具有多个线圈和通信信道的聚合无线功率传递制造技术

本公开提供用于无线功率传输的系统、装置、设备和方法，包括编码在存储介质上的计算机程序。无线功率传输设备可将多个无线功率信号传送到无线功率接收设备，该无线功率接收设备被配置成组合来自多个无线功率信号的功率。无线功率接收设备可将组合的无线功率信号提供给负载，诸如电池充电器或电子装置。在一些实现中，每组初级线圈和次级线圈可根据无线充电标准利用低功率无线功率信号（诸如15瓦或更少）。通过组合来自多个低功率无线功率信号的功率，无线功率接收设备可支持电子装置的较高功率需求。可以在无线功率传输设备和无线功率接收设备之间建立多个通信信道。接收设备之间建立多个通信信道。接收设备之间建立多个通信信道。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多个线圈和通信信道的聚合无线功率传递
[0001]相关申请的交叉参考本专利申请要求2019年11月21日提交的题为“AGGREGATED WIRELESS POWER TRANSFER WITH MULTIPLE COILS AND COMMUNICATION CHANNELS”的并转让给其受让人的印度临时专利申请No.201911047528的优先权。该在先申请的公开被认为是本专利申请的一部分，并通过引用结合于此。


[0002]本公开一般涉及无线功率，并且更具体地，涉及使用多个线圈和通信信道的聚合无线功率传递。

技术介绍

[0003]已经以对诸如移动装置、小型电子装置、小配件（gadget）等的无线功率接收设备中的电池进行充电的主要目的开发常规的无线功率系统。在常规的无线功率系统中，无线功率传输设备可包括产生电磁场的初级线圈。当将次级线圈接近初级线圈放置时，电磁场可以在无线功率接收设备的次级线圈中感应电压。在这种配置中，电磁场可以无线地将功率传递到次级线圈。可以使用初级线圈和次级线圈之间的谐振或非谐振电感耦合来传递功率。无线功率接收设备可使用所接收的功率来操作或可将所接收的能量存储在电池中以供后续使用。用于无线功率传递的传统技术可能无法为较新的电子装置提供足够的功率。期望增加可以无线传递到电子装置的功率的可靠性和量。

技术实现思路

[0004]本公开的系统、方法和设备各自具有若干创新方面，其中没有单个方面独自负责本文公开的期望属性。
[0005]可在无线功率传输设备中实现本公开中描述的主题的一个创新方面。在一些实现中，无线功率传输设备可包括用于向无线功率接收设备的不同次级线圈传输无线功率的多个初级线圈。多个初级线圈可以包括至少第一初级线圈和第二初级线圈。无线功率传输设备可包括功率信号发生器，该功率信号发生器电连接到所述多个初级线圈，并且被配置成选择性地向所述多个初级线圈提供功率。无线功率传输设备可包括与功率信号发生器和多个初级线圈耦合的传输（TX）控制器。TX控制器可以被配置成控制由功率信号发生器提供给多个初级线圈的功率量。
[0006]在一些实现中，所述无线功率传输设备可包括一个或多个通信单元，所述通信单元与所述TX控制器通信耦合，并被配置成与无线功率接收设备通信。一个或多个通信单元可以至少经由第一初级线圈处的第一通信信道和第二初级线圈处的第二通信信道实现通信。
[0007]在一些实现中，一个或多个通信单元可被配置成经由第一初级线圈处的第一通信信道从无线功率接收设备接收第一通信。一个或多个通信单元可以被配置成经由第二初级
线圈处的第二通信信道从所述无线功率接收设备接收第二通信。
[0008]在一些实现中，第一通信和第二通信在不同的时间被接收。
[0009]在一些实现中，第一通信包括用于标识所述第一通信信道的第一标识符，并且所述第二通信包括用于标识所述第二通信信道的第二标识符。
[0010]在一些实现中，所述TX控制器可被配置成分别基于所述第一通信或所述第二通信来检测或者所述第一初级线圈或者所述第二初级线圈处的异物。
[0011]在一些实现中，TX控制器可被配置成确定第一初级线圈的第一品质因子（Q因子），确定第二初级线圈的第二Q因子，从第一通信中获得第一参考品质值，并从第二通信中获得第二参考品质值。所述TX控制器可被配置成基于所述第一Q因子与所述第一参考品质值的第一比较或者所述第二Q因子与所述第二参考品质值的第二比较来检测所述异物。
[0012]在一些实现中，所述TX控制器可被配置成从所述第一通信获得关于由所述无线功率接收设备的第一次级线圈从所述第一初级线圈接收的无线功率的第一接收功率度量。在一些实现中，所述TX控制器可被配置成从所述第二通信获得关于由所述无线功率接收设备的第二次级线圈从所述第二初级线圈接收的无线功率的第二接收功率度量。TX控制器可以被配置成确定第一初级线圈的第一传送功率度量，并确定第二初级线圈的第二传送功率度量。TX控制器可以被配置成基于所述第一传送功率度量与所述第一接收功率度量的第一比较或者所述第二传送功率度量与所述第二接收功率度量的第二比较来检测所述异物。
[0013]在一些实现中，第一通信可包括关于由所述无线功率接收设备的第一次级线圈从所述第一初级线圈接收的无线功率的第一接收功率度量。第二通信可包括关于由所述无线功率接收设备的第二次级线圈从所述第二初级线圈接收的无线功率的第二接收功率度量。
[0014]在一些实现中，一个或多个通信单元可被进一步配置成经由所述第一初级线圈和所述第二初级线圈中的任一个或两个向所述无线功率接收设备传送第三通信。
[0015]在一些实现中，可通过解调幅度负载调制信号来接收第一通信和第二通信。可以通过使用频率调制来调制无线功率而传送第三通信。
[0016]在一些实现中，幅度负载调制信号可包括幅移键控（ASK）调制。频率调制包括频移键控（FSK）调制。
[0017]在一些实现中，每个初级线圈可被配置成产生电磁场，用于电感传输不超过15瓦的无线功率。多个初级线圈可以共同实现超过15瓦的无线功率传输。
[0018]在一些实现中，多个初级线圈可包括至少四个初级线圈，并且所述多个初级线圈可共同实现至少60瓦的无线功率传输。
[0019]在一些实现中，无线功率传输设备可包括电耦合到多个初级线圈中的至少一个初级线圈的一个或多个开关。如果所述至少一个初级线圈未将无线功率传送到所述无线功率接收设备，或者如果在所述至少一个初级线圈与所述无线功率接收设备之间检测到异物，则所述一个或多个开关可由所述TX控制器选择性地打开以禁用所述至少一个初级线圈。
[0020]在一些实现中，每个初级线圈与零级功率（PC0）额定值兼容，并且所述多个初级线圈共同实现一级功率（PC1）额定值的无线功率传输。
[0021]在一些实现中，所述多个初级线圈被配置成当所述无线功率接收设备具有PC1额定功率要求时经由多于一个初级线圈提供功率。在一些实现中，所述多个初级线圈被配置成当所述无线功率接收设备具有PC0额定功率要求时经由一个初级线圈提供功率。
[0022]在一些实现中，所述TX控制器被配置成至少部分基于经由所述多个初级线圈中的至少一个从所述无线功率接收设备接收的通信来标识所述无线功率接收设备是具有所述PC0额定功率要求还是所述PC1额定功率要求。
[0023]在一些实现中，无线功率传输设备可包括与多个初级线圈相关联的充电表面。无线功率传输设备可包括一个或多个对准辅助，以增加当所述无线功率接收设备被放置在所述充电表面上时所述无线功率接收设备中的多个次级线圈将对应地与所述多个初级线圈对准的可能性。
[0024]可以在无线功率接收设备中实现本公开中描述的主题的另一个创新方面。在一些实现中，无线功率接收设备可包括多个次级线圈。每个次级线圈可被配置成从无线功率传输设备的不同初级线圈接收无线功率。多个次级线圈可以包括至少第一次级线圈和第二次级线圈。无线功率接收设备可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无线功率传输设备，包括：多个初级线圈，用于将无线功率传输到无线功率接收设备的不同次级线圈，所述多个初级线圈包括至少第一初级线圈和第二初级线圈；功率信号发生器，其电连接到所述多个初级线圈，并且被配置成选择性地向所述多个初级线圈提供功率；传输（TX）控制器，与所述功率信号发生器和所述多个初级线圈耦合，其中所述TX控制器被配置成控制由所述功率信号发生器提供给所述多个初级线圈的功率量；以及一个或多个通信单元，与所述TX控制器通信地耦合，并且被配置成与所述无线功率接收设备通信，其中所述一个或多个通信单元实现至少经由所述第一初级线圈处的第一通信信道和所述第二初级线圈处的第二通信信道的通信。2.如权利要求1所述的无线功率传输设备，其中，所述一个或多个通信单元被配置成：经由所述第一初级线圈处的所述第一通信信道从所述无线功率接收设备接收第一通信，以及经由所述第二初级线圈处的所述第二通信信道从所述无线功率接收设备接收第二通信。3.如权利要求2所述的无线功率传输设备，其中，所述第一通信和所述第二通信在不同的时间被接收。4.如权利要求2所述的无线功率传输设备，其中，所述第一通信包括用于标识所述第一通信信道的第一标识符，并且其中所述第二通信包括用于标识所述第二通信信道的第二标识符。5.如权利要求2所述的无线功率传输设备，其中，所述TX控制器被配置成至少部分地分别基于所述第一通信或所述第二通信来检测或者所述第一初级线圈或者所述第二初级线圈处的异物。6.如权利要求5所述的无线功率传输设备，其中，所述TX控制器被配置成：确定所述第一初级线圈的第一品质因子（Q因子）；确定所述第二初级线圈的第二Q因子；从所述第一通信获得第一参考品质值；从所述第二通信获得第二参考品质值；以及基于或者所述第一Q因子与所述第一参考品质值的第一比较或者所述第二Q因子与所述第二参考品质值的第二比较来检测所述异物。7.如权利要求5所述的无线功率传输设备，其中，所述TX控制器被配置成：从所述第一通信获得关于由所述无线功率接收设备的第一次级线圈从所述第一初级线圈接收的无线功率的第一接收功率度量；从所述第二通信获得关于由所述无线功率接收设备的第二次级线圈从所述第二初级线圈接收的无线功率的第二接收功率度量；确定所述第一初级线圈的第一传送功率度量；确定所述第二初级线圈的第二传送功率度量；以及基于所述第一传送功率度量与所述第一接收功率度量的第一比较或者所述第二传送功率度量与所述第二接收功率度量的第二比较来检测所述异物。
8.如权利要求3
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7中任一项所述的无线功率传输设备，其中，所述一个或多个通信单元被进一步配置成经由所述第一初级线圈和所述第二初级线圈中的任一个或两个向所述无线功率接收设备传送第三通信。9.如权利要求8所述的无线功率传输设备，其中，通过解调幅度负载调制信号来接收所述第一通信和所述第二通信，并且其中，通过使用频率调制来调制所述无线功率来传送所述第三通信。10.如权利要求9所述的无线功率传输设备，其中，所述幅度负载调制信号包括幅移键控（ASK）调制，并且其中，所述频率调制包括频移键控（FSK）调制。11.如权利要求1
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10中任一项所述的无线功率传输设备，其中，每个初级线圈被配置成产生用于不超过15瓦的无线功率的电感传输的电磁场，并且其中，所述多个初级线圈共同实现超过15瓦的无线功率传输。12.如权利要求1
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11中任一项所述的无线功率传输设备，其中，所述多个初级线圈包括至少四个初级线圈，并且所述多个初级线圈共同实现至少60瓦的无线功率传输。13.如权利要求1
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12中任一项所述的无线功率传输设备，进一步包括：一个或多个开关，所述一个或多个开关电耦合到所述多个初级线圈中的至少一个初级线圈，其中，如果所述至少一个初级线圈未将无线功率传送到所述无线功率接收设备，或者如果在所述至少一个初级线圈与所述无线功率接收设备之间检测到异物，则所述一个或多个开关能由所述TX控制器选择性地打开以禁用所述至少一个初级线圈。14.如权利要求1
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13中任一项所述的无线功率传输设备，其中，每个初级线圈与零级功率（PC0）额定值兼容，并且其中，所述多个初级线圈共同实现一级功率（PC1）额定值的无线功率传输。15.如权利要求14所述的无线功率传输设备，其中，所述多个初级线圈被配置成当所述无线功率接收设备具有PC1额定功率要求时经由...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：通用电气混合动力技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：