在多线圈充电表面中的设备移动检测制造技术

公开了用于无线充电的系统、方法和装置。充电装置具有设置在充电表面上的多个充电单元和控制器，所述充电表面设置在无线充电设备的充电表面处。控制器可以被配置成向充电表面中的至少一个激活发送线圈提供充电电流，测量充电表面中的三个或更多个发送线圈的两端的电压，并且基于在三个或更多个发送线圈的两端测量的电压的变化，来确定可充电设备在充电表面上移动。充电电流可以引起通过至少一个激活发送线圈到位于充电表面上的可充电设备的无线电力传输。线电力传输。线电力传输。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在多线圈充电表面中的设备移动检测
[0001]优先权要求
[0002]本申请要求于2021年1月4日在美国专利局提交的专利申请No.、于2020年1月6日在美国专利局提交的临时专利申请No.62/957,453、以及于2020年2月6日在美国专利局提交的临时专利申请No.62/971,215的优先权和权益，这些申请的全部内容在此引入作为参考，就好像它们的全部内容和为了所有适用的目的在下面阐述一样。


[0003]本专利技术总体涉及电池的无线充电，包括使用多线圈无线充电设备来对移动设备中的电池充电，而不管移动设备在多线圈无线充电设备的表面上的位置以及移动设备的大小。

技术介绍

[0004]无线充电系统已经被部署成使得某些类型的设备能够在不使用物理充电连接的情况下对内部电池进行充电。可以利用无线充电的设备包括移动处理和/或通信设备。诸如由无线电力协会定义的Qi标准之类的标准使得由第一供应商制造的设备能够使用由第二供应商制造的充电器来进行无线充电。无线充电的标准是针对设备的相对简单的配置而优化的，并且倾向于提供基本的充电能力。
[0005]需要无线充电能力的改进以支持移动设备的不断增加的复杂性和变化形式因子。例如，需要用于多线圈、多设备充电垫的改进的充电技术。
附图说明
[0006]图1示出根据本文所公开的某些方面的可用于提供充电表面的充电单元的示例。
[0007]图2示出可以根据本文所公开的某些方面适用的充电表面的区段的单层上设置的多个充电单元的布置的示例。
[0008]图3示出可以根据在本文所公开的某些方面适用的当多个层被覆盖在充电表面的区段内时的多个充电单元的布置的示例。
[0009]图4示出由充电表面提供的电力传输区域的布置，该充电表面采用根据本文所公开的某些方面配置的多层充电单元。
[0010]图5示出根据本文所公开的某些方面可在充电器基站中提供的无线发送器。
[0011]图6示出在根据本文所公开的某些方面适用的无线充电设备中使用的支持矩阵复用切换的第一拓扑。
[0012]图7示出根据本文所公开的某些方面适用的支持无线充电设备中的直流电流驱动的第二拓扑。
[0013]图8示出了根据本文所公开的某些方面的充电表面和可充电设备的第一配置。
[0014]图9示出了根据本文所公开的某些方面的当可充电设备正在被充电时充电表面上的第二充电配置。
[0015]图10示出了根据本文所公开的某些方面提供的多设备无线充电器的充电表面。
[0016]图11是示出根据本文所公开的某些方面提供的移动检测方法的示例的第一流程图。
[0017]图12示出根据本公开的某些方面的滤波器产生可从中提取移动信息的信号的示例。
[0018]图13是示出根据本文所公开的某些方面提供的移动检测方法的示例的第二流程图。
[0019]图14示出采用可根据本文所公开的某些方面适用的处理电路的装置的一个示例。
具体实施方式
[0020]下文结合附图阐述的详细描述旨在作为对各种配置的描述，而非旨在表示其中可实践本文所述概念的仅有配置。详细描述包括用于提供对各种概念的透彻理解的特定细节。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些概念。在一些情况下，以框图形式示出了公知的结构和组件，以避免模糊这些概念。
[0021]现在将参考各种装置和方法来呈现无线充电系统的若干方面。这些装置和方法将在以下详细描述中描述，并在附图中通过各种框、模块、组件、电路、步骤、过程、算法等(统称为“元件”)示出。这些元件可以使用电子硬件、计算机软件或其任意组合来实现。这些元件是实现为硬件还是软件取决于特定的应用和施加在整个系统上的设计约束。
[0022]作为示例，元件、或元件的任何部分、或元件的任何组合可以用包括一个或更多个处理器的“处理系统”来实现。处理器的示例包含微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑设备(PLD)、状态机、选通逻辑、分离硬件电路和被配置为执行贯穿本专利技术所描述的各种功能性的其它合适硬件。处理系统中的一个或更多个处理器可以执行软件。软件应被广义地解释为意指指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用程序、软件应用程序、软件包、例程、子例程、对象、可执行程序、执行线程、过程、函数等，无论是否被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言等。软件可以驻留在处理器可读存储介质上。处理器可读存储介质(在本文中也可称为计算机可读介质)可包括例如磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁条)、光盘(例如，压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD))、智能卡、闪存设备(例如，卡、棒、钥匙驱动器)、近场通信(NFC)令牌、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、寄存器、可拆卸盘、载波、传输线、以及用于存储或发送软件的任何其它合适的介质。计算机可读介质可以驻留在处理系统中，处理系统外部，或分布在包括处理系统的多个实体上。计算机可读介质可以体现为计算机程序产品。作为示例，计算机程序产品可以包括包装材料中的计算机可读介质。所属领域的技术人员将认识到如何最佳地实施贯穿本专利技术呈现的所描述的功能性，这取决于特定应用和强加于整个系统的总体设计约束。
[0023]概述
[0024]本专利技术的某些方面涉及适用于无线充电设备的系统、设备和方法，所述无线充电设备提供具有多个发送线圈或可同时对多个接收设备充电的自由定位充电表面。在一个方面中，无线充电设备中的控制器可定位待充电的装置且可配置最佳定位的一个或更多个发送线圈以将电力发送到接收设备。充电单元可以配备有或配置有一个或更多个电感式发送
线圈，并且多个充电单元可以被布置或配置成用于提供该充电表面。可以通过将设备的位置与集中在充电表面上的已知位置处的物理特性的变化相关联的感测技术来检测要充电的设备的位置。在一些示例中，位置的感测可使用电容性、电阻性、电感性、触摸、压力、负载、应变和/或另一适当类型的感测来实施。
[0025]本文所公开的某些方面涉及改进的无线充电技术。公开了在多线圈无线充电设备的表面上安置可充电设备的自由放置的系统、装置和方法。某些方面可改进到接收设备的无线电力发送的效率和容量。在一个示例中，无线充电设备具有：电池充电电源；被配置为矩阵的多个充电单元；第一多个开关，其中，每个开关被配置为将矩阵中的一行线圈联接到电池充电电源的第一端子；以及第二多个开关，其中，每个开关被配置为将矩阵中的一列线圈联接到电池充电电源的第二端子。多个充电单元中的每个充电单元可以包括围绕电力传输区域的一个或更多个线圈。所述多个充电单元可以邻近充电表面布置，而所述多个充电单元中的充电单元的电力传输区域不重叠。
[0026]根据本文所公开的某些方面，电力可被无线传输到位于充电表面上的任何地方的接收设备，所述接收设备可具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于操作无线充电设备中的充电表面的方法，所述方法包括以下步骤：向所述充电表面中的至少一个激活发送线圈提供充电电流，其中，所述充电电流引起通过所述至少一个激活发送线圈到位于所述充电表面上的可充电设备的无线电力传输；测量在所述充电表面中的三个或更多个发送线圈的两端的电压；以及基于在所述三个或更多个发送线圈的两端测量的所述电压的变化，来确定所述可充电设备在所述充电表面上移动。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：基于在所述三个或更多个发送线圈的两端测量的所述电压的变化，来确定所述可充电设备在所述充电表面上的移动方向。3.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括以下步骤：当在第一激活发送线圈的两端测量的电压增加时，确定所述可充电设备正在远离所述第一激活发送线圈移动；以及当在相邻发送线圈的两端测量的电压减小时，确定所述可充电设备正在朝向所述相邻发送线圈移动。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：当在第一激活发送线圈的两端测量的电压增加并且在相邻发送线圈的两端测量的电压减小时，确定指示所述可充电设备正在远离所述第一激活发送线圈并朝向所述相邻发送线圈移动的移动方向；以及基于所确定的移动方向，来将所述充电电流从所述第一激活发送线圈重定向到所述相邻发送线圈。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：确定表示在所述三个或更多个发送线圈中的第一发送线圈的两端测量的电压的信号的变化率；以及基于所述信号的所述变化率与阈值的比较，来确定所述可充电设备的移动方向。6.根据权利要求5所述的方法，其中，当所述阈值超过所述变化率时，所述可充电设备正接近所述发送线圈，并且其中，当所述变化率超过所述阈值时，所述可充电设备正远离所述发送线圈。7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法，所述方法还包括以下步骤：当变化率基本上等于所述阈值时，确定所述可充电设备相对于所述发送线圈静止。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：确定多个信号的变化率，每个信号表示在所述三个或更多个发送线圈中的一个发送线圈的两端测量的电压；以及基于阈值与所述多个信号的变化率的比较，来确定所述可充电设备在二维空间中的移动方向。9.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括以下步骤：基于所述阈值与所述多个信号的变化率的比较，来确定所述可充电设备在三维空间中的移动方向。10.根据权利要求8或9所述的方法，所述方法还包括以下步骤：基于所述可充电设备的所述移动方向，来修改充电配置；以及
基于对所述充电配置的修改，来向不同的发送线圈提供所述充电电流。11.一种无线充电设备，所述无线充电设备包括：多个充电单元，所述多个充电单元设置在所述无线充电设备的充电表面处；以及控制器，所述控制器被配置成：向所述充电表面中的至少一个激活发送线圈提供充电电流，其中，所述充电电流引起通过所述至少一个激活发送线圈到位于所述充电表面上的可充电设备的无线电力传输；测量在所述充电表面中的三个或更多个发送线圈的两端的电压；以及基于在所述三个或更多个发送线圈的两端测量的所述电压的变化，来确定所述可充电设备在所述充电表面上移动。12.根据权利要求11所述的无线充电设备，其中，所述控制器还被配置为：基于在所述三个或更多个发送线圈的两端测量的所述电压的变化，来确定所述可充电设备在所述充电表面上的移动方向。13.根据权利要求11或权利要求12所述的无线充电设备，其中，所述控制器还被配置为：当在第一激活发送线圈的两端测量的电压增加时，确定所述可充电设备正在远离所述第一激活发送线圈移动；以及当在相邻发送线圈的两端测量的电压减小时，确定所述可充电设备正在朝向所述相邻发送线圈移动。14.根据权利要求11至13中任一项所述的无线充电设备，其中，所述控制器还被配置为：当在第一激活发送线圈的两端测量的电压增加并且在相邻发送线圈的两端测量的电压减小时，确定指示所述可充电设备正在远离所述第一激活发送线圈并朝向所述相邻发送线圈移动的移动方向；以及基于所确定的移动方向，来将所述充电电流从所述第一激活发送线圈重定向到所述相邻发送线圈。15.根据权利要求11至...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：艾拉公司，
类型：发明
国别省市：