检测物体的方法和充电设备技术

本发明专利技术涉及检测物体的方法和充电设备。一种检测物体的方法包括以下步骤：使用无线充电设备中的谐振电路发送脉冲信号，其中，脉冲信号中的各个脉冲包括时钟信号的多个周期，时钟信号的频率大于谐振电路的标称谐振频率；针对脉冲信号中的各个脉冲：在发送各个脉冲期间，生成表示谐振电路的品质因子(Q因子)的测量信号；以及在发送各个脉冲期间，对测量信号进行滤波，以获得指示谐振电路的Q因子的经滤波的测量信号；以及当谐振电路的第一Q因子不同于谐振电路的第二Q因子时，确定已在谐振电路的线圈附近放置了可充电设备，其中，第一Q因子是在发送第一脉冲期间测量的，并且第二Q因子是在发送先前发送的第二脉冲期间测量的。在发送先前发送的第二脉冲期间测量的。在发送先前发送的第二脉冲期间测量的。

【技术实现步骤摘要】
检测物体的方法和充电设备
[0001]本申请是原案申请号为202080039602.1的专利技术专利申请(国际申请号：PCT/US2020/034985，申请日：2020年5月28日，专利技术名称：自适应被动PING)的分案申请。
[0002]优先权要求
[0003]本申请要求2020年5月27日在美国专利局提交的美国专利申请No.16/885,236、2019年5月28日在美国专利局提交的美国临时专利申请No.62/853,708、2019年6月4日在美国专利局提交的美国临时专利申请No.62/856,933、以及2019年9月16日在美国专利局提交的美国临时专利申请No.62/901,256的优先权和权益，这些专利申请的全部内容通过引用并入本文，如同在下面完整地并且出于所有适用目的进行了阐述一样。


[0004]本专利技术总体上涉及电池(包括移动计算设备中的电池)的无线充电，并且更具体地，涉及对待充电设备进行定位。

技术介绍

[0005]无线充电系统已经部署为使某些类型的设备能够在不使用物理充电连接的情况下为内部电池充电。可以利用无线充电的设备包括移动处理和/或通信设备。诸如由无线充电联盟定义的Qi标准的标准使第一供应商制造的设备能够使用第二供应商制造的充电器进行无线充电。无线充电的标准针对设备的相对简单配置进行了优化，并倾向于提供基本的充电能力。
[0006]常规的无线充电系统通常使用“Ping”来确定用于无线充电的基站(base station)中的发送线圈上或附近是否存在接收设备。发送器线圈具有电感(L)，并且具有电容(C)的谐振电容器联接至发送线圈以获得谐振LC电路。通过向谐振LC电路供电来产生Ping。在发送器监听来自接收设备的响应的同时，持续通电一段时间(在一个示例中为90ms)。可以在使用幅移键控(ASK)调制编码的信号中提供响应。这种常规的基于Ping的方法由于90ms的持续时间而可能很慢，并且会耗散大量且显著的能量，每次Ping可能总计80mJ。在一个示例中，典型的发送基站可以每秒ping 12.5次(周期＝1/80ms)，而每秒的功耗(80mJ*12.5)＝1W。在大多数实践中，设计会通过降低ping速率来权衡响应性以降低静态功耗。作为示例，发送器每秒可以ping 5次，从而产生400mW的功耗。
[0007]对于采用单个发送线圈的基站来说，通常可能会进行权衡，因为每秒5次的ping速率通常足以在设备放置在充电垫上1秒钟内检测到该设备。然而，对于多线圈自由位置充电垫来说，响应性和静态功耗特性可能会受损。例如，每秒将需要35次ping才能在7线圈自由位置充电垫扫描的各个发送线圈上产生每秒5次ping。在给定由设计规范定义的功率限制的情况下，7线圈自由位置充电垫具有超过1.78秒的响应速率，这对于用户体验而言通常是不可接受的，并且可能会违反监管功率标准或电池供电设计的功率预算。
[0008]需要无线充电能力的改进以支持不断增加的移动设备复杂性和不断变化的形状因子。例如，需要更快、更低功率的检测技术。

技术实现思路

[0009]本公开的第一方面涉及一种检测物体的方法，所述方法包括以下步骤：使用无线充电设备中的谐振电路发送脉冲信号，其中，所述脉冲信号中的各个脉冲包括时钟信号的多个周期，所述时钟信号的频率大于所述谐振电路的标称谐振频率；针对所述脉冲信号中的各个脉冲：在发送所述各个脉冲期间，生成表示所述谐振电路的品质因子(Q因子)的测量信号；以及在发送所述各个脉冲期间，对所述测量信号进行滤波，以获得指示所述谐振电路的Q因子的经滤波的测量信号；以及当所述谐振电路的第一Q因子不同于所述谐振电路的第二Q因子时，确定已在所述谐振电路的线圈附近放置了可充电设备，其中，所述第一Q因子是在发送第一脉冲期间测量的，并且所述第二Q因子是在发送先前发送的第二脉冲期间测量的。
[0010]本公开的第二方面涉及一种充电设备，所述充电设备包括：谐振电路，所述谐振电路包括位于所述充电设备的表面附近的充电线圈；脉冲生成电路，所述脉冲生成电路被配置为向所述谐振电路提供脉冲信号，其中，所述脉冲信号中的各个脉冲包括时钟信号的多个周期，所述时钟信号的频率大于所述谐振电路的标称谐振频率；测量电路，所述测量电路被配置为在发送所述脉冲信号中的各个脉冲期间提供指示所述谐振电路的Q因子的测量信号；滤波器，所述滤波器被配置为在发送所述各个脉冲期间提供指示所述谐振电路的Q因子的经滤波的测量信号；比较逻辑单元，所述比较逻辑单元被配置为对在发送第一脉冲期间测量的第一Q因子和在发送先前发送的第二脉冲期间测量的第二Q因子进行比较；以及控制器，所述控制器被配置为在所述谐振电路的所述第一Q因子不同于所述谐振电路的所述第二Q因子时确定已在所述谐振电路的线圈附近放置了可充电设备。
[0011]本公开的第三方面涉及一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质包括用于以下操作的代码：使用无线充电设备中的谐振电路发送脉冲信号，其中，所述脉冲信号中的各个脉冲包括时钟信号的多个周期，所述时钟信号的频率大于所述谐振电路的标称谐振频率；针对所述脉冲信号中的各个脉冲：在发送所述各个脉冲期间，生成表示所述谐振电路的品质因子(Q因子)的测量信号；以及在发送所述各个脉冲期间，对所述测量信号进行滤波，以获得指示所述谐振电路的Q因子的经滤波的测量信号；以及当所述谐振电路的第一Q因子不同于所述谐振电路的第二Q因子时，确定已在所述谐振电路的线圈附近放置了可充电设备，其中，所述第一Q因子是在发送第一脉冲期间测量的，并且所述第二Q因子是在发送先前发送的第二脉冲期间测量的。
附图说明
[0012]图1例示了根据本文公开的某些方面的可以用于提供充电表面的充电单元的示例。
[0013]图2例示了可以根据本文公开的某些方面适配的当多个层覆盖在充电表面的区段内时的充电单元的布置的示例。
[0014]图3例示了根据本文公开的某些方面的可以在充电器基站中提供的无线发送器。
[0015]图4例示了根据本文公开的某些方面的对被动ping的响应的第一示例。
[0016]图5例示了根据本文公开的某些方面的对被动ping的响应的观察到的差异的示例。
[0017]图6是例示了涉及在根据本文公开的某些方面适配的无线充电设备中实现的被动ping的方法的流程图。
[0018]图7例示了谐振电路对以该谐振电路的谐振频率提供的ping的频率响应。
[0019]图8例示了根据本文公开的某些方面的谐振电路的频率响应，其例示了以大于该谐振电路的谐振频率的频率提供的ping的效果。
[0020]图9例示了根据本文公开的某些方面的可以用于对谐振电路对被动ping的响应进行测量的电路。
[0021]图10是例示了可以由根据本文公开的某些方面实现的无线充电设备采用的功率传递管理过程的流程图。
[0022]图11例示了根据本文公开的某些方面的可以用于确定物体的存在的系统的第一示例。
[0023]图12例示了根据本文公开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测物体的方法，所述方法包括以下步骤：使用无线充电设备中的谐振电路发送脉冲信号，其中，所述脉冲信号中的各个脉冲包括时钟信号的多个周期，所述时钟信号的频率大于所述谐振电路的标称谐振频率；针对所述脉冲信号中的各个脉冲：在发送所述各个脉冲期间，生成表示所述谐振电路的品质因子(Q因子)的测量信号；以及在发送所述各个脉冲期间，对所述测量信号进行滤波，以获得指示所述谐振电路的Q因子的经滤波的测量信号；以及当所述谐振电路的第一Q因子不同于所述谐振电路的第二Q因子时，确定已在所述谐振电路的线圈附近放置了可充电设备，其中，所述第一Q因子是在发送第一脉冲期间测量的，并且所述第二Q因子是在发送先前发送的第二脉冲期间测量的。2.根据权利要求1所述的方法，其中，当已在所述谐振电路的所述线圈附近放置了所述可充电设备时，所述第一Q因子超过阈值。3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述谐振电路的所述线圈附近放置所述可充电设备之前，所述第二Q因子小于所述阈值。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：在发送所述第一脉冲与发送所述第二脉冲之间，检测所述测量信号的变化；以及当所述测量信号的所述变化超过阈值差值时，确定已在所述谐振电路的所述线圈附近放置了所述可充电设备。5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：将所述测量信号的经低通滤波版本和所述测量信号的经滤波版本提供给比较器的相应输入；以及当所述比较器指示其输入之间的差异时，确定已在所述谐振电路的所述线圈附近放置了所述可充电设备。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述测量信号的所述经低通滤波版本是从被配置为阻止所述测量信号的较高频率分量的低通滤波器获得的。7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述比较器包括迟滞电路。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量信号是通过对所述谐振电路中的电流进行测量而获得的。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量信号是通过对所述谐振电路中的电压进行测量而获得的。10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：使用所述谐振电路，根据对所述可充电设备进行充电的标准定义的规范来发送主动ping；以及根据从所述可充电设备接收的调制信号中编码的信息来识别所述可充电设备；其中，所述时钟信号的频率大于由所述标准定义的规范定义的标称谐振频率。11.一种充电设备，所述充电设备包括：谐振电路，所述谐振电路包括位于所述充电设备的表面附近的充电线圈；脉冲生成电路...

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