一种使用唯一识别频率来识别远程设备（１４）的感应电源系统（１０）。该系统包括能够以不同频率向远程设备（１４）感应性地提供功率的ＡＩＰＳ（１２）和储能电路（４８）以及用于在储能电路（４８）处感测远程设备的反射阻抗的传感器（１６）。该系统还包括多个不同的远程设备（１４），每个具有唯一的谐振频率。在操作中，ＡＩＰＳ（１２）能够通过以多个唯一识别频率向远程设备（１４）施加功率直至远程设备（１４）响应于识别频率之一而建立谐振来识别存在于感应场中的远程设备（１４）的类型。ＡＩＰＳ（１２）包括通过评估传感器数据来识别何时已建立谐振的控制器（４０），所述传感器数据表示远程设备（１４）的反射阻抗。一旦确定了远程设备的身份，则ＡＩＰＳ（１２）可以从存储器（２４）获得远程设备（１４）的操作参数以保证高效的操作并帮助识别故障状态。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及感应电源(inductive power supply )系统，更特另'j地涉 及用于对多种替代性远程设备进行感应供电的装置和方法。
技术介绍
对无线电源系统存在浓厚且不断提高的兴趣，特别是在诸如蜂窝 电话、音乐播放器、个人数字助理及其它远程设备之类的消费和商务 电子装置领域。无线电源系统与传统的有线连接相比提供多种益处。 最显著的是，它们消除了对各种充电线的需要和对反复地插入和拔出 电子设备以进行再充电的需要，从而降低了成本并且改善了使用的容 易性和方便性。许多年以来，已经可获得用于使用电磁感应的原理来提供无线功 率的系统。由于对先前存在的感应技术的实际限制，传统的系统遭受 有限的成功。例如，为了提供合理的高效操作，传统的感应系统常常 要求初级线圈与次级线圏之间精密准确的对齐以及感应电源中的电 子装置与远程设备中的电子装置之间的高度协调调谐(coordinated tuning)。这些问题由于不同的远程设备通常在不同的参数内操作这 一事实而变得复杂。例如， 一种蜂窝电话型号可能具有与不同的蜂窝 电话型号不同的操作参数组，并且在诸如蜂窝电话与音乐播放器之类 的不同类型的远程设备之间可能存在甚至更大的差异。Kuennen等人的美国专利6,825,620公开了 一种感应电源系统，该 感应电源系统具有调整其操作以符合各种负载的操作参数的能力。通 过引用而一夸kuennen等人的题为"Inductively Coupled Ballast Circuit" 且在2004年11月30日发布的美国专利6，825，620结合到本文中。这 种感应电源系统能够高效地为多种负载供电。虽然与先前存在的系统 相比有明显改进，但在一些应用中期望与使用单个感应电源系统的大 量产品相比有甚至更高的效率。在一些应用中，存在对单个感应电源 的期望，该单个感应电源能够基于不同负载的各种操作参数而在那些 负载之间进行区别。在其它应用中，还存在对单个感应电源系统的期望，该单个感应电源系统能够更容易地识别大量远程设备上的故障状 态。
技术实现思路
本专利技术提供了一种感应电源系统及相关方法，其中，自适应感应电源("adaptive inductive power supply, AIPS，，)通过反射阻抗来识另'J 远程设备，并且根据远程设备的身份控制操作。本专利技术还给AIPS提 供通过识别次级电路何时在所识别的设备的正常操作条件(operating condition)之外操作来评估故障状态的能力。在一个实施例中，本专利技术包括一种AIPS,该AIPS具有能够在各 种频率下向次级电路供电(supply power)的控制器和能够直接或间 接地感测储能电路中的电流的电流传感器。在本实施例中，每个远程 设备或每种远程设备包括个别地或共同地提供为该设备或该种远程 设备所独有的签名(signature)的一个或多个谐振频率。例如，识别 频率(多个)可以唯一地识别特定型号的蜂窝电话或特定型号的个人 数字助理。该系统还可以包括查找表或其它包含一个或多个可识别远 程设备的操作信息的数据集合。此信息可以用来建立操作参数并识别 故障状态。在操作中，AIPS以唯一地与特定远程设备相关联的频率向次级电 路施加短功率脉沖(pulse of power)。如果远程设备在该脉沖频率下 具有谐振频率，则该远程设备将汲取(draw) —定材料量的电流，该 电流将通过反射阻抗而被反射回到储能电路中。当来自电流传感器的 输入显示增加的功率汲取时，控制器将识别远程设备的存在。这允许 AIPS识别到存在特定的远程设备并从查找表获得其操作参数。一旦检 索到操作参数，则AIPS可以使用所检索的参数来更高效地给设备供 电并且在实际操作条件超出所检索的操作参数时识别已发生故障状 态。在一些应用中，远程设备可以固有地包括谐振频率(或多个谐振 频率)，该谐振频率足够独特而允许其充当识别频率。在此类应用中， 当施加相应的识别频率时，远程设备将在谐振下操作，从而唯一地识 别该远程i殳备。在其它应用中，远程设备可能在将唯一地识别远程设备的频率下并不固有地具有谐振频率。在具有这种性质的远程设备的情况下，可 以给远程设备提供识别电容器，该识别电容器被选择为向远程设备提供能使用识别ping (identification ping)来识别的唯一谐振频率(或 频率模式)。在一些应用中，远程设备的主电路可以掩盖识别电容器。 因此，在一些应用中，远程设备可以包括负载延迟电路，该负载延迟 电路将远程设备的主电路与次级线圈和识别电容器隔离足够长的时 间段以允许由识别电容器建立谐振并使该谐振被反射回到储能电路。在其中潜在远程设备的数目很大的应用中，可以使用多个电容器 来为远程设备提供多个谐振频率，所述多个谐振频率响应于不同频率 下的ping而为每个远程设备提供唯一的谐振"签名"。例如，可以使用 两个不同的电容器来提供三个单独的谐振频率-每个电容器分别使 用一个且两个电容器的组合使用第三个。在一个实施例中，可以使用 在选择频率下谐振的存在或不存在作为二进制码的位，其可以唯一地 识别仅具有有限数目的频率的大量远程设备。在一个实施例中，该方法一般包括如下步骤在识别频率下向次 级电路施加短功率脉冲，等待 一 段时间并感测储能电路中的电流以确 定是否存在在短功率脉冲的频率下具有谐振频率的远程设备。如果存 在，则识别远程设备并且可以从查找表或其它存储设备中获得(pull) 操作参数。如果不存在，则AIPS可以移动到下一个识别频率并重复 该过程。在一些应用中，可以在每个识别ping之间实行小的延迟以允 许电路稳定下来，以便来自一个识别ping的残余能量不会影响远程设 备对下一个识别ping的响应。该系统可以在所有可能的识别频率之中 反复循环，直到确实地识别到远程设备。在另 一 实施例中，向能够由感应电源供电的每个远程设备提供带 有相同公共谐振频率的电容器。感应电源被编程为以该单个公共谐振 频率发送短功率脉冲。如上所述，来自该设备的响应指示该设备能够 接收来自电源的功率。在另一实施例中，给能够由感应电源供电的每个设备装配带有公 共谐振频率的电容器以及带有唯一的第二 (secondary)和/或第三 (tertiary)谐振频率的一个或多个附加电容器。根据本实施例，感应 电源被编程为以单个公共谐振频率发送短功率脉冲。当电源感测该频 率下的响应时，感应电源以不同的频率或在一个频率范围内发出附加短脉冲。根据各种频率下的响应，电源能够辨别设备的类型以及特定 的设备型号。一旦识别了远程设备，AIPS可以依照从存储器获得的4喿作参数而 向该远程设备提供功率。另夕卜，AIPS可以使用来自查找表的信息来帮 助识别故障状态。例如,查找表可以包括最小和最大操作频率以及最 小和最大电流利用率(current usage)。如果初级线圈上的电流汲取超 过从查找表检索的最大电流，则AIPS将识别到故障状态并采取适当 的动作，诸如使初级线圈断电。本专利技术提供了 一种简单且有效的用于识别远程设备的方法和装 置。查找表允许AIPS检索关于远程设备的信息，诸如正常的操作参 数。这允许AIPS更有效地向远程设备供电并且更容易地识别故障状 态。在单个谐振频率本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于控制感应电源的方法，包括步骤： 将识别频率与远程设备相关联，该识别频率包括至少一个频率，在该至少一个频率下远程设备具有谐振频率； 以识别频率向远程设备施加感应场； 确定在施加的识别频率下远程设备是否基本上具有谐振频 率；以及 基于所述确定步骤的结果来操作感应电源。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：DW巴曼，SA莫勒马，
申请(专利权)人：捷通国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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