對無線電力系統(tǒng)內(nèi)的裝置的檢測和保護(hù)的制作方法
【專利說明】
[0001] 分案申請的相關(guān)信息
[0002] 本發(fā)明是分案申請。該分案的母案是申請日為2011年3月11日、申請?zhí)枮?201180013395. 3、發(fā)明名稱為"對無線電力系統(tǒng)內(nèi)的裝置的檢測和保護(hù)"的發(fā)明專利申請 案。
[0003] 枏據(jù)35U.S.C. § 119主張優(yōu)先權(quán)
[0004] 本申請案根據(jù)35U.S.C.§119 (e)主張以下申請案的優(yōu)先權(quán)：
[0005] 2010年3月11日申請的題目為"檢測和保護(hù)用于無線電力系統(tǒng)的近場通信卡 (DETECTINGANDPROTECTINGNEARFIELDCOMMUNICATIONCARDSFORWIRELESSPOWER SYSTEM)"的第61/313, 048號美國臨時(shí)專利申請案，其揭示內(nèi)容特此以全文引用的方式并 入本文中；以及
[0006] 2010年4月28日申請的題目為"檢測和保護(hù)用于無線電力系統(tǒng)的近場通信卡 (DETECTINGANDPROTECTINGNEARFIELDCOMMUNICATIONCARDSFORWIRELESSPOWER SYSTEM)"的第61/328, 994號美國臨時(shí)專利申請案，其揭示內(nèi)容特此以全文引用的方式并 入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0007] 本發(fā)明大體上涉及無線電力傳送，且更具體地說，涉及用于在無線電力發(fā)射器的 充電區(qū)內(nèi)檢測一個(gè)或一個(gè)以上未授權(quán)裝置、一個(gè)或一個(gè)以上近場通信裝置或其組合的系 統(tǒng)、裝置和方法。另外，本發(fā)明的示范性實(shí)施例涉及用于限制對定位于無線電力發(fā)射器的充 電區(qū)內(nèi)的一個(gè)或一個(gè)以上未授權(quán)裝置、一個(gè)或一個(gè)以上近場通信裝置或其組合的無線電力 傳遞的系統(tǒng)、裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0008] 正在開發(fā)使用發(fā)射器與待充電裝置之間的空中電力發(fā)射的方法。這些方法大體上 分成兩類。一類是基于發(fā)射天線與待充電裝置上的接收天線之間的平面波輻射（還稱為遠(yuǎn) 場輻射）的耦合，所述接收天線收集輻射電力且對其進(jìn)行整流以用于對電池進(jìn)行充電。天 線大體上具有諧振長度以便改進(jìn)耦合效率。此方法的缺陷在于電力耦合隨著天線之間的距 離增加而迅速衰減。因此，在合理距離上（例如，>1到2米）的充電變得困難。另外，由于 系統(tǒng)輻射平面波，所以如果未經(jīng)由濾波適當(dāng)控制無意的輻射，那么無意的輻射就可能會干 擾其它系統(tǒng)。
[0009] 其它方法是基于嵌入在（例如）"充電"墊或表面中的發(fā)射天線與嵌入在待充電 主機(jī)裝置中的接收天線加整流電路之間的感應(yīng)性耦合。此方法具有以下缺點(diǎn)：發(fā)射天線與 接收天線之間的間距必須非常接近（例如，幾毫米）。盡管此方法確實(shí)具有對同一區(qū)域中的 多個(gè)裝置同時(shí)進(jìn)行充電的能力，但此區(qū)域通常較小，因此用戶必須將裝置定位到特定區(qū)域。
[0010] 如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，正在相同頻率下進(jìn)行操作或者能夠從無線電力發(fā) 射器拾取電力的NFC裝置可能從無線電力發(fā)射器接收過多電力。接收過多電力可導(dǎo)致對 NFC裝置的不合需要的加熱，這可能會引起火災(zāi)。另外，紅鐵粉接收器可往往會從無線電力 發(fā)射器拾取電力，因此這可影響對有效接收器的電力傳遞且另外可影響無線電力系統(tǒng)的效 率。需要在無線電力系統(tǒng)內(nèi)檢測且可能保護(hù)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的一個(gè)方面提供一種用于無線地傳送電力的設(shè)備。所述設(shè) 備包含無線電力發(fā)射器，所述無線電力發(fā)射器經(jīng)配置以在足以給定位于充電區(qū)內(nèi)的第一裝 置供電或充電的電平下無線地發(fā)射電力。所述設(shè)備進(jìn)一步包含控制器，所述控制器經(jīng)配置 以確定由所述無線電力發(fā)射器發(fā)射的第一電力量。所述控制器進(jìn)一步經(jīng)配置以確定由所述 第一裝置在定位于所述充電區(qū)內(nèi)時(shí)接收的第二電力量。所述無線電力發(fā)射器經(jīng)配置以響應(yīng) 于基于所述所發(fā)射的第一電力量與所述所接收的第二電力量之間的差來確定未計(jì)入的電 力而減少電力發(fā)射。
[0012] 本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的另一方面提供一種用于無線地傳送電力的方法的實(shí)施 方案。所述方法包含確定由無線電力發(fā)射器在充電區(qū)內(nèi)發(fā)射的第一電力量。所述方法進(jìn)一 步包含確定由第一裝置在定位于所述無線電力發(fā)射器的所述充電區(qū)內(nèi)時(shí)接收的第二電力 量。所述方法進(jìn)一步包含響應(yīng)于基于所述所發(fā)射的第一電力量與所述所發(fā)射的第二電力量 之間的差來確定未計(jì)入的電力而減少電力發(fā)射。
[0013] 本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的又一方面提供一種用于無線地傳送電力的設(shè)備。所述設(shè) 備包含用于在足以給定位于充電區(qū)內(nèi)的第一裝置供電或充電的電平下無線地發(fā)射電力的 裝置。所述設(shè)備進(jìn)一步包含用于確定由所述發(fā)射裝置發(fā)射的第一電力量的裝置。所述設(shè)備 進(jìn)一步包含用于確定由所述第一裝置在定位于所述充電區(qū)內(nèi)時(shí)接收的第二電力量的裝置。 所述設(shè)備進(jìn)一步包含用于響應(yīng)于基于所述所發(fā)射的第一電力量與所述所接收的第二電力 量之間的差來確定未計(jì)入的電力而減少所述發(fā)射裝置的電力發(fā)射的裝置。
[0014] 本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的另一方面提供一種用于無線地傳送電力的方法的實(shí)施 方案。所述方法包含檢測定位于無線電力發(fā)射器的充電區(qū)內(nèi)的第一裝置。所述方法進(jìn)一步 包含通過發(fā)信號通知定位于所述充電區(qū)內(nèi)的一個(gè)或一個(gè)以上第二裝置減少所述一個(gè)或一 個(gè)以上第二裝置的負(fù)載阻抗來限制傳遞到所述第一裝置的電力量。
[0015] 本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的另一方面提供一種用于無線電力傳送的裝置。所述裝置 包含無線電力發(fā)射器，所述無線電力發(fā)射器經(jīng)配置以在足以給定位于所述無線電力發(fā)射器 的充電區(qū)內(nèi)的一個(gè)或一個(gè)以上第二裝置充電的電平下無線地發(fā)射電力。所述裝置進(jìn)一步包 含控制器，所述控制器經(jīng)配置以檢測定位于所述無線電力發(fā)射器的所述充電區(qū)內(nèi)的第一裝 置。所述控制器進(jìn)一步經(jīng)配置以通過發(fā)信號通知所述一個(gè)或一個(gè)以上第二裝置減少所述一 個(gè)或一個(gè)以上第二裝置的負(fù)載阻抗來限制傳遞到所述第一裝置的電力量。
[0016] 本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的另一方面提供一種用于無線電力傳送的裝置。所述裝置 包含用于無線地發(fā)射電力的裝置，所述用于無線地發(fā)射電力的裝置用于在足以給定位于所 述用于無線地發(fā)射電力的裝置的充電區(qū)內(nèi)的一個(gè)或一個(gè)以上第二裝置充電的電平下無線 地發(fā)射電力。所述裝置進(jìn)一步包含用于檢測定位于所述用于無線地發(fā)射電力的裝置的充電 區(qū)內(nèi)的第一裝置的裝置。所述裝置進(jìn)一步包含用于限制傳遞到所述第一裝置的電力量的裝 置，所述用于限制傳遞到所述第一裝置的電力量的裝置包含用于發(fā)信號通知所述一個(gè)或一 個(gè)以上第二裝置減少所述一個(gè)或一個(gè)以上第二裝置的負(fù)載阻抗的裝置。
【附圖說明】
[0017] 圖1展示無線電力傳送系統(tǒng)的簡化框圖。
[0018] 圖2展示無線電力傳送系統(tǒng)的簡化示意圖。
[0019]圖3說明供用于本發(fā)明的示范性實(shí)施例中的環(huán)路天線的示意圖。
[0020]圖4為根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的發(fā)射器的簡化框圖。
[0021]圖5為根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的接收器的簡化框圖。
[0022] 圖6說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的包括無線電力發(fā)射器的無線電力系統(tǒng)。
[0023]圖7說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的無線電力發(fā)射器的一部分的電路圖。
[0024]圖8說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的無線電力發(fā)射器的一部分的框圖。
[0025] 圖9為說明由發(fā)射器檢測的歸因于定位在發(fā)射器的充電區(qū)內(nèi)的各種裝置而引起 的阻抗響應(yīng)的史密斯圓圖。
[0026] 圖10說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的包括接近于無線電力充電器的表面的 "阻進(jìn)"地帶的無線電力充電器。
[0027] 圖11說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的包括發(fā)射器的一部分和接收器的一部分 的系統(tǒng)。
[0028]圖12為說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的方法的流程圖。
[0029]圖13為說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的另一方法的流程圖。
[0030] 圖14為說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的又一方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下文結(jié)合附圖所闡述的【具體實(shí)施方式】既定作為對本發(fā)明的示范性實(shí)施例的描述 且不希望表示其中可實(shí)踐本發(fā)明的僅有實(shí)施例。貫穿此描述所使用的術(shù)語"示范性"意指 "充當(dāng)實(shí)例、例子或說明"，且將沒有必要被解釋為比其它示范性實(shí)施例優(yōu)選或有利。出于提 供對本發(fā)明的示范性實(shí)施例的透徹理解的目的，【具體實(shí)施方式】包括特定細(xì)節(jié)。所屬領(lǐng)域的 技術(shù)人員將顯而易見，可在不具有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本發(fā)明的示范性實(shí)施例。在 一些例子中，以框圖形式展示眾所周知的結(jié)構(gòu)和裝置以便避免混淆本文中呈現(xiàn)的示范性實(shí) 施例的新穎性。
[0032] 術(shù)語"無線電力"在本文中用以指與電場、磁場、電磁場或在不使用物理電導(dǎo)體的 情況下在發(fā)射器到接收器之間發(fā)射的其它者相關(guān)聯(lián)的任何形式的能量。
[0033]圖1說明根據(jù)本發(fā)明的各種示范性實(shí)施例的無線發(fā)射或充電系統(tǒng)1