本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，以及更具體地，涉及用于無線接收器的無線充電和供電的模擬探察(ping)技術(shù)。

背景技術(shù)：

無線能量傳遞或無線供電是在沒有互連線的情況下將電能從電源傳輸?shù)诫娯?fù)載。在互連線是不便、危險(xiǎn)或者昂貴的情況下這種無線充電是有用的。效率是無線充電的重要參數(shù)。

無線充電中使用的耦合的普遍形式是電感耦合。無線充電系統(tǒng)通常包括電磁耦合的發(fā)射和接收線圈。使用線圈耦合將來自主級側(cè)的能量跨一定距離傳遞到次級側(cè)。電磁感應(yīng)無線充電技術(shù)在距離上是近場的，所述距離相當(dāng)于接近所使用的的波長的四分之一(一個(gè)或多個(gè))設(shè)備的直徑的若干倍。

電磁感應(yīng)基于以下原理工作：主級線圈產(chǎn)生主要磁場，以及次級線圈位于該磁場內(nèi)從而在該次級線圈中感生電流。線圈耦合應(yīng)當(dāng)滿足Qi規(guī)范要求。隨著距主級線圈的距離增大，越來越多的磁場未到達(dá)次級線圈。即使在相對較短的距離上，感應(yīng)方法也相當(dāng)?shù)托?，浪費(fèi)了很多傳輸?shù)哪芰俊?/p>

感應(yīng)耦合充電器一般用于為便攜設(shè)備(諸如，便攜式電腦、蜂窩電話、醫(yī)用植入物和電動(dòng)汽車)的電池充電。諧振變換器可用于無線充電板(發(fā)射器電路)和接收器模塊(嵌入在負(fù)載中)兩者，以使得能量傳遞效率最大化。這種方法適用于諸如移動(dòng)電話的便攜電子設(shè)備的通用無線充電板。這已經(jīng)被接納為Qi無線充電標(biāo)準(zhǔn)的一部分。這也用于為沒有電池的設(shè)備(諸如RFID塊、非接觸智能卡)供電，以及將電能從主電感器耦合到特斯拉(Tesla)線圈無線功率發(fā)射器的螺旋諧振器。

當(dāng)兩個(gè)設(shè)備(一個(gè)設(shè)計(jì)用于發(fā)射功率而另一個(gè)設(shè)計(jì)用于接收功率)相互靠近時(shí)發(fā)生感應(yīng)充電，并且在它們之間進(jìn)行能量傳輸。功率發(fā)射設(shè)備投射電磁場。如果接收器位于該電磁場中，則功率從發(fā)射器傳輸?shù)浇邮掌鳌＝邮掌骺梢允侨? 何負(fù)載的電源。例如，充電板可以使用電磁場智能地與其充電的設(shè)備來回通信。在本申請中，用于傳遞能量的電磁場被調(diào)制，允許充電板和其正在充電的設(shè)備之間的通信。然而，對于發(fā)射設(shè)備不能總是獲知在電磁場內(nèi)是否存在合適的接收器。因此，確定在電磁場中是否存在對象將是有用的。

已經(jīng)使用兩種不同類型的技術(shù)確定是否存在要充電的無線接收器，即，是否足夠近到被無線發(fā)射器無線地充電：1)數(shù)字探察(ping)技術(shù)和2)模擬探察技術(shù)。在數(shù)字探察技術(shù)中，無線發(fā)射器嘗試與無線接收器通信以確定無線接收器是否存在。不幸的是，數(shù)字探察技術(shù)趨于消耗大量功率(電力)。

在模擬探察技術(shù)中，無線發(fā)射器產(chǎn)生電磁場，無線接收器的存在會(huì)影響該電磁場。無線發(fā)射器通過檢測受影響的電磁場對其自身操作的影響來確定存在無線接收器。模擬探察技術(shù)消耗的能量少于數(shù)字脈沖技術(shù)。不幸的是，當(dāng)某些類型的外來物體(其不同于期望的無線接收器)靠近無線發(fā)射器時(shí)，模擬探察技術(shù)容易做出錯(cuò)誤的肯定判斷。

常規(guī)的無線發(fā)射器設(shè)計(jì)為執(zhí)行模擬和數(shù)字脈沖技術(shù)兩者。這些常規(guī)無線發(fā)射器反復(fù)執(zhí)行模擬探察直到無線發(fā)射器確定存在無線接收器。然后無線發(fā)射器執(zhí)行數(shù)字探察以確定無線接收器是否實(shí)際存在。

附圖說明

根據(jù)隨后的詳細(xì)描述、所附權(quán)利要求和附圖，本發(fā)明的其他實(shí)施例將變得更加明了，在附圖中相同的參考標(biāo)記標(biāo)識相似或相同的項(xiàng)。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無線發(fā)射器的一部分的簡化示意圖；

圖2是示出當(dāng)圖1的無線發(fā)射器附近沒有干擾物體時(shí)模擬探察的一個(gè)可能實(shí)現(xiàn)方式的時(shí)序圖；

圖3是示出在無線接收器(或者其他干擾外來物體)已經(jīng)位于圖1的無線發(fā)射器足夠近的位置后圖2的模擬探察的時(shí)序圖；

圖4是圖1的無線發(fā)射器的處理的一種可能實(shí)現(xiàn)方式的流程圖，其中控制器基于振蕩電路(tank circuit)的諧振幅度來嘗試性地檢測無線接收器的存在；

圖5是圖1的無線發(fā)射器的處理的另一種可能實(shí)現(xiàn)方式的流程圖，其中控制器基于振蕩電路的諧振頻率來嘗試性地檢測無線接收器的存在；以及

圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的無線發(fā)射器的一部分的簡化示意圖。

具體實(shí)施方式

這里公開了本發(fā)明的詳細(xì)說明性實(shí)施例。然而，這里公開的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)僅是代表性的，用于描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的目的。本發(fā)明可以以許多替換形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)當(dāng)被理解為僅限于這里給出的實(shí)施例。此外，這里使用的術(shù)語僅是為了描述特定的實(shí)施例，而不意圖限制本發(fā)明的示例性實(shí)施例。

如這里所使用的，單數(shù)形式“一”和“該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確給出相反的指示。還應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語“包含”和/或“包括”指明所聲明的特征、步驟或者組件的存在，但是并不排除存在或者附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、步驟或者組件。還應(yīng)當(dāng)注意的是，在一些替代實(shí)現(xiàn)中，所描述的功能/動(dòng)作可以不以附圖中所示的順序進(jìn)行。例如，相繼出現(xiàn)的兩張圖實(shí)際上可能大體上同時(shí)執(zhí)行，或者可能有時(shí)以相反的順序執(zhí)行，取決于所涉及的功能/動(dòng)作。

在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明是用于通過無線發(fā)射器為無線接收器進(jìn)行無線充電或者供電的方法。無線發(fā)射器執(zhí)行模擬探察以嘗試性地確定是否存在無線接收器。在模擬探察的激勵(lì)階段，無線發(fā)射器將一個(gè)或多個(gè)功率脈沖施加到無線發(fā)射器內(nèi)的諧振電路。在施加所述一個(gè)或多個(gè)功率脈沖后，諧振電路進(jìn)入模擬探察的激勵(lì)階段后的諧振階段的自由諧振狀態(tài)。在諧振階段期間，在諧振電路處于自由諧振狀態(tài)時(shí)，無線發(fā)射器一次或多次對諧振電路內(nèi)的電壓進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)電壓電平采樣。無線發(fā)射器處理所述電壓電平采樣，以嘗試性地確定無線接收器是否存在。如果無線發(fā)射器嘗試性地確定無線接收器存在，則無線發(fā)射器執(zhí)行數(shù)字探察以最終確定無線接收器的存在。如果無線發(fā)射器最終確定無線接收器存在，則無線發(fā)射器對無線接收器進(jìn)行無線充電。

在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明是用于對無線接收器進(jìn)行充電的無線發(fā)射器。所述無線發(fā)射器包括諧振電路和控制器?？刂破鲌?zhí)行模擬探察以嘗試性地確定無線接收器是否存在。在模擬探察的激勵(lì)階段期間，控制器使一個(gè)或多個(gè)功率脈沖被施加到諧振電路，在施加功率脈沖之后，諧振電路進(jìn)入模擬探察的在激勵(lì)階段之后的諧振階段的自由諧振狀態(tài)。在諧振階段期間，在諧振電路處于自由諧振狀態(tài)時(shí)，控制器使得振電路內(nèi)的電壓被一次或多次采樣以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)電壓電平采樣?？刂破魈幚硭鲭妷弘娖讲蓸?，以嘗試性地確定無線接收器 是否存在。如果控制器嘗試性地確定無線接收器存在，則控制器執(zhí)行數(shù)字探察以最終確定無線接收器是否存在。如果控制器最終確定無線接收器存在，則控制器使無線發(fā)射器對無線接收器進(jìn)行無線充電。

現(xiàn)在參考圖1，示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無線發(fā)射器100的一部分的簡化示意圖。無線發(fā)射器100被設(shè)計(jì)來：(i)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)模擬探察以提供存在要進(jìn)行無線充電的無線接收器(未示出)的嘗試性的確定，(ii)執(zhí)行數(shù)字探察以提供嘗試性地檢測到的無線接收器實(shí)際上存在的最終確定，以及(iii)在最終確定無線接收器存在之后為無線接收器進(jìn)行無線充電。圖1中示出的電路與執(zhí)行模擬探察的功能相關(guān)。圖1中未示出與執(zhí)行數(shù)字探察功能相關(guān)的電路，以及與為無線接收器進(jìn)行無線充電的功能相關(guān)的電路。然而，在某些實(shí)現(xiàn)方式中，圖1中示出的一些電路可用于支持那些其它功能中的一者或兩者。

無線發(fā)射器100包括：DC電源110，包括開關(guān)122-128的全橋逆變器120，電容器132，電感器134，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)140，以及控制器150。通過由控制器150產(chǎn)生的控制信號155控制開關(guān)122-128的狀態(tài)?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)幕谟布蜍浖奶幚砥鱽韺?shí)現(xiàn)控制器150。電容器132和電感器134形成振蕩電路130。

為了執(zhí)行模擬探察，控制器150控制開關(guān)122-128的狀態(tài)來將一個(gè)或多個(gè)功率脈沖施加到電容器132和電感器134，以在最后一個(gè)功率脈沖之后，在振蕩電路130中建立自由諧振狀態(tài)，其中術(shù)語“自由”是指振蕩電路130其自身繼續(xù)諧振而無需施加任何附加的功率脈沖的事實(shí)。ADC 140對節(jié)點(diǎn)136處的電壓進(jìn)行采樣，并將一個(gè)或多個(gè)電壓電平采樣145提供給控制器150，控制器150處理所述一個(gè)或多個(gè)電壓電平采樣145以嘗試性地確定是否存在要進(jìn)行無線充電的無線接收器。

存在兩種不同的方式來配置開關(guān)122-128以激勵(lì)振蕩電路130。一種激勵(lì)振蕩電路130的方式是關(guān)閉開關(guān)122和128并打開開關(guān)124和126。另一種激勵(lì)振蕩電路130的方式是關(guān)閉開關(guān)124和126并打開開關(guān)122和128。

還存在兩種不同的方式來配置開關(guān)122-128以配置振蕩電路130來自由諧振。注意，即使振蕩電路130被配置為自由振蕩，振蕩電路130將僅在振蕩電路130已經(jīng)被充分激勵(lì)達(dá)到諧振狀態(tài)的情況下才諧振。然而，在這里，將使得諧振電路130能夠自由諧振的開關(guān)122-128的配置稱為使振蕩電路130用于“自 由諧振”的配置，不論振蕩電路130是否具有足夠的能量來諧振。一種配置振蕩電路130用于自由諧振的方式是關(guān)閉開關(guān)122和124并打開開關(guān)126和128。另一種配置振蕩電路130以用于自由諧振的方式是關(guān)閉開關(guān)126和128并打開開關(guān)122和124。

當(dāng)振蕩電路130被配置用于自由諧振(以前面提到的兩種方式之一)時(shí)，通過以前面提到的激勵(lì)諧振電路130的兩種方式之一重新配置開關(guān)122-128，發(fā)起向諧振電路130施加功率脈沖，以及通過以前面提到的用于自由諧振的兩種方式之一重新配置開關(guān)122-128以終止功率脈沖。

圖2是示出由圖1的無線發(fā)射器100的模擬探察的一個(gè)可能實(shí)現(xiàn)方式的時(shí)序圖。曲線202表示通過電源110施加到電容器132和電感器134的功率，而曲線204表示節(jié)點(diǎn)136處的電壓。圖2中的模擬探察具有兩個(gè)階段：初始的激勵(lì)階段，對應(yīng)于圖2中框210；以及隨后的諧振階段，對應(yīng)于圖2中框220。

在圖2中模擬探察的激勵(lì)階段期間，控制器150控制開關(guān)122-128的狀態(tài)以向電容器132和電感器134施加三個(gè)功率脈沖212、214和216。注意，在其它實(shí)現(xiàn)方式中，模擬探察可以具有任意適當(dāng)數(shù)量的功率脈沖，包括僅有一個(gè)。選擇功率脈沖的數(shù)量、時(shí)機(jī)和大小以使得在施加了脈沖之后諧振電路130能夠達(dá)到合適的自由諧振狀態(tài)。

在圖2的模擬探察的諧振階段期間，諧振電路130處于自由諧振狀態(tài)，并且ADC 140在六個(gè)不同時(shí)間采樣節(jié)點(diǎn)136處的電壓，以產(chǎn)生六個(gè)不同電壓電平的采樣145(其由控制器150處理)。注意，在其它實(shí)現(xiàn)方式中，模擬探察可以在不同的適當(dāng)時(shí)機(jī)產(chǎn)生任意合適數(shù)量的電壓電平采樣。

具體地，在時(shí)刻t1之前，開關(guān)122-128被配置為將振蕩電路配置用于自由諧振，但是振蕩電路130沒有足夠的能量來諧振。在時(shí)刻t1處，開關(guān)122-128被重新配置以開始第一功率脈沖212，在第一功率脈沖212期間振蕩電路130被激勵(lì)。在時(shí)刻t2處，開關(guān)122-128被重新配置以結(jié)束第一功率脈沖212。

類似地，在時(shí)刻t3處，開關(guān)122-128被重新配置以開始第二功率脈沖214，在第二功率脈沖214期間，振蕩電路130被進(jìn)一步激勵(lì)。在時(shí)刻t4處，開關(guān)122-128被重新配置以結(jié)束第二功率脈沖214。

再次地，在時(shí)刻t5處，開關(guān)122-128被重新配置以開始第三功率脈沖216，在第三功率脈沖216期間仍然進(jìn)一步激勵(lì)振蕩電路130。在時(shí)刻t6處，開關(guān) 122-128被重新配置以結(jié)束第三功率脈沖216。

在時(shí)刻t6之后，開關(guān)122-128保持在該相同的配置，使得直到時(shí)刻t7振蕩電路130將設(shè)定在其特征自由諧振狀態(tài)。在t8-t13中的每個(gè)時(shí)刻，ADC 140采樣節(jié)點(diǎn)136處的電壓并向控制器150提供相應(yīng)的電壓電平采樣145。

當(dāng)無線發(fā)射器100附近不存在無線接收器或者任何其它干擾金屬外來物體時(shí)，振蕩電路130在其自由諧振狀態(tài)期間將以特征幅度和特征頻率諧振。這就是圖2中示出的自由諧振狀態(tài)。注意，在圖2中，有意地選擇采樣時(shí)間t8-t13為對應(yīng)于當(dāng)振蕩電路130以其特征頻率諧振時(shí)節(jié)點(diǎn)136處的電壓處于其最小幅度水平時(shí)的時(shí)間。在替換實(shí)現(xiàn)中，振蕩電路130可以被在其它時(shí)間采樣，例如當(dāng)節(jié)點(diǎn)136處的電壓處于其最大幅度水平時(shí)。

當(dāng)無線接收器(或者其它干擾金屬外來物體)設(shè)置得足夠靠近無線發(fā)射器100時(shí)，無線接收器將電磁地與由電感器134產(chǎn)生的磁場相互作用，改變振蕩電路130在其自由諧振狀態(tài)下的諧振幅度和/或諧振頻率。

圖3是示出圖2的模擬探察在無線接收器(或者其它干擾外來物體)足夠靠近圖1的無線發(fā)射器100后的時(shí)序圖。注意，如曲線302所示，圖3的框310中施加的三個(gè)功率脈沖312-316與圖2的框210中施加的三個(gè)功率脈沖212-216相同，并且如圖3的框320中所示在相同的六個(gè)采樣時(shí)間t8-t13處產(chǎn)生六個(gè)電壓電平采樣145。然而，如圖3的框320中曲線304所示，無線接收器的存在導(dǎo)致振蕩電路130在其自由諧振狀態(tài)期間的諧振幅度和諧振頻率不同于圖2的模擬探察。由此，圖3的用于模擬探察的六個(gè)電壓電平采樣145中的一個(gè)或者多個(gè)將不同于圖2的相應(yīng)的用于模擬探察的電壓電平采樣145。

取決于具體實(shí)現(xiàn)方式，控制器150可以設(shè)計(jì)為基于振蕩電路130在其自由諧振狀態(tài)期間的諧振幅度或者諧振頻率(或者兩者)嘗試性地確定無線接收器的存在。

圖4是圖1的無線發(fā)射器100的處理的一種可能實(shí)現(xiàn)方式的流程圖，其中控制器150基于振蕩電路130的諧振幅度嘗試性地檢測無線接收器的存在。在步驟402中，利用一個(gè)或多個(gè)功率脈沖執(zhí)行模擬探察的激勵(lì)階段，如圖2和3所示。在步驟404中，在模擬探察的諧振階段期間產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)電壓電平采樣145，如圖2和3所示。

在步驟406，控制器150處理所述一個(gè)或多個(gè)電壓電平采樣145以產(chǎn)生幅 度測量。取決于具體實(shí)現(xiàn)方式，幅度測量可以是，例如，電壓電平采樣之和或者平均電壓電平。在步驟410中，控制器150比較當(dāng)前模擬探察的幅度測量和步驟408的先前模擬探察的幅度測量。如果控制器150確定當(dāng)前的幅度測量與先前幅度測量足夠相似，則控制器150確定不存在無線接收器，并且處理過程返回步驟402以開始另一個(gè)模擬探察。注意，在下一個(gè)模擬探察開始之前可能存在指定的時(shí)延。

然而，如果控制器150確定當(dāng)前幅度測量與先前幅度測量足夠地不同，則控制器150嘗試性地確定存在無線接收器，并且處理過程前進(jìn)到步驟412，其中執(zhí)行數(shù)字探察以最終確定無線接收器是否存在。如果數(shù)字探察確定無線接收器不存在，則處理流程返回到步驟402以發(fā)起另一個(gè)模擬探察。這里，在下一個(gè)模擬探察開始之前也可以存在指定的時(shí)延。然而，如果數(shù)字探察確定無線接收器存在，則處理前進(jìn)到步驟414，其中無線發(fā)射器100使用合適的無線充電技術(shù)為無線接收器無線充電。在無線接收器充滿電和/或被從無線發(fā)射器100移除之后，處理將最終返回到步驟402以對于相同無線接收器或者不同無線接收器重復(fù)下一個(gè)無線充電場景的處理。

例如，假設(shè)圖4的處理應(yīng)用到如下場景：將無線接收器從距離無線發(fā)射器100相對較遠(yuǎn)移動(dòng)到足夠靠近無線發(fā)射器100，以使得無線接收器能夠被無線發(fā)射器100無線充電。注意，在沒有附近的無線接收器或者其它干擾金屬物體的情況下，應(yīng)用圖2中的模擬探察，以及當(dāng)前的幅度測量將大體上等于振蕩電路130的特征最小諧振幅度。然而，注意，在存在附近的無線接收器的情況下，應(yīng)用圖3中的模擬探察，并且當(dāng)前的幅度測量將不同于振蕩電路的特征最小諧振幅度。

以這種方式，在無線接收器足夠靠近無線發(fā)射器100之后，控制器150將檢測從先前模擬探察到當(dāng)前模擬探察的幅度測量中的變化，作為無線接收器存在的嘗試性的確定。該模擬探察將產(chǎn)生肯定結(jié)果觸發(fā)進(jìn)行數(shù)字探察，以最終確定模擬探察結(jié)果是否是真實(shí)肯定(即，無線接收器實(shí)際存在)或者錯(cuò)誤肯定(即，一些其它干擾外來物體存在)。

注意，能夠以多種方式實(shí)現(xiàn)控制器150以比較當(dāng)前幅度測量和先前幅度測量來檢測諧振幅度中的變化。例如，兩個(gè)幅度測量之間的絕對差的大小可以與特定閾值水平進(jìn)行比較。替代地，兩個(gè)幅度測量之間的相對差的大小可以與特 定閾值水平進(jìn)行比較。通常，用于產(chǎn)生幅度測量的電壓電平采樣145越多，模擬探察在檢測一些干擾物體存在方面的精確性越高。然而，注意，理論上，能夠使用任意數(shù)量的電壓電平采樣(包括僅有一個(gè))產(chǎn)生幅度測量。

此外，先前幅度測量可以是通過將適當(dāng)?shù)倪^濾器應(yīng)用到來自多個(gè)先前模擬探察的多個(gè)幅度測量而產(chǎn)生的過濾的值，而不是將先前幅度測量僅基于最近的模擬探察。

進(jìn)一步，注意，控制器150可以被實(shí)現(xiàn)為將當(dāng)前幅度測量與振蕩電路130的特定的、先驗(yàn)的、特征幅度值進(jìn)行比較，而不是將當(dāng)前幅度測量與從一個(gè)或多個(gè)先前模擬探察確定的先前幅度測量進(jìn)行比較。

圖5是圖1的無線發(fā)射器100的處理的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式的流程圖，其中控制器150基于振蕩電路130的諧振頻率嘗試檢測無線接收器的存在。在步驟502中，利用一個(gè)或多個(gè)功率脈沖進(jìn)行模擬探察的激勵(lì)階段，如圖2和3所示。在步驟504，在模擬探察的諧振階段期間產(chǎn)生兩個(gè)或更多個(gè)電壓電平采樣145，如圖2和3所示。

在步驟506中，控制器150處理兩個(gè)或更多個(gè)電壓電平采樣145以產(chǎn)生頻率測量。在一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，使用常規(guī)FFT(快速傅里葉變換)技術(shù)來確定頻率測量。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解存在從電壓電平采樣145產(chǎn)生頻率測量的其它方式。注意，可能的頻率測量包括相位或其它頻率相關(guān)測量。

在步驟510，控制器150將當(dāng)前模擬探察的諧振頻率與步驟508的先前模擬探察的諧振頻率進(jìn)行比較。如果控制器150確定當(dāng)前諧振頻率與先前諧振頻率足夠相似，則控制器150確定不存在無線接收器，并且處理返回步驟502以開始另一個(gè)模擬探察。注意，在下一個(gè)模擬探察開始之前可能存在一定時(shí)延。

然而，如果控制器150確定當(dāng)前頻率測量與先前頻率測量足夠地不同，則控制器150嘗試性地確定無線接收器存在，并且處理前進(jìn)到步驟512，其中執(zhí)行數(shù)字探察以最終確定是否存在無線接收器。如果數(shù)字探察確定無線接收器不存在，則處理返回步驟502以發(fā)起另一個(gè)模擬探察。這里，在下一個(gè)模擬探察開始之前也可能存在一定時(shí)延。然而，如果數(shù)字探察確定存在無線接收器，則處理前進(jìn)到步驟514，其中無線發(fā)射器100使用適當(dāng)?shù)臒o線充電技術(shù)為無線接收器充電。在無線接收器充滿電和/或從無線發(fā)射器100移除之后，處理將最終返回到步驟502以對于相同無線接收器或者不同無線接收器重復(fù)下一個(gè)無線充 電場景的處理。

如前面一樣，例如，假設(shè)將圖5的處理應(yīng)用到如下場景：將無線接收器從距離無線發(fā)射器100相對較遠(yuǎn)移動(dòng)到足夠靠近無線發(fā)射器100以使得無線接收器能夠被無線發(fā)射器100無線充電。注意，在沒有附近的無線接收器的情況下，應(yīng)用圖2中的模擬探察，并且當(dāng)前頻率測量將大體上等于振蕩電路130的特征諧振頻率。然而，注意，在存在附近的無線接收器的情況下，應(yīng)用圖3中的模擬探察，當(dāng)前頻率測量將不同于振蕩電路的特征諧振頻率。

以這種方式，在無線接收器足夠靠近無線發(fā)射器100之后，控制器150將檢測從先前模擬探察到當(dāng)前模擬探察的頻率測量中的變化，作為無線接收器存在的嘗試性的確定。模擬探察將產(chǎn)生肯定結(jié)果觸發(fā)進(jìn)行數(shù)字探察，以最終確定模擬探察結(jié)果是否是真實(shí)肯定結(jié)果(即，無線接收器實(shí)際存在)或者錯(cuò)誤肯定(例如，存在一些其它干擾外來物體)。

注意，能夠以多種方式實(shí)現(xiàn)控制器150以比較當(dāng)前頻率測量和先前頻率測量來檢測諧振頻率中的變化。例如，將兩個(gè)頻率測量之間的絕對差的大小與特定閾值水平進(jìn)行比較。替代地，將兩個(gè)頻率測量之間的相對差的大小與特定閾值水平進(jìn)行比較。通常，用于產(chǎn)生頻率測量的電壓電平采樣145越多，模擬探察檢測一些干擾物體存在的精確性越高。然而，注意，理論上，能夠使用任意多個(gè)數(shù)目的電壓電平采樣(包括僅有兩個(gè))產(chǎn)生頻率測量。

此外，先前頻率測量可以是通過將適當(dāng)?shù)倪^濾器應(yīng)用到來自多個(gè)先前模擬探察的多個(gè)頻率測量而產(chǎn)生的過濾的值，而不是使先前頻率測量僅基于最近的模擬探察。

另外，注意，控制器150可以被實(shí)現(xiàn)為將當(dāng)前頻率測量與振蕩電路130的特定的、先驗(yàn)的、特征頻率值進(jìn)行比較，而不是將當(dāng)前頻率測量與從一個(gè)或多個(gè)先前模擬探察確定的先前頻率測量進(jìn)行比較。

雖然已經(jīng)在圖4和5的上下文中描述了本發(fā)明，其中模擬探察基于諧振幅度或者諧振頻率，實(shí)現(xiàn)混合技術(shù)也是可能的，其中模擬探察基于諧振幅度和諧振頻率二者。在一種這樣的混合技術(shù)中，需在模擬探察產(chǎn)生肯定結(jié)果之前檢測諧振幅度和諧振頻率二者中足夠的變化。在另一混合技術(shù)中，諧振幅度和諧振頻率中的其中之一的足夠變化將產(chǎn)生模擬探察的肯定結(jié)果。

在圖1示出的具體實(shí)施例中，無線發(fā)射器100具有用于形成振蕩電路130 的單個(gè)電容器132和單個(gè)電感器134。在替代實(shí)施例中，無線發(fā)射器可以具有兩個(gè)或更多個(gè)不同的、可選的電容器和兩個(gè)或更多個(gè)不同的、可選的電感器，電容器和電感器能夠被選擇性地配置來形成具有不同諧振幅度和/或不同諧振頻率的不同振蕩電路。

在圖1示出的具體實(shí)施例中，無線發(fā)射器100具有包含電容器132和電感器134的振蕩電路130。在替代實(shí)施例中，無線發(fā)射器可以具有其它適當(dāng)類型的諧振電路而不是LC振蕩電路130，例如LCC或者LLC諧振電路。

類似的，雖然無線發(fā)射器100使用全橋逆變器120控制振蕩電路130的激勵(lì)，替代的實(shí)施例可以使用其它適當(dāng)類型的電路，例如僅具有兩個(gè)開關(guān)的半橋逆變器。

圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的無線發(fā)射器600的一部分的簡化示意圖。無線發(fā)射器600與圖1中的無線發(fā)射器100類似，元件610-655類似于圖1中的對應(yīng)元件，除了無線發(fā)射器600具有僅有兩個(gè)開關(guān)622和626的半橋逆變器620，而不是圖1中具有六個(gè)開關(guān)122-128的全橋逆變器120。在無線發(fā)射器600中，通過關(guān)閉開關(guān)622并打開開關(guān)626來激勵(lì)振蕩電路630，以及通過打開開關(guān)622并關(guān)閉開關(guān)626來將振蕩電路630配置用于自由諧振。

此外，在圖1中示出的具體實(shí)施例中，將節(jié)點(diǎn)136處的電壓直接施加到ADC140。在替代實(shí)施例中，可以通過分壓器將振蕩電路電壓施加到ADC。

在圖4和5示出的具體實(shí)施例中，模擬探察基于諧振幅度和/或諧振頻率嘗試檢測無線接收器。在替代實(shí)施例中，代替基于諧振幅度和/或諧振頻率，或者在基于諧振幅度和/或諧振頻率來嘗試檢測無線接收器織襪，模擬探察還基于一些其它振蕩電路特征(諸如Q值)嘗試檢測無線接收器。

雖然在對具有本地電源(諸如可再充電電池)的無線接收器進(jìn)行無線充電的背景下描述了本發(fā)明，然而本發(fā)明也能夠應(yīng)用于對諸如RFID標(biāo)簽和無線智能卡的不具有本地電源的無線接收器進(jìn)行無線充電的情形。

此外，為了本描述的目的，術(shù)語“耦合”、或“連接”是指本領(lǐng)域中已知或者將來研發(fā)的允許將能量在兩個(gè)或更多個(gè)元件之間傳輸?shù)娜魏畏绞剑⑶覙?gòu)思了插入一個(gè)或多個(gè)額外元件，雖然這不是必需的。相反地，術(shù)語“直接耦合”、“直接連接”等暗示不存在這樣的額外元件。

此外，為了描述的目的，應(yīng)理解，所有門從固定電壓功率域(或多個(gè)域) 和地之間供電，除非另有示出。相應(yīng)地，所有數(shù)字信號通常具有從大約地電位到其中一個(gè)功率域的范圍的電壓并且轉(zhuǎn)換(回轉(zhuǎn))迅速。然而，除非另有說明，否則地可以被認(rèn)為是具有大約零伏電壓的電源，以及具有任何期望電壓的電源可以取代地。因此，可以通過至少兩個(gè)電源為所有門供電，與其伴隨而來的數(shù)字信號具有范圍在大約電源電壓之間的的電壓。

在這里，信號以及相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)、端口或者路徑可以以相同名稱指代，并且可以互換。

除非明確說明，否則每個(gè)數(shù)值和范圍應(yīng)當(dāng)理解為是大約的，好像在數(shù)值或范圍之前有詞語“大約”或“大致”。

還將理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對為了解釋本發(fā)明實(shí)施例而描述和示出的各部分的細(xì)節(jié)、材料和設(shè)置做出各種改變而不脫離所附權(quán)利要求包含的發(fā)明的實(shí)施例。

在本說明書中，包括任何權(quán)利要求中，術(shù)語“每個(gè)”可以用于引述多個(gè)先前述及的元件和步驟的一個(gè)或多個(gè)特定特征。當(dāng)使用開放式術(shù)語“包括”時(shí)，術(shù)語“每個(gè)”的引述并不排除額外、未引述的元件或步驟。因此，將理解，裝置可以具有額外、未引述的元件，二方法可以具有額外、未引述的步驟，其中所述額外、未引述的元件或步驟并不具有所述一個(gè)或多個(gè)特定特征。

應(yīng)當(dāng)理解，這里給出的示例方法的步驟不是必須以所描述的順序執(zhí)行，并且這些方法的步驟順序應(yīng)當(dāng)被理解為僅是示例性的。類似的，這些方法中可以包括額外的步驟，并且在與發(fā)明的各種不同實(shí)施例一致的方法中某些步驟可以被省略或組合。

雖然下面的方法權(quán)利要求中的元素(如果有的話)被利用相應(yīng)序號以特定順序被引述，但除非權(quán)利要求的表述另外暗示了用于實(shí)現(xiàn)一些或者全部這些元素的特定順序，否則這些元素不是必然限于以該特定順序?qū)崿F(xiàn)的。

這里對“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”的引述意指：結(jié)合該實(shí)施例描述的的特定特性、結(jié)構(gòu)或特征能夠包含在至少一個(gè)發(fā)明的實(shí)施例中。說明書中不同位置的短語“在一個(gè)實(shí)施例中”的出現(xiàn)并不是必然全部指同一實(shí)施例，也不是單獨(dú)或替代實(shí)施例必然與其它實(shí)施例互斥。對于術(shù)語“實(shí)現(xiàn)方式”也是如此。