本文涉及無線充電系統(tǒng)，更具體地，涉及用于檢測何時接收機已經(jīng)被從無線充電系統(tǒng)中移除的技術(shù)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的無線充電系統(tǒng)包括發(fā)射機(tx)和接收機(rx)，發(fā)射機對接收機無線充電。具體地，發(fā)射機包括發(fā)射機電路，發(fā)射機電路對發(fā)射機線圈提供電功率。接收機包括接收機線圈，當接收機線圈與發(fā)射機線圈靠近時，接收機線圈與發(fā)射機線圈感應(yīng)耦合，以致電功率從發(fā)射機線圈傳輸?shù)浇邮諜C線圈，從而給接收機電路供電和/或充電，接收機電路通常包括可充電電池。

在傳統(tǒng)的無線充電系統(tǒng)中，接收機周期性地例如每200-500兆秒(通過接收機線圈)將短距離無線通信包(通過發(fā)射機線圈)傳輸?shù)桨l(fā)射機，該無線通信包指示控制誤差和輸出功率。只要發(fā)射機從接收機接收到這樣的通信包，發(fā)射機就知道接收機仍然存在。如果接收機線圈被從發(fā)射機線圈旁邊移除，則發(fā)射機將不再檢測到來自接收機的通信包。如果發(fā)射機在規(guī)定的連續(xù)周期(例如5-6個周期)中不能接收到來自接收機的通信包，則發(fā)射機確定接收機不再存在，發(fā)射機通過將發(fā)射機線圈斷電來作出響應(yīng)。

在接收機已經(jīng)被移除后，但是在發(fā)射機將發(fā)射機線圈斷電(例如1-2秒之后)之前，如果不同的接收機被放置在發(fā)射機線圈附近，則發(fā)射機線圈現(xiàn)有的高功率狀態(tài)可能會損壞新放置的接收機。此外，在相同的間隔期間，不管是否存在不同的接收機，輻射的發(fā)射機線圈可能會導(dǎo)致emc問題。因此，具有能夠快速檢測接收機移除的發(fā)射機將會是有利的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在一個實施例中，本申請是用于檢測從無線充電系統(tǒng)中移除接收機(rx)的方法，無線充電系統(tǒng)包括發(fā)射機(tx)，發(fā)射機具有發(fā)射機線圈。該方法包括：(a)確定施加到發(fā)射機的發(fā)射機輸入功率；(b)確定發(fā)射機內(nèi)的發(fā)射機功率損耗；以及(c)基于對所確定的發(fā)射機輸入功率和所確定的發(fā)射機功率損耗的比較來檢測接收機的移除。在一個實施例中，該方法可以包括響應(yīng)于檢測到接收機的移除，將發(fā)射機線圈斷電。

在另一個實施例中，本申請是用于無線充電系統(tǒng)的發(fā)射機(tx)。發(fā)射機包括發(fā)射機線圈和發(fā)射機電路，發(fā)射機線圈無線地將功率傳輸?shù)綗o線充電系統(tǒng)的接收機，發(fā)射機電路對發(fā)射機線圈供電。發(fā)射機電路通過以下步驟檢測接收機的移除：(a)確定施加到發(fā)射機的發(fā)射機輸入功率；(b)確定發(fā)射機內(nèi)的發(fā)射機功率損耗；以及(c)基于對所確定的發(fā)射機輸入功率和所確定的發(fā)射機功率損耗的比較來檢測接收機的移除。

在又一個實施例中，本申請是無線充電系統(tǒng)，該無線充電系統(tǒng)包括發(fā)射機(tx)和接收機(rx)，接收機被配置為從發(fā)射機無線地接收功率。發(fā)射機通過以下步驟檢測接收機的移除：(a)確定施加到發(fā)射機的發(fā)射機輸入功率；(b)確定發(fā)射機內(nèi)的發(fā)射機功率損耗；以及(c)基于對所確定的發(fā)射機輸入功率和所確定的發(fā)射機功率損耗的比較來檢測接收機的移除。

附圖說明

由下文中的詳細描述、所附權(quán)利要求書和附圖會使本文的實施例變得更加清楚，在附圖中，類似的參考標號標識相似的或相同的元件。

圖1是圖示根據(jù)本文的一個實施例的無線充電系統(tǒng)的示例性框圖；

圖2是表示發(fā)射機輸入功率和發(fā)射機線圈電流之間的關(guān)系的圖；

圖3是圖示由圖1的發(fā)射機執(zhí)行的確定何時接收機已經(jīng)被移除的處理的流程圖；以及

圖4是圖示圖1的發(fā)射機電路的簡化框圖。

具體實施方式

本文中揭示了詳細的示例性實施例。然而，本文中描述的特定結(jié)構(gòu) 和功能細節(jié)僅僅是用于描述本文的示例實施例。本申請可以以許多替代形式來實施，本申請并不應(yīng)該被解釋為僅限于本文中描述的實施例。此外，本文中所使用的術(shù)語僅僅是用于描述特定實施例，而并不是用于限制本申請的示例實施例。

如本文中所使用的，單數(shù)的表述形式“一”、“一個”和“該”也用于包括復(fù)數(shù)形式，除非在上下文中清楚地指示了不同的情況。應(yīng)該理解，術(shù)語“包括”、“包含”表示的是存在所陳述的特征、步驟或組成部分，但是并不排除存在或增加一個或多個其他的特征、步驟或組成部分。還應(yīng)當注意，在一些替代實現(xiàn)方式中，功能/動作發(fā)生的順序可以與附圖中表示的順序不同。例如，連續(xù)示出的兩個圖事實上可能實質(zhì)是同時發(fā)生的，或者有時可以是以相反的順序執(zhí)行的，這取決于所涉及的功能/動作。

圖1是表示本申請的無線充電系統(tǒng)100的示意圖。該無線充電系統(tǒng)100包括發(fā)射機(tx)110和接收機(rx)120，發(fā)射機110無線地對接收機120充電。具體地，發(fā)射機110包括發(fā)射機電路112，發(fā)射機電路112對發(fā)射機線圈114提供電功率。接收機120包括接收機線圈122，當接收機線圈122與發(fā)射機線圈114靠近時，接收機線圈122與發(fā)射機線圈114感應(yīng)耦合，以致電功率從發(fā)射機線圈114傳輸?shù)浇邮諜C線圈122，從而給接收機電路124供電和/或充電，接收機電路124通常包括可充電電池(未在圖中示出)。

當發(fā)射機110無線地對接收機120充電時，施加到發(fā)射機110上的電功率(又稱發(fā)射機輸入功率)等于傳輸?shù)浇邮諜C120的電功率(又稱接收機功率)加上在發(fā)射機110內(nèi)損耗的電功率(又稱發(fā)射機功率損耗)加上傳輸?shù)饺魏瓮獠课矬w(fo)的任何電功率(又稱fo功率損耗)，外部物體也可能被放置在發(fā)射機線圈114的附近。注意，在圖1的結(jié)構(gòu)中沒有這樣的外部物體。

在無線充電期間，接收機120周期性地并且無線地將通信包傳輸?shù)桨l(fā)射機110，通知發(fā)射機110接收機功率大小。另外，發(fā)射機110監(jiān)控它的發(fā)射機輸入功率值。如果發(fā)射機110確定發(fā)射機輸出功率(即發(fā)射機輸入功率-發(fā)射機功率損耗)和接收機功率之間的差值太大(例如，該差值大于規(guī)定的閾值功率，或者該差值與發(fā)射機輸入功率的比率大于規(guī) 定的閾值比率值)，則發(fā)射機110假定該差值的大部分是由于fo功率損耗造成的，發(fā)射機110會將發(fā)射機線圈114斷電，即使接收機120仍然存在。

假定不存在外部物體(或者只存在fo功率損耗非常低的一個或多個外部物體)，則發(fā)射機輸入功率將會實質(zhì)上等于接收機功率加上發(fā)射機功率損耗。在那種情況下，由于典型的接收機功率值大于空載狀態(tài)下的最小的接收機功率(例如，超過300mw)，因此發(fā)射機輸入功率值將至少比發(fā)射機功率損耗大300mw。

然而，在將接收機120已經(jīng)從發(fā)射機110移除之后，接收機功率消失，發(fā)射機輸入功率值下降，然后發(fā)射機輸入功率將實質(zhì)上等于發(fā)射機功率損耗。通過頻繁地確定與各種功率值有關(guān)的信息以及分析發(fā)射機輸入功率和發(fā)射機功率損耗之間的差值，發(fā)射機110能夠快速地檢測到接收機120的移除并適當?shù)刈鞒龇磻?yīng)，例如，快速地將發(fā)射機線圈114斷電，從而避免現(xiàn)有技術(shù)的一些問題。

在某些可能的實現(xiàn)方式中，用發(fā)射機線圈114中的電流和發(fā)射機功率損耗之間的關(guān)系的先驗映射來對發(fā)射機110進行校準和預(yù)編程。利用先驗映射，發(fā)射機110能夠基于對發(fā)射機線圈114中的電流的測量來確定當前的發(fā)射機功率損耗值。

圖2是表示發(fā)射機輸入功率和發(fā)射機線圈電流之間的關(guān)系的圖。(在離線校準階段期間)可以通過以下方式來表征這個關(guān)系：(i)在沒有接收機120和外部物體存在的情況下，以穩(wěn)定的頻率對發(fā)射機線圈114進行供電，以及(ii)對發(fā)射機110采樣發(fā)射機輸入電流，對發(fā)射機110采樣發(fā)射機輸入電壓，以及采樣發(fā)射機線圈中的電流。利用這種配置，發(fā)射機輸入功率(即，采樣的發(fā)射機輸入電流乘以采樣的發(fā)射機輸入電壓)等于發(fā)射機功率損耗，以致將為所采樣的發(fā)射機線圈電流確定對應(yīng)的發(fā)射機功率損耗的值。由于發(fā)射機功率損耗隨發(fā)射機線圈電流的頻率變化，因此可以調(diào)節(jié)施加到發(fā)射機線圈114上的功率的頻率以改變發(fā)射機功率損耗值并確定對應(yīng)的發(fā)射機線圈電流。通過在所支持的頻率范圍內(nèi)逐級地改變頻率，能夠確定圖2中所示的圖中的不同的點?；蛘撸梢酝ㄟ^改變相移占空比或者輸入電壓來確定不同的數(shù)據(jù)點。然后可以通過二次 方程式，用發(fā)射機線圈電流icoil來表示發(fā)射機功率損耗，如下面的方程式(1)所示：

txpowerloss＝c1＊icoil²+c2＊icoil+c3，(1)

其中，c1、c2和c3是通過對圖2中的點應(yīng)用適當?shù)那€擬合操作所確定的常系數(shù)。注意，取決于實際結(jié)果和所要求的精度值，映射可以是線性的或者甚至可以是一些適當?shù)拇笥?的階數(shù)。

在任何情況中，在在線處理期間，發(fā)射機110可以基于方程式(1)使用映射從最近采樣的發(fā)射機線圈電流值來確定存在的發(fā)射機功率損耗值。注意，映射例如可以是查找表或者是方程式(1)的實際的二次方程。

圖3是圖示由圖1的發(fā)射機110執(zhí)行的確定何時接收機120已經(jīng)被移除的處理的流程圖。在步驟302中，該處理開始于發(fā)射機110被配置成無線地向接收機120傳輸功率。

在步驟304中，發(fā)射機110利用傳統(tǒng)的適當?shù)碾娏骱碗妷簷z測電路(未在圖1中顯示)采樣發(fā)射機線圈電流，發(fā)射機輸入電流，以及發(fā)射機輸入電壓，例如是用電容分壓電路和電阻分壓電路或者電流變壓器來檢測發(fā)射機線圈電流，用電流感應(yīng)電阻器和放大器來檢測發(fā)射機輸入電流，用電阻分壓電路來檢測發(fā)射機輸入電壓。

在步驟306中，發(fā)射機110基于方程式(1)通過將采樣的發(fā)射機線圈電流應(yīng)用到映射上來確定(i)當前的發(fā)射機功率損耗，以及通過將采樣的發(fā)射機輸入電流和采樣的發(fā)射機輸入電壓相乘來確定(ii)發(fā)射機輸入功率。

在步驟308中，發(fā)射機110確定發(fā)射機輸入功率和發(fā)射機功率損耗之間的差值。

在步驟310中，發(fā)射機110將所確定的差值與規(guī)定的閾值進行比較。如果該差值不小于閾值，則發(fā)射機110確定接收機120仍然存在，處理返回到步驟302，繼續(xù)無線地對接收機120傳輸功率。然而，如果該差值小于閾值，然后在步驟312中，發(fā)射機110確定接收機120已經(jīng)被移除，則發(fā)射機110立即將發(fā)射機線圈114斷電。

為了限制誤報檢測的發(fā)生，在一些實施方式中，為了減少噪音樣品 的影響，可以對連續(xù)的差值進行過濾(例如取平均)，可以用所得到的經(jīng)過濾的差值與閾值進行比較。也可以選擇使用其他的用于過濾虛假的離群值的適當?shù)募夹g(shù)。

通過頻繁地對電流和電壓進行采樣(例如每兆秒)，發(fā)射機110能夠比通過使用基于檢測到缺少來自接收機120的通信包這種現(xiàn)有技術(shù)更快地檢測到接收機120的移除。

圖4是圖示圖1的發(fā)射機電路112的簡化框圖。如圖4所示，發(fā)射機電路112包括感測發(fā)射機輸入信號的電壓的輸入電壓傳感器402，感測發(fā)射機輸入信號的電流的輸入電流傳感器404，感測發(fā)射機線圈114中的電流的線圈電流傳感器406，以及接收這三個感測信號并執(zhí)行圖3的步驟306-312的處理的信號處理器408。

以方法和用于實施這些方法的裝置的形式使本申請的實施例清楚明了。以包括在有形介質(zhì)中的程序代碼的形式電能夠使本申請的實施例清楚明了，有形介質(zhì)諸如是磁記錄介質(zhì)，光記錄介質(zhì)，固態(tài)存儲器，軟盤，cd-rom，硬盤驅(qū)動器，或任何其他的非瞬時機器可讀存儲介質(zhì)，其中，當程序代碼被加載到機器諸如計算機中并且被機器執(zhí)行時，該機器成為用于實施本申請的機器。以程序代碼的形式也能夠使本申請的實施例清楚明了，例如，當存儲在非瞬時機器可讀存儲介質(zhì)中的程序代碼被加載到機器諸如計算機中并且被機器執(zhí)行時，該機器成為用于實施本申請的機器。當在通用處理器上實施時，程序代碼與處理器相結(jié)合，提供類似特定邏輯電路操作的獨特設(shè)備。

可以利用任何適當?shù)奶幚砥骺捎玫?可讀的或者計算機可用的/可讀的存儲介質(zhì)。存儲介質(zhì)可以是(沒有限制)電子的、磁的、光的、電磁的、紅外的或者半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝置或設(shè)備。更具體的非詳盡清單的可能的存儲介質(zhì)包括：磁帶、便攜式計算機軟盤、硬盤、隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦除可編程只讀存儲器(eprom)或者閃速存儲器、便攜式光盤只讀存儲器(cd-rom)、光存儲器和磁存儲器。注意，存儲介質(zhì)甚至可以是紙或者在上面能夠印制程序的任何適當?shù)慕橘|(zhì)，因為例如通過對印刷品進行光學(xué)掃描，然后編譯，譯碼，如有必要或者相反以包括但不限于光學(xué)字符識別的方式處理，然后存儲在處理器或者 計算機存儲器這種方式能夠電子地獲取程序。在本文的上下文中，適當?shù)拇鎯橘|(zhì)可以是能夠包含或存儲指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置要使用的或者與指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置有關(guān)的計算機程序的任何介質(zhì)。

在圖中所示的各種元件的功能，包括標記為“處理器”的任何功能模塊，可以通過使用專用硬件和能夠執(zhí)行與適當?shù)能浖嘘P(guān)的軟件的硬件來提供。當有處理器來提供時，可以由單個專用處理器、單個共用處理器、或者多個某些可以共用的個體處理器來提供這些功能。而且，術(shù)語“處理器”或“控制器”的明確使用不應(yīng)當被解釋為只是指能夠執(zhí)行軟件的硬件，可以隱含地包括但不限于數(shù)字信號處理器(dsp)硬件、網(wǎng)絡(luò)處理器、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、用于存儲軟件的只讀存儲器(rom)、隨機存取存儲器(ram)和非易失性存儲器。也可以包括其他的硬件、傳統(tǒng)的和/或慣用的。類似的，在圖中所示的任何開關(guān)僅僅是概念上的?？梢酝ㄟ^程序邏輯的操作、通過專用邏輯、通過程序控制和專用邏輯的相互作用、或者甚至手動地、由更具體地從上下文理解的工具可選擇的特殊技術(shù)來執(zhí)行它們的功能。

除了明確說明以外，否則如果“大約”或者“近似”這樣的詞在數(shù)值或范圍之前的話，每個數(shù)值或范圍應(yīng)當被解釋為近似的。

還應(yīng)當理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離所附權(quán)利要求包括的本申請的實施例，能夠?qū)σ呀?jīng)描述和圖解的用于解釋本申請的實施例的各個部分的細節(jié)、材料和配置作出各種改變。

在包括權(quán)利要求書的申請文本中，術(shù)語“每個”或“每一個”可以被用來指多個之前表述的元件或步驟的一個或多個特定特征。當與開放式術(shù)語“包括”一起使用時，術(shù)語“每個”或“每一個”這種表述并不排除另外的未表述的元件或步驟。因此，應(yīng)當理解，設(shè)備可以具有另外的未表述的元件，方法可以具有另外的未表述的步驟，其中另外的未表述的元件或步驟不具有一個或多個特定的特征。

應(yīng)當理解的是，本文中描述的示例方法的各個步驟并不必須是以所描述的順序進行的，這種方法的各步驟的順序應(yīng)當被理解為僅是示范性的。同樣地，在這種方法中也可以包括另外的步驟，并且在與本申請的不同實施例一致的方法中，某些步驟可以被省略或合并。

雖然在下文中的方法權(quán)利要求中的各個元件，如果有的話，是用對應(yīng)的標號以特定的順序描述的，然而除非權(quán)利要求引述表明了用于實現(xiàn)一些貨所有這些元件的特定順序，否則，這些元件并不必然是限于特定的順序來實現(xiàn)。

本文中的“一個實施例”或“實施例”是指與該實施例相關(guān)聯(lián)描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)或特點可以被包括在本申請的至少一個實施例中。在本文中的不同位置中出現(xiàn)的“在一個實施例中”并不必然是指同一個實施例，也不是指是分離的實施例或者必須與其他實施例相互排斥的替代實施例。這一原則同樣適用于術(shù)語“實施方式”或“實現(xiàn)方式”。