無(wú)線電力安全組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)總體涉及無(wú)線充電技術(shù)。具體地，本公開(kāi)涉及無(wú)線充電系統(tǒng)中的安全。
【背景技術(shù)】
[0002]基本的無(wú)線充電系統(tǒng)可以包括無(wú)線電力發(fā)送器單元(PTU)和無(wú)線電力接收單元(PRU) O例如，PTU可以包括發(fā)送(Tx)線圈，并且PRU可以包括接收(Rx)線圈。磁共振無(wú)線充電可以采用Tx線圈與Rx線圈之間的磁性耦合。在一些場(chǎng)景中，無(wú)線PRU可以被用于具有另一種無(wú)線線圈(例如，近場(chǎng)通信(NFC)線圈)的設(shè)備中。在這些場(chǎng)景中，與無(wú)線充電相關(guān)聯(lián)的共振頻率可能損壞NFC線圈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一方面提供了一種無(wú)線電力接收單元，該無(wú)線電力接收單元包括:第一接收線圈，該第一接收線圈電感地耦合到具有發(fā)送線圈的無(wú)線電力發(fā)送單元；安全組件，用于減小在第二接收線圈處的來(lái)自無(wú)線電力發(fā)送單元的無(wú)線電力的電感耦合。
[0004]本發(fā)明的一方面提供了一種用于增加無(wú)線系統(tǒng)的安全性的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:無(wú)線電力接收線圈，該無(wú)線電力接收線圈電感地耦合至無(wú)線電力發(fā)送線圈；無(wú)線數(shù)據(jù)通信接收線圈；以及安全組件，該安全組件用于減小無(wú)線數(shù)據(jù)通信接收線圈與無(wú)線電力發(fā)送線圈之間的電感耦合。
[0005]本發(fā)明的一方面提供了一種用于增加無(wú)線系統(tǒng)的安全性的方法，該方法包括:在第一接收線圈處接收來(lái)自具有發(fā)送線圈的無(wú)線電力發(fā)送單元的電力信標(biāo)；啟動(dòng)安全組件來(lái)減少發(fā)送線圈到第二接收線圈的電感耦合。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是示出具有安全組件的電力接收單元的框圖；
[0007]圖2是示出安全組件的示例的圖解；
[0008]圖3是示出安全組件的另一示例的圖解；
[0009]圖4是示出關(guān)于由無(wú)線PTU提供的電力信標(biāo)的安全組件的時(shí)序的圖解；
[0010]圖5是示出用來(lái)減小在第二線圈處接收到的電力的安全組件的另一示例的圖解；[0011 ]圖6是示出由NFC系統(tǒng)啟動(dòng)的安全組件的圖解；
[0012]圖7是示出與由NFC系統(tǒng)啟動(dòng)的安全組件相關(guān)聯(lián)的信號(hào)的時(shí)序的圖解；
[0013]圖8是示出可以被用來(lái)通告預(yù)期NFC通信的字段的表；
[0014]圖9是示出可以被用于電力接收單元警報(bào)通知的比特字段的表；以及
[0015]圖10是示出用于增加無(wú)線充電系統(tǒng)的安全性的方法的框圖。
[0016]相同的數(shù)字貫穿本公開(kāi)和附圖以用來(lái)指代類似的組件和特征。100系列的數(shù)字指代最初在圖1中出現(xiàn)的特征；200系列的數(shù)字指代最初在圖2中出現(xiàn)的特征；以此類推。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本公開(kāi)總體涉及電力接收單元(PRU)處的安全組件的技術(shù)。如上面所討論的，磁共振無(wú)線充電系統(tǒng)可以采用具有發(fā)送(Tx)線圈的電力發(fā)送單元(PTU)與具有接收(Rx)線圈的PRU之間的磁性耦合。然而，在一些情形中，包含無(wú)線電力接收線圈的設(shè)備還可以包含用于數(shù)據(jù)無(wú)線數(shù)據(jù)通信的第二線圈。例如，移動(dòng)設(shè)備(例如，智能手機(jī))可以包含用于無(wú)線電力充電的第一線圈和用于近場(chǎng)通信(NFC)的第二線圈。在一些場(chǎng)景中，無(wú)線充電的共振頻率可以是與第二線圈的數(shù)據(jù)傳輸操作相關(guān)聯(lián)的共振頻率的倍數(shù)。
[0018]例如，NFC頻率可以是13.56兆赫茲(MHz)，而無(wú)線充電頻率可以是6.78MHz或者
13.56乘以.5。因此，NFC天線可以接收來(lái)自PTU的無(wú)線電力，這可能損壞NFC系統(tǒng)(包括NFC控制器)。
[0019]本文所描述的方面包括被用來(lái)在無(wú)線充電操作期間減小在給定設(shè)備的第二接收線圈處接收到的電力的安全組件。另外地或替代地，本文所描述的方面還包括一種安全組件，該安全組件可以在第二無(wú)線接收線圈的數(shù)據(jù)通信期間(例如，在NFC系統(tǒng)的操作期間)減少無(wú)線充電操作。
[0020]圖1是示出具有安全組件的電力接收單元的框圖。無(wú)線電力接收單元(PRU) 102可以經(jīng)由安全組件106被耦合至諸如NFC系統(tǒng)104之類的無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。盡管本文所描述的方面將NFC作為無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的示例進(jìn)行討論，但還考慮具有能夠潛在電感地耦合到無(wú)線電力發(fā)送單元(PTU) 108的接收線圈的其他系統(tǒng)。PTU 108可以是無(wú)線充電設(shè)備110的組件，其中，PTU 108可以經(jīng)由磁感耦合被耦合至PRU 102，如箭頭112所示。無(wú)線PRU 102、NFC系統(tǒng)104、以及安全組件106可以是計(jì)算設(shè)備114 (例如，膝上型計(jì)算機(jī)、移動(dòng)手機(jī)、智能手機(jī)、或被配置為無(wú)線地接收電力的任意其他計(jì)算設(shè)備)的組件。
[0021]如上面的討論以及下面更加詳細(xì)的討論，安全組件106可以減少在NFC系統(tǒng)104處接收到的電力。可以響應(yīng)于無(wú)線充電操作被啟動(dòng)來(lái)減小電力。在一些情形中，可以響應(yīng)于NFC操作被啟動(dòng)來(lái)減少無(wú)線充電操作。在這兩個(gè)場(chǎng)景中的任一場(chǎng)景中，安全組件106實(shí)現(xiàn)了無(wú)線充電系統(tǒng)與無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的共存。
[0022]圖2是示出安全組件的示例的圖解。在圖2所示的示例中，無(wú)線PTU 108可以被配置為電感地耦合到無(wú)線PRU 102的接收(Rx)線圈202。然而，在一些情形中，無(wú)線PTU 108可以耦合到NFC系統(tǒng)104的接收(Rx)線圈204。安全組件106可以在無(wú)線充電期間減少在NFC系統(tǒng)104的Rx線圈204處接收到的電力。
[0023]例如，當(dāng)電力在Rx線圈202處被接收時(shí)，無(wú)線PRU 102的整流器206可以啟動(dòng)。包括開(kāi)關(guān)(例如，如圖2的圓圈部分106所示的場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的耦合可以將NFC系統(tǒng)104的Rx線圈204從天線匹配組件208和NFC控制器210去耦合。場(chǎng)效應(yīng)晶體管是安全組件106的示例。如下面將進(jìn)行更加詳細(xì)的討論，考慮其他布置。另外，如下面關(guān)于圖4進(jìn)行的討論，當(dāng)電感耦合傳送比在后續(xù)的無(wú)線充電操作期間低得多的電力時(shí)，安全組件106可以在最初的無(wú)線充電操作期間被啟動(dòng)。
[0024]圖3是示出安全組件的另一示例的圖解。在一些情形中，無(wú)線PRU 102可以被連接到或者可以包括藍(lán)牙低功耗(BLE)模塊302，該BLE模塊302被配置為將BLE信號(hào)提供給無(wú)線PTU 108以及從無(wú)線PTU 108接收BLE信號(hào)。如下面將進(jìn)行的詳細(xì)討論，BLE信號(hào)可以在無(wú)線充電操作的某些階段期間被使用。例如，在初始化期間，BLE模塊302可以在從無(wú)線PTU 108接收到電力信標(biāo)之后提供BLE通告。一旦接收到電力信標(biāo)，BLE的初始化可以使得安全組件106能夠通過(guò)圓圈106內(nèi)所示的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方式來(lái)減小在Rx線圈204處接收到的電力。
[0025]圖4是示出關(guān)于由無(wú)線PTU提供的電力信標(biāo)的安全組件的時(shí)序的圖解。在初始化期間，PRU 108可以上電并且進(jìn)入配置狀態(tài)402，之后為省電狀態(tài)404，在省電狀態(tài)404中，電力信標(biāo)可以被發(fā)送。電力信標(biāo)與在無(wú)線電力充電期間發(fā)送的電力相比可以是低電力信標(biāo)。一旦接收到電力信標(biāo)，BLE 302將啟動(dòng)，如箭頭406所示。
[0026]圖5是示出用來(lái)減小在第二線圈處接收到的電力的安全組件的另一示例的圖解。Rx線圈202可以電感地耦合到包括發(fā)送線圈的無(wú)線PTU 108。如圖5所示，虛線框206所示的整流器可以在將直流提供給PRU控制器502之前將交流轉(zhuǎn)換為直流。
[0027]整流器206可以被耦合至去諧電路(一般由虛線框504所示)。去諧電路504可以響應(yīng)于整流器206處的交流到直流的轉(zhuǎn)換來(lái)調(diào)整NFC系統(tǒng)104的共振頻率。在多方面，去諧僅在直流處于電壓閾值或高于電壓閾值時(shí)發(fā)生。一旦直流處于電壓閾值或高于電壓閾值，則電容器“C_de_tune”將啟動(dòng)，從而使得NFC線圈204去諧。
[0028]圖6是示出由NFC系統(tǒng)啟動(dòng)的安全組件的圖解。如上面所討論的，安全組件106可以通過(guò)由無(wú)線PTU(例如，圖1的無(wú)線108)提供的電力信標(biāo)來(lái)啟動(dòng)。在一些情形中，安全組件106還可以中斷無(wú)線充電以執(zhí)行NFC操作(例如，NFC交易)。在該場(chǎng)景中，NFC系統(tǒng)104可以向無(wú)線PRU系統(tǒng)102指示NFC動(dòng)作已被請(qǐng)求，如圖6的602處所示。無(wú)線PRU系統(tǒng)102可以傳輸指示NFC交易和模式轉(zhuǎn)換被請(qǐng)求的信號(hào)，如604處所示。在多方面，無(wú)線PRU系統(tǒng)102可以經(jīng)由BLE信號(hào)傳輸模式轉(zhuǎn)換和請(qǐng)求。無(wú)線PRU 108—旦在604處接收到報(bào)告則可以減小或停止無(wú)線充電。在606處，模式轉(zhuǎn)換確認(rèn)被從無(wú)線PTU系統(tǒng)108提供給無(wú)線PRU系統(tǒng)102，并且如608處所示，批準(zhǔn)被提供給NFC系統(tǒng)104。
[0029]圖7是示出與由NFC系統(tǒng)啟動(dòng)的安全組件相關(guān)聯(lián)的信號(hào)的時(shí)序的圖解。如上面關(guān)于圖6所討論的，安全組件106可以包括在NFC操作期間減少或停止無(wú)線充電的方法。在702處，未決的NFC交易被示出于NFC系統(tǒng)的輸出處。在704處，整流器輸出在轉(zhuǎn)換過(guò)程中減小。在706處，晶體管(例如，針對(duì)上面圖2和圖3所討論的晶體管)在轉(zhuǎn)換過(guò)程中為低，并且如708處所示，NFC交易可以在轉(zhuǎn)換時(shí)間期間發(fā)生。
[0030]盡管圖7示出了 NFC請(qǐng)