[发明专利]用于为便携式设备供电的感应供电表面

权利要求书

1.一种供电设备，包括：

感应供电表面，所述感应供电表面包括耦合到初级功率线圈的阻抗自动匹配 电路和其他控制电路，所述阻抗自动匹配电路和所述其他控制电路用于选择性地激 励所述初级功率线圈以经由感应耦合向便携式设备中的次级功率线圈传输功率；以 及

其中所述阻抗自动匹配电路被配置成随时间推移检测电压与电流相位差以校 准功率因子，从而向所述次级功率线圈传输最优功率负载来为所述便携式设备供 电；

其中所述电压与电流相位差由向开关控制器输出矩形信号的逻辑电路确定， 所述矩形信号具有与所确定的电压与电流相位差成比例的占空比，所述开关控制器 开启和关闭多个电容器中相应的一个以最小化电流与电压之间的相位差；

其中所述逻辑电路通过以下动作来最小化电流与电压之间的相位差：

(a)从中间值起在增大方向上调节电容；

(b)响应于对电容的所述调节：

如果相位差增大，则在减小方向上移动电容以最小化所述相位差，直至当施 加了一个补偿电容时所述相位差开始减小；以及

如果所述相位差减小，则继续在所述增大方向上调节电容以最小化所述相位 差，直至当施加了一个补偿电容时所述相位差开始增大；以及

(c)维持相关联的开关状态以向所述次级功率线圈提供功率；以及

(d)如果相位差响应于负载感应而改变并且如果相位差改变大于预定义阈值， 则通过(a)和(b)重新扫描并重新确定最小相位差值。

2.如权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述功率因子是基于真 实功率与视在功率之比的，真实功率为实际的负载功率，视在功率为与电路相关联 的电流与电压之积，所述电路包括所述初级功率线圈以及与所述便携式设备相关联 的感应地耦合的次级电路。

3.如权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述电压与电流相位差 是响应于所述便携式设备在所述感应供电表面上移动的功率线圈感应改变的结果。

4.如权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述感应供电表面包括 无线电泄漏屏蔽，所述无线电泄漏屏蔽包括搭载在次级铁氧体和初级铁氧体外部的 薄金属片。

5.如权利要求1所述的供电设备，其特征在于，响应于确定电流与电压 之间的相位差不匹配，所述阻抗自动匹配电路被配置成经由非定值电容器矩阵来校 准所述功率因子。

6.如权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述开关控制器是微控 制器或复杂可编程逻辑器件。

7.如权利要求1所述的供电设备，其特征在于，与所述多个电容器相关 联的值被缩放。

8.如权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述多个电容器中的电 容器数目是可配置的。

9.如权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述多个电容器彼此并 联并且与负载串联。

10.如权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述多个电容器彼此并 联并且与负载并联。

11.一种向便携式设备提供感应功率的方法，所述方法包括：

通过感应供电表面中的阻抗自动匹配电路选择性地激励所述感应供电表面中 的初级功率线圈以经由感应耦合向便携式设备中的次级功率线圈提供功率；以及

其中所述功率是基于检测到的电压与电流相位差的，所述相位差至少部分是 由于在所述感应供电表面的不同相应区域上定位所述便携式设备而导致的；

其中所述检测到的电压与电流相位差由向开关控制器输出矩形信号的逻辑电 路确定，所述矩形信号具有与所确定的电压与电流相位差成比例的占空比，所述开 关控制器开启和关闭多个电容器中相应的一个以最小化所述感应供电表面中电流与 电压之间的相位差。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述功率是基于真实功率 与视在功率之比的，真实功率是用于随时间推移执行工作的电路的能力，视在功率 为与包括所述初级功率线圈的电路相关联的电流与电压之积。