[发明专利]无线电力传输中的阻抗改变检测

说明书

根据35U.S.C.§119主张优先权

本申请案根据35U.S.C.§119(e)主张以下美国临时专利申请案的优先权：

2009年1月22日申请的名为“无线电力接收器与传输器之间的信令(SIGNALING BETWEEN WIRELESS POWER RECEIVERS AND TRANSMITTERS)”的美国临时专利申请案61/146,584。

2009年2月10日申请的名为“用于无线充电系统的信令技术(SIGNALING TECHNIQUES FOR A WIRELESS CHARGING SYSTEMS)”的美国临时专利申请案61/151,473。

2009年5月11日申请的名为“用于无线电力的阻抗改变检测(IMPEDANCE CHANGE DETECTION FOR WIRELESS POWER)”的美国临时专利申请案61/177,148。

技术领域

本发明大体来说涉及无线充电，且更具体地说，涉及与检测传输器装置中的归因于可能定位于无线电力系统中的接收器装置而产生的阻抗改变有关的装置、系统及方法。

背景技术

通常，例如无线电子装置的每一电池供电装置需要其自己的充电器及电源，所述电源通常为交流电(AC)电力插座。当许多装置需要充电时，此有线配置变为使用不便的。

正开发在传输器与耦合到待充电的电子装置的接收器之间使用空中或无线电力传输的方法。这些方法大体上分成两类。一类是基于传输天线与待充电的装置上的接收天线之间的平面波辐射(也称为远场辐射)的耦合。接收天线收集辐射电力且将其整流以用于对电池充电。天线大体上具有谐振长度以便改善耦合效率。此方法遭遇以下事实：电力耦合随着天线之间的距离迅速衰退，因此合理距离(例如，小于1到2米)上的充电变得困难。另外，因为传输系统辐射平面波，所以如果不经由滤波进行适当控制，则无意的辐射可能干扰其它系统。

用于无线能量传输技术的其它方法是基于嵌入于(例如)“充电”垫子或表面中的传输天线与嵌入于待充电的电子装置中的接收天线(加上整流电路)之间的电感性耦合。此方法的缺点在于：传输天线与接收天线之间的间距必须非常接近(例如，在几毫米内)。但是此方法不具有同时对相同区域中的多个装置充电的能力，此区域通常非常小且需要用户准确地将装置定位到特定区域。

归因于在电力的无线传输的过程中发生的损耗，效率在无线电力传送系统中具有重要性。因为无线电力传输常常不如有线传送有效，所以效率在无线电力传送环境中具有甚至更大的意义。

结果，当试图将电力提供到一个或一个以上充电装置时，需要待充电的装置与无线电力传输器通信。另外，需要适应于归因于接收器阻抗改变而在传输器处发生的阻抗改变的方法及设备。

附图说明

图1展示无线电力传送系统的简化框图。

图2展示无线电力传送系统的简化示意图。

图3展示用于本发明的示范性实施例中的环形天线的示意图。

图4为根据本发明的示范性实施例的传输器的简化框图。

图5为根据本发明的示范性实施例的接收器的简化框图。

图6A及图6B展示接收电路的用于提供反向链路信令的部分的简化示意图。

图7A到图7C展示传输电路的用于确定传输天线处的阻抗改变的部分的简化示意图。

图8A到图8C说明具有传输天线且包括放置于相对于所述传输天线的各种位置中的接收器的主机装置。

图9A到图9C为展示响应于接收器相对于传输天线的各种放置的在传输器处所确定的阻抗特性的曲线图。

图10说明简单二进制信令协议。

图11说明差分曼彻斯特编码协议。

图12说明由传输器确定的一些实例转变的差分相位、差分量值及差分电流。

图13为用于基于传输器处的阻抗改变确定来自接收器的信令的程序的简化流程图。

具体实施方式

词语“示范性”在本文中用以意谓“充当实例、例子或说明”。本文中经描述为“示范性”的任一实施例未必解释为比其它实施例优选或有利。