[发明专利]用于在感应功率传输系统中检测和识别接收器的方法

说明书

技术领域

本发明属于感应功率传输(IPT)系统领域。更具体地，本发明涉及检测要在这样的系统中利用的接收器的存在的方法和或识别要在这样的系统中利用的接收器的方法。

背景技术

IPT系统是成熟技术(例如，电动牙刷的无线充电)以及正在开发的技术(例如，“充电垫”上手持设备的无线充电)的公知领域。典型地，初级侧或发射器利用一个或多个发射线圈产生随时间变化的磁场。此磁场在适当的接收线圈中感应出交变电流，然后能够使用该交变电流对电池充电，或为设备或其他负载供电。在一些情况下，发射器线圈或接收器线圈可以与电容器连接以创建能够在对应的谐振频率下增加功率吞吐量和效率的谐振电路。

IPT系统的常见问题是当应当对发射器供电时以及当应当关闭发射器时的控制。当非接收器被带到至发射器的范围中时另外的问题出现了，并且在其中感应出了不想要的电流(以及因此热量)。这些非接收器典型地称为寄生负载。最后，或许可以检测接收器的存在，但是或许识别出与特定发射器兼容的接收器也是必要的。试图将功率传输至非兼容的接收器可以导致低效率的功率传输(因而，不期望的能量损耗)，或者发射器和/或接收器故障。

上面概述问题的明显的解决方案是发射器包括手动操作的功率切换器。尽管这提供了当应当对发射器供电时用于控制的装置，但是它削弱了便利，所述便利是许多IPT系统的目标。当接收器移除时，它还需要用户手动地关闭发射器，并且在用户不知情的情况下，不能适应可能引入至发射器附近的任何寄生负载。

现有技术已经描述了用于检测和识别接收器的自动系统。例如：

·依赖发射器和接收器之间的接触式交互的系统；

·依赖发射器和接收器之间发送的通信信号的系统；以及

·使用非无线电近感应器(例如光传感器)来检测物理存在的接收器的系统。

所有这些方法依赖于附加元件部分来实施检测方法。这增加了设计IPT系统的复杂性和成本。也许更重要的是，它们倾向于增加体积，这使得挫败了将IPT系统并入诸如移动电话、个人计算机等之类的更小设备的企图。

为了减轻这些影响，已知IPT系统也利用用于检测和识别的功率传输元件部分(即，多用途)。

这些方法的缺点是：

·可能需要降低或完全中断功率传输以便执行检测方法；

·在稳态电流用作接收器的指示器的情况下，卸载的接收器可能错误地给出假结果；

·可能对部件变化和噪音敏感；以及

·可能无法识别出检测的接收器是否兼容。

本发明的目的是提供用于检测或识别接收器的方法或者至少为公众提供有用的选择，其中，所述方法不要求感应功率所需的大量附加元件部分，所述方法产生对噪音不敏感的准确结果，所述方法限制了不传输功率的时间，所述方法能够明确地识别接收器。

发明内容

在本说明书的末尾的所附权利要求中阐述了本发明的范围。

应当承认，术语“包括”,“包含”和“包括有”在不同的权限下可以具有排它的含义或包容性的含义。为了本说明书的目的，并且除非另外注明，这些术语旨在具有包容性含义——即，它们将被理解为意味着包含使用直接引用的所列部件，并且还可能包括其他未指明的部件或元件。

在本说明书中对任何现有技术的引用不构成承认这种现有技术形成公知常识的一部分。

附图说明

并入说明书且构成说明书的一部分的附图图示了本发明的实施例，并且与上面给出的本发明的一般描述以及下面给出的实施例的详细描述一起用来解释本发明的原理。

图1示出了IPT系统的框图；以及

图2a至图5示出了样本数据集。

具体实施方式

本发明的实施例涉及在感应功率传输(IPT)系统中检测或识别接收器的方法。图1是示出IPT系统1的一般表示的框图。IPT系统包括发射器2和接收器3。发射器包括与适当的功率供应器5连接的转换器4。在图1中，这被示出为与DC-DC转换器6(DC-DC转换器6又与主功率供应器连接)连接的转换器。转换器可以是非谐振半桥转换器或适配于特定IPT系统的任何其他转换器，诸如推挽式转换器。转换器被配置成输出所期望频率和振幅的交变电流。转换器的输出电压还可以通过转换器、DC-DC转换器或这两者的组合来调节。