[发明专利]自适应被动PING

说明书

公开了用于无线充电的系统、方法和装置。一种充电设备具有充电电路，该充电电路包括位于充电设备的表面附近的充电线圈、脉冲生成电路以及控制器。可以将脉冲生成电路配置为向充电电路提供脉冲信号，其中，脉冲信号中的各个脉冲包括时钟信号的多个周期，该时钟信号具有大于或小于充电电路的标称谐振频率的频率。可以将控制器配置为基于充电电路对脉冲信号中的发送的第一脉冲和第二脉冲的响应的差异来检测充电电路的谐振变化。还可以将控制器配置为基于响应的差异来确定已在充电线圈附近放置了可充电设备。

优先权要求

本申请要求2020年5月27日在美国专利局提交的美国专利申请No.16/885,236、2019年5月28日在美国专利局提交的美国临时专利申请No.62/853,708、2019年6月4日在美国专利局提交的美国临时专利申请No.62/856,933、以及2019年9月16日在美国专利局提交的美国临时专利申请No.62/901,256的优先权和权益，这些专利申请的全部内容通过引用并入本文，如同在下面完整地并且出于所有适用目的进行了阐述一样。

技术领域

本发明总体上涉及电池(包括移动计算设备中的电池)的无线充电，并且更具体地，涉及对待充电设备进行定位。

背景技术

无线充电系统已经部署为使某些类型的设备能够在不使用物理充电连接的情况下为内部电池充电。可以利用无线充电的设备包括移动处理和/或通信设备。诸如由无线充电联盟定义的Qi标准的标准使第一供应商制造的设备能够使用第二供应商制造的充电器进行无线充电。无线充电的标准针对设备的相对简单配置进行了优化，并倾向于提供基本的充电能力。

常规的无线充电系统通常使用“Ping”来确定用于无线充电的基站(basestation)中的发送线圈上或附近是否存在接收设备。发送器线圈具有电感(L)，并且具有电容(C)的谐振电容器联接至发送线圈以获得谐振LC电路。通过向谐振LC电路供电来产生Ping。在发送器监听来自接收设备的响应的同时，持续通电一段时间(在一个示例中为90ms)。可以在使用幅移键控(ASK)调制编码的信号中提供响应。这种常规的基于Ping的方法由于90ms的持续时间而可能很慢，并且会耗散大量且显著的能量，每次Ping可能总计80mJ。在一个示例中，典型的发送基站可以每秒ping 12.5次(周期＝1/80ms)，而每秒的功耗(80mJ*12.5)＝1W。在大多数实践中，设计会通过降低ping速率来权衡响应性以降低静态功耗。作为示例，发送器每秒可以ping 5次，从而产生400mW的功耗。

对于采用单个发送线圈的基站来说，通常可能会进行权衡，因为每秒5次的ping速率通常足以在设备放置在充电垫上1秒钟内检测到该设备。然而，对于多线圈自由位置充电垫来说，响应性和静态功耗特性可能会受损。例如，每秒将需要35次ping才能在7线圈自由位置充电垫扫描的各个发送线圈上产生每秒5次ping。在给定由设计规范定义的功率限制的情况下，7线圈自由位置充电垫具有超过1.78秒的响应速率，这对于用户体验而言通常是不可接受的，并且可能会违反监管功率标准或电池供电设计的功率预算。

需要无线充电能力的改进以支持不断增加的移动设备复杂性和不断变化的形状因子。例如，需要更快、更低功率的检测技术。

发明内容

本公开的第一方面涉及一种检测物体的方法，所述方法包括以下步骤：向充电电路提供脉冲信号，其中，所述脉冲信号中的各个脉冲包括时钟信号的多个周期，所述时钟信号具有大于或小于所述充电电路的标称谐振频率的频率；基于所述充电电路对所述脉冲信号中的第一脉冲的响应相对于所述充电电路对所述脉冲信号中的先前发送的第二脉冲的对应响应的差异，检测所述充电电路的谐振变化；以及基于所述响应的差异，确定已在所述充电电路的线圈附近放置了可充电设备。