[发明专利]用无线电源接收器检测磁通场特性的装置及相关方法

说明书

无线功率接收器可以包括：接收线圈，被配置为产生AC功率信号；至少一个次级感测线圈，被配置为响应于磁通场产生测量信号；以及控制逻辑，被配置为响应于从所述次级感测线圈接收到的至少一个测量信号中检测到所述磁通场中的失真，检测无线功率传输系统的至少一个状况。相关方法可以包括：用无线功率接收器接收无线功率信号以供从无线功率发射器进行无线功率传输；响应于无线功率传输期间产生的磁通场，用多个次级感测线圈产生一个或多个测量信号；以及响应于由所述多个次级感测线圈产生的所述一个或多个测量信号，检测无线功率传输系统的至少一个状况。

本申请是申请日为2016年1月22日、申请号为201680016078.X的中国发明专利申请“用无线电源接收器检测磁通场特性的装置及相关方法”的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请涉及在本申请的同一天提交的题为“APPARATUSES AND RELATED METHODSFOR DETECTING MAGNETIC FLUX FIELD CHARACTERISTICS WITH A WIRELESS POWERTRANSMITTER”的美国专利申请序列号14/603,296(代理人案卷号70107.475US01(2987-UT))，其公开通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及无线功率传输，更具体地涉及一种用于在无线功率传输期间检测磁通场特性的设备及相关方法。

背景技术

电池供电设备(例如，消费电子设备、电动和混合动力汽车等)通过充电设备(例如，AC功率出口)从电源充电。充电设备通过适配器将电池耦合到电源。在电源和电池供电设备之间延伸的线缆会占据空间。在多个设备需要充电的情况下，每个设备具有自身的充电器和线缆，充电区会变得拥挤与不便。

正在开发使用悬空或在发射器和耦合到电子设备的接收器之间的无线功率传送的方法。使用电感线圈的无线功率传送是一种被认为是通过耦合无线功率信号无线地传输功率的无线(un-tethered)方法的方法。在无线功率传送中，通过发射线圈发射无线功率信号来传输功率。在接收器侧，接收线圈可以通过无线功率信号耦合到发射线圈，由此无线地接收所发射的功率。能够发生有效功率传输的发射器线圈和接收线圈之间的距离是所发射的能量、距离和功率传输线圈的对准的函数。耦合系数(k)是线圈之间的距离和对准、线圈尺寸和材料的函数。如果线圈的尺寸适当并且操作在物理上彼此位于所谓“近场区”频率内的某一频率处，则可以显著改善功率转换效率(例如，耦合因子、耦合质量)。

在无线充电传送期间遇到的问题包括发射器和接收器由于发射器和接收器的未对准、异物的存在或其他原因而可能发生弱耦合的情况。这些问题可能导致无线功率传输效率较低，这也可能导致过热。常规的异物检测方法可以依赖于线圈温度测量(当存在异物时，线圈倾向于变热)，或将输入功率与输出功率进行比较以确定输出功率是否在预期的效率阈值(例如，350mW)内。这些方法可能会失败，因为对于一些典型的操作状况，效率估计可能是不可靠的，这可能导致检测误差。

发明内容

本公开的实施例包括一种包含无线功率接收器的无线功率支持装置。所述无线功率接收器包括：接收线圈，被配置为响应于来自无线功率发射器的无线功率传输而产生AC功率信号；至少一个次级感测线圈，被配置为响应于在所述无线功率传输期间产生的磁通场而产生信号；以及控制逻辑，与所述至少一个次级感测线圈可操作地耦合。所述控制逻辑被配置为响应于根据从所述至少一个次级感测线圈接收的所述测量信号检测到所述磁通场中的失真，来检测无线功率传输系统的至少一个状况。