放大器210)在其周邊的無線裝置充滿電之后長時間運行。此事件可歸因于電路 未能檢測到從中繼器或接收線圈發(fā)送的裝置充滿電的信號。為了防止發(fā)射器200在另一裝 置被放置于其周邊的情況下自動關(guān)閉,發(fā)射器200的自動關(guān)閉特征可僅在其周邊檢測不到 運動的設(shè)定周期之后被激活。用戶可能夠確定不活動時間間隔,并根據(jù)需要對其進行改變。 作為非限制性實例,所述時間間隔可長于使特定類型的無線裝置充滿電所需的時間(假定 裝置最初是完全放電的)。
[0050]圖5為根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的接收器300的簡化框圖。接收器300包括接 收電路302和接收天線304。接收器300進一步耦合到裝置350以用于將所接收的電力提 供到裝置350。應(yīng)注意,接收器300被說明為處于裝置350的外部,但可集成到裝置350中。 一般來說,將能量無線地傳播到接收天線304且接著經(jīng)由接收電路302耦合到裝置350。
[0051] 接收天線304經(jīng)調(diào)諧以在與發(fā)射天線204(圖4)相同的頻率下或在指定頻率范圍 內(nèi)諧振。接收天線304可與發(fā)射天線204類似地設(shè)定尺寸或可基于相關(guān)聯(lián)裝置350的尺寸 而不同地設(shè)定大小。舉例來說,裝置350可為直徑或長度尺寸小于發(fā)射天線204的長度或 直徑的便攜式電子裝置。在此實例中,可將接收天線304實施為多匝天線以便減小調(diào)諧電 容器(未圖示)的電容值且增加接收天線的阻抗。舉例來說,可將接收天線304放置于裝 置350的實質(zhì)性圓周周圍以便最大化天線直徑且減小接收天線的環(huán)路匝(即,繞組)的數(shù) 目和繞組間電容。
[0052] 接收電路302提供與接收天線304的阻抗匹配。接收電路302包括用于將所接收 的RF能量源轉(zhuǎn)換成供裝置350使用的充電電力的電力轉(zhuǎn)換電路306。電力轉(zhuǎn)換電路306包 括RF-DC轉(zhuǎn)換器308且還可包括DC-DC轉(zhuǎn)換器310。RF-DC轉(zhuǎn)換器308將在接收天線304 處接收的RF能量信號整流成非交變電力,而DC-DC轉(zhuǎn)換器310將經(jīng)整流的RF能量信號轉(zhuǎn) 換成與裝置350相容的能量電位(例如,電壓)。預(yù)期包括部分和完整整流器、調(diào)節(jié)器、橋接 器、倍增器以及線性與切換轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的各種RF-DC轉(zhuǎn)換器。
[0053] 接收電路302可進一步包括用于將接收天線304連接到電力轉(zhuǎn)換電路306或替代 地用于將電力轉(zhuǎn)換電路306斷開的切換電路312。將接收天線304從電力轉(zhuǎn)換電路306斷 開不僅中止對裝置350的充電,而且改變由發(fā)射器200 (圖2) "看到"的"負載"。
[0054] 如上文所揭示,發(fā)射器200包括負載感測電路216,負載感測電路216檢測提供到 發(fā)射器功率放大器210的偏置電流的波動。因此,發(fā)射器200具有用于確定何時接收器存 在于發(fā)射器的近場中的機制。
[0055] 在多個接收器300存在于發(fā)射器的近場中時,可能需要對一個或一個以上接收器 的加載和卸載進行時間多路復(fù)用,以使其它接收器能夠更有效地耦合到發(fā)射器。還可遮蓋 (cloak)接收器以便消除與其它附近接收器的耦合或減小附近發(fā)射器上的負載。接收器的 此"卸載"在本文中還稱為"遮蓋"。此外,由接收器300控制且由發(fā)射器200檢測的卸載與 加載之間的此切換提供從接收器300到發(fā)射器200的通信機制,如下文更全面地解釋。另 外,一協(xié)議可與所述切換相關(guān)聯(lián),所述協(xié)議使得能夠從接收器300向發(fā)射器200發(fā)送消息。 舉例來說,切換速度可為大約100微秒。
[0056] 在示范性實施例中,發(fā)射器與接收器之間的通信涉及裝置感測與充電控制機制而 非常規(guī)雙向通信。換句話說,發(fā)射器可使用所發(fā)射信號的開/關(guān)鍵控來調(diào)整在近場中能量 是否可用。接收器將這些能量改變解譯為來自發(fā)射器的消息。從接收器側(cè),接收器可使用 接收天線的調(diào)諧和解諧來調(diào)整正從近場接受多少電力。發(fā)射器可檢測來自近場的所使用的 電力的此差異,且將這些改變解譯為來自接收器的消息。應(yīng)注意,可利用對發(fā)射電力和負載 特性的其它形式的調(diào)制。
[0057] 接收電路302可進一步包括用以識別所接收能量的波動的信令檢測器與信標(biāo)電 路314,所述波動可對應(yīng)于從發(fā)射器到接收器的信息性信令。此外,信令與信標(biāo)電路314還 可用以檢測減少的RF信號能量(S卩,信標(biāo)信號)的發(fā)射,且將減少的RF信號能量整流成標(biāo) 稱電力以用于喚醒接收電路302內(nèi)的未供電或電力耗盡的電路,以便配置接收電路302以 進行無線充電。
[0058] 接收電路302進一步包括處理器316,以用于協(xié)調(diào)本文中所描述的接收器300的過 程(包括對本文中所描述的切換電路312的控制)。還可在其它事件(包括檢測到將充電 電力提供到裝置350的外部有線充電源(例如,壁式/USB電力))發(fā)生后即刻發(fā)生對接收 器300的遮蓋。除了控制對接收器的遮蓋之外,處理器316還可監(jiān)視信標(biāo)電路314以確定 信標(biāo)狀態(tài)且提取從發(fā)射器發(fā)送的消息。處理器316還可調(diào)整DC/DC轉(zhuǎn)換器310以實現(xiàn)改進 的性能。
[0059] 如本文中所描述,本發(fā)明的各種示范性實施例涉及用于在無線電力裝置的充電區(qū) 內(nèi)檢測一個或一個以上非順從裝置(例如,近場通信(NFC)卡或紅鐵粉接收器)的系統(tǒng)、裝 置和方法。此外,如本文中所描述,本發(fā)明的各種示范性實施例涉及用于保護在無線電力裝 置的充電區(qū)內(nèi)檢測到的一個或一個以上非順從裝置(例如,NFC卡)的系統(tǒng)、裝置和方法。
[0060] 圖6說明包括無線充電器382和多個可無線充電裝置384的無線電力系統(tǒng)380。 無線電力系統(tǒng)380進一步包括裝置386,裝置386可包含非順從裝置,例如NFC裝置(例如, RFID卡)。裝置386和每一可無線充電裝置384可定位于無線充電器382的充電區(qū)內(nèi)。根 據(jù)一種或一種以上方法,無線充電器382可經(jīng)配置以檢測裝置386。此外,根據(jù)一種或一種 以上方法,無線充電器382可經(jīng)配置以在檢測到裝置386之后對其進行保護。
[0061] 如本文中所描述,無線充電器382可經(jīng)配置以根據(jù)一種或一種以上方法來檢測定 位于相關(guān)聯(lián)的充電區(qū)內(nèi)的一個或一個以上非順從裝置(例如,裝置386)。如下文中更全面 地描述,根據(jù)一個示范性實施例,無線充電器382可經(jīng)配置以確定正由在相關(guān)聯(lián)的充電區(qū) 內(nèi)的無線充電器382的無線電力發(fā)射器(例如,圖4的發(fā)射器202)發(fā)射的電力是否未計入。 根據(jù)另一示范性實施例,在每一可無線充電裝置384被遮蓋之后,無線充電器382可經(jīng)配置 以測量發(fā)射器(圖6中未展示;參看圖4的發(fā)射器202)處的一個或一個以上性質(zhì)以確定非 順從裝置是否正在汲取電力。根據(jù)又一示范性實施例,在每一可無線充電裝置384被遮蓋 之后,無線充電器382可經(jīng)配置以經(jīng)由與發(fā)射器相關(guān)聯(lián)的一個或一個以上所測量的性質(zhì)和 與一個或一個以上可無線充電裝置384相關(guān)聯(lián)的一個或一個以上所測量的性質(zhì)來確定非 順從裝置是否正在汲取電力。
[0062] 此外,無線充電器382可經(jīng)配置以根據(jù)一種或一種以上方法來保護(S卩,減少或可 能消除對其的電力傳送)在相關(guān)聯(lián)的充電區(qū)內(nèi)檢測到的一個或一個以上非順從裝置(例 如,裝置386)。如下文中更全面地描述,根據(jù)一個示范性實施例,無線充電器382可包含裝 置不應(yīng)定位于其中的接近相關(guān)聯(lián)發(fā)射天線(圖6中未展示;參看圖4的發(fā)射天線204)的區(qū) 域。作為更特定的實例,無線充電器382可以一方式配置以防止例如NFC裝置等裝置定位 成直接鄰近于發(fā)射天線。因此,所述裝置(例如,NFC裝置)可不定位于具有最強場的地帶 內(nèi)。根據(jù)另一示范性實施例,無線充電器382可經(jīng)配置以減少或消除(即,斷開)從其傳送 的電力。根據(jù)又一示范性實施例,可減少每一順從裝置(例如,可無線充電裝置384)的負 載阻抗,因此減少傳遞到定位于相關(guān)聯(lián)的充電區(qū)內(nèi)的非順從裝置的電力量。
[0063] 圖7說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的接收器400的一部分。接收器400包括接 收器線圈402、第一電流傳感器415、降壓轉(zhuǎn)換器430、第二電流傳感器410和輸出434,輸出 434可耦合到負載。第一電流傳感器415可包含第一電流端口 411、第二電流端口 413和電 阻器431。類似地,第二電流傳感器410可包含第一電流端口 412、第二電流端口 414和電 阻器432。此外,接收器400包括整流器電壓端口 406和降壓電壓端口 408。接收器400可 進一步包括信令晶體管420、信令控制件418、前向鏈路接收器404、電容器416和整流器,所 述整流器包括二極管424和422以及電容器426。
[0064] 根據(jù)一個示范性實施例,無線電力發(fā)射器可經(jīng)配置以檢測從其發(fā)射且未計入的電 力。更具體地說,通過知道由無線電力發(fā)射器發(fā)射的電力量、由每一順從接收器接收的電力 量、無線電力發(fā)射器的效率以及每一順從接收器的效率,可檢測并確定未計入的電力(如 果存在的話)。如果大量電力未計入,那么非順從裝置可能正在接收電力。可在系統(tǒng)校準期 間預(yù)定義與順從接收器和發(fā)射器的效率相關(guān)聯(lián)的參數(shù)且將其分別編碼在接收器和發(fā)射器 中。
[0065] 舉例