用于无线充电系统的异物检测的制作方法

文档序号:30235913发布日期:2022-06-01 16:05阅读:289来源:国知局
用于无线充电系统的异物检测的制作方法
用于无线充电系统的异物检测
1.相关申请
2.本技术要求2019年8月7日提交的美国临时专利申请no.62/884,092的优先权和所有权益,其公开内容由此被通过引用全部结合到本文中。


背景技术:

3.当导电的异物被定位在无线充电系统的发射线圈附近时,发射线圈会在异物中感应出电流,该电流致使异物温度升高。异物的温度升高会损坏无线充电系统中和周围使用的材料,并灼伤意外的用户。


技术实现要素:

4.在一个示例中,一种用于检测无线充电装置附近的异物的系统包括可无线充电电池。可无线充电电池包括接收线圈、一个或多个电池单元和电气负载,该接收线圈用于在接收线圈位于无线充电装置的附近时从无线充电装置接收电力。该系统还包括至少一个控制器,其被配置成在第一配置与第二配置之间切换可无线充电电池,在该第一配置中,接收线圈被耦合到一个或多个电池单元以对这一个或多个电池单元充电,并且与电气负载解耦,在第二配置中,接收线圈被耦合到电气负载以向电气负载供电并且与一个或多个电池单元解耦。该至少一个控制器还被配置成测量由无线充电装置在可无线充电电池中感应出的电压,将可无线充电电池的基于测量到的电压的预期电损确定为第一电气特性,并且当可无线充电电池处于第二配置中时,确定电气负载的第二电气特性。该至少一个控制器还被配置成基于第一电气特性和第二电气特性确定无线充电装置的附近是否存在异物。
5.在另一示例中,无线充电装置包括:发射线圈,其用于在可无线充电电池位于发射线圈的附近时向可无线充电电池传输电力;电源,其被耦合到发射线圈并被配置成生成电源信号,以便为发射线圈供电;和至少一个控制器。该至少一个控制器被配置成确定电源信号的第一电气特性,将无线充电装置的预期电损确定为第二电气特性,并基于第一电气特性和第二电气特性确定无线充电装置的附近是否存在异物。
6.在另一示例中,提供了一种用于检测无线充电系统附近的异物的方法,该无线充电系统包括无线充电装置和包括接收线圈、一个或多个电池单元和电气负载的可无线充电电池,该接收线圈用于在接收线圈位于无线充电装置的附近时从无线充电装置接收电力。该方法包括:将可无线充电电池切换到第一配置,在该第一配置中,接收线圈被耦合到电气负载以向电气负载供电并且与一个或多个电池单元解耦;测量由无线充电装置在可无线充电电池中感应出的电压;以及将可无线充电电池的基于测量到的电压的预期电损确定为第一电气特性。该方法还包括:当可无线充电电池处于第一配置中时,确定电气负载的第二电气特性;以及基于第一电气特性和第二电气特性确定无线充电装置的附近是否存在异物。
7.在另一示例中,提供了一种用于检测无线充电装置附近的异物的方法,该无线充电装置包括用于在可无线充电电池位于发射线圈的附近时向可无线充电电池传输电力的发射线圈和被耦合到发射线圈并被配置成生成用于为发射线圈供电的电源信号的电源。该
方法包括:确定电源信号的第一电气特性;将无线充电装置的预期电损确定为第二电气特性;以及基于第一电气特性和第二电气特性确定无线充电装置的附近是否存在异物。
8.在另一示例中,用于检测异物的无线充电系统包括无线充电装置和可无线充电电池,当可无线充电电池位于无线充电装置的附近时,该可无线充电电池从无线充电装置接收电力。无线充电装置包括被配置成确定无线充电系统的实际耗电量的第一控制器。可无线充电电池包括第二控制器,该第二控制器被配置成测量由无线充电装置在可无线充电电池中感应出的电压。第一控制器、第二控制器或第一控制器和第二控制器的组合被配置成基于测量到的电压确定无线充电系统的预期耗电量,并基于预期耗电量和实际耗电量确定无线充电系统的附近是否存在异物。
9.在另一示例中,提供了一种用于检测无线充电系统附近的异物的可无线充电电池。无线充电系统包括可无线充电电池和无线充电装置,当可无线充电电池位于无线充电装置的附近时向可无线充电电池传输电力。可无线充电电池包括控制器,该控制器被配置成测量由无线充电装置在可无线充电电池中感应出的电压,基于测量到的电压确定无线充电系统的预期耗电量,并基于无线充电系统的预期耗电量和实际耗电量确定无线充电系统的附近是否存在异物。
10.在另一示例中,提供了一种用于检测无线充电系统附近的异物的方法,该无线充电系统包括无线充电装置和可无线充电电池,当可无线充电电池位于无线充电装置的附近时从无线充电装置接收电力。该方法包括由无线充电装置确定无线充电系统的实际耗电量,以及由可无线充电电池测量由无线充电装置在可无线充电电池中感应出的电压。该方法还包括由无线充电装置、可无线充电电池或无线充电装置和可无线充电电池的组合基于测量到的电压确定无线充电系统的预期耗电量,以及由无线充电装置、可无线充电电池或无线充电装置和可无线充电电池的组合基于预期耗电量和实际耗电量确定无线充电系统的附近是否存在异物。
11.在另一示例中,提供了一种用于检测无线充电系统附近的异物的方法,该无线充电系统包括可无线充电电池和无线充电装置,当可无线充电电池位于无线充电装置的附近时,该无线充电装置向可无线充电电池传输电力。该方法包括由可无线充电电池测量由无线充电装置在可无线充电电池中感应出的电压,由可无线充电电池基于测量到的电压确定无线充电系统的预期耗电量,以及由可无线充电电池基于无线充电系统的预期耗电量和实际耗电量确定无线充电系统附近是否存在异物。
12.在另一示例中,用于检测异物的无线充电系统包括可无线充电电池和具有发射线圈的无线充电装置,该发射线圈用于当可无线充电电池位于发射线圈的附近时对可无线充电电池充电。无线充电系统还包括至少一个控制器,该至少一个控制器被配置成响应于将可无线充电电池定位在与无线充电装置的发射线圈相距第一距离的位置,确定无线充电系统的与第一距离相对应的第一预期耗电量,并基于第一预期耗电量确定无线充电装置的附近是否存在异物。至少一个控制器还被配置成响应于可无线充电电池被定位在与无线充电装置的发射线圈相距的不同于第一距离的第二距离的位置,确定无线充电系统的与第二距离相对应的第二预期耗电量,并基于第二预期耗电量确定无线充电装置的附近是否存在异物。
13.在另一示例中,提供了一种用于检测无线充电系统附近的异物的方法,该无线充
电系统包括可无线充电电池和具有发射线圈的无线充电装置,该发射线圈用于当可无线充电电池位于发射线圈的附近时对可无线充电电池充电。该方法包括,响应于将可无线充电电池定位在与无线充电装置的发射线圈相距第一距离的位置,确定无线充电系统的与第一距离相对应的第一预期耗电量,以及基于第一预期耗电量确定无线充电系统的附近是否存在异物。该方法还包括,响应于将可无线充电电池定位在与无线充电装置的发射线圈相距不同于第一距离的第二距离的位置,确定无线充电系统的与第二距离相对应的第二预期耗电量,并且基于第二预期耗电量确定无线充电系统的附近是否存在异物。
14.在另一示例中,提供了一种用于校准可无线充电电池以检测无线充电系统附近的异物的方法,该无线充电系统包括可无线充电电池和具有发射线圈的无线充电装置,并且可无线充电电池具有接收线圈、耦合到接收线圈的电气负载以及非易失性存储装置。该方法包括将可无线充电电池定位在无线充电装置的附近,使得接收线圈被定位在与发射线圈相距第一距离的位置,并且在将可无线充电电池定位在无线充电装置的附近时,使得接收线圈被定位在与发射线圈相距第一距离的位置,测量由无线充电装置在可无线充电电池中感应出的第一电压,测量源自电气负载的信号的第一电气特性和由无线充电装置提供的电源信号的第一电气特性,以及基于电气负载的第一电气特性、由无线充电装置提供的电源信号的第一电气特性以及无线充电装置的预期电损,确定可无线充电电池的第一电损。该方法还包括将可无线充电电池定位在无线充电装置的附近,使得接收线圈被定位在与发射线圈相距不同于第一距离的第二距离的位置,并且当可无线充电电池被定位在无线充电装置的附近,使得接收线圈被定位在与发射线圈相距第二距离的位置时,测量由无线充电装置在可无线充电电池中感应出的第二电压,测量源自电气负载的信号的第二电气特性和由无线充电装置提供的电源信号的第二电气特性,以及基于电气负载的第二电气特性、由无线充电装置提供的电源信号的第二电气特性以及无线充电装置的预期电损确定可无线充电电池的第二电损。该方法还包括基于可无线充电电池的第一电损、可无线充电电池的第二电损、测量到的第一电压和测量到的第二电压生成用于可无线充电电池的校准数据,并将校准数据存储在可无线充电电池的非易失性存储装置中。
15.在又一示例中,一种用于检测异物的无线充电系统包括:无线充电装置;具有一个或多个电池单元的可无线充电电池,这一个或多个电池单元被配置成当可无线充电电池位于无线充电装置的附近以对一个或多个电池单元充电时,被利用从无线充电装置接收到的电力充电;以及至少一个控制器。该至少一个控制器被配置成响应于将可无线充电电池定位在无线充电装置的附近,启动充电循环,在该充电循环期间监测由无线充电装置提供的电源信号的电气特性,以及基于监测到的电气特性触发异物检测循环。
16.在另一示例中,提供了一种用于检测无线充电系统附近的异物的方法,该无线充电系统包括具有一个或多个电池单元的可无线充电电池和用于对可无线充电电池的一个或多个电池单元充电的无线充电装置。该方法包括将可无线充电电池定位在无线充电装置的附近,启动充电循环,在该充电循环期间监测由无线充电装置提供的电源信号的电气特性以及基于监测到的电气特性触发异物检测循环。
附图说明
17.当结合附图考虑时,本公开的优点将容易理解,因为通过参考以下详细描述可以
更好地理解本公开的优点。参考以下附图描述了本公开的非限制性和非穷举性的实施例,其中,除非另有说明,否则相同的附图标记在各个视图中指代相同的部分。
18.图1示出了用于检测无线充电系统附近的异物的无线充电系统。
19.图2示出了无线充电系统的部件。
20.图3a和图3b示出了可无线充电电池相对于无线充电系统的无线充电装置的不同位置。
21.图4示出了根据可无线充电电池和无线充电系统的无线充电装置之间的距离而变化的无线充电系统的功耗。
22.图5示出了用于检测无线充电系统附近的异物的方法。
23.图6示出了用于确定无线充电系统的可无线充电电池的预期功耗的校准数据。
24.图7示出了用于为无线充电系统的可无线充电电池充电的功率曲线。
25.图8示出了用于为多个可无线充电电池充电的充电装置。
26.图9示出了用于容纳可无线充电电池的可消毒容器。
具体实施方式
27.在整个专利说明书中对“一个实例”、“一种实例”、“一个示例”或“一种示例”的引用是指结合示例的实例描述的具体特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实例中。因此,贯穿本专利说明书的多个位置出现的短语“在一个实例中”、“在一种实例中”、“一个示例”或“一种示例”并不必然全部指代相同的实例或示例。此外,具体特征、结构或特性可被以任何适用的组合和/或子组合结合在一个或多个实例或示例中。此外,应当理解,此处提供的附图出于向本领域技术人员解释的目的,并且附图不一定按比例绘制。
28.图1示出了被配置成检测无线充电系统10附近的异物12的无线充电系统10。当异物12(或者更具体地导电异物12)被意外地定位在无线充电系统10附近时,无线充电系统10可在异物12中感应出致使异物12发热的电流。加热的异物12然后可能例如通过熔化相邻的塑料材料而损坏在无线充电系统10中和周围使用的材料,并且可能灼伤接触无线充电系统10和异物12的用户。无线充电系统10可因此被配置成检测无线充电系统10的附近是否存在异物12,并且响应于检测到这种异物12,禁止充电操作并警告用户。
29.无线充电系统10可包括可无线充电电池14和无线充电装置16。无线充电装置16可包括充电表面18。无线充电装置16可被配置成在将可无线充电电池14定位在充电表面18附近时,为可无线充电电池14充电。具体地,无线充电装置16可在可无线充电电池14中感应出电气信号,该电气信号为可无线充电电池14充电。
30.图1还示出了位于充电表面18附近的异物12。异物12可包括导电材料,如上所述,无线充电系统10在该导电材料中感应出电流。在所示示例中,异物12是回形针。作为其他非限制性示例,异物12可以是硬币、钥匙或戒指。异物12也可以是医疗物体,例如箔背无菌指示器。
31.图2示出了无线充电系统10的部件,或者更具体地,可无线充电电池14和无线充电装置16的部件。无线充电装置16可包括电源20、充电器控制电路22和发射线圈24。充电器控制电路22可包括dc/ac转换器26。在无线充电系统10的操作期间,电源20可从诸如壁装插座之类的市电电源28接收市电气信号。市电气信号可以是交流(ac)信号。电源20可被配置成
从接收到的市电气信号中输出电源信号。具体地,电源20可以是ac/dc转换器,并且电源信号可以是具有供电电压v
供电
、供电电流i
供电
和电源p
供电
的直流(dc)信号。电源20可被配置成将电源信号提供给充电器控制电路22的dc/ac转换器26。dc/ac转换器26可随后被配置成通过电源信号在发射线圈24上生成ac信号。当可无线充电电池14被定位在充电表面18附近时,发射线圈24上的交流信号可生成电磁场,该电磁场在可无线充电电池14的接收线圈30中感应出相应的ac信号。
32.除了接收线圈30之外,可无线充电电池14还可包括电压整流器32、电压调节器34、电池控制电路36和一个或多个电池单元38。当可无线充电电池14的接收线圈30被定位在充电表面18附近时,由发射线圈24在接收线圈30中感应出的电气信号可被供应给电压整流器32。电压整流器32可被配置成通过在接收线圈30中感应出的信号生成输入功率信号。输入功率信号可以是具有接收电压v
接收
的dc信号。电压整流器32可被配置成将输入功率信号提供给电压调节器34,该电压调节器34可随后被配置成从所接收到的功率信号中输出负载信号。负载信号可以是具有负载电压v
负载
、负载电流i
负载
和负载功率p
负载
的dc信号。当无线充电系统10在充电模式下运转时,电池控制电路36可被配置成将负载信号发送到电池单元38以为电池单元38充电。
33.一旦发生预定义事件,无线充电系统10就可被配置成从充电模式转换到异物检测模式,在该异物检测模式中,无线充电系统10确定无线充电系统16的充电表面18的附近是否存在异物12。无线充电系统10可通过识别无线充电系统10的预期耗电量(假设不存在异物12)并将无线充电系统10的预期耗电量与实际耗电量进行比较来确定异物12是否正在耗散来自无线充电系统10的功率。
34.无线充电系统10的耗电量可以根据无线充电系统10的电损和无线充电系统10的负载(例如电池单元38)的耗电量而变化。无线充电系统10的电损可以对应于无线充电系统10的功率损失,该功率损失可包括由异物12(如果存在的话)耗散掉的功率,并且无线充电系统10的负载的耗电量可对应于由无线充电系统10的负载耗散掉的功率。无线充电系统10的耗电量可由此对应于由无线充电系统10供应的功率,或者更具体地,对应于由电源20供应的且由无线充电系统10和异物12(如果位于无线充电系统10的附近)耗散的功率。
35.无线充电系统10的功耗可归因于多种来源。例如,功率可由无线充电装置16的固有结构(例如充电器控制电路22和发射线圈24)耗散掉。功率也可能被可无线充电电池14的固有结构(例如电压整流器32、电压调节器34和电池控制电路36)耗散掉。功率可进一步由可无线充电电池14的负载(例如电池单元38)耗散掉。由无线充电装置16的固有结构耗散掉的功率在本文中可被称为无线充电装置16的功率损失p
tx损失
,由可无线充电电池14的固有结构耗散掉的功率在本文中可被称为可无线充电电池14的功率损失p
rx损失
,并且由可无线充电电池14的负载耗散掉的功率在本文中可被称为p
负载

36.无线充电系统10的功耗可基本上等于p
tx损失
、p
rx损失
和p
负载
的总和。假设无线充电装置16的发射线圈24的附近并未定位有异物12,该总和可以基本上等于由电源20供应的功率,其可以在本文中被称为p
供电
。换言之,当不存在异物12时,以下关系可能成立:
37.0≈p
供电-p
tx损失-p
rx损失-p
负载
38.然而,当异物12位于无线充电装置16的发射线圈24附近时,电源20供应的功率p
供电
中的一些可能也被异物12耗散掉。具体地,当包括导电材料的异物12进入由发射线圈24生
成的磁场时,该磁场可在导电材料中感应出涡流。这些电流可致使异物12消散掉来自无线充电系统10的功率。异物12耗散掉的功率在本文中可被称为p
fo
。因此,当存在异物12时,以下关系可能成立:
39.p
fo
≈p
供电-p
tx损失-p
rx损失-p
负载
40.因此,为了确定是否存在异物12,无线充电系统10可被配置成确定由电源20供应的功率p
供电
(其可被称为无线充电系统10的实际功耗)与无线充电系统10的预期功耗(假设不存在异物12)之间的差值。如果该差值小于预定阈值,则无线充电系统10可被配置成确定不存在异物12。作为选择,如果差值大于或等于预定阈值,则异物12可能正在消散功率p
fo
,并且无线充电系统10可被配置成确定存在异物12。
41.无线充电系统10(或更具体地可无线充电电池14)耗散的功率也可以根据可无线充电电池14的接收线圈30相对于无线充电装置16的发射线圈24的位置而变化。具体地,接收线圈30可与发射线圈24间隔开不同的距离并且仍然从发射线圈24接收功率。例如,参考图3a,可无线充电电池14可被设置在无线充电装置16的充电表面18上,使得接收线圈30与发射线圈24间隔开距离d1,其中,距离d1对应于可无线充电电池14的壳体的厚度。作为另一示例,参考图3b,可无线充电电池14可被放置在可消毒容器39内,该可消毒容器39随后被放置在无线充电装置16的充电表面18上,使得接收线圈30与发射线圈24间隔开距离d2,其中,距离d2包括可无线充电电池14的壳体的厚度和可消毒容器39的厚度,并且因此大于距离d1。作为另一示例,可无线充电电池14可被设置在无线充电装置16的充电表面18上,使得接收线圈30相对于发射线圈24是偏心的。
42.可无线充电电池14所耗散的功率以及相应地由无线充电系统10所耗散的功率可以根据可无线充电电池14的接收线圈30与无线充电装置16的发射线圈24之间的距离而变化。例如,图4示出了具有实线的曲线图,该实线表示可由无线充电系统10根据在无线充电装置16的附近没有异物12时由无线充电装置16在可无线充电电池14中感应出的接收电压v
接收
而耗散的功率。如所示示例中所示,接收线圈30与发射线圈24之间的距离越大,可由无线充电装置16在可无线充电电池14中感应出的接收电压v
接收
越小,并且相应地,可由无线充电系统10耗散掉的功率越大。
43.图4还示出了点线,该点线表明无线充电系统10的下列功率,该功率可在无线充电装置16附近存在异物12时,根据由无线充电装置16在可无线充电电池14中感应出的接收电压v
接收
而耗散掉。如所示示例中所示,无线充电系统10的当异物12位于无线充电装置16附近时可被耗散掉的功率可以类似于无线充电系统10的可在不存在异物12但接收线圈30与发射线圈24之间的距离被增大时被耗散掉的功率。这种情况可由图3a和图3b中所示的示例来表示。
44.无线充电系统10可被配置成即使无线充电系统10的耗散功率在两种情形下都相似,也区分开这两种情形,在一种情形下,在没有异物12的情况下,可无线充电电池14被布置于与无线充电装置16相距一定距离的位置处,在另一情形下,可无线充电电池14被布置于与无线充电装置16相距更远距离的位置处并且异物12位于无线充电装置16附近。更具体地,无线充电系统10可被配置成基于无线充电系统10的在运行时测量到的电气特性和特定于无线充电系统10的预定义校准数据来确定无线充电系统10的预期功耗。无线充电系统10的预期功耗可假设无线充电装置16附近没有异物12。无线充电系统10可还被配置成基于无
线充电系统10在运行时测量到的电气特性来确定无线充电系统10的实际功耗。例如,实际功耗可对应于由电源20提供的功率p
供电
。无线充电系统10的预期功耗可能不包括任何损失于异物12的功率p
fo
,因为当功率p
fo
被通过异物12耗散掉时供电电流i
供电
增大,针对无线充电系统10确定的实际功耗可在功率p
fo
被通过异物12耗散掉时增大。因此,与预期功耗不同,实际功耗可包括损失于异物12的功率p
fo
。因此,如果实际功耗与预期功耗的差值超过预定阈值,则无线充电系统10可被配置成确定异物12位于无线充电装置16的附近。
45.代替功耗,由无线充电系统10识别的用以确定无线充电装置16的附近是否存在异物12的耗电量可以由通过无线充电系统10的电流来定义。具体地,由于物体耗散掉的功率根据物体两端的电压和通过物体的电流而变化,并且无线充电系统10两端的电压可在给定的异物检测循环中保持基本恒定,无线充电系统10可被配置成确定在假设不存在异物12的情况下通过无线充电系统10的预期电流,并将预期电流与提供给无线充电系统10的实际电流进行比较,以确定无线充电装置16的附近是否存在异物12。提供给无线充电系统10的实际电流可对应于供电电流i
供电
。如果实际电流与预期电流的差值超过预定阈值,则无线充电系统10可被配置成确定异物12位于无线充电装置16的附近。因此,虽然由无线充电系统10供应和耗散的功率可在以下示例中进行说明以检测异物12的存在,但是应当理解,可以作为选择使用由无线充电系统10供应和耗散的电流。
46.可无线充电电池14和无线充电装置16可各自包括传感器40和控制器42,用于确定无线充电装置16的附近是否存在异物12。可无线充电电池14的传感器40a可被配置成生成表明可无线充电电池14中的电气信号的电气特性的数据,并且无线充电装置16的传感器40b可被配置成生成表明无线充电装置16中的电气信号的电气特性的数据。作为一个非限制性示例,可无线充电电池14和无线充电装置16中的每一个的传感器40可包括电压传感器和电流传感器。
47.控制器42可被配置成基于由传感器40生成的传感器数据所表明的电气特性来确定无线充电装置16的附近是否存在异物12。具体地,控制器42可被配置成基于传感器数据来确定无线充电系统10的预期耗电量,并基于无线充电系统10的预期耗电量和实际耗电量来确定无线充电装置16的附近是否存在异物12,如本文所述。
48.无线充电系统10的耗电量可以根据通过无线充电系统10的电流而变化,该电流可包括通过电池单元38的电流。由于电池单元38的阻抗可根据它们的充电水平而变化,因此,当电池单元38被充电时,根据通过电池单元38的电流来确定无线充电系统10的预期耗电量可能会使该确定复杂化并导致不准确的结果。因此,可无线充电电池14还可包括用于执行异物检测的电气负载46。电气负载46可具有固定的预定阻抗。在一些情况下,电气负载46可代表电池单元38在电池单元38被充满电或基本上充满电时的阻抗。换言之,电气负载46可具有大小为耗散掉与可在电池单元38的充电期间提供给电池单元38的最大电量(这可能在电池单元38被几乎充满电时发生)基本上相等的电量的阻抗。例如,电气负载46可包括一个或多个电阻器,其尺寸被设置为提供8.3欧姆的组合电阻并耗散掉约15瓦的功率。
49.可无线充电电池14可包括一个或多个开关48,例如电压调节器34和电池单元38之间的开关48a以及电压调节器34和电气负载46之间的开关48b,用于在充电配置与异物检测配置之间进行切换,在充电配置中,接收线圈30被耦合到电池单元38以对电池单元38充电,在异物检测配置中,接收线圈30被耦合到电气负载46以向电气负载46供电。电池控制器42a
可被配置成在这些配置之间切换该可无线充电电池42a。具体地,当触发充电循环时,电池控制器42a可被配置成接合开关48a并且断开开关48b(如果接合),使得接收线圈30被耦合到电池单元38并且与电气负载46解耦。结果,来自接收线圈30的功率可被提供给电池单元38并为电池单元38充电。当异物检测循环被触发时,电池控制器42a可被配置成断开开关48a(如果接合)并且接合开关48b,使得接收线圈30被耦合到电气负载46并且与电池单元38解耦。结果,来自接收线圈30的功率可被提供给电气负载46。当无线充电系统10既不执行充电循环也不执行异物检测循环时,例如当可无线充电电池14并不位于无线充电装置16的附近,或已经检测到异物12时,电池控制器42a可被配置成断开开关48a、48b,因此电池单元38和电气负载46都不从接收线圈30接收功率。响应于相继触发充电循环或异物检测循环,电池控制器42a可被配置成分别接合开关48a或开关48b。
50.作为当电池单元38被充满电或被基本上充满电时具有电池单元38的阻抗的电气负载46的替代方案,电气负载46可被配置成具有用于最小化在每个异物检测循环期间由发射线圈24传输到接收线圈30的电量的阻抗。换言之,电气负载46可被配置有相对大的阻抗,例如约56欧姆,这在给定的异物检测循环期间会耗散约2瓦的功率。较小量的耗散功率可以使无线充电系统10能够检测相对于预期耗电量的较小变化,从而提高对异物12的检测。
51.无线充电系统10的每个控制器42可包括处理器50、内存52和非易失性存储器54。处理器50可包括从微处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑装置、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路和/或基于被存储在非易失性存储器54中并被读取到内存52中的操作指令来操纵(模拟或数字)信号的任何其他器件选择的一个或多个装置。内存52可以包括单个内存装置或多个内存装置,其包括但不限于只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、易失性存储器、非易失性存储器、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、闪存、高速缓存和/或能够存储信息的任何其他装置。非易失性存储器54可以包括一个或多个持久性数据存储装置,例如硬盘驱动器、光驱、磁带驱动器、非易失性固态装置和/或能够持久地存储信息的任何其他装置。
52.每个控制器42的处理器50可以被编程以实现这里描述的控制器42的功能、特征、过程、方法和模块。具体地,处理器50可以在由驻留在非易失性存储器54中的计算机可执行指令所体现的软件的控制下运转。计算机可执行指令可以通过各种编程语言和/或技术予以编译或解释,其包括但不限于单独或组合使用的java、c、c++、c#、objective c、fortran、pascal、java script、python、perl和pl/sql。在运转期间,处理器50可以被配置成将计算机可执行指令读取到内存52中,然后执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可被配置成在处理器50执行时,致使处理器50实现本文描述的控制器42的功能、特征、过程、方法和模块。
53.例如,驻留在控制器42的非易失性存储器54中的计算机可执行指令可以被配置成,一旦由控制器42的处理器50执行,就致使处理器50基于由控制器42测量到的电气特性例如使用传感器40确定无线充电装置16的附近是否存在异物12。具体地,电池控制器42a的计算机可执行指令可以被配置成一旦执行就致使处理器50a确定对应于可无线充电电池14中的电气信号的电气特性。由电池控制器42a确定的电气特性可以表明可无线充电电池14的预期耗电量。同样,充电器控制器42b的计算机可执行指令可以被配置成一旦执行就致使处理器50b确定对应于无线充电装置16中的电气信号的电气特性。由充电器控制器42b确定
的电气特性可以表明无线充电装置16的预期耗电量,并且可以表明无线充电系统10供应的功率。
54.控制器42的计算机可执行指令可随后被配置成一旦执行就致使处理器50合并基于在控制器42中的一个处确定的电气特性生成的数据。作为响应,一个控制器42的计算机可执行指令可被配置成一旦执行就致使该控制器42的处理器50基于如本文所述的合并数据来确定无线充电装置16的附近是否存在异物12。
55.为了有助于控制器42之间的数据通信,可无线充电电池14和无线充电装置16中的每一个可以包括通信装置44。在一些示例中,通信装置44可以是被配置成当可无线充电电池14被靠近无线充电装置16定位时,支持电池控制器42a与充电器控制器42b之间的无线通信的无线通信装置。例如但不限于,通信装置44可以各自被配置成使用ir、nfc、rfid、zigbee、蓝牙和/或wi-fi协议无线地发送和接收数据。
56.除了由计算机可执行指令所体现的软件程序之外,每个控制器42的非易失性存储器54还可以存储支持本文描述的控制器42的功能、特征、过程、方法和模块的数据。例如,每个控制器42的非易失性存储器54可以存储使控制器42能够确定预期耗电量的校准数据。每个控制器42可被配置成查询被存储在控制器42的非易失性存储器54中的校准数据,以便于确定异物12的存在。
57.作为一个非限制性示例,非易失性存储器54a可以包括校准数据,该校准数据表明根据在可无线充电电池14中感应出的并且由电池控制器42a使用传感器40a测量到的电压v
接收
而变化的可无线充电电池14的预期电损。可无线充电电池14的预期电损可以是可无线充电电池14的预期功率损失p
rx损失
或通过可无线充电电池14的有助于可无线充电电池14的预期功率损失p
rx损失
的电流。电池控制器42a可被配置成基于预期电损确定可无线充电电池14的预期耗电量,并且基于可无线充电电池14的预期耗电量确定无线充电系统10的预期耗电量。
58.作为另一非限制性示例,充电器控制器42b的非易失性存储器54b可以存储校准数据,该校准数据表明当可无线充电电池14被定位在无线充电装置16的充电表面18的附近时的无线充电装置16的预期电损。无线充电装置16的预期电损可以是无线充电装置16的预期功率损失p
tx损失
或通过无线充电装置16的电流导致无线充电装置16的预期功率损失p
tx损失
的电流,如上所述。充电器控制器42b可被配置成基于无线充电装置16的预期电损确定无线充电装置16的预期耗电量,并且基于无线充电装置16的预期耗电量确定无线充电系统10的预期耗电量。
59.图5示出了用于确定无线充电装置16的附近是否存在异物12的方法300。方法300可以由控制器42实现。具体地,电池控制器42a可被配置成实施方法300的一个或多个块,并且充电器控制器42b可被配置成实施方法300的一个或多个其他块。
60.在框302中,可以确定是否已经发生了预定义事件。具体地,至少一个控制器42(例如充电器控制器42b)可被配置成监测一个或多个预定义事件的发生。响应于检测到一个或多个预定义事件中的一个的发生,控制器42可以被配置成触发异物检测循环。
61.由控制器42中的至少一个监测的预定义事件中的一个可以是可无线充电电池14被靠近无线充电装置16的充电表面18定位。在一个示例中,充电器控制器42b可以被配置成基于从电源20输出的电源信号的供电电流i
供电
来确定该预定义事件是否已经发生。更具体
地,充电器控制器42b可被配置成通过致使dc/ac转换器26循环性地在发射线圈24上输出ac信号,然后测量由电源20输出的电源信号的供电电流i
供电
来循环性地扫描无线充电装置16的附近是否存在可无线充电电池14。当可无线充电电池14被靠近无线充电装置16的充电表面18定位时,输出电源信号可以在接收线圈30中感应出电能,并且相应地,电源信号的供电电流i
供电
会增大。因此,充电器控制器42b可被配置成通过被配置成确定测量到的供电电流i
供电
是否增加到大于预定阈值的值来确定可无线充电电池14是否已经变得靠近无线充电装置16的充电表面18。响应于确定测量到的供电电流i
供电
已经变得大于预定阈值,充电器控制器42b可被配置成确定可无线充电电池14已经被靠近无线充电装置16的充电表面18定位。
62.作为另一示例,控制器42中的至少一个可被配置成使用通信装置44确定可无线充电电池14是否已经被靠近无线充电装置16的充电表面18定位。具体地,可被指定为信令通信装置44的通信装置44中的一个可被配置成当可无线充电电池14被靠近无线充电装置16的充电表面18定位时,循环性地通告待由可被指定为确认通信装置44的另一通信装置44接收到的信标信号。在一个示例中,通信装置44b可被配置成信令通信装置44,并且通信装置44a可被配置成确认通信装置44。响应于可无线充电电池14被靠近无线充电装置16的充电表面18定位时,确认通信装置44可以接收信标信号,并且作为响应将确认信号传输到信令通信装置44。信令通信装置44可以随后将信号传输到被联接到信令通信装置44的控制器42,以表明可无线充电电池14现在正与无线充电装置16的充电表面18相邻。
63.在一些情况下,响应于确定可无线充电电池14已经被定位在无线充电装置16的充电表面18的附近,控制器42中的至少一个可被配置成验证可无线充电电池14和无线充电装置16是兼容的。例如,每个控制器42的非易失性存储器54可存储验证数据。控制器42中的一个(例如充电器控制器42b)可被配置成通过通信装置44将其存储的验证数据传输给另一控制器42。该另一控制器42随后被配置成确定接收到的验证数据是否对应于被存储在其非易失性存储器54中的验证数据。响应于确定接收到的验证数据对应于其验证数据,另一控制器42可被配置成确定可无线充电电池14和无线充电装置16是兼容的。
64.响应于确定预定义事件(例如可无线充电电池14被定位于无线充电装置16的充电表面18的附近)的发生(框302的“是”分支),和/或验证可无线充电电池14与无线充电装置16的一起使用,在框304中,可以触发异物检测循环。为此,确定预定义事件的发生和/或验证可无线充电电池14与无线充电装置16的一起使用的控制器42可被配置成通过通信装置44向另一控制器42传送信号,该信号表明另一控制器42开始执行异物检测循环。
65.在框306中,发射线圈24可被通电以将电力发送到可无线充电电池14的接收线圈30。具体地,充电器控制器42b可被配置成致使dc/ac转换器26以通过从电源20接收到的电源信号在发射线圈24上生成ac信号。发射线圈24上的ac信号可以生成电磁场,该电磁场在接收线圈30中感应出相应的ac信号。
66.在框308中,可以在可无线充电电池14内实现异物检测配置。具体地,电池控制器42a可被配置成接合开关48b并且如果接合则断开该开关48a,使得接收线圈30被耦合到电气负载46并与电池单元38解耦。以这种方式,从无线充电装置16提供给可无线充电电池14的一部分电力可被供应给电气负载46并且被电气负载46耗散掉。
67.在框310中,可以测量由电源20输出的电源信号的电气特性。作为示例,测量到的电气特性可以是由电源信号提供的供电功率p
供电
或供电电流i
供电
。如上所述,测量到的电源
信号的电气特性可被用作无线充电系统10的实际耗电量。充电器控制器42b可被配置成使用传感器40b来确定电源信号的电气特性。
68.在框312中,可以确定无线充电装置16的预期电损。无线充电装置16的预期电损可被视为恒定值,并且因此可在分配之前被测量并作为校准数据保存在充电器控制器42b的非易失性存储器54b中。具体地,在无线充电装置16的制造完成并且没有异物12或可无线充电电池14位于无线充电装置16的充电表面18的附近的情况下,技术人员可以致使电源20生成电源信号,该电源信号进而致使ac信号在发射线圈24上增强。由于不存在异物12且不存在可无线充电电池14,因此电源信号在该操作期间可对应于无线充电装置16的电损。换言之,(如由供电电流i
供电
与供电电压v
供电
的乘积或仅由供电电流i
供电
所表示的)电源信号的功率p
供电
可被测量并被用作无线充电装置16的预期电损。响应于以这种方式确定无线充电装置16的电损,表明所确定的无线充电装置106的电损的校准数据可被存储在充电器控制器42b的非易失性存储器54b中。稍后,在框312中,充电器控制器42b可被配置成通过从非易失性存储器54b读取校准数据来确定无线充电装置16的预期电损。
69.在框314中,可以确定电气负载46的电气特性。例如,电池控制器42a可被配置成使用传感器40a来测量电气负载46的电气特性。更具体地,电池控制器42a可被配置成例如通过测量负载电压v
负载
和负载电流i
负载
并将这两个值乘在一起,或通过测量负载电压v
负载
并将该值的平方除以电气负载46的阻抗来测量由电气负载46耗散掉的功率p
负载
作为所确定的固定电气负载46的电气特性。作为选择,电池控制器42a可被配置成测量负载电流i
负载
并将其用作所确定的电气负载46的电气特性。作为选择,由于来自电压调节器34的电压在每个异物检测循环期间可以是基本恒定的,例如为11.2伏,因此所确定的电气负载46的电气特性可以在每个异物检测循环期间保持基本恒定。因此,诸如功率p
负载
或电流i
负载
之类的电气特性可以例如在分配可无线充电电池14之前,被预先确定并被作为校准数据存储在电池控制器42a的非易失性存储器54a中。此后,响应于在可无线充电电池14中触发异物检测循环,电池控制器42a可被配置成通过从存储在非易失性存储器54a中的校准数据读取电气特性来确定电气负载46的电气特性。
70.在框316中,可以测量由无线充电装置16在可无线充电电池14中感应出的电压。更具体地,接收线圈30上生成的ac信号可被提供给电压整流器32,该电压整流器32进而可以输出具有接收电压v
接收
的输入功率信号。电池控制器42a可被配置成使用传感器40a测量接收电压v
接收
。作为选择,电池控制器42a可被配置成测量接收线圈30上的ac电压并将其用作由无线充电装置16在可无线充电电池14中感应出的测量电压。
71.在框318中,可基于测量电压(例如接收电压v
接收
)来确定可无线充电电池14的预期电损。如前所述,可无线充电电池14相对于无线充电装置16的位置偏差可能致使在可无线充电电池14中感应出不同的电压,并且相应地,可能致使可无线充电电池14表现出不同的电损。因此,电池控制器42a可被配置成基于测量到的感应电压(例如接收电压v
接收
)确定可无线充电电池14的预期电损。所确定的可无线充电电池14的预期电损可对应于当在可无线充电电池14中感应出测量电压并且不存在异物12时先前已经发生的可无线充电电池14的电损。
72.更具体地,电池控制器42a的非易失性存储器54a可以存储表明可无线充电电池14的变化的预期电损的校准数据,该变化的预期电损对应于当不存在异物时可无线充电电池
14相对于无线充电装置16的变化位置。每个变化的预期电损均可以在校准数据内与不同的电压相关联,当在不存在异物12时由无线充电装置16在可无线充电电池14中感应出时,这些不同的电压可能致使可无线充电电池14表现出对应于与该电压相关联的预期电损的电损。电池控制器42a可因此被配置成通过被配置成确定校准数据中表明的与校准数据内的测量到的感应电压相关联的预期电损而基于在可无线充电电池14中感应出的测量电压来确定可无线充电电池14的预期电损。
73.图6示出了曲线图402,其可以由存储在电池控制器42a的非易失性内存52a中的校准数据来表示以确定可无线充电电池14的预期电损。曲线图的y轴表示当不存在异物12时可无线充电电池14的变化的预期功率损失,并且x轴表示可能由无线充电装置16在可无线充电电池14中感应出并在框316中由电池控制器42a测量到的变化电压。根据曲线图402,当不存在异物12时的可无线充电电池14的预期功率损失与在可无线充电电池14中感应出的测量电压之间的关系可以由函数404定义,该函数可以是非线性递减函数。换言之,假设不存在异物12,随着可无线充电电池14与无线充电装置16之间的距离减小(这可能导致可无线充电电池14中感应出的接收电压v
接收
的增大),可无线充电电池14的预期电损可减少。
74.在替代示例中,当不存在异物12时的可无线充电电池14的预期功率损失与可无线充电电池14中感应出的测量电压之间的关系可以由u形函数404定义。更具体地,当接收线圈30从无线充电装置16能够对可无线充电电池14充电所处的最大距离开始移动更为靠近发射线圈24时,在可无线充电电池14中感应出的电压可能增大,而可无线充电电池14的预期功率损失减少。然而,在接收线圈30朝向发射线圈24持续移动期间的某个位置处,可在可无线充电电池14的金属部件中感应出涡流,这会增大可无线充电电池14的预期功率损失。因此,电压可无线充电电池14中感应的功率损失可能会增加,而可无线充电电池14的预期功率损失可能会增大,从而导致u形波形。
75.存储在电池控制器42a的非易失性存储器54a中的校准数据可以通过在可无线充电电池14处于异物检测配置中并被放置在无线充电装置16的充电表面18的附近(其中,在不同的位置中不存在异物12),使得接收线圈30与发射线圈24之间的距离发生变化时,测量可无线充电电池14的电损。具体地,对于可无线充电电池14相对于无线充电装置16的每个位置,可以确定由无线充电装置16在可无线充电电池14中感应出的电压、电气负载46的电气特性、由电源20输出的电源信号的电气特性以及无线充电装置16的电损。如上所述,无线充电装置16的电损可以被作为校准数据存储在充电器控制器42b的非易失性存储器54b中,并且其他数据可以由控制器42进行测量。然后可基于该数据确定可无线充电电池14的电损。例如,控制器42中的一个可被配置成从电源信号的电气特性中减去电气负载46的电气特性和无线充电装置16的电损以针对可无线充电电池14相对于无线充电装置16的当前位置确定可无线充电电池14的电损。
76.控制器42可因此针对可无线充电电池14相对于无线充电装置16的每个位置生成校准样本406,每个校准样本406均包括由无线充电装置16在不存在异物12时在可无线充电电池14中感应出的测量电压和可无线充电电池14的相应电损。用于基于在可无线充电电池14中感应出的测量电压确定可无线充电电池14的预期电损的校准数据可随后被基于校准样本406予以确定。
77.例如,控制器42可被配置成将校准样本406传送到测试夹具,该测试夹具可被配置
成向校准样本406应用诸如非线性回归之类的曲线拟合算法以生成函数404。该测试夹具可以随后生成表明该函数404的校准数据,并将这种校准数据传送到电池控制器42a以被存储在电池控制器42a的非易失性存储器54a中。在随后的异物检测循环期间,电池控制器42a可被配置成将在可无线充电电池14中感应出的测量电压施加到由校准数据表明的函数404,以确定可无线充电电池14的预期电损。作为另一示例,控制器42和/或测试夹具可被配置成生成包括校准样本406或取自确定函数404的样本的查找表,并且将表明查找表的校准数据存储在电池控制器42a的非易失性存储器54a中。在随后的异物检测循环期间,电池控制器42a可被配置成基于在可无线充电电池14中感应出的测量电压内插来自所表明的查找表中的可无线充电电池14的预期电损。
78.在一些示例中,无线充电系统10的控制器42中的至少一个可被配置成在运行时刻例如基于在运行时刻测量到的无线充电系统10的电气特性调整校准数据(例如由校准数据表明的函数404)。例如,控制器42中的至少一个(例如控制器42b)可被配置成响应于确定电源信号的供电电压v
供电
与用于生成校准数据的供电电压不同而调整函数404。作为另一示例,控制器42中的至少一个可被配置成响应于确定接收线圈30和/或发射线圈24的电感不同于用于确定校准数据的电感而调整函数404。作为另一示例,控制器42中的至少一个(例如控制器42a)可被配置成基于可无线充电电池14的测量温度来调整函数404。为此,电池控制电路36的传感器40a还可以包括温度传感器,该温度传感器被配置成生成表明可无线充电电池14的温度的数据。
79.在框320中,由控制器42确定的数据可例如使用通信装置44而被合并于控制器42中的一个处。例如,充电器控制器42b可被配置成将由电源20输出的电源信号的电气特性和无线充电装置16的电损传送到电池控制器42a。作为选择,电池控制器42a可被配置成将表明可无线充电电池14的预期电损和电气负载46的电气特性的数据传送到充电器控制器42b。例如,电池控制器42a可被配置成将可无线充电电池14的预期电损和电气负载46的电气特性中的每一个传送给充电器控制器42b,或者可被配置成将可无线充电电池14的预期电损和电气负载46的电气特性的总和传送给充电器控制器42b。
80.在框322中,可以基于合并数据确定无线充电系统10的预期耗电量。更具体地,其中数据已被合并的控制器42可被配置成基于无线充电装置16的电损、可无线充电电池14的预期电损以及固定电气负载46的电气特性来确定无线充电系统10的预期耗电量。例如,控制器42可被配置成对这些项目求和以确定无线充电系统10的预期耗电量。如前所述,无线充电系统10的预期耗电量可能不包括与无线充电装置16附近的异物12相对应的任何电损。
81.在框324中,可以将无线充电系统10的实际耗电量与无线充电系统10的预期耗电量进行比较。具体地,其中数据已经被合并的控制器42可被配置成确定无线充电系统10的实际耗电量与无线充电系统10的预期耗电量之间的差值。如前所述,电源信号的测量到的电气特性可被用作无线充电系统10的实际耗电量。
82.在替代示例中,无线充电系统10的实际耗电量可以基于所确定的由电源20输出的电源信号的电气特性和所确定的无线充电装置16的电损两者。例如,无线充电系统10的实际耗电量可以被设置为这两个值的总和,其可对应于无线充电装置16的发射功率。在这种情况下,无线充电系统10的预期耗电量可基于所确定的可无线充电电池14的预期电损和所确定的电气负载46的电气特性。例如,可以将无线充电系统10的预期耗电量设置为这两个
值的总和,其可对应于可无线充电电池16的预期耗电量。与前面的示例类似,无线充电系统10的实际耗电量可以对应于可无线充电电池14和异物12(如果存在的话)的实际耗电量,并且在假设不存在异物12的情况下,无线充电系统10的预期耗电量可对应于可无线充电电池14的预期耗电量。
83.在这些替代示例中,电池控制器42a可被配置成基于由电池控制器42a确定的数据(即可无线充电电池14的预期电损和电气负载46的电气特性)来确定无线充电系统10的预期耗电量,充电控制器42b可被配置成用于基于由充电控制器42b确定的数据(即由电源20输出的电源信号的电气特性和无线充电装置16的电损)来确定无线充电系统10的实际耗电量。具体地,每个控制器42可被配置成对其确定的数据求和。此后,为了在框320中合并数据,电池控制器42a可被配置成将无线充电系统10的预期耗电量传送给充电器控制器42b,或者充电器控制器42b可被配置成将无线充电系统10的实际耗电量传送给充电器控制器42a。作为选择,这些控制器42中的一个可被配置成将其确定的数据项传送给另一控制器42,该另一控制器42然后可以执行求和以确定实际耗电量和预期耗电量。此后,在框324中,其中数据已经被合并的控制器24然后可被配置成例如通过确定无线充电系统10的实际耗电量与无线充电系统10的预期耗电量之间的差值而将无线充电系统10的实际耗电量与无线充电系统10的预期耗电量进行比较。
84.不论是将电源的电气特性用作无线充电系统10的实际耗电量,还是基于电源的电气特性和无线充电装置16的电损来确定无线充电系统10的实际耗电量,在框326中,可以例如通过其中数据已被合并的控制器42来对框324中确定的差值是否大于或等于预定阈值作出判定。预定阈值可被存储为常数值或被存储在其中数据已被合并的控制器42的非易失性存储器54中的查找表中。在一些示例中,预定阈值可以对应于异物12可以在不达到不安全温度的情况下所耗散的最大功率p
fo
。在一些示例中,参考图4,预定阈值可以对应于黑线和点线之间的平均差值或黑线和点线之间的最小差值。在其他示例中,在框326的比较中使用的预定阈值可以基于在运行时刻测量到的无线充电系统10的电气特性而变化。例如,参考图4,控制器42可被配置成使用预定阈值,该预定阈值对应于在由电池控制器42a测量到的感应电压处介于黑线和点线之间的值,例如中值。
85.响应于确定实际耗电量和预期耗电量之间的差值不大于预定阈值(框326的“否”分支),在框328中,可以触发充电循环。为此,电池控制器42a可以被配置成接合开关48a和断开开关48b,使得接收线圈30被耦合到电池单元38并且与电气负载46解耦。此外,无线充电装置16可以在发射线圈24上输出信号以对电池单元38充电。例如,电池控制器42a可被配置成将电流设定点传送到电压调节器34,该电流设定点表明负载电流i
负载
的目标电流。例如,目标电流可以是1.4安培。响应于正在触发充电循环,电压调节器34可被配置成从无线充电装置16汲取电流,这使得电压调节器34能够向电池单元38提供目标电流。
86.作为选择,响应于确定实际耗电量和预期耗电量之间的差值大于预定义阈值(框326的“是”分支),在框330中,可以判定异物12位于无线充电装置16的附近。此后,在框332中,可以使发射线圈24失效。具体地,充电器控制器42b可被配置成防止dc/ac转换器26在发射线圈24上输出电源信号以对电池单元38充电。在框334中,可触发无线充电系统10的警报。该警报可以是听觉、视觉或触觉警报。例如,无线充电装置16可以包括被配置成发出听觉警报的扬声器。无线充电装置16还可包括发光装置,例如图8所示的发光装置508,其被配
置成响应于检测到异物12而发光。无线充电装置16还可包括振动马达,该振动马达被配置成响应于检测到异物而振动。
87.响应于在框334中触发警报或在框328中触发充电循环,方法300可以返回框302以继续监测一个或多个预定义事件。除了将可无线充电电池14定位在无线充电装置16的附近之外,由无线充电系统10监测的一个或多个预定义事件可以包括自执行最后一个异物检测循环以来经过的预定时间流逝。例如,无线充电系统10可被配置成从由无线充电系统10执行的最后一个异物检测循环开始每五分钟触发一个异物检测循环。
88.在一些示例中,由无线充电系统10监测的一个或多个预定义事件还可以包括撞击检测事件。如上所述,在充电循环期间,充电器控制器42b可被配置成实施恒定电流充电技术,其中,提供恒定的负载电流i
负载
来为电池单元38充电。然而,随着对电池单元38充电,单元电压可能增大,这可能增大电池单元38的有效阻抗并相应地导致负载电流i
负载
减小。作为响应,可无线充电电池14或更具体地电压调节器34可被配置成从无线充电装置16汲取额外电流以将负载电流i
负载
维持在目标水平。相应地,供电功率p
供电
和供电电流i
供电
可能会增大。参考图7,实线示出了功率曲线,该功率曲线示出了供电功率p
供电
随时间的变化以便以可由无线充电系统10实现的恒定负载电流i
负载
对可无线充电电池14充电。
89.因此,由电源20输出的电源信号的供电功率p
供电
和供电电流i
供电
可以在充电循环内增大以维持到电池单元38的恒定负载电流i
负载
。然而,电源信号的供电功率p
供电
和供电电流i
供电
也可响应于无线充电系统10的撞击而增大,该撞击致使异物17移位到它从无线充电系统10吸收更多功率p
fo
并因此增大了无线充电系统10的功耗的位置中。参考图7,点线示出了可能响应于撞击事件而发生的供电功率p
供电
的变化。
90.因此,在充电循环期间,充电器控制器42b可被配置成监测由无线充电装置16提供的电源信号的电气特性,并且基于对电气特性的监测来确定撞击事件的发生。例如,电气特性可以是由电源20输出的电源信号的供电功率p
供电
或电源信号的供电电流i
供电
。充电器控制器42b可被配置成连续跟踪电气特性的当前水平与该电气特性在当前充电循环开始时的初始水平之间的差值,并确定该差值是否大于或等于预定阈值。该预定阈值可以对应于无线充电系统10的功耗量的预定增量。作为一个示例,预定增量可以是400毫瓦。换言之,充电器控制器42b可被配置成响应于从上一个异物检测循环起增加400毫瓦的供电功率p
供电
来确定预定义事件的发生。
91.响应于检测到一个或多个预定义事件中的至少一个(框302的“是”分支),在框304中,可以触发另一异物检测循环。因此,响应于可无线充电电池14被定位在无线充电装置16的附近,无线充电系统10可被配置成执行异物检测循环,该异物检测循环被无线充电装置16对可无线充电电池14充电的充电循环间隔开。在每个异物检测循环中,无线充电系统10可被配置成阻止对电池单元38充电,并且确定无线充电装置16的附近是否存在异物12。
92.图8示出了用于同时为若干个可无线充电电池14充电的无线充电装置500。更具体地,无线充电装置500可包括控制器502、电源504和若干个充电舱506。每个充电舱506可包括发射线圈24,用于向设置在充电舱506中的可无线充电电池14的接收线圈30供电。每个充电舱506的发射线圈24可被例如通过dc/ac转换器耦合到电源504。控制器502和电源504可以成镜像并且被配置成执行与上述无线充电装置16的电源20和充电器控制器42b相同的功能,只是用于每个充电舱506。换句话说,如上所述,控制器502可被配置成便于针对每个充
电舱506执行充电循环和异物检测循环。
93.无线充电装置500还可被配置成对容纳在设置在无线充电装置500上的可消毒容器(例如图9中所示的可消毒容器600)中的可无线充电电池14充电。具体地,一个或多个可无线充电电池14可被消毒并随后被放置在可消毒容器600中,该容器也可被(例如,经由高压无菌器)消毒并保持其中所容纳的容积的无菌状态。换言之,可消毒容器600可提供微生物屏障,使得可消毒容器600内的内容物被保持处于无菌状态,直到可消毒容器600已被打开为止。
94.作为选择,可无线充电电池14可在消毒之前被放置在可消毒容器600内。可消毒容器600然后可被在高压无菌过程(或其他适用的消毒过程)中进行消毒,同时,可无线充电电池14保留在可消毒容器600内。因此,可无线充电电池14和可消毒容器600可被一起消毒,并且可消毒容器600内的容积可被消毒或被保持处于无菌状态。
95.在使用上述任一方法对可无线充电电池14进行消毒之后,可将可消毒容器600携带或以其他方式运输到期望的使用位置,同时保持可无线充电电池14的无菌状态和无菌容积。例如,可消毒容器600然后可被设置在无线充电装置500上,使得被放置在可消毒容器600中的每个可无线充电电池14均被设置在发射线圈24上方、处于不同的充电舱506。因此,无线充电装置500可以向可无线充电电池14提供充电功率,同时可无线充电电池14保持被以微生物的方式密封在无菌容积内。每个可无线充电电池14还可与无线充电装置500通信,同时可无线充电电池14保持在无菌容积中以获得电池运行数据、电池状态数据和/或本文所述的任何其他适用数据。当可无线充电电池14正被运送到无线充电装置500时,可无线充电电池14及其内部部件可能处于低功率状态。
96.在另一情况下,可无线充电电池14可在消毒前被放置在可消毒容器600中,并且可消毒容器600可被放置在无线充电装置500的附近,使得可无线充电电池14接收充电功率,而可消毒容器600和可无线充电电池14处于非无菌状态。在这种情况下,在可无线充电电池14从无线充电装置500接收充电功率之后,可消毒容器600和可无线充电电池14可以在高压无菌器或其他消毒过程中进行消毒,使得将可无线充电电池14以无菌且充电的状态进行存储,直到打开可消毒容器600为止。作为选择,可无线充电电池14可被使用无线充电装置500充电,然后被放置到可消毒容器600中并对其进行消毒。
97.除了可消毒容器600以外,可将可无线充电电池14放置在蓝色包装件中,对其进行消毒并且使用上述方法中的任一种进行充电。因此,可无线充电电池14可被通过蓝色包装件充电,同时被保持处于无菌状态。
98.应当注意,可无线充电电池14可被以被配置成接收电力和存储电荷的任何电力接收装置进行替代。例如,电力接收装置可以是被配置成存储电荷的手术工具。电力接收装置也可以是被配置成存储电荷的冰箱或被配置成存储电荷的发光装置。
99.在前面的描述中已经讨论了若干个示例性实施方案。然而,本文讨论的示例并非旨在是穷举的或将本发明限制为任何特定形式。本文所已经使用的术语旨在具有描述性而非限制性的词语的性质。鉴于上述教导,许多修改和变化都是可能的,并且本发明可以不同于具体描述的方式实施。
100.本公开的示例可被参考以下编号的条款来描述,具体特征在从属条款中予以列出:
101.条款
102.1.一种用于检测无线充电装置附近的异物的系统,所述系统包括:
103.可无线充电电池,其包括:
104.接收线圈,其用于当所述接收线圈位于所述无线充电装置的附近时从所述无线充电装置接收电力,
105.一个或多个电池单元,以及
106.电气负载;和
107.至少一个控制器,其被配置成在第一配置和第二配置之间切换所述可无线充电电池,在所述第一配置中,所述接收线圈被耦合到所述一个或多个电池单元以对所述一个或多个电池单元充电并与所述电气负载解耦,在所述第二配置中,所述接收线圈被耦合到所述电气负载以向所述电气负载供电并且与所述一个或多个电池单元解耦,所述至少一个控制器被配置成:
108.测量由所述无线充电装置在所述可无线充电电池中感应出的电压,
109.将所述可无线充电电池的基于测量到的电压的预期电损确定为第一电气特性,
110.确定所述电气负载的在所述可无线充电电池处于所述第二配置中时的第二电气特性,以及
111.基于所述第一电气特性和所述第二电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在异物。
112.2.如条款1所述的系统,其中,所述第一电气特性是所述可无线充电电池的预期功率损失,并且所述第二电气特性是由所述电气负载耗散掉的功率。
113.3.如条款1所述的系统,其中,所述第一电气特性是所述可无线充电电池的预期电流损失,并且所述第二电气特性是通过所述电气负载的电流。
114.4.如条款1-3中的任一项所述的系统,其中,所述可无线充电电池包括:
115.电压整流器,其被耦合到所述接收线圈并被配置成从所述接收线圈接收第一电压并通过所述第一电压生成第二电压;和
116.电压调节器,其被耦合到所述电压整流器并且被配置成从所述电压整流器接收所述第二电压并且通过所述第二电压生成第三电压,
117.其中,所述一个或多个电池单元被配置成在所述可无线充电电池处于所述第一配置中时从所述电压调节器接收所述第三电压,并且所述电气负载被配置成在所述可无线充电电池处于所述第二配置中时从所述电压调节器接收所述第三电压,以及
118.其中,测量到的电压为所述第二电压。
119.5.如条款1-4中的任一项所述的系统,其中,所述可无线充电电池包括非易失性存储装置,其存储为所述可无线充电电池所特有的校准数据,并且所述至少一个控制器被配置成基于所述测量到的电压和所述校准数据确定所述第一电气特性。
120.6.如条款5所述的系统,其中,所述校准数据表明所述可无线充电电池的变化的预期电损,所述变化的预期电损对应于所述可无线充电电池相对于无线充电装置的变化位置,所述预期电损中的每一个与所述校准数据内的不同电压相关联,并且所述至少一个控制器被配置成通过被配置成确定在所述校准数据中表明的所述预期电损中的与所述校准数据内的所述测量到的电压相关联的一个预期电损而基于所述测量到的电压和所述校准
数据确定所述第一电气特性。
121.7.如条款1-6中的任一项所述的系统,其中,所述电气负载包括至少一个电阻器,所述至少一个电阻器的尺寸被设置成当所述一个或多个电池单元基本上充满电时耗散与所述一个或多个电池单元相同的电量。
122.8.如条款7所述的系统,其中,所述至少一个电阻器具有8.3欧姆的组合电阻。
123.9.如条款1-8中的任一项所述的系统,其中,所述至少一个控制器被配置成:
124.将所述无线充电装置的预期电损确定为第三电气特性;
125.确定由所述无线充电装置产生的电源信号的第四电气特性;以及
126.基于所述第一电气特性、所述第二电气特性、所述第三电气特性和所述第四电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在所述异物。
127.10.如条款9所述的系统,其中,所述第三电气特性是所述无线充电装置的预期功率损失,并且所述第四电气特性是由所述电源信号提供的供电功率。
128.11.如条款9所述的系统,其中,所述第三电气特性是所述无线充电装置的预期电流损失,并且所述第四电气特性是所述电源信号的供电电流。
129.12.如条款9-11中的任一项所述的系统,其中,所述可无线充电电池包括第一通信装置,用于当所述可无线充电电池位于所述无线充电装置的附近时与所述无线充电装置的第二通信装置通信,并且所述至少一个控制器包括电池控制器,所述电池控制器与所述可无线充电电池集成在一起并被配置成:
130.测量由所述无线充电装置在所述可无线充电电池中感应出的电压;
131.基于所述测量到的电压确定所述第一电气特性;
132.测量所述第二电气特性;
133.由所述第一通信装置和所述第二通信装置从所述无线充电装置接收所述第三电气特性和所述第四电气特性;以及
134.基于所述第一电气特性、所述第二电气特性、所述第三电气特性和所述第四电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在所述异物。
135.13.如条款12所述的系统,其中,所述系统还包括所述无线充电装置,所述至少一个控制器包括电池控制器,所述电池控制器与所述无线充电装置集成在一起并被配置成:
136.确定所述第三电气特性;
137.测量所述第四电气特性;以及
138.由所述第一通信装置和所述第二通信装置将所述第三电气特性和所述第四电气特性传送到所述电池控制器。
139.14.如条款9-11中的任一项所述的系统,其中,所述可无线充电电池包括第一通信装置,用于当所述可无线充电电池位于所述无线充电装置的附近时与所述无线充电装置的第二通信装置进行通信,并且所述至少一个控制器包括电池控制器,所述电池控制器与所述可无线充电电池集成在一起并被配置成:
140.测量由所述无线充电装置在所述可无线充电电池中感应出的电压;
141.基于所述测量到的电压确定所述第一电气特性;
142.测量所述第二电气特性;以及
143.由所述第一通信装置和所述第二通信装置将所述第一电气特性和所述第二电气
特性传送到所述无线充电装置。
144.15.如条款14所述的系统,其中,所述系统还包括所述无线充电装置,所述至少一个控制器包括充电器控制器,所述充电器控制器与所述无线充电装置集成在一起并被配置成:
145.接收所述第一电气特性和所述第二电气特性;
146.确定所述第三电气特性;
147.测量所述第四电气特性;以及
148.基于所述第一电气特性、所述第二电气特性、所述第三电气特性和所述第四电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在所述异物。
149.16.如条款9-15中的任一项所述的系统,其中,所述无线充电装置包括存储表明所述第三电气特性的校准数据的非易失性存储装置,并且所述至少一个控制器被配置成通过被配置成从所述非易失性存储装置中读取所述校准数据来确定所述第三电气特性。
150.17.如条款9-16中的任一项所述的系统,其中,所述至少一个控制器被配置成通过被配置成进行以下操作基于所述第一电气特性、所述第二电气特性、所述第三电气特性和所述第四电气特性来确定所述无线充电装置的附近是否存在所述异物:
151.基于所述第一电气特性、所述第二电气特性和所述第三电气特性将所述系统的预期耗电量确定为第五电气特性;
152.确定所述第五电气特性与所述第四电气特性之间的差值是否大于或等于预定阈值;以及
153.响应于确定所述第五电气特性和所述第四电气特性之间的差值大于或等于所述预定阈值,确定异物位于所述无线充电装置的附近。
154.18.如条款1-17中的任一项所述的系统,其中,所述至少一个控制器被配置成:
155.响应于确定所述无线充电装置的附近不存在异物,触发充电循环;以及
156.响应于确定所述无线充电装置的附近存在异物,禁止对所述可无线充电电池充电。
157.19.如条款1-18中的任一项所述的系统,其中,响应于所述可无线充电电池被定位在所述无线充电装置的附近,所述至少一个控制器被配置成执行通过充电循环间隔开的异物检测循环,在所述异物检测循环中的每一个中,所述至少一个控制器被配置成:
158.将所述可无线充电电池切换到所述第二配置;
159.测量由所述无线充电装置在所述可无线充电电池中感应出的电压;
160.基于所述测量到的电压确定所述第一电气特性;
161.确定所述第二电气特性;
162.基于所述第一电气特性和所述第二电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在异物;
163.响应于确定所述无线充电装置的附近不存在异物,触发所述充电循环中的一个;以及
164.响应于确定所述无线充电装置的附近存在异物,禁止对所述可无线充电电池充电,以及
165.其中,在所述充电循环中的每一个中,所述至少一个控制器被配置成将所述可无
线充电电池切换到所述第一配置。
166.20.如条款19所述的系统,其中,所述至少一个控制器被配置成响应于检测到一个或多个预定义事件中的至少一个来触发所述异物检测循环中的每一个。
167.21.如条款20所述的系统,其中,所述一个或多个预定义事件包括所述可无线充电电池被定位在所述无线充电装置附近。
168.22.如条款20或21所述的系统,其中,所述一个或多个预定义事件包括从上一个异物检测循环开始的预定时间流逝。
169.23.如条款20-22中的任一项所述的系统,其中,所述一个或多个预定义事件包括自上一个异物检测循环以来由所述无线充电装置供应的功率的预定义增大。
170.24.一种无线充电装置,包括:
171.发射线圈,其用于当可无线充电电池位于所述发射线圈的附近时向所述可无线充电电池传送电力;
172.电源,其被耦合到所述发射线圈并被配置成生成用于为所述发射线圈供电的电源信号;和
173.至少一个控制器,其被配置成:
174.确定所述电源信号的第一电气特性,
175.将所述无线充电装置的预期电损确定为第二电气特性,以及
176.基于所述第一电气特性和所述第二电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在异物。
177.25.如条款24所述的无线充电装置,其中,所述第一电气特性是由所述电源信号提供的供电功率,并且所述第二电气特性是所述无线充电装置的预期功率损失。
178.26.如条款24所述的无线充电装置,其中,所述第一电气特性是所述电源信号的供给电流,并且所述第二电气特性是所述无线充电装置的预期电流损失。
179.27.如条款24-26中的任一项所述的无线充电装置,其中,所述无线充电装置还包括第一通信装置,用于当所述可无线充电电池位于所述无线充电装置的附近时与所述可无线充电电池的第二通信装置通信,并且所述至少一个控制器被配置成:
180.确定所述第一电气特性和所述第二电气特性;
181.从所述可无线充电电池接收所述可无线充电电池的通过所述第一通信装置和所述第二通信装置的预期电损作为所述可无线充电电池的电气负载的第三电气特性和第四电气特性;以及
182.基于所述第一电气特性、所述第二电气特性、所述第三电气特性和所述第四电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在所述异物。
183.28.如条款27所述的无线充电装置,其中,所述第三电气特性是所述可无线充电电池的预期功率损失,并且所述第四电气特性是由所述电气负载耗散的功率。
184.29.如条款27所述的无线充电装置,其中,所述第三电气特性是所述可无线充电电池的预期电流损失,并且所述第四电气特性是通过所述电气负载的电流。
185.30.如条款24-29中的任一项所述的无线充电装置,其中,所述无线充电装置还包括非易失性存储装置,所述非易失性存储装置存储表明所述第二电气特性的校准数据,并且所述至少一个控制器被配置成通过被配置成从所述非易失性存储装置中读取所述校准
数据来确定所述第二电气特性。
186.31.如条款24-30中的任一项所述的无线充电装置,其中,所述至少一个控制器被配置成通过被配置成进行以下操作来基于所述第一电气特性、所述第二电气特性、所述第三电气特性和所述第四电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在所述异物:
187.基于所述第二电气特性、所述第三电气特性和所述第四电气特性将所述系统的预期耗电量确定为第五电气特性;
188.确定所述第五电气特性与所述第一电气特性的差值是否大于或等于预定阈值;以及
189.响应于确定所述第五电气特性和所述第一电气特性之间的差值大于或等于所述预定阈值,确定所述无线充电装置的附近存在所述异物。
190.32.如条款24-31中的任一项所述的无线充电装置,其中,所述至少一个控制器被配置成响应于确定所述无线充电装置的附近存在异物,禁止对所述可无线充电电池充电。
191.33.如条款24-32中的任一项所述的无线充电装置,其中,响应于所述可无线充电电池被定位在所述无线充电装置的附近,所述至少一个控制器被配置成执行由充电循环间隔开的异物检测循环,其中,在所述异物检测循环中的每一个中,所述至少一个控制器被配置成:
192.确定所述电源信号的所述第一电气特性;
193.确定所述第二电气特性;
194.基于所述第一电气特性和所述第二电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在异物;
195.响应于确定所述无线充电装置的附近不存在异物,触发所述充电循环中的一个;以及
196.响应于确定所述无线充电装置的附近存在异物,禁止充电。
197.34.如条款33所述的无线充电装置,其中,所述至少一个控制器被配置成响应于检测到一个或多个预定义事件中的至少一个来触发所述异物检测循环中的每一个。
198.35.如条款34所述的无线充电装置,其中,所述一个或多个预定义事件包括所述可无线充电电池被定位在所述无线充电装置的附近。
199.36.如条款34或35所述的无线充电装置,其中,所述一个或多个预定义事件包括从上一个异物检测循环开始的预定时间流逝。
200.37.如条款34-36中的任一项所述的无线充电装置,其中,所述一个或多个预定义事件包括自上一个异物检测循环以来由所述无线充电装置供应的功率的预定义增大。
201.38.一种用于检测无线充电系统附近的异物的方法,所述无线充电系统包括无线充电装置和可无线充电电池,所述可无线充电电池包括接收线圈、一个或多个电池单元和电气负载,所述接收线圈用于当所述接收线圈位于所述无线充电装置的附近时从所述无线充电装置接收电力,所述方法包括:
202.将所述可无线充电电池切换到第一配置,在所述第一配置中,所述接收线圈被耦合到所述电气负载以向所述电气负载供电并且与所述一个或多个电池单元解耦;
203.测量由所述无线充电装置在所述可无线充电电池中感应出的电压;
204.将所述可无线充电电池的基于测量到的电压的预期电损确定为第一电气特性;
205.当所述可无线充电电池处于所述第一配置中时,确定所述电气负载的第二电气特性;以及
206.基于所述第一电气特性和所述第二电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在异物。
207.39.如条款38所述的方法,其中,所述可无线充电电池包括非易失性存储装置,所述非易失性存储装置存储为所述可无线充电电池所特有的校准数据并且基于所述测量到的电压确定所述第一电气特性包括基于所述测量到的电压和所述校准数据确定所述第一电气特性。
208.40.如条款38或39所述的方法,其中,所述方法还包括:
209.将所述无线充电装置的预期电损确定为第三电气特性;
210.确定由所述无线充电装置产生的电源信号的第四电气特性;以及
211.基于所述第一电气特性、所述第二电气特性、所述第三电气特性和所述第四电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在所述异物。
212.41.如条款40所述的方法,其中,所述可无线充电电池包括第一通信装置,用于当所述可无线充电电池被定位在所述无线充电装置的附近时与所述无线充电装置的第二通信装置通信,并且所述方法还包括:
213.由所述可无线充电电池测量由所述无线充电装置在所述可无线充电电池中感应出的电压;
214.由所述可无线充电电池基于所述测量到的电压确定所述第一电气特性;
215.由所述可无线充电电池通过所述第一通信装置和所述第二通信装置从所述无线充电装置接收所述第三电气特性和所述第四电气特性;以及
216.由所述可无线充电电池基于所述第一电气特性、所述第二电气特性、所述第三电气特性和所述第四电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在所述异物。
217.42.如条款41所述的方法,其中,所述方法还包括:
218.由所述无线充电装置确定所述第三电气特性;
219.由所述无线充电装置测量所述第四电气特性;以及
220.由所述无线充电装置通过所述第一通信装置和所述第二通信装置将所述第三电气特性和所述第四电气特性传送到所述可无线充电电池。
221.43.如条款40所述的方法,其中,所述可无线充电电池包括第一通信装置,用于当所述可无线充电电池位于所述无线充电装置的附近时与所述无线充电装置的第二通信装置通信,并且所述方法还包括:
222.由所述可无线充电电池测量由所述无线充电装置在所述可无线充电电池中感应出的电压;
223.由所述可无线充电电池基于所述测量到的电压确定所述第一电气特性;
224.由所述可无线充电电池测量所述第二电气特性;以及
225.由所述可无线充电电池通过所述第一通信装置和所述第二通信装置将所述第一电气特性和所述第二电气特性传送到所述无线充电装置。
226.44.如条款43所述的方法,其中,所述方法还包括:
227.由所述无线充电装置通过所述第一通信装置和所述第二通信装置接收所述第一
电气特性和所述第二电气特性;
228.由所述无线充电装置确定所述第三电气特性;
229.由所述无线充电装置测量所述第四电气特性;以及
230.由所述无线充电装置基于所述第一电气特性、所述第二电气特性、所述第三电气特性和所述第四电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在所述异物。
231.45.如条款40-44中的任一项所述的方法,其中,所述无线充电装置包括存储表明所述第三电气特性的校准数据的非易失性存储装置,并且确定所述第三电气特性包括从所述非易失性存储装置读取所述校准数据。
232.46.如条款40-45中的任一项所述的方法,其中,基于所述第一电气特性、所述第二电气特性、所述第三电气特性和所述第四电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在所述异物包括:
233.基于所述第一电气特性、所述第二电气特性和所述第三电气特性将所述系统的预期耗电量确定为第五电气特性;
234.确定所述第五电气特性与所述第四电气特性之间的差值是否大于预定阈值;以及
235.响应于确定所述第五电气特性与所述第四电气特性之间的差值大于所述预定阈值,确定所述无线充电装置的附近存在所述异物。
236.47.如条款38-46中的任一项所述的方法,其中,所述方法还包括:
237.响应于确定所述无线充电装置的附近不存在异物,将所述可无线充电电池切换到第二配置,在所述第二配置中,所述接收线圈被耦合到所述一个或多个电池单元以对所述一个或多个电池单元充电并且与所述电气负载解耦;以及
238.响应于确定所述无线充电装置的附近存在异物,禁止对所述可无线充电电池充电。
239.48.如条款38-47中的任一项所述的方法,其中,所述方法还包括,响应于所述可无线充电电池被定位在所述无线充电装置的附近,执行由充电循环间隔开的异物检测循环,所述异物检测循环中的每一个包括:
240.将所述可无线充电电池切换到所述第一配置;
241.测量由所述无线充电装置在所述可无线充电电池中感应出的电压;
242.基于所述测量到的电压确定所述第一电气特性;
243.确定所述第二电气特性;以及
244.基于所述第一电气特性和所述第二电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在异物;
245.响应于确定所述无线充电装置的附近不存在异物,触发所述充电循环中的一个;以及
246.响应于确定所述无线充电装置的附近存在异物,禁止对所述可无线充电电池充电,
247.其中,所述充电循环中的每一个包括将所述可无线充电电池切换到第二配置,在所述第二配置中,所述接收线圈被耦合到所述一个或多个电池单元以对所述一个或多个电池单元充电并且与所述电气负载解耦。
248.49.如条款48所述的方法,其中,所述方法还包括:
249.监测一个或多个预定义事件的发生;以及
250.响应于检测到所述一个或多个预定义事件中的至少一个来触发所述异物检测循环中的每一个。
251.50.如条款49所述的方法,其中,所述方法还包括响应于确定所述可无线充电电池已被定位在所述无线充电装置的附近来触发所述异物检测循环中的一个。
252.51.如条款49或50所述的方法,其中,所述方法还包括响应于确定从上一个异物检测循环开始已经过去了预定时间段,触发所述异物检测循环中的一个。
253.52.如条款49-51中的任一项所述的方法,其中,所述方法还包括响应于自上一个异物检测循环以来由所述无线充电装置供应的电力的预定增加,触发所述异物检测循环中的一个。
254.53.一种用于检测无线充电装置附近的异物的方法,所述无线充电装置包括发射线圈和电源,所述发射线圈用于在可无线充电电池位于所述发射线圈的附近时向所述可无线充电电池传送电力,所述电源被耦合到所述发射线圈并被配置成生成电源信号,以用于为所述发射线圈供电,所述方法包括:
255.确定所述电源信号的第一电气特性,
256.将所述无线充电装置的预期电损确定为第二电气特性,以及
257.基于所述第一电气特性和所述第二电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在异物。
258.54.如条款53所述的方法,其中,所述无线充电装置包括第一通信装置,用于当所述可无线充电电池位于所述无线充电装置的附近时与所述可无线充电电池的第二通信装置通信,并且所述方法还包括:
259.由所述无线充电装置确定所述第一电气特性和所述第二电气特性,
260.由所述无线充电装置从所述可无线充电电池接收所述可无线充电电池的通过所述第一通信装置和所述第二通信装置的预期电损作为所述可无线充电电池的电气负载的第三电气特性和第四电气特性;以及
261.由所述无线充电装置基于所述第一电气特性、所述第二电气特性、所述第三电气特性和所述第四电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在所述异物。
262.55.如条款53或54所述的方法,其中,所述无线充电装置还包括非易失性存储装置,所述非易失性存储装置存储表明所述第二电气特性的校准数据,并且确定所述第二电气特性包括从所述非易失性存储装置读取所述校准数据。
263.56.如条款54所述的方法,其中,基于所述第一电气特性、所述第二电气特性、所述第三电气特性和所述第四电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在所述异物包括:
264.基于所述第二电气特性、所述第三电气特性和所述第四电气特性将所述系统的预期耗电量确定为第五电气特性;
265.确定所述第五电气特性与所述第一电气特性之间的差值是否大于或等于预定阈值;以及
266.响应于确定所述第五电气特性与所述第一电气特性之间的差值大于或等于所述预定阈值,确定所述无线充电装置的附近存在所述异物。
267.57.如条款53-56中的任一项所述的方法,其中,所述方法还包括:响应于确定所述
无线充电装置的附近存在异物,禁止对所述可无线充电电池充电。
268.58.如条款53-57中的任一项所述的方法,其中,所述方法还包括:响应于所述可无线充电电池被定位在所述无线充电装置的附近,执行由充电循环间隔开的异物检测循环,其中,所述异物检测循环中的每一个包括:
269.确定所述电源信号的所述第一电气特性;
270.确定所述第二电气特性;
271.基于所述第一电气特性和所述第二电气特性确定所述无线充电装置的附近是否存在异物;
272.响应于确定所述无线充电装置的附近不存在异物,触发所述充电循环中的一个;以及
273.响应于确定所述无线充电装置的附近存在异物,禁止对所述可无线充电电池充电。
274.59.如条款58所述的方法,其中,所述方法还包括:
275.监测一个或多个预定义事件的发生;以及
276.响应于检测到所述一个或多个预定义事件中的至少一个,触发所述异物检测循环中的每一个。
277.60.如条款58或59所述的方法,其中,所述方法还包括响应于确定所述可无线充电电池已被定位在所述无线充电装置的附近,触发所述异物检测循环中的一个。
278.61.如条款58-60中的任一项所述的方法,其中,所述方法还包括响应于确定从上一个异物检测循环开始已经过去了预定时间段,触发所述异物检测循环中的一个。
279.62.如条款58-61中的任一项所述的方法,其中,所述方法还包括响应于自上一个异物检测循环以来由所述无线充电装置供应的电力的预定增大,触发所述异物检测循环中的一个。
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