无线负载调制的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开一般地涉及用于无线充电的技术。具体地，本公开涉及在无线充电的初始化阶段期间的负载调制。
【背景技术】
[0002]基本的无线充电系统可以包括无线功率传输单元(PTU)和无线功率接收单元(PRU) O例如，PTU可以包括传输(Tx)线圈，并且PRU可以包括接收(Rx)线圈。磁共振无线充电可以采用在Tx线圈和Rx线圈之间的磁耦合。在这些类型的无线充电系统中见到的常见问题是在初始化阶段期间。在初始化阶段，PTU尝试检测有效的PRU是否正被放置于PTU的Tx线圈上或者正被放置于接近PTU的Tx线圈。例如，PTU可以被配置成在第一预定信标时段期间感测指示设备正处于Tx线圈上或位于其附近的负载变化。负载变化可以由被放置于PTU上或者被放置于接近PTU的PRU引起，但也可能由例如硬币的传导性金属的物体，或者具有依据PTU的无线充电协议而言无效的接收线圈的设备引起。
[0003]例如，在第一预定信标时段期间，PTU可以通电以检测与由物体的Tx线圈的感应耦合相关联的负载是否已经改变。如果感测到了负载的变化，例如，与先前的时段相比，则PTU将通电持续比该第一预定信标时段相对更长的第二预定信标时段。例如，该第一预定信标时段可以是30毫秒。该第一预定信标时段与100毫秒的较长的第二信标时段相比可以是相对较短的，该100毫秒的较长的第二信标时段被配置成跟随该短信标。如果引起该负载改变的物体不是有效设备，则在该长信标期间通过感应耦合传输到该无效设备的功率可能损害该无效设备。进一步地，如果将被充电的设备具有很少电荷或没有电荷，则该设备可能不能够负载功率充电操作，诸如涉及无线充电操作的无线数据传输。
【附图说明】
[0004]图1是PTU的框图，该PTU具有感测机制以感测PRU的负载变化；
[0005]图2是PRU的框图，该PRU具有示例负载调制机制；
[0006]图3是图示了负载调制的图，该负载调制被用于传送有效PRU的存在；
[0007]图4是PTU接收负载调制的流程图；以及
[0008]图5是PRU执行负载调制的流程图。
[0009]贯穿本公开和附图，相同的数字被用于应用类似的组件和特性。在100系列中的数字指代最初在图1中找到的特性；在200系列中的数字指代最初在图2中找到的特性；依此类推。
【具体实施方式】
[0010]本公开一般地涉及用于在功率接收单元(PRU)处执行负载调制的技术。如上文所讨论的那样，磁共振无线充电系统可以采用在具有传输(Tx)线圈的功率传输单元(PTU)与具有接收(Rx)线圈的PRU之间的磁耦合。然而，为了节省功率，当PTU未耦合到PRU时，PTU可以断电。PTU可以仅在预定的时间段期间通电，以便感测负载的任何改变，所述改变指示PRU已经潜在地被放置于PRU上或接近PRU用于充电。在本文中，预定的时间段可以被称为信标。在初始化阶段期间，PTU需要检测有效的PRU是否存在，并且只有在那时才传输能量对具有所述有效的PRU的设备充电。如上文所讨论的那样，如果PTU尝试对无效设备充电，其可能导致对该无效设备的损害。
[0011]有效的设备是具有满足PTU的功率充电协议的PRU的设备。功率充电协议可以是与标准组织相关联的协议，所述标准组织诸如由无线功率联盟(A4WP)1.2.1版2014年5月7日提供的规程。无效设备是不具有满足与该PTU相关联的充电协议的功率充电简档的PRU的设备。无效设备还可以包括传导性物体，例如硬币、钥匙、遥控器等等，其具有在信标时段期间可能无意地親合到该PTU的感应材料。
[0012]本文描述的技术包括用于在PRU的Rx线圈处执行负载调制的方法。所述负载调制可以防止由PTU对无效设备或物体的不必要的充电或功率传输。如上文所讨论的那样，在短信标期间，PTU可以感测归因于Tx线圈与PRU的潜在的Rx线圈的耦合的初始的负载改变。后续于所述短信标，PTU可在长信标期间通电。在长信标期间，PRU可对在Rx线圈处接收到的负载进行调制，使得PTU可检测指示有效的PRU被耦合到PTU的负载调制。
[0013]图1是PTU的框图，该PTU具有感测机制以感测PRU的负载改变。PTU102可经由在谐振器106、108之间的磁感应耦合耦合到PRU 104，如图箭头110所指示的那样。在本文中，谐振器106可以被称为PTU 102的Tx线圈106。在本文中，谐振器108可以被称为PRU104的Rx线圈108。
[0014]如上文所讨论的那样，PRU 104可执行负载调制以向PTU 102用信号通告存在。在初始化阶段期间，PTU 102可发起短信标。例如，该短信标具有30毫秒的持续时间。在发起该短信标时，Tx线圈106感应耦合到Rx线圈108。该感应耦合可导致由PTU 102的电流传感器112检测的初始负载改变。电流传感器112可以是电流表、电压表或被配置成感测归因于在PTU 102与诸如PRU 104的其他物体之间的感应耦合而发生的负载变化的任何其他仪表。电流传感器112可向PTU 102的控制器114提供负载改变的指示。在短信标期间检测到负载改变时，控制器114可以使功率放大器116通电，该功率放大器被配置成从直流(DC2DC)转换器118接收直流电(DC)，并且放大该电流并使该电流振荡。振荡器120可使在给定频率上提供的功率振荡，并且匹配网络122可以被用于匹配放大的振荡，所述放大的振荡基于无线功率协议标准被提供给PTU 102的谐振器106并且处于与PRU 104相关联的谐振频率上。PTU 102在例如经由电流传感器112从PRU 104接收到初始负载改变的指示之后可发起长信标。在某些场景中，长信标具有95毫秒直到3秒的持续时间。
[0015]PRU 104可以包括控制器124，其被配置成在检测Rx线圈108处接收到的、由在Tx线圈106和Rx线圈108之间的感应耦合引起的电流。在短信标期间检测到感应耦合之后，控制器124可在由PTU 102发起的长信标期间对与在Rx线圈108处接收的电流相关联的负载进行调制。在某些示例中，负载调制可由负载调制电路126执行，下文将更详细地讨论。在其他示例中，负载调制可在PRU 104的直流到直流(DC2DC)转换器128处执行。DC2DC转换器128是被配置成在从匹配网络整形器130接收到电压之后将直流电流(DC)从一个电压电平转换成另一个的电子电路。如图1所示，DC2DC转换器128向电池132或另一电流/功率消耗组件提供DC输出。DC2DC转换器128可以转换作为Tx线圈106与Rx线圈108的感应耦合的结果接收到的DC。为了执行调制，控制器124可指导DC2DC转换器128以变化该转换，使得负载被调制并且可由PTU102检测。在其他示例中，控制器124可以使DC2DC转换器128通电或断电，产生在PTU 102处可检测的负载调制。在这个示例中，通过使DC2DC转换器128断电，通过比当DC2DC转换器正常运行时观测到的正常负载低的负载实现调制的