生发 射器104与接收器108之间的高效能量传递。然而，即使当发射器104与接收器108之间的谐 振不匹配时，也可传递能量，但效率可能会受到影响。能量传递的发生是通过将来自发射天 线214线圈的场105的能量禪合到驻留在其中建立此场105的邻域中的接收天线218,而不是 将能量从发射天线214传播到自由空间中。
[0026] 环路或磁性天线的谐振频率是基于电感和电容。电感可仅为由天线352产生的电 感，而可将电容添加到天线的电感W产生所要谐振频率下的谐振结构。作为非限制性实例， 电容器352和电容器354可添加到发射或接收电路350W形成在谐振频率下选择信号356的 谐振电路。因此，对于较大直径的天线，维持谐振所需的电容的大小可W随着环路的直径或 电感的增加而减小。此外，随着天线的直径增加，近场的高效能量传递区域可增大。使用其 它组件形成的其它谐振电路也是可能的。作为另一非限制性实例，可将电容器平行放置在 天线350的两个端子之间。对于发射天线，频率实质上对应于天线352的谐振频率的信号358 可W是对天线352的输入。
[0027] 在一个实施例中，发射器104可经配置W输出具有对应于发射天线114的谐振频率 的频率的时变磁场。当接收器在场105内时，时变磁场可诱发接收天线118中的电流。如上文 所描述，如果接收天线118经配置W在发射天线118的频率下谐振，那么可W高效地传递能 量。可如上文所描述对在接收天线118中感应的AC信号进行整流，W产生可经提供W为负载 充电或供电的DC信号。
[0028] 图4说明根据本发明的示范性实施例的包含电力传递单元"PTU" 404(例如，提供无 线充电的电力传递单元)和一或多个电力接收单元"PRir 484(例如，作为可W无线方式充电 的装置的电力接收单元）的无线电力系统480dPTU 404可创建禪合到PRU 484的磁场。PRU 484可将从PTU 404接收的磁性能量转换为电能。PRU 484可包含例如蜂窝式电话、便携式音 乐播放器、计算机、膝上型计算机、平板计算机、计算机外围装置、通信装置(例如，蓝牙耳 机）、数码相机、助听器(和其它医疗装置)等装置。在一个实施例中，PRU 484可连接到待充 电的装置，所述装置汲取电能。在另一实施例中，待充电的装置可集成到PRU 484中。PRU 484可出于为PRU 484充电的目的放置在PTU 404上。在一个实施例中，PTU 404和PRU 484可 经由低功耗蓝牙(BLE)链路进行通信。
[0029] 在一个实施例中，无线电力系统480包含非相容对象486(或"非相容装置"、"外来 对象"或"外来装置"），其可包括非相容装置或组件。非相容对象486可包含已破坏装置、未 W正确规格(例如，未按照充电标准，例如无线电力联盟(A4WP)的系统规格)建置的装置，或 禪合到磁场的任何其它金属对象(例如，珠宝、眼镜、钥匙链等）。在一个实施例中，非相容对 象486可为不能够与PTU 404通信且W系统控制算法运作的任何对象或装置，系统控制算法 允许PTU 404无方法调控或检测由非相容对象486消耗的电能。因为PTU 404产生磁场，所W 电能可传递到禪合到PTU 404磁场的任何装置或对象。非相容对象486和所述一或多个PRU 484中的每一者可安置于PTU 404的充电区内、附近或周围，运可致使PRU 484禪合到PTU 404磁场且吸收电能。W此方式，非相容对象可影响由PTU 404发射的电力的消耗和/或在其 在充电区内、附近或周围时影响充电区。所吸收的能量可作为热耗散，运可损坏非相容对象 486、伤害或烧伤用户，引发火灾，损坏PTU 404,或导致任何其它安全问题。在无非相容对象 或非相容装置检测系统的情况下，PTU 404可继续无限地将电力传递到非相容对象486。根 据一或多个方法，PTU 404可经配置W检测非相容对象486,如下文所描述。如所提到，PTU 404可经配置W根据一或多个方法检测非相容对象486中的影响相关联充电区的一或多者。 PTU 404可使用基于在PTU 404和PRU 484两者上取得的系统测量值的方法检测非相容对象 486。如果针对若干连续样本，非相容对象486正消耗大于指定阔值的电力，那么PTU 404可 W高概率确定非相容对象486是否存在于PTU 404磁场中。在一个实施例中，所述若干连续 样本可基于旗标计数器的系统（例如，损耗电力旗标、动态负载旗标等），如下文在图5的描 述中关于损耗电力旗标计数器化lag将论述。同样如下文进一步描述，PTU 404可比较到PTU 404线圈中测得的电力、在PRU 484整流器输出处测得的电力和系统中损耗的电力。在一个 实施例中，至化TU 404线圈中测得的电力可基于驱动到PTU 404线圈中的电流。
[0030] PTU 404可包括无线电力发射器(例如，图1的发射器104)，其可将电力发射到相关 联充电区内、附近或周围的PRU 484。根据一个示范性实施例，PTU 404可经配置W确定是否 不考虑所述所发射的电力（例如，非相容对象486是否正消耗电力）。根据另一示范性实施 例，PTU 404可经配置W进一步确定非相容对象486是否正消耗大于指定阔值的电力。指定 阔值可为固定值，或其可基于系统组件的各种规格动态地改变(例如，改变其输出电力的系 统操作点、需要可变量的电力的动态负载等），如下文进一步描述。
[0031] 如上文所提及，PTU 404可经配置W确定是否不考虑所发射电力，例如非相容对象 486是否正消耗电力。为实现此目的，可在PTU 404上测得电力且将其与PRU 484上测得的电 力进行比较。
[0032] 在一个实施例中，可能需要PTU 404和PRU 484上形成的电力测量值同步。在使运 些测量值同步和对准的情况下，PTU 404可经配置W检测每一电力测量值期间电力的改变。 举例来说，对于若干连续样本，PTU 404可测量到其线圈中10W，且PRU 484可测量消耗10W。 如果在此实例中在下一样本上，PTU 404测量到其线圈中10.1W，那么PTU 404可检测0.1 W的 差。如果PRU 484并未测量到相同0.1 W增加，那么PTU 404可检测损耗电力。
[0033] 如果PTU 404和PRU 484测量值W完全准确性和效率形成且非相容对象486不存 在，那么等式（1)将适用。
[0034] 0 = Pin-(Prectl+Prect2+-' '+Prect, n) (1)
[003引 Pin为到PTU 404线圈中测得的电力。Prect,n为针对给定PTU 404上的任何数目的PRU 484的PRU 484整流器的经整流电力（例如，测得的外出电力）。
[0036]如果非相容对象486存在于无线电力系统480中，那么测得的Pin将增加，而测得的 Prect值的总和将不变。在所述情形中，等式(2 )将适用。
[0037 ].巧姑t兰'.巧扣-.(户巧制+巧re健2 +…+户) (.2)
[0038] PiDSt为归因于非相容对象486电力消耗而在无线能量传递中损耗的电力（例如，未 考虑）。
[0039] 因为PTU 404和PRU 484可能并非无损，所W包含考虑损耗(例如，线圈损耗、寄生 电阻、二极管损耗、感应加热等)的导出。PTU 404可具有线圈损耗(例如，Rl)，其中线圈损耗 如等式(2b)中所展示：
[0040] Pri=(Ixx^Ri) (2b)
[00川 Itx为到PTU 404线圈中测得的电流。R功PTU 404线圈的寄生电阻。
[004引 PRU 484可具有线圈损耗化。il)、二极管损耗(Pdiodes)、滤波器损耗(PEMLfilterWP/ 或电路中的其它寄生效应(Ptunin、时SF、Pcurrentsense等）。运些损耗由P齡硕表示，其表示针对给 定操作点在线圈与电流感测电路之间的PRU 484上耗散的总电力。等式(3)因而表示耗散的 电力。
[0043] Pdiss = Pcoil+Ptuning+PEMI f ilter+Pdiodes+PfiSF+Pcurrentsense ( 3 )
[0044] P抓484上电力损耗的额外原因可归因于感应加热。举例来说，当P抓484禪合到 由PTU 404(如上文所描述)创建的时变磁场时，电磁感应期间的电阻损耗(PRU 484的任何 导电部分中）可致使PRU 484W热的形式耗散电力。电阻器de 1 taRl对此电力损耗建模，其被 视为与PTU 404线圈电阻Rl串联，如（2b)中。针对每一PRU 484计算感应加热损耗(PindN),如 等式(4)中。
[004引 P扣dN 二！TX。一 * deha RiN (4)
[0046] 为比较到PTU 404线圈中测得的电力Pin与由PRU 484消耗的电力，引入额外参数， 称为PRU 484确认电力，等式(5)。
[0047] Pacfcw _ 户+ P灶化W + 巧。过?^ (^)
[0048] Pack,。为PRU 484确认消耗的真实电力。此包含WPdiss描述的损耗、感应加热损耗 (PindN)和PRU 484整流电力(PrectN)。不考虑单元间分量容差，电力损耗(Plost)由等式(6 )表 示。在其它实施例中，计算可考虑单元间分量容差，其可指代分量值与其标称值的差（归因 于制造可变性）。举例来说，发射电路206和/或接收电路210可含有电容器。电容器可(例如） 列举为设计示意图上的10化F电容器。然而，所使用的IOOpF电容器可包括容差值（例如， 1 %、5%等）。因此，实际电容值可与10化F相差相应容差百分比。（PTU 404的）发射电路206 和/或(每一PRU 484的）接收电路210内的每一组件可具有某一等级的容差，其可产生不同 单元间容差。
[0049] Aost -巧打-Prl - (^户。。':].+ &(?昭 + …（巧
[0050] 与采用无损操作的等式(2)相比，在等式(6)中考虑系统中的所有关键损耗。
[0051] PTU 404和/或PRU 484组件可包括测量容差值(或如本文中所论述的任何其它容 差值）。所述容差值可包括所报告电力测量值与预期电力测量值之间的测量值差范围。测量 值差范围可包括所报告电力测量值超出预期电力测量值时所处的容差百分比上限，和所报 告电力测量值小于预期电力测量值时所处的容差百分比下限。在一个实施例中，PTU404可 经配置W基于PTU 404的所述至少一个组件中的每一者的容差值的容差百分比下限确定第 一经调整电力测量值(例如，如下文进一步论述的Pin_min)。在另一实施例中，PTU 404可经配 置W基于PRU 484的所述至少一个组件中的每一者的容差值的容差百分比上限确定第二经 调整电力测量值(例如，如下文进一步论述的PaEk_max)。
[0052] 举例来说，在不进一步修改W上等式的情况下，如果巧rwtuw为PTU 404处实际测 得的电力（例如，10W)，那么PTU 404/PRU 484系统可能错误地识别非相容对象486(例如，产 生损耗电力的假阳性）。存在±'y'测量值容差(巧ntw)，其可致使到线圈中的所报告电力（ 巧nrepwt)不同于实际电力。举例来说，如果PTU 404耗散实际IOW且测量电路包括±20%的 容差，那么可能输出布置在表1中。举例来说，给定来自PTU 404线圈的实际IOW电力输出， PTU 404可报告PTU 404线圈中8W到12W范围内的任何值。
[0054] 表1展示可能输出(所报告电力）。
[0055] 如上的类似容差概念适用于PRU 484上测得的确认电力。举例来说，实际确认电力 (PackgUUdi)可为10W，但因为测量电路的容差巧3浊￡。1)为(例如）±20%，所WP抓484可报告 8W到12W的确认电