发射器113的能量并且反射的能量显著降低。运是仅使用 发送子单元112的Sll监控器116从Sll探测的。因此，没有必要测量S22,虽然它的行为可W 从Sl 1的测量推断(如在本说明书中表示的）。
[0097] 除了内部发送单元101损耗(Sll)，和内部接收单元102损耗(S22)，当信号从发送 单元101发送到接收单元102时，有可能存在由于发送单元101总阻抗(Ztx)和接收单元102 总阻抗(Zrx)之间失配阻抗的额外损耗。运些插入损耗影响发射和接收单元之间的信号传 输效率，可分别由"S2r和"SI2"表示。
[0098] 在充电过程的开始发送单元101可W被构造成特定频率并匹配到接收单元102的 频率。在此操作状态由于从发送信号反射的回波是轻微的，所W回波损耗Sll和S22的值可 W是小的。因此，由于所发送的信号完全或几乎完全传输并由接收天线120接收，所W转移 效率S21和S12的值是高的。在二次电池124累积电荷并获得电阻的充电过程中，接收器123 的阻抗可W改变，因此接收单元l〇2(Zrx)的总阻抗也改变，并且接收单元损耗S22值也因此 改变。由于在系统100中接收单元102和发送单元101操作彼此非常接近，在接收单元损耗 S22的值的变化将影响传输效率S21和S12的值，W及发送单元损耗Sll的值。结果，系统100 可变成阻抗失配，运可导致发送信号的反弹，损耗的增加，并且在充电过程中效率的降低。
[0099] 接收单元102(化t)的总阻抗可受许多因素影响。运些因素可包括充电负载(二次 电池124)的任何状态变化，或者任何来自操作或电气改变(例如：电流，电压，或阻抗)或机 械变化(例如：溫度，位于接收天线附近的其他物理对象可凭借它们的存在导致天线阻抗 (化a)改变)的接收单元102的偏移量。因此，出现在接收单元(Zd)的总阻抗的任何变化可 导致在接收单元的回波损耗(S22)的变化。
[0100] 此外，接收单元102回波损耗(S22)的变化，可改变天线和整个单元之间转移效率 (S21)的禪合系数。改变的禪合系数(S21/)可W被反射到发送单元101，并且可因此改变它 的回波损耗(Sll^ )和发送单元101的阻抗(Ztx^ )。因此，发送单元的阻抗(Ztx^ )由于改变的 发送单元的回波损耗(Sll^ )的变化可引起发射器阻抗(Z化an)和发送天线(Zta)之间的阻 抗失配。
[0101] 为了消除运种失配的阻抗状态，并使系统100保持在相匹配的高传输效率的状态 中，一种方法可W根据当前的主题实现，通过解码发送单元101和接收单元102之间的行为 电磁连接监控和控制二次电池124的充电过程。运可W通过发送单元101控制器监控发送单 元回波损耗（S11和SllO来实现，该回波损耗可导致发射器阻抗(Z化an)和发送天线阻抗 (Zta)之间的阻抗失配。控制器可W监控二次电池124的损耗，接收器123,接收天线120和接 收单元102的整个状态。
[0102] 由Sll监控器116在充电过程中测量的Sll的值，可W递送到控制器114,运个参数 值变化的探测可控制自适应阻抗匹配(AIM)单元118匹配发送单元101阻抗使得Sll和S22的 值降低。其结果是，禪合系数可W返回到高传输效率(S21/S12)的状态。控制器114还连接到 发射器113,并且可W根据被探测的充电过程的状态和二次电池124的特殊需要W及其充电 曲线来配置W控制所述发送图形。
[0103] 因此，基于所获得的信息，控制器114可W跟踪和对网络中的发送器113阻抗 (Ztrans^ )和发送天线110的阻抗(Zta^ )之间的所述阻抗匹配进行必要的修改。W运种方 式，接收单元102可根据其新条件/需求被提供所需的功率量W充电二次电池124,并且最高 的传输效率系数(S21)可在发射和接收单元和天线之间获得(保持强禪合系数）。
[0104] 图4A是示出实现图3的封闭导电无线充电装置的示意图。该系统400包括封闭的充 电装置410,该充电装置包括具有发送天线110的图3的发送单元101(未示出）。充电区130被 示为圆柱形体积。最大能量体积(MEVH32被示出，运是最佳的充电容积。充电区是在其中可 能发生充电的面积或体积（即，发送天线110和接收天线120之间的禪合）。在封闭的充电装 置410中，装置410的尺寸和几何形状可基于所述发送频率确定充电区130。在充电区130内， 最大能量体积(MEVH32可W发展，运是可W来自由发送天线发射的总能量集中的最大能量 体积。因此，虽然充电可发生在充电区130,但是最大能量体积(MEVH32也是充电可W物理 发生的功能区域。MEV 132还受使用的天线类型的影响，即所述天线和充电频率之间的阻抗 与距离。
[0105] 该充电过程可在闭合无线充电装置410中执行，该充电装置在同一发明者的 W02013/179284中被描述，其通过引用并入本文。根据本发明的其他方面充电可W在如图 4B-1，图4B-2,4C-1和4C-2所示的半封闭无线充电装置或开放充电板上进行。运些图是示出 了充电区130尺寸，形状和位置W及最大能量体积MEV 132的周围环境因素可对相同的发送 天线110和接收天线120设置的影响的示意图。图4B-1和4B-2示出了半封闭充电装置420,图 4B-2示出了充电区130的位置。图4C-1和4C-2示出了充电电路板440，图4C-2示出了充电区 130的位置。在封闭的充电装置中，充电区的尺寸由无线充电装置相对于半封闭充电装置和 开放充电板的大小限制。图4B-2和4C-2示出通过控制器114形成的调整影响充电区130如何 被移动和/或体积变化，W适应充电区130内被充电的装置的不同位置。
[0106] 在封闭的电磁传导充电装置410中，=个基本想法可W考虑:封闭充电装置的内腔 设计（即尺寸和几何形状)应该是适合于发射频率，所述封闭充电装置410应具有适合安装 二次电池或在充电的装置300的尺寸，并且封闭充电装置410的内腔尺寸应适于容纳充电区 130的尺寸。
[0107] 可W考虑与发送天线110和接收天线120的特征相关的另一个参数。运些天线特性 可W包括能够与选择用于将来自发送单元101的RF能量提供给接收单元102,并且能够在充 电区130内操作的频率进行操作，使得该天线可W在充电区之内相互影响。
[0108] 根据当前主题的另一实施方式，发送单元101可W识别要在充电区130内充电的至 少一个装置。因此，当前主题的系统和方法可识别充电装置410是否是为空，或者要进行充 电的装置是否在充电区130中存在。
[0109] 当发送单元101和接收单元102不彼此相邻时，发射器113可能不会引起RF能量发 送，并且接收器123可不接收RF能量，并且回波损耗的两个参数Sll和S22的值可W是Odb。
[0110] 当发射器113连接到发送天线110时，充电区130可W由体积限定，在该体积内可W 建立发送单元101和接收器102之间可能的连接。运种潜在的体积依赖于发送天线110和接 收天线120之间的"有效距离"。运里使用的"有效距离"是指发送天线110和接收天线120的 最大距离，其中接收天线120的存在，能电磁影响发送天线110,反之亦然。有效距离为限定 充电区130的外边界。天线的充电区也可W由天线的周边影响，其中在不同环境中的相同天 线可W得到不同的充电区。例如，不同的环境可W包括封闭的金属盒，半封闭的金属盒，W 及打开的充电箱，分别如图4A-C所示。发送天线110和接收天线120之间的运种相互影响可 被用于识别周围环境中的不同条件。
[0111] 在封闭的充电装置410中，包括发送单元101，但不具有在充电的装置300(DUC)或 其他物体在其内（即没有接收单元102)，传送单元110的所述阻抗(Zta)失配。发送天线110 的阻抗(Z化)将非常低，因此发送单元的回波损耗Sll趋向于零
)，其中Pf为正向功率发送，饥是反射回发送单元1〇1(即发送天线110可W不禪合到任何消 耗器件，因此可不与发送单元101匹配）的背向功率。因此，所有的应该发送的入射功率（向 前)被反射（向后巧Ij发送单元101。在运种情况下，在充电的装置(DUC)300被定位在充电装 置410外。因此，接收天线120不禪合到任何发送天线110,因此，接收天线(Zra)的阻抗是失 配的。接收天线阻抗Zra会非常高
[0112] 当发送单元回波损耗Sll值是零时，发送单元101的控制器114将运种情况解释为 在附近没有装置要充电。此外，当控制器114确定发送单元的回波损耗Sll的值为零时，控制 器可W推断，将被充电的装置300在充电区130(S22 = 0db)之外。
[0113] 当将在充电（DUC)的装置300,或连接到接收单元102的电池放置到封闭充电装置 410时，自发送单元101的RF能量传输来接收单元102成为可能。发送天线110和接收天线120 可彼此相互影响，并且它们的阻抗Zta和Zra可W改变。天线之间的禪合可W建立，并可导致 在发送单元101和接收单元102之间的匹配条件，该匹配条件可W使最大能量在如下方式的 单元之间传输。
[0114] -旦由于在天线之间的相互影响在发送天线110和接收天线120之间发生禪合，贝U 各个天线的阻抗可改变。发送天线110的阻抗Zta与接收天线120的阻抗Zra可能不反映为开 路/短路，而是可导致天线之间匹配条件的建立的阻抗。
[0115]发送天线110和接收天线120之间的运种匹配条件可减小能量路径的插入损耗（
。因此，在接收天线终端接收的输出功率与被传递到所述发送天线端子 的输入功率之间的比值可增加使得S21值(db)变的更小(^0分贝）。
LUI16] 新的发送天线阻抗条件Zta可导致发送天线110和发送子单元112之间的匹配条 件。该匹配条件可减小整个发送单元101中的回波损耗S11。因此，由于该反射功率量的减少 反射功率（向后）与入射功率（正向）
?的比例可W减少。发送单元101回波损耗Sll的值 (db)可W变得更加负值（<<0dB)并且更多的能量可W从发送单元101传输到发送天线 110。
[0117] 仅当功率调节电路满足其操作点时，新接收天线阻抗化a可导致接收天线120和接 收子单元122之间的匹配条件。该匹配条件可W降低整个接收单元102的回波损耗。因此，由 于被反射功率的减少，被反射的接收功率(向后)与入射的接收功率（向前)之间的比率可减 少。因此，S22(化)值变得更负（<<0地)并且更多的能量可W从接收天线传送到接收子单 yn O
[0118] 一旦接收单元102插入到包含发送单元101的充电装置410,420,或440,两个单元 之间的禪合最初会差。在运种情况下它可能无法在两个单元之间有效地提供能量。在由发 射器113的控制器114(例如，功率和/或传输频率)和/或天线阵列中不同的或额外天线的选 择和/或调节天线的阻抗和/或通过自适应阻抗匹配单元118匹配发射器113和天线的阻抗 的控制，在两个单元之间建立相互影响，能量的有效传送可W允许。
[0119] 根据当前主题的另一实施方式，发送单元101可区分可充电装置和不可充电装置。 发送单元101可W识别包括接收单元102的可充电装置300的存在，并且可在运样的充电装 置和根据当前的主题的系统和方法的不是充电部件的其他装置之间进行区分。
[0120] 当要被充电的装置300被定位在充电区130时，运两个参数Sll和S22具有图14和16 分别所示的频率曲线。每个配置文件对应分别来自接收单元和发送单元的响应。如图所示， Sl 1W及S22具有操作频率的峰值，其典型地在2.4至2.4835G化的范围内，但在不同实施例 中，可W使用更宽或更窄的范围，潜在地集中在不同的频率。
[0121 ]在一个方案中，不可充电的装置被定位在充电区中，无论是在发送频率或其它频 率，Sll曲线还可具有峰值。可替代地，如果对象吸收传输的能量，所述曲线可W是恒定且不 依赖于频率。发送单元101可通过在频率的频谱上发送信号执行扫描执行识别过程。具体地 说，通过改变该发射器引起所述至少一个发送天线在频率范围内发射电磁福射的发送频率 W及测量在整个频率范围内多个频率的阻抗失配程度，发送单元101的控制器114适于响应 低于阔值的阻抗失配程度。执行运是为了根据被定义