操作感应能量传输系统的制作方法
【专利说明】操作感应能量传输系统
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35U.S.C.§ 119(e)要求于2014年9月2日提交的标题为“Operatingan Inductive Energy Transfer System” 的美国临时专利申请 N0.62/044，967 的权益，其全部内容通过引用被结合于此，就好像在本文被完全公开一样。
技术领域
[0003]本发明一般地涉及感应能量传输系统。
【背景技术】
[0004]许多电子设备包括需要外部电源不时地再充电的一个或多个可再充电电池。通常，这些设备可以利用类似的电源线或连接器(例如通用串行总线(“USB”)连接器)进行充电。但是，尽管具有共同的连接类型，但是设备往往需要具有不同功率输出的单独电源供电。这些多个电源供电的使用、储存以及从一个地方运输到另一个地方会很累赘。因此，设备便携性的优点会很大地受到限制。
[0005]此外，在某些情况下使用充电电线可能不安全。例如，车辆的驾驶员在试图将电子设备插入到车载充电器中时会变得分心。在另一个例子中，如果无人看管，那么充电电线会存在姅人的危险。
[0006]为了解决便携式电子设备的这些和其它缺点，一些设备包括感应充电设备。用户可以简单地将电子设备放置在感应充电设备的充电表面上来将能量从充电设备传输到电子设备。充电设备通过充电设备中的发射器线圈和电子设备中的接收器线圈之间的感应耦合将能量传输到电子设备。不幸的是，感应充电会受功率损耗的负面影响，这降低了能量传输的效率。在能量传输过程中能量到热量的转换促进了功率损耗。
[0007]此外，当能量从充电设备感应地传输到电子设备时，电子设备中的其它设备或功能的性能会受到负面影响。作为一个例子，电子设备可以包括触摸感测设备。在感应能量传输期间，触摸感测设备可能不能检测输入表面上的触摸，因为在感应能量传输期间传输到电子设备的噪声量会淹没用于确定或感测触摸的信号。
【发明内容】
[0008]在一方面，感应能量传输系统中的接收器设备可以包括触摸感测设备。用于操作感应能量传递系统的方法可以包括:当发送器设备正在将能量感应地传输到接收器设备时，检测触摸感测设备的输入表面是否被触摸。如果输入表面被触摸，则发送器设备只能在第一时间周期期间感应地传输能量，并且触摸感测设备可以只在不同的第二时间周期期间获取触摸样本。本质上，感应能量传输被定期地关闭，以允许当感应能量传输关闭时触摸感测设备感测触摸样本。
[0009]在一个示例实施例中，接收器设备可以在输入表面被用户的手指或物体(例如，导电触笔)触摸时向发送器设备发送信号。基于该信号，发送器设备在给定的时间周期关闭。当发送器设备被关闭时，触摸感测设备获取一个或多个触摸样本。在给定的时间周期结束时，发送器设备打开并将能量感应地传输到接收器设备。
[0010]在另一方面，用于操作包括发送器设备和接收器设备的感应能量传输系统的方法可以包括:发送器设备以第一占空比步长向接收器设备感应地传输一个或多个周期的能量，并且发送器设备以不同的第二占空比步长向接收器设备感应地传输一个或多个周期的能量。该方法产生给定的占空比调制模式，该模式在给定数量的周期上平均占空比。
[0011]在还有的另一方面，用于操作感应能量传输系统的方法可以包括:电流感测电路在从发送器设备到接收器设备的感应能量传输期间感测输入到发送器设备中的直流-交流转换器中的电流。处理设备可以确定感测到的电流是否超过阈值。如果感测到的电流超过阈值，则直流-交流转换器的操作条件被修改，以减少被直流-交流转换器汲取的电量。在一个实施例中，被直流-交流转换器接收到的信号电平可以被减少给定的量。作为一个例子，能量传输的占空比被降低给定的量。作为另一个例子，输入到交流-直流转换器中的电压电平被减少给定的量。在其它实施例中，直流-交流转换器的操作频率可以被改变给定的量。
[0012]在另一方面，用于操作包括发送器设备和接收器设备的感应能量传输系统的方法可以包括:发送器设备在第一时间周期期间发送ping，并且在第一时间周期之后的给定时间周期内，发送器设备检测接收器设备正在发送信号。发送器设备然后可以延长给定的时间周期，并且发送器设备可以确定它是否从接收器设备接收到完整的信号。如果发送器设备接收到完整的信号，则发送器设备可以基于完整信号的接收将能量传输到接收器设备。在一个实施例中，信号可以实现为包括在通信协议中的前导报文。
【附图说明】
[0013]通过以下结合附图的详细描述，本公开内容将很容易理解，其中附图中相同的标号指代相同的结构元件，并且其中:
[0014]图1示出了在未配对配置中的感应能量传输系统的一个例子；
[0015]图2示出了在配对配置中的感应能量传输系统100 ；
[0016]图3示出了适于用作接收器设备或发送器设备的示例电子设备的简化框图；
[0017]图4示出了感应能量传输系统的第一例子的简化示意图，其中该感应能量传输系统适于用作图1和2中示出的感应能量传输系统；
[0018]图5示出了操作在图4中示出的感应能量传输系统400的第一方法的流程图；
[0019]图6示出了操作在图4中示出的感应能量传输系统400的第二方法的流程图；
[0020]图7和8是示出可以由图6中示出的方法产生的占空比调制模式的示例波形；
[0021]图9示出了感应能量传输系统的第二例子的简化示意图，其中该感应能量传输系统适于用作图1和2中示出的感应能量传输系统；
[0022]图10示出了操作在图9中示出的感应能量传输系统900的第一方法的流程图；
[0023]图11示出了操作在图9中示出的感应能量传输系统900的第二方法的流程图；
[0024]图12示出了包括触摸感测设备的感应能量传输系统的简化示意图；
[0025]图13示出了确定用于在图12中示出的感应能量传输系统1200的操作模式的方法的流程图；以及
[0026]图14示出了在图13中的执行框1306的一个示例方法的流程图。
【具体实施方式】
[0027]现在将详细地参考在附图中示出的代表性实施例。应当理解，以下描述不是要把实施例限定到一种优选实施例。相反，是要覆盖可以包括在如由所附权利要求定义的所述实施例的精神和范围内的备选方案、修改和等价物。
[0028]本文描述的实施例提供了用于操作感应能量传输系统的各种技术。这些技术可以被单独地或以各种合适的组合使用。如本文所使用的，术语“能量”、“一个信号”或“多个信号”意味着包括传输能量用于无线充电、传输能量作为通信和/或控制信号，或者用于无线充电和通信和/或控制信号的传输两者。
[0029]图1示出了在未配对配置中的感应能量传输系统的一个例子的透视图。图示的实施例绘出了配置为无线地向接收器设备104传输能量的发送器设备102。接收器设备104可以是包括一个或多个电感器的任何电子设备。示例电子设备包括但不限于，诸如可穿戴通信设备和智能电话之类的便携式电子设备。
[0030]诸如在图1中所绘出的可穿戴通信设备，可配置为向用户和/或向相关联的设备提供例如来自其它设备的无线电子通信和/或与健康有关的信息或数据。作为一个例子，与健康有关的信息可以包括但不限于，心率数据、血压数据、温度数据、氧气水平数据、饮食/营养信息、医疗提醒、与健康有关的提示或信息、或其它与健康有关的数据。相关联的设备可以是例如平板计算设备、智能电话、个人数字助理、计算机等等。
[0031]可穿戴通信设备可以包括带条或带子，以将可穿戴通信设备连接到用户。例如，智能手表可以包括带子或带条以固定到用户的手腕上。在另一个例子中，可穿戴通信设备可以包括带条以围绕用户的胸部周围连接，或者可替代地，可穿戴通信设备可适于与系索或项链一起使用。在还有的例子中，可穿戴通信设备可以固定到用户身体的另一部分或在用户身体的另一部分中。在这些以及其它实施例中，带条、带子、系索、或其它固定机构可以包括与附件无线或有线通信的一个或多个电子组件或传感器