具有电池类型检测的电感式电力供应系统的制作方法

文档序号:7432740阅读:237来源:国知局

专利名称::具有电池类型检测的电感式电力供应系统的制作方法具有电池类型检测的电感式电力供应系统本申请主张于2008年2月22日提交的美国临时申请61/030,749的权益。
背景技术
:本发明涉及无线电力,并且特别涉及用于检测远程装置电池特性并基于所述检测的特性向该远程装置无线地供应电力的系统和方法。用电感式电力供应为电池充电是众所周知的。用于电动汽车或小型电器(诸如牙刷)的电感充电器已经取得了一定的成功。因为电感式充电不需要电池和充电器之间的物理连接,所以所述充电明显的更加方便。然而,尚有用于改进的空间。常规的电感充电器的一个不方便的方面是它们只对一种电池化学物质充电。也就是说,常规的电感充电器使用预定的硬编码充电算法,该算法不适用于考虑不同的电池化学物质。许多装置接受多化学物质的电池,但是如果用户不使用针对特定的电感充电器的正确的电池,则该电池将不会有效地充电,并且可能完全不能充电。一些有线的电池充电器使用多个充电算法以适应使用不同电池化学物质的装置。例如,一些闪光灯接受NiMH电池或碱性电池。有线的电池充电器依赖常规的电感充电系统没有的到所述电池的直接物理连接,以便确定电池化学物质。例如,常规的有线电池充电器可以通过直接地感测鉴定充电(qualificationcharge)期间的电压、电流或温度来确定远程装置电池化学物质。常规的电感充电器可能不进行这些直接测量,这使得确定远程装置电池化学物质和其它远程装置电池特性是困难的。
发明内容本发明提供一种用于检测远程装置电池特性并基于所述检测的特性向该远程装置无线地供应电力的电感式电力供应系统和方法。该系统和方法可适应接受具有各种电池特性的电池的远程装置或使用具有不同的电池特性的电池而工作的多个远程装置。该系统的一个实施方式包括具有初级电路和初级线圈的电感式电力供应以及具有次级线圈、次级电路和电池的远程装置。该初级电路包括控制器、驱动器、开关和用于与该次级电路通信的通信装置。该次级电路包括整流器、一个或更多传感器、控制器、用于与该初级电路通信的通信装置和开关。该初级线圈和次级线圈电感地耦合以根据选择的无线电力充电算法将电力从该电感式电力供应无线地传输到该远程装置。该无线电力充电算法是基于该电池的至少一个特性而被选择的,该特性由该次级电路检测。该远程装置还可存储并传送关于该次级装置的数据,诸如电池的数量、预期的单元类型、参考电压或校准信息。该方法的一个实施方式包括以下步骤识别该远程装置、鉴定该远程装置的电池、基于该电池鉴定选择无线电力充电算法并使用该选择的无线电力充电算法对该远程装置无线地充电。本发明提供一种用于对远程装置的经鉴定的电池无线地充电的简单和有效的系统和方法,不考虑被该装置使用的可再充电电池的特定类型。所述电感式电力供应系统有效地检测各种电池特性并使用适当的无线电力充电算法的能力为用户带来了额外的的灵活性和透明度。通过参考当前实施方式和附图的详细描述,本发明的这些及其他目的、优点和特征将容易地被理解和领会。图1是电感式电力供应系统的框图。图2是初级电路的框图。图3是次级电路的框图。图4是次级电路的电路图。图5是包括电感式电力供应和闪光灯的电感式电力供应系统的图。图6是闪光灯的框图。图7是描绘了用于检测远程装置电池特性并基于所述检测的特性向该远程装置无线地供应电力的方法的流程图。图8是LED驱动器的电路图。具体实施例方式I.概沭图1中显示了根据本发明的实施方式的电感式电力供应系统,并且一般地用100表示。电感式电力供应102包括初级电路103和初级线圈106。远程装置104包括次级线圈107、次级电路105和电池108。所述次级电路105检测某些远程装置电池特性并且系统100使用所述检测的特性确定该电池是否适合于充电。如果该电池合格,则适当的无线电力充电算法被选择并被用于无线地充电该电池。尽管本发明一般是结合单个电池而被描述,然而本领域的普通技术人员将会理解,本发明可以被修改以与具有多个电池和具有多个单元的电池的远程装置一起工作。图7中描绘了根据本发明的实施方式的一种用于检测远程装置电池特性并基于所述检测的特性从电感式电力供应向该远程装置无线地供应电力的方法,并且一般地用700表示。该方法包括识别远程装置702-708、鉴别该远程装置的电池(包括基于该电池鉴别选择无线电力充电算法)710-714,以及使用所述选择的无线电力充电算法无线地充电该远程装置716-724。其它可选的步骤可以被包括,诸如测试所述远程装置电池的容量726-730。该电感式电力供应系统100可以包括存储器203/317,除能够存储其它东西之外,该存储器203/317能够存储无线电力供应充电算法和电池类型。在一个实施方式中,每个无线电力供应充电算法与至少一个不同的电池类型相关联。在一个实施方式中,每个无线电力供应充电算法与至少一个不同的电池化学物质相关联。进一步,存储器203/317还可以存储电池特性和电池类型之间的关联。在一个实施方式中,初级控制器202包括存储器203并且次级控制器316包括存储器317。在可替代的实施方式中,所述控制器中只有一个包括存储器,或者所述存储器在该控制器外部并且可以被包括在电感式电力供应或所述远程装置中。存储在存储器中的信息可以被用于允许所述电感式电力供应102有效地对远程装置104加电。在电感式电力供应能够识别远程装置的应用中,该存储器可以包括用于各种远程装置102的唯一谐振频率(或频率的模式),连同期望的相关的信息的集合,诸如最大和最小工作频率、电流使用、电池的数量和电池的尺寸。然而,该存储器可以包括在操作远程装置104中对电感式电力供应102有用的基本上任何的信息。例如,该存储器可以包括与该远程装置的无线通信协议有关的信息。II.电感式电力供应本发明适于与基本上任何的电感式电力供应一起使用。因此,将不会详细地描述电感式电力供应102。只要指出电感式电力供应102包括初级电路103和初级线圈106就已足够。电源电路103产生并向初级线圈106施加交流电流。作为由电力供应电路103施加的交流电流的结果,初级线圈106产生电磁场。电力供应电路103可以是基本上任何能够在一个或更多期望的频率处向初级线圈106供应交流电流的电路系统。例如,电力供应电路103可以是在名称为“电感耦合的压载电路”(InductivelyCoupledBallastCircuit),公布于2004年11月30日的授予Kuennen等人的美国专利6,825,620中公开的电感式电力供应系统的谐振搜索电路;名称为“自适应电感式电力供应(AdaptiveInductivePowerSupply)"、公布于2OO7年5月1日、授予Baarman的美国专利7,212,414中的自适应电感式电力供应;序列号为10/689,148,名称为“具有通信的电感式电力供应(AdaptiveInductivePowerSupplywithCommunication)”,由Baarman在2003年10月20日提交的美国专利申请中的具有通信的电感式电力供应;序列号为11/855,710,名称为“用于对电池充电的系统和方法(SystemandMethodforChargingaBattery)”,由Baarman在2007年9月14日提交的美国专利申请中的用于无线地充电锂离子电池的电感式电力供应;序列号为11/965,085,名称为“具有装置识别的电感式电力供应(InductivePowerSupplywithDeviceIdentification)”,由Baarman等人在2007年12月27日提交的美国专利申请中的具有装置识别的电感式电力供应;或序列号为61/019,411,名称为“具有工作周期控制的电感式电力供应(InductivePowerSupplywithDutyCycleControl)”,由Baarman在2008年1月7日提交的美国专利申请中的具有工作周期控制的电感式电力供应一所有这些都通过引用的方式整体地合并入此处。图5中画出了根据本发明的电感式电力供应系统的一个实施方式。该电感式电力供应系统描绘了电感式电力供应504和远程装置闪光灯502。电感式电力供应504被容纳在具有表面505的外壳501内,所述远程装置闪光灯502被放在所述表面505上。该外壳包括电源插头适配器506,用于将该电感式电力供应插入墙上插座中。外壳501和表面505的尺寸、形状和配置可以变化。例如,表面505可以是平坦且圆形的(如所示的),或者它的轮廓可以被形成为接收一个或更多远程装置502。在一个实施方式中,该外壳可包含Baarman的名称为“用于电感耦合的磁性定位(MagneticPositioningforInductiveCoupling)“、序列号为_的美国申请的发明原理,该申请是与本申请同时提交的。图2中描绘了电感式电力供应102的初级电路的一个实施方式,并一般地被表示为200。图示的实施方式的初级电路200—般包括初级控制器202、驱动电路204和开关电路206。初级电路200还包括用于与该远程装置通信的通信装置。在图示的实施方式中,初级电路200包括无线IR接收器212和电流传感器210。电流传感器210可以被用于感测来自该远程装置的反射阻抗,这有效地允许通过电感耦合的通信。在一些实施方式中,峰值检测器代替电流传感器210或与电流传感器210结合使用。在可替代的实施方式中,可以删除接收器212或电流传感器210。在其它的可替代的实施方式中,该无线通信装置可代替接收器212和电流传感器210中的一个或两个,例如,在初级电路200中可以实现WIFI、红外、蓝牙、蜂窝或RFID装置中的任何。在操作中,如上所述,初级控制器202、驱动电路204和开关电路206向初级线圈106施加交流电流以产生选择的频率处的电磁电感式电力的源。图示实施方式的初级线圈106是适于产生电磁场的电线的环形线圈。在一些应用中,初级线圈106可以是李兹线的线圈。该线圈的特性从应用到应用可能变化。例如,该线圈的圈数、尺寸、形状和配置可能变化。进一步,该电线的特性可能变化,诸如电线的长度、规格和类型。尽管结合电线线圈而被描述,所述初级线圈106可以可替代地是能够产生合适的电磁场的基本上任何的结构。在一个实施方式中,初级线圈106(或次级线圈107)可以由印刷电路板线圈代替,诸如包含序列号为60/975,953,名称为“印刷电路板线圈(printedcircuitboardcoil)”、由Baarman等人在2007年9月28日提交的美国专利申请的发明原理的印刷电路板线圈,并且其通过引用的方式整体地合并入此处。在本发明的某些实施方式中,初级控制器202包括用于基于所述检测的电池特性作出决定的智能或编程。例如,次级电路105可被编程为向初级控制器202传送任何检测的电池特性或确定的电池类型。一旦初级控制器202可以理解电池特性或确定的电池类型,则可以从存储器中选择或以其他方式确定适当的充电算法。在其它实施方式中,初级控制器202不接收且不具有任何用于基于检测的电池特性作出决定的专用的智能或编程。也就是说,初级电路103仅仅接收指示应当被提供的期望的电力等级的消息。例如,初级控制器202可被编程为逐渐增加(rampup)电力(满足安全条件)直到它从次级接收到停止的消息。在另一个实施方式中,初级从次级接收关于是否提供更多或更少电力的指令。可替代地,该初级控制器可接收专用指令以在特定的工作频率处传送或以特定方式调整其工作频率。在另一个实施方式中,该初级控制器可从远程装置104接收指令以重新配置初级电路103,以基于次级电路105使用检测的电池特性改变谐振频率。在又另一个实施方式中,该初级控制器可接收指令以改变输入电压,以调整电感式电力输出ο初级控制器202可以可选地被编程为具有额外的特征。例如,在一个实施方式中,初级控制器202被编程为使用在序列号为11/965,085的美国专利申请中描述的发明原理识别远程装置,前面已通过引用的方式将该申请并入。该远程装置ID可包括关于该远程装置电池的信息。可替代地,关于该远程装置电池的信息可以使用远程装置ID作为到该电感式电力供应上的查找表(lookuptable)的关键字(key)而被访问。例如,该信息可指示该远程装置是否在该电感式电力供应的电力范围内。或者,该信息可包括由该远程装置接受的电池的类型和尺寸。例如,由于几何约束,特定的远程装置可能只能够接收两个AA电池。可选地,该电感式电力供应可包括指示充电状态的LED方案。当该LED关闭时,不存在装置。如果该LED是稳定的,则远程装置被检测到。闪烁的LED指示电池坏了或者不合格。呼吸式的LED指示该远程装置当前正在被充电。LED的颜色或强度的变化指示充电被完成。本领域的普通技术人员会理解,可以实现额外的或不同的方案以向用户指示充电状态。III.远稈装置本发明适于与变化设计和结构的各种各样的远程装置一起使用。本发明可适应接受各种电池类型的远程装置。电池类型通常被用于基于该电池的一个或更多电池特性区分电池。例如,具有不同电池类型的电池可具有不同的电池化学物质、电池单元、电池容量、电池尺寸、电池形状、电池电压特性、电池电流特性、电池温度特性、电池端子布局、周期、周期跨度或其任何组合。术语“电池类型”的范围可依据实施方式而不同。例如,在一些实施方式中,即使电池仅由于单一的电池特性而不同,它们也可以是不同的电池类型。在其它实施方式中,即使电池只共有单一的电池特性,它们也可以是相同的电池类型。在本申请全文中以单数形式使用术语“电池”,但是本领域的普通技术人员将会理解,所述电池可以是电池组(abatterypack)并且电池的电池特性或类型可以指电池组的电池组特性或类型。本发明可以适应单独地为使用具有不同电池特性的电池工作的多个远程装置充电。在可替代的实施方式中,具有相似电池特性的多个远程装置可以被同时充电。如下被预期这些不同的远程装置将需要处于不同频率的电力并且将具有不同的功率要求。如同上面提到的,所述远程装置104通常包括次级线圈107、次级电路105和电池108。所述图中代表性地描绘了所述远程装置104,但是它基本上可以是对电池操作的任何的装置或元件。例如,闪光灯(如图5中所示),移动电话、个人数字助理、数字媒体播放器或能够使用可再充电电池的其它电子器件。图示的实施方式的次级线圈107是适于在存在变化的电磁场时产生电力的环形线圈(coilofwire)。如图所示,所述次级线圈107可以在尺寸和形状上对应于所述初级线圈106。例如,所述两个线圈106和107可以具有基本上相等的直径。在一些应用中,所述次级线圈107可以是李兹线的线圈。与所述初级线圈106的情况一样,所述次级线圈107的特性可以从一个应用到一个应用变化。例如,所述次级线圈107的圈数、尺寸、形状和配置可以变化。此外,所述导线的特性(诸如长度、规格以及导线的类型)可以变化。尽管结合导线的线圈而被描述,所述次级线圈107可以可替代地是能够响应所述预期的电磁场而产生足够的电能的基本上任何的结构。图3中显示了依照本发明的实施方式的次级电路,并且一般用300表示。所示出的次级电路300包括次级控制器316、整流器304、开关306、电流传感器310、温度传感器312和电压传感器314。所述次级电路300还包括用于与所述电感式电力供应102通信的通信装置。所述图示的实施方式包括通过电感耦合使用反射阻抗进行通信的信号电阻器318以及无线发射器320。在可替代的实施方式中,其它无线通信装置可以取代所述无线发射器320和信号电阻器318中的一个或两者。例如,WIFI、红外、蓝牙、蜂窝或RFID设备中的任何一个可以被用于与所述电感式电力供应102无线地通信。在操作中,所述图示的次级电路300被编程为检测各种电池特性,诸如电池电压、电池电流、电池温度或其组合。该次级电路使用所述检测的特性确定该电池是否适合于充电,并且如果适合,则所述次级控制器316选择适当的充电算法。在可替代的实施方式中,该智能可以跨越该初级电路和次级电路而被展开,如同上面所描述的。例如,正如上面提到的,在一个实施方式中,所述次级电路300可以向所述电感式电力供应传送所述检测的电池特性以便所述初级电路103可以选择适当的充电算法。为了公开的目的,图4中显示了次级电路的一个实施方式,并且一般地用400表示。在图4中描绘的实施方式中,所述次级电路400通常包括次级控制器428、整流器414(或用于将AC功率转换为DC的其它元件)、调节(sdae)所述接收的功率的大小以操作所述次级控制器428的低压电力供应412、除去所述信号中的波纹的调整电路系统416、426、电流传感器418、电压传感器422、温度传感器434、开关420、信号电阻器432和可选的无线发射器430。在操作中,所述整流器414将在所述次级线圈107中产生的交流电力(ACpower)转换为直流电力(DCpower),所述直流电力典型地是充电所述电池108所需的。可替代地,接收不同相位的电力的多个次级线圈可以被用于减少所述纹波电压。这在参见提交于2007年9月9日,名称为“多相感应式电力供应系统(MultiphaseInductivePowerSupplySystem)”,授予Baarman等人的申请60/976,137,该申请以引用的方式被合并入此处。在这样的实施方式中,可能要求多个初级线圈以在不同相位上传输电力。在可替代的实施方式中,所述整流器可能不是必须的,并且交流电力可以被调节为被用于为负载加电。该次级电路包括用于检测电池的一个或更多特性的电池特性检测系统,所述一个或更多特性是单独的或者是结合在一起,直接地或间接地,指示了安装在该远程装置中的电池的类型或能够充电那个电池的无线电力充电算法。一个特性将被认为是指示了电池的类型,即使其它特性应当被认为是识别该电池的类型。而且,一个特性将被认为是指示出电池的类型,即使该特性仅允许将被限缩到可能的电池类型列表的电池类型。在当前的实施方式中,该电池特性检测系统包括电流传感器418、电压传感器428和温度传感器434。所述电流传感器418检测接收的电力中的电流的量并将该信息提供到所述次级控制器428。所述电压传感器422检测接收的电力中的电压的量并将该信息提供到所述次级控制器428。所述温度传感器434检测所述温度并将该信息提供到所述次级控制器428。尽管图示的实施方式包括电压传感器422、电流传感器418和温度传感器434,可替代的实施方式不必包括所有三个。评估、检测或感测电池特性的一个或更多传感器、检测器或其它装置或系统可以取代或补充图示出的电池特性检测系统。在当前的实施方式中,通过感测该电池的所述电压、电流和温度,所述电感式电力供应系统100可以确定除了别的之外的所述电池类型。所述次级控制器428可以是基本上任何类型的微控制器。在图示的实施方式中,所述次级控制器428是ATTINY2MV-10MU微控制器。所述次级控制器428通常包括模拟数字转换器,并被编程为处理所述电压、电流和温度读数以便确定该电池是否取得可充电的资格。该微处理器还可以包括与电池鉴定无关的其它代码。而且,在该远程装置中具有控制器或其它智能的能力允许各种电池特性的特性化。例如,该次级可通过跟踪周期、这些周期的跨度和保持充电的能力做出有关电池类型和电池寿命的判定。其还允许库仑计数,所述库仑计数是本领域中已知的用于精确的能量使用和消费计算的方法。可以设定阈值用于在几乎任何类型的电池上跟踪电池寿命终止。在一个实施方式中,信号电阻器432可被用于向所述初级控制器310发送信息。使用信号电阻器432以提供从次级到初级的通信在美国专利申请11/855,710中被讨论,在前面已经将该申请以引用的方式合并入此处。所述信号阻滞器432当被分路时发送通信信号,该通信信号表示过流或过压状态。当该电阻器被分路时,所述初级电路103上的电流或峰值检测器能够感测到该过压/过流状况并进行相应地动作。本发明的所述信号电阻器432可以被系统地分路以向所述初级控制器310传送附加的数据。例如,数据流可能代表所述检测的电流、检测的电压、检测的温度、检测的电池化学物质或仅仅向所述初级电路103提供指令以调整该电感式电力供应。可替代地,该信号电阻器可以被去除并且不同的通信装置可以完全地被用于与所述初级电路103无线地通信。无线发射器或收发器的使用已经在Baarman的美国专利申请公开US2004/130915A1中被在先描述过,前面已将其通过引用的方式合并入此处。具体地说,前面讨论了将WIFI、红外、蓝牙、蜂窝或RFID用作远程装置向电感式电力供应之间无线地传送数据的方式。进一步,讨论了使用感应线圈和电力线通信协议的通信。这些传送数据的方法中的任何一个可以在本发明中被实现以便从该远程装置向该电感式电力供应传输期望的数据。在图示的实施方式中,充电被该次级电路控制。所述初级电路103提供无线电力并适当地响应来自所述次级电路105的控制信号。在当前的实施方式中,当电力正被传输时,通信以预定的、连续的间隔发生。例如,通信可以以断路点(trippoints)或误差信号的形式发生。图6中显示了依照本发明的一个实施方式的远程装置,并一般地被表示为600。所述远程装置600包括普利茨线圈(plitzcoil)602、DC/DC转换器、充电器控制器606、电池609、LED驱动器608和LED组件610。如同上面关于初级线圈所述的,所述初级线圈602和次级线圈604中的任一个或两者可以由印刷电路板线圈代替,诸如结合在前面已通过引用的方式并入的美国序列号为60/975,953,名称为“印刷电路板线圈(printedcircuitboardcoil)”的发明原理的印刷电路板线圈。进一步,任一线圈602、604可以被标准李兹线线圈代替,所述标准李兹线线圈在一些情况下允许额外的传输能力。闪光灯LED典型地运行在相对低的电压范围,约3.6V。所述驱动器采用范围内的电压并为该LED输出3.6V。图8显示了示例性的驱动器。例如,两个接近耗尽的AA电池可以每个给0.9V,或总共1.8V。四个新AA电池每个可给1.5V,或总共6V。所述LED驱动器将这些电压中的任一个转换为该LED所需的3.6V而没有明显的电力损失。DC/DC转换器调节电流的量,并且在所述电感式电力供应作出更少调整的应用中特别有用。假若远程装置具有调节接收的电力量的机构(诸如通过使用DC/DC转换器),则所述电感式电力供应可以向多个远程装置供应电力。可选地,该远程装置可以包括LED和LED方案以指示充电状态。当所述LED关闭时,不存在电感式电力供应。如果该LED是稳定的,则该远程装置正在接收电力。预定数量的LED闪烁指示所述电池是坏的。呼吸式的LED指示该远程装置当前正在被充电。所述LED的颜色或强度的变化指示充电完成。本领域的普通技术人员将会理解,可以实现额外的或不同的方案以向用户指示充电状态。进一步,在该电感式电力供应和远程装置的任一个或两者上包括LED和LED方案是可选的。IV.操作结合图7描述了所述电感式电力供应102和远程装置104的通用操作。特别地,图7中描绘了根据本发明的实施方式的用于检测远程装置电池特性和基于所述检测的特性从所述电感式电力供应向该远程装置无线地供应电力的方法,并且一般地用700表示。该方法包括可选地识别所述远程装置702-708、鉴定该远程装置的电池(包括基于该电池鉴定选择充电算法)710-714,以及使用所述选择的充电算法无线地充电该远程装置716-724。可以包括其它可选的步骤,诸如测试所述远程装置电池的容量726-730。所述可选的远程装置识别可以使用基本上任何的方法完成。在一个实施方式中,所述电感式电力供应定期地传送识别充电预选择的时间量。如果具有次级线圈的远程装置存在并且在所述识别充电期间被对准,则该远程装置将预先编码的识别字符串发送回到所述初级。如上所述,所述通信信道可以是近场(nearfield)、IR、RF或基本上任何其它合适的通信信道。在可替代的实施方式中,该远程装置可以包括在特定频率处产生谐振的识别电容器。该电感式电力供应扫描识别频率范围搜寻谐振。在其处发现谐振的频率可被用于使用所述初级控制器上的查找表识别该远程装置。远程装置识别潜在地增加安全性,因为金属棒(metalslugs)或其它外部装置不会发送合适的ID并且电感式电力供应将不会持续提供电力。然而,远程装置识别是可选的,并且本发明的实施方式不必包括远程装置识别以实现功能。电池鉴定或电池无线电力充电算法选择710-714包括检测电池特性、分析已知的和检测的电池特性以确定该电池是否适合于充电,并且直接基于所述已知的和检测的电池特性或间接基于所述已知的和检测的电池特性选择适当的充电算法。间接鉴定可包括额外的分析,诸如基于原始电池特性将电池的电池类型分类。直接鉴定可以放弃这个步骤而支持基于所述原始电池特性选择充电算法。在当前的实施方式中,鉴定主要依据于电池化学物质。未知的化学物质不充电712-714,而已知的化学物质基于它们的电池化学物质而被充电712-716。在可替代的实施方式中,电池鉴定包括将电池分类到多个通用功率类中的一个,每个通用功率类与不同的充电算法相关联。尽管无线电力充电算法的最终选择可能不是基于原始电池特性而是基于额外分析(诸如分类到电池类型或功率类)的产物,应当理解的是,这在根本上仍是基于电池特性,已知的、或检测的或两者)。在操作中,所述次级控制器428被编程为确定所述电池108是否适合于充电。基于所述远程装置104的物理限制,一些电池信息可以是已知的。例如,适合于该远程装置的电池的类型和尺寸典型地在制造期间由该远程装置的几何结构设定。另外,该远程装置可以包括单元信息,包括单元的数量。单元的数量和电池的数量在一些应用中可能是相关的,在这些应用中这些术语可以互换使用。如上所述,此信息可以被直接或间接地存储在存储器中。也就是说,与特定远程装置相关的特定信息可以被存储在所述存储器中,或者查找表可被存储在存储器中,可以使用远程装置ID访问该查找表。此信息可以作为电池鉴定决定的因素。例如,大多数远程装置不能既在1.5VAAS又在3.7V锂电池上工作。不是所有的远程装置都受几何形状的限制,一些远程装置能够接受不同形状和尺寸的电池。考虑到这一点,所述次级控制器428可被编程为限缩电池的可能性。例如,所述次级控制器428可以确定电池单元的数量以及每个单元的起始电压。如果该起始电压大于用于那个数量的单元的预定阈值,则该电池可被识别为锂电池。如果该起始电压小于用于那个数量的单元的不同的预定阈值,则该电池可以被识别为因为内部短路或过消耗而不可充电。如果该起始电压在所述两个阈值之间,则该电池可以被识别为非锂电池,诸如NiMH或碱性的。除了使用已知的、预定的电池特性之外,未知的电池特性可以被有效地测量。例如,通过使用电感式电力供应以向该远程装置电池馈送鉴定充电,电压的变化可以被测量并被用于特性化所述电池。该鉴定充电可以是有助于电池特性的识别的任何合适的充电。在当前的实施方式中,该鉴定充电是低电流、额定电池容量的l/400(l/400th),大约为20毫安。可以采取其它步骤以帮助特性化该电池。例如,可以监视响应于所述鉴定充电的电流、电压和/或温度的变化。在当前的实施方式中,所述次级电路400监视响应于所述鉴定充电的电压变化。如果所述电压变化高于某个阈值,则该电池的内部电阻太高并且该电池被认为是坏的或不可再充电的。如果所述电压的变化低于某个阈值,则该电池也被认为是坏的,有可能因为它们内部短路了。如果所述电压变化在所述两个阈值之间,则该电池被认为是可充电的并且所述电感式电力供应进行到全速充电。当采用所述全速充电时监视所述电压。在全速充电时,监视与在所述鉴定充电期间采用的那些阈值相类似的阈值。超过所述阈值中的一个实质上指示出该电池接近其寿命的结束。进一步,通过监视充电速率和电池电压可以确定电池容量。如果该电池电压超过预定的阈值,则该电池可被认为已损坏或接近其寿命的结束。该远程装置配置可以提供额外的信息,如单元的数量和各种电池的典型操作。例如,用于每个类型的电池的曲线上的点可以被存储在该次级装置上的存储器中。本领域的普通技术人员将会理解,这些曲线可以如何被用作模板以辨识电池类型、电池寿命、诊断及其它模板比较信息。一旦达到的完全充电速率,可以采用任何数量的电池化学物质充电曲线(profile)。充电算法中最通常的差别在基于镍的电池和锂离子电池之间,所述基于镍的电池利用负deltaV算法,所述锂离子电池在达到电流下限后从恒定电流过渡到恒定电压。许多其它电池化学物质充电曲线是已知的并且可在本发明中被实现。例如,特定的化学物质充电曲线可以被包括用于碱性可再充电电池,所述特定的化学物质充电曲线不同于所述镍基和锂离子充电曲线。在当前的实施方式中,所述次级电路可以在碱性的、NiMH、NiCad、CZn和锂离子电池之间区分。在可替代的实施方式中,该次级控制器能够在附加的、不同的或更少的电池化学物质之间区分。通过监视充电速率和电池电压可以确定电池容量。如果该电池电压超过预定的阈值,则该电池可被认为是已损坏的或者接近其寿命的结束。上面的描述是对本发明的当前的实施方式的描述。可以作出各种改动和变化而不背离本发明的精神和更宽的方面。权利要求1.一种电感式电力供应系统,包括电感式电力供应,所述电感式电力供应包括初级电路和用于无线地传输电力的初级;远程装置,所述远程装置与所述电感式电力供应相分离,所述远程装置包括用于从所述电感式电力供应无线地接收电力的次级、具有电池类型的电池,以及包括用于检测指示所述电池类型的所述电池的特性的电池特性检测系统的次级电路;存储器,所述存储器位于所述电感式电力供应和所述远程装置中的至少一个内,所述存储器包括多个无线电力充电算法;通信系统,所述通信系统用于在所述远程装置和所述电感式电力供应之间无线通控制器,所述控制器适宜于与所述存储器通信,所述控制器位于所述电感式电力供应和所述远程装置中的至少一个内,其中所述控制器被编程为至少部分基于指示所述电池类型的所述检测的电池特性而从所述存储器中的所述多个无线电力充电算法中选择无线电力充电算法;以及其中所述初级根据所述选择的无线电力充电算法从所述电感式电力供应向所述远程装置无线地传输电力。2.根据权利要求1所述的电感式电力供应系统,其特征在于,其中所述电池是能够用具有不同的电池类型的不同的电池替换的。3.根据权利要求2所述的电感式电力供应系统,其特征在于,其中所述控制器至少部分基于检测指示不同的电池类型的所述不同的电池的特性的所述电池特性检测系统而为所述不同的电池选择不同的无线电力充电算法。4.根据权利要求1所述的电感式电力供应系统,其特征在于,其中所述存储器包括多个电池类型,其中所述电池类型中的每一个与一个或多个无线电力充电算法相关联。5.根据权利要求1所述的电感式电力供应系统,其特征在于,其中所述电感式电力供应至少部分基于1)所述检测的电池特性;和2)从所述远程装置向所述电感式电力供应传送的确定的电池类型中的至少一个选择所述无线电力充电算法,所述确定的电池类型由所述控制器至少部分基于所述检测的电池特性确定。6.根据权利要求1所述的电感式电力供应系统,其特征在于,其中所述远程装置至少部分基于1)所述检测的电池特性;和2)确定的电池类型中的至少一个选择所述无线电力充电算法,所述确定的电池类型由所述控制器至少部分基于所述检测的电池特性确定。7.根据权利要求1所述的电感式电力供应系统,其特征在于,其中所述电池的所述特性包括电池化学物质、电池单元、电池容量、电池尺寸、电池形状、电池电压特性、电池电流特性、电池温度特性、电池端子布局、周期和周期的跨度中的至少一个。8.根据权利要求1所述的电感式电力供应系统,其特征在于,其中所述通信系统包括远程装置通信系统,所述远程装置通信系统用于与所述电感式电力供应无线地通信,所述远程装置通信系统包括用于使用所述次级进行通信的信号电阻器和无线发射器中的至少一个;以及电感式电力供应通信系统,所述电感式电力供应通信系统用于与所述远程装置无线地通信,所述电感式电力供应通信系统包括用于使用所述初级进行通信的电流传感器和无线接收器中的至少一个。9.一种能从电感式电力供应分离的远程装置,所述远程装置包括次级,所述次级用于从所述电感式电力供应无线地接收电力;电池,所述电池具有电池类型;电池特性检测系统,所述电池特性检测系统用于检测指示所述电池的所述电池类型的所述电池的特性;通信系统,所述通信系统用于与所述电感式电力供应无线地通信;控制器,所述控制器适宜于与包括多个无线电力充电算法的存储器通信,所述控制器被编程为执行以下项中的至少一项1)至少部分基于由所述电池特性检测系统检测的指示所述电池类型的所述检测的电池特性而从所述存储器中的所述多个无线电力充电算法中选择无线电力充电算法;以及2)向所述电感式电力供应传送用于在选择无线电力充电算法中使用的所述检测的电池特性;其中所述次级根据所述选择的无线电力充电算法从所述电感式电力供应无线地接收电力。10.根据权利要求9所述的远程装置,其特征在于,其中所述电池是能够用具有不同的电池类型的不同的电池替换的。11.根据权利要求10所述的远程装置,其特征在于,其中所述控制器至少部分基于检测指示不同的电池类型的所述不同的电池的特性的所述电池特性检测系统为所述不同的电池选择不同的无线电力充电算法。12.根据权利要求9所述的远程装置,其特征在于,其中所述存储器包括多个电池类型,其中所述电池类型中的每一个与一个或多个无线电力充电算法相关联。13.根据权利要求9所述的远程装置,其特征在于,其中所述通信系统向所述电感式电力供应传送1)所述检测的电池特性;和2)确定的电池类型中的至少一个,所述确定的电池类型由所述控制器至少部分基于所述检测的电池特性确定。14.根据权利要求13所述的远程装置,其特征在于,其中所述控制器至少部分基于所述确定的电池类型选择所述无线电力充电算法。15.根据权利要求9所述的远程装置,其特征在于,其中所述电池的所述特性包括电池化学物质、电池单元、电池容量、电池尺寸、电池形状、电池电压特性、电池电流特性、电池温度特性、电池端子布局、周期和周期的跨度中的至少一个。16.根据权利要求9所述的远程装置,其特征在于,其中用于与所述电感式电力供应无线地通信的所述通信系统包括用于使用所述次级进行通信的信号电阻器和无线发射器中的至少一个。17.—种能从远程装置分离的电感式电力供应,所述电感式电力供应包括初级,所述初级用于向所述远程装置无线地传输电力;通信系统,所述通信系统用于从所述远程装置接收指示电池类型的检测的电池特性;存储器,所述存储器包括多个无线电力充电算法;控制器,所述控制器适宜于与所述存储器通信,所述控制器被编程为至少部分基于指示所述电池类型的所述检测的电池特性而从所述存储器中的所述多个无线电力充电算法中选择无线电力充电算法;其中所述初级根据所述选择的无线电力充电算法从所述电感式电力供应向所述远程装置无线地传输电力。18.根据权利要求17所述的电感式电力供应,其特征在于,其中所述存储器包括多个电池类型,其中所述电池类型中的每一个与一个或多个无线电力充电算法相关联。19.根据权利要求17所述的电感式电力供应系统,其特征在于,其中所述电池的所述检测的特性包括电池化学物质、电池单元、电池容量、电池尺寸、电池形状、电池电压特性、电池电流特性、电池温度特性、电池端子布局、周期和周期的跨度中的至少一个。20.根据权利要求17所述的电感式电力供应系统,其特征在于,其中用于与所述远程装置无线地通信的所述通信系统包括用于使用所述初级进行通信的电流传感器和无线接收器中的至少一个。21.—种用于从电感式电力供应向适宜于用多个不同类型的电池工作的远程装置传输电力的方法,所述方法包括以下步骤检测安装在所述远程装置中的电池的特性,其中所述电池的所述特性指示电池类型;至少部分基于指示所述电池类型的所述检测的电池特性选择无线电力充电算法;根据所述选择的无线电力充电算法从所述电感式电力供应向所述远程装置无线地传输电力。全文摘要一种基于检测的电池特性无线地充电远程装置(104)的电感式电力供应系统(100)。该系统包括具有能够向远程装置(104)中的次级线圈(107)电感式地提供电力的初级线圈(106)的电感式电力供应(102)。该电感式电力供应(102)和远程装置(104)包括用于无线地通信的通信装置。该系统进一步包括远程装置(104),所述远程装置(104)具有电池(108),所述电池具有可检测的电池特性。在操作中,该远程装置(104)能够通过向该电池(108)施加鉴定充电而检测该电池特性。该电感式电力供应系统(100)能够通过分析所述检测的电池特性而识别安装在该远程装置中的所述电池(108)。该电感式电力供应系统(100)基于所述分析的特性选择合适的充电算法。文档编号H02J7/02GK102017356SQ200980114876公开日2011年4月13日申请日期2009年2月20日优先权日2008年2月22日发明者B·A·齐尔斯特拉,D·W·巴曼,H·D·阮,J·K·施万内克,M·J·诺尔孔克申请人:捷通国际有限公司
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