具有设备发现和功率转移能力的功率发送设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及具有设备发现和功率转移能力的功率发送设备。公开了一种无线功率转移系统，包括电站和可充电设备。电站使用任意可用通信协议和/或标准发送发现信标以检测其附近的可充电设备。一旦发现了设备，则电站可以与设备执行线圈选择，以选择用于功率转移的优选线圈。另外，可充电设备能够检测信标信号，并提供响应来通知电站其存在。可充电设备能够执行其自身的线圈选择用于进一步优化，并且包括各种辅助功能以帮助用户优化与电站的连接。
【专利说明】具有设备发现和功率转移能力的功率发送设备
【技术领域】
[0001]本公开涉及无线充电站和无线可充电接收器，具体地，涉及这些设备的改善的可发现性和设置能力。
【背景技术】
[0002]诸如电源垫的无线功率转移站近来已经众所周知。然而，它们当前的不成熟设计和低效率使得其相对而言并不是大量人群所需要的。结果，这种功率转移站并没有获得最初期望的普及度。
[0003]当前的无线功率转移站缺少快速和有效地与附近的设备连接的手段。相反，通常使用速度慢且不准确的无线功率转移(WPT)通信协议来执行连接设置。因此，传统无线功率转移站上的充电设备可能要需要几秒钟来初始化。另外，不具备以更健全的方法在站和充电设备之间通信的能力，不能容易地优化功率转移。
[0004]当要使用未来的WPT标准时，将会出现另外的问题。传统功率转移站没有在可选标准中操作的能力，甚至也没有检测这种其它标准的能力。这样，需要新的功能来增强无线功率转移站的实用性。
【发明内容】
[0005]本发明的一个方面涉及一种能够在无线功率转移环境中进行无线功率转移的电站，所述电站包括:通信模块，被配置为向所述环境发送第一通信协议的信号以及从所述环境接收所述第一通信协议的信号；线圈模块，包括多个线圈；线圈驱动模块，被配置为使用不同于所述第一通信协议的无线功率转移(WPT)通信协议用WPT信号驱动所述多个线圈；以及负载检测模块，被配置为检测从所述环境加载到所述线圈上的信号；其中，经由所述通信模块和所述线圈模块中的至少一个响应于发送的信标信号从所述环境接收响应信号。
[0006]所述一个方面的电站中，优选所述通信模块被配置为使用蓝牙、WLAN和NFC通信协议中的至少一个向所述环境发送所述信标信号。
[0007]所述一个方面的电站中，优选所述驱动模块被配置为用所述信标信号同时驱动所述多个线圈中的每个以向所述环境发送所述信标信号。
[0008]所述一个方面的电站中，优选所述线圈模块包括与所述多个线圈中的至少两个重叠的外线圈，以及其中，所述线圈驱动模块用所述信标信号驱动所述外线圈以向所述环境发送所述信标信号。
[0009]所述一个方面的电站中，优选将所述信标信号以不同标准、不同占空比和不同发送功率中的一种顺序地发送到所述环境。
[0010]所述一个方面的电站中，优选所述信标信号是具有预定数据包布局的通用信标信号。
[0011 ] 所述一个方面的电站中，优选使用第一 WPT标准周期性地发送所述信标信号以及以第二 WPT标准周期性地发送所述信标信号，其中，相应发送的频率基于所述第一 WPT标准和所述第二 WPT标准的普及性。
[0012]本发明的另一方面涉及一种能够向接近电站的可充电设备无线发送功率的电站，所述电站包括:通信模块，被配置为与所述可充电设备无线通信；线圈模块，包括多个线圈，并且所述线圈模块被配置为与所述可充电设备进行无线功率转移(WPT)信号的通信；控制器模块，被配置为基于由所述通信模块和所述线圈模块中的至少一个从所述可充电设备接收的响应信号，发起线圈选择过程；以及负载检测模块，被配置为检测所述可充电设备加载到所述多个线圈上的WPT信号；其中，所述控制器模块确定所述多个线圈中的每个的耦合系数，并且基于所确定的耦合系数选择至少一个线圈用于功率转移。
[0013]所述另一方面的电站中，优选进一步包括线圈驱动模块，被配置为同时将所述多个线圈中的每个通电以允许所述多个线圈中的每个接收所述响应信号。
[0014]所述另一方面的电站中，优选所述负载检测模块包括复用器，所述复用器顺序选择所述多个线圈中的每个以允许所述控制器模块接收由相应的多个线圈中的每个接收的所述响应信号，以及其中，所述控制器模块基于所述多个线圈的相应的所接收的响应信号确定所述多个线圈中的每个的耦合系数。
[0015]所述另一方面的电站中，优选进一步包括线圈驱动模块，被配置为驱动所述多个线圈中的每个以发送信号，其中，所述控制器模块分析响应于所发送的信号从所述可充电设备接收的响应信号，以及其中，所述控制器模块基于所述响应信号选择至少一个线圈。
[0016]所述另一方面的电站中，优选由所述多个线圈发送的信号以不同频率同时被发送。
[0017]所述另一方面的电站中，优选以共同频率随时间推移顺序地发送所述信号。
[0018]所述另一方面的电站中，优选在检测到所述电站服务的设备的数量变化时，所述控制器模块被配置为重新发起所述线圈选择过程。
[0019]本发明的又一方面涉及一种通过电站与邻近可充电设备建立通信的方法，所述方法包括:向所述可充电设备发送信标信号；响应于所述信标信号从所述可充电设备接收响应信号；基于所述可充电设备到所述电站的邻近度执行线圈选择过程，所述邻近度基于所述响应信号确定；以及从多个线圈中选择一个或多个线圈以基于线圈选择向所述可充电设备发送无线功率信号。
[0020]所述方法中，优选顺序地使用不同的通信标准向所述可充电设备发送所述信标信号，其中，所述多个线圈以所述通信标准中的第一个发送所述信标信号，以及其中，无线电(radio，无线电装置)以所述通信标准中的第二个发送所述信标信号。
[0021]所述方法中，优选所述线圈选择过程包括从所述多个线圈中的每个发送信号并且响应于所述信号的发送从所述可充电设备接收线圈偏好信号(coil preference signal,线圈优选信号)。
[0022]所述方法中，优选所述线圈选择过程包括在所述多个线圈的每个上接收来自所述可充电设备的信号，并且基于相应的所接收的信号的信号特性计算所述多个线圈中的每个的耦合系数。
[0023]所述方法中，优选所述信标信号标识所述电站支持的无线功率转移(WPT)标准，并且其中，所述响应信号标识所述可充电设备支持的WPT标准。
[0024]所述方法中，优选所述通信标准中的所述第一个是负载调制无线功率转移标准，并且其中，所述通信标准中的所述第二个是蓝牙、WiF1、WLAN、或NFC中的一个。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]参照附图描述了本发明的实施方式。在附图中，相同的参考标号指示相同或功能上类似的原件。例如，参考标号的最左侧数字指示参考标号第一次出现的附图。
[0026]图1示出了示例性无线功率转移环境；
[0027]图2示出了示例性无线功率转移站的框图；
[0028]图3示出了示例性线圈模块和负载检测模块的框图；
[0029]图4A示出了示例性充电环境的俯视图；
[0030]图4B示出了无线功率转移环境的俯视图；
[0031]图5示出了可以包括在可充电设备中的显示辅助子系统的框图；
[0032]图6A和图6B示出了示例性可充电设备的平面图；
[0033]图7示出了接收器线圈的示例性频率响应的图形表示；
[0034]图8A示出了可以包括在可充电设备中的示例性接收器的电路图；
[0035]图SB示出了到接收器的输入信号和输出数字化载波频率的图形表示；
[0036]图9A不出了不例性可充电设备的框图；
[0037]图9B示出了功率逻辑模块的高级电路图；
[0038]图10示出了用于从电站向可充电设备转移功率的示例性方法的框图；
[0039]图11示出了用于通过可充电设备从电站无线接收功率的方法的框图；以及
[0040]图12示出了示例性通用计算机系统的框图。
【具体实施方式】
[0041]以下的详细说明参考附图来说明符合本公开的示例性实施方式。在详细说明书中提到“一个示例性实施方式”、“示例性实施方式”等表示所描述的示例性实施方式可以包括特定特征、结构或特性，但是并不是每个示例性实施方式都必然包括这些特定特征、结构或特性。此外，这种短语不一定指相同的示例性实施方式。此外，当结合示例性实施方式描述特定特征、结构或特性时，结合明确描述或没有明确描述的其它示例性实施方式来影响这种特征、结构或特性在本领域普通技术人员的认知范围内。
[0042]提供了这里描述的示例性实施方式用于说明而非限制目的。也可以有其它示例性实施方式，并且可以在本公开的精神和范围内对示例性实施方式进行修改。因此，【具体实施方式】无意限制本发明。相反，本发明的范围仅根据权利要求书及其等同物限定。
[0043]实施方式可以以硬件、软件、或者其组合实现。实施方式还可以实施为机器可读介质中存储的指令，该指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于存储或传输机器(例如，计算设备)可读形式的信息的任意机制。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储媒体、光学存储媒体、闪存设备、电、光、声或其它形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等。此外，这里可以将固件、软件、线程、指令描述为执行特定动作。然而，应当理解，这种描述仅仅是为了方便，并且这种动作实际上是计算设备、处理器、控制器、或其它设备执行固件、软件、线程、指令等的结果。此外，如下面描述的，可以通过通用计算机来执行任何实施变化。[0044]为了讨论的目的，术语“模块”应当理解为包括软件、固件、和硬件中的至少一个(诸如一个或多个电路、微芯片或器件，或者其任何组合)、或者其任何组合。另外，将会理解，每个模块都可以包括一个以上的实际设备中的部件，并且形成所需模块的一部分的每个部件都可以与形成模块的一部分的其它部件合作或单独地起作用。相反，这里描述的多个模块可以表示实际设备中的单个部件。此外，模块中的部件可以在单个设备中或者以有线或无线的方式分布在多个设备中。
[0045]示例性实施方式的以下具体说明将会完全地揭示本发明的整体本性，使得通过应用本领域普通技术人员的知识，在不背离本公开的精神和范围的情况下，可以不用过分实验就容易地修改和/或调整这种示例性实施方式的各种应用。因此，基于这里给出的教导和指引，这种调整和修改将在示例性实施方式的含义和多个等同物内。将会理解，文中的措辞和术语是用于描述而非限制的目的，使得本说明书的措辞和术语根据文中的教导由本领域普通技术人员解释。
[0046]本领域普通技术人员将认识到，在不背离本公开的精神和范围的情况下，本说明可以应用于许多不同的充电和/或通信方法。
[0047]示例性无线功率转移环境
[0048]图1示出了示例性无线功率转移环境100。环境100包括无线功率转移站(以下“电站”)110。电站110包括以网格或矩阵图案排列的至少一个线圈115 (图1的实例中的115 (1)-115 (8))。线圈在无线可充电设备150之间发送和接收信号。所交换的信号可以包括数据、命令和/或其它通信，并且可以用于从电站110向设备150转移功率。在一个实施方式中，电站110还可以包括外线圈120，这在下文中详细描述。
[0049]当设备150的用户设法对设备150中的电池或其它功率存储设备无线充电时，用户将设备150移动到电站110附近。在初始化和设置期间之后，电站110将功率转移信号加载到其线圈115的一个或多个上，并且将这些信号发送到设备150。设备从电站110的线圈115接收信号，并从其提取功率。这样，电站110充当功率发送器而设备150充当功率接收器。在实施方式中，无线功率转移实施为使用发送线圈和接收线圈的磁性线圈到线圈功率转移。用AC电流激发发送线圈以产生交流磁场，交流磁场在接收线圈中诱导了次级AC电流。然后使用二极管电桥来整流次级电流，以产生可以存储在电池中或者用于功率接收器电路的DC电压。
[0050]示例性无线功率转移设备和功能
[0051]图2示出了示例性无线功率转移站200的框图。电站200包括通信模块220和线圈驱动模块230，并且可以表示电站110的示例性实施方式。
[0052]电站200包括控制电站200的整体操作的控制器模块210，包括与外部设备的通信、从电站200的线圈接收信号、并且使得信号被加载到线圈上。
[0053]通信模块220连接至天线225，并且可以包括用于与其他类似功能的设备无线通信的一个或多个无线通信电路、系统和/或协议。例如，通信模块220可以包括蓝牙、WiF1、WLAN、电波、红外线、光、超声波、NFCJP RFID、以及现在知道或以后开发的其它无线通信能力中的任一个或者其任意组合(以下统称为“带外通信协议”)。
[0054]线圈驱动模块230生成用于经由线圈发送到环境100的信号并且将这些信号加载到线圈上。线圈模块240包括一个或多个线圈并且从线圈驱动模块230接收信号。使用线圈，电站200还可以能够使用WPT通信标准或诸如NFC的其它线圈相关的标准与其他设备通信。为了接收通信或者检测线圈加载信息，电站200包括检测线圈中的电力负载变化的负载检测模块250，并且能够确定这些线圈的负载特性。
[0055]发现
[0056]如先前描述的，传统无线电站的一个问题在于在进行功率转移前的延迟。该延迟的绝大部分产生自在传统站中进行的初始化和设置期间。
[0057]为了更有效地发现电站110附近的无线可充电设备，电站110可以在其所有线圈115上同时发送查验信号(ping signal)。这样做增大了信号强度，并且附近的设备150容易检测到查验信号和响应。在一个实施方式中，可以同时在一个子集的线圈115上发送查验信号。该子集线圈应当包括至少两个线圈，并且子集中的所有线圈应当与子集中的至少一个其他线圈相邻。这样，可以以增大信号强度来发送查验信号，同时将至少一些线圈115维持在功率转移或低功率状态。
[0058]在一个实施方式中，电站110根据是否已经检测到接收设备来发送不同查验信号。例如，在检测到接收设备之前，电站Iio可以发送“短”查验(short ping)。短查验可以是降低功率的未调节信号，以使能接收设备能快速多模检测。短查验的持续时间例如可以是lmsec，但是可以使用其它持续时间。短查验发送之间的间隔应该足够高以允许快速连接，但是足够低来降低功耗。在一些应用中，大约50msec的间隔可能是足够的，但是可以使用其它持续时间。当接收装置检测到短查验时，接收装置可以通过负载调制通知电站110存在接收装置。
[0059]当电站110检测到由于接收设备引起的负载调制而产生的负载变化时，电站110可以切换到“延长的”查验。延长的查验应当具有允许接收设备唤醒并执行设置的足够能量转移的持续时间。例如，延长的查验的持续时间可以是50msec至100msec。通过仅在检测到接收设备之后切换到延长的查验，可以在通过使用短查验扫描设备环境的同时节约功率。
[0060]在一个实施方式中，一个或多个设备可以在电站110上充电。从早期的起动，或者基于其负载检测模块250检测出的负载，电站200应当了解在对一个或多个充电设备充电中占用的线圈。因此，使用该信息，控制器模块210指示线圈驱动模块230经由线圈模块240中的一个或多个剩余线圈发送查验信号。例如，如上所述，控制器模块210可以指示线圈驱动模块230在所有未使用的线圈或者一组未使用的线圈上发送查验信号。
[0061]通过将查验信号调制到线圈上，上述场景中的每个都采用负载调制用于发送查验。然而，作为备选，电站可以采用独立的无线通信系统来发起与充电设备的通信。例如，在一个实施方式中，电站200的控制器模块210可以生成查验信号，并将其转发到通信模块220。通信模块220然后使用其无线通信协议(例如，诸如上面列出的带外通信协议)中的一个或多个经由天线225将查验信号发送到环境100中。使用带外通信协议允许更大的范围。另外，当接收设备150相对于电站110的线圈不在适当位置时，带外通信协议可能是难以破译的(undecipherable)。除了经由线圈115查验操作(pinging)之外还可以使用带外通信协议或者使用带外通信协议代替查验操作。
[0062]在一个实施方式中，可以基于一个或多个参数来改变用于发现的通信协议。例如，根据时间、线圈115相对于接收设备150的线圈位置、所需的通信协议等，电站200可以选择通信模块220或线圈115中的至少一个用于发送查验信号。在线圈115没有被用于发送查验信号时，除非正在使用，否则可以将其关闭。
[0063]一个实例是，在检测到设备之前，电站200可以使用通信模块220来发送查验，以实现增大的范围。通信模块220可以基于包括信号长度、响应时间、以及三角测量的若干参数中的一个或多个来确定接收设备150的邻近度。当接收设备落入预定邻近度时，电站200可以切换到线圈115，以将查验与由线圈115执行的其它初步设置功能(例如，线圈对准等)组合。这样，线圈115可以保持在空闲状态，直到接收设备150在接收它们的通信的范围内。另一实例是，可以周期性地使用通信模块220，以协助设备对准。特别地，如果接收设备150没有与线圈115中的一个或多个适当地对准，则其可能不能接收WPT通信。因此，周期性地使用通信模块220可以协助对准过程。
[0064]在一个实施方式中，接收设备150可以代替发送通知信号来通知电站200它的存在。例如，诸如用户指令、接收设备的功率电平等的参数可以使接收设备150将查验信号发送到环境。当足够接近电站200时，该查验信号可以由通信模块200和线圈115中的至少一个接收。接收的查验信号可以被转发到控制器模块210并由其破译。一旦破译，则控制器模块210控制通信模块220和线圈115中的至少一个与接收设备150通信，以执行初步设置等。例如，控制器模块210可以使通信模块220发送其查验信号进行响应。这样，因为是基于接收设备150的要求，因此可以快速地发起充电。
[0065]多标准环境中的发现
[0066]为了适应其他标准，可以对上述配置中的每个稍加修改，以允许发现可能有不同标准的设备。在实施方式中，电站可以连续执行多个标准的上述发现技术。例如，电站110可以在所有线圈或一组线圈上发送第一标准查验信号，然后顺序发送线圈的第二查验信号。类似地，虽然一些线圈用于功率转移，可以控制其他未使用的线圈来传输其他标准的查
验信号。
[0067]为了优化发现，电站可以基于标准的普及性或预期来调节查验信号。例如，第一标准可能比第二标准更广泛地用于设备。在该场景下，控制器模块210可以指示线圈驱动模块230 (或通信模块220)比第二标准的查验信号更频繁地发送第一标准的查验信号。基于普及性、基于电站发现的设备的标准、基于用户输入、或者基于任何其他统计相关信息，可以调节查验信号之间的比例。
[0068]在另一实施方式中，电站110可以发送在所有无线功率转移标准的设备间被检测的通用信标。该通用信标可以包括具有其自身消息的通用数据包。数据包可以包括附近设备评价它们的充电能力所需的所有必要信息，例如电站110支持的标准。通用信标可以通过线圈115或通信模块220发送到环境100。
[0069]设备150将被配置为识别通用信标。因此，设备150可以被配置为从通用信标提取信息，以确定其电源充电选项。设备150然后可以发射同样具有通用格式的响应信号，以在开始功率转移之前向充电站通报其参数。可选地，设备150可以使用通用信标中标识的可用标准中的一个来发射响应信号。
[0070]增大的通信距离
[0071]传统WPT通信标准不允许长距离发送信息，这是因为，通信设备之间需要非常靠近。因此，在几乎接触之前，电站和可充电设备不能彼此通信。显然，这造成在起动设备的充电的大幅延迟。
[0072]为了允许设备和电站之间的更早通信，需要增大电站的通信距离。因此，在一个实施方式中，电站110包括外线圈120。外线圈绕电站110的周边布置，或者可选地绕一组线圈115布置。外线圈120能够用发送到环境100的数据信号加电。外线圈120可以以不同频率和/或协议操作，并且可以允许内线圈在特定情况下关闭。由于其大小，加电到外线圈120上的信号可以在环境100中进一步行进。因此，靠近电站110的设备150将在更早的时间接收到发起信号，并且可以在至电站110的途中开始与电站110的初步设置。
[0073]在一个实施方式中，外线圈120可以与线圈115合作执行环境100的查验。例如，外线圈120可以发送长距离查验信号来通知线圈115发送的查验范围外的设备。在长距离查验之后，线圈115可以发送一个或多个短距离查验，以与其范围内的设备建立更好的通信以及节省功率。
[0074]在一个实施方式中，线圈115还可以被配置为长距离地发送查验信号。例如，线圈驱动模块230可以驱动所有线圈，以同时发送高功率查验信号。从线圈115发出的高功率查验的构造和(constructive sum)将会增大查验信号的传输距离。另外,可以以低占空比来执行线圈115的该高功率同时发送，以节省功率。除了外线圈120生成的长距离查验之夕卜，还可以执行线圈115的高功率查验传输，或者替代外线圈120生成的长距离查验，可以执行线圈115的高功率查验发送。
[0075]除了高功率同时查验外，线圈驱动模块230还可以以多个不同功率电平和/或占空比来驱动线圈115。例如，线圈驱动模块230可以驱动线圈115以同时发送高功率查验信号，然后发送中间功率查验信号，随后发送低功率查验信号。还可以采用其他功率电平，直到线圈驱动模块230驱动线圈115再次发布高功率查验信号。在一个实施方式中，高功率查验信号具有比其他功率查验信号更低的占空信号。此外，在一个实施方式中，以预定频率发射高功率查验信号，而在高功率查验信号之间发射的查验信号具有高功率以外的随机功率电平。
[0076]初步设置
[0077]一旦设备150接收到查验信号，设备150就知道了电站110。此时，设备150可以开始利用电站110的初步设置。
[0078]在一个实施方式中，初步设置可以包括在可充电设备150和电站110之间交换设备参数、能力和其他信息。例如，一旦设备150已经接收到来自电站的查验，则设备150做出关于是否发起初步设置的内部决定。该决定可以简单到电站110是否能够基于标准、功率需求等对设备150充电。一旦设备150已经决定继续初步设置，则设备150用必要的信息对电站110进行响应。
[0079]在一个实施方式中，可以使用与电站采用的无线通信相同或不同的形式来向电站发送响应。例如，如果设备150接收到通过WPT负载调制的查验，则设备150可以使用相同的协议来发送响应信号。可选地，可以使用不同的协议。例如，可以使用上述任何带外通信协议来作出初始查验。设备之间的通信可以针对即时响应信号或者在完成了初始设置之后切换到WPT。
[0080]例如，在一个实施方式中，电站110使用NFC开始与设备150的初始通信。NFC标准包括其自身的场供电机制(field powering mechanism)。因此,即使在设备150没有存储电荷时，从NFC初始信号提取的功率也可以为设备提供足够的功率来开始设置处理。一旦已经交换了必要信息，并且已经完成了设置，则电站110和设备150可以切换到WPT协议。然后可以使用在WPT协议中转移的信号来为设备150的各部件提供功率。
[0081]在响应中，设备150可以包括可能与设备150和电站110之间的充电/连接相关的任何信息。例如，设备可以报告其型号、功率转移标准偏好、功率需求等。根据设备150采用的发送协议，该信息在通信模块220或者线圈模块240被接收，并且被转发到控制器模块210。从该信息，控制器模块可以定制电站200采用的充电特性。例如，基于设备150的型号，控制器模块可以访问有关该模式的存储数据，以优化充电。该数据可以包括热性能、金属布局、屏蔽性能和预计的干扰等。该数据可以具有许多其他用途，例如，改善异物检测。
[0082]线圈诜择
[0083]在执行初步设置之后，设备150将会紧密靠近电站110。此时，特别是当设备150已经放在电站110上时，应当执行线圈选择，以选择具有优选的功率转移特性的线圈。换句话说，设备可能仅与少数的可用线圈重合。因此，应当选择成功、有效地向设备转移功率的线圈，以保持效率并节省功率。同时，可以将不能有效地向设备转移功率或者不转移功率的线圈置于低功率或关闭状态。
[0084]在一个实施方式中，设备150立即响应于从电站110接收的查验，发出“唤起通知(awake notification)”,线圈选择在其之后并且可以与初步设置合并(特别是当使用WPT通信执行初步设置时)。在使用另一无线通信协议在电站110和设备150之间进行通信的实施方式中，基于从设备150接收的信号的RSSI (接收信号强度指示符)，电站110可以确定何时发起线圈选择。
[0085]图3示出了示例性线圈模块340和负载检测模块350的框图。线圈模块340包括多个线圈345，并且可以表示线圈模块240的示例性实施方式，并且负载检测模块340包括检测器模块355和复用器357，并且可以表示负载检测模块240的示例性实施方式。
[0086]在一个实施方式中，一旦线圈选择处理开始，则电站110将其所有线圈通电以收听从设备150发出的响应信号。例如，线圈模块340的每个线圈345都能够使用WPT负载调制接收来自任意附近设备的响应信号。设备发射可以由一个或多个线圈345检测的响应。每个线圈都通过复用器357连接至检测器模块355。复用器357时对应于N线圈345的N复用器。该响应可以是对一个或多个通电线圈上的负载的检测。
[0087]在线圈345接收来自可充电设备的响应信号时，复用器357选择一个线圈345 (例如，线圈I)。检测器模块355接收由被选择的线圈接收的响应信号，并且将该信号转发到控制器模块210。复用器357顺序选择剩余线圈345中的每个，从而允许由剩余线圈中的每个接收的响应信号都被检测器模块检测并被转发到控制器模块210。
[0088]在接收来自线圈345中的每个的响应信号之后，控制器模块210对接收的信号执行信号分析，以确定线圈345中的每个和可充电设备之间的耦合系数。除了其他分析技术，信号分析可以包括计算信号强度、信号包络分析。从该分析，控制器模块210可以确定哪个线圈345具有与可充电设备的优选耦合系数。控制器模块210然后基于耦合系数来选择线圈345中的一个或多个，并指示线圈驱动模块230驱动所选择的线圈，以向可充电设备转移功率。
[0089]图4A示出了示例性充电环境400的俯视图。环境400包括充电站401和可充电设备403。充电站401包括多个线圈410。示例性充电站401具有16个线圈410(1)至410(16)的矩阵，然而，可以包含更多或更少的线圈与所描绘的配置相同或不同地配置。
[0090]基于设备402在充电站401上的放置，特定线圈410基于其与设备402的邻近度和相对于该设备的方向将具有与可充电设备402的更好的耦合系数。因此，在图4A的示例性实施方式中，控制器模块210可以确定线圈410(14)具有最好的耦合系数，线圈410 (9)、410(10),410(13)具有足够的耦合系数来保证驱动这些线圈用于功率转移。
[0091]在一个实施方式中，接收设备(例如，诸如可充电设备402)可以执行线圈选择。在本实例中，需要将从不同线圈发送的信号彼此区分。
[0092]在一个实施方式中，每个线圈都以稍微不同的频率发送信号。接收设备将能够基于接收信号的不同频率来区分不同线圈。在一个实施方式中，发送频率彼此正交。在从线圈接收到发送信号时，接收器设备对这些信号执行信号分析，以确定用于功率传输的优选线圈。优选线圈可以是提供最佳信号传输的预定数量的线圈，或者其发送信号强度超过了预定阈值的任意数量的线圈。
[0093]一旦接收设备选择了预定频率，则设备使用诸如WPT或带外通信协议的任何可用通信协议将选择发送到充电站401。一旦接收到来自可充电设备的选择信号，控制器模块210指示线圈驱动模块230驱动所选择的线圈。
[0094]在一个实施方式中，线圈按时间顺序驱动，而不是以不同频率发送。参照图4A，线圈驱动模块230驱动线圈410 (I)向环境发送信号。如果接收设备402在范围内，则其检测所接收的信号并对其执行信号分析。其他线圈410(2) -410(16)然后进行顺序信号传输。基于用以接收不同信号的时序，接收设备402然后可以执行上面关于电站401描述的优选线圈的确定。在一个实施方式中，线圈的驱动模式根据接收设备150的邻近度而不同。
[0095]接收设备然后可以基于例如接收信号的时序将所选择的线圈的标识发送回电站401用于选择。
[0096]在一个实施方式中，接收设备402可以不执行实际的线圈选择，但是仍然协助选择处理。例如，接收设备402可以基于从电站401接收的信号执行信号分析，并将分析信息发送回电站401。一旦已经接收到分析信息，则电站401可以使用分析信息来确定哪个线圈具有与接收设备402的优选耦合系数。电站401可以基于例如频率或时序从耦合系数来确定用于向接收设备402发送功率的优选线圈。
[0097]具有多个线圈的接收设备
[0098]在一个实施方式中，除了具有多个线圈410的电站401，接收设备402也可以具有多个线圈。在该实例中，除了在电站401的线圈之间执行线圈选择，还对接收设备的多个线圈执行类似的线圈选择。
[0099]例如，当由电站401执行选择时，每个线圈都将接收从每个接收设备线圈发送的信号。根据上述描述，这可以以顺序或同时的方式执行。电站401然后可以分析从可充电设备402接收的信号，以选择用于WPT发送的电站401的线圈。另外，电站401可以选择接收设备402的线圈。可选地，一旦电站选择了其自己的优选线圈，则其可以向接收设备402发送信号，用于接收设备选择其优选线圈。
[0100]具有多个设备的线圈选择
[0101]图4B示出了无线功率转移环境400的俯视图。环境400包括电站401、第一设备402、以及第二设备403。
[0102]在一个实施方式中，第一设备402在第二设备403接近电站401时与电站401通信。在该实例中，电站401向第一设备402发送通信(使用WPT或其他通信协议)，以通知第一设备将再次进行线圈选择。
[0103]在电站401已经通知了第一设备402即将发生的线圈选择之后，电站401协调配合第一设备402和第二设备403的线圈选择处理。如上所述，可以基于从第一设备402和第二设备403接收的信号在电站401中进行线圈选择，或者可以基于从电站401接收的信号在第一设备402和第二设备403进行线圈选择。
[0104]由于在电站401上存在多个设备时需要协调配合，因此不能纯粹在个体设备中发生线圈选择。例如，如果第一设备402和第二设备403选择相同的线圈，则可能需要协调以指示所选择的线圈是否与第一设备402还是第二设备403通信。
[0105]在该情况下，一旦设备选择了其相应的优选线圈，则它们可以使用任意可用通信协议彼此通信，以协调线圈使用。基于从电站接收的信息，或者基于对周边环境进行的扫描，设备可以获悉其他设备的通信能力。
[0106]在一个实施方式中，一旦设备选择了其优选线圈，则它们可以将结果转发到电站401，以作出最终决定。一旦决定了，电站就将线圈的标识传回设备。
[0107]电站401可以配置为在环境的任何变化(包括添加或去除设备、存在异物等)之后执行线圈重选择。
[0108]连梓终ih
[0109]如上所述，许多不同通信设备和协议可以用于建立电站110和可充电设备150之间的连接。类似地，这些不同的通信设备和协议可以用于临时或永久地终止与设备的连接。
[0110]在通信期间，可能有许多不同原因来暂停或终止电站110和设备150之间的连接，例如，包括诸如添加或去除了另一可充电设备、设备150或者充电板110过热、接近异物。
[0111]当电站110或设备150的任一个确定应当切断通信时，其使用任何可用通信协议将此通信到另一方。除了定义终止外，如果需要，电站110和设备150还可以定义通信的恢复。这样，电站110和设备150可以有效和高效地处理必要的通信中断。
[0112]通信多元化
[0113]在WPT通信期间，设备150可以与电站110和/或其他临近设备交换通信。这些通信可以被指定用于任何可用带外通信协议。然而，操作这些多个系统消耗相当大的功率。由于设备150已经通过WPT与电站110通信，因此可以通过WPT路由这些通信，以节省功率以及简化通信。
[0114]例如，被指定用于电站110通过非WPT标准从设备150进行接收的直接通信可以通过WPT通信协议被简单地转发。在实施前，可以使用非WPT通信协议来配置该重新路由。类似地，如果设备150试图经由非WPT协议与充电站110上或者其附近的另一设备通信，则设备150可以改为经由WPT通信将这些传输发送到电站110。电站110然后可以将这些传输重新路由到它们的指定目的地。
[0115]示例性无线功率接收设备和功能
[0116]除了电站，可充电设备还可以包括允许在功率转移环境中的更有效和高效的功率转移的硬件和功能。[0117]显示辅助
[0118]如上所述，接收设备相对于电站的线圈的位置可以影响二者之间的功率转移效率。遗憾的是，传统可充电设备和电站没有提供用于用户确定在何处最佳放置可充电设备的任何手段。
[0119]图5示出了可以包括在可充电设备中的显示辅助子系统500的框图。显示辅助子系统包括传感器模块510、功率接收模块520、显示模块530、以及控制器模块540。
[0120]传感器模块510包括一个或多个传感器来检测设备500与充电站的一个或多个线圈的空间关系。换句话说，传感器模块510检测设备500是否在充电站上的强充电位置。这可以基于信号强度、信号清晰度等来测量。
[0121]传感器模块510将所检测的信息转发到控制器模块540。控制器模块540分析所检测到的信息，并确定设备500的当前位置和优选位置之间的矢量。优选位置可以是预计其功率转移效率最大的位置。
[0122]一旦确定了矢量，则控制器模块540控制显示模块530向用户显示矢量。基于显示的信息，用户可以知道在哪个方向将设备500移动多远。
[0123]图6A和图6B示出了示例性可充电设备600的平面图。控制器模块540生成的矢量包括方向和距离值。因此，显示模块530使得设备600上的显示器610显示方向620和距离630，以为用户提供向何处移动设备600的近似值。
[0124]随着用户移动设备，传感器模块510中的一个或多个传感器检测移动。例如，这些传感器可以包括MEMS传感器。随着设备移动，传感器模块检测更新的位置信息并将其转发到控制器模块540。控制器模块540随着设备600移动更新矢量，并且使得显示模块530向用户显示更新的矢量。
[0125]随着设备600移动靠近其预期的目的地，矢量的大小将会继续减小。一旦该大小降至低于预定阈值，则控制器模块540使得显示模块530显示成功通知。例如，图6B示出了设备600在其显示器610上显示了成功通知。在一个实施方式中，该成功通知可以包括直观(图示)指示符640和书面指示符650。在一个实施方式中，可以使用诸如LED的一个或多个指示灯进行包括矢量和成功通知在内的给用户的通知。可以基于充电设备到优选位置的相对位置调节LED的开/关频率。
[0126]在电站上定位设备的整个处理期间，各部件可以通过接收模块520供电。具体地，功率接收模块520可以使用负载调制接收来自电站的功率，并且将所接收的功率提供到各部件。因此，即使在设备的电池没电时，设备500也可以为用户提供可视化辅助。
[0127]接收器设计
[0128]如上所述，电站可以被配置为以不同频率发送信标信号(beacon signal)以增加设备发现。因此，对于接收设备中的接收器，能够接收可能由电站发送的多个频率的信号可能是有利的。
[0129]因此，在一个实施方式中，接收器包括针对电站可能以其发生信号的每个频率的一个接收器线圈。该一个接收器线圈被调谐至每个预期的频率，以接收从电站发送的所有信号。
[0130]在另一实施方式中，接收设备包括单个接收器线圈。该接收器线圈最初被调谐用于宽带发现，并且一旦在已经建立了通信频率时，能够被调谐到特定频率。[0131]例如，图7示出了接收器线圈的示例性频率响应的图形表示。在初步发现和通信建立期间，接收器线圈可以被调到宽带接收状态。线圈的宽带频率响应701应当使得线圈至少能够检测电站可能以其发送信标信号的大多数频率(例如，频率f\、fs、f3、f4、和f5)。
[0132]虽然宽带配置允许接收器接收多个不同信号频率，但是该配置中的线圈的大小响应可能提供小于最佳信号强度。因此，一旦已经建立了初始通信，则接收器线圈可以重调谐到所选择的频率fs。窄带频率响应702将提供接收信号的更大信号强度，以及对所选择的窄频带之外的信号和噪声进行滤波(filter)。
[0133]确定频率
[0134]如上所述，接收器线圈可以调谐(tune)到宽带状态，以接收多个可能的发送载波频率(transmission carrier frequency)的信号。然而，由于宽带配置旨在覆盖多个载波频率，因此接收器可以包括能够检测电站实际采用的载波频率的硬件和功能。
[0135]图8A示出了可以包括在可充电设备中的示例性接收器800的电路图。接收器800包括接收器线圈810、电容器82、连接至多个电流控制器件850的控制逻辑830、以及接收器模块840。
[0136]在一个实施方式中,接收器800基于二极管电桥的输出或者其等同物确定所接收的信号的载波频率。具体地，接收器线圈810加载了包括载波频率的环境的信号，该信号被电容器820滤波。多个电流控制器件850布置为二极管电桥配置，并且每个都可以由控制逻辑830控制。电流控制器件850可以包括二极管、FET、或者其他这种类似器件。
[0137]二极管电桥接收输入信号，并从其提取载波频率信号的数字表示。图SB示出了输入的信号891和输出的数字化载波频率892的图形表示。该信息被发送到接收器模块840，其可以从数字化载波频率892确定电站发送的传输的载波频率。一旦确定了，则设备可以将其接收器线圈重新调谐为具有以检测出的载波频率为中心的窄带配置。可以通过具有线圈810的可调整抽头(tap)或者电容器820的可变电容来调谐线圈，以影响线圈810的谐振。
[0138]在一个实施方式中，可以基于信标信号的脉冲宽度和频率来检测由电站发送的信标信号的载波频率。
[0139]S2S
[0140]示例性可充电设备除了 WPT子系统，还可以包括多个电源，以及除了其可充电电池还可以包括多个功率耗散器。因此，该设备可以被配置为允许在电源和耗散器之间的智能配电，以增加设备的鲁棒性。
[0141]图9A示出了示例性可充电设备900的框图。该可充电设备包括接收器模块910(例如，当接收功率信号时)、USB模块920、以及电池，其全部都可以用作电源。如下所述，除了电池940和接收器模块910 (例如，当发送功率信号时)，该设备还包括可以用作功率耗散器的主子系统模块950和显示模块960。设备900还包括功率逻辑模块930，以控制各部件之间的配电。本领域普通技术人员将认识到，在本公开的精神和范围内，在设备900中可以包括更多或更少的功率耗散器(power sink)和电源。
[0142]接收器模块910可以诸如通过WPT或NFC通信从接收的信号提取功率。USB模块920可以从其到另一设备的USB连接接收操作功率，并且电池模块940可以将存储的功率提供到设备900的各部件。因此，接收器模块910、USB模块920、以及电池模块940每个都可以用作电源。同时，电池模块940、主子系统模块950、显示模块960、以及接收器模块910都能够基于其操作状态消耗功率，因此都可以归类为功率耗散器。
[0143]图9B示出了功率逻辑模块930的高级电路图。功率逻辑模块包括对应于每个功率耗散器的复用器931-934。每个复用器都具有各个可用电源的输入。因为电源不能为其自身提供功率，因此，它被认为不可用于其复用器的输入的目的。
[0144]因此，对应于电池模块940的复用器931使接收器模块910和USB模块作为其输入。功率逻辑模块930能够检测当前提供功率的电源，并将接收的功率提供到需要该功率的功率耗散器。这可以基于当前设备操作需要以分层方式完成。
[0145]例如，在电站上充电时的显示辅助期间(上面描述的)，功率逻辑模块930从接收器模块接收功率，并且控制复用器933选择接收器模块输入，以向显示模块960提供功率。一旦完成了显示辅助，则功率逻辑模块930取消选择接收器模块作为复用器933的输入并且选择到复用器931的接收器模块输入，以向电池模块940提供充电功率。通过监控和配置更新，功率逻辑模块930可以将接收的功率路由到设备900中的需要的部件。
[0146]基于云的充电辅助
[0147]在任意给定的环境中，可能有可用于可充电设备使用的多个电站。然而，随着引入新的和另外的功率转移标准，这些电站中的一些可能不能高效地对设备充电。另外，一些可能需要支付(下面描述)，而其他的可能免费。诸如电站可用性的许多其他属性可以帮助用户选择和定位用于对用户的设备充电的附近电站。
[0148]为了获得对该信息的访问，可以使用基于云的系统。在基于云的系统中，设备和设备用户在使用或经过这些电站时，收集各电站的信息。设备将收集的信息加载到云(例如，服务器)，然后可以被其他设备访问。因此，试图使用电站进行充电的设备可以访问云，并且下载涉及该环境的数据。根据下载的信息，设备可以选择附近可用电站，这些可用电站支持设备所支持的功率转移标准。然后，设备可以使用GPS或其他地图技术将其用户导航到所选择的电站。
[0149]计费
[0150]由于电站整合到公共设施(public setting)中，因此,对供电商而言对使用和功率消耗他们的电站的个体收费就变得重要。因此，在实施方式中，设备可以包括支付功能，以对从电站接收的功率进行支付。
[0151]在一个实施方式中，该设备用作预付卡，并且可以在已经向第三方公司支付后被“加载”由其用户定义的金额。在一个实施方式中，可以在已经进行充电后进行支付。例如，设备可以在充电之前将其信用卡和认证信息上传到电站。然后电站可以在完成充电后对转移到设备的功率进行收费。在另一实施方式中，可以提前进行支付，并且电站将会转移在价值上等同于预付款的功率量。
[0152]可以使用包括WPT、带外通信协议等在内的任何可用通信标准来传送诸如账户和认证信息的支付信息。
[0153]对转移的功率进行计费允许许多额外配置。例如，电站可以以溢价成本率提供溢价功率(例如，快速转移、优先于其他设备等)。另外，无线服务提供商可以将无线功率转移收费绑定到其服务费中。可选地，电站本身可以对接收功率和无线网络接入提供捆绑收费。这样，充电站可以产生对转移到使用其服务的设备的功率和其他服务的收入。[0154]无线发送功率的示例性方法
[0155]图10示出了用于从电站向可充电设备转移功率的示例性方法的框图。
[0156]电站开始向周围环境发送信标信号(1010)。可以以不同频率、不同占空比、和/或使用不同标准来发送信标。在接收到来自附近设备的响应信号时(1020)，电站发起与设备的通信(1030)。通信可以包括初步设置并且可以在任何双方可用的无线通信协议上执行。
[0157]一旦已经执行了初步设置，并且已经获得并考虑了所需的设备特性，电站就开始线圈选择处理(1040 )。线圈选择处理包括基于由电站和/或可充电设备发送的信号确定电站的每个线圈和可充电设备的每个线圈之间的功率耦合。
[0158]在已经得出线圈选择的结论之后，电站驱动所选择的(在线圈选择处理中确定的)线圈向可充电设备发送功率转移信号(1050)。在特定环境下，电站可以终止到可充电设备的功率转移(1060)。如果可充电设备保持在电站或者靠近电站，则可以在稍后的时间恢复功率转移，例如在重复线圈选择处理之后(1040 )。可选地，该方法结束。
[0159]本领域普通技术人员将认识到，上述方法可以附加地或者替代地包括上述的电站110的任何功能以及其任何修改。此外，对示例性方法的上述描述不应当理解为限制该方法或者限制对移动设备电站110的描述。
[0160]无线接收功率的示例性方法
[0161]图11示出了可充电设备从电站无线接收功率的方法的框图。
[0162]设备开始从附近的电站接收信标信号(1110)。在接收信标信号之后，设备可能需要确定与信标信号相关联的频率和/或标准(1120)，以与电站适当地通信。如果有必要，设备然后可以将其接收器调整到确定的频率(1130)，以增大与电站的通信效率。
[0163]一旦已经建立了通信，设备执行与电站的初始通信(1130)，这可以包括初步设置等。初步设置在设备和电站之间交换可以提高其功率转移链路的效率的信息。
[0164]随着设备靠近/接触电站，设备与电站执行线圈选择(1150)。线圈选择处理从电站可用线圈和/或设备的线圈中确定将用于功率转移的优选线圈。在已经选择了线圈之后，设备开始从电站接收功率(1160)。该接收的功率然后连同从其他电源接收的功率一起被路由到需要功率的设备中的任何功率耗散器(1170)。
[0165]本领域普通技术人员将认识到，上述方法可以附加地或者替代地包括上述可充电设备150/200/500/900的任何功能以及其任意修改。此外，对示例性方法的以上描述不应理解为限制该方法或者限制对移动设备可充电设备150/200/500/900的描述。
[0166]示例性计算机系统实施
[0167]对于本领域普通技术人员来说，显然，本文中描述的本公开的各种元件和特征，可以在使用模拟和/或数字电路的硬件实施、通过用一个或多个通用或专用处理器执行指令以软件实施、或者实施为硬件和软件的组合。
[0168]为了完整起见，提供了对通用计算机的以下描述。本公开的实施方式可以以硬件或者软件和硬件的组合实施。因此，本公开的实施方式可以在计算机系统或其他处理系统的环境中实施。图12中示出了这种计算机系统1200的实例。在先前附图中描述的一个或多个模块可以至少部分地在一个或多个不同的计算机系统1200中实施。
[0169]计算机系统1200包括诸如处理器1204的一个或多个处理器。处理器1204可以是专用或通用数字信号处理器。处理器1204连接至通信基础设施1202 (例如，总线或网络)。就该示例性计算机系统描述了各种软件实施。在阅读本说明书之后，对于本领域普通技术人员来说，如何使用其他计算机系统和/或计算机架构实施本公开是显而易见的。
[0170]计算机系统1200还包括主存储器1206，优选地是随机存取存储器(RAM)，并且还可以包括辅助存储器1208。例如，辅助存储器1208可以包括硬盘驱动1210和/或可移除存储驱动1212，表示软盘驱动、磁带驱动、光盘驱动等。可移除存储驱动1212以公知的方式从可移除存储单元1216进行读取和/或写入。可移除存储单元1216表示由可移除存储驱动1212进行读取和写入的软盘、磁带、光盘等。本领域普通技术人员将会理解，可移除存储单元1216包括其中存储了计算机软件和/或数据的计算机可用存储介质。
[0171 ] 在可选实施方式中，辅助存储器1208可以包括用于允许将计算机程序或其他指令加载到计算机系统1200中的其他类似装置。例如，这种装置可以包括可移除存储单元1218和接口 1214。这种装置的实例可以包括程序盒式存储器和盒接口(诸如在视频游戏设备中发现的)、可移除存储器芯片(诸如EPR0M、或PR0M)以及相关插槽、拇指驱动和USB端口、以及允许从可移除存储单元1218向计算机系统1200转移软件和数据的其他可移除存储单元1218和接口 1214。
[0172]计算机系统1200还可以包括通信接口 1220。通信接口 1220允许在计算机系统1200和外部设备之间传输软件和数据。通信接口 1220的实例可以包括调制解调器、网络接口(诸如以太网卡)、通信端口、PCMCIA槽和卡等。经由通信接口 1220发送的软件和数据的形式可以是电、电磁、光学信号或者能够被通信接口 1220接收的其他信号。这些信号经由通信路径1222被提供到通信接口 1220。通信路径1222承载信号并且可以使用电线或电缆、光纤、电话线、蜂窝电话链路、RF链路、和其它通信信道来实施。
[0173]如文中所使用的，术语“计算机程序介质”和“计算机可读介质”用于总体地指代诸如可移除存储单元1216和1218或者硬盘驱动1210中安装的硬盘的有形存储介质。这些计算机程序产品是用于向计算机系统1200提供软件的手段。
[0174]计算机程序(也称为计算机控制逻辑)存储在主存储器1206和/或辅助存储器1208中。还可以经由通信接口 1120接收计算机程序。当被执行时，这种计算机程序使得计算机系统1200能够实施这里描述的本公开。特别地，当被执行时，计算机程序使得处理器1204实施本公开的处理，例如本文中描述的任何方法。因此,这种计算机程序表示计算机系统1200的控制器。在使用软件实施本公开的情况下，软件可以存储在计算机程序产品中并且使用可移除存储驱动1212、接口 1214、或者通信接口 1220加载到计算机系统1200中。
[0175]在另一实施方式中，主要在使用例如诸如专用集成电路(ASCI)和门阵列的硬件部件的硬件中实施本公开的特征。对于本领域普通技术人员来说，实施硬件状态机以执行本文中描述的功能是显而易见的。
[0176]结论
[0177]可以理解，【具体实施方式】部分而不是摘要部分旨在用于解释权利要求。摘要部分可以阐述一个或多个而不是全部的示例性实施方式，因此，其无意以任何方式限制本公开以及所附权利要求。
[0178]以上已经借助于示出具体功能及其关系的实施的功能构造块描述了本发明。为了便于描述，文中任意定义了这些功能构造块的边界。只要能适当地执行具体功能及其关系，可以定义替代的边界。[0179]对于本领域普通技术人员来说，显然，在不背离本公开的精神和范围的情况下，可以对形式和细节作出各种修改。因此，本发明不应当受到任意上述示例性实施方式的限制，而是应当根据权利要求及其等同物来限定。
【权利要求】
1.一种能够在无线功率转移环境中进行无线功率转移的电站，所述电站包括: 通信模块，被配置为向所述环境发送第一通信协议的信号以及从所述环境接收所述第一通信协议的信号； 线圈模块，包括多个线圈； 线圈驱动模块，被配置为以使用不同于所述第一通信协议的无线功率转移(WPT)通信协议的WPT信号来驱动所述多个线圈；以及 负载检测模块，被配置为检测从所述环境加载到所述线圈上的信号， 其中，经由所述通信模块和所述线圈模块中的至少一个响应于发送的信标信号从所述环境接收响应信号。
2.根据权利要求1所述的电站，其中，所述通信模块被配置为使用蓝牙、WLAN和NFC通信协议中的至少一个向所述环境发送所述信标信号。
3.根据权利要求1所述的电站，其中，所述驱动模块被配置为用所述信标信号同时驱动所述多个线圈中的每个以向所述环境发送所述信标信号。
4.根据权利要求1所述的电站，其中，所述线圈模块包括与所述多个线圈中的至少两个重叠的外线圈，以及 其中，所述线圈驱动模块用所述信标信号驱动所述外线圈以向所述环境发送所述信标信号。
5.根据权利要求1所述的电站，其中，将所述信标信号以不同标准、不同占空比和不同发送功率中的一种顺序地发送到所述环境。
6.根据权利要求1所述的电站，其中，所述信标信号是具有预定数据包布局的通用信标信号。
7.根据权利要求1所述的电站，其中，使用第一WPT标准周期性地发送所述信标信号以及以第二 WPT标准周期性地发送所述信标信号，其中，相应发送的频率基于所述第一 WPT标准和所述第二 WPT标准的普及性。
8.—种能够向接近电站的可充电设备无线发送功率的电站，所述电站包括: 通信模块，被配置为与所述可充电设备无线通信； 线圈模块，包括多个线圈，并且所述线圈模块被配置为与所述可充电设备进行无线功率转移(WPT)信号的通信； 控制器模块，被配置为基于由所述通信模块和所述线圈模块中的至少一个从所述可充电设备接收的响应信号，发起线圈选择过程；以及 负载检测模块，被配置为检测所述可充电设备加载到所述多个线圈上的WPT信号， 其中，所述控制器模块确定所述多个线圈中的每个的耦合系数，并且基于所确定的耦合系数选择至少一个线圈用于功率转移。
9.根据权利要求8所述的电站，进一步包括线圈驱动模块，被配置为同时将所述多个线圈中的每个通电以允许所述多个线圈中的每个接收所述响应信号。
10.一种电站与邻近可充电设备建立通信的方法，所述方法包括: 向所述可充电设备发送信标信号； 响应于所述信标信号从所述可充电设备接收响应信号； 基于所述可充电设备到所述电站的邻近度执行线圈选择过程，所述邻近度基于所述响应信号确定；以及从多个线圈中选择一个或 多个线圈以基于线圈选择向所述可充电设备发送无线功率信号。
【文档编号】H02J17/00GK103715780SQ201310456263
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】约翰·沃利, 雷尼尔·范德李, 亚桑塔·拉贾克鲁纳纳亚克, 瓦迪姆·比什坦 申请人:美国博通公司