无线充电系统、设备及方法

无线充电系统、设备及方法
【专利摘要】公开了无线充电系统、设备及方法。无线充电系统包括功率接收设备和功率发射设备。在所述发射设备内，发射线圈将驱动信号从驱动信号电路转换成交变磁场。在所述接收设备内，接收线圈从所述交变磁场产生交变波形，以及整流器整流所述交变波形以传送具有整流电压的功率。例如，当所述整流电压大于阈值电压的时候，调制电路导致负载电路以预定调制速率与所述接收线圈耦合和解除耦合。返回到所述发射设备内，调制检测器电路检测所述负载阻抗的调制，并且当所述负载阻抗以所述预定调制速率调制的时候，导致所述驱动信号电路调整所述驱动信号的特性，其导致调节所述磁场的强度。
【专利说明】无线充电系统、设备及方法

【技术领域】
[0001]实施例通常涉及实现无线充电的系统、设备及方法。

【背景技术】
[0002]与便携式电子设备的无线充电(或“非接触充电”)相关联的便利性已在这一【技术领域】的发展中引起了广泛的兴趣。通常，无线充电依靠线圈之间的近场磁感应。更具体地说，在实现无线充电的系统中，当功率接收设备(例如，蜂窝电话)非常靠近功率发射设备(例如，无线充电板、桌或其它表面)的时候，功率是通过设备内线圈之间(即，在功率发射设备内的“初级线圈”和功率接收设备内的“次级线圈”之间)的磁感应耦合从功率发射设备发射到功率接收设备的。交变电流通过功率发射设备的初级线圈，而该交变电流在初级线圈周围产生了随时间变化的磁场。当随时间变化的磁场影响功率接收设备内的次级线圈的时候，在次级线圈中感应了电压。功率接收设备内的附加电路产生可以被用于给电池充电或以其它方式给功率接收设备供电的输出电压。
[0003]由无线功率联盟制定的Qi接口标准规定了多种无线充电规格，以促进可再充电电子设备之间的互操作性。例如，除其它事项外，Qi接口标准规定了功率接收设备的通信协议以与功率发射设备互通，以要求更多或更少功率。更具体地说，功率接收设备将控制数据的分组发射到功率发射设备，其除了别的可能分组以外，还包括控制错误分组、接收功率分组、充电状态分组以及端功率传输分组。基于包含在接收的分组中的信息，功率发射设备可能调整其操作点(例如，增加或减小初级线圈的电流以增加或减小由(一个或多个)初级线圈围成的振荡磁通量，被简称为“功率信号”)。
[0004]功率接收设备通过使用反向散射调制来与功率发射设备通信。更具体地说，功率接收设备调制从影响次级线圈的磁场吸引的功率量。功率发射设备将这个检测为电流和/或跨越初级线圈的电压的调制。换句话说，功率接收设备和功率发射设备使用振幅调制的功率信号，以提供功率接收设备到功率发射设备的通信信道。
[0005]根据Qi接口标准实现无线充电并不适用于所具有类型的便携式电子设备。从本质上讲，功率接收设备必须具有足够的物理大小和处理能力以执行与确定接收功率电平以及使用基于Qi封包的通信协议的发射功率发射设备相关联的处理和调制。因此，Qi接口标准的应用或其它无线充电技术趋向于被限制到包括了相对大的或复杂的功率接收设备的系统。

【专利附图】

【附图说明】
[0006]图1根据示例实施例，描绘了通过功率发射设备和功率接收设备之间的感应耦合实现了无线充电的系统；
[0007]图2根据示例实施例，说明了无线充电系统的简化原理图；
[0008]图3根据示例实施例，是用于功率发射设备以参与无线充电过程的方法的流程图；以及
[0009]图4根据示例实施例，是用于功率接收设备以参与无线充电过程的方法的流程图。

【具体实施方式】
[0010]正如在下面将要更详细描述的，本发明所描述的实施例包括实现无线充电的系统及设备，其中相对不复杂的协议被用于在功率接收设备和功率发射设备之间进行通信以增加或减小由功率发射设备传送的功率信号。正如在下面将要更详细解释的，当与实现了 Qi接口标准(或类似技术)的设备进行比较的时候，功率接收设备的处理和通信要求可以被大大降低。因此，本发明所描述的无线充电装置和方法的实施例可以在具有大小限制的相对简单的设备内实现，其中该大小限制会使得Qi接口标准的实现成为不能维持的。
[0011]图1根据示例实施例，描绘了通过功率发射设备110和功率接收设备130之间的感应耦合实现的无线充电的系统。在图示的例子中，功率发射设备110是具有体112和接口表面114的相对紧凑离散的装置，在所述接口表面114上可以放置所述功率接收设备130。在替代实施例中，功率发射设备110可以与较大的结构(例如，桌、计算机、汽车，等等)一体化。此外，虽然本发明的描述主要讨论了带有单一初级线圈(例如，图2的初级线圈212)的功率发射设备，功率发射设备的替代实施例可能包括相对于接口表面在空间上分布的多个初级线圈。在这样的替代实施例中，一个或多个初级线圈可以在任何给定时间被激活以提供交变磁通量，功率接收设备可以从中推导出功率(例如，基于所述接口表面上的功率接收设备的位置)。这样的替代实施例旨在被包括在本发明主题的范围内。
[0012]所述功率发射设备110从外部连接150接收功率，其中所述外部连接150可以最终耦合于电网或其它功率。例如，如图1所示，功率发射设备110可能包括通用串行总线(USB)端口，以及所述外部连接150可以是USB电缆。因此，功率发射设备110可能通过所述外部连接150接收功率，并且还可能发送和接收信号到耦合于USB电缆另一端的外部网络或计算系统。在替代实施例中，功率发射设备110可能从简单的功率电缆接收功率。在其它替代实施例中，功率发射设备110可能从其它类型的外部接口接收功率，和/或功率发射设备110可能包括其自身的自包含功率源(例如，电池、发电机，等等)。
[0013]功率接收设备130可以是任何多种类型的便携式电子设备。虽然功率接收设备130图示为“耳机，”例如，其它功率接收设备可能包括助听器、无线耳机、无线扬声器、无线耳塞设备、在耳耳机、远程控制设备设备、操纵杆，无线键盘、无线光标控制设备(鼠标)、手表、钥匙扣、便携式消费设备、蜂窝电话、平板电脑以及几乎任何其它便携式电子设备。所公开的实施例的多种特性应用了特别适合于相对小的便携式电子设备，包括带有相对较低功率需求(例如，50至100毫瓦(mW)或更小)的设备。然而,多种实施例的应用不限定于这样相对小的便携式电子设备，和/或多种实施例可以在带有低功率需求(例如，设备需求>0ff至5W)，或较高功率需求的设备内实现(例如，设备需求大于5W)。
[0014]正如在下面将要更详细描述的，通过设备110、130内的线圈之间的磁感应耦合，将功率从功率发射设备I1发射到功率接收设备130。更具体地说，功率发射设备110包括一个或多个初级或“发射”线圈(例如，图2的发射线圈212)，功率发射设备110通过其来发送随时间变化驱动信号(例如，以正弦波、方波或其它波形样式的交变电流)。(一个或多个)初级线圈将驱动信号转换成在(一个或多个)初级线圈周围的随时间变化的(例如，振荡)的磁场或磁通量，其在本发明中被称为“功率信号”。功率接收设备130包括次级或“接收”线圈(例如，图2的接收线圈232)，并且当初级线圈和次级线圈彼此足够物理接近的时候，功率信号影响次级线圈。
[0015]响应于影响接收线圈的功率信号，接收线圈产生输入交变波形或电压。功率接收设备130内的附加电路整流输入电压并且产生可以被用于给电池充电或以其它方式给功率接收设备130供电的输出电压。根据一个实施例，当整流输入电压超过阈值的时候，功率接收设备130可能或可能没有以预定调制速率将负载电路(例如，图2的负载电路260)耦合于所述接收线圈。当所述负载电路耦合于所述接收线圈的时候，功率接收设备130给功率发射设备110呈现第一负载阻抗。当所述负载电路从所述接收线圈解除耦合(即，所述负载电路没有耦合于所述接收线圈)的时候，功率接收设备130给功率发射设备110呈现不同的第二负载阻抗。
[0016]在一个实施例中，功率发射设备110被配置成:以所述预定调制速率检测所述负载阻抗的调制。当功率发射设备110确定所述负载阻抗以所述预定调制速率调制的时候，功率发射设备110调整应用于发射线圈的随时间变化驱动信号的特性。这接下来导致调整发源于功率发射设备110的随时间变化磁场的强度，并且因此调整功率接收设备130中的调节输入电压的振幅。以这种方式，功率接收设备130可能控制由功率发射设备110提供的电平。
[0017]图2根据示例实施例，说明了无线充电系统200的简化原理图。无线充电系统200包括功率发射设备210 (例如，图1的功率发射设备110)和功率接收设备230 (例如，图1的功率接收设备130)。正如结合图1所描述的系统，并且在下面将要更详细讨论的，通过设备210、230中的线圈212、232之间的磁感应耦合，将功率从功率发射设备210发射到功率接收设备230。
[0018]在一个实施例中，功率发射设备210包括一个或多个发射线圈212、一个或多个驱动信号电路216以及一个或多个调制检测器电路218。根据另一个实施例，功率发射设备210还包括一个或多个电流传感器220和一个或多个调谐电容器222。功率发射设备210可能还包括附加电路(例如，(一个或多个)处理器、数据存储器、通信接口，等等)。然而，这样的附加电路未在图2中显示以避免混淆多种实施例的描述。此外，虽然只有发射线圈212，驱动信号电路214和调制检测器电路216在图2中显示，但是应了解，替代实施例可能包括相对于一个或多个接口表面(例如，接口表面214)在空间上分布的多个发射线圈212，以及附加驱动信号电路216和调制检测器电路218。这样的实施例旨在被包括在本发明主题范围内。然而，为了便于描述，系统将被描述为具有单一发射线圈212、驱动信号电路216和调制检测器电路218。
[0019]根据本发明的一个实施例中，功率接收设备230包括接收线圈232、整流器234、负载电路260和调制电路248。此外，功率接收设备230可能包括电压调节器236、一个或多个调谐电容器240、一个或多个存储电容器242、电池充电系统246以及温度传感器270。功率接收设备230可能还包括附加电路，(例如，(一个或多个)处理器、数据存储器、通信接口、用户接口，等等)。然而，这样的附加电路未在图2中显示以避免混淆多种实施例的描述。
[0020]如上所述，当系统200执行无线充电操作的时候，通过设备210、230内线圈212、232之间的磁感应耦合将功率从功率发射设备210发射到功率接收设备230。发射线圈212被放置在非常接近功率发射设备210的接口表面214 (例如，图1的接口表面114)的内侦牝以便发射线圈212周围的随时间变化的磁场(或功率信号)可能超出接口表面214发出，并且影响另一个设备(例如，功率接收设备230)内的接收线圈(例如，接收线圈232)。同样，接收线圈232可以被放置在非常接近接口 244表面的内侧，以增加遇到具有足以允许无线充电操作被执行的振幅的功率信号的可能性。某些类型的功率接收设备230可以足够小，然而，在接口表面244附近放置接收线圈232不是必须的。根据一个实施例，发射线圈212和接收线圈232通过分别使用调谐电容器222和240可以被调谐以在线圈212、232之间提供足够的谐振，并且增加由功率接收设备230接收到的功率信号的振幅。
[0021]当功率接收设备230变为紧密接近功率发射设备210的发射线圈212的时候，无线充电操作可以被发起。在功率发射设备210中，驱动信号电路216耦合于发射线圈212，并且驱动信号电路216产生由发射线圈212接收的随时间变化驱动信号。例如，驱动信号可以是正弦波、方波或其它类型的振荡波。根据一个实施例，驱动信号具有在无线电频带内的频率，其被指定为短距离、低功率通信(例如，在工业、科学和医疗(ISM)无线电频带内)。例如，驱动信号可能具有在大约50千赫(kHz)和500千赫之间的ISM频带内的频率(例如，125kHz)，虽然驱动信号也可能在其它频带内具有更高或更低的频率。此外，根据一个实施例，驱动信号的占空因数可以大约是50%，虽然占空因数也可能更高或更低。
[0022]初始时，在一个实施例中，驱动信号电路216产生驱动信号，其将导致带有相对高的功率电平(例如，最大功率电平)，以便一旦发起无线充电操作，功率发射设备210给功率接收设备230提供了最大功率。例如，功率发射设备210初始可能发射功率信号，其具有在大约500毫瓦(mW)至大约2.0瓦(例如,大约1.0瓦)范围内的最大功率,虽然最大发射功率信号也可能具有更高或更低的功率。在功率传输方面，系统200小于100%效率，因此，功率接收设备230接收功率信号的衰减版本。例如，在50%效率的系统中，当功率发射设备210发射了 1.0瓦的功率信号的时候,功率接收设备230将接收大约500晕瓦。在另一个实施例中，一旦发起无线充电操作，初始提供的驱动信号可能不会引起功率发射设备210提供最大功率。
[0023]在任何情况下，发射线圈212将驱动信号电路216产生的驱动信号转换成超出功率发射设备230的接口表面214而发出的交变磁场。由于交变磁场影响接收线圈232，接收线圈232在功率接收设备230的节点280、284产生互补输入交变波形。整流器234耦合为跨越接收线圈232 (例如，跨越节点280、284)，并且被配置成整流输入交变波形。更具体地说，整流器234整流输入交变波形以在耦合于节点282的整流器234的输出传送整流的输入波形(例如，脉冲DC或整流的AC波形)。例如，整流器234可以是半波或全波整流器(例如，桥式整流器，或适合于整流输入交变波形的其他类型整流器)。存储电容器242将整流的输入波形转换成带有相对少量叠加纹波的DC波形。DC波形在这里可以被称为“功率，并且该功率在节点282具有整流电压，该整流电压基于功率发射设备210所发射的功率信号的强度发生变化。
[0024]调节器236耦合于节点282。电池充电系统246和整流器234的接地输出也耦合于负输入节点286以给电池充电系统246提供接地输入。
[0025]调节器236给负载(在此情况下是电池充电系统246)提供调节的输出电压。根据一个实施例，如图2中所示，调节器236是线性调节器，其可能包括运算放大器和传输晶体管(pass transistor)，其中运算放大器的输出控制传输晶体管的沟道的导电性。运算放大器可能接收对应于“调节电压”(例如，5.0伏)的固定参考电压290。运算放大器调制传输晶体管的导电性，以将节点288的电压保持在与参考电压290相同的值。在其它替代实施例中，可以使用其它类型的调节器。在其它替代实施例中，例如在功率接收设备230被配置成给一个或多个锂离子电池提供功率的实施例中，调节器236和电池充电系统246可以被替换为锂离子充电系统，其被配置成产生基于温度和电池的充电状态发生变化的调节输出电压。
[0026]根据一个实施例，并且正如在下面将要详细描述的，功率接收设备230被配置成:检测(例如，在节点282的)整流电压，并且给功率发射设备210提供反馈，其指示功率发射设备210是否应该增加或减小功率信号。更具体地说，通过调制由功率接收设备230呈现的阻抗来提供所述反馈(例如，提供给功率发射设备210)。根据一个实施例，由功率接收设备230呈现的阻抗的调制是通过以预定调制速率将负载电路260与接收线圈232耦合和解除耦合而完成的。例如，预定调制速率可以是单一的、预定速率(例如，1.0千赫(kHz)或一些其它速率)。
[0027]根据一个实施例中，阻抗调制可以是“开”或“关”，并且功率发射设备210可能检测到调制是否为“开”或“关”，并且正如在后面将要详细描述的作出响应。当阻抗调制为“开”的时候，负载电路260以预定调制速率与接收线圈232耦合和解除耦合；当阻抗调制为“关”的时候，负载电路260不以预定调制速率与接收线圈232耦合和解除耦合。相反，例如，当阻抗调制为“关”的时候，负载电路260可能在延长的时间段中保持从接收线圈232解除耦合，以便功率接收设备230呈现的阻抗看起来不以预定调制速率调制。替代地，当阻抗调制为“关”的时候，负载电路260可能在延长的时间段中保持耦合于接收线圈232，以便功率接收设备230呈现的阻抗看起来不以预定调制速率调制。换句话说，不管负载电路260耦合于接收线圈232还是没有耦合于接收线圈232，当调制为“关”的时候，功率接收设备230不呈现以预定调制速率调制的阻抗。然而，当调制为“开”的时候，功率接收设备230确实呈现以预定调制速率调制的阻抗。
[0028]如上所示，在一个实施例中，负载电路260被配置成:选择性地耦合于接收线圈232。当负载电路260从接收线圈232解除耦合的时候，功率接收设备230 (例如，向功率发射设备210)呈现第一负载阻抗，以及当负载电路260耦合于接收线圈232的时候，功率接收设备230呈现不同的第二负载阻抗。为了影响由功率接收设备230呈现的阻抗，并且根据一个实施例，负载电路260包括一个或多个阻抗影响组件和开关264。例如，所述一个或多个阻抗影响组件可能包括一个或多个电容器262。替代地，阻抗影响组件可能包括从以下选择的一个或多个组件的任何组合:一个或多个电容器、一个或多个电感器、一个或多个电阻器、一个或多个二极管、和/或可以被用于影响由功率接收设备230呈现的阻抗的一个或多个其它组件。
[0029]开关264被用于选择性地将来自接收线圈232的阻抗影响组件(例如，电容器262)耦合和解除耦合。根据一个实施例，开关264的状态(即，开关264是否为“开”或“闭合”)是由调制电路248控制的，并且调制电路248确定它是否会导致负载电路260以预定调制速率与接收线圈232耦合和解除耦合(即，当阻抗调制为“开”的时候)，或者确定它是否将抑制以预定调制速率将负载电路260与接收线圈232耦合和解除耦合(即，当阻抗调制为“关”的时候)。
[0030]根据一个实施例，调制电路248具有耦合于节点282以接收整流电压的第一输入，和被稱合以接收第一阈值电压292的第二输入。例如，在调节电压和第一阈值电压292之间，第一阈值电压292可以是在比调节电压大了预定量“净空”(或差)的电压。根据一个实施例，“净空”(headroom)在大约1.0伏至大约3.0伏的范围内(例如，约2.0伏)，虽然“净空”也可能更大或更小。根据另一个实施例，“净空”在大约50%至大约75%调节电压的范围内，虽然“净空”也可能更大或更小。根据一个具体实施例，调节电压可以在大约4.5伏至大约5.5伏的范围内，以及第一阈值电压292可以在大约5.5伏至大约10伏的范围内，虽然固定参考电压290和/或调节电压也可以在更高或更低的范围内。为了清楚地描述本发明主题的概念，以下描述将假定系统实现了 7.0伏的第一阈值电压292和5.0伏的调节电压(例如，固定参考电压290等于大约5.0伏)。在这样一个实施例中，“净空”等于2.0伏。应了解，第一阈值电压292和调节电压可以不同。
[0031]在任何情况下，根据一个实施例，当调制电路248确定在节点282的整流电压和第一阈值电压292具有第一不等式关系的时候，调制电路248导致负载电路260以预定调制速率与接收线圈232耦合和解除耦合(即，阻抗调制为“开”)。否则，当调制电路248确定在节点282的整流电压和第一阈值电压292具有不同的第二不等式关系的时候，调制电路248可能抑制将负载电路260以预定调制速率与接收线圈232耦合和解除耦合(S卩，阻抗调制为“关”)。例如，当调制电路248确定在节点282的整流电压超过7.0伏的第一阈值电压292的时候，作为调制电路248导致负载电路260以预定调制速率与接收线圈232耦合和解除耦合的结果，阻抗调制为“开”。相反，当调制电路248确定在节点282的整流电压没有超过7.0伏的第一阈值电压292的时候，作为调制电路248抑制导致负载电路260以预定调制速率与接收线圈232耦合和解除耦合的结果，阻抗调制为“关”。
[0032]在上述实施例中，“第一不等式关系”指在节点282的整流电压大于第一阈值电压292，以及“第二不等式关系”指在节点282的整流电压小于第一阈值电压292。换句话说，根据一个实施例，当在节点282的整流电压大于第一阈值电压292的时候，阻抗调制为“开”，并且当在节点282的整流电压小于第一阈值电压292的时候，阻抗调制为“关”。
[0033]此外，在上述实施例中，相对于阻抗调制状态的迟滞没有在系统200中实现。换句话说，当整流电压是调制电路248将阻抗调制切换为“关”的相同阈值电压的时候，调制电路248将阻抗调制切换为“开”，(例如，调制电路248基于整流电压和单一的第一阈值电压292的关系，将阻抗调制切换为“开”或“关”)。在替代实施例中，系统200可能实现迟滞。在这种实施例中，在当整流电压上升至高于第一阈值电压的点上，调制电路248将阻抗调制切换为“开”，以及在当整流电压下降至低于不同的第二阈值电压的点上，调制电路248将阻抗调制切换为“关”，其中第二阈值电压将小于第一阈值电压。没有实现迟滞的系统可以被认为具有相等的第一阈值电压和第二阈值电压。
[0034]在一个实施例中，调制电路248包括比较器252和调制器250。比较器252包括分别稱合于节点282和第一阈值电压292的第一和第二输入，以及稱合于调制器250的输出。比较器252被配置成:将在节点282的整流电压与第一阈值电压292进行比较，并在比较器输出产生调制使能信号，其具有反映了整流电压是大于还是小于第一阈值电压292的值。根据一个实施例，当整流电压大于第一阈值电压292的时候,调制使能信号具有第一电平(例如，相对高的电平)，并且当整流电压小于第一阈值电压292的时候，具有第二电平(例如，相对低的电平)。
[0035]调制器250具有耦合于比较器252的输入和耦合于负载电路260 (或者更具体地说，耦合于晶体管264的控制栅极)的输出。调制器250在调制器输入从比较器252接收调制使能信号，并在基于调制使能信号的电平在调制器输出产生调制信号。当调制使能信号具有第一电平的时候(例如，当整流电压大于第一阈值电压292的时候)，调制器250产生以预定调制速率在第一信号电平和第二信号电平之间振荡的调制信号。相反，当调制使能信号具有第二电平的时候，(例如，当整流电压小于第一阈值电压292的时候)，调制器250抑制产生振荡调制信号。
[0036]基于晶体管264的沟道是导电的还是非导电的，负载电路260耦合于或不耦合于接收线圈232，并且基于振荡调制信号的电平确定晶体管264的状态。例如，当来自调制器250的振荡调制信号具有相对高的电平的时候，晶体管264的沟道可以处于导电状态，并且负载电路260(或者在一个实施例中，更具体地说电容器262)耦合于接收线圈232。在这种状态下，功率接收设备230向功率发射设备210呈现了第一负载阻抗。相反，当来自调制器250的振荡调制信号具有相对低的电平的时候，晶体管264的沟道可以处于非导电状态，并且负载电路260 (或者在一个实施例中，更具体地说电容器262)没有耦合于接收线圈232。在这种状态下，功率接收设备230向功率发射设备210呈现第二负载阻抗。因此，如上所述，当(例如，在节点282的)整流电压超过第一阈值电压(例如，电压292)的时候，由功率接收设备230呈现给功率发射设备210的负载阻抗可以被控制成以预定调制速率振荡。相反，当整流电压未超过第一阈值电压的时候，功率接收设备230可能抑制导致由功率接收设备230呈现的负载阻抗以预定调制速率振荡。
[0037]根据进一步的实施例，功率接收设备230也可以被配置成:当一部分功率接收设备230的温度超过温度阈值的时候，给功率发射设备210提供反馈(例如，以振荡负载阻抗的形式)。更具体地说，在一个实施例中，功率接收设备230可能包括耦合于调制电路248的一个或多个温度传感器270。在一个实施例中，温度传感器270被配置成:检测功率接收设备230内的温度，并且当温度超过温度阈值的时候给调制电路248提供控制信号。响应于过温度(over-temperature)信号,调制电路248可能在其输出产生调制信号,其以第二调制速率(例如，可以相同于或不同于上述讨论的预定调制速率的预定速率)在第一信号电平和第二信号电平之间振荡。因此，当功率接收设备230经历过温度条件的时候，功率接收设备230也可能呈现调制负载阻抗。
[0038]再次参照功率发射设备210，并且如前面所提到的，功率发射设备210被配置成:以预定调制速率检测由功率接收设备230呈现的负载阻抗的调制。换句话说，功率发射设备210可能检测在功率接收设备230内负载阻抗的调制是否以预定调制速率被“开”或“关”。此外，在功率接收设备230还呈现了调制的阻抗的实施例中，当经历过温度条件的时候，功率发射设备210还被配置成:检测以与过温度条件相关联的第二调制速率的负载阻抗的调制。
[0039]在一个实施例中，功率发射设备210感测由功率接收设备230呈现的阻抗的调制，作为穿过发射线圈212的调制电流(在本发明中被称为“负载电流”)或跨越发射线圈212的电压。例如，根据一个实施例，电流传感器220可能感测穿过发射线圈212的负载电流，并且给调制检测器电路218提供指示感测负载电流的信号。根据一个实施例，电流传感器220可以被放置为感测调谐电容器222和发射线圈212之间的电流。在其它实施例中，电流传感器可以被插入到别处，以感测穿过发射线圈212的电流(例如，如虚线电流传感器220’所示的在发射线圈212和接地参考之间)，和/或其他类型的传感器可以被用于检测穿过发射线圈212的电流或跨越发射线圈212的电压。
[0040]调制检测器电路218 (例如，经由电流传感器220)耦合于发射线圈和(例如，经由连接224)耦合于驱动信号电路216。调制检测器电路218被配置成检测负载阻抗的调制，其例如可以由电流传感器220感测的负载电流指示。此外，调制检测器电路218被配置成:确定负载阻抗(或电流阻抗)是否以预定调制速率调制。当调制检测器电路218确定负载阻抗或负载电流以预定调制速率调制的时候，调制检测器电路218经由连接224将信号传送到驱动信号电路216。该信号导致驱动信号电路216调整提供给发射线圈212的随时间变化驱动信号的特性。更具体地说，驱动信号特性的调整导致了发源于发射线圈212 (以及来自功率发射设备210)的磁场强度的调整。换句话说，当调制检测器电路218检测到以预定调制速率调制的调制负载阻抗或负载电流的时候，调制检测器电路218导致驱动信号电路216产生驱动信号，该驱动信号导致功率信号的不同强度。因此，通过调制由功率接收设备230呈现的负载阻抗，功率接收设备230可能控制由功率发射设备210提供的功率电平。
[0041]在上述实施例中，调制检测器电路218被配置成:通过检测穿过发射线圈212的负载电流的调制来检测负载阻抗的调制。在其它实施例中，调制检测器电路218可以被配置成:通过检测其它类型的调制(例如负载电流相对于随时间变化驱动信号的相对相位移动的调制、随时间变化驱动信号的谐振振幅的调制、或一些其它可测量电信号的调制)来检测负载阻抗的调制。
[0042]根据一个实施例，当调制检测器电路218确定负载阻抗以预定调制速率调制的时候，调制检测器电路218导致驱动信号电路216以导致减小发源于功率发射设备210的磁场强度的方式(例如，以减小功率信号)调整随时间变化驱动信号的特性。在一个实施例中，调制检测器电路218导致驱动信号电路216按照时间增量来减小功率信号。例如，在一个实施例中，只要调制检测器电路218检测到负载阻抗是以预定调制速率调制，一旦具有第一持续时间的一系列顺次时间段的每一个期满，调制检测器电路218可能导致驱动信号电路216将功率信号调整第一增量。根据一个实施例，驱动信号电路216可能连续以增量方式将磁场强度减小直到最低值。例如，一旦一系列顺次10毫秒(ms)的时间段的每一个期满，调制检测器电路218可能导致驱动信号电路216产生功率信号，该功率信号从其电流强度被减小了 10%，直到该功率信号最大强度的10%的最小值。在其它实施例中，第一时间增量可以大于或小于10毫秒，功率信号强度的百分比调整可以大于或小于10%，和/或最小值可以大于或小于功率信号最大强度的10%。
[0043]根据进一步的实施例，当调制检测器电路218确定负载阻抗没有以预定调制速率调制，调制检测器电路218导致驱动信号电路216以导致增加发源于功率发射设备210的磁场强度的方式(例如，以增加功率信号)调整随时间变化驱动信号的特性。在一个实施例中，调制检测器电路218导致驱动信号电路216按照时间增量来增加功率信号。例如，在一个实施例中，只要调制检测器电路218检测到负载阻抗没有以预定调制速率调制，一旦具有第二持续时间的一系列顺次时间段的每一个期满，调制检测器电路218可能导致驱动信号电路216将功率信号调整第二增量。第二增量可以相同于或不同于第一增量，和/或第二持续时间可以相同于或不同于第一持续时间。
[0044]根据一个实施例，驱动信号电路216可能连续以增量方式将磁场强度增加到最大值。例如，一旦一系列顺次的10毫秒(ms)的时间段的每一个期满，调制检测器电路218可能导致驱动信号电路216产生功率信号，该功率信号从其电流强度被增加了 10%，直到功率信号的最大强度。在其它实施例中，第二时间增量可以大于或小于10毫秒,功率信号强度的百分比调整可以大于或小于10%，和/或最大值可以小于功率信号的最大强度。
[0045]为了调整发源于功率发射设备210 (或功率信号)的磁场强度，驱动信号电路216可能调整被提供给发射线圈212的随时间变化驱动信号的多种特性。例如，驱动信号电路216可能调整随时间变化驱动信号的占空因数、驱动信号的频率、和/或随时间变化驱动信号的电压电平，包括其它特性。
[0046]为了增强对功率发射设备和功率接收设备的多种实施例的一些实施例的理解,实施无线充电(例如，在图2的系统200中)的方法的实施例现在将被描述。更特别地，图3和图4根据示例实施例，是分别用于功率发射设备(例如，图2的功率发射设备210)和功率接收设备(例如，图2的功率发射设备230)以参与无线充电过程的方法的流程图。出于简洁的目的，所述方法实施例没有被详细描述，并且应了解，许多上面讨论的方法细节可能适用于以下所述的方法实施例。
[0047]图3描述了用于从功率发射设备(例如，图1和图2的功率接收设备110、210)的角度执行无线充电的方法的一个实施例。在块302，所述方法可能通过给发射线圈(例如，图2的发射线圈212)提供驱动信号(例如，通过图2的驱动信号电路216)开始，其响应于产生发源于功率发射设备(例如，来自图2的接口表面214)的对应的随时间变化的磁场。初始时，在检测到负载之前，功率发射设备可能产生驱动信号，其导致发源于所述设备的最大强度的磁场。以这种方式，当功率接收设备初始时变为紧密接近功率发射设备的时候，功率发射设备可能将最大功率发射到功率接收设备。
[0048]在块304，功率发射设备感测由足够紧密接近功率发射设备的功率接收设备(例如，图2的功率接收设备230)呈现的负载阻抗(如果有的话)的稳定性。更具体地说，在块304，功率发射设备确定(例如，通过图2的调制检测器电路218)负载阻抗是否是调制的。如果是，在一个实施例中，在块306，那么功率发射设备可能确定负载阻抗是否以第一预定调制速率调制，所述第一预定调制速率指示功率接收设备希望功率发射设备减小功率信号的强度。根据进一步的实施例，功率发射设备还可能确定负载阻抗是否以第二预定速率(例如，指示功率接收设备正在经历过温度情况)调制。
[0049]根据一个实施例中，当(例如，在图2的节点282的)整流电压小于第一阈值电压(例如，图2的第一阈值电压292)的时候，功率接收设备没有导致其呈现的负载阻抗以预定调制速率调制。通过抑制以第一预定调制速率调制负载阻抗，功率接收设备本质上将请求传送到功率发射设备，以提供更多的功率。因此，当功率接收设备确定负载阻抗没有调制(块304)或者负载阻抗没有以第一预定调制速率调制(块306)的时候，功率发射设备通过调整其提供给发射线圈(例如，图2的发射线圈212)的驱动信号的一个或多个特性，来增加了磁场强度(或功率信号的电平)。例如，根据一个实施例，只要负载阻抗调制没有以预定调制速率调制，一旦具有第一持续时间的一系列顺次时间段的每一个期满，功率发射设备可能将磁场强度增加第一增量，直到最大水平。
[0050]相反，当(例如，在图2的节点282的)整流电压大于第一阈值电压(例如，图2的第一阈值电压292)的时候，功率接收设备导致其呈现的负载阻抗以预定调制速率调制。通过以第一预定调制速率调制其呈现的调制阻抗，功率接收设备本质上将请求传送到功率发射设备，以提供较小的功率。因此，当功率接收设备确定负载阻抗是调制的(块304)和负载阻抗以第一预定调制速率调制(块306)的时候，功率发射设备通过调整其提供给发射线圈(例如，图2的发射线圈212)的驱动信号的一个或多个特性，来减小磁场强度(或功率信号的电平)。例如，根据一个实施例，只要负载阻抗调制以预定调制速率调制，一旦具有第二持续时间的一系列顺次时间段的每一个期满，功率发射设备可能将磁场强度减小第二增量，直到最小水平。如果功率发射设备确定负载阻抗以第二预定调制速率(指示功率接收设备内的过温度情况)调制，功率发射设备可能以不同的速率(例如，更迅速地)减小磁场强度。无论哪种方式，所述方法可能通过连续给发射线圈提供驱动信号(块302)、确定所述负载阻抗是否以预定调制速率调制(块304、306)、以及基于所述确定增加或减小功率信号(块308、310)而连续进行。
[0051]图4描述了用于从功率接收设备(例如，图1和图2的功率接收设备130、230)的角度执行无线充电的方法的一个实施例。在块402，所述方法可能通过从影响了接收线圈(例如，图2的接收线圈232)的交变磁场产生的输入交变波形开始，其中所述磁场发源于所述功率接收设备外部的源(例如，发源于图1和图2的功率发射设备110、210)。在块404，功率接收设备(例如，通过图2的整流器234和存储电容器242)整流输入波形，以产生具有整流电压的整流波形。随后，功率接收设备(例如，通过图2的比较器252)将整流电压和第一阈值电压(例如，图2的第一阈值电压292)进行比较。
[0052]在块406，确定整流电压是否大于所述第一阈值电压。如果是，那么在块408，调制信号被产生(例如，通过图2的调制器250)，这导致负载电路(例如，图2的负载电路260)以第一预定调制速率与接收线圈耦合和解除耦合。通过调制由功率接收设备呈现的负载阻抗，功率接收设备可能将消息传送到功率发射设备，以降低功率信号。
[0053]在块410，当整流电压不大于所述第一阈值电压的时候，(例如，由图2的温度传感器270)进一步确定功率接收设备内的温度是否超过温度阈值。如果是，那么在块408，调制信号被产生(例如，通过图2的调制器250)，这导致负载电路(例如，图2的负载电路260)以第二预定调制速率与接收线圈耦合和解除耦合，所述第二预定调制速率可能等于或者可能不等于所述第一预定调制速率。
[0054]在块412，功率接收设备也可能确定整流电压是否小于第二阈值电压，其中所述第二阈值电压可以等于所述第一阈值电压(在没有实现迟滞的系统中)或第二阈值电压可以不同于(例如，小于)第一阈值电压(在实现迟滞的系统中)。当整流电压小于第二阈值电压的时候，那么在块414，功率接收设备抑制产生调制信号或抑制导致负载电路以预定调制速率与接收线圈耦合和解除耦合。通过抑制调制功率接收设备呈现的负载阻抗，功率接收设备可能将消息传送到功率发射设备，以提高功率信号。然后，所述方法如图所示进行迭代。
[0055]应了解，在图3和图4中所示的多种方法步骤可以以其它顺序而不是所示的例子顺序被提供，和/或所述方法可能包括更多、更少或不同的步骤。此外，某些步骤可以被紧缩成单一步骤，以及其它单一步骤可以被扩展成多个步骤。此外，所述方法步骤的某一些可以被并行而不是串行执行。那些本领域所属技术人员将了解如何修改产生相同结果的图示的流程图。因此，这样的修改旨在被包括在本发明主题的范围内。
[0056]功率接收设备的一个实施例包括接收线圈、整流器、负载电路以及调制电路。所述接收线圈被配置成:从发源于所述功率接收设备外部的源的接收交变磁场产生输入交变波形。所述整流器耦合于所述接收线圈并且被配置成:整流所述输入交变波形以在所述整流器的输出传送具有整流电压的功率。所述负载电路被配置成:选择性地耦合于所述接收线圈。当所述负载电路从所述接收线圈解除耦合的时候，所述功率接收设备呈现第一负载阻抗，以及当所述负载电路耦合于所述接收线圈的时候，所述功率接收设备呈现不同的第二负载阻抗。所述调制电路耦合于所述整流器的所述输出，以及，所述调制电路被配置成:当所述整流电压和第一阈值电压具有第一不等式关系的时候，导致所述负载电路以预定调制速率与所述接收线圈耦合和解除耦合。
[0057]功率发射设备的一个实施例包括驱动信号电路、发射线圈以及调制检测器电路。所述驱动信号电路被配置成产生随时间变化驱动信号。所述发射线圈耦合于所述驱动信号电路，并且被配置成:接收所述随时间变化驱动信号以及将所述随时间变化驱动信号转换成发源于所述功率接收设备的所述交变磁场。所述调制检测器电路耦合于所述发射线圈和所述驱动信号电路。所述调制检测器电路被配置成:检测磁耦合于所述发射线圈的负载阻抗的调制；确定所述负载阻抗是否以预定调制速率调制；以及，当所述负载阻抗以预定调制速率调制的时候，导致所述驱动信号电路调整所述随时间变化驱动信号的特性，其导致发源于所述功率发射设备的所述磁场强度的调整。
[0058]无线充电方法的一个实施例由功率接收设备执行。所述方法包括:由接收线圈从发源于所述功率接收设备外部的源的接收的交变磁场产生输入交变波形；整流所述输入交变波形，以传送具有整流电压的功率；将所述整流电压和第一阈值电压进行比较。所述方法还包括:当所述整流电压和第一阈值电压具有第一不等式关系的时候，导致负载电路以预定调制速率与所述接收线圈耦合和解除耦合。当所述负载电路从所述接收线圈解除耦合的时候，所述功率接收设备呈现第一负载阻抗，当所述负载电路耦合于所述接收线圈的时候，所述功率接收设备呈现不同的第二负载阻抗。
[0059]无线充电方法的另一个实施例由功率发射设备执行。所述方法包括:给发射线圈提供随时间变化驱动信号；由所述发射线圈将所述随时间变化驱动信号转换成发源于所述功率发射设备的交变磁场；检测磁耦合于所述发射线圈的负载阻抗的调制；确定所述负载阻抗是否以预定调制速率调制；以及当所述负载阻抗以所述预定调制速率调制的时候，调整所述随时间变化驱动信号的特性，其导致发源于所述功率发射设备的所述交变磁场的所述强度的调整。
[0060]虽然结合特定系统、装置、以及方法，已经对本发明主题的原则进行了描述，应该清楚了解到该描述仅仅是通过例子而不是对本发明主题范围的限定。本发明所描述的以及附图中所说明的多种功能或处理块可以在硬件、固件、软件或由其产生的任何组合中得到实施。此外，本发明所采用的措辞或术语是为了描述而不是限定。
[0061]对特定实施例的上述描述充分揭示了本发明的一般特性，其他人可以通过运用当前知识，在不脱离一般概念的情况下很容易地对其进行修改和/或调节以适合多种应用。因此，这些调节和修改是在本发明实施例的意图和等同物范围中进行的。本发明主题包含所具有这些替代物、修改、等值物、以及在附加权利要求的精神和宽范中的变化。
【权利要求】
1.一种功率接收设备，包括: 接收线圈，所述接收线圈被配置成:从接收的交变磁场产生输入交变波形，所述接收的交变磁场发源于所述功率接收设备外部的源； 整流器，所述整流器耦合于所述接收线圈，并且被配置成:整流所述输入交变波形，以在所述整流器的输出处传送具有整流电压的功率； 负载电路，负载电路被配置成:选择性地耦合于所述接收线圈，其中，当所述负载电路从所述接收线圈解除耦合的时候，所述功率接收设备呈现第一负载阻抗，以及当所述负载电路耦合于所述接收线圈的时候，所述功率接收设备呈现不同的第二负载阻抗；以及 调制电路，所述调制电路耦合于所述整流器的所述输出，其中，所述调制电路被配置成:当所述整流电压和第一阈值电压具有第一不等式关系的时候，导致所述负载电路以预定调制速率与所述接收线圈耦合和解除耦合。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述调制电路还被配置成:将所述整流电压与一个或多个阈值电压进行比较，以在所述整流电压和所述第一阈值电压具有所述第一不等式关系的时候，导致所述负载电路以所述预定调制速率与所述接收线圈耦合和解除耦合，并且当所述整流电压和第二阈值电压具有不同的第二不等式关系的时候，抑制导致所述负载电路以所述预定调制速率与所述接收线圈耦合和解除耦合，其中，所述第一阈值电压和所述第二阈值电压可以是相同电压或者不同电压。
3.根据权利要 求1所述的设备，其中: 当所述整流电压大于所述第一阈值电压的时候，所述调制电路以所述预定调制速率产生调制信号，以及当所述整流电压小于所述第一阈值电压的时候，所述调制电路抑制产生所述调制信号；以及 所述负载电路包括开关，所述开关用作:响应于所述调制信号，将所述负载电路的阻抗影响组件与所述接收线圈耦合和解除耦合。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述阻抗影响组件包括从以下选择的一个或多个组件:一个或多个电容器、一个或多个电感器、一个或多个电阻器、以及一个或多个二极管。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，等于所述第一阈值电压的参考电压被提供给所述调制电路，并且其中，所述调制电路包括: 比较器，比较器被配置成:将所述整流电压与所述第一阈值电压进行比较，并且产生调制使能信号，所述调制使能信号具有反映所述整流电压大于还是小于所述第一阈值电压的状态；以及 调制器，所述调制器被配置成:当所述调制使能信号指示所述整流电压大于所述第一参考电压的时候，产生调制信号，所述调制信号以所述预定调制速率在第一信号电平和第二信号电平之间振荡；以及，当所述调制使能信号指示所述整流电压小于所述第一参考电压的时候，抑制产生所述调制信号，其中，当所述调制信号具有所述第一信号电平的时候，所述负载电路耦合于所述接收线圈，并且当所述调制信号具有所述第二信号电平的时候，所述负载电路没有耦合于所述接收线圈。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述功率接收设备还包括: 电压调节器，所述电压调节器耦合于所述整流器的所述输出，其中，所述电压调节器被配置成:当所述调节器在调节操作区域中操作的时候，在输出节点将所述整流电压调节到调节电压，并且其中，所述调节电压小于所述第一阈值电压。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述调节电压在4.5伏至5.5伏的范围内，以及所述第一阈值电压在5.5伏至10伏的范围内。
8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述功率接收设备是便携式设备，以及所述功率接收设备还包括: 电池充电系统，其中，所述输出终端耦合于所述电池充电系统，以将电荷提供给耦合与所述电池充电系统的电池。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述功率接收设备还包括: 温度传感器，所述温度传感器被配置成:检测所述功率接收设备内的温度，并且当所述温度超过温度阈值的时候，给所述调制电路提供控制信号，以及 其中，所述调制电路响应于从所述温度传感器接收到所述控制信号，来导致所述负载电路以第二调制速率与所述接收线圈耦合和解除耦合，其中，述第二调制速率与所述预定调制速率可以相同或不同。
10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述功率接收设备是从电池接收操作功率的便携式设备，并且所述功率接收设备是从以下中选择的:助听器、无线耳机、无线扬声器、无线耳塞设备、在耳耳机、远程控制设备、操纵杆、无线键盘、无线光标控制设备、手表、钥匙扣、以及便携式消费设备 。
11.一种功率发射设备,包括: 驱动信号电路，所述驱动信号电路被配置成:产生随时间变化驱动信号； 发射线圈，所述发射线圈耦合于所述驱动信号电路，并且被配置成:接收所述随时间变化驱动信号，并且将所述随时间变化驱动信号转换成发源于所述功率发射设备的交变磁场；以及 调制检测器电路，所述调制检测器电路耦合于所述发射线圈和所述驱动信号电路，其中，所述调制检测器电路被配置成:检测磁耦合于所述发射线圈的负载阻抗的调制；确定所述负载阻抗是否以预定调制速率调制；以及，当所述负载阻抗以所述预定调制速率调制的时候，导致所述驱动信号电路调整所述随时间变化驱动信号的特性，其致使发源于所述功率发射设备的所述磁场强度的调整。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述调制检测器电路被配置成:通过检测从以下选择的调制类型来检测所述负载阻抗的调制:穿过所述发射线圈的负载电流的调制；相对于所述随时间变化驱动信号的所述负载电流的相对相位移动的调制；以及，所述随时间变化驱动信号的谐振振幅的调制。
13.根据权利要求11所述的设备，其中，为了调整所述磁场的所述强度，所述驱动信号电路调整从以下选择的所述随时间变化驱动信号的特性:所述随时间变化驱动信号的占空因数；所述驱动信号的频率；以及，所述随时间变化驱动信号的电压电平。
14.根据权利要求11所述的设备，其中，当所述负载阻抗以所述预定调制速率调制的时候，所述调制检测器电路被配置成:导致所述驱动信号电路以导致减小发源于所述功率发射设备的磁场强度的方式，来调整所述特性。
15.根据权利要求14所述的设备，其中:只要所述负载阻抗调制是以所述预定调制速率调制，所述调制检测器电路被配置成:一旦一系列顺次时间段的每一个期满，就导致所述驱动信号电路通过增量来调整所述随时间变化驱动信号的特性，从而以增量方式将所述磁场的所述强度减小到最小值。
16.—种系统,包括: 功率发射设备，所述功率发射设备包括: 驱动信号电路，所述驱动信号电路被配置成:产生随时间变化驱动信号； 发射线圈，所述发射线圈耦合于所述驱动信号电路，并且被配置成:接收所述随时间变化驱动信号，以及将所述随时间变化驱动信号转换成发源于所述功率发射设备的交变磁场；以及 调制检测器电路，所述调制检测器电路耦合于所述发射线圈和所述驱动信号电路，其中，所述调制检测器电路被配置成:检测磁耦合于所述发射线圈的负载阻抗的调制；确定所述负载阻抗是否以预定调制速率调制；以及，当所述负载阻抗是以预定调制速率调制的时候，导致所述驱动信号电路调整所述随时间变化驱动信号的特性，其导致发源于所述功率发射设备的磁场强度的调整；以及 功率接收设备，所述功率接收设备包括: 接收线圈，所述接收线圈被配置成:从发源于所述功率发射设备的所述交变磁场产生输入交变波形； 整流器，所述整流器耦 合于所述接收线圈，并且被配置成:整流所述输入交变波形，以在所述整流器的输出传送功率； 负载电路，所述负载电路被配置成:选择性地耦合于所述接收线圈，其中，当所述负载电路从所述接收线圈解除耦合的时候，所述功率接收设备呈现第一负载阻抗，以及当所述负载电路耦合于所述接收线圈的时候，所述功率接收设备呈现不同的第二负载阻抗；以及调制电路，所述调制电路耦合于所述整流器的所述输出，其中，所述调制电路被配置成:当所述整流电压和第一阈值电压具有第一不等式关系的时候，导致所述负载电路以所述预定调制速率与所述接收线圈耦合和解除耦合。
17.一种由功率接收设备执行的无线充电方法，所述方法包括: 由接收线圈从接收的交变磁场产生输入交变波形，所述交变磁场发源于所述功率接收设备外部的源； 整流所述输入交变波形，以传送具有整流电压的功率； 将所述整流电压和第一阈值电压进行比较；以及 当所述整流电压和第一阈值电压具有第一不等式关系的时候，导致负载电路以预定调制速率与所述接收线圈耦合和解除耦合，其中，当所述负载电路从所述接收线圈解除耦合的时候，所述功率接收设备呈现第一负载阻抗，以及当所述负载电路耦合于所述接收线圈的时候，所述功率接收设备呈现不同的第二负载阻抗。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括: 将所述整流电压与第二阈值电压进行比较，其中，所述第一阈值电压和第二阈值电压可以是相同电压或不同电压；以及 当所述整流电压和所述第二阈值电压具有不同的第二不等式关系的时候，抑制导致所述负载电路以所述预定调制速率与所述接收线圈耦合和解除耦合。
19.根据权利要求17所述的方法，还包括: 当所述整流电压大于所述第一阈值电压的时候，产生调制信号，所述调制信号以所述预定调制速率在第一信号电平和第二信号电平之间振荡；以及 当所述整流电压小于所述第一阈值电压的时候，抑制产生所述调制信号，其中， 所述负载电路包括开关，所述开关用作:在所述调制信号具有所述第一信号电平的时候，将所述负载电路的阻抗影响组件耦合于所述接收线圈，以及在所述调制信号具有所述第二信号电平的时候，将所述阻抗影响组件从所述接收线圈解除耦合。
20.根据权利要求17所述的方法，还包括: 检测所述功率接收设备内的温度； 确定所述温度是否超过温度阈值；以及 响应于确定所述温度超过所述温度阈值，导致所述负载电路以第二调制速率与所述接收线圈耦合和解除耦合，其中，所述第二调制速率与所述预定调制速率可以相同或不同。
21.一种由功率发射设备执行的无线充电方法，所述方法包括: 给发射线圈提供随时间变化驱动信号； 由所述发射线圈将 所述随时间变化驱动信号转换成发源于所述功率发射设备的交变磁场； 检测磁耦合于所述发射线圈的负载阻抗的调制； 确定所述负载阻抗是否以预定调制速率调制；以及 当所述负载阻抗以所述预定调制速率调制的时候，调整所述随时间变化驱动信号的特性，其导致发源于所述功率发射设备的磁场强度的调整。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，检测所述负载阻抗的调制的步骤包括:检测从以下选择的调制类型:穿过所述发射线圈的负载电流的调制；相对于所述随时间变化驱动信号的所述负载电流的相对相位移动的调制；以及，所述随时间变化驱动信号的谐振振幅的调制。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，调整所述随时间变化驱动信号的特性的步骤包括:调整从以下选择的所述随时间变化驱动信号的特性:所述随时间变化驱动信号的占空因数；所述驱动信号的频率；以及，所述随时间变化驱动信号的电压电平。
24.根据权利要求21所述的方法，其中，当所述负载阻抗以所述预定调制速率调制的时候调整所述随时间变化驱动信号的特性的步骤包括:以导致减小发源于所述功率发射设备的所述磁场强度的方式，来调整所述特性。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，只要所述负载阻抗调制以所述预定调制速率调制就调整所述随时间变化驱动信号的特性的步骤包括:一旦一系列顺次时间段的每一个期满，就通过增量来调整所述特性，从而以增量方式将发源于所述功率发射设备的所述磁场强度减小到最小值。
【文档编号】H02J7/00GK104052166SQ201410092907
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2013年3月13日
【发明者】约翰·M·皮戈特 申请人:飞思卡尔半导体公司