用于在无线功率接收器中调节响应的系统和方法与流程
本公开总体上涉及无线功率。更具体地，本公开涉及调节无线功率接收器中的响应。
背景技术：
越来越多的各种各样的电子设备经由可充电电池进行供电。这样的设备包括移动电话、便携式音乐播放器、膝上型计算机、平板电脑、计算机外围设备、通信设备(例如，蓝牙设备)、数码相机、助听器等。虽然电池技术已经得到改进，但电池供电的电子设备越来越需要并且消耗更多的功率，因此通常需要再充电。可充电设备通常经由有线连接进行充电，有线连接需要电缆或物理连接到电源的其他类似连接器。电缆和类似的连接器有时可能不方便或麻烦并且具有其他缺点。例如，无线功率充电系统可以允许用户在没有物理电连接的情况下对电子设备充电和/或供电，因此减少了电子设备的操作所需要的组件的数目并且简化了电子设备的使用。这样，期望能够有效且安全地传输功率以对可充电电子设备进行充电的无线充电系统和方法。
技术实现要素：
在所附权利要求的范围内的系统、方法和设备的各种实现每个具有若干方面，其中没有一个方面单独负责本文中描述的期望属性。在不限制所附权利要求的范围的情况下，本文中描述了一些突出的特征。
在附图和以下描述中阐述了本说明书中描述的主题的一个或多个实现的细节。根据说明书、附图和权利要求，其他特征、方面和优点将变得很清楚。注意，附图中的相对尺寸可能未按比例绘制。
本公开的一个方面提供了一种无线功率接收器，其包括：被配置为响应于初级磁场而生成充电电流的接收天线；以及位于接收天线与无线功率接收器的金属结构之间的场调节元件，场调节元件被配置为调节能够到达接收天线的次级磁场的量。
本公开的另一方面提供了一种用于调节无线功率接收器中的接收天线的响应的方法，其包括响应于初级磁场而生成充电电流，以及限制到达无线电源接收器中的接收天线的次级磁场的量。
本公开的另一方面提供了一种无线功率接收器，其包括被配置为响应于初级磁场而生成充电电流的接收天线，其中次级磁场是由无线功率接收器中的涡电流生成的。无线功率接收器还包括位于接收天线与无线功率接收器的金属结构之间的场调节元件，场调节元件被配置为调节次级磁场的量，其中场调节元件选自：被配置为在朝向接收天线的方向上减小次级磁场的强度的场阻挡元件、被配置为在朝向无线功率接收器的金属结构的方向上减小初级磁场的强度使得次级磁场基本上被减小的场阻挡元件、以及被配置为生成第三磁场的场改变元件，第三磁场被配置为在朝向接收天线的方向上减小次级磁场的强度。
本公开的另一方面提供了一种用于无线功率传输的设备，其包括用于响应于初级磁场而生成充电电流的部件、以及用于限制到达用于生成充电电流的部件的次级磁场的量的部件。
附图说明
关于下面的讨论并且特别是附图，要强调的是，所示出的细节代表了用于说明性讨论的示例，并且被呈现用于提供对本公开的原理和概念方面的描述。在这方面，没有试图示出超出对本公开的基本理解所需要的实现细节。结合附图进行的以下讨论使得本领域技术人员明白如何实践根据本公开的实施例。在附图中：
图1是根据示例性实施例的示例性无线功率传递系统的功能框图。
图2是根据各种示例性实施例的无线功率传递系统的示例的功能框图。
图3是根据示例性实施例的包括发射天线或接收天线的图2的发射电路或接收电路的一部分的示意图。
图4是根据示例性实施例的可以在图1的无线功率传递系统中使用的发射器的功能框图。
图5是根据示例性实施例的可以在图1的无线功率传递系统中使用的接收器的功能框图。
图6是可以在图4的发射电路中使用的发射电路的一部分的示意图。
图7是示出位于无线充电表面上的示例性接收器的示意图。
图8是示出位于无线充电表面上的示例性接收器的示意图。
图9是示出具有可调节响应的接收器的无线功率传递系统的示例性实施例的示意图。
图10是示出具有可调节响应的接收器的无线功率传递系统的示例性实施例的示意图。
图11是示出具有可调节响应的接收器的无线功率传递系统的示例性实施例的示意图。
图12是具有可调节响应的接收器的无线功率传递系统的示例性实施例的平面图。
图13是具有可调节响应的接收器的无线功率传递系统的示例性实施例的平面图
图14是具有可调节响应的接收器的无线功率传递系统的示例性实施例的平面图。
图15是示出具有可调节响应的接收器的无线功率传递系统的示例性实施例的示意图。
图16是图15的无线功率传递系统的示例性实施例的平面图。
图17是示出用于调节无线功率接收器中的响应的方法的示例性实施例的流程图。
图18是用于调节无线功率接收器中的响应的装置的功能框图。
附图中示出的各种特征可能未按比例绘制。因此，为了清楚起见，各种特征的尺寸可以任意地扩展或减小。此外，一些附图可能未描绘给定系统、方法或设备的所有组件。最后，在整个说明书和附图中，相同的附图标记可以用于表示相同的特征。
具体实施方式
下面结合附图阐述的详细描述旨在作为本发明的示例性实施例的描述，而非旨在表示可以实践本发明的仅有实施例。贯穿本说明书使用的术语“示例性”表示“用作示例、实例或说明”，并且不应当被解释为比其他示例性实施例优选或有利。详细描述包括具体细节以便提供对本发明的示例性实施例的透彻理解。在某些情况下，某些设备以框图形式示出。
在本说明书中，术语“应用”还可以包括具有可执行内容的文件，可执行内容诸如：目标代码、脚本、字节代码、标记语言文件和补丁。此外，本文中提到的“应用”还可以包括本质上不可执行的文件，诸如可能需要打开的文档或需要访问的其他数据文件。
如本说明书中使用的，术语“组件”、“数据库”、“模块”、“系统”等旨在指代与计算机相关的实体，其是硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行软件。例如，组件可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。作为说明，在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以驻留在进程和/或执行线程内，并且组件可以位于一台计算机上和/或分布在两台或更多台计算机之间。另外，这些组件可以从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质来执行。组件可以通过本地和/或远程过程进行通信，诸如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如，来自通过信号与本地系统、分布式系统中的另一组件交互和/或跨越诸如互联网等网络与其他系统交互的一个组件的数据)。
可以使用相同的附图标记来标识以下附图中共同的附图元件。
无线功率传输可以是指在不使用物理电导体将发射器连接到接收器以传送功率的情况下，将与电场、磁场、电磁场等相关联的任何形式的能量从发射器传输到接收器(例如，可以通过自由空间传输功率)。输入到无线场(例如，磁场或电磁场)的功率可以由功率接收元件接收、捕获或耦合以实现功率传输。
期望具有有效且安全地传输功率的能力以无线地充电各种尺寸、形状和形状因子的可充电电子设备。一些无线接收器设备具有可能使无线充电困难的属性。例如，包含金属板的大型接收器或具有位于接收器中的金属板中央附近的小接收谐振器的接收器可能引起用于传输功率的无线充电场的不一致性。这样的不一致性在无线充电领域中有时可以称为“孔”或“峰值”，并且由于来自接收器中的金属板的涡电流效应，所得到的磁耦合将高于或低于预期。这导致磁耦合和功率传输的广泛变化，这使接收器天线设计复杂化。
图1是无线功率传递系统100的示例的功能框图。输入功率102从电源(未示出)提供给发射器104以生成用于执行能量传递的无线场105(例如，磁或电磁)。接收器108耦合到无线场105并且生成输出功率110以用于由被耦合以接收输出功率110的设备(在该图中未示出)存储或消耗。发射器104和接收器108分开距离112。发射器104包括被配置为向接收器108发射/耦合能量的功率发射元件114。接收器108包括被配置为接收或捕获/耦合从发射器104发射的能量的功率接收元件118。
发射器104和接收器108可以根据相互谐振关系来配置。当接收器108的谐振频率和发射器104的谐振频率基本上相同时，与谐振频率基本上不相同的情况相比，发射器104和接收器108之间的传输损耗减小。这样，当谐振频率基本上相同时，可以在更大的距离上提供无线功率传输。谐振电感耦合技术允许在各种距离上以及利用各种感应功率发射和接收元件配置来提高效率和改进功率传输。
无线场105可以对应于发射器104的近场。近场对应于其中存在由功率发射元件114中的电流和电荷产生的强无功场的区域，这些强无功场不会显著地辐射功率使其远离功率发射元件114。近场可以对应于在功率发射元件114的大约三个波长内或甚至大约一个波长(或其一部分)内的区域。通过将无线电场105中的大部分能量耦合到功率接收元件118，而不是将电磁波中的大部分能量传播到远场，可以进行有效的能量传递。
发射器104可以输出频率与功率发射元件114的谐振频率相对应的时变磁(或电磁)场。当接收器108在无线场105内时，时变磁(或者，电磁)场可以在功率接收元件118中感应出电流。如上所述，在功率接收元件118被配置为被配置为以功率传输元件114的频率进行谐振的谐振电路的情况下，可以有效地传输能量。可以对在功率接收元件118中感应出的交流(ac)信号进行整流以产生直流(dc)信号，该直流(dc)信号可以被提供以对能量存储装置(例如，电池)充电或为负载供电。
图2是无线功率传递系统200的示例的功能框图。系统200包括发射器204和接收器208。发射器204被配置为向功率发射元件214提供功率，功率发射元件214被配置为向功率接收元件218无线地发射功率，功率接收元件218被配置为从功率发射元件214接收功率并且向接收器208提供功率。
发射器204包括发射电路206，发射电路206包括振荡器222、驱动电路224和前端电路226。振荡器222可以被配置为生成期望频率的振荡器信号，该振荡器信号可以响应于频率控制信号223而进行调节。振荡器222可以将振荡器信号提供给驱动电路224。驱动电路224可以被配置为基于输入电压信号225(vd)以例如功率发射元件214的谐振频率来驱动功率发射元件214。驱动电路224可以是被配置为从振荡器222接收方波并且输出正弦波的开关放大器。
前端电路226可以包括被配置为滤除谐波或其他不想要的频率的滤波器电路。前端电路226可以包括被配置为将发射器204的阻抗与功率发射元件214的阻抗相匹配的匹配电路。如下面将更详细地解释的，前端电路226可以包括用于与功率发射元件214产生谐振电路的调谐电路。作为驱动功率传输元件214的结果，功率传输元件214生成无线电场205以便以足以为电池236充电或为负载供电的电平无线地输出功率。
发射器204还包括控制器240，控制器240可操作地耦合到发射电路206并且被配置为控制发射电路206的一个或多个方面或者完成与管理功率传输相关的其他操作。控制器240可以是微控制器或处理器。控制器240可以实现为专用集成电路(asic)。控制器240可以直接或间接地可操作地连接到发射电路206的每个组件。控制器240还可以被配置为从发射电路206的每个组件接收信息，并且基于接收的信息执行计算。控制器240可以被配置为为每个组件生成可以调节该组件的操作的控制信号(例如，信号223)。这样，控制器240可以被配置为基于由控制器240执行的操作的结果来调节或管理功率传输。发射器204还可以包括被配置为存储数据的存储器(未示出)，例如，诸如用于引起控制器240执行特定功能(诸如与无线功率传输的管理有关的功能)的指令。
接收器208(本文中也称为功率接收单元pru)包括接收电路210，接收电路210包括前端电路232和整流器电路234。前端电路232可以包括被配置为匹配接收电路210的阻抗与功率接收元件218的阻抗的匹配电路。如下所述，前端电路232还可以包括用于与功率接收元件218产生谐振电路的调谐电路。整流电路234可以从ac功率输入生成dc功率输出以对电池236充电，如图3所示。接收器208和发射器204也可以在单独的通信信道219(例如，
接收器208可以被配置为确定由发射器204发射并且由接收器208接收的功率量是否适合于对电池236充电。发射器204可以被配置为生成具有用于提供能量传递的直接场耦合系数(k)的主要为非辐射的场。接收器208可以直接耦合到无线场205并且可以生成输出功率以用于由耦合到输出或接收电路210的电池236(或负载)存储或消耗。
接收器208还包括控制器250，控制器250可以与如上所述的发射控制器240类似地配置以用于管理无线功率接收器208的一个或多个方面。接收器208还可以包括被配置为存储数据的存储器(未示出)，例如，诸如用于引起控制器250执行特定功能(诸如与无线功率传输的管理有关的功能)的指令。
如上所述，发射器204和接收器208可以分开一段距离，并且可以根据相互谐振关系来配置以试图减少发射器204与接收器208之间的传输损耗。
图3是图2的发射电路206或接收电路210的一部分的示例的示意图。如图3所示，发射或接收电路350包括功率发射或接收元件352和调谐电路360。功率发射或接收元件352还可以称为或被配置为诸如“环”天线等天线。术语“天线”通常是指可以无线地输出能量以用于由另一天线接收并且可以从另一天线接收无线能量的组件。功率发射或接收元件352在本文中也可以称为或配置为“磁”天线，诸如感应线圈(如图所示)、谐振器或谐振器的一部分。功率发射或接收元件352也可以称为被配置为无线地输出或接收功率的类型的线圈或谐振器。如本文中使用的，功率发射或接收元件352是被配置为无线地输出和/或接收功率的类型的“功率传输组件”的示例。功率发射或接收元件352可以包括空气芯或诸如铁氧体芯(未示出)等物理芯。
当功率发射或接收元件352被配置为具有调谐电路360的谐振电路或谐振器时，功率发射或接收元件352的谐振频率可以基于电感和电容。电感可以简单地是由形成功率发射或接收元件352的线圈和/或其他电感器生成的电感。电容(例如，电容器)可以由调谐电路360提供以便以期望的谐振频率产生谐振结构。作为非限制性示例，调谐电路360可以包括可以被添加到发射或接收电路350以产生谐振电路的电容器354和电容器356。
调谐电路360可以包括用于与功率发射或接收元件352形成谐振电路的其他组件。作为另一非限制性示例，调谐电路360可以包括并联放置在电路350的两个端子之间的电容器(未示出)。还有其他设计是可能的。例如，前端电路226中的调谐电路可以具有与前端电路232中的调谐电路相同的设计(例如，360)。备选地，前端电路226可以使用与前端电路232中的不同的调谐电路设计。
对于功率发射元件，频率基本上对应于功率发射或接收元件352的谐振频率的信号358可以是功率发射或接收元件352的输入。对于功率接收元件，频率基本上对应于功率发射或接收元件352的谐振频率的信号358可以是来自功率发射或接收元件352的输出。虽然本文中公开的各方面总体上可以涉及谐振无线功率传输，但是本领域普通技术人员将理解，本文中公开的各方面可以用于无线功率传输的非谐振实现。
图4是根据示例性实施例的可以在图1的无线功率传输系统中使用的发射器404的功能框图。发射器404可以包括发射电路406和发射天线414。发射天线414可以是如图3所示的天线352。发射天线414可以被配置为如上面参考图2所描述的发射天线214。在一些实现中，发射天线414可以是线圈(例如感应线圈)。在一些实现中，发射天线414可以与更大的结构相关联，诸如垫、桌、席、灯或其他固定配置。发射电路406可以通过提供导致在发射天线414周围产生能量(例如磁通量)的振荡信号而向发射天线414提供功率。发射器404可以以任何合适的频率操作。作为示例，发射器404可以在6.78mhz的ism频带上操作。
发射电路406可以包括用于将发射电路406的阻抗(例如50欧姆)与发射天线414的阻抗进行匹配的固定阻抗匹配电路409以及被配置为将谐波发射减少到防止耦合到接收器108(图1)的设备的干扰和这样的设备的自干扰的低通滤波器(lpf)408。其他示例性实施例可以包括不同的滤波器拓扑结构，该滤波器拓扑结构包括但不限于在通过其他频率的同时衰减特定频率的陷波滤波器，并且其他示例性实施例可以包括自适应阻抗匹配，其可以基于可测量的传输度量(诸如到发射天线414的输出功率或由发射器驱动器电路424汲取的dc电流)而变化。发射电路406还包括被配置为驱动由振荡器423确定信号的驱动器电路424。发射电路406可以由分立器件或电路组成，或备选地可以由集成的配件组成。
发射电路406还可以包括控制器415，该控制器415用于在针对特定接收器的发射阶段(或占空比)期间选择性地启用振荡器423、用于调整振荡器423的频率或相位、并且用于调整实现通信协议的输出功率电平以用于通过其附接的接收器而与相邻设备进行交互。应当注意，控制器415在本文也可以被称为处理器。控制器可以被耦合到存储器470。调整传输路径中的振荡器相位和相关电路可以允许减少带外发射，特别是在从一个频率转换到另一个频率的情况下。
发射电路406还可以包括负载感测电路416，其用于检测由发射天线414产生的近场附近的激活的接收器的存在或不存在。作为示例，负载感测电路416监测流向发射器驱动器电路424的电流，该电流可能受到由发射天线414产生的场附近存在或不存在激活的接收器的影响，这将在下面进一步描述。控制器415监测发射器驱动器电路424上负载变化的检测，以用于确定是否使振荡器423能够发射能量以及是否与激活的接收器进行通信。
发射天线414可以利用绞合线实现或作为天线带来实现，该天线带的厚度、宽度和金属类型被选择成保持电阻损耗较低。
发射器404可以收集并追踪关于接收器设备的行踪和状态的信息，该接收器设备可以与发射器404相关联。因此，发射电路406可以包括连接到控制器415(在本文中也被称为处理器)的存在检测器480、封闭式检测器460或上述两者的组合。响应于来自存在检测器480和封闭式检测器460的存在信号，控制器415可以调整由发射器驱动器电路424输送的功率量。发射器404可以通过多个功率源(诸如例如将在建筑物中存在的ac功率进行转换的ac-dc转换器(未示出)，将dc电源转换成适用于发射器404电压的dc-dc转换器(未示出))来接收功率，或者直接从dc电源(未示出)接收功率。
作为非限制性示例，存在检测器480可以是用于感测被插入到发射器404覆盖区域中的待充电设备的初始存在的运动检测器。在检测之后，发射器404可以被开启并且由设备接收的功率可以被用来以预定方式切换接收器设备上的开关，这又导致发射器404的驱动点阻抗的改变。
作为另一个非限制性示例，存在检测器480可以是能够例如通过红外检测、运动检测或其他合适手段检测人类的检测器。在一些示例性实施例中，可以存在限制发射天线414可以在特定频率处发射的功率量的规则。在一些情况下，这些规则旨在保护人类免受电磁辐射。然而，可以存在这样的环境，其中发射天线414被放置在未被人类占用或者很少被人类占用的区域中，诸如例如车库、工厂车间、商店等。如果这些环境没有人类，那么可以允许增加发射天线414的功率输出超过正常功率限制规定。换句话说，控制器415可以响应于人类存在而将发射天线414的功率输出调整到规定水平或更低，并且当人类在距离发射天线414无线充电场的规定距离之外时而将发射天线414的功率输出调整到高于规定水平的水平。
作为非限制性示例，封闭式检测器460(在本文中也可以被称为封闭式隔室检测器或封闭式空间检测器)可以是诸如感测开关的设备以用于确定封闭物何时处于关闭或打开状态。当发射器处于封闭状态的封闭物中时，可以增加发射器的功率水平。
在示例性实施例中，可以使用发射器404不会无限期地保持开启的方法。在这种情况下，发射器404可以被编程成在用户确定的时间量之后关闭。该特征防止发射器404，特别是发射器驱动器电路424在其周边的无线设备完全充电之后长时间运行。该事件可能由于电路未从中继器或接收天线218发送的信号而检测到设备被完全充电。为了防止发射器404在另一个设备被放置在其周边时自动关闭，发射器404的自动关闭特征可以仅在其周边检测到缺少运动的设定时段之后被激活。用户能够确定非活动时间间隔，并根据需要进行改变。作为非限制性示例，时间间隔可以比假定设备最初被完全放电的情况下对特定类型的无线装置充电所需的时间间隔更长。
图5是根据示例性实施例的可以在图1的无线功率传输系统中使用的接收器508的功能框图。该接收器508包括接收电路510，其可以包括接收天线518。接收器508还耦合到设备550以用于向其提供接收的功率。应当注意，接收器508被示出为在设备550外部，但是可以被集成到设备550中。能量可以无线传播到接收天线518，然后通过接收电路510的其余部分耦合到设备550。作为示例，充电设备可以包括诸如移动电话、便携式音乐播放器、膝上型计算机、平板计算机、计算机外围设备、通信设备(例如蓝牙设备)、数字相机、助听器(和其他医疗设备)、可穿戴设备等。
接收天线518可以被调谐成与发射天线414(图4)相同的频率谐振或者在发射天线414的指定频率范围内谐振。接收天线518可以具有与发射天线414类似的尺寸，或者可以基于相关联的设备550的尺寸而具有不同大小。作为示例，设备550可以是具有比发射天线414的直径或长度更小的直径或长度尺寸的便携式电子设备。在这样的示例中，接收天线518可以被实现为多匝线圈以便减少调谐电容器(未示出)的电容值并且增加接收线圈的阻抗。作为示例，可以将接收天线518放置在设备550的大致圆周的周围，以便最大化天线直径并减少接收天线518的环形匝(即绕组)数和绕组间的电容。
接收电路510可以向接收天线518提供阻抗匹配。接收电路510包括功率转换电路506，其用于将接收的能量转换成供设备550使用的充电功率。功率转换电路506包括ac-dc转换器520，并且还可以包括dc-dc转换器522。ac-dc转换器520将在接收天线518处接收到的rf能量信号整流成具有输出电压的非交流功率。dc-dc转换器522(或其他功率调节器)将整流的能量信号转换成具有输出电压和输出电流的、与设备550兼容的能量电势(例如电压)。考虑各种ac-dc转换器，包括部分和完全整流器、调节器、桥接器、倍增器以及线性和开关转换器。
接收电路510还可以包括开关电路512，用于将接收天线518连接到功率转换电路506或备选地用于断开功率转换电路506。从功率转换电路506断开接收天线518不仅暂停设备550的充电，而且还将由发射器404(图2)所“看到”的“负载”进行改变。
当多个接收器508存在于发射器的近场中时，可能期望调整一个或多个接收器的加载和卸载以使其他接收器能够更高效地耦合到发射器。接收器508也可以被隐藏(cloaked)以便消除到其他附近接收器的耦合或减少在附近发射器上的加载。接收器的这种“卸载”在本文也被称为“隐藏(cloaking)”。此外，由接收器508控制并由发射器404检测的卸载与加载之间的这种切换可以提供从接收器508到发射器404的通信机制。此外，协议可以与使得能够从接收器508向发射器404发送消息的该切换相关联。作为示例，切换速度可以在100微秒的量级。
在示例性实施例中，发射器404与接收器508之间的通信可以经由“带外”的分离通信信道/天线或经由“带内”通信而发生，该“带内”通信可以经由用于功率传输的场的调制而发生。
接收电路510还可以包括信令检测器和信标电路514，其用于识别可以与从发射器到接收器的信息信令相对应的接收的能量波动。此外，信令和信标电路514还可以用于检测减少的信号能量(即信标信号)的传输并且将该减少的信号能量整流到标称功率以用于唤醒接收电路510内部的未供电电路或功率耗尽电路，以便配置用于无线充电的接收电路510。
接收电路510还包括控制器516，其用于协调本文描述的接收器508的进程，包括本文描述的开关电路512的控制。应当注意，控制器516在本文也可以被称为处理器。接收器508的隐藏还可以在发生其他事件时发生，其他事件包括检测到向设备550提供充电功率的外部有线充电源(例如壁式/usb电源)。除了控制接收器的隐藏之外，控制器516还可以监测信标电路514以确定信标状态并提取从发射器404发送的消息。控制器516还可以调整dc-dc转换器522以提高性能。
图6是可以用于图4的发射电路406中的发射电路600的一部分的示意图。发射电路600可以包括如上面在图4中所描述的驱动器电路624。如上所述，驱动器电路624可以是开关放大器，其可以被配置为接收方波并输出将被提供给发射电路650的正弦波。在一些情况下，驱动器电路624可以被称为放大器电路。驱动器电路624被示出为e类放大器；然而，根据本文描述的实施例可以使用任何合适的驱动器电路624。如图4所示，驱动器电路624可以由来自振荡器423的输入信号602进行驱动。驱动器电路624还可以被提供有驱动电压vd，该驱动电压vd被配置为控制可以通过发送电路650输送的最大功率。为了消除或减少谐波，发射电路600可以包括滤波器电路626。滤波器电路626可以是三极(电容器634、电感器632和电容器636)低通滤波器电路626。
由滤波器电路626输出的信号可以被提供给包括天线614的发射电路650。发射电路650可以包括串联谐振电路，该串联谐振电路具有电容620和电感(例如可以由于天线的电感或电容或者由于附加电容器组件)，该电感可以在由驱动器电路624提供的经滤波信号的频率处谐振。发射电路650的负载可以由可变电阻器622表示。该负载可以具有无线功率接收器508的功能，该无线功率接收器508被定位成从发射电路650接收功率。
图7是示出位于与发射器相关联的无线充电表面702上的示例性接收器508的示意图700。无线充电表面702可以包括垫子、桌子、毯子、灯或其他结构，并且可以包括图4的发射器404中描述的一些或所有元件。在图7所示的实施例中，接收器508的面积小于无线充电表面702的面积。在图7所示的实施例中，接收器508包括主接收天线518，并且与主接收天线518的尺寸相比相对较大。如本文中使用的，术语“天线”可以与术语“线圈”可互换地使用，并且在使用电容器实现时，可以包括谐振结构并且被称为“谐振器”。如图7所示，接收器508包括可以相对于主接收天线518的尺寸较大的外壳或其他金属结构704。在这种情况下，大的金属板引起大的电抗偏移，并且还导致耦合减少，由此，由发射器生成的场导致在金属结构704中感应出涡电流ie。涡电流ie生成次级磁场，次级磁场又在主接收天线518中生成电流ice，电流ice与主接收天线518中的充电电流irx相反。电流ice是指由涡电流ie在主接收天线518中感应出的反涡电流。这可能导致当接收器508在无线充电表面702上居中时，从发射器404到接收器508的磁耦合减小，因为金属结构704覆盖发射天线的最大区域(图7中未示出)并且因此在金属结构704中生成最大涡电流ie并且因此生成与在主接收天线518中生成的充电电流irx相反的最大电流ice。
当使用具有相对小的主接收天线的大的金属接收器时，具有均匀场的发射天线(未示出)将表现出比预期更宽的磁耦合范围。这使得接收器和接收天线设计由于宽的电压范围而变得困难，和/或使得接收器在无线充电表面702上的很多位置处不能接受电荷或者可能接受的电荷减少。因此，发射天线(未示出)与主接收天线518之间的整体磁性耦合减小，导致接收器508处可用的电压减小(这可能导致电压太低而不能使用)并且增加了在接收器508中的整流器之后的负载的有效源阻抗，因此可能减小可用功率。
图8是示出位于与发射器相关联的无线充电表面802上的示例性接收器508的示意图800。无线充电表面802可以包括垫子、桌子、毯子、灯或其他结构，并且可以包括图4的发射器404中描述的一些或所有元件。在图8所示的实施例中，接收器508的面积大于无线充电表面802并且悬垂在无线充电表面802上。在图8所示的实施例中，接收器508包括主接收天线518，并且与主接收天线518的尺寸相比相对较大。如本文中使用的，术语“天线”可以与术语“线圈”可互换地使用，并且在使用电容器实现时，可以包括谐振结构并且被称为“谐振器”。如图8所示，接收器508包括可以相对于主接收天线518的尺寸较大的外壳或其他金属结构804。
在这种情况下，大的金属板引起大的电抗偏移，并且还导致耦合增加，由此，在金属结构804中感应出的被称为涡电流ie的通量在接收天线518中生成电流ice，电流ice加强接收天线中的充电电流irx。这表示，当接收器508在无线充电表面802上居中时，从发射器404到接收器508的磁耦合增加了。
在相位方面来说，发射天线(未示出)以0°相位发射信号，并且在发射天线(未示出)之外，相位反向为180°。当接收器508没有悬垂在发射天线518上时(例如，在图7所示的实施例中)，在接收器的导电平面(未示出)内生成的涡电流ie处于180°相位，因此它在180°相位处生成场，该场有效地减小了发射天线(未示出)与接收天线518之间的耦合。当接收器508悬垂在发射器上时(例如，在图8所示的实施例中)，由接收天线518之外的场引起的涡电流ie是0°相位，因此感应场加强了电荷耦合。
当发生这种情况时，在金属结构804中生成的涡电流ie与图7中描述的方向相反，因为金属结构804的边缘延伸到“反向场”区域。在示例性实施例中，“反向场”区域可以是无线充电表面802的充电区域之外的区域，其中磁场环绕无线充电表面802中的发射天线(未示出)并且示出相反极性。这在接收天线518中在零度(0°)相位处感应出电流ice，该电流ice加强了由接收场生成的电流irx。结果，发射天线(未示出)与主接收天线518之间的整体磁耦合增加。在一些实例下，接收电压可能增加超过接收器508可以处理的极限。这可能损坏接收器508和/或导致昂贵的大且低效的设计。
图9是示出具有可调节响应的接收器的无线功率传递系统900的示例性实施例的示意图。无线功率传递系统900包括发射器(也称为功率发射单元(ptu))404和接收器(也称为功率接收单元(pru))508。发射器404包括具有一个或多个线圈914的发射天线414。为简单起见，图9中未示出发射器404的其他元件。
接收器508包括接收天线518、接地平面902、场调节元件905和铁氧体元件906。在示例性实施例中，场调节元件905可以包括被配置为调节、修改、包含或其他方式调节由接收器508经历的磁场的金属或金属元件。在示例性实施例中，场调节元件905可以包括除了铁氧体元件906之外的一个或多个其他铁氧体元件。接地平面902可以基本上由金属或金属导电材料形成，并且也可以是包含与接收器508相关的电路的印刷电路板(pcb)(未示出)的一部分。铁氧体元件906为由接收天线生成的磁场提供导磁路径，否则该磁场可能被接地平面902阻挡。
在示例性实施例中，通常，由发射天线414生成的场包括通常在区域950中的线圈914之内的0°相位场，并且包括通常在区域960中的线圈914之外的180°相位场。通常在区域950中的线圈914之内的场可以称为初级磁场。如果区域950中的0°相位场到达接地平面902，则由接地平面902生成的区域970中的场通常在180°相位处生成，该场与区域950中的原始0°相位场相反并且减小发射天线414与接收天线518之间的耦合。无线功率接收器508通常被设计为适应这种情况。通常在线圈914之外生成的由区域960中的发射天线414生成的180°相位场可以到达接地平面902并且在接地平面902中生成涡电流982。涡电流982可以在区域980中在0°相位处生成场，该场加强区域950中的原始0°相位场并且增加发射天线414与接收天线518之间的耦合。区域980中的场可以称为次级磁场。这种情况可能是有问题的，诸如通过引起可能导致无线功率接收器508中的过电压状况的过度耦合，使得期望消除、减少、阻止或以其他方式减轻区域980中的场的影响。为了消除或减轻区域980中的场的影响及其对无线功率接收器508的影响，期望防止区域980中的场到达接收天线518。区域950、960、970和980为了便于说明而被示出为矩形区域。本领域技术人员理解，磁场通常不是矩形形状，而是可以采用其他形状。
在示例性实施例中，场调节元件905可以被配置为中心场阻挡元件，中心场阻挡元件被配置为减小由接收天线518上的涡电流982生成的区域980中的场的强度，阻挡或以其他方式减轻该场的影响。在示例性实施例中，场调节元件905可以包括金属或其他导电材料、铁氧体材料或被配置为调节接收器508的响应的其他结构的线圈、段或块。例如，场调节元件905可以消除或减小由区域980中的涡电流982生成的否则可能到达接收天线518的磁场的强度，并且可以帮助消除或减小涡电流982引起本文中描述的有害影响的可能性。防止或限制由可能到达发射天线518的涡电流982生成的磁场的强度防止了涡电流982可能在无线功率接收器508中引起过电压状况。
期望防止由涡电流982生成的区域980中的场耦合到接收天线518。在该示例性实施例中，场调节元件905防止由涡电流982生成的区域980中的场耦合到接收天线518，从而防止可能导致接收器508中的过电压状况的过度耦合。
图10是示出具有可调节响应的接收器的无线功率传递1000的示例性实施例的示意图。无线功率传递系统1000包括发射器404和接收器508。发射器404包括具有一个或多个线圈914的发射天线414。发射器404的其他元件为简单起见而在图10中未示出。
接收器508包括接收天线518、接地平面1002、场调节元件1010、场调节元件1020和铁氧体元件1006。在示例性实施例中，场调节元件1010和场调节元件1020可以包括被配置为调节、修改、包含或以其他方式调节由接收器508生成的磁场的金属或金属元件。接地平面1002可以基本上由金属或金属导电材料形成，并且也可以是包含与接收器508相关的电路的印刷电路板(pcb)(未示出)的一部分。铁氧体元件1006为由接收天线518生成的磁场提供导磁路径，否则该磁场可能被接地平面1002阻挡。
在示例性实施例中，通常，由发射天线414生成的场包括通常在区域1050中的线圈914之内的0°相位场，并且包括通常在区域1060中的线圈914之外的180°相位场。通常在区域1050中的线圈914之内的场可以称为初级磁场。如果区域1050中的0°相位场到达接地平面1002，则由接地平面1002生成的区域1070中的场通常在180°相位处生成，该场与区域1050中的原始0°相位场相对并且减小发射天线414与接收天线518之间的耦合。无线功率接收器508通常被设计为适应这种情况。通常在线圈914之外生成的由区域1060中的发射天线414生成的180°相位场可以到达接地平面1002并且在接地平面1002中生成涡电流1082。涡电流1082可以在区域1080中在0°相位处生成场，该场加强区域1050中的原始0°相位场并且增加发射天线414与接收天线518之间的耦合。区域1080中的场可以称为次级磁场。这种情况可能是有问题的，诸如通过引起可能导致无线功率接收器508中的过电压状况的过度耦合，使得期望消除区域1080中的场。为了消除区域1080中的场，期望防止区域1060中的场到达接地平面1002并且生成涡电流1082。区域1050、1060、1070和1080为了便于说明被示出为矩形区域。本领域技术人员理解，磁场通常不是矩形形状，而是可以采用其他形状。
在示例性实施例中，场调节元件1010和场调节元件1020可以被配置为边缘场阻挡元件，边缘场阻挡元件被配置为朝向接收器508的外围或边缘(通常在区域1060中)消除或减小由发射天线414生成的磁场，并且防止区域1060中的场到达接地平面1002并且生成涡电流1082。在示例性实施例中，场调节元件1010和1020可以包括线圈、金属材料段、铁氧体材料或被配置为调节接收器508的响应的其他结构。例如，场调节元件1010和场调节元件1020可以在区域1060中的发射天线414外围之外防止、消除或减小由发射天线414生成的磁场的强度，并且防止其到达接地平面1002。防止或限制能够到达接地平面1002的区域1060中的场的强度，防止或至少最小化在接地平面1002中生成任何涡电流1082，并且从而防止在区域1080中生成0°相位场，该场可能与区域1050中的场耦合并且因此在无线功率接收器508中产生过电压状况。在示例性实施例中，场调节元件1010和1020消除或减小由发射天线414在区域1060中生成的磁场的强度，使得区域1060中的磁场不到达接地平面1002，特别是在场调节元件1010和1020上方。
在示例性实施例中，当发射天线414生成的磁场到达接地平面1002时，可以在接地平面1002中生成涡电流1082，从而可能在区域1080中生成0°相位场，该场可能与区域1050中的0°相位场耦合，并且导致过度耦合，这可能导致无线功率接收器508中的过电压状况。涡电流1082可以存在于电流可以在接地平面1002中流动的任何地方，并且在该示例性实施例中，其被示出为朝向由于区域1060中的场到达接地平面1002而生成的接地平面1002的边缘。因此，期望防止这种反向场在接地平面1002(或与无线功率接收器508相关联的任何其他金属结构)中产生并且耦合到接收天线518。在图10所示的实施例中，场调节元件1010和1020防止在场调节元件1010和1020上方在接地平面1002中生成涡电流1082并且防止在区域1080中形成磁场，从而防止可能在接收器508中导致过电压状况的过度耦合。
图11是示出具有可调节响应的接收器的无线功率传递系统1100的示例性实施例的示意图。无线充电系统1100包括发射器404和接收器508。发射器404包括具有一个或多个线圈914的发射天线414。发射器404的其他元件为简单起见而在图11中未示出。
接收器508包括接收天线518、接地平面1102、场调节元件1110、场调节元件1120和铁氧体元件1106。在示例性实施例中，场调节元件1110和场调节元件1120可以包括被配置为调节、修改、包含或以其他方式调节由接收器508生成的磁场的金属或金属元件。在示例性实施例中，场调节元件1110包括部分1116和部分1117。在示例性实施例中。部分1116可以以相对于部分1117反向的方式形成。如本文中使用的，术语“反向”是指部分1116以与部分1117的缠绕或盘绕相反的方向缠绕或盘绕。类似地，场调节元件1120包括部分1126和部分1127。在示例性实施例中，部分1126可以以相对于部分1127反向的方式形成，类似于场调节元件1110的部分1116和1117。接地平面1102可以基本上由金属或金属导电材料形成，并且也可以是包含与接收器508相关的电路的印刷电路板(pcb)(未示出)的一部分。铁氧体元件1106为由接收天线518生成的磁场提供导磁路径，否则该磁场可能被接地平面1102阻挡。
在示例性实施例中，通常，由发射天线414生成的场包括通常在区域1150中的线圈914之内的0°相位场，并且包括通常在区域1160中的线圈914之外的180°相位场。通常在区域1150中的线圈914之内的场可以称为初级磁场。如果区域1150中的0°相位场到达接地平面1102，则由接地平面1102生成的区域1170中的场通常在180°相位处生成，该场与区域1150中的原始0°相位场相对并且减小发射天线414与接收天线518之间的耦合。无线功率接收器508通常被设计为适应这种情况。通常在线圈914之外生成的由区域1160中的发射天线414生成的180°相位场可以到达接地平面1102并且在接地平面1102中生成涡电流1182。涡电流1182可以在区域1180中在0°相位处生成场，该场加强区域1150中的原始0°相位场并且增加发射天线414与接收天线518之间的耦合。区域1180中的场可以称为次级磁场。这种情况可能是有问题的，诸如通过引起可能导致无线功率接收器508中的过电压状况的过度耦合，使得期望消除、减少、阻止或以其他方式减轻区域1180中的场的影响。为了消除或减轻区域1180中的场的影响及其对无线功率接收器508的影响，期望防止区域1180中的场到达接收天线518。区域1150、1160、1170和1180为了便于说明被示出为矩形区域。本领域技术人员理解，磁场通常不是矩形形状，而是可以采用其他形状。
在示例性实施例中，场调节元件1110和场调节元件1120可以称为场改变元件，场改变元件可以被配置为场反向元件，场反向元件被配置为减小、阻挡或以其他方式减轻由涡电流1182生成的区域1180中的磁场对接收天线518的影响。防止或限制可能到达接收天线518的区域1180中的磁场强度防止过度耦合并且可以防止在无线功率接收器508中产生过电压状况。
在示例性实施例中，当发射天线414生成的磁场到达接地平面1102时，可以在接地平面1102中生成涡电流1182，从而可能在区域1180中生成0°相位场，该场可能与区域1150中的0°相位场耦合，并且导致过度耦合，这可能导致接收器508中的过电压状况。涡电流1182可以存在于电流可以在接地平面1102中流动的任何地方，并且在该示例性实施例中，其被示出为朝向接地平面1102的边缘。因此，期望防止区域1180中的场到达接收天线518。
在示例性实施例中，响应于由涡电流1182生成的区域1180中的磁场，场调节元件1110和场调节元件1120可以在与涡电流1182的相位相反的相位处生成第二涡电流1184。第二涡电流1184可以在区域1190中生成磁场，该磁场抵消或减小区域1180中的磁场的强度，从而防止区域1180中的磁场过度耦合到接收天线518。区域1190中的场可以称为第三磁场。
图12是具有可调节响应的接收器的无线功率传递系统1200的示例性实施例的平面图。无线功率传递1200示出了发射器404，具有接收天线518的接收器508可以位于发射器404上。平面图还以虚线示出了接地平面1202和铁氧体元件1206，铁氧体元件1206通常可以位于接地平面1202与接收天线518之间。接地平面1202和铁氧体元件1206类似于图9、10和11中讨论的接地平面和铁氧体元件。
无线功率传递系统1200还包括被示出为示例性短路线圈1212、1214、1216和1218的场调节元件。在示例性实施例中，短路线圈1212、1214、1216和1218被示出为位于接收天线518的外围周围。在示例性实施例中，短路线圈1212、1214、1216和1218可以被配置为防止区域1260中的磁场到达接地平面1202。在示例性实施例中，短路线圈1212、1214、1216和1218相对于接收天线518相对较大，并且被布置为边缘阻挡元件，边缘阻挡元件被配置为防止区域1260中的磁场到达接地平面1202并且防止随后在接地平面1202中生成涡电流，如本文所述。在示例性实施例中，短路线圈1212、1214、1216和1218可以减小或防止发射天线(未示出)在区域1260中生成的磁场到达接地平面1202。
图13是具有可调节响应的接收器的无线功率传递系统1300的示例性实施例的平面图。无线功率传递系统1300示出了发射器404，具有接收天线518的接收器508在位于该发射器404上。平面图还以虚线示出了接地平面1302和铁氧体元件1306，铁氧体元件1306通常可以位于接地平面1302与接收天线518之间。接地平面1302和铁氧体元件1306类似于图9、10、11和12中讨论的接地平面和铁氧体元件。
无线功率传递系统1300还包括被示出为示例性短路线圈1312、1313、1314、1315、1316、1317、1318、1319、1320、1321、1322和1323的场调节元件。在示例性实施例中，短路线圈1312至1323被示出为位于接收天线518的外围周围。在示例性实施例中，短路线圈1312至1323可以被配置为防止区域1360中的磁场到达接地平面1302。在示例性实施例中，短路线圈1312至1323略小于图12中描述的短路线圈，并且被布置为边缘阻挡元件，边缘阻挡元件被配置为防止区域1360中的磁场到达接地平面1302并且防止随后在接地平面1302中生成涡电流，如本文所述。在示例性实施例中，短路线圈1312至1323可以减小或防止由发射天线(未示出)在区域1360中生成的磁场到达接地平面1302。
图14是具有可调节响应的接收器1408的无线功率传递系统1400的示例性实施例的平面图。无线功率传递系统1400示出了发射器404，具有接收天线518的接收器508可以位于发射器404上。平面图还以虚线示出了接地平面1402和铁氧体元件1406，铁氧体元件1406通常可以位于接地平面1402与接收天线518之间。接地平面1402和铁氧体元件1406类似于图9、10、11、12和13中讨论的接地平面和铁氧体元件。
在示例性实施例中，导电平面块(诸如例如，接地平面块1412、1414和1416)被示出为包括场调节元件1410的12个接地平面块的场中的三个段，并且接地平面块1422、1424和1426被示出为包括场调节元件1420的12个接地平面块的场中的三个段。在示例性实施例中，场调节元件1410和1420可以被配置为防止区域1460和区域1465中的磁场到达接地平面1402。在示例性实施例中，场调节元件1410和1420包括金属或金属材料的小的单独块(使用附图标记1412、1414、1416、1422、1424和1426示出的示例性块)，这些块布置成矩形网格以防止区域1460和区域1465中的磁场到达接地平面1402并且防止在后续在接地平面1402中产生涡电流，如本文所述。在示例性实施例中，场调节元件1410和1420可以减小或防止发射天线(未示出)在区域1460和1465中生成的磁场到达接地平面1402。
尽管在图12中示出为相对大的线圈，在图13中示出为较小的线圈，并且在图14中示出为离散块，但是根据实现，场调节元件可以使用其他结构、其他形状和其他配置来实现。例如，场调节元件可以由覆盖无线功率接收器中的不同元件之间的间隙的铁氧体结构制成，或者可以包括这样的铁氧体结构。场调节元件的具体尺寸和数目取决于无线功率接收器的尺寸和实现。
图15是示出具有可调节响应的接收器的无线功率传递系统1500的示例性实施例的示意图。图15所示的实施例是图11所示的无线功率传递系统1100的替代实施例。无线功率传递系统1500包括发射器(也称为功率发射单元(ptu))404和接收器1508。发射器404包括具有一个或多个线圈914的发射天线414。发射器404的其他元件为简单起见而在图15中未示出。
接收器1508包括接收天线518、接地平面1502和铁氧体元件1506。接地平面1502可以基本上由金属或金属导电材料形成，并且也可以是包含与接收器1508相关的电路的印刷电路板pcb(未示出)的一部分。铁氧体元件1506为由接收天线生成的磁场提供导磁路径，否则该磁场可能被接地平面1502阻挡。
接收器1508还包括示例性场调节元件1510和1520。在示例性实施例中，场调节元件1510和1520的效果可以类似于由上述场调节元件1110和1120提供的效果。在示例性实施例中，场调节元件1510可以包括在接收天线518之外沿着第一方向缠绕的一个或多个线圈，其中的一个示例性线圈使用附图标记1511示出，并且场调节元件1520可以包括在接收天线518之外沿着第一方向缠绕的一个或多个线圈，其中的一个示例性线圈使用附图标记1521示出。接收器1508还包括场调节元件1530。在示例性实施例中，场调节元件1530可以包括在接收天线518之内沿着第二方向缠绕的一个或多个线圈，其中的一个示例性线圈使用附图标记1532示出。在示例性实施例中，第一方向与第二方向相反，使得一个或多个线圈1511和1521沿着与线圈1532的缠绕方向相反的方向缠绕。
在示例性实施例中，一个或多个线圈1511和1521以及线圈1532可以被配置为调节接收器1508的响应。例如，一个或多个线圈1511和1521以及线圈1532可以被配置为减少、阻挡或以其他方式减轻由涡电流1582生成的区域1580中的磁场对接收天线518的影响。防止或限制区域1580中的磁场到达接收天线518防止过度耦合，并且可以防止在无线功率接收器508中产生过电压状况。
在示例性实施例中，当发射天线414生成的磁场到达接地平面1502时，涡电流1582可以在接地平面1502中生成，从而可能在区域1580中生成0°相位场，该场可能与区域1550(初级磁场)中的0°相位场耦合，并且导致过度耦合，这可能导致接收器1508中的过电压状况。区域1580中的场可以称为次级磁场。涡电流1582可以存在于电流可以在接地平面1502中流动的任何地方，并且在该示例性实施例中，其被示出为朝向接地平面1502的边缘。因此，期望防止区域1580中的场到达接收天线518的边缘。
在示例性实施例中，响应于区域1580中由涡电流1582生成的磁场，场调节元件1510、1520和1530可以在与涡电流1582的相位相反的相位处生成第二涡电流1584。第二涡电流1584可以在区域1590中生成磁场，该磁场抵消或减小区域1580中的磁场强度，从而防止区域1580中的磁场过度耦合到接收天线518，并且从而防止可能导致接收器1508中的过电压状况的过度耦合。区域1590中的场可以称为第三磁场。
图16是图15的无线功率传递系统的示例性实施例的平面图。平面图1600示出了接收器1508并且以虚线示出了接地平面1502和铁氧体元件1506。在示例性实施例中，线圈1511和1521沿着第一方向缠绕并且位于接收天线518之外，并且线圈1532沿着第二方向缠绕并且位于接收天线518之内。在示例性实施例中，第一方向与第二方向相反，使得一个或多个线圈1511和1521沿着与线圈1532缠绕的方向相反的方向缠绕。在示例性实施例中，一个或多个线圈1511和1521以及线圈1532可以被配置为响应于由接收器1508中的涡电流生成的磁场而产生磁场，使得在一个或多个线圈1511和1521以及线圈1532中产生的磁场可以抵消由接收器1508中的涡电流生成的磁场的影响，如上所述。
图17是示出用于调节无线功率接收器中的响应的方法的示例性实施例的流程图1700。方法1700中的框可以按照或不按照所示顺序执行。
在框1702中，在示例性实施例中，响应于无线功率接收器天线中的初级磁场而生成充电电流。
在框1704中，防止附加磁场耦合到接收天线。
图18是用于调节无线功率接收器中的响应的装置1800的功能框图。装置1800包括用于响应于无线功率接收器中的初级磁场而生成充电电流的部件1802。在某些实施例中，用于响应于无线功率接收器中的初级磁场而生成充电电流的部件1802可以被配置为执行方法1700(图17)的操作框1702中描述的功能中的一个或多个。在示例性实施例中，用于响应于无线功率接收器中的初级磁场而生成充电电流的部件1802可以包括图9至图16中的任何一个所示的结构。
装置1800还包括用于限制附加磁场耦合到用于生成充电电流的部件的部件1804。在某些实施例中，用于限制附加磁场耦合到用于生成充电电流的部件的部件1804可以被配置为执行方法1700(图17)的操作框1704中描述的功能中的一个或多个。在示例性实施例中，用于限制附加磁场耦合到用于生成充电电流的部件的部件1804可以包括图9至图16中任何一个所示的结构。
上述方法的各种操作可以由能够执行这些操作的任何合适的装置执行，诸如各种硬件和/或软件组件、电路和/或模块。通常，图中所示的任何操作可以由能够执行这些操作的相应功能装置执行。
鉴于以上公开内容，例如，基于本说明书中的流程图和相关描述，编程领域中的普通技术人员能够毫无困难地编写计算机代码或识别适当的硬件和/或电路以实现公开的本发明。因此，特定的一组程序代码指令或详细的硬件设备被认为没有必要为了充分理解如何制作和使用本发明而公开。所要求保护的计算机实现过程的创造性功能在上面的描述中并结合附图被更详细地解释，附图能够图示各种过程流程。
在一个或多个示例性方面，所描述的功能可以用硬件、软件、固件或其任何组合来实现。如果以软件实现，则可以将这些功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或传输到计算机可读介质。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，包括便于将计算机程序从一个地方传送到另一地方的任何介质。存储介质可以是可以由计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限制，这样的计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储设备、或者可以用于以指令或数据结构的形式携带或存储期望的程序代码并且可以由计算机访问的任何其他介质。
此外，任何连接都适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(“dsl”)或无线技术(诸如红外线、无线电和微波)从网站、服务器或其他远程源传输软件，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl或无线技术(诸如红外线、无线电和微波)都被包括在介质的定义中。
本文中使用的磁盘和光盘包括压缩盘(“cd”)、激光盘、光盘、数字通用盘(“dvd”)、软盘和蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘用激光光学地再现数据。上述的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围内。
尽管已经详细说明和描述了所选择的方面，但是应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行各种替换和更改。
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