在无线功率传输中协调电压和频率变化的制作方法

文档序号:27935901发布日期:2021-12-11 12:41阅读:145来源:国知局
在无线功率传输中协调电压和频率变化的制作方法

1.本发明的实施例涉及无线功率系统,并且具体地涉及在无线功率传输中协调电压和频率变化。一些实施例在不减慢功率传输的情况下,减少或避免了不期望的电压尖峰。


背景技术:

2.诸如智能电话、平板电脑、可穿戴设备和其他设备的移动设备越来越多地使用诸如通过无线功率传输(wpt)来完成的无线充电。无线功率传输可以涉及:发射器驱动发射线圈来产生时变磁场;以及具有接收器线圈的接收器被放置在发射线圈附近。接收器线圈接收由发射线圈生成的无线功率,并且使用所接收的功率来驱动负载,例如为电池充电。接收器线圈和负载可以是设备(诸如手机、pda(个人数字助理)、计算机或其他设备)的一部分,设备相对于发射器线圈放置来接收时变磁场中传输的功率。
3.当前存在针对无线功率传输的许多不同标准。无线功率传输的更常见标准包括无线功率联盟(a4wp)标准和无线功率协会标准、qi标准。在无线功率协会qi规范下,谐振感应耦合系统被用于以接收器线圈电路的谐振频率来为单个设备充电。在qi标准中,接收设备线圈被放置为极为接近发射线圈,而在a4wp标准中,接收设备线圈被放置在发射线圈附近,并且可能与属于其他充电设备的其他接收线圈一起放置。
4.无线功率系统可以在无线功率系统的无线功率发射器与无线功率接收器之间进一步包括数据通信。数据通信可以使用发射线圈和接收器线圈来交换数据,或者可以使用其他信道。
5.优选地在不显著降低无线功率传输速度的情况下,需要避免过电压状况和其他不受控制的电压。


技术实现要素:

6.根据本发明的一些实施例,无线发射器将发射器的输入和/或输出电压与发射器的操作频率相协调,以避免当发射器电压增大时,发射器输出功率和接收器电压中出现尖峰。当发射器电压增大时,操作频率远离谐振频率,以抵消(抑制或消除)发射器输出功率的增大。如果期望更高的输出功率,则可以通过在发射器电压被保持恒定或接近恒定的同时移动操作频率靠近谐振频率,来获得电压增大之前或之后的更高输出功率。
7.当降低发射器的输入或输出电压时,一些实施例遵循类似的过程:电压降低与以下同时进行:移动频率靠近谐振频率,来抵消输出功率变化。
8.以下参考以下附图来进一步讨论这些和其他实施例。
附图说明
9.图1图示了无线功率传输系统。
10.图2图示了发射器的输入电压、输出功率和操作频率之间的关系。
11.图3是改变发射器的输入电压的流程图。
12.图4、图5和图6是图3的过程的一些实施例的图。
13.图7a图示了无线功率发射器。
14.图7b图示了具有无线功率接收器的设备。
15.图8是被执行来调整发射器电压的过程的流程图。
具体实施方式
16.在以下描述中,阐述了描述本发明的一些实施例的具体细节。然而,对于本领域技术人员将显而易见的是,可在没有一些或所有这些具体细节的情况下实践一些实施例。本文所公开的特定实施例旨在是例示性的而非限制性的。本领域技术人员可以实现尽管在此处没有具体描述但是在本公开的范围和精神内的其他元素。
17.图示了各个发明方面和实施例的该描述和附图不应被认为是限制性的,权利要求书限定了受保护的发明。在不脱离本说明书和权利要求书的精神和范围的情况下,可以进行各种改变。在某些情况下,未详细示出或描述公知的结构和技术,以免模糊本发明。
18.在可行的情况下,参考一个实施例详细描述的元素及其相关方面可以被包括在它们未被具体示出或描述的其他实施例中。例如,如果参考一个实施例详细描述了一个元素,而没有参考第二实施例对它进行描述,则该元素仍可以被要求包括在第二实施例中。
19.图1图示了用于无线功率传输的系统100。无线功率发射器102驱动线圈106来产生磁场。电源104向无线功率发射器102提供功率。电源104可以是例如基于电池的电源或者可以由例如60hz、120v的交流电供电。无线功率发射器102通常根据无线功率标准之一,通常在一定频率范围内驱动线圈106。但是,该方案可以适用于任何频率,在任何频率中无论可能存在的任何标准如何,利用磁线圈来传输功率和/或信息都是切实可行的。
20.存在用于无线功率传输的多个标准,包括无线功率联盟(a4wp)标准和无线电力协会标准qi标准。例如,在a4wp标准下,可以以大约6.78mhz的功率传输频率将高达50瓦的功率感应地传输到线圈106附近的多个充电设备。在无线功率协会(wpc)的qi规范下,谐振感应耦合系统被用于以设备的谐振频率来为单个设备充电。在qi标准中,线圈108被放置在与线圈106紧密相邻的位置,而在a4wp标准中,线圈108与属于其他充电设备的其他线圈一起放置在线圈106附近。图1描绘了在这些标准中的任何标准下进行操作的通用无线功率系统100。在欧洲,切换频率已被限制为148khz。
21.如图1进一步所示,由线圈106产生的磁场在线圈108中感应出电流,从而导致在接收器110中接收功率。接收器110从线圈108接收功率并且将功率提供给负载112,负载112可以是电池和/或移动设备的其他组件。接收器110可以对从线圈108获得的ac信号进行整流,以将dc电压vout提供给负载112。参见例如以下通过引用并入本文的专利文件:于2019年5月9日公开的美国专利公开号us2019/0140489(发明人:rui liu等);于2018年5月22日公开的美国专利公开号us 2018/0337559(发明人:smith等);于2015年4月30日公开的美国专利公开号us 2015/0115735(发明人:singh等);于2020年3月24日发布的美国专利号10,601,256(发明人:bakker等);于2019年4月8日提交的美国专利申请号16/378,273;以及于2017年7月20日公开的国际专利公开号wo 2017/121672(发明人:staring等)。
22.发射器102和接收器110可以使用它们的线圈106和108作为天线而彼此无线通信,以根据需要控制发射器的操作参数来优化功率传输。最佳功率传输可能取决于负载112的
状态、发射器相对于接收机的物理位置、异物的存在、环境因素以及可能的其他因素。例如,被提供给负载112的最佳电压值vout和最佳电流值iout可能与移动设备的功耗相关。同样,如果负载112包括电池,则期望的输出电压值vout和输出电流值可能取决于电池类型且对于给定电池,取决于电池的特定充电阶段,并且可以在充电期间变化。在充电开始之前,接收器110和发射器102进行通信来设置发射器操作参数,诸如发射线圈106中功率传输信号的电压幅度和/或电流幅度和/或频率。当充电开始时,接收器110向发射器102周期性地发送消息,以根据需要来调整发射器操作参数。
23.图2图示了在dc电源电压vin的不同值下,在功率传输操作中,由发射线圈106生成的无线功率与线圈频率f关系的示例性曲线图,dc电源电压vin限定了跨发射线圈106的电压幅度。功率值由线圈106中的电流生成的磁通密度b来限定。对于从电源104接收的任何给定输入电压vin并且因此对于线圈106中的任何给定电压幅度,在发射器的谐振回路的谐振频率fo处功率达到最大值,发射器的谐振回路包括线圈106和可能的其他组件(例如,电容器,未示出)。在210处示出了最大功率操作点。但是,为了使得发射器能够快速校正由发射器102基于来自接收器110的消息和/或发射器自身的测量值所确定的非最优的且可能是危险的功率传输条件,发射器可以以较高的频率f操作,在频率f下,b与f的曲线具有较高的负斜率,使得b值可以通过调整频率f来快速调整。
24.当接收器110请求发射器102增大或减小输入电压vin(例如,以增大vout或提供给负载112的功率)时,发射器102可以向电源104发送增大或减小vin电压的消息。当vin增大或减小时,如果操作频率f不变,则磁场b相应地增大或减小。对于固定的操作频率f,由于以固定频率施加的较高或较低的电动势(emf),b场将增大或减小并且导致更高的tx线圈106电流(见图2)。如果vin增大,例如从v1减小到v2,直接结果是接收器110将经历电压vout的跳跃,并且可能经历接收器中其他电压的跳跃。例如,在一些实施例中,接收器110包括整流器(图7b中的728)和电压调节器(760),整流器从线圈108中的ac信号生成经整流的dc电压vrect;电压调节器(760)根据vrect而生成vout;参见前述美国专利公开号2015/0115735。当vin增大时,vrect和vout可以与tx/rx线圈106/108的增益、线圈彼此的耦合、负载的状态112以及所施加的vin阶跃的幅度(v2

v1)成比例地跳跃。在某些情况下,vrect电压可能仅增大小的量,但在其他情况下(诸如,较大的vin阶跃或许多快速的vin阶跃),vrect电压可能会跳跃非常高的值,可能超出安全操作范围,从而导致过电压情况。
25.为了确保接收器110中的针对vrect、vout以及可能的其他电压、电流和其他参数的安全操作范围,vin的增大可以以较小的阶跃来执行,在这些阶跃之间可以有暂停以允许接收器110在每一阶跃之后稳定。但是这种操作不期望地减慢了充电过程。而且,一些电源104不支持小的vin阶跃。
26.因此,在一些实施例中,vin的增大与操作频率的增大f耦合,以移动频率远离谐振频率fo。当vin增大时,该过程限制或消除了b的增大。在vin稳定到其新值之后,频率可以稍后被再次降低或者设置为任何期望的值。
27.图3中示出了合适的过程300。在步骤310处,发射器102决定将电压vin从值v1增大到更高值v2。例如,可以响应于来自接收器110的消息而做出该决策。消息可以命令发射器增大vin、或者增大vout、或者增大由发射线圈106发射的功率。消息可以包括针对vin和/或vout和/或发射功率的新值,并且可以包括如可以通过校准来确定的其他参数,例如,增大
不应一次完成、而应以一定的时间间隔分隔的一定数目的阶跃来增大;这将在以下更详细地讨论。
28.在步骤320处,发射器将电压vin增大到v2,同时还增大频率f来限制由发射线圈106生成的磁场b。可选地,在步骤330处,在允许接收器稳定的时间段之后(这可以是固定的时间段,可以通过校准在充电操作开始时确定),发射器将频率f减小到与发射线圈106的期望操作功率相对应的值。如果期望的操作频率与步骤320结束时的频率不同,则执行步骤330。
29.图4图示了步骤320、330的示例性操作点转变。在步骤310之前,发射器操作点被示出为x,其中vin在v1处,操作频率f为某个值f1。在步骤310处,发射器已决定将操作点移至y,其中vin=v2,v2高于v1,并且f=f1。在步骤320处,发射器移动到操作点c,其中vin=v2并且频率f等于高于f1的某个值f2。在一些实施例中,f2被选择为使得b保持恒定,但这不是必需的:b值可以增大或减少,但是增大通过增大频率f来限制,以避免接收器110中的过电压和过电流。
30.在步骤330处,发射器将频率f减小到与期望操作点y相关联的f1(或者其他合适的值),同时将vin保持在v2处。操作点移至y。
31.图5示出了另一实现方式,其中步骤330在步骤320之前:通过将vin恒定保持在v1处,但是将操作频率降低到值f4,操作点首先从x移到d。然后,通过增大频率(可能回到f1)并且将vin增大到v2,操作点从d移到y。在从d到y的移动中,由于频率增大,磁场b保持恒定或者仅增大少量,以限制接收器中的电压和电流增大。
32.从x到y的其他转变路径也是可能的。例如,首先频率f可以被降低,以沿vin=v1的曲线,将操作点从x移动到某个点,但并非一直到d;输入电压vin保持在v1处。然后,操作点可以从vin=v1移至vin=v2,同时增大频率来保持磁场b恒定或接近恒定。然后,频率可以被降低,以将操作点移至y,同时将vin保持在v2处。在其他实施例中,vin以若干阶跃而从v1移动到v2,由于伴随频率增大而每次保持磁场b恒定;频率可以在一个或多个阶跃中的每个阶跃之前或之后被降低。
33.图6图示了在图5的过程的一些实施例中,在vin从12v变到14v时,电压vin、vrect和vout时序图。vin变化在五个阶段中出现。使用图5的过程,在每个阶段vin升高0.4伏。最初,发射器处于操作点x处。例如,在时间0处,所有电压vin、vrect、vout均为12v。然后,在不改变vin的情况下降低频率f,以将操作点移至d。在所示实施例中,vrect和vout从12v(x点)增大到12.4v(d点),但vin保持在12v处。然后,vin在五个阶跃中从12v增大到12.4v,以完成从d到y的转变。在阶跃之间提供适当的暂停(例如,200ms),以使接收器电压在下一阶跃之前稳定。在每个阶跃中,频率f与vin同时增大。在阶跃之间,频率可以保持恒定或不保持恒定。在每个阶跃期间,vrect略微上升,然后在下一vin阶跃之前回落至其值12.4v。在五个阶跃期间,vout保持在12.4v处不变。该操作被重复,以将三个电压从12.4v增大到12.8v,然后从12.8v增大到13.2v,依此类推。该示例是例示性的而不是限制性的。
34.因此,在一些实施例中,当tx 102接收来自rx 110的命令以增大发射器的输出功率时,tx 102将频率增大与vin的增大(因为更高的频率距离tx谐振频率更远)相协调:注意图4中从x到c的转变,或者图5中从d到y的转变。频率增大平衡b场,以使其保持恒定或几乎恒定。在vin增大期间,所得的vrect变化很小或为零。当vin恒定或几乎恒定时,功率可以通
过降低频率而在单独的转变(例如,图4中从c到y或者图5中从x到d)中增大。在一些实施例中,当vin减小时(例如,响应于接收器110命令减小输出功率),也应用这种功率平衡。vin的降低通过频率的降低而保持平衡,以保持施加到rx线圈的b场磁通密度恒定。vin降低过程(例如,将vin从图4或5中的v2降低到v1)与vin增大过程相反。例如,可以通过将操作点从图4中的y移至c,然后移至x,或者从图5中的y移至d,然后移至x来降低vin。
35.在一些实施例中,当tx 102从rx 110接收到改变输出功率的命令时,tx 102将确定针对每个阶跃的一个或多个适当的vin电平。vin变化通过电源104响应于来自tx 102的命令而完成。在一些实施例中,电源104从标准壁装电源插座(例如,110v、60hz)接收ac电,并且提供dc vin电压。在一些实施例中,电源104是可以从不同国家可获得的不同ac电压和/或频率生成vin的旅行适配器。
36.图7a示出了发射器102实施例的一些特征。(术语“发射器”可以包括或可以不包括线圈106和电源104)。桥式逆变器702(全桥或半桥式逆变器)从输入电压vin生成ac电压。该ac电压被提供给包括线圈106和(多个)电容器704的谐振回路,以获得被提供给发射线圈106的无线功率传输信号(wpt信号)。该wpt信号生成磁场b。处理器710控制tx 102,并且具体地控制桥式逆变器702(以及wpt信号频率)。处理器710使用用于数据(例如,包括频率和其他设置)以及可能地用于对处理器进行编程的计算机指令的存储器720。通信模块724被用于与接收器110和/或电源104通信。例如,模块724可以指令处理器710将桥式逆变器操作为将通信信号叠加到wpt信号上,以向接收器110发送消息。在一些实施例(例如,针对发射器消息使用频移键控(fsk)的qi实施例)中,通信信号不改变发射线圈电压幅度,而仅稍微改变操作频率f。
37.ps 104和tx 102可以经由有线链路来通信。
38.图7b示出了具有接收器110的移动设备的一个实施例的一些特征。(术语“接收器”可以包括或可以不包括线圈108)。电容726和线圈108形成谐振回路,谐振回路可以具有或可以不具有与发射器回路106/704相同的谐振频率。谐振回路中的ac电流由整流器728整流。整流器输出电压vrect由电压调节器760来调节,电压调节器760经由开关764来将电压vout输出到负载112。处理器730控制rx110。处理器730使用用于数据(例如,包括各种设置)以及可能地用于于对处理器730进行编程的计算机指令的存储器740。通信模块744被用于与tx 102进行通信。例如,模块744可以指令处理器730对谐振回路的阻抗进行调制,以将消息发送至tx 102。
39.在一些实施例中,rx 110和tx 102将输出功率电平存储在它们相应的存储器720(图7a)、740(图7b)中。每个存储器720、740包括用于数字存储的寄存器。每个处理器710、730可以是经软件和/或固件编程的计算机处理器和/或可以是硬接线电路,可能是fpga(现场可编程门阵列)或者某种其他电可编程类型的电路。rx 110被连接到由发射器102充电的移动设备中的主机应用处理器(ap)750。ap 750可以是负载112的一部分,并且可以包括处理器和/或存储器(未示出)。
40.rx 110和tx 102可以基于以上引用的任何wpt标准或一些其他标准进行通信。在一些实施例中,如本领域中已知的,tx 102经由fsk(频移键控)来发射消息,并且rx 110经由ask(幅移键控)来发射消息。本发明不限于fsk或ask。
41.rx 110和tx 102可以就以下达成一致:在改变发射器的输出功率的过程中所要遵
循的功率电平序列和/或vin阶跃幅度以及阶跃序列和/或频率转变,并且可以将这种序列存储在相应存储器720、740中的它们的寄存器中,以用于rx 110自主操作或在ap 750控制下所请求的功率变化。
42.在一些实施例中,在充电操作开始之前,rx 110和tx 102在初始输出功率电平上达成一致,并且将初始功率电平记录在其相应的存储器720、740中。在ap 750参与的情况下,初始功率电平协定达成。该初始协定还可以涵盖功率电平变化和接口的处理,包括功率增大和vin阶跃大小和序列以及vin阶跃之间的时间间隔,以及可能的操作频率的对应变化。
43.在每个功率电平改变之后,rx 110和tx 102可以向ap 750指示功率电平改变何时完成,或者可以按照它们在存储器720、740中的设置和编程来自主操作。
44.上述tx/rx协定可以在充电开始之前达成。达成这种协定可能涉及tx 102和rx 110执行学习算法(校准),以在功率电平变化被发起时,基于发射器输出功率来确定针对每个vin阶跃的合适的频率变化。这种校准可以在以下进一步描述的步骤810(图8)处执行。
45.在学习算法中,tx 102可以执行vin和/或频率变化,并且等待来自rx 110的消息,以指示所得的vrect值和/或vrect变化,并且可能地指示是否发生过电压或其他不期望的高电压情况。例如,rx 110可以在qi标准下的控制错误分组(cep)中,或者在其他某种类型的消息中,将结果值发送到tx 102。
46.描述vin和频率电平以及变化,以及所得的vrect变化的数据可以在校准期间作为查找表被保存在每个存储器720、740(可以是非易失性存储器)中。备选地或附加地,这种数据可以在充电期间获得并且被保存为查找表,以在相同的充电操作和/或随后的充电操作中进一步参考。当在充电期间需要vrect变化时,rx 110可以命令tx 102完成对应的vin和/或频率变化。该命令可以指定目标vin和/或频率值(来自rx 110查找表)和/或目标vrect或vout值。tx 102可以查阅其查找表并且确定适当的转变(例如,如图4或图5所示)、vin阶跃数目、阶跃之间的定时间隔以及获得新的vrect所需的其他可能参数。
47.图8是校准和充电的示例性流程图。在步骤810处,tx 102与rx 110建立无线连接,并且如上所述,校准在rx 110将vout端子连接到负载112之前(即,当开关764仍然断开时)被执行。在校准开始之前,tx 102和rx 110可能在ap 750的参与下,根据任何合适的协议来建立目标初始vout电平。例如,对于qi协议,如果tx 102根据bpp(基准功率曲线)操作,则目标初始vout电平可以为5v,并且如果tx 102根据epp(扩展功率曲线)操作,则目标初始vout电平可以为12v。同样,基于tx 102类型和ps 104的供电能力以及rx 110性质,tx 102和rx 110设置初始最大vout和功率电平。ps104的能力通过tx 102与ps 104通信来确定。在步骤814处,rx 110和tx 102以及可能的ap 750将所建立的值记录在它们相应的寄存器中。校准然后如上所述来执行。
48.在步骤818处,tx 102和rx 110确定它们是否都支持本文关于图3至图6所描述协议的实施例。如果否,则使用在步骤810处建立的目标初始vout电平,在步骤822中以常规过程中那样来执行充电。
49.如果rx 110和tx 102均支持如图3至图6所示的协议,则在步骤826处,ap 750通过将目标vout写入rx 110寄存器来发起充电操作。目标vout由rx 110建立,以基于电源104、tx 102和rx 110的性质来将其性能最大化。
50.在步骤830处,rx 110向tx 102发送一个或多个ppp(专有协议分组)来触发vin/vout斜升,以将vout升高到由rx 110在该充电操作阶段处建立的合适值(“最终vout电压”)。ppp可以指定最终vout电压和实现最终vout的vin阶跃数目。这些最终vout和阶跃数目可以在步骤810处的校准期间建立。
51.在步骤840处,tx 110接收ppp。在步骤844处,tx 110检查ppp来确定最终vout和阶跃数目是否与校准数据和ps 104能力兼容。如果否,则tx 110在步骤848处(例如,经由fsk)向rx 102发送否定确认nack。否则,tx 110在步骤852处发送肯定确认ack。
52.在步骤856处,rx 102等待tx确认达到最大超时时间段,例如,200毫秒。然后,如果rx 102尚未接收到肯定确认ack,则rx 102进行到步骤822来执行常规充电。
53.如果rx 110在步骤856超时之前已接收到肯定确认ack,则在步骤864处,rx 102将目标vout增大适当的值,例如1v,并且将ppp发送到tx 102来触发vin增大。在步骤868处,tx 102接收ppp并且以在步骤830处提供的阶跃数目(例如,5个阶跃)来增大vin。每个vin增大是200mv,并且在每个vin增大之后,存在预定暂停,例如,100ms。如图4或图5所示,每个vin增大都伴随有频率增大。然后,在步骤872处,tx 102将ack发送到rx 110。在步骤876处,rx 102针对来自tx 110的ack等待预定时间,例如,600ms。如果ack被接收(步骤880),则下一迭代从步骤864开始执行。否则,将遵循某些失败过程,例如,执行步骤822(常规充电)。
54.本发明不限于上述实施例。本发明的某些方面由以下条款来限定:
55.条款1限定了用于无线功率传输(wpt)的无线功率发射器,发射器包括:
56.用于接收wpt输入信号的输入(wpt输入信号可以是例如vin,或者是从vin获得的dc信号,或者可以是ac信号);
57.用于连接到发射线圈的输出;
58.发射电路(例如,102),用于将wpt输入信号转换成发射线圈中的wpt输出信号;
59.其中发射电路被配置为在使得wpt信号频率移动远离包括发射线圈的谐振回路的谐振频率的同时,增大wpt输出信号的电压幅度。(wpt信号可以包括也可以不包括fsk或其他通信信号。wpt信号可以只是线圈106所发射的整个信号的分量;另一分量可以是通信信号。)
60.2.根据条款1所述的无线功率发射器,其中当wpt信号电压幅度增大时,移动wpt信号频率远离谐振频率减小或消除了由发射线圈生成的磁场和/或磁场的能量从wpt信号增大。
61.3.根据条款1或2所述的无线功率发射器,其中响应于wpt接收器的命令,在移动wpt信号频率的同时,增大发射线圈的电压幅度。
62.4.根据条款3所述的无线功率发射器,其中发射电路还被配置为响应于命令,在增大发射线圈电压幅度之前和/或之后,移动wpt信号频率靠近谐振频率以增大wpt信号功率。
63.5.根据条款4所述的无线功率发射器,其中在wpt信号频率移动靠近谐振频率时,发射线圈电压幅度被保持恒定。
64.6.根据前述条款中任一项所述的无线功率发射器,其中发射电路被配置为从输入信号生成wpt信号,并且增大发射线圈电压幅度包括增大输入信号电压。
65.7.根据条款6所述的无线功率发射器,其中输入信号是dc信号。
66.8.根据前述条款中任一项所述的无线功率发射器,其中发射电路包括存储器,并
且所述发射电路被配置为:进行与无线功率接收器的校准过程,校准过程在无线功率接收器未向负载传输功率时被执行,校准过程包括发射器以多种设置向接收器发射无线功率,其中每种设置限定了发射线圈电压幅度、频率以及发射线圈电压幅度和/或频率的一个或多个转变,并且发射器从接收器接收关于每个所述设置如何影响接收器中获得的接收器电压的信息,并且将设置和对应信息存储在存储器中;
67.其中在wpt期间,当接收器将功率传输到负载时,发射器接收接收器的命令,命令指定针对接收器电压的期望值,并且发射器基于针对设置的存储在存储器中的设置信息来执行命令。
68.9.根据条款8所述的无线功率发射器,其中至少一个设置针对至少一个转变限定了遵循转变的时间间隔长度,而未改变wpt信号电压幅度。
69.10.根据条款8所述的无线功率发射器,其中在校准过程中,发射器从接收器接收针对至少一个设置的指示:设置在接收器中引起了过高电压状况并且所述设置未被用于wpt中。
70.11.一种用于无线功率传输(wpt)的方法,方法包括:
71.由无线功率发射器接收以下指示:增大由发射线圈发射的wpt信号的发射线圈电压幅度;
72.响应于指示,增大发射线圈电压幅度,并且移动wpt信号频率远离包括发射线圈的谐振回路的谐振频率,以减少或消除与增大发射线圈电压幅度相关联的wpt信号功率增大。
73.12.根据条款11所述的方法,还包括:响应于指示,在增大发射线圈电压幅度之前或之后,移动wpt信号频率靠近谐振频率来增大wpt信号功率。
74.13.根据条款11或12所述的方法,其中在wpt信号频率移近谐振频率时,发射线圈电压幅度被保持恒定。
75.14.根据条款11至13中任一项或多项所述的方法,其中发射器从输入信号生成wpt信号,并且增大发射线圈电压幅度包括:增大输入信号电压。
76.15.根据条款14所述的方法,其中输入信号是dc信号。
77.16.根据条款11至15中任一项或多项所述的方法,其中发射电路包括存储器,并且被配置为进行与无线功率接收器的校准过程,校准过程在无线功率接收器未向负载传输功率时被执行,校准过程包括:发射器以多个设置向接收器发射无线功率,每个设置限定了发射线圈电压幅度、频率以及发射线圈电压幅度和/或频率的一个或多个转变,并且发射器从接收器接收关于每个所述设置如何影响接收器中获得的接收器电压的信息,并且将设置和对应信息存储在存储器中;
78.其中在wpt期间,当接收器将功率传输到负载时,发射器接收接收器的命令,命令指定接收器电压的期望值,并且发射器基于针对所述设置的存储在存储器中的信息来执行命令。
79.17.根据条款16所述的无线功率发射器,其中至少一个设置针对至少一个转变限定了遵循转变的时间间隔长度,而未改变wpt信号电压幅度。
80.18.一种无线功率接收器,包括:
81.用于连接到发射线圈的输入;
82.用于连接到负载的输出;以及
83.接收电路,用于转换接收线圈中的wpt输入信号,以向负载提供功率;
84.其中接收电路包括存储器,并且被配置为进行与无线功率发射器的校准过程,校准过程在无线功率接收器未向负载传输功率时被执行,校准过程包括:在接收线圈中,以多个设置从无线功率发射器接收无线功率,每个设置限定了发射线圈电压幅度、wpt输入信号频率、以及发射线圈电压幅度和/或频率的一个或多个转变,并且接收器向发射器发送关于每个所述设置如何影响接收器中获得的接收器电压的信息,并且将设置和对应信息存储在存储器中;
85.其中在wpt期间,当接收器将功率传输到负载时,接收器向发射器发送命令,命令指定针对接收器电压的期望值。
86.19.根据条款18所述的无线功率接收器,其中至少一个设置针对至少一个转变限定了遵循转变的时间间隔长度,而未改变wpt信号电压幅度。
87.20.根据条款18或19所述的无线功率接收器,其中在校准过程中,接收器确定关于至少一个设置是否在接收器中导致过高电压的信息,并且将信息发送到发射器。
88.提供以上详细描述来例示本发明的特定实施例,而无意于进行限制。在本发明范围内的许多变化和修改是可能的。在所附权利要求书中阐述了本发明。
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