无线电力接收器以及用于控制无线电力接收器的方法与流程

实施方式涉及无线电力发送技术，并且更具体地涉及检测被放置在无线电力发送器的充电区域中的异物的方法及其设备和系统。

背景技术：

1、近来，随着信息和通信技术的快速发展，基于信息和通信技术的无处不在的社会正在发展。

2、为了随时随地连接信息通信设备，应该在所有社会设施中安装配备有计算机芯片的传感器，该计算机芯片具有通信功能。因此，向这样的设备或传感器供应电力是新的挑战。另外，随着移动设备的类型例如诸如蓝牙手机或ipod的音乐播放器以及移动电话迅速增加，用户需要花费更多的时间和精力来对电池充电。作为解决这样的问题的方法，无线电力传输技术最近引起了关注。

3、无线电力发送或无线能量传递是指使用磁感应原理将电能从发送器无线发送至接收器的技术。在19世纪，已经开始使用利用电磁感应原理的电动马达或变压器，并且此后已经尝试辐射电磁波例如诸如高频、微波和激光来传递电能。使用电磁感应原理对经常使用的电动牙刷或一些无线剃须刀进行充电。

4、到目前为止，无线能量传递方法可以大致分为磁感应方法、电磁谐振方法和短波长射频的射频(rf)发送方法。

5、磁感应方法使用以下现象并且被迅速商业化在小型设备例如移动电话中，所述现象为：当两个线圈邻近彼此定位并且然后将电流施加到一个线圈时，产生磁通量以在另一线圈中产生电动势。磁感应方法可以发送高达数百千瓦(kw)的电力并且具有高效率。然而，由于最大发送距离是1厘米(cm)或更小，所以要充电的设备应该邻近充电器或地板定位。

6、电磁谐振方法使用电场或磁场，而不是使用电磁波或电流。电磁谐振方法很少受到电磁波的影响，因此有利地对其他电子设备或人体是安全的。相对地，该方法可以在有限的距离和空间中使用，并且能量发送效率稍低。

7、短波无线电力发送方法(简称为rf发送方法)利用了可以以无线电波的形式直接发送和接收能量的事实。该技术是使用整流天线的rf无线电力发送方法。整流天线是天线和整流器的组合，并且是指将rf电力直接转换成dc电力的元件。即，rf方法是用于将ac无线电波转换成dc的技术。近来，随着rf方法的效率已经提高，已经积极地进行了对rf方法的商业化的研究。

8、无线电力发送技术不仅可以在移动相关行业中使用，而且还可以在诸如it、铁路和家用电器等的各种行业中使用。

9、如果在无线充电区域中存在不是无线电力接收器的导体即异物(fo)，则在fo中可以感应从无线电力发送器接收的电磁信号，从而增加温度。例如，fo可包括硬币、夹子、销和圆珠笔。

10、如果在无线电力接收器与无线电力发送器之间存在fo，则无线充电效率可能显著降低，并且无线电力接收器和无线电力发送器的温度可能由于fo的环境温度的升高而升高。如果未移除位于充电区域中的fo，则可能发生电力浪费，并且无线电力发送器和无线电力接收器可能由于过热而损坏。

11、因此，位于充电区域中的fo的准确检测正在成为无线充电技术中的重要问题。

技术实现思路

1、技术问题

2、实施方式提供用于无线充电的检测异物的方法及其设备和系统。

3、实施方式提供以下异物检测方法及其设备，该异物检测方法能够通过根据当前峰值频率与参考峰值频率的偏移动态地对在检测异物时测量的品质因数值进行校准来更准确地检测异物。

4、实施方式提供以下异物检测方法及其设备和系统，该异物检测方法能够通过基于在操作频带内的当前峰值频率和起始频率下测量的输出电压电平计算品质因数斜率并且将该品质因数斜率与预定品质因数斜率阈值进行比较来更准确地检测异物。

5、实施方式提供以下异物检测方法及其设备和系统，该异物检测方法能够通过基于在操作频带内的当前峰值频率和起始频率下测量的品质因数值计算品质因数斜率并且将该品质因数斜率与预定品质因数斜率阈值进行比较来更准确地检测异物。

6、实施方式提供以下异物检测方法及其设备和系统，该异物检测方法能够通过自适应地应用基于品质因数的异物检测方法和基于峰值频率的异物检测方法来提高异物检测能力。

7、实施方式提供能够基于峰值频率的偏移方向来检测异物的异物检测方法及其设备和系统。

8、通过实施方式解决的技术问题不限于上述技术问题，并且根据以下描述，本文中未描述的技术问题对本领域的技术人员而言将是明显的。

9、技术解决方案

10、实施方式提供检测异物的方法及其设备和系统。

11、在一种实施方式中，一种在无线电力发送器中检测异物的方法包括：当检测到物体时测量与参考操作频率对应的品质因数值；搜索操作频带内的具有最大品质因数值的当前峰值频率；从无线电力接收器接收包括关于参考峰值频率的信息的异物检测状态分组；使用当前峰值频率和参考峰值频率之间的差对所测量的品质因数值进行校准；以及将校准后的品质因数值与预定品质因数阈值进行比较以确定是否存在异物。

12、异物检测状态分组还可以包括参考品质因数值。可以基于参考品质因数值确定品质因数阈值，并且可以在无线电力接收器断电的状态下在参考操作频率下测量参考品质因数值。

13、在仅无线电力接收器被放置在充电区域中的状态下，参考峰值频率可以在操作频带内具有最大品质因数值。

14、另外，异物检测方法还可以包括识别所检测到的物体是否是能够执行无线电力传送(transfer)的接收器，并且在检测到物体后，在进入识别步骤之前，可以在暂时停止电力传送的状态下测量品质因数值。

15、另外，异物检测方法还可以包括在确定检测到异物时停止向无线电力接收器的电力传送。

16、另外，异物检测方法还可以包括在停止电力传送之后输出指示已经检测到异物的预定警告警报。

17、另外，异物检测方法还可以包括检查所检测到的异物是否已经从充电区域移除。当检查到所检测到的异物已经被移除时，可以开始向无线电力接收器的电力传送，并且可以释放警告警报。

18、异物检测状态分组还可以包括模式信息，并且可以基于模式信息识别在异物检测状态分组中是否包括关于参考峰值频率的信息。

19、另外，异物检测方法还可以包括：从无线电力接收器接收与参考峰值频率对应的第一最大品质因数值；以及通过从第一最大品质因数值减去与当前峰值频率对应的第二最大品质因数值来计算品质因数偏移值。可以进一步使用品质因数偏移值对所测量的品质因数值进行校准。

20、另外，可以在异物检测状态分组中包括和接收第一最大品质因数值。

21、确定是否存在异物可以包括：当校准后的品质因数值小于预定品质因数阈值时，确定存在异物，而当校准后的品质因数值等于或大于预定品质因数阈值时，确定不存在异物。

22、根据另一种实施方式，一种在无线电力发送器中检测异物的方法包括：当检测到物体时搜索操作频带内的具有最大品质因数值的当前峰值频率；在操作频带的起始频率和当前峰值频率下测量输出电压电平；基于所计算的品质因数水平计算品质因数斜率；以及基于所计算的品质因数斜率确定是否存在异物。

23、可以通过将与当前峰值频率对应的输出电压电平和与起始频率对应的输出电压电平之间的差除以当前峰值频率和起始频率之间的差来计算品质因数斜率。

24、另外，确定是否存在异物可以包括确定所计算的品质因数斜率是否小于预定品质因数斜率阈值，当所计算的品质因数斜率小于预定品质因数斜率阈值时，确定存在异物，而当所计算的品质因数斜率等于或大于预定品质因数斜率阈值时，确定不存在异物。

25、根据另一种实施方式，一种在无线电力发送器中检测异物的方法包括：当检测到物体时搜索操作频带内的具有最大品质因数值的当前峰值频率；在操作频带的起始频率和当前峰值频率下确定品质因数值；基于所确定的品质因数值计算品质因数斜率；以及基于所计算的品质因数斜率确定是否存在异物。

26、可以通过将对应于当前峰值频率的品质因数值和对应于起始频率的品质因数值之间的差除以当前峰值频率和起始频率之间的差来计算品质因数斜率。

27、根据另一种实施方式，一种无线电力发送器包括：品质因数测量单元，其被配置成当检测到物体时测量与参考操作频率对应的品质因数值；峰值频率搜索单元，其被配置成搜索操作频带内的具有最大品质因数值的当前峰值频率；通信单元，其被配置成从无线电力接收器接收包括关于参考峰值频率的信息的异物检测状态分组；校准单元，其被配置成使用当前峰值频率与参考峰值频率之间的差对所测量的品质因数值进行校准；以及检测单元，其被配置成将校准后的品质因数值与预定品质因数阈值进行比较以确定是否存在异物。

28、异物检测状态分组还可以包括参考品质因数值。可以基于参考品质因数值确定品质因数阈值，并且可以在无线电力接收器断电的状态下在参考操作频率下测量参考品质因数值。

29、在仅无线电力接收器被放置在充电区域中的状态下，参考峰值频率可以在操作频带内具有最大品质因数值。

30、另外，测量可以在进入识别无线电力接收器的过程之前在暂时停止电力传送的状态下测量品质因数值并且搜索当前峰值频率。

31、另外，在确定检测到异物时，可以停止向无线电力接收器的电力传送。

32、另外，异物检测设备还可以包括警报单元，其被配置成在停止电力传送之后输出指示已经检测到异物的预定警告警报。

33、另外，异物检测设备还可以包括控制器，其被配置成检查所检测到的异物是否已经从充电区域移除。当检查到所检测到的异物已经被移除时，控制器可以执行控制以开始向无线电力接收器的电力传送并且释放警告警报。

34、异物检测状态分组还可以包括模式信息，并且可以基于模式信息识别在异物检测状态分组中是否包括关于参考峰值频率的信息。

35、另外，当通过通信单元从无线电力接收器接收到与参考峰值频率对应的第一最大品质因数值时，校准单元可以通过从第一个最大品质因数值减去与当前峰值频率对应的第二最大品质因数值来计算品质因数偏移值，并且进一步使用品质因数偏移值对所测量的品质因数值进行校准。

36、在此，可以在异物检测状态分组中包括和接收第一最大品质因数值。

37、当校准后的品质因数值小于预定品质因数阈值时，检测单元可以确定存在异物，而当校准后的品质因数值等于或大于预定品质因数阈值时，确定不存在异物。

38、根据另一种实施方式，一种用于检测被放置在充电区域中的异物的异物检测设备包括：品质因数测量单元，其被配置成当检测到物体时搜索操作频带内的具有最大品质因数值的当前峰值频率；输出电压测量单元，其被配置成在操作频带的起始频率和当前峰值频率下测量输出电压电平；品质因数斜率确定单元，其被配置成基于所计算的品质因数水平计算品质因数斜率；以及异物检测单元，其被配置成基于所计算的品质因数斜率来确定是否存在异物。

39、根据另一种实施方式，一种用于检测被放置在充电区域中的异物的异物检测设备包括：峰值频率搜索单元，其被配置成当检测到物体时搜索操作频带内的具有最大品质因数值的当前峰值频率；品质因数测量单元，其被配置成在操作频带的起始频率和当前峰值频率下测量品质因数值；品质因数斜率确定单元，其被配置成基于所测量的品质因数值计算品质因数斜率值；以及异物检测单元，其被配置成基于所计算的品质因数斜率确定是否存在异物。

40、另外，根据一种实施方式，可以提供通过自适应地应用基于品质因数的异物检测方法和基于峰值频率的异物检测方法能够提高异物检测能力的异物检测方法及其设备和系统。

41、另外，根据一种实施方式，可以提供能够基于峰值频率与参考峰值频率的偏移方向来检测异物的异物检测方法及其设备和系统。

42、在另一种实施方式中，可以提供一种计算机可读记录介质，其上记录有用于执行上述方法中的任何一个的程序。

43、本公开内容的方面仅是本公开内容的优选实施方式的一部分，并且基于本公开内容的详细描述，本领域普通技术人员可以设计并且理解基于本公开内容的技术特征的各种实施方式。

44、有益效果

45、根据实施方式的方法、设备和系统的效果如下。

46、实施方式提供了一种用于无线充电的检测异物的方法及其设备和系统。

47、实施方式提供了一种能够更准确地检测异物的检测异物的方法及其设备和系统。

48、实施方式可以使由于异物而引起的不必要的电力浪费和加热现象最小化。

49、实施方式提供如下异物检测方法及其设备，该异物检测方法能够通过根据当前峰值频率相对于参考峰值频率的偏移程度动态地校准在检测异物时测量的品质因数值更准确地检测异物。

50、实施方式提供如下异物检测方法及其设备和系统，该异物检测方法能够通过基于在操作频带中的当前峰值频率和起始频率下测量的输出电压电平计算品质因数斜率并且将品质因数斜率与预定品质因数斜率阈值进行比较更准确地检测异物。

51、实施方式提供如下异物检测方法及其设备和系统：该异物检测方法能够通过基于在操作频带中的当前峰值频率和起始频率下测量的品质因数值计算品质因数斜率并且将品质因数斜率与预定品质因数斜率阈值进行比较更准确地检测异物。

52、实施方式提供了如下异物检测方法及其设备和系统，该异物检测方法能够通过自适应地应用基于品质因数的异物检测方法和基于峰值频率的异物检测方法提高异物检测能力。

53、实施方式提供了一种能够基于峰值频率的偏移检测来检测异物的异物检测方法及其设备和系统。

54、本公开内容的效果不限于上述效果，并且根据本开内容的实施方式的以下描述，本领域技术人员可以得到本文中未描述的其他效果。也就是说，根据本公开内容的实施方式，本领域技术人员可以得出本公开内容未预期的效果。