文中结合图6而讨论，但图5的特征不由图6来限定。
[0063]图6是示出了根据示例性实施例的用于对运动球106感应充电的方法600的流程图。方法600可以由处理逻辑执行，所述处理逻辑可以包括硬件(例如，电路、专用逻辑、可编程逻辑、微码等)、软件(例如，运行在处理设备上的指令)或它们的组合。例如，方法600可以由处理器504或任何其他计算系统来执行。在一个实施例中，方法600可以由运动球106的传感器模块的处理器来执行，所述处理器耦合到运动球106的电源102或所述处理器与运动球106的电源102通信。
[0064]在实施例中，一个或多个区块602-610循环重复。在循环期间，校准状态、温度、以及感应电容(1-C)储能电压的水平在每次循环通过时被评估。例如，可以执行循环从而每10mS评估系统状态，选择系统状态，并执行对应于所选择系统状态的动作。系统状态可以包含但不限于初始化状态、脉冲(Ping)状态、目标状态、充电状态、微电流状态以及超温状
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[0065]在区块602中，可以检测充电基座200。在实施例中，处理器504检测充电基座200。可以基于在谐振电路502上接收存在信号来检测充电基座200，由充电基座200发送所述存在信号。在实施例中，存在信号是具有谐振电路502的谐振频率范围的脉冲，例如但不限于90kHz至115kHz之间。
[0066]在区块604中，传输校准信号。在实施例中，处理器504响应于检测充电基座(例如通过接收存在信号)而传输来自谐振电路502的校准信号。例如，响应于接收来自充电基座200的电能，谐振电路502可以导致在校准信号频率范围上或之内(例如在400Hz)的负载调制。
[0067]在区块606中，可以接收电能。在实施例中，在谐振电路502上谐振电路502接收来自充电基座200的电能。
[0068]在方框区块608中，选择频率范围以在所选择的频率范围传输至少一个充电状态或充电电压。在实施例中，处理器504选择频率范围，在所选择的频率范围传输至少一个充电状态或充电电压。处理器504可以基于其接收的来自谐振电路502的输入来确定充电状态或充电电压。如上文所讨论的，充电状态和/或充电电压可以对应于一个或多个频率。
[0069]在区块610，响应于接收电能而传输至少一个充电状态或充电电压。在实施例中，处理器504响应于接收来自充电基座200在谐振电路502上的电能而传输来自谐振电路502的至少一个充电状态或充电电压。例如，处理器504可以设置对应于电池充电器522的充电状态和/或充电电压的返回频率。
[0070]图7是充电基座200组件的框图，其包含谐振电路702、处理器704、LED驱动器706以及输入功率电路708。虽然图7所描绘的充电基座200具有特定配置，但发明的实施例支持充电基座200的可选配置，例如，具有不同数目的电阻、电容器、二极管、LED、电源、总线、感应线圈、检测点、振荡器、ADC等的配置。
[0071]谐振电路702包含半桥710，FET旁路电容器712、储能(tank)电容器714、感应线圈716、储能检测器二极管718、峰值检测电路720、分压电阻722和724、以及峰值滤波点726。半桥710可以包含任意的双FET半桥，例如，具有低导通电阻(例如0.3欧姆和fP以及N通道)、VDS>15V、并超过500mW的那些双FET半桥。FET旁路电容器712可以例如包括陶瓷X7R。储能检测器二极管718可以包括75V最小的二极管。感应线圈716可以操作在lOOkHzESR。储能电容器714可以包括ΝΡ0、至少50V的5%。虽然所描绘的谐振电路702具有上文所讨论的特定组件，但发明的实施例支持其他配置。例如，在一个配置中，谐振电路702可以仅包含电容器714和感应线圈716。
[0072]在实施例中，配置为半桥710的一对互补FET驱动谐振电路702的储能电容器714。驱动信号是非重叠的，由处理器704中的内部寄存器来控制，例如，ATtiny25中的那些。在实施例中，如果在处理器704的互补驱动中有固件限制，可以提供额外的反转，如栅极驱动反相器738所描述的，例如，由7S14系列包或任何施密特反相器来提供。FET的开关速度已经通过使用串联输入栅极电阻连同漏栅米勒效应电容器而降低。开关的减速权衡了FET中出现的几个角度以减小55MHz射频干扰(RFI)的辐射峰值。
[0073]在实施例中，对接地线圈716的高压侧的电压进行峰值检测，以及随后滤波和分压以给处理器704的模数(A/D)输入提供用作两个目的信号。第一个目的是监测谐振电路702的电压，调整半桥驱动的占空比以提供P-P信号，所述P-P信号仅强到足够满足电能传输的需求，避免浪费能量。第二个目的是，随着谐振电路502报告所接收到的电能的水平和校准信号而检测来自谐振电路502的谐振调制，其可以由晶体振荡器控制。A/D输入监测峰值检测器电路720，并使用峰值检测电压的平均水平来监测驱动水平，而短期变化指示谐振电路502的数据位。
[0074]在实施例中，处理器704是Atmel Tiny25微控制器。基于对充电器基座200的最小尺寸和成本控制，Tiny25以及类似的控制器是非常适合的。
[0075]在实施例中，处理器704配置为执行模数转换器(ADC)的功能。在实施例中，充电基座200还包含振荡器，例如晶体振荡器(未示出)。
[0076]在实施例中，处理器704执行一个或多个A/D转换。A/D转换可以是连续的(例如运行在大约20kHz (50uS))，并可以使用在每个中断增值的计数器对各种高速事件进行计时。例如，8位A/D输入可以源于分压器，所述分压器检测发射器线圈谐振电压的正峰值。电压可以由伪有限脉冲响应(FIR)滤波器(例如FIR32测量滤波器)进行平均。在测量被求和之前，由当前的和中减去一个平均测量。新的结果(32个测量的和)计算如下:new_sum = old_sum_old_sum/32+new_A/D0
[0077]在实施例中，使用平均数用于两个功能。第一是为电能水平控制设置L-C储能电压的期望水平，向发射器线圈给出足够的电压，但并不多到当寻找要充电的球时过多的能量被浪费。这可以形成反馈回路，其中处理器704监测线圈上的电压并相应地调整频率，从而导致任何制造可变性。第二个功能是检测来自球106的反馈信号，检测由球106的调谐调制脉冲发回的数据。例如，根据耦合、负载和组件容差，所检测的脉冲通常是从平均值正漂移，但有时可以是负漂移。因为在这些脉冲上存在一些振铃效应(ringing)，它们可以通过观测短期最大和最小之间的差异而被检测为与平均值的短期偏差。一旦这个差异被检测至IJ，短暂的“死区时间(dead time)”开始仅检测第一个短数据脉冲边沿，避免在后沿上误触发。
[0078]在实施例中，在三个不同脉冲频率范围发出来自谐振电路502的数据脉冲:一个用于校准，两个用于传递谐振电路502所接收的电压和充电模式。例如，校准信号可以是来自晶体控制的谐振电路502的10mS持续时间、400Hz的脉冲串。这允许发射器调整处理器702的振荡器控制寄存器的错误在一个较小的范围内，例如在I %的范围，而不是10%最坏情况的技术规范。发送谐振电路502的输入电压，例如，以10Hz至160Hz编码来指示微电流充电模式中的4V至8V，以及200Hz至320Hz来指示正常充电模式中的相同电压范围。可以基于许多原因而选择频率范围，比如储能电路时间常数、处理器计时器限制、人机界面响应时间等，并且实施例支持其他频率范围。在实施例中，校准信号和电压数据输出模式之间存在10mS的间隙，从而允许更容易地区分两个数据模式。
[0079]在实施例中，数据脉冲的解码是基于检测数据脉冲的前沿，并随后为四个数据脉冲测量时间。此技术使得对于我们的校准有足够的脉冲，并且足够的快从而不影响性能。所报告的四个脉冲时间可以是对于每四个脉冲间隔的A/D中断(例如每个50uS)的累积。
[0080]在实施例中，计时器被设置为大约200Hz (5ms)中断，对于所接收的谐振电路702数据脉冲(4脉冲间隔计数)对各种计数器(incrementing var1us counters)增值和执行解码以及滤波操作，连同控制LED亮度模式。为了谐振电路702所传输的信息而评估谐振电路702的频率检测。可以执行一些滤波以避免边界和输入数据的三个模式之间间隙的错误解释。如果检测到校准数据，则更新校准值。如果检测到谐振电路502的电压数据，则更新模式(充电或微电流)，连同所报告的谐振电路502的输入电压。
[0081]在实施例中，LED730和732由处理器702通过FET728(例如N-FET)驱动，每个LED串联着电阻。处理器702可以通过驱动FET728的PffM的占空比来控制外观亮度。作为一个例子，正常LED模式可以定义为对于目标模式的2Hz闪烁，以及对于充电模式的2.3秒(正弦波)亮度周期。FET728可以为具有小于2V的栅极阈值电压的任何FET。
[0082]在实施例中，输入电能通过肖特基二极管734 (例如平均1A)，以防止反向电压的电源。用输入电容器736对电能进行滤波，所述输入电容器736足够大，以便在向半桥710的FET供应所需的电流浪涌时将处理器704的电源电压保持在正常操作条件内。例如，输入电容器736可以为最小220uF、最小6.3V、最大360毫欧ESR。
[0083]下文将结合图8对图7所描绘的组件的附加特征进行讨论，但图7的特征并不由图8进行限定。
[0084]图8是根据示例性实施例的用于对运动球106感应充电的方法800的流程图。方法800可以由处理逻辑来执行，所述处理逻辑可以包括硬件(例如，电路、专用逻辑、可编程逻辑、微码等)、软件(例如，运行在处理设备上的指令)或它们的组合。例如，方法800可以由处理器704或任何其他计算系统来执行。在一个实施例中，方法800可以由充电基座200的处理器来执行。
[0085]在实施例中，一个或多个区块802-810循环重复。在循环期间，校准状态、温度、以及L-C储能电压的水平在每次循环通过时被评估。例如，可以执行循环从而每10mS评估系统状态，选择系统状态，并执行对应于所选择系统状态的动作。系统状态可以包含但不限于初始化状态、脉冲(Ping)状态、目标状态、充电状态、微电流状态以及超温状态。
[0086]在区块802中，传输存在信号。在实施例中，处理器704传输来自谐振电路702的存在信号。可以在初始化状态期间传输存在信号。
[0087]在实施例中，充电基座200执行两个选项之一，取决于球的谐振电路502的存在或缺失。在没有球的谐振电路502的情况下，谐振电路702的电能传输电路驱动感应线圈716频率，例如，由最高频率(例如大约115kHz)开始，并随后降低频率，从而升高用于存在信号的谐振驱动电压到足够强以感测球的存在而不浪费太多电能，例如大约35V P-P,占空比50%。此线圈驱动伺服至峰值电压(servo-to-peak-voltage)方法补偿了谐振组件的容差，连同可能的未校准系统振荡器频率。在球的谐振电路502存在时，比如当球放置并对准充电基座200时，感应线圈716可以被超能力地加载以获取未加载条件下“开路”谐振电压水平。处理器704识别谐振电路702上的额外负载，并随后进入配置中所允许的最低频率(例如90kHz至100kHz)，用于其进入脉冲(ping)状态时最大电能传输