用于量化由于无线电力接收器中的感应加热而产生的电力损耗的系统、设备及方法_4

文档序号:9713847阅读:来源:国知局
量可表示由接收谐振器与RF-DC转换器520耗散的接收器的 电力(例如,与整流器的二极管的输出)的百分比。
[0065] 根据实施例的另一方面,关于电力损耗确定的接收器测量可经更新或保持在指定 时延内有效。举例来说,例如在整流器的输出端处的电压(Vrect)或在整流器的输出端处的 电流(Irect)等的值可在某个报告间隔之前的时间段期间进行更新或已知为有效的。可在彼 此的某一时间段内进行的测量(例如,在彼此的Ims内获取)。运可允许对快速动 态负载变化作出响应(例如,在待充电装置快速改变其电力消耗时)。
[0066] 如上所述,当比较发射的电力与接收到的电力时,发射器404考虑各种系统电力损 耗。举例来说,当将金属(例如,开路接收器508中的金属物体)引入到由发射器404产生的磁 场中时,可产生满流,运可导致给定接收器508在金属中W热量形式耗散电力(例如,下文称 为感应加热)。金属物体中耗散的电力量可取决于若干因素:物体的大小/形状、磁场的强度 及发射器谐振器的设计。运些变量中的每一者对于为任何给定接收器508充电的任何给定 发射器404可为不同的。耗散的电力还取决于接收器在发射器上的位置而变化。因此,根据 本文所描述的实施例,为了量化损耗的电力量,系统可确定或量化用于感应加热损耗的电 力量,而不管运些变量中的每一者如何。举例来说,发射器404可将每个兼容接收器的感应 加热损耗考虑在损耗电力计算内。
[0067] 在一个方面中,感应加热所损耗的电力可被模型化为电阻器,在一个方法中所述 电阻器可被视为与发射器404线圈电阻串联(例如,发射器404线圈电阻的功能)。举例来说, 具有大模型电阻器值的接收器508相较于具有较小模型电阻器值的接收器508可耗散更多 电力。电阻器值在本文中可称为电阻器值、电阻器、电力损耗电阻、电力损耗电阻值、变量 (例如,A Rl)或其类似者。电阻器值可用于指示/推断从接收器508中的感应加热产生的电 力损耗量。在一个方面中,电力损耗电阻可通过控制器415计算。电阻器值可为"可变的",使 得可建立电阻器值范围W表示最小及最大电阻器值。举例来说,电阻器值可基于接收器508 相对于发射器404的位置W及从一个接收器508设计变化到另一接收器设计而改变。此外, 电阻器值在一个发射器404与另一发射器之间可不同。举例来说,在与第一发射器相关联 时,接收器508可指示范围介于约0.4 Q至约0.7 Q之间的电阻器值。然而与第二发射器相关 联,接收器508可指示范围介于约0.05 Q至约0.1 Q之间的电阻器值。应理解,所有数字实例 都仅出于示范性目的。
[0068] 因此,根据实施例,接收器508经配置W向发射器404发射指示接收器508对感应加 热损耗的影响的消息。所述消息可包含指示电力损耗电阻的信息,当接收器经放置W从具 有开路谐振器的发射器接收电力时,所述电力损耗电阻可对应于发射器谐振器的所测量电 阻的变化。根据实施例,接收器508可向发射器404发送指示接收器508属于接收器群组的群 组标识符。接收器群组可对应于具有在界定范围(如上文所提及)内的电力损耗电阻(例如, 将通过接收器呈现的最大电力损耗电阻)的接收器,例如,如W欧姆测量到。举例来说,第一 组可界定具有在约O Q与约0.25 Q之间的电力损耗电阻的接收器,而第二组可界定具有在 约OQ与约1.75 Q之间的电力损耗电阻的接收器。应了解,界定范围可为任何范围,例如但 不限于在约OQ与约10 Q之间的任何范围。如果感应电阻量是未知的,那么接收器508可发 送指示未知值的消息。在运种情况下,发射器404可确定停用任何损耗电力检测。
[0069] 发射接收器群组的群组标识符(而不是例如每个接收器的特定值)可提供某些益 处。在一个方面中,接收器508可能难W动态地确定其在发射器上的电力损耗电阻且在接收 器508相对于具有不同设计的不同发射器重新定位及或放置时不断地发射此值。在一个方 面中,电力损耗电阻可基于接收器508及发射器404两者显著改变。接收器508可能够准确地 报告其自身的影响,但是在一些方面中,所述接收器可能不能够对由发射器404引起的变化 做出解释。发射群组标识符可允许具有不同配置的若干不同发射器知道如何对每种类型的 接收器508作出响应。举例来说,属于第一组的接收器508可在第一类发射器404上引起约0 Q与约2 Q之间的电力损耗电阻范围,而在第二类发射器404上引起约0 Q与约1 Q之间的电 力损耗电阻范围。通过使用群组标识符,不同类型的发射器可能够导出确定接收器对每个 发射器引起的不同电力损耗电阻的信息。每个群组可通过测试给定接收器508而界定为预 定义发射器404设计。运在下文中进一步详细描述。
[0070] 根据实施例的一方面,当接收器508相对于发射器404的位置移动(例如,围绕发射 器404的表面)时,发射器404可不对每一可能电力损耗电阻值做出解释。替代地,如上文所 提及,假定系统操作点,发射器404可使用由接收器50对良告或呈现的最大电力损耗电阻值 来量化(例如,接收器508的金属的)最大可能电力损耗。
[0071] 根据实施例,每个接收器508发送或报告对应于电力损耗电阻值的范围的某一群 组(例如,电力损耗电阻群组)的指示。在一个实例中,每个接收器508可使用传输包场或类 似者来报告某一群组(例如,群组标识符)的指示。在一个方面中,每个接收器508可报告具 有最低最大电力损耗电阻值的群组,同时维持与群组规范兼容,如下文进一步描述。每个电 力损耗电阻群组可限定每个发射器的可能电力损耗电阻值的范围。举例来说,由所有"第1 组"接收器呈现的电力损耗电阻可界定为在第一发射器404的某一范围(例如,从约OQ至约 1.5 Q )之间及界定为在第二发射器的不同范围(例如,从约OQ至约0.7 Q )之间。在一个方 面中,针对所有发射器,每个群组的最小电力损耗电阻可界定为约OQ,使得可防止迫使接 收器508增加其感应加热。
[0072] 对于现有发射器谐振器,可基于预定的现有谐振器设计界定电力损耗电阻群组。 在一个方面中,现有接收器可各自落入多个预定义群组中的一者中,每个群组包括一系列 电阻值。举例来说,多个群组中的每个群组可包括最小电力损耗电阻值0。每个群组还可包 括不同最大电力损耗电阻值,例如,在一个实例中,范围介于约0.05 Q至约10 Q之间。在另 一方面中,每个发射器404可界定(例如,表中的)多个群组中的每一者的最大可允许电力损 耗电阻值。
[0073] 参考图7,提供根据本发明的各方面的用于无线电力传送的第一设备704(例如,发 射器,例如,图4的发射器404)及用于接收无线电力的第二设备708(例如,无线电力接收器, 例如,图5的接收器508)的功能框图700。第一设备704可包含电力传送组件714、第一通信收 发器710及W操作方式禪合到电力传送组件714及通信收发器710的控制器电路715(例如, 图4的控制器415)。应注意,单独的通信接收器及通信发射器可替代通信收发器710使用。在 一个实施例中,电力传送组件714可包括天线,例如,图4的天线414或类似者。电力传送组件 714可在足W为无线电力接收器708的负载充电或供电的电力电平下将无线电力705发射到 无线电力接收器708。作为一个实例,电力传送组件714可为经配置W产生用于将电力传送 到无线电力接收器708的交替磁场的线圈。
[0074] 无线电力接收器708可包含电力接收组件718。在一个实施例中,电力接收组件718 可包括天线,例如,图5的天线518或其类似者。在一个方面中,电力接收组件718可在足W为 无线电力接收器708的负载充电或供电的电力电平下从电力传送组件714接收无线电力 705。
[0075] 无线电力接收器708可进一步包含通信收发器711。应注意,单独的通信接收器及 通信发射器可替代通信收发器711使用。通信收发器711可经配置W向第一通信收发器710 发送消息706。在一个实施例中,消息706可包括群组标识符。在一个方面中,无线电力接收 器708可与群组标识符相关联。在一个方面中,群组标识符可与群组的预定义列表相关联, 每个群组包括一系列电阻值。在一个方面中,群组标识符可存储于无线电力接收器708的固 件及/或软件中。在另一方面中,可存在多个无线电力接收器708,并且无线电力接收器708 中的每一者可发送包括与无线电力接收器708相关联的群组标识符的消息。在又另一方面 中,控制器电路715随后可基于其中的群组标识符合计多个消息中的每一者的电力损耗值 (例如,如下文进一步描述)。举例来说,控制器电路715可基于多个消息确定由于由多个无 线电力接收器708引起的感应加热而产生的电力损耗总量。在另一实例中,除了群组标识符 之外,消息706还可包括最大电阻值。
[0076] 如上文及下文进一步描述,控制器电路715可经配置W基于群组标识符确定电力 损耗值。在一个实例中,电力损耗值可指示由于通过一或多个无线电力接收器(例如,无线 电力接收器708)呈现的感应加热而产生的电力损耗,所述无线电力接收器是与群组标识符 相关联的群组中的部件。在另一实例中,电力损耗值可进一步指示由无线电力接收器708中 的金属物体引起的电力传送组件714的串联电阻的增加。在另一方面中,由于感应加热而产 生的电力损耗可指示由于感应加热而在无线电力接收器708中耗散的电力量。在一个实例 中,控制器电路715可确定电力损耗值是否超过阔值。如果电力损耗值超过阔值,那么控制 器电路715可减小设备704的电力电平或停用设备704。
[OOW]举例来说,使用结合图6至11所描述的方法,控制器电路715可至少部分地基于接 收到的群组标识符确定无线电力接收器708属于特定电力损耗电阻群组。在一个实例中,控 制器715可不确定无线电力接收器708的准确电力损耗电阻值。然而,基于特定电力损耗电 阻群组,控制器电路715可确定无线电力接收器708的电力损耗电阻值将不超过由特定群组 界定的最大电力损耗电阻限值。作为一个实例,控制器电路715可确定给定无线电力接收器 708的最大感应加热耗散将不超过通过下文提供的等式1计算的特定值。
[0078] 在一个示范性方法中,也=DiSSMax (等式1),其中Itx表示进入第一 设备704的线圈中的电流,DetoRiMgy表示与群组标识符相关联的最大电阻值(例如,一系列 电阻值的最大值)及DiSSMax表示给定无线电力接收器708的最大感应加热耗散值。
[0079] 尽管无线电力接收器708的实际感应加热耗散可达不到DiSSMax的水平,但是控制 器电路715在各种损耗电力算法或运算可使用DisSMax,使得其可对电力损耗的最坏情况情 形做出解释。在一个实例中,运可产生表示DiSSMax与实际感
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