[发明专利]用于无线功率发射器中的线圈配置的装置、方法和系统

说明书

本文描述了用于在系统、方法和装置中实现无线功率发射器中的线圈配置的技术。一种用于无线功率发射器中的线圈配置的装置可以包括具有内侧部分和外侧部分的发射线圈，以及被配置为基于检测条件在内侧部分上发起电流的开关。

技术领域

本公开一般涉及用于无线充电的技术。具体地，本公开涉及无线功率发射器中的线圈配置。

背景技术

基础无线充电系统可以包括无线功率发射器单元(PTU)和无线功率接收单元(PRU)。例如，PTU可以包括发射(Tx)线圈，并且PRU可以包括接收(Rx)线圈。磁共振无线充电可以采用Tx线圈和Rx线圈之间的磁耦合。在一些情况下，PRU可以被实现在诸如移动计算设备之类的计算设备中，其能够被放置在包括PTU的充电垫上。在一些情况下，当在PTU和PRU线圈之间传递功率时，磁场均匀性设计目标可能驱动PTU线圈设计朝向大量紧密间隔的匝和相对较高的能量损失的方面，而在PTU和PRU线圈之间传递功率时，对于在PRU与PTU之间的垂直于PTU表面方向上的大间隔可能要求最小的线圈耦合效率，这驱动PTU线圈设计朝向具有大间隔的较小匝以实现最低能量损耗的方面。

附图说明

图1是向PRU提供功率的PTU的框图，其中PTU包括被配置为基于检测条件来配置线圈的逻辑；

图2是检测条件可以触发线圈的某种配置的环境的图示；

图3是示出了具有可重配置组件的线圈的示图；

图4是示出了各种线圈配置和各种间距的磁场分布的示图；

图5是示出了根据检测的潜在间距来配置发射器线圈的过程的流程图；

图6是示出了根据检测的发射器线圈和接收器线圈之间的重叠进行发射器线圈配置的过程的流程图；

图7是示出了具有与外侧部分交错的部分的发射器线圈的示图；以及

图8是示出了用于无线功率发射器中的线圈配置的方法的框图。

在整个公开文件和附图中使用相同数字来指代相似的组件和特征。100系列中的数字指代最初在图1中出现的特征；200系列中的数字指代最初在图2中出现的特征；以此类推。

具体实施方式

本公开一般涉及无线充电技术。具体地，本文描述的技术包括在具有Tx线圈的无线功率发射单元(PTU)中的装置，Tx线圈包括两部分：外侧部分和内侧部分，外侧部分在无线功率的发射期间接通，内侧部分在无线功率的发射期间可以被接通或关闭，以便根据Tx和感应耦合的Rx线圈之间的间距来调整磁场均匀性。如上所述，在一些情况下，磁场均匀性设计目标可以驱动设计朝向大量紧密间隔的匝和具有相对较高的能量损耗(相对于从PTU的Tx线圈发射的能量而言)的方面，而对于在功率接收单元(PRU)与PTU之间的垂直于PTU表面方向上的大间隔而言，可能要求最小耦合效率，这驱动设计朝向具有较大间隔的较小匝以具有最低能量损耗(相对于从Tx线圈发射的能量而言)的方面。换句话说，本文描述的动态地改变线圈配置的技术可以用于根据检测条件(诸如间距)来获得高质量(Q)因子。

本文提到的Q因子是相对于在谐振器(诸如PTU的Tx线圈)中提供并存储的能量而言能量损耗的度量。在本情景下，Q因子可以是用于在Tx线圈处生成磁场的能量与在Tx线圈处发热而损失的能量的量的对比度量。

本文提到的间距(间隔距离，separation distance)是在垂直于PTU的表面方向上到PRU的距离。例如，当具有PRU的计算设备被放置在桌台的顶部表面上时，PTU可以被放置在桌台下面以便方便地为该计算设备进行桌面充电。在这种情景下，PRU与PTU之间的间距可能大于当PRU被直接放置在具有PTU的充电垫的顶部时所产生的间距。在PTU位于桌台下面的桌面充电情景中，可以检测到指示较大间距的条件，并且Tx线圈可以被配置为中断Tx线圈的内侧部分上的电流，以便重新分布磁场并获得比其他情况下更高的Q。