[发明专利]具有对象检测的无线充电系统

说明书

无线电力传输设备使用包括无线电力传输线圈的输出电路将无线电力信号传输至无线电力接收设备。测量电路耦接到输出电路以帮助确定无线电力接收设备是否存在并且准备接受无线电力的传输。测量电路包括测量电路，该测量电路耦接至输出电路并且测量信号，而振荡器电路以探测频率向输出电路提供信号。测量电路还包括测量电路，该测量电路耦接至输出电路并且测量信号，而振荡器电路在第一频率和第二频率之间扫描施加到输出电路的信号来检测敏感设备诸如射频识别设备。测量电路中的脉冲响应电路用于进行电感和Q因子测量。

本专利申请要求于2017年11月6日提交的美国临时专利申请15/804,145、于2017年6月28日提交的美国临时专利申请62/526,285、以及于2017年2月2日提交的美国临时专利申请62/453,850的优先权，这些美国专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明整体涉及无线系统，并且更具体地涉及在其中对设备无线地充电的系统。

背景技术

在无线充电系统中，诸如具有充电表面的设备的无线电力传输设备将电力无线传输至便携式电子设备。便携式电子设备接收无线传输的电力并且使用该电力来对内部电池充电或向设备供电。在一些情况下，异物可能意外地放置在充电表面上。这可能在执行无线电力传输操作时带来挑战。

发明内容

无线电力传输设备将无线电力信号传输至无线电力接收设备。无线电力传输设备具有向包括无线电力传输线圈的输出电路提供信号的逆变器。无线电力传输线圈可为覆盖与无线电力传输设备相关联的无线充电表面的无线电力传输线圈阵列的一部分。

信号测量电路耦接到输出电路以帮助确定无线电力接收设备是否存在并且准备接受无线电力的传输。测量电路包括测量电路，该测量电路耦接至输出电路并且测量信号，而振荡器电路以探测频率向输出电路提供信号。使用来自测量电路的一个或多个探测频率下的测量，无线电力传输设备确定在线圈上是否存在外部对象。

测量电路中的脉冲响应电路耦接到输出电路并且用于测量输出电路对由无线电力传输设备中的逆变器提供的脉冲信号的响应。脉冲响应电路用于进行电感和Q因子测量。

在操作期间，来自脉冲响应电路的信息和在探测频率处的测量可用于确定无线接收设备是否存在于无线充电表面中的特定线圈上方，并因此可用于调节与无线电力传输设备的无线电力传输。

测量电路还包括测量电路，该测量电路耦接至输出电路并且测量信号，而振荡器电路在第一频率和第二频率之间扫描交流电输出信号。由频率扫描操作产生的测量用于检测敏感设备，诸如射频识别设备。如果检测到敏感设备，则可避免潜在破坏性的无线电力传输操作。

切换电路用于将所选线圈从与充电表面重叠的线圈阵列动态地切换到输出电路中，使得可探测线圈阵列中的适当线圈是否存在外部对象和敏感设备诸如射频识别设备。

附图说明

图1为根据一些实施方案的例示性无线充电系统的示意图。

图2是根据一个实施方案的具有形成无线充电表面的线圈阵列的例示性无线电力传输设备的顶视图。

图3是根据一个实施方案的例示性无线电力传输电路的电路图，其中在无线电力传输设备中具有输出电路信号测量电路。

图4为示出根据一个实施方案的无线电力传输设备的表面上的各种示例性对象的响应的曲线图。

图5为根据实施方案的可用于表征无线电力传输设备上的对象类型的例示性脉冲响应的曲线图。

图6为示出根据一个实施方案的可与将敏感对象诸如射频识别设备放置在无线电力传输设备的表面上相关联的类型的输出信号迹线的曲线图。

图7为根据一个实施方案的示例性便携式电子设备的横截面侧视图，该示例性便携式电子设备具有形成谐振电路的无线电力接收线圈和辅助线圈。