[发明专利]无线电力传送系统中利用线圈电流感测的增强型异物检测

说明书

本文描述的实施例提供基于线圈电流感测的异物检测。与基于发射器输入电流的常规计算相结合或者作为其替代，直接基于线圈电流来计算发射器电力损耗。精度提高的计算机电力损耗可以用于在无线电力传送期间更准确地检测发射器线圈附近的异物。

相关申请的交叉引用

本申请要求分别于2019年9月27日和2019年5月3日提交的共同未决且共同拥有的美国非临时申请号16/586,212和16/403,419的优先权，它们又要求分别于2018年11月28日和2019年3月21日提交的共同未决且共同拥有的美国临时申请号62/772,592和62/821,899的权益。

本申请要求分别于2018年11月28日和2019年3月21日提交的共同未决且共同拥有的美国临时申请号62/772,592和62/821,899的优先权。

上述申请都通过引用由此明确地整体并入本文中。

技术领域

本发明的实施例涉及无线电力传送，并且更具体地涉及无线电力传送系统中利用线圈电流感测的增强型异物检测。

背景技术

根据一些实施例，无线电力传送(WPT)、无线电力传输、无线能量传输(WET)或电磁电力传送是在没有电线作为物理链路的情况下的电能传输。在无线电力传输系统中，由来自电源的电力所驱动的发射器设备产生随时间变化的电磁场或磁场，该电磁场或磁场将电力传输穿过空间而到达接收器设备，该接收器设备从该场中提取电力并将其供给到电负载。无线电力传送可用于为互连电线不方便、有危险或者不可能的电气设备供电。发射器电路通常设在集成电路(IC)芯片上。传统上而言，由于发射器IC芯片的充电功率、电路面积和异物检测能力的限制，包括一个发射器IC芯片的无线电力发射器一次只能用于给一个无线电力接收设备充电。因此，如果要同时为一个以上的无线设备充电，通常会使用多个无线充电器。多个无线充电器的获取成本可能会相当高。

另外，对于这样的系统而言，异物检测(FOD)一直都是问题所在。在发射器与接收器之间的无线电力传送期间的任何时间都可能会出现异物。异物的存在不仅会影响无线电力传送的效率，而且异物还可能会经受过度的加热，这可能会变得相当危险。特别地，用户往往希望能以高功率水平在充电面板上的较大X-Y放置区域上对他们的电话进行充电和较快速地对他们的电话进行充电。需要在高功率水平下更灵敏的异物检测(FOD)方案，这是因为异物可能会限于特定的功率吸收(通常约为500mW)，而不管接收器采用的是1W还是更高的功率水平。因此，在较高的功率水平下，信噪比(SNR)可能会下降，因而需要更灵敏的FOD方案。

因此，需要开发一种通过准确而高效的FOD机制为多个无线设备提供高功率无线电力传送的方式。

发明内容

考虑到在为多个无线设备进行高功率充电时所存在的FOD问题，本文描述的实施例提供了一种基于在无线电力发射设备处的线圈电流感测来进行异物检测的方法。具体地，该方法包括：经由无线电力发射设备处的线圈电流感测电路来确定与通过第一发射器线圈的第一线圈电流相对应的线圈电流值。该方法还包括：经由无线电力发射设备处的控制器，基于线圈电流值来计算发射器电力损耗。该方法还包括：在从无线电力发射设备到无线电力接收设备的无线电力传送期间，当所计算的发射器电力损耗的变化满足阈值条件时，确定在第一发射器线圈附近存在异物。

本文描述的实施例还提供了一种基于线圈电流感测进行异物检测的无线电力发射设备。该无线电力发射设备包括发射器线圈、耦合到发射器线圈的线圈电流感测电路以及控制器。控制器被配置为经由线圈电流感测电路确定与通过第一发射器线圈的第一线圈电流相对应的线圈电流值，基于线圈电流值来计算发射器电力损耗，并且在从无线电力发射设备到无线电力接收设备的无线电力传送期间，当所计算的发射器电力损耗的变化满足阈值条件时，确定在第一发射器线圈附近存在异物。

下面，参照以下附图讨论这些及其他实施例。

附图说明