[发明专利]用于为便携式设备供电的感应供电表面

说明书

背景

感应供电表面经由该表面中的初级线圈与便携式设备中的次级线圈之间的感 应耦合来向便携式设备供电。便携式设备包括诸如RFID(射频标识)等无源定位 器设备，其使得感应供电表面的初级线圈能检测到设备的存在和位置。仅毗邻次级 线圈的初级线圈才被激励以进行功率传输。

概述

描述了用于为便携式设备供电的感应供电表面的系统和方法。在一方面，供 电设备包括感应供电表面。感应供电表面包括多个初级线圈、阻抗自动匹配电路以 及其他控制电路。阻抗自动匹配电路选择性地激励初级线圈以经由感应耦合向便携 式设备中的次级线圈传输功率。阻抗自动匹配电路被配置成随时间推移检测因在感 应供电表面上定位便携式设备导致的电压与电流相位差。阻抗自动匹配电路校准感 应供电表面的功率因子以经由感应耦合向便携式设备传输客观上最大化的功率负 载。

提供本概述是为了用简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些 概念。本概述不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用 于帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图简述

在附图中，组件附图标记最左边的数字标识了该组件首次出现的特定附图。

图1示出根据一个实施例的用于为便携式设备供电的感应供电表面的示例性 系统。

图2是根据一个实施例的具有放置在供电表面上的次级线圈的便携式设备的 侧面示意图，该供电表面具有用于经由与便携式设备的次级线圈的感应耦合来向便 携式设备传输功率的多个初级线圈。

图3是示出根据一个实施例的感应供电表面的示例性初级表面的示图，其中 初级侧包括功率和传感器提供部分。

图4示出根据一个实施例的用于校准感应供电表面中的初级线圈与便携式设 备中的次级线圈之间的感应负载的功率因子的阻抗自动匹配电路的示例性结构。

图5示出根据一个实施例的用于感应供电表面的示例性无线电泄漏屏蔽。

图6示出根据一个实施例的用于为便携式设备供电的感应供电表面的示例性 过程。

详细描述

概览

当便携式设备随时间推移被放置在常规的感应供电表面的各个部分上时，初 级功率线圈的感应可能因与便携式设备相关联的磁性材料(例如，铁氧体)的影响 而改变。如果电压和电流不同相并且功率因子较低，则不能从供电表面向便携式设 备传输最大化的功率量。然而，很难使用常规感应供电表面的定值电容器来校准功 率因子。以下参考图1到6描述的用于为便携式设备供电的感应供电表面的系统和 方法解决了对于常规的感应供电和被供电系统常见的此类功率因子失配情景。

具体地，用于为便携式设备供电的感应供电表面的方法和系统使用新颖的阻 抗自动匹配技术来校准以及周期性地校准功率因子来提供功率传输。当便携式设备 被放置在感应供电表面上时，初级线圈被激励以经由与便携式设备中的次级线圈的 感应耦合来传输功率负载。响应于此类耦合，感应供电表面的阻抗自动匹配逻辑通 过改变与供电表面相关联的电容器值来自动补偿初级线圈与次级线圈之间的线圈 感应变动。这种补偿允许各系统和方法在供电表面与便携式设备之间提供最优功率 传输。在一种实现中，感应供电表面包括搭载在次级铁氧体和初级铁氧体外部的薄 金属片以屏蔽无线电泄漏。

现在将更详细地描述用于为便携式设备供电的感应供电表面的系统和方法的 这些和其它方面。

示例性系统

尽管并非所需，但用于为便携式设备供电的感应供电表面的系统和方法在由 诸如微控制器单元(MCU)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等一个或更多个控制 器执行的计算机程序指令的一般上下文中描述。MCU例如为包含处理器、RAM、 ROM、时钟和I/O控制单元的单个芯片。程序模块一般包括例程、程序、对象、 组件、数据结构等，它们执行特定任务或实现特定抽象数据类型。