[发明专利]选择性地激活近场充电垫的天线区域以最大化所传递无线功率的方法

说明书

方法包括经由近场充电垫的无线通信部件来检测接收器在垫的阈值距离内。响应于检测到接收器在垫的阈值距离内，方法包括：确定无线功率接收器是否已被放置在垫上。根据确定接收器已被放置在垫上，方法包括：由包括在多个天线区域中的相应天线元件选择性地发射具有第一组传输特性的相应测试功率传输信号直到确定与由多个天线区域中的至少一个特定天线区域对相应测试功率传输信号的发射相关联的特定功率传递参数满足功率传递标准。在确定特定功率传递参数满足功率传递标准时，方法还包括：使用至少一个特定天线区域将多个附加功率传输信号发射至接收器，其中以与第一组传输特性不同的第二组传输特性来发射多个功率传输信号中的每个附加功率传输信号。

技术领域

本文的实施例总体上涉及无线功率传输系统中使用的天线、软件和设备，并且更特别地涉及具有自适应负载以对垫上任何位置处的电子设备进行高效充电的近场射频充电垫。

背景技术

传统的充电垫利用感应线圈生成用于为设备充电的磁场。用户通常必须将设备放置在充电垫上的特定位置，并且不能在不中断或不终止设备充电的情况下将设备移至垫上的不同位置。对于许多用户而言，这导致沮丧的体验，因为他们可能无法将设备定位在垫上的开始对用户的设备进行充电的正确位置。

传统的充电垫还利用跨多个不同集成电路分布的部件。这种配置导致处理延迟，所述处理延迟导致这些充电垫比这些垫的用户所期望的操作慢(例如，无线充电期间进行的无线充电和调整耗时更长)。

发明内容

因此，需要解决以上所指出问题的无线充电系统(例如，射频充电垫)。为此，本文描述了一种射频充电垫，所述射频充电垫包括高效地布置在单个集成电路上的部件，并且单个集成电路通过选择性地或顺序地激活天线区域(例如，射频充电垫的分组在一起的一个或多个天线或单位单元(unit cell)天线，本文也称为天线组)来管理射频充电垫的天线，以定位用于向位于射频充电垫表面上的接收器设备发射无线功率的高效天线区域。这种系统及其使用方法有助于消除用户对传统充电垫的不满意。例如，通过在选择性地激活天线区域的同时监测传送的能量，这种系统及其使用方法通过在任何时间点并且在设备可以放置在射频充电垫上的任何位置处都确保能量传送最大化来帮助消除浪费的射频功率传输，从而消除可能无法高效接收的浪费传输。

在以下描述中，参考包括各种天线区域的射频充电垫。出于此描述的目的，天线区域包括射频充电垫的一个或多个发射天线，并且可以通过控制集成电路(例如，图1A至1B的射频功率发射器集成电路160)单独寻址到每个天线区域，以允许选择性地激活每个天线区域，以便确定哪个天线区域能够最高效地将无线功率传送至接收器。射频充电垫在本文中也可互换地称为近场充电垫，或者更简单地称为充电垫。

(A1)在一些实施例中，方法在近场充电垫处执行，所述近场充电垫包括无线通信部件(例如，图1A的通信部件204)、各自分别包括至少一个天线元件的多个天线区域(例如，图1B中示出的示例天线区域)、以及一个或多个处理器(例如，图1B和图2A的CPU 202)。所述方法包括：经由无线通信部件，检测无线功率接收器在近场充电垫的阈值距离内，并且响应于检测到无线功率接收器在近场充电垫的阈值距离内，确定无线功率接收器是否已被放置在近场充电垫上。所述方法进一步包括：根据确定无线功率接收器已被放置在近场充电垫上，由包括在多个天线区域中的相应天线元件选择性地发射具有第一组传输特性的相应测试功率传输信号，直到确定与由多个天线区域中的至少一个特定天线区域对相应测试功率传输信号的发射相关联的特定功率传递参数满足功率传递标准。所述方法进一步包括：在由所述一个或多个处理器确定特定功率传递参数满足功率传递标准时，使用所述至少一个特定天线区域将多个附加功率传输信号发射至无线功率接收器，其中，以与第一组传输特性不同的第二组传输特性来发射所述多个附加功率传输信号中的每个附加功率传输信号。