[发明专利]具有温度传感器阵列的无线充电系统

说明书

本公开涉及具有温度传感器阵列的无线充电系统。本文公开的无线功率传输设备将无线功率信号传输至无线功率接收设备。该无线功率接收设备具有整流器和接收无线功率信号的无线功率接收线圈。该无线功率传输设备使用线圈层来传输无线功率信号。该无线功率传输设备中的电介质层限定接收该无线功率接收设备的充电表面。温度传感器层插置在线圈层和电介质层之间。该无线功率传输设备中的控制电路系统使用来自温度传感器的温度信息来确定诸如硬币的异物是否存在于该充电表面上。

本专利申请要求2018年11月30日提交的美国专利申请No.16/206,758以及2018年8月31日提交的美国临时专利申请No.62/726,124的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及无线系统，并且更具体地涉及在其中对设备进行无线充电的系统。

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功率传输设备将功率无线传输至另一电子设备，诸如靠电池供电的便携式电子设备。便携式电子设备接收无线传输的功率并且使用该功率来对内部电池充电以及对便携式电子设备中的部件供电。

在无线充电系统中执行无线充电操作可能具有挑战性。例如，确保在无线充电操作期间不无意加热存在于充电表面上的诸如硬币的异物可能是具有挑战性的。

发明内容

无线功率传输设备将无线功率信号传输至无线功率接收设备。无线功率接收设备具有整流器和接收无线功率信号的无线功率接收线圈。

在一些实施方案中，无线功率传输设备使用线圈层传输无线功率信号。无线功率传输设备中的电介质层限定接收无线功率接收设备的充电表面。电介质层与线圈层重叠。

在一些实施方案中，在线圈层与电介质层之间插置温度传感器层。温度传感器可被配置为测量穿过充电表面的热通量。

无线功率传输设备中的控制电路系统使用来自温度传感器的温度信息来确定诸如硬币的异物是否存在于充电表面上。响应于检测到异物，控制电路系统采取合适的动作，诸如停止无线功率信号的传输。

附图说明

图1是根据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功率传输设备的顶视图。

图3是根据一个实施方案的横跨无线充电表面延伸的示例性温度传感器阵列的一部分的顶视图。

图4是根据一个实施方案的例示性无线功率传输设备的横截面侧视图。

图5是根据一个实施方案的由金属迹线形成的示例性温度传感器板的顶视图，其中指状物被狭槽分开。

图6是根据一个实施方案的使用温度传感器检测异物所涉及的例示性操作的流程图。

图7是根据一个实施方案的涉及通过将温度测量结果与阈值进行比较来确定异物是否存在的例示性操作的流程图。

图8是根据一个实施方案的涉及通过将从温度传感器层中的温度测量结果推测的充电表面温度与阈值进行比较来确定异物是否存在的例示性操作的流程图。

图9是示出根据一个实施方案的例示性的时间依赖性的温度上升曲线如何能适合于一系列温度测量以预测未来表面温度的曲线图。

图10是根据一个实施方案的涉及通过将预测的未来温度与阈值进行比较来确定异物是否存在的例示性操作的流程图。

图11是根据一个实施方案的当无线功率传输设备中的控制电路系统在对无线功率信号执行振幅调制时可获得的该类型的例示性线圈功率与时间特性的曲线图。