[发明专利]具有多种通信模式的无线充电系统

说明书

无线功率传输系统具有可使用多种不同类型的无线功率传输设备来充电的无线功率接收设备。不同类型的无线功率传输设备具有表现出与该无线功率接收设备的该功率接收线圈不同磁耦合水平的功率传输线圈。该无线功率接收设备可包括电容器、电阻器和/或其他负载电路，该负载电路可根据检测到的该磁耦合水平、根据整流电压电平、根据该输出负载的大小和/或根据在握手操作期间传送的信息而被独立地切换到使用中，以在该功率接收线圈处呈现所需阻抗调节，以使得数据信号可在该功率接收设备与该功率传输设备之间适当地传送。

本申请要求2018年11月20日提交的美国专利申请号16/196975以及2018年8月6日提交的美国临时专利申请号62/715167的优先权，这些专利申请据此以全文引用的方式并入本文。

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，无线功率传输设备诸如具有充电表面的设备向无线功率接收设备诸如便携式电子设备无线地传输功率。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或向设备供电。

有时可期望将数据从无线功率接收设备传输到无线功率传输设备。已经开发了所谓的“带内”通信方案，允许无线功率接收设备与无线功率传输设备通信。在典型的带内通信方案中，耦接到无线功率接收设备中线圈的开关电路用于调制跨线圈两端的负载。无线功率传输设备将尝试使用耦接到无线功率传输设备中线圈的感测电路检测调制信号。

然而，有时候，改变跨无线功率接收设备处线圈两端的负载并不一定转化为无线功率传输设备的感测电路处充分可检测的振幅或相位变化。

发明内容

无线功率传输系统具有无线功率接收设备，该无线功率接收设备可使用具有第一线圈配置的第一无线功率传输设备或具有不同于第一线圈配置的第二线圈配置的第二无线功率传输设备来充电。无线功率接收设备可包括无线功率接收线圈、耦接到无线功率接收线圈的无线功率接收电路和可操作为执行以下操作的控制电路：(1)当在无线功率接收线圈与第一无线功率传输设备的第一线圈配置之间存在第一磁耦合系数时，以第一数据通信(或传输)模式配置无线功率接收设备，以及(2)当在无线功率接收线圈与第二无线功率传输设备的第二线圈配置之间存在第二磁耦合系数时，以第二数据通信(或传输)模式配置无线功率接收设备。

无线功率接收设备还可包括耦接到无线功率接收线圈的第一端部的第一开关电容器(或电阻器)和还耦接到线圈的第一端部的第二开关电容器(或电阻器)。第一开关电容器仅在第一数据通信模式期间而不是在第二数据通信模式期间被选择性地激活。第二开关电容器仅在第二数据通信模式期间而不是在第一数据通信模式期间被选择性地激活。不存在耦接到无线功率接收线圈的第二端部的开关电容器。第一开关电容器与第二开关电容器具有显著不同的电容值。无线功率接收设备还可包括耦接到无线功率接收电路的整流器电路。整流器电路在第一数据通信模式期间以全桥整流器模式可操作，并且在第二数据通信模式期间以半桥整流器模式可操作。

控制电路可确定在握手操作期间是以第一数据通信模式还是第二数据通信模式配置无线功率接收设备。在握手期间，控制电路可以第一数据通信模式初始地配置无线功率接收设备。响应于执行成功的握手，控制电路然后可允许无线功率接收设备继续以第一数据通信模式操作。然而，响应于执行不成功的握手，控制电路可以第二数据通信模式重新配置无线功率接收设备并且重新尝试握手。