CN114342214A - 使用时分复用的无线充电 - Google Patents

Abstract

用于使用时分复用进行无线充电的方法、***和装置，包括在计算机存储介质上编码的计算机程序。在一些实施方式中，无线充电器被配置成通过在不同时间段向各个设备无线地提供电力来同时对多个设备进行充电。无线充电器可以通过在不同时间选择性地将单个驱动器电路的输出引导到不同的电力传输线圈段来执行时分复用。可以通过在连续的时间段中一个接一个地重复激活不同的电力传输线圈段的模式来维持多个设备的无线充电会话。

Description

使用时分复用的无线充电

技术领域

本说明书涉及无线电力传输。

背景技术

无线充电技术可以被用于在没有有线连接的情况下，从充电器向无线电力接收器提供电力。例如，充电器的电力发送线圈和移动设备的电力接收线圈可以电感地耦合，使得电力从充电器传输到移动设备。

发明内容

在一些实施方式中，无线充电器使用时分复用来将电力无线地传输到多个设备。例如，无线充电器可以使用单个逆变器或驱动器电路，但是在不同时间段内在对不同设备进行充电之间交替。无线充电器包括多个电力传输线圈段，该多个电力传输线圈段可以是单独的线圈或单个线圈的不同部分。不同的线圈段被布置在无线充电器上的不同位置处，从而允许多个设备被放置在无线充电器上以同时充电。然后，无线充电器例如通过在已经放置待充电设备的线圈段之间交替来改变哪些线圈段被通电。例如，如果三个设备被同时放置在无线充电器上在三个不同的线圈段上方，则无线充电器可以重复一系列充电周期，其中，每个充电周期包括驱动第一线圈持续第一时间段，驱动第二线圈持续第二时间段，以及驱动第三线圈持续第三时间段。以这种方式，充电器一次通过多个线圈段中的一个线圈段，例如以周期方式提供电力。

尽管当同时对多个设备进行充电时特定设备的充电不是连续的，但是可以控制充电，使得对于存在设备的每个充电线圈来说，电力传输时段之间的时间量小于正在充电的设备的充电超时时段。换句话说，充电器可以通过将电力传输时间段设置为电力传输总是在充电超时时段结束之前恢复的足够短的持续时间来维持对于存在的所有设备来说充电连接是活动的。

无线充电器包括用于通电线圈段的驱动器电路和使线圈段在不同时间传输无线电力的控制电路。因此，无线充电器可以在不同线圈段之间交替无线电力输送。例如，线圈段可以彼此串联电连接，并且单个驱动器电路可以被用来向所有线圈段提供驱动信号。为了选择性地对特定线圈段充电，可以为每个线圈段提供旁路电路路径，以选择性地在绕过线圈段路由驱动信号。作为示例，旁路电路路径可以包括由无线充电器的控制电路控制的开关，例如一个或多个晶体管。当开关断开时，驱动信号直接路由通过线圈段，并且线圈段是活动的，例如通电并传输电力。当开关闭合时，开关完成沿着旁路电路路径的连接，以提供与线圈段并联的低阻抗路径，使得绕过对应的线圈段路由大部分或几乎所有驱动信号。控制电路可以控制旁路电路路径的开关，使得在充电过程中一次仅断开一个开关，导致一次仅一个线圈段是活动的或完全通电。通常，流过旁路线圈段的电流是最小的，通常达到旁路线圈段不能传输足以维持与设备的充电连接的电力的程度。例如，通过旁路线圈段或从旁路线圈段输出的电流可以小于通过未被旁路的活动的线圈段或从未被旁路的活动的线圈段输出的电流的20％、小于 10％或小于5％。

无线充电器可以检测哪些线圈段在用于充电的位置的附近具有可充电设备。当检测到多个设备时，无线充电器使用旁路路径选择性地激活充电线圈，以交替哪个线圈段是活动的并用于传输电力。例如，如果检测到待充电的两个设备，则充电器将断开和闭合旁路路径，以使该两个设备在交替的时间段内被充电。

在一些实施方式中，充电器和正在充电的设备之间的通信也在每个设备被分配以接收电力的时隙或时间段期间发生。例如，充电器与特定设备之间的通信可以仅在为该设备分配的电力传输时隙期间发生，并且可以在充电器的电力传输线圈与该设备的电力接收线圈之间的感应链路上发生。充电器可以使用通信链路来获得信息，诸如设备请求的电量、设备的设备类型、设备的充电超时时段和/或其它信息。

本文档中讨论的技术可以提供以下优点中的一个或多个。例如，充电器能够同时对多个设备进行充电。即使当充电器仅使用单个逆变器或驱动器电路时，也提供对多个设备进行充电的这种能力。类似地，驱动器电路的资源可以被共享用于待充电的所有设备，例如，可以共享充电器中的电力发射器的调制器、解调器、电力能力等。这些方面允许设计简单和低数量的组件，这可以提供小尺寸、低组件数量和低成本。

此外，充电器可以允许同时对多个设备进行充电，而在发射器之间无需任何相互耦合。即使在多个设备同时充电的情况下，该布置也可以维持安全性和异物检测。充电器的每个充电区(例如，充电器的每个线圈段)可以被单独且独立地测量和测试，从而允许将问题单独地检测和定位。充电器还可以通过使用单个线圈组件(例如，具有串联的线圈段或甚至作为具有子线圈翼或区的单个集成线圈)对多个设备进行充电的能力来促进制造并降低成本。

在一个一般方面，无线充电器被配置成使用时分复用对多个设备进行充电。无线充电器包括多个电力传输线圈段，该多个电力传输线圈段在不同时间被选择性地激活以同时对所述多个设备进行充电。例如，可以路由单个驱动器的输出以在不同时间激活不同的电力传输线圈段。充电器可以被配置成通过重复周期来执行充电，在该周期中，多个设备中的每个设备通过对应的传输线圈段仅在该周期的一部分内接收电力。充电器可以一次一个地激活传输线圈段，使得在周期内的充电子时隙期间一次对单个设备进行充电。

在另一个一般方面，一种由无线充电器执行的方法包括：检测要在无线充电器处充电的多个设备；以及使用时分复用对所述多个设备进行充电。可以通过调度时隙以对设备进行充电来实现充电，其中，每个设备的充电时隙在每个其它设备的充电时隙之间交错。

在另一个一般方面，一种无线充电器包括：一个或多个无线电力传输线圈，所述一个或多个无线电力传输线圈包括多个线圈段，所述线圈段中的每个线圈段被布置成在所述无线充电器的不同区域处传输电力；驱动电路，所述驱动电路被配置成将驱动信号施加到所述一个或多个无线电力传输线圈；旁路电路路径，所述旁路电路路径被配置成绕过所述相应线圈段路由驱动信号；开关元件，所述开关元件被配置成启用和禁用所述旁路电路路径；以及控制电路，所述控制电路被配置成(i)检测在所述无线充电器的所述不同区域处是否存在待充电的设备，以及(ii)控制所述开关元件，使得当针对所述不同区域中的至少两个区域检测到待充电的设备时，所述无线充电器在对所述至少两个不同区域处的设备进行充电之间交替。

实施方式可以包括下述特征中的一个或多个。例如，在一些实施方式中，所述多个线圈段中的所述线圈段彼此串联电耦合。

在一些实施方式中，所述多个线圈段中的所述线圈段是单个单片线圈的一部分。

在一些实施方式中，所述控制电路被配置成使得使所述无线充电器在对所述设备进行充电之间交替，所述控制电路被配置成控制所述开关元件以(i)启用除了一个旁路电路路径之外的每个旁路电路路径，以及(ii)改变禁用所述旁路电路路径中的哪一个旁路电路路径。

在一些实施方式中，所述控制电路被配置成使用时分复用对处于所述至少两个不同区域的设备同时充电以在对所述设备进行充电之间交替。

在一些实施方式中，所述一个或多个无线电力传输线圈是单个无线电力传输线圈，并且所述多个线圈段是所述单个无线电力传输线圈的一部分。所述不同旁路电路路径中的每个旁路电路路径被布置成提供与所述单个无线电力传输线圈的不同部分并联的电路路径。

在一些实施方式中，所述控制电路被配置成激活所述旁路电路路径以一次仅使所述线圈段中的一个线圈段传输电力。

在一些实施方式中，所述控制电路被配置成基于所述设备与所述线圈段的交互来检测在所述不同区域处的设备。

在一些实施方式中，所述控制电路被配置成通过在相应的时间段内尝试使用不同的线圈段进行通信来检测在所述不同区域处的设备。

在一些实施方式中，所述控制电路被配置成一个接一个地重复循环激活所述不同线圈段中的每个线圈段。

在一些实施方式中，所述控制电路被配置成：确定帧结构，所述帧结构包括为每个检测到的设备所分配的时间段；以及重复所述帧结构，使得每个检测到的设备在所述帧结构中，在其所分配的时间段期间传送电力和/或接收电力。

在一些实施方式中，所述无线充电器被配置成以一定速率在对所述至少两个不同区域处的所述设备进行充电之间交替，使得在对所述设备中的每个设备的充电超时时段结束之前对所述设备中的每个设备恢复充电。

在一些实施方式中，所述无线充电器被配置成：通过与位于所述至少两个不同区域处的所述相应设备的通信，确定所述相应设备中的每个相应设备的充电超时时段；以及确定在对所述至少两个不同区域处的所述设备进行充电之间交替的定时，使得当在对所述至少两个不同区域处的所述设备进行充电之间交替时，不激活用于设备的所述线圈段的时间段小于所述充电超时时段。

在一些实施方式中，所述无线充电器被配置成：确定由位于所述至少两个不同区域处的所述设备中的每个设备请求的无线充电电力；以及通过使用间歇性充电时段，以高于由所述设备请求的电力电平对所述设备进行充电来提供所请求的无线充电电力电平。

在一些实施方式中，所述无线充电器被配置成：确定所述至少两个区域处的所述设备何时请求不同的无线电力传输电平；以及通过(i) 改变所述驱动电路的电力输出以在交替的电力传输时段中提供不同的传输电力电平，和/或(ii)将不同持续时间的充电时段用于所述相应设备，向所述设备提供所述不同的无线电力传输电平。

在一些实施方式中，所述驱动器电路是为所述多个线圈段中的所有线圈段提供驱动信号的单个驱动器。

在一些实施方式中，所述开关元件中的一个或多个开关元件包括背靠背晶体管。

在一些实施方式中，所述无线充电器被配置成使用时分复用来执行无线充电，以对所述至少两个不同区域处的所述设备同时充电。

在一些实施方式中，所述无线充电器被配置成使得一次仅激活所述线圈段中的一个线圈段。

在一些实施方式中，在涉及对多个设备进行充电的至少一种操作模式中，所述控制电路被配置成操作所述开关电路以在任何给定时间旁路除一个线圈段之外的所有线圈段，并且改变不旁路所述线圈段中的哪一个线圈段以在交替时间段中向所述设备提供电力。

在一些实施方式中，所述无线充电器被配置成在对所述至少两个不同区域处的所述设备进行充电之间交替，使得用于所述至少两个区域的所述线圈段被激活持续时间小于一秒的时段。

在一些实施方式中，所述无线充电器被配置成在对所述至少两个不同区域处的所述设备进行充电之间交替，使得用于所述至少两个区域的所述线圈段被分别激活持续时间小于半秒的时段。

在另一个一般方面，一种方法包括：由具有多个电力传输线圈段的无线充电器检测分别位于所述无线充电器的不同电力传输线圈段附近的两个或更多个待充电设备；由所述无线充电器向所述电力传输线圈段施加驱动信号，所述电力传输线圈段彼此串联耦合；以及响应于检测到所述两个或更多个设备，由所述无线充电器选择性地旁路所述电力传输线圈段，以在对所述两个或更多个设备进行充电之间交替。

在一些实施方式中，选择性地旁路所述电力传输线圈段包括：改变旁路哪些电力传输线圈，以在交替时间段中激活不同的传输线圈段。

在一些实施方式中，选择性地旁路所述电力传输线圈段包括以时分复用模式对所述两个或更多个设备进行充电，在所述时分复用模式中，旁路除一个电力传输线圈之外的每个电力传输线圈，并且由所述无线充电器改变未被旁路的电力传输线圈。

在一些实施方式中，选择性地旁路所述电力传输线圈段以在对所述两个或更多个设备进行充电之间交替包括：用相应的低阻抗分流器选择性地旁路所述电力传输线圈段，所述低阻抗分流器将大部分电流路由远离对应的电力传输线圈段。

在一些实施方式中，所述无线充电器仅包括用于所述电力传输线圈段的单个驱动器，并且其中，将所述驱动信号施加到所述电力传输线圈段包括将仅来自所述单个驱动器的驱动信号施加到所述电力传输线圈段。

在一些实施方式中，所述电力传输线圈段是单个单片电力传输线圈的一部分。

在一些实施方式中，所述无线充电器包括：驱动电路，所述驱动电路被配置成将驱动信号施加到所述一个或多个无线电力传输线圈；旁路电路路径，所述旁路电路路径被配置成绕过所述相应线圈段路由驱动信号；以及开关元件，所述开关元件被配置成启用和禁用所述旁路电路路径。

在一些实施方式中，每个开关元件包括背靠背晶体管，例如，背靠背布置以阻止电流在两个方向上流动的两个晶体管。

在一些实施方式中，所述方法包括：以一定速率在对所述两个或更多个设备进行充电之间交替，使得所述两个或更多个设备中的每个设备具有当所述无线充电器在对所述两个或更多个设备进行充电之间交替时维持活动的充电会话。

在一些实施方式中，所述方法包括：在对所述两个或更多个设备进行充电之间交替，使得在对所述两个或更多个设备中的每个设备的充电超时时段结束之前对所述两个或更多个设备中的每个设备恢复充电。

在一些实施方式中，所述方法包括：通过与位于所述至少两个不同区域处的所述相应设备的通信，确定所述两个或更多个设备中的至少一个的充电超时时段；以及确定在对所述至少两个不同区域处的所述设备进行充电之间交替的定时，使得用于设备的所述线圈段未被激活的时间段小于所述充电超时时段。

在一些实施方式中，检测待充电的所述两个或更多个设备包括：在相应的时间段中使用不同的线圈段顺序地尝试通信。

本文公开的这些方面和其它方面的其它实施例包括对应的***、装置和计算机程序，它们被配置成执行在计算机存储设备上编码的方法的动作。一个或多个计算机的***可以借助于安装在***上的软件、固件、硬件或它们的组合来配置，使得在操作中使***执行动作。一个或多个计算机程序可以通过具有当由数据处理装置执行时使装置执行动作的指令来配置。

在附图和以下描述中阐述了本发明的一个或多个实施例的细节。根据说明书、附图和权利要求书，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1A是示出可以用于使用时分复用向设备无线地传输电力的无线充电器的示例的图。

图1B是图1A的充电器的透视图，示出了充电器的电力传输线圈段的位置的示例。

图2A至图2C是示出用于无线充电器的无线电力传输线圈段的布置的示例的图。

图3A至图3B是示出与待充电的设备交互的无线充电器的示例的图。

图4A至图4D是示出无线充电器使用时分复用同时向多个设备无线地提供电力的示例的图。

各个附图中相同的附图标记和名称指示相同的元件。

具体实施方式

图1A是示出无线充电器100的示例的图，该无线充电器100可以用于使用时分复用将电力无线地传输到设备。图1B是图1A的充电器 100的透视图，示出了充电器100的无线电力传输线圈段CS1-CS3的位置的示例。

充电器100包括驱动器电路110、控制电路120以及提供多个线圈段CS1-CS3的一个或多个无线电力传输线圈116。线圈段CS1-CS3 可以用于同时对多个设备进行充电，例如，不同的设备能够由每个不同的线圈段CS1-CS3充电。充电器100可以以重复模式一个接一个地激活线圈段CS1-CS3，以使用时分复用对设备进行充电。

每个线圈段CS1-CS3具有对应的旁路路径BP1-BP3，这些旁路路径可以由控制电路120选择性地启用和禁用。如下文进一步所讨论的，控制电路120可以使用旁路路径BP1-BP3来改变不同线圈段CS1-CS3 中的哪一个在任何给定时间传输电力。特别地，控制电路120可以使用旁路路径BP1-BP3来使仅一个线圈段CS1-CS3在任何给定时间是活动的，并且改变线圈段CS1-CS3中的哪一个在不同时间段是活动的。因此，控制电路120可以控制旁路路径BP1-BP3，以控制线圈段 CS1-CS3，从而在由控制电路120分配的单独时隙中分别提供电力。

充电器100通常可以根据无线电力联盟(WPC)Qi感应电力传输来操作。例如，发射器和接收器的谐振频率大致匹配到约100kHz，但是可以使用不同的谐振频率。

通常，线圈段CS1-CS3中的每个线圈段可以具有大致相同的电感。通常，单个线圈段CS1-CS3的电感在1μH(微亨)至10μH的范围内。

当任何线圈段CS1-CS3检测到适当的设备来接收电力时，控制电路120将该线圈段CS1-CS3添加到电力传输序列。在电力传输序列中，基于相应设备的请求电力、相应设备的接收电力和/或相应设备的接收器电力能力，在不同的线圈段CS1-CS3之间分配时隙。

在充电期间，开关S1-S3中的仅一个将断开(例如，不导通或断开，使得不旁路对应的线圈)。这允许***在时分复用方案内的时间段内隔离对单个线圈段CS1-CS3和单个设备的充电。为了防止短路或过载，控制电路120确保开关S1-S3永远不会同时接通。例如，当所有开关S1-S3都断开时，控制电路可以在时分复用方案中的每个时隙之间***一段死区时间。

更详细地，所述一个或多个无线电力传输线圈116包括多个电力传输线圈段CS1-CS3。线圈段CS1-CS3可以被设计成对无线充电器100 上的不同位置处的设备进行充电。如图1B所示，线圈段CS1-CS3可以位于充电器100的壳体内，其中，线圈段CS1-CS3位于沿着充电器100 的充电表面102的不同位置处。线圈段CS1-CS3对应于充电表面102 上的设备所处的不同位置。

线圈段CS1-CS3可以在沿着充电表面102的位置或区中部分地重叠，如图1B所示。这可以便于容易将待充电的设备放置在充电表面102 上。例如，充电表面102可以包括部分重叠的充电段，并因此避免设备将不接收电力的间隙，从而允许用户将待充电的设备放置在线圈段的区域中的任何地方，而不需要将设备与特定线圈段CS1-CS3精确地对准。然后，充电器100可以检测设备并选择提供最佳电感耦合的线圈段CS1-CS3。如下所述，充电模式一次仅激活线圈段CS1-CS3中的一个线圈段，因此尽管位置部分重叠，但是充电线圈在使用期间不会彼此电磁干扰。尽管具有这些潜在优点，但是可以在没有部分重叠线圈段的情况下制造有利的充电器，并且线圈段可以可选地放置在沿着充电器100的非重叠区域处。

线圈段CS1-CS3彼此串联电连接，并且所有线圈段CS1-CS3可以仅连接到单个驱动器电路。在一些实施方式中，线圈段CS1-CS3都是单个电力传输线圈116的一部分，例如，具有在不同区中的部分以提供线圈段CS1-CS3的单个集成线圈。这种布置可以使得制造更容易并且降低成本。

每个线圈段CS1-CS3具有对应的旁路路径BP1-BP3。旁路路径 BP1-BP3是定位成能够选择性地绕过它们的相应线圈段CS1-CS3分流电流的电路路线。例如，每个旁路路径BP1-BP3可以是与单个特定线圈段CS1-CS3并联的电路段。每个旁路路径BP1-BP3具有由控制电路 120控制的开关S1-S3。例如，开关可以包括晶体管、两个背靠背晶体管或其它开关元件。例如，每个开关S1-S3可以是背靠背布置以阻断在两个方向上的电流的一对MOSFET。旁路路径BP1-BP3被配置成使得当开关S1-S3闭合时，旁路路径BP1-BP3具有比对应的线圈段 CS1-CS3低得多的阻抗。结果，当开关S1-S3中的一个闭合时，大部分或几乎全部电流流过闭合旁路路径BP1-BP3，而不是流过并联连接的线圈段CS1-CS3。

旁路路径BP1-BP3允许充电器100通过闭合每个线圈段CS1-CS3 的旁路路径BP1-BP3并绕过线圈段路由电流来停用每个线圈段 CS1-CS3。在这种情况下，具有闭合的旁路段BP1-BP3的线圈段 CS1-CS3将被停用，因为它们具有流过它们的最小电流，因此将传输很少电力或不传输电力。另外，停用的线圈段CS1-CS3将产生很少输出或不产生输出从而不会干扰用于传输电力的活动线圈段CS1-CS3。旁路路径BP1-BP3还允许充电器100通过断开其旁路路径BP1-BP3并将电流路由通过线圈段CS1-CS3来在适当的时间激活每个线圈段 CS1-CS3。换句话说，当用于线圈段CS1-CS3的开关S1-S3断开时，来自驱动器电路的所有电流都通过该线圈段CS1-CS3，并且线圈段CS1-CS3是活动的并传输电力。

当在表面102上存在多个待充电的设备时，控制电路120控制开关S1-S3的操作，以使用时分复用对该多个设备进行充电。控制电路 120控制开关S1-S3，使得一次只有一个开关S1-S3断开，因此一次只有一个线圈段CS1-CS3是活动的。然后，控制电路120改变开关激活以改变哪个线圈段CS1-CS3是活动的。

如果在表面102上有三个设备准备充电，其中每个线圈段CS1-CS3 上方有一个设备，则控制电路120可以以循环方式循环通过所有三个线圈段。例如，控制电路120激活线圈段CS1，然后激活线圈段CS2，接着激活线圈段CS3，然后以相同的方式顺序地继续激活线圈段 CS1-CS3。例如，线圈段CS1-CS3可以在200毫秒(ms)的时间段内顺序地被激活。结果，待充电的每个设备接收在200ms内接收电力，然后在400ms内不接收电力(因为其它两个设备在它们各自的时段中被充电)，然后再次在另一个200ms电力传输时段中接收电力。

如果表面102上有两个设备准备充电，则控制电路120可以在激活该两个设备所在的两个线圈段CS1-CS3之间交替。例如，使用200ms 时间段，控制电路120可以使线圈段CS1-CS3中的一个线圈段在第一 200ms时间段内是活动的，然后使线圈段CS1-CS3中的第二个线圈段在第二200ms时间段内是活动的，接着以持续的方式重复该周期。

当在表面102上仅存在待充电的单个设备时，控制电路120用单个线圈段CS1-CS3对该设备进行充电。例如，如果控制电路120仅检测到位于线圈段CS1上方的单个设备，则控制电路120断开开关S1，使得线圈段CS1是活动的，例如，来自驱动器电路110的全部驱动电流通过线圈段CS1。控制电路闭合开关S2和S3以绕过线圈段CS2和 CS3路由驱动电流，从而停用线圈段CS2和CS3。在仅待充电单个设备的情况下，充电器100不需要改变或复用线圈段CS1-CS3中的哪些是活动的以便执行设备的充电。然而，充电器100可以继续执行复用以使得可以检测可能稍后放置在表面102上的任何附加设备。例如，如下所述，充电器100可以周期性地或偶尔地中断充电达短暂的时段，以测试是否有设备已经被放置在一个或多个其它线圈段CS1-CS3处。

充电器100可以被配置成与待充电的设备通信，例如，与待充电的设备交换数据。该通信可以通过待充电的设备的电力接收线圈与电力传输线圈段CS1-CS3之间的感应耦合而发生。例如，充电器100可以使用来自线圈段CS1-CS3的输出的频率调制来发送信息。作为另一示例，充电器100可以使用来自线圈段CS1-CS3的输出的幅度调制。待充电的设备可以调制其电力接收线圈的阻抗以将信息传达到充电器 100。通过电感耦合连接的通信可以发生在充电器100分配给待充电的设备的时隙中。例如，如果在线圈段CS1处存在设备，则该设备可以在线圈段CS1活动(例如，由于旁路路径BP1断开而不被旁路)而线圈段CS2和CS3被停用(例如，通过它们的旁路路径BP2和BP3闭合而被旁路)的时间段期间从充电器100接收信息并向充电器100发送信息。

在一些实施方式中，充电器100可以附加地或替代地通过与线圈段CS1-CS3的感应耦合分离的通信信道与待充电的设备通信。例如，充电器100可以包括无线射频收发器，以例如经由蓝牙、Wi-Fi或另一通信协议与设备通信。当这些通信信道可用时，充电器100可能不需要依次激活线圈来检测设备的存在或接收充电请求和其它信息。

为了检测待充电的设备的存在，控制电路120可以依次激活每个线圈段CS1-CS3，重复地循环通过线圈段CS1-CS3，以尝试检测来自附近设备的电磁耦合和/或通信。因此，即使当尚未检测到待充电的设备并且电力传输尚未发生时，充电器100仍然可以循环通过线圈段 CS1-CS3的激活，以尝试检测可能新放置在充电表面102上的任何设备或与可能新放置在充电表面102上的任何设备通信。

在一些操作模式中，时分复用无线充电仅激活放置了待充电的设备的线圈段CS1-CS3。例如，如果设备位于线圈段CS1和CS3处，则控制电路120可以跳过线圈段CS2的激活，以仅为实际存在待充电的设备的线圈段保留充电时间段。然而，即使尚未在线圈段CS2处检测到设备，控制电路120也可以偶尔分配线圈段CS2活动的时间段，以便检测是否已经有待充电的设备被新放置在那里。

作为另一示例，当仅存在一个用于充电的设备时，控制电路120 仍然可以在短暂的时段内周期性地暂停设备的充电，例如，通过旁路并因此停用设备所在的线圈段CS1，以便一次一个地短暂地激活其它线圈段CS2和CS3。这些其它线圈激活可以用于确定是否有任何设备已经被新放置在其它线圈段CS2和CS3上方，因此控制电路120可以在适当的情况下开始对那里的设备进行充电。对设备的这些检查可以散布在第一设备的整个充电过程中，以不时地检查新设备的添加。

控制电路120可以执行各种功能以设置和调整用于充电的参数。如上所述，控制电路120可以控制开关S1-S3以执行时分复用进行充电。控制电路120还可以向驱动器电路110发送命令，例如，以开始和停止到线圈段S1-S3的输出、以调节到线圈段S1-S3的输出的频率或模式、以调节到线圈段S1-S3的输出的电力电平等等。控制电路120 可以使用任何适当的组件来实现，诸如专用集成电路(ASIC)、电力管理集成电路(PMIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、微控制器或其它处理器、分立组件和/或其它组件。控制电路120可以包括存储软件、固件或其它数据或指令的存储器，以使得处理器或其它设备能够执行本文讨论的功能。

控制电路120可以包括可以测量时间流逝的定时电路122，使得控制电路120确定电力传输时段何时开始和结束。定时电路122可以包括振荡器、时钟产生电路或以可预测方式指示时间流逝的其它组件。在一些实施方式中，控制电路120可以从另一组件或***接收时钟信号或其它时间指示信号。

控制电路120可以包括电力和定时计算电路124，电力和定时计算电路124确定诸如驱动器电路110的电力电平、电力传输时间段的期望持续时间、对不同线圈段CS1-CS3的电力传输时间段的分配等参数。使用关于检测到的设备的数量、设备的请求的电力传输水平、设备的设备类型或设备特性、设备的充电超时时段、与设备的电感耦合的电力传输效率或质量水平、驱动器电路和设备的电气能力和限制的信息和/或由充电器100存储或获得的其它信息，电路124可以针对可能发生的不同情况定制这些参数。

当在表面102上检测到待充电的一个或多个设备时，控制电路120 确定对相应设备进行充电的时隙。控制电路120可以通过生成由用于激活不同线圈段CS1-CS3的时隙组成的帧来这样做。然后可以以持续的方式重复帧，同时保持设备的充电需求。例如，如果检测到三个设备，则帧可以包括三个时隙，一个时隙用于不同线圈段CS1-CS3中的每个线圈段。这将依次激活线圈段CS1-CS3中的每个线圈段，从而以循环方式对三个设备中的每个设备进行充电。作为另一示例，如果检测到两个设备，则帧可以包括两个时隙，一个时隙用于存在设备的两个线圈段CS1-CS3中的每个线圈段。重复该帧将在对该两个设备进行充电之间交替。

设备通常具有用于电力传输的预定超时时段，使得如果无线电力传输中断达超过超时时段，则电力传输会话终止，并且设备和充电器需要重新协商新的充电会话。期望在使用时分复用进行充电时，电力传输会话在不中断的情况下继续，因此控制电路120可以设置用于充电的参数以避免超过超时时段。

控制电路120可以获得关于放置在其上用于充电的设备的电力传输超时时段的信息。例如，充电器100可以例如通过感应耦合上的数据通信或通过另一通信信道来请求和接收每个设备的充电超时值。充电器100还可以存储用于不同设备类型或在无法获得超时值的情况下使用的典型或默认充电超时时段的值。

充电电路120还可以设置电力传输时隙的持续时间和模式，以避免将会超过相应设备的超时时段的电力传输的间隙。充电电路120可以使用查找表、等式、逻辑元件等，基于关于超时时段的信息来确定时隙的持续时间。在一些实施方式中，充电电路120简单地将预定持续时间用于被设置为足够低以即使当线圈段CS1-CS3中的多个或全部线圈段被用于对设备进行充电时也避免触发超时的时隙。例如，在许多情况下，即使当循环通过所有线圈段CS1-CS3时，100ms或50ms 的预定时隙持续时间也将维持会话是活动的。

考虑存在三个待充电的设备并且设备具有500ms的超时时段的情况，例如，如果在500ms或更长时间内未接收到电力，则设备终止其充电会话。使用时分复用，每个设备将在一个时隙内被充电，然后在两个时隙内不被充电。为了能够在时分复用期间维持所有充电会话都是活动的，充电电路120可以将时隙的持续时间设置为小于250ms。例如，充电电路120可以将每个时隙的持续时间设置为200ms。结果，每个设备在一个时隙(例如，200ms)内接收电力，然后在两个时隙(例如，400ms)内不接收电力。在该示例中，每次在400ms(其小于500ms 超时)之后恢复充电，因此即使每个设备的充电由于时分复用是间歇的，充电会话也继续是活动的。充电电路120可以适当地设置时隙的持续时间以避免达到超时阈值。例如，如果超时时段是250ms，则充电电路可以使用100ms时隙。

充电电路120还可以使用电力和定时计算电路124来确定驱动器电路110输出到线圈段CS1-CS3的适当电力。因为每个设备的充电不是连续的，所以每个设备具有比单独充电时成比例地更少的充电时间。这需要增加驱动器输出的电力电平以补偿接收输出的较低时间量。例如，如果待充电的两个设备各自请求以10W速率充电，则利用时分复用，驱动器电路110将需要以20W提供输出。结果，每个设备以所请求的速率(例如，20W)的两倍但是持续时间的一半(例如，发生充电的每秒的一半)接收电力，这得到所请求的10W速率的总电力传输速率。作为另一示例，当三个设备各自请求10W的电力传输时，充电电路120可以指示驱动器电路110以30W的速率输出电力。

充电电路120可以考虑其它因素来调节由驱动器电路110输出的电量。例如，充电电路可以确定待充电的各个设备和/或驱动器电路110 的电力速率限制，并设置由驱动器电路110输出的电力电平以遵守这些限制。作为另一示例，当由于不完美的耦合而导致的低效或损耗导致接收到比设备所请求的更少的电力时，控制电路120可以增加电力输出的水平以进行补偿。例如，如果两个设备各自请求10W的电力，并且传输效率为80％，则控制电路120可以将来自驱动器电路110的电力输出设置为25W以补偿低效并将期望的10W输送到每个设备。

在一些实施方式中，充电电路120可以为不同的设备设置不同持续时间的时隙。例如，如果第一设备以10W请求电力而第二设备以5W 请求电力，则充电电路120可以将驱动器电路110的电力输出设置为 15W，并且将充电时隙持续时间设置为与所请求的电力电平成比例。在此，电力比是2:1，因此第一设备可以具有200ms的时隙，而第二设备具有100ms的时隙。因此，第一设备以15W速率的2/3接收电力，而第二设备以15W速率的1/3接收电力。

在一些实施方式中，控制电路120可以动态地调整驱动器电路110 的电力输出，使得不同输出电平用于不同时隙。例如，除了使用不同的时隙持续时间之外或代替使用不同的时隙持续时间，可以改变时隙的电力输出。例如，待充电的一些设备可能能够处理比其它设备更高的瞬时或峰值电力传输速率。如果充电器具有五个线圈段和五个设备，每个设备请求以10W充电，则一个或多个设备可能不支持以50W输出进行充电，即使在短持续时间内也是如此。如果设备即使在短的时隙内也不支持高充电速率，则可以降低该设备的电力输出，同时将较高充电速率用于分配给支持较高充电速率的其它设备的时隙。

随着充电的进行，待充电的设备在它们的相应时隙中与充电器100 通信。例如，设备可以通过与线圈段CS1-CS3的电感耦合向充电器100 提供控制和错误包(CEP)。最初，待充电的设备报告它们期望的电力水平。设备还可以报告诸如设备可以处理的峰值或瞬时电力传输速率和/或设备的超时时段的参数。然后，控制电路120基于来自设备的初始请求，例如使用电力和定时计算电路124的调度功能，将充电时间划分成用于充电的时隙。在电力传输期间，充电器100和设备可以重新协商所需的电力水平。如果充电器100可能由于达到充电器100的热极限而不能提供足够的电力来满足设备的需要，则控制电路120可以限制电力水平。代替设备的电力请求的简单确认(ACK)，控制电路120可以使充电器100提供否定确认(NACK)消息并指示可用的电力水平。

在一些实施方式中，控制电路120使充电器100向正在充电的设备指示充电时间表或充电方案。这可以使设备能够以适当的模式充电，并且潜在地延长用于充电的超时时段。

驱动器电路110可以从电源130接收电力。该电力输入可以是来自AC/DC电源适配器或另一源的直流(DC)电力。驱动器电路可以包括逆变器112，诸如单个全桥驱动器。如上所述，可以在充电器100中使用单个逆变器112。

在许多无线充电器中，当发射器的谐振频率与接收器的谐振频率匹配时，实现最高效率。在充电器100中，包括与线圈段CS1-CS3串联的电容器C，从而形成电感-电容谐振回路。可以设置线圈段CS1-CS3 的电感和电容器C的电容值，使得除了被旁路的一个线圈段之外的所有线圈段CS1-CS3的谐振频率将为目标电力接收器提供适当的谐振频率。例如，电容器C和线圈段CS1-CS3中的任何一个的组合可以具有在接收器的谐振频率的预定阈值(例如，20％、10％、5％或1％)内的谐振频率。因为电力传输时段使除了一个线圈段CS1-CS3之外的所有线圈段CS1-CS3被非常低阻抗的旁路路径BP1-BP3旁路，所以谐振频率以及因此的电力传输的效率不会显著地受到当前在任何给定时间点未被使用的其它线圈段CS1-CS3的存在影响。

图2A至2C是示出用于无线充电器100的无线电力传输线圈段的布置的示例的图。图2A示出了三个线圈段CS1-CS3，每个线圈段覆盖大致圆形的区。图2B示出了三个线圈段CS1-CS3，每个线圈段覆盖大致方形的区。图2C示出了五个线圈段CS1-CS5，每个线圈段覆盖大致六边形的区。在图2A至图2C中的每个图中，线圈段中的至少一些重叠，这可以促进在设备在充电表面上的放置。

图3A至3B是示出与待充电的设备310交互的无线充电器100的示例的图。在该示例中，单个设备310被放置在线圈段CS1上方的充电表面102上。因此，充电器100通过将驱动信号路由通过线圈段CS1，同时接合旁路路径BP2和BP3以绕过线圈段CS2和CS3来分流驱动信号从而向设备310提供电力。

最初，在检测到设备310之前，充电器100可以在连续的时间段中周期性地激活各个线圈段CS1-CS3，以确定在每个线圈段CS1-CS3 上是否存在任何设备。这可以通过调度仅单个开关S1-S3断开的时间段，但是改变哪个开关S1-S3断开，使得每个线圈段CS1-CS3具有其是唯一未被旁路的线圈段的时间段来完成。一旦设备310被放置在线圈段CS1上，在线圈段CS1被激活的时段期间，充电器100检测线圈段CS1与设备310中的电力接收线圈312之间的电感耦合。充电器100 和设备310还例如通过电感耦合或另一通信信道交换数据。这在图3A 中用双向通信箭头320示出。

设备310和充电器100可以交换任何适当的数据以建立、维持或调整充电会话。例如，设备310可以提供电力请求或所请求的电量。设备310还可以提供指示描述设备310支持的充电模式或特性的其它参数或限制的数据。例如，设备310可以指示设备310的无线电力接收器的峰值电力能力、无线充电的超时阈值、电压或电流限制、设备 310的热状态、设备310的电池状态(例如，充电水平)、设备310的设备型号或设备类型等。一旦充电开始，设备310就可以提供指示所接收的电量的控制和错误包、指示感应链路的效率或损耗的数据、对所请求的电量的调整等。充电器100可以发送对关于设备310的这些类型的信息或其它信息的请求。充电器100还可以发送确认、否定确认和其它消息。例如，充电器100和设备310可以交换数据以使得能够确定由充电器和设备310两者支持的公共充电模式。类似地，它们可以交换数据以允许每个设备验证另一个设备是真实的或可信任的设备。

在仅单个设备310在表面102处被充电的情况下，控制电路120 用单个线圈段CS1对该设备进行充电，该单个线圈段CS1提供与充电器100的最佳电感耦合。在该示例中，控制电路120检测位于线圈段 CS1上方的设备310，因此控制电路120断开开关S1，使得线圈段CS1 是活动的，例如，来自驱动器电路110的全部驱动电流通过线圈段CS1。控制电路闭合开关S2和S3以绕过线圈段CS2和CS3路由驱动电流，从而停用线圈段CS2和CS3。在仅待充电单个设备310的情况下，充电器100不需要改变或复用线圈段CS1-CS3中的哪些是活动的以便执行设备310的充电。

在图3A至图3B的示例中，充电时间可以专门分配给设备310，尽管短的时隙可能偶尔用于开销(overhead)，诸如短暂地激活线圈段 CS2和CS3以检测是否存在任何设备。因此，控制电路120可以基于设备310所请求的电力来设置驱动器电路110的电力输出，其中根据需要调整输出以便使设备310处的接收电力达到期望水平。

图4A至图4D是示出无线充电器100使用时分复用同时向多个设备310、410无线地提供电力的示例的图。在示例中仅使用单个充电器 100，但充电器100在图中以若干形式表示以示出该示例的不同方面。

图4A示出了两个设备310、410处于充电位置的透视图。设备310 (标记为“a”)放置在充电线圈CS1上方，并且设备410(标记为“b”) 同时位于充电线圈CS2上方。作为同一示例的一部分，图4B提供了开关S1-S3随时间激活，以及设备310、410分别通过它们各自的电感耦合向充电器100提供控制和错误包(CEP)的时间段的指示的图表。图 4C和图4D示出了充电器100的简化示意图，其中为了图示清楚起见，省略了图1的许多元件。图4C示出了在设备310被充电的时间段期间的开关S1-S3的位置。图4D示出了在设备410被充电的时间段期间的开关S1-S3的位置。

在该示例中，充电器100检测设备310、410以及设备310、410 已经被放置的相应线圈段CS1、CS2两者的存在。然后，充电器100 确定将用于充电的时隙分配给不同设备310、410的时间表。这导致在时分复用模式下发生充电。换句话说，针对任何给定设备310、410的充电以如由充电器100调度的间歇但可预测的模式发生。特别地，在同时对两个设备进行充电的示例中，充电器100在短时隙中在对两个设备进行充电之间交替。充电器100执行在(i)仅对设备310充电的时隙(例如，当仅开关S1断开时)与(ii)仅对设备410充电的时隙 (例如，当仅开关S2断开时)之间的持续切换模式。

该模式在图4B中示出。该图表示出了当闭合开关使其导通时处于高电平的晶体管控制，以及当开关断开使其不导通电流时处于低电平的晶体管控制。开关S3被示出为在所示的时间尺度上保持为高。这是因为没有待充电的设备位于线圈段CS3处，因此充电器100保持开关 S3闭合，并且因此在设备310、410被充电时保持线圈段CS3被旁路路径BP3旁路。图4B示出了充电器100交替开关S1和S2中的哪一个将被断开，同时提供当开关S1和S2分别是唯一的开关断开时的充电时隙。因此，充电器100在连续的时隙中在仅使开关S1断开(图4C) 和仅使开关S2断开(图4D)之间交替。

图4B还示出了在设备310、410各自的充电时隙中来自该设备 310、410的CEP数据的传输。每个设备310、410在其对应的线圈段 CS1-CS3排他地活动的时段中向充电器100发送数据和/或从充电器 100接收数据。因此，当开关S1是开关S1-S3中的唯一一个断开的开关时(图3C)，设备310(设备“a”)发送CEP数据，并且当开关 S2是开关S1-S3中的唯一一个断开的开关时(图3D)，设备410(设备“b”)发送CEP数据。为了促进该交换的定时，充电器100可以向设备310、410提供指示充电时隙的调度的信息，和/或充电器100可以提供设备的充电时隙开始并且可以发送CEP数据的信号。

在一些实施方式中，当多个开关S1-S3同时断开时，在充电时隙的边界处可以存在时间段。这种行为可能是期望的，以避免所有旁路路径BP1-BP3同时激活。尽管未在图4B中示出，但是充电器100可以可选地在充电时隙之间的转变处***具有不同开关激活的保护或缓冲时隙。例如，充电器可以在执行在哪个线圈段CS1-CS3被激活之间的转换时强制执行某些切换规则。例如，在每次转变时，充电器100可以确保一个或多个开关S1-S3始终维持断开，以避免所有旁路路径 BP1-BP3同时激活。这可以以许多不同的方式实现，诸如通过在闭合即将结束的时隙内断开的开关前，在即时开始的充电时隙断开开关 S1-S3。作为另一示例，充电器100可以在开关S1-S3根据下一个充电时隙的需要而闭合之前***其中开关S1-S3中的一个或多个开关或甚至全部开关同时断开的短缓冲时间段。与充电时隙的持续时间相比，这些缓冲时隙可以非常短，例如，对于100ms或更长的充电时段，缓冲时段为1ms至10ms。

充电器100的控制电路120可以确定和设置由驱动器电路100输出的用于对设备310、410进行充电的电力。可以基于每个设备310、 410所请求的充电电力来确定电力输出。例如，控制电路120可以与设备310、410通信以确定每个设备所请求的电力。控制电路120可以选择用于驱动器电路110的电力，该电力等于或大于所请求的所有充电电力的总和。作为简单示例，如果设备310、410都请求以10W充电，则控制电路可以确定需要至少20W的电力输出，因为每个设备310、 410将被分配表示不超过充电时间的一半的时隙。作为另一示例，如果三个设备分别以15W、10W和5W请求电力，则控制电路可以确定需要驱动器电路的至少30W的输出。

充电电路120可以调整由充电电力请求确定的初始输出电量以考虑其它因素，诸如用于增加电力输出以抵消由无线耦合所引起的损耗或低效率的调整。这些损耗的量可以根据耦合质量或接收到的电量的指示来确定，其可以由在充电期间通过CEP数据正在充电的相应设备提供。例如，使用来自设备310、410的CEP反馈数据，控制电路120 可以确定设备310、410中的每个设备的电力传输效率，并选择最低效率来加权或调整电力输出。如果设备310、410所请求的电力之和是 20W，并且最低电力传输效率是70％，则控制电路120可以确定电力输出应当被设置为20W/0.70＝28.6W，以确保足够的电力来满足请求。可选地，对于更细粒度的计算，每个设备的请求电量可以由电力传输效率加权，例如，对于70％和85％的效率，电力可以分别被确定为 10W/0.7+10W/0.85＝26.1W。

控制电路120可以存储和使用指示驱动器电路110的最大电力输出的信息。利用该信息，控制电路120可以将电力输出设置为不大于驱动器电路110的最大电力能力。当电力能力不足以满足设备310、410 的请求时，控制电路120可以向相应的设备310、410指示。以类似的方式，控制电路120可以设置驱动器电路输出电力电平以遵守设备310、 410的峰值电力处理能力。这可能是重要的，因为更大数量的设备在单个充电器100上利用时分复用同时充电，并且因此峰值或瞬时电力输送可能比设备所请求的平均电力大得多(例如，潜在地大若干倍)。

如上所述，控制电路120可以设置充电时间段的持续时间，例如，为待充电的设备310、410专门激活单个线圈段CS1-CS3的时间段，以避免充电间隙对于任何设备310、410将超过充电会话超时。这可以使用预定的、短的最大持续时间的充电时隙来完成。持续时间可能足够短，使得即使存在最大数量的设备，使得所有线圈段CS1-CS3已经在循环旋转中分配了时隙，也没有设备将经历达到保守超时阈值的充电间隙。例如，如果充电器具有五个线圈段，并且已知充电超时为至少500ms，则每个充电时隙的持续时间可以被设置为不超过100ms，使得即使使用所有五个线圈段，设备的充电时隙的结束与该设备的下一个充电时隙的开始之间的时间也仅为约400ms(例如，4个其它设备乘以100ms最大充电时隙持续时间)。

在一些实施方式中，充电器100基于来自设备310、410的信息调整或调谐充电时隙的持续时间。例如，控制电路120可以获得关于放置在充电器100上用于充电的设备310、410的电力传输超时时段的信息。例如，充电器100可以例如通过感应耦合上的数据通信或通过另一通信信道来请求和接收每个设备310、410的充电超时值。充电器100 还可以存储用于不同设备类型或在无法获得超时值的情况下使用的典型或默认充电超时时段的值。然后，充电电路120可以设置充电时隙的持续时间和模式，以避免将会超过相应设备310、410的超时时段的电力传输中的间隙。充电电路120可以使用查找表、等式、逻辑元件等，基于关于超时时段的信息来确定时隙的适当持续时间。就设备310、 410需要待充电时隙的最小长度或在充电时隙中传输的最小量的电力来维持充电会话而言，充电电路120也可以在设置时隙持续时间时考虑这一点。

充电器100的控制电路120可以为不同的设备310、410设置充电时隙的不同持续时间，以实现每个设备310、410的适当的电力传输速率。尽管同时充电的不同设备310、410的充电时隙持续时间可以是相等的，但是它们不是必需的。事实上，可能期望通过不同数量的充电时隙或所分配的充电时隙的不同持续时间，将充电时间不同地分配给不同的设备，以更好地满足设备310、410的电力请求。在一些实施方式中，不是改变电力传输时隙的持续时间，而是控制电路可以动态地调整驱动器电路的电力输出，使得电力进行传输。

已经描述了许多实施方式。然而，应当理解到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。例如，可以使用上面示出的各种形式的操作和功能，其中步骤被重新排序、添加或移除。

本说明书中描述的本发明的实施例和所有功能操作可以使用数字电子电路实现，或者以计算机软件、固件或硬件实现，包括本说明书中公开的结构及其结构等同物，或者以它们中的一个或多个的组合实现。本发明的实施例(诸如充电器的控制电路的功能)可以被实现为一个或多个计算机程序产品，例如，在计算机可读介质上编码的计算机程序指令的一个或多个模块，用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。计算机可读介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、存储器设备、影响机器可读传播信号的物质组成、或者它们中的一个或多个的组合。术语“数据处理装置”涵盖用于处理数据的所有装置、设备和机器，包括例如可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件之外，该装置还可以包括为所述的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理***、操作***或它们中的一个或多个的组合的代码。传播信号是人工生成的信号，例如，机器生成的电、光或电磁信号，其被生成以对信息进行编码以传输到合适的接收器装置。

计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言，并且可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子例程或适用于计算环境的其它单元。计算机程序不一定对应于文件***中的文件。程序可以被存储在保存其它程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、存储在专用于所述程序的单个文件中，或者存储在多个协调文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。计算机程序可以被部署为在一个计算机上或在位于一个站点处或分布在多个站点上并通过通信网络互连的多个计算机上执行。

本说明书中描述的过程和逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行功能。过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路执行，并且装置也可以实现为专用逻辑电路(例如FPGA(现场可编程门阵列) 或ASIC(专用集成电路))。

作为示例，适合于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器，以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备(例如磁盘、磁光盘或光盘)，或者可操作地耦合以从该用于存储数据的一个或多个大容量存储设备接收数据或将数据传输到其或两者。然而，计算机不需要具有这样的设备。此外，计算机可以被嵌入在另一设备(例如平板计算机、移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频播放器、全球定位***(GPS)接收器，仅举几例)中。适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，包括例如半导体存储器设备，例如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。

为了提供与用户的交互，本发明的实施例可以在具有用于向用户显示信息的显示设备(例如，CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器)以及用户可以通过其向计算机提供输入的键盘和指示设备(例如，鼠标或轨迹球)的计算机上实现。也可以使用其它类型的设备来提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。

本发明的实施例可以在计算***中实现，该计算***包括后端组件(例如，作为数据服务器)，或者包括中间件组件(例如，应用服务器)，或者包括前端组件(例如，具有图形用户界面或Web浏览器的客户端计算机，用户可以通过该图形用户界面或Web浏览器与本发明的实施方式进行交互)，或者包括一个或多个这样的后端组件、中间件组件或前端组件的任何组合。***的组件可以通过任何形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)，例如互联网。

计算***可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系借助于在相应计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而产生。

虽然本说明书包含许多细节，但是这些细节不应当被解释为对本发明的范围或可能要求保护的范围的限制，而是作为对本发明的特定实施例特有的特征的描述。在本说明书中在单独实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施例中实现。此外，尽管特征可以在上面被描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从组合中删除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变化。

类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应当被理解为要求以所示的特定顺序或按顺序执行这些操作，或者执行所有示出的操作，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种***组件的分离不应被理解为在所有实施例中都需要这种分离，并且应当理解到，所描述的程序组件和***通常可以一起集成在单个软件产品中或封装到多个软件产品中。

在提到HTML文件的每个示例中，可以替换其它文件类型或格式。例如，HTML文件可以被XML、JSON、纯文本或其它类型的文件替换。此外，在提及表或散列表的情况下，可以使用其它数据结构(诸如电子表格、关系数据库或结构化文件)。

已经描述了本发明的特定实施例。其它实施例在所附权利要求书的范围内。例如，权利要求中记载的步骤可以以不同的顺序执行，并且仍然实现期望的结果。

要求保护的是。

Claims (35)

1.一种无线充电器，包括：

一个或多个无线电力传输线圈，所述一个或多个无线电力传输线圈包括多个线圈段，所述线圈段中的每个线圈段被布置成在所述无线充电器的不同区域处传输电力；

驱动电路，所述驱动电路被配置成将驱动信号施加到所述一个或多个无线电力传输线圈；

旁路电路路径，所述旁路电路路径被配置成绕过相应线圈段路由驱动信号；

开关元件，所述开关元件被配置成启用和禁用所述旁路电路路径；以及

控制电路，所述控制电路被配置成(i)检测在所述无线充电器的所述不同区域处待充电的设备的存在，以及(ii)控制所述开关元件，使得当针对所述不同区域中的至少两个不同区域检测到待充电的设备时，所述无线充电器在对所述至少两个不同区域处的设备进行充电之间交替。

2.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述多个线圈段中的所述线圈段彼此串联电耦合。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述多个线圈段中的所述线圈段是单个单片线圈的一部分。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述控制电路被配置成使得使所述无线充电器在对所述设备进行充电之间交替，所述控制电路被配置成控制所述开关元件以(i)启用除了一个旁路电路路径之外的每个旁路电路路径，以及(ii)改变禁用所述旁路电路路径中的哪一个旁路电路路径。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述控制电路被配置成使用时分复用对所述至少两个不同区域处的设备同时充电以在对所述设备进行充电之间交替。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述一个或多个无线电力传输线圈是单个无线电力传输线圈，并且所述多个线圈段是所述单个无线电力传输线圈的部分，

其中，所述不同旁路电路路径中的每个旁路电路路径被布置成提供与所述单个无线电力传输线圈的不同部分并联的电路路径。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述控制电路被配置成激活所述旁路电路路径以一次仅使所述线圈段中的一个线圈段传输电力。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述控制电路被配置成基于所述设备与所述线圈段的交互来检测所述不同区域处的设备。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述控制电路被配置成通过在相应的时间段内尝试使用不同的线圈段进行通信来检测所述不同区域处的设备。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述控制电路被配置成一个接一个地重复循环激活所述不同线圈段中的每个线圈段。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述控制电路被配置成：

确定帧结构，所述帧结构包括为每个检测到的设备所分配的时间段；以及

重复所述帧结构，使得每个检测到的设备在所述帧结构中在其所分配的时间段期间传送电力和/或接收电力。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述无线充电器被配置成以一定速率在对所述至少两个不同区域处的所述设备进行充电之间交替，使得在对所述设备中的每个设备的充电超时时段结束之前对所述设备中的每个设备恢复充电。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述无线充电器被配置成：

通过与位于所述至少两个不同区域处的相应设备的通信，确定所述相应设备中的每个相应设备的充电超时时段；以及

确定在对所述至少两个不同区域处的所述设备进行充电之间交替的定时，使得当在对所述至少两个不同区域处的所述设备进行充电之间交替时，不激活用于设备的所述线圈段的时间段小于所述充电超时时段。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述无线充电器被配置成：

确定由位于所述至少两个不同区域处的所述设备中的每个设备请求的无线充电电力；以及

通过使用间歇性充电时段以高于由所述设备请求的电力电平的瞬时电力电平对所述设备进行充电来提供所请求的无线充电电力电平。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述无线充电器被配置成：

确定所述至少两个区域处的所述设备何时请求不同的无线电力传输电平；以及

通过(i)改变所述驱动电路的电力输出以在交替的电力传输时段中提供不同的传输电力电平，和/或(ii)将不同持续时间的充电时段用于所述相应设备，来向所述设备提供所述不同的无线电力传输电平。

16.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述驱动器电路是为所述多个线圈段中的所有线圈段提供驱动信号的单个驱动器。

17.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述开关元件中的一个或多个开关元件包括背靠背晶体管。

18.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述无线充电器被配置成使用时分复用来执行无线充电，以对所述至少两个不同区域处的所述设备同时充电。

19.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述无线充电器被配置成使得一次仅激活所述线圈段中的一个线圈段。

20.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，在涉及对多个设备进行充电的至少一种操作模式中，所述控制电路被配置成操作所述开关电路以在任何给定时间旁路除一个线圈段之外的所有线圈段，并且改变不旁路所述线圈段中的哪一个线圈段，以在交替时间段中向所述设备提供电力。

21.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述无线充电器被配置成在对所述至少两个不同区域处的所述设备进行充电之间交替，使得用于所述至少两个区域的所述线圈段被激活持续时间小于一秒的时段。

22.根据前述权利要求中的任一项所述的无线充电器，其中，所述无线充电器被配置成在对所述至少两个不同区域处的所述设备进行充电之间交替，使得用于所述至少两个区域的所述线圈段被分别激活持续时间小于半秒的时段。

23.一种方法，包括：

由具有多个电力传输线圈段的无线充电器检测分别位于所述无线充电器的不同电力传输线圈段附近的待充电的两个或更多个设备；

由所述无线充电器向所述电力传输线圈段施加驱动信号，所述电力传输线圈段彼此串联耦合；以及

响应于检测到所述两个或更多个设备，由所述无线充电器选择性地旁路所述电力传输线圈段，以在对所述两个或更多个设备进行充电之间交替。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，选择性地旁路所述电力传输线圈段包括：改变旁路哪些电力传输线圈，以在交替时间段中激活不同的传输线圈段。

25.根据权利要求23和24中的任一项所述的方法，其中，选择性地旁路所述电力传输线圈段包括：以时分复用模式对所述两个或更多个设备进行充电，在所述时分复用模式中，旁路除一个电力传输线圈之外的每个电力传输线圈，并且未被旁路的电力传输线圈由所述无线充电器改变。

26.根据权利要求23至25中的任一项所述的方法，其中，选择性地旁路所述电力传输线圈段以在对所述两个或更多个设备进行充电之间交替包括：用相应的低阻抗分流器选择性地旁路所述电力传输线圈段，所述低阻抗分流器将大部分电流路由远离对应的电力传输线圈段。

27.根据权利要求23至26中的任一项所述的方法，其中，所述无线充电器包括用于所述电力传输线圈段的仅单个驱动器，并且其中，向所述电力传输线圈段施加所述驱动信号包括向所述电力传输线圈段施加仅来自所述单个驱动器的驱动信号。

28.根据权利要求23至27中的任一项所述的方法，其中，所述电力传输线圈段是单个单片电力传输线圈的一部分。

29.根据权利要求23至28中的任一项所述的方法，其中，所述无线充电器包括：

驱动电路，所述驱动电路被配置成将驱动信号施加到所述一个或多个无线电力传输线圈；

旁路电路路径，所述旁路电路路径被配置成绕过相应线圈段路由驱动信号；以及

开关元件，所述开关元件被配置成启用和禁用所述旁路电路路径。

30.根据权利要求23至29中的任一项所述的方法，其中，每个开关元件包括背靠背晶体管。

31.根据权利要求23至30中的任一项所述的方法，包括：以一定速率在对所述两个或更多个设备进行充电之间交替，使得所述两个或更多个设备中的每个设备具有当所述无线充电器在对所述两个或更多个设备进行充电之间交替时维持活动的充电会话。

32.根据权利要求23至31中的任一项所述的方法，包括：在对所述两个或更多个设备进行充电之间交替，使得在对所述两个或更多个设备中的每个设备的充电超时时段结束之前对所述两个或更多个设备中的每个设备恢复充电。

33.根据权利要求23至32中的任一项所述的方法，包括：

通过与位于所述至少两个不同区域处的所述相应设备的通信，确定所述两个或更多个设备中的至少一个设备的充电超时时段；以及

确定在对所述至少两个不同区域处的所述设备进行充电之间交替的定时，使得用于设备的所述线圈段未被激活的时间段小于所述充电超时时段。

34.根据权利要求23至33中的任一项所述的方法，其中，检测待充电的所述两个或更多个设备包括：在相应的时间段中使用不同的线圈段顺序地尝试通信。

35.一种装置，所述装置被配置成执行根据权利要求23-34中的任一项所述的方法的操作。

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