CN115104234A - 使用多个整流器保护无线电力接收器以及使用多个整流器建立带内通信的***和方法 - Google Patents

Abstract

一种无线电力接收器的示例性实施例包括无线电力接收天线，所述无线电力接收天线被配置成接收射频(RF)信号并将来自接收到的RF信号的能量转换成交流电流。所述电力接收器还包括初级整流器，所述初级整流器被配置成：(i)接收所述交流电流的第一部分，以及(ii)将所述交流电流的第一部分整流成具有第一功率水平的初级直流电流，所述初级直流电流用于向电子设备提供电力或电荷；以及次级整流器，所述次级整流器被配置成：(i)接收所述交流电流的第二部分，以及(ii)将所述交流电流的第二部分整流成具有第二功率水平的次级直流电流。所述次级直流电流的第二功率水平小于所述初级直流电流的第一功率水平。

Description

使用多个整流器保护无线电力接收器以及使用多个整流器建 立带内通信的***和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年9月27日提交的美国临时专利申请序列号62/907,234以及于2019年9月20日提交的美国临时专利申请序列号62/903,675的优先权。

技术领域

本文中的实施例总体上涉及在无线电力传输***中使用的天线、软件和设备并且更具体地涉及具有能够用于通信、电力波动警告以及防电力浪涌保护的整流器的接收器的***和方法。

背景技术

如充电垫等传统的无线电力传输***利用RF信号和感应两者来生成用于对设备进行充电的磁场。这些充电垫(即，发射器)必须与接收器进行通信以确保要充电的设备不会因意外的电力浪涌或电力损失而损坏。为了克服这种问题，当前的方法一直是在发射器和接收器两者中添加无线通信芯片(例如，蓝牙无线电)，从而使设备能够彼此通信。然而，添加这些通信芯片可能产生高昂的费用，从而增加无线电力传输***的成本。另外，在空间非常宝贵的电子设备中，无线通信芯片占据有价值的形状。

此外，在发射器与接收器之间建立通信连接需要时间，这可能会延缓开始将电力从发射器发送到接收器的时间。这种结果不合期望，因为电力的无线发射与将设备***到电源中相比旨在让人更少地参与。

发明内容

因此，需要解决上文所确定的问题的无线充电***(例如，射频(RF)充电垫)。为此，本文描述了能够允许接收器在不具有专用通信芯片(例如，蓝牙无线电)的情况下进行通信并为电力变化做准备的***和方法。在一些实施例中，这种***和方法使用两个整流器来解决所确定的问题。还应当理解，在双整流器实施例中，第一整流器用于将RF电力转换成可用的直流电流(DC,direct current)以对电子设备进行充电，而第二整流器被配置成与第一整流器相比接收较小的电力部分，由此该较小的电力部分不用于对电子设备进行充电。

通常，整流器的输出耦接至能够减少纹波的电容器。这些电容器的大小被设定成与输出的直流电流相匹配，并且直流电流越大，电容器就需要越大以减少纹波。然而，这些电容器会延迟对传入电力的检测(通过不够快速地充电或放电)。因此，接收较小电力部分的第二较小整流器能够比耦接至第一(即，较大电力处理)整流器的部件更快地检测电力变化。并且，一旦第二(即，较小电力处理)整流器检测到电力变化，其便可以与耦接至第一整流器的输出的部件进行通信，并且警告它们已经发生电力变化。

在另一个方面，该双整流器实施例允许第二整流器调整接收器的阻抗，从而使接收到的RF电力的一部分被反射回无线电力发射器。通过调整该阻抗，无线电力接收器可以与无线电力发射器进行通信。在一个示例中，无线电力发射器可以调制其阻抗(例如，通过控制第二整流器)以发信号通知无线电力发射器无线电力接收器需要减少电力，或简单地通知不再需要电力。

(A1)在一些实施例中，上文所解释的解决方案可以在无线电力接收器上实施，所述无线电力接收器包括无线电力接收天线，所述无线电力接收天线被配置成接收射频(RF)电力信号，并将来自接收到的RF信号的能量转换成交流电流(AC,alternating current)。所述无线电力接收器还包括初级整流器，所述初级整流器被配置成：(i)接收所述交流电流的第一部分，以及(ii)将所述交流电流的第一部分整流成具有第一功率水平(powerlevel)的初级直流电流，所述初级直流电流用于向电子设备提供电力或电荷。所述无线电力接收器还包括次级整流器，所述次级整流器被配置成：(i)接收所述交流电流的第二部分，以及(ii)将所述交流电流的第二部分整流成具有第二功率水平的次级直流电流。所述次级直流电流的第二功率水平小于所述初级直流电流的第一功率水平。虽然与初级直流电流相关联的第一电压和与次级直流电流相关联的第二电压可以相似，但是功率水平(上述第一功率水平和第二功率水平)不同，因为初级直流电流和次级直流电流的负载电阻不同。

(A2)在如A1所述的一些实施例中，所述次级直流电流的第二功率水平指示所述天线是否正从无线电力发射设备接收RF信号。

(A3)在如A2所述的一些实施例中，RF耦接器耦接至所述天线，并且所述RF耦接器包括不同的第一输出和第二输出。此外，所述初级整流器耦接至所述RF耦接器的第一输出，并且所述次级整流器耦接至所述RF耦接器的第二输出。

(A4)在如A3所述的一些实施例中，至少一个阻抗匹配网络定位在所述RF耦接器的第一输出与所述次级整流器之间并且耦接至所述RF耦接器的第一输出和所述次级整流器，由此所述至少一个匹配网络被配置成匹配所述RF信号的源的阻抗。

(A5)在如A3所述的一些实施例中，至少一个阻抗匹配网络定位在所述RF耦接器的输入与所述天线之间并且耦接至所述RF耦接器的输入和所述天线，由此所述至少一个匹配网络被配置成匹配所述RF信号的源的阻抗。

(A6)在如A3所述的一些实施例中，所述无线电力接收器还包括：(i)一个或多个附加电气部件，所述一个或多个附加电气部件用于传递用于对所述电子设备进行供电或充电的所述初级直流电流；以及(ii)控制器，所述控制器被配置成：(a)检测所述次级直流电流的第二功率水平满足一个或多个功率检测阈值，该一个或多个功率检测阈值指示所述天线正从无线电力发射设备接收RF信号；以及(b)响应于检测到所述第二直流电流满足所述一个或多个功率检测阈值而发送信号，所述信号使所述一个或多个附加电气部件中的每一个为接收所述初级直流电流做准备。

(A7)在如A6所述的一些实施例中，当所述次级直流电流的电压在大约5伏至30伏的范围内时，满足所述一个或多个功率检测阈值。在一些情况下，所述范围可以被扩大(例如，扩大为1伏到40伏)，或被缩小(例如，缩小为5伏到10伏)。

(A8)在如A7所述的一些实施例中，检测所述次级直流电流的第二功率水平满足一个或多个功率检测阈值是通过以下来执行的：将所述第二功率水平与所述一个或多个功率检测阈值中的在第一测量点处、在第二测量点处、或在第一测量点和第二测量点两者处的相应功率检测阈值进行比较。

(A9)在如A8所述的一些实施例中，所述第一测量点位于分压器之前，所述分压器被配置成降低(step down)所述次级直流电流的电压，并且所述第二测量点位于所述分压器之后。

(A10)在如A6所述的一些实施例中，所述交流电流的第二部分为大约少于所述交流电流的1％。在一些实施例中，交流电流少于1％使对整体RF到DC转换效率的影响最小化。

(A11)在如A6所述的一些实施例中，所述无线电力接收器还包括：(i)第一储存部件和(ii)第二储存部件，所述第二储存部件具有比所述第一储存部件低的储存容量。此外，所述第一储存部件耦接至所述初级整流器的输出，而所述第二储存部件耦接至所述次级整流器的输出。此外，所述第二储存部件由于储存容量较低而被配置成比所述第一储存部件更快地放电，由此所述第二储存部件的放电向所述无线电力接收器指示在所述天线处不再接收到RF信号。

(A12)在如A1至A11中任一项所述的一些实施例中，所述次级整流器包括以下各项：(i)输入，所述输入被配置成接收所述交流电流的第二部分，(ii)第一二极管，以及(iii)第二二极管。所述次级整流器的输入耦接至：第一二极管的阴极，其中，所述第一二极管的阳极耦接至接地；以及第二二极管的阳极，其中，所述第二二极管的阴极耦接至所述次级整流器的输出。

(A13)在如A1至A12中任一项所述的一些实施例中，所述次级整流器包括以下各项：(i)输入，所述输入被配置成接收所述交流电流的第二部分，(ii)第一二极管接法晶体管，以及(iii)第二二极管接法晶体管。所述次级整流器的输入耦接至：(i)第一二极管接法晶体管，其中，所述第一二极管接法晶体管连接至接地；以及(ii)第二二极管接法晶体管，其中，所述第二二极管接法晶体管连接至所述次级整流器的输出。

(A14)在如A3至A13中任一项所述的一些实施例中，所述RF耦接器是定向耦接器。

(A15)在如A3至A13中任一项所述的一些实施例中，所述RF耦接器是电容式耦接器。

(A16)在如A3至A13中任一项所述的一些实施例中，所述RF耦接器是电阻式耦接器。

(B1)在另一个方面，执行一种在无线电力接收器与无线电力发射器之间进行通信的方法。在一些实施例中，所述方法包括：由所述无线电力接收器的天线从所述无线电力发射器接收射频(RF)信号，由此所述无线电力接收器基本上匹配所述无线电力发射器的阻抗。所述方法还包括：在从所述无线电力发射器接收所述RF信号时：(i)确定是否满足通信标准，以及(ii)根据确定满足所述通信标准，在所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间引入阻抗失配，所述阻抗失配使所述RF信号中的一部分RF信号由所述天线反射为经调制信号。所述发射器被配置成在不使用单独的通信无线电的情况下接收并解释所述经调制信号。

(B2)在如B1所述的一些实施例中，引入所述阻抗失配包括在所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间产生一个或多个阻抗失配，所述一个或多个阻抗失配和所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间的一个或多个阻抗匹配穿插，从而形成所述经调制信号。

(B3)在如B2所述的一些实施例中，所述无线电力发射器将所述经调制信号解释为用于使向所述无线电力接收器发送所述RF信号休止的指令。

(B4)在如B2所述的一些实施例中，所述无线电力发射器将所述经调制信号解释为用于调整给所述无线电力接收器的所述RF信号的传输特性的指令。

(B5)在如B1至B4中任一项所述的一些实施例中，所述方法进一步包括：在引入所述阻抗失配之后并且在继续从所述无线电力发射器接收所述RF信号时：匹配所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间的阻抗，该匹配使所述天线对所述RF信号中的所述一部分RF信号的反射停止。

(B6)在如B1至B5中任一项所述的一些实施例中，所述无线电力发射器响应于接收到所述经调制信号而使向所述无线电力接收器发射所述RF信号休止。

(B7)在如B1至B6中任一项所述的一些实施例中，所述无线电力接收器包括耦接至所述天线的辅助整流器，所述辅助整流器接收所述RF信号中的一些RF信号。此外，在所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间引入所述阻抗失配包括调整所述辅助整流器的负载。

(B8)在如B7所述的一些实施例中，所述无线电力接收器包括辅助匹配网络，所述辅助匹配网络耦接至所述天线和所述辅助整流器并定位在所述天线与所述辅助整流器之间。此外，调整所述辅助整流器的负载致使所述无线电力接收器的辅助匹配网络与所述无线电力发射器之间的阻抗失配，所述阻抗失配导致所述RF信号中的所述一部分RF信号由所述天线反射。

(B9)在如B7所述的一些实施例中，所述无线电力接收器包括开关，所述开关耦接至负载调整机构，并且所述负载调整机构耦接至所述辅助整流器。此外，所述切换所述开关，这致使所述负载调整机构内的变化，所述变化产生所述接收器的负载的变化，所述接收器的负载的变化导致所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间的所述阻抗失配。

(B10)在另一个方面，提供了一种无线电力接收器(例如，图3的接收器120)。在一些实施例中，所述无线电力接收器包括：天线；整流器，所述整流器耦接至所述天线；开关，所述开关耦接至所述整流器，所述开关被配置成在所述整流器的输入之前产生阻抗失配或阻抗匹配；一个或多个处理器；以及存储器，所述存储器存储一个或多个程序，所述一个或多个程序在由所述一个或多个处理器执行时使所述发射器执行如B1至B9中任一项所描述的方法。

(B11)在又另一个方面，提供了一种无线电力接收器，并且所述无线电力接收器(例如，图3的接收器120)包括用于执行如B1至B9中任一项所描述的方法的装置。

(B12)在仍另一个方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质。所述非暂态计算机可读存储介质存储可执行指令，所述可执行指令在由具有一个或多个处理器/核的无线电力接收器执行时使所述无线电力接收器执行如B1至B9中任一项所描述的方法。

(C1)在又另一个方面，执行了一种用于对无线电力接收器进行电力浪涌保护的方法。在一些实施例中，该方法在无线电力接收器处执行，所述无线电力接收器包括：(i)天线，(ii)整流器，所述整流器耦接至所述天线，以及(iii)开关，所述开关耦接至所述整流器，所述开关被配置成在所述整流器的输入之前产生阻抗失配或阻抗匹配。进一步地，所述方法包括：在所述开关处于使所述开关接地并且在所述整流器的输入之前产生阻抗失配的默认闭合状态时：(i)由所述无线电力接收器的天线接收作为交流电流的射频(RF)信号，由此所述交流电流的第一部分由于所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间的所述阻抗失配而从所述整流器的输入被反射开，并且所述交流电流的第二部分流过所述开关并流到接地；以及(ii)在所述开关处于在所述整流器的输入处在所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间产生阻抗匹配的断开状态时：所述交流电流的第一部分流过所述整流器的输入，允许所述交流电流的第一部分被转换成用于对无线电子设备进行充电或供电的直流电流。此外，所述交流电流的第二部分流过所述开关并且流到所述整流器的输入，允许所述交流电流的第二部分被转换成用于对无线电子设备进行充电或供电的直流电流。

(C2)在如C1所述的一些实施例中，放置有负电压发生器以驱动所述开关。例如，可以将所述负电压发生器放置在所述开关之前以驱动所述开关。

(C3)在如C1至C2中任一项所述的一些实施例中，所述开关在某一时间段内逐渐从所述默认闭合状态转变成所述断开状态，并且在所述时间段期间，所述交流电流的第一部分的一部分继续从所述整流器的输入被反射开。

(C4)在如C3所述的一些实施例中，所述开关通过使用氮化镓(GaN)开关或耗尽型金属氧化物半导体(MOS)开关而从默认闭合转变成断开状态。

(C5)在如C3所述的一些实施例中，所述方法还包括：基于检测到的所述交流电流的电压来动态地调整所述时间段。

(C6)在如C5所述的一些实施例中，动态地调整所述时间段包括基于确定所述检测到的电压不满足定义的阈值来减小所述时间段。

(C7)在如C5所述的一些实施例中，动态地调整所述时间段包括基于确定所述检测到的电压满足定义的阈值来增大所述时间段。

(C8)在如C1至C7中任一项所述的一些实施例中，所述开关具有在所述开关进入完全断开状态之前满足的电压阈值。

(C9)在如C8所述的一些实施例中，所述电压阈值为零伏。

(C10)在如C1至C9中任一项所述的一些实施例中，所述方法进一步包括：在所述开关处于所述断开状态时，使由所述无线电力接收器的天线接收所述RF信号休止。使接收所述RF信号休止致使所述开关从所述断开状态转变回所述默认闭合状态。

(C11)在如C1至C10中任一项所述的一些实施例中，所述无线电力接收器包括耦接机构，所述耦接机构耦接至所述天线，所述耦接机构包括第一输出和第二输出。所述耦接机构的第一输出耦接至所述整流器，并且所述耦接机构的第二输出耦接至所述开关。

(C12)在如C11所述的一些实施例中，所述耦接机构分配所述交流电流。进一步地，所述耦接机构：(i)将所述交流电流的第一部分引导至所述耦接机构的第一输出，以及(ii)将所述交流电流的第二部分引导至所述耦接机构的第二输出。

(C13)在如C1至C12所述的一些实施例中，所述开关耦接至所述整流器的输出。

(C14)在如C1至C12所述的一些实施例中，其中，所述无线电力接收器还包括匹配网络，所述匹配网络具有：(i)输入，所述输入耦接至所述耦接机构的第一输出；和(ii)输出，所述输出耦接至所述整流器。

(C15)在如C14所述的一些实施例中，所述开关耦接至所述匹配网络和所述整流器。

(C16)在另一个方面，提供了一种无线电力接收器(例如，图3的接收器120)。在一些实施例中，所述无线电力接收器包括：天线；整流器，所述整流器耦接至所述天线；开关，所述开关耦接至所述整流器，所述开关被配置成在所述整流器的输入之前产生阻抗失配或阻抗匹配；一个或多个处理器；以及存储器，所述存储器存储一个或多个程序，所述一个或多个程序在由所述一个或多个处理器执行时使所述发射器执行如C1至C15中任一项所描述的方法。

(C17)在又另一个方面，提供了一种无线电力接收器，并且所述接收器(例如，图3的接收器120)包括用于执行如C1至C15中任一项所描述的方法的装置。

(C18)在仍另一个方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质。所述非暂态计算机可读存储介质存储可执行指令，所述可执行指令在由具有一个或多个处理器/核的无线电力接收器执行时使所述无线电力接收器执行如C1至C15中任一项所描述的方法。

注意，上述各种实施例可以与本文描述的任何其他实施例组合。说明书中描述的特征和优点并非都是包含性的，并且特别地，基于附图、说明书和权利要求，许多附加特征和优点对于本领域普通技术人员将是显而易见的。此外，应当注意，说明书中使用的语言主要是出于可读性和指导目的而选择的，并且不旨在限定或限制本发明的主题。

附图说明

为了可以更详细地理解本公开，可以通过参考各种实施例的特征来获得更具体的描述，在附图中图示了所述实施例中的一些实施例。然而，附图仅图示了本公开的相关特征，并且因此不应被认为是限制性的，因为所述描述可承认其他有效特征。

图1A是根据一些实施例的RF无线电力传输***的框图。

图1B是根据一些实施例的RF无线电力传输***的另一个框图。

图1C是示出了根据一些实施例的包括RF电力发射器集成电路和天线区域的示例RF充电垫的部件的框图。

图1D是示出了根据一些实施例的包括耦接至开关的RF电力发射器集成电路的示例RF充电垫的部件的框图。

图2是示出了根据一些实施例的示例RF发射器的部件的框图。

图3是示出了根据一些实施例的示例RF接收器的部件的框图。

图4A是图示了根据一些实施例的具有两个用于检测接收到的RF电力的变化的整流器的示例RF接收器的电路示意图。

图4B是图示了根据一些实施例的可以将耦接机构添加到电路的点的电路示意图。

图4C图示了根据一些实施例的根据一些实施例的示例性耦接机构的电路示意图。

图4D图示了根据一些实施例的根据一些实施例的示例性整流器的电路示意图。

图4E图示了根据一些实施例的用于检测在天线处何时不再接收到RF电力的电路示意图。

图4F图示了根据一些实施例的简化整流器的电路示意图。

图5A描绘了电路示意图，所述电路示意图图示了根据一些实施例的用于保护敏感电气部件免受电力浪涌影响的***。

图5B描绘了电路示意图，所述电路示意图图示了根据一些实施例的可以将耦接机构添加到电路的点。

图6A描绘了电路示意图，所述电路示意图图示了根据一些实施例的能够与发射器进行通信的接收器。

图6B描绘了电路示意图，所述电路示意图图示了根据一些实施例的可以将耦接机构添加到电路的点。

图6C是图示了根据一些实施例的用于调整整流器的负载以致使阻抗失配的示例性部件的电路示意图。

图7是示出了根据一些实施例的接收器与发射器进行通信的过程的流程图。

根据惯例，附图中图示的各种特征可能未按比例绘制。因此，为了清楚起见，可以任意地增大或减小各种特征的尺寸。另外，一些附图可能未描绘给定***、方法或设备的所有部件。最后，在整个说明书和附图中，类似的附图标记可以用于表示类似的特征。

具体实施方式

现在将详细参考实施例，附图中图示了这些实施例的示例。在以下详细说明中，阐述了许多具体细节以便提供对所描述的各种实施例的透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员而言将明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践所描述的各种实施例。在其他实例中，并未详细描述公知的方法、过程(procedure)、部件、电路和网络，以防不必要地使实施例的各方面晦涩。

图1A是根据一些实施例的无线电力传输环境100的部件的框图。无线电力传输环境100包括例如发射器102(例如，发射器102a、102b...102n)和一个或多个接收器120(例如，接收器120a、120b...120n)。在一些实施例中，每个相应无线电力传输环境100包括多个接收器120，每个接收器与相应电子设备122相关联。在一些实例中，发射器102在本文被称为“无线电力发射设备”或“无线电力发射器”。另外，在一些实例中，接收器120在本文被称为“无线电力接收设备”或“无线电力接收器”。

示例发射器102(例如，发射器102a)包括例如一个或多个处理器104、存储器106、一个或多个天线阵列110、一个或多个通信部件112(本文也称为“无线通信无线电”、“通信无线电”或简称为“无线电”)和/或一个或多个发射器传感器114。在一些实施例中，这些部件通过通信总线107互连。对发射器102的这些部件的提及涵盖了包括这些部件中的一个或多个(及其组合)的实施例。下文参考图2进一步详细地讨论所述部件。

在一些实施例中，单个处理器104(例如，发射器102a的处理器104)执行用于控制多个发射器102(例如，发射器102b...102n)的软件模块。在一些实施例中，单个发射器102(例如，发射器102a)包括多个处理器104，如一个或多个发射器处理器(被配置成例如控制通过天线阵列110进行的对信号116的发射)、一个或多个通信部件处理器(被配置成例如控制通信部件112发射的通信和/或通过通信部件112接收通信)和/或一个或多个传感器处理器(被配置成例如控制发射器传感器114的操作和/或从发射器传感器114接收输出)。

无线电力接收器120接收由发射器102发射的电力传输信号116和/或通信信号118。在一些实施例中，接收器120包括一个或多个天线124(例如，包括多个天线元件的天线阵列)、电力转换器126、接收器传感器128和/或其他部件或电路(例如，(多个)处理器140、存储器142和/或(多个)通信部件144)。在一些实施例中，这些部件通过通信总线146互连。对接收器120的这些部件的提及涵盖了包括这些部件中的一个或多个(及其组合)的实施例。

接收器120将来自接收到的信号116(本文也称为RF电力传输信号，或简称为RF信号、RF波、电力波或电力传输信号)的能量转换成电能，以对电子设备122进行供电和/或充电。例如，接收器120使用电力转换器126将从电力波116得到的能量转换成交流电流(AC)或直流电流(DC)以对电子设备122进行供电和/或充电。电力转换器126的非限制性示例包括整流器、整流电路、电压调节器以及合适的电路和设备。

在一些实施例中，接收器120是可拆卸地耦接至一个或多个电子设备122的独立设备。例如，电子设备122具有用于控制电子设备122的一个或多个功能的(多个)处理器132，并且接收器120具有用于控制接收器120的一个或多个功能的(多个)处理器140。

在一些实施例中，接收器120是电子设备122的部件。例如，处理器132控制电子设备122和接收器120的功能。另外，在一些实施例中，接收器120包括一个或多个处理器140，所述一个或多个处理器与电子设备122的处理器132进行通信。

在一些实施例中，电子设备122包括一个或多个处理器132、存储器134、一个或多个通信部件136和/或一个或多个电池130。在一些实施例中，这些部件通过通信总线138互连。在一些实施例中，电子设备122与接收器120之间的通信经由(多个)通信部件136和/或144发生。在一些实施例中，电子设备122与接收器120之间的通信经由通信总线138与通信总线146之间的有线连接发生。在一些实施例中，电子设备122和接收器120共享单个通信总线。

在一些实施例中，接收器120直接从发射器102(例如，经由一个或多个天线124)接收一个或多个电力波116。在一些实施例中，接收器120从由发射器102发射的一个或多个电力波116产生的一个或多个能量袋中采集电力波。在一些实施例中，发射器102是在近场距离内(例如，背离发射器102小于大约六英寸)发射所述一个或多个电力波116的近场发射器。在其他实施例中，发射器102是在远场距离内(例如，背离发射器102超过大约六英寸)发射所述一个或多个电力波116的远场发射器。

在接收到电力波116和/或从所述电力波中采集到能量之后，接收器120的电路(例如，集成电路、放大器、整流器和/或电压调节器)将电力波的能量转换成可用电力(即，电)，所述可用电力对电子设备122进行供电和/或被储存至电子设备122的电池130中。在一些实施例中，接收器120的整流电路将电能从AC转化为DC，以供电子设备122使用。在一些实施例中，电压调节电路根据电子设备122的需要增大或减小电能的电压。在一些实施例中，继电器将电能从接收器120输送到电子设备122。

在一些实施例中，电子设备122从多个发射器102和/或使用多个接收器120获得电力。在一些实施例中，无线电力传输环境100包括多个电子设备122，每个电子设备具有至少一个用于将来自发射器102的电力波采集成电力以供电子设备122充电的相应接收器120。

在一些实施例中，所述一个或多个发射器102调整电力波116的一个或多个特性(例如，波形特性，如相位、增益、方向、振幅、极化和/或频率)的值。例如，发射器102选择天线阵列110的一个或多个天线元件的子集，以启动电力波116的发射、使电力波116的发射休止和/或调整用于发射电力波116的一个或多个特性的值。在一些实施例中，所述一个或多个发射器102将电力波116调整成使得电力波116的轨迹汇集在发射场内的预定位置(例如，空间中的位置或区域)处，从而产生受控的相长或相消干涉图案。发射器102可以调整用于发射电力波116的一个或多个特性的值，以考虑无线电力接收器处的可能对电力波116的发射产生负面影响的变化。

注意，在一些实施例中，发射器102利用波束成形技术向接收器120无线传递电力，而在其他实施例中，发射器102不利用波束成形技术向接收器120无线传递电力(例如，在不使用波束成形技术的情况下，下文所讨论的发射器控制器IC 160可以被设计成没有任何用于允许使用波束成形技术的电路，或者该电路可以存在，但是可以被停用以消除任何波束成形控制能力)。

在一些实施例中，所述一个或多个发射器102的相应天线阵列110可以包括被配置成将电力波116发射到所述一个或多个发射器102的相应发射场中的一组一个或多个天线。相应发射器102的集成电路(图1C)(如控制器电路(例如，射频集成电路(RFIC))和/或波形发生器)可以控制天线的行为。例如，基于通过通信信号118从接收器120接收到的信息，控制器电路(例如，图1A的发射器102的处理器104)可以确定将有效地向接收器120并且进而向电子设备122提供电力的电力波116的波形特性(例如，振幅、频率、轨迹、方向、相位、极化以及其他特性)的值。控制器电路还可以从天线阵列110中标识将有效发射电力波116的天线子集。在一些实施例中，相应发射器102的耦接至处理器104的波形发生器电路(图1A中未示出)可以转换能量并生成具有由处理器104/控制器电路标识的波形特性的特定值的电力波116，并且然后将电力波提供给天线阵列110以供发射。

在一些实施例中，通信部件112通过有线和/或无线通信连接向接收器120发射通信信号118。在一些实施例中，通信部件112生成用于接收器120的三角测量的通信信号118(例如，测试信号)。在一些实施例中，通信信号118用于在发射器102与接收器120之间输送信息，以调整用于发射电力波116的一个或多个波形特性的值(例如，输送从RF测试信号得到的电力量)。在一些实施例中，通信信号118包括与状态、效率、用户数据、电力消耗、计费、地理位置相关的信息和其他类型的信息。

在一些实施例中，通信部件112通过电子设备122a将通信信号118发射到接收器120。例如，通信部件112可以将信息输送到电子设备122a的通信部件136，电子设备122a进而可以将所述信息输送到接收器120(例如，经由总线138)。

在一些实施例中，通信部件112包括用于与接收器120和/或其他发射器102(例如，发射器102b至102n)通信的通信部件天线。在一些实施例中，使用第一信道(例如，第一频带)发送这些通信信号118，所述第一信道独立于并且不同于用于传输电力波116的第二信道(例如，不同于第一频带的第二频带)。

在一些实施例中，接收器120包括接收器侧通信部件144，所述接收器侧通信部件被配置成通过由接收器侧通信部件生成的相应通信信号118(在一些实施例中，相应通信信号118被称为广告信号)与一个或多个发射器102传送各种类型的数据。数据可以包括接收器120和/或电子设备122的位置指示符、设备122的电力状态、接收器120的状态信息、电子设备122的状态信息、关于电力波116的状态信息和/或能量袋的状态信息。换句话说，接收器120可以通过通信信号118向发射器102提供关于***100的当前操作的数据，所述数据包括：标识接收器120或设备122的当前位置的信息、接收器120接收到的能量(即，可用电力)的量、电子设备122接收到和/或使用的电力量以及包含其他类型信息的其他可能的数据点。

在一些实施例中，包含在通信信号118中的数据被电子设备122、接收器120和/或发射器102用于确定对天线阵列110用于发射电力波116的一个或多个波形特性的值的调整。使用通信信号118，发射器102传送用于例如标识发射场内的接收器120、标识电子设备122、确定电力波的安全且有效的波形特性和/或训练能量袋的放置的数据。在一些实施例中，接收器120使用通信信号118来传送用于例如警告发射器102接收器120已经进入或将要进入发射场(例如，进入发射器102的无线电力发射范围内)的数据，提供关于电子设备122的信息，提供与电子设备122相对应的用户信息，指示接收到的电力波116的有效性和/或提供所述一个或多个发射器102用来调整电力波116的发射的更新后特性或发射参数。

在一些实施例中，接收器120不包括不同的通信部件144。相反，接收器120被配置成在一个或多个天线124处反射由发射器102发射的RF信号，并且重要的是，调制所反射的RF信号以向发射器102输送数据(或消息)。在这种实施例中，发射器102也可以缺少不同的通信部件。相反，发射器102可以在一个或多个天线阵列110处接收所反射的RF信号，并且发射器102可以解调所反射的RF信号以便对所反射的RF信号进行解释。下文参考图6A至图6C进一步详细地讨论由接收器120反射RF信号。

在一些实施例中，发射器传感器114和/或接收器传感器128检测和/或标识电子设备122、接收器120、发射器102和/或发射场的状况。在一些实施例中，发射器102使用由发射器传感器114和/或接收器传感器128生成的数据来确定对用于发射电力波116的一个或多个波形特性的值的适当调整。发射器102接收到的来自发射器传感器114和/或接收器传感器128的数据包括例如原始传感器数据和/或由处理器104(如传感器处理器)处理的传感器数据。经处理的传感器数据包括例如基于传感器数据输出的确定。在一些实施例中，还使用从接收器120和发射器102外部的传感器接收到的传感器数据(如热成像数据、来自光学传感器的信息等)。

图1B是根据一些实施例的RF无线电力传输***150的另一个框图。在一些实施例中，RF无线电力传输***150包括远场发射器(未示出)。在一些实施例中，RF无线电力传输***150包括RF充电垫151(本文也称为近场(NF)充电垫151或RF充电垫151)。RF充电垫151可以是图1A中发射器102的示例。

在一些实施例中，RF充电垫151包括RF电力发射器集成电路160(下文将更详细地描述)。在一些实施例中，RF充电垫151包括一个或多个可选的通信部件112(例如，无线通信部件，如WI-FI或蓝牙无线电)。可替代性，在一些实施例中，RF充电垫151不包括可选的通信部件112。在这种实施例中，RF充电垫151包括用于与其他设备进行通信的替代装置(例如，RF充电垫151接收并解释由接收器120反射的RF信号)。在一些实施例中，RF充电垫151还连接至一个或多个功率放大器单元108-1、...108-n(PA或PA单元)，以在所述一个或多个功率放大器单元驱动外部电力传递元件(例如，天线290)时控制所述一个或多个功率放大器单元的操作。在一些实施例中，经由开关电路在RF充电垫151处控制和调制RF电力，以使RF无线电力传输***能够经由TX天线阵列110向一个或多个无线接收设备发送RF电力。

(多个)可选的通信部件112实现RF充电垫151与一个或多个通信网络之间的通信，并且在上文参考图1A进一步详细讨论。在一些实例中，(多个)通信部件112由于各种原因而不能与无线电力接收器进行通信，例如，因为没有电力可供(多个)通信部件用于发射数据信号，或者因为无线电力接收器120本身实际上并不包括其自身的任何通信部件。这样，重要的是设计仍然能够唯一地标识不同类型的设备，并且当检测到无线电力接收器时，弄清楚该无线电力接收器是否被授权接收无线电力的近场充电垫。

图1C是根据一些实施例的RF电力发射器集成电路160(“集成电路”)的框图。在一些实施例中，集成电路160包括CPU子***170、外部设备控制接口、用于DC至RF电力转换的RF子部分、以及经由互连部件(如总线或互连结构(fabric)块171)互连的模拟和数字控制接口。在一些实施例中，CPU子***170包括微处理器单元(CPU)202和相关只读存储器(ROM)172，所述相关ROM用于经由到外部FLASH的数字控制接口(例如，I²C端口)进行设备程序引导，所述外部FLASH包含要加载到CPU子***随机存取存储器(RAM)174(例如，图2A中的存储器206)中或直接从FLASH执行的CPU可执行代码。在一些实施例中，CPU子***170还包括用于认证并保护与外部设备的通信交换的加密模块或块176，所述外部设备如试图从RF充电垫150接收无线传递的电力的无线电力接收器。

在一些实施例中，RF IC 160还包括功率放大器控制器IC 161A(PA IC)(或与PAIC进行通信)，所述PA IC负责控制和管理功率放大器(或多个功率放大器)的操作，包括负责读取功率放大器108内各个测量点处的阻抗测量结果，由此这些测量结果在一些实例中用于检测异物。PA IC 161A可以与RF IC 160位于同一集成电路上，或者可以位于其自己的与RF IC 160分离(但仍与RF IC进行通信)的集成电路上。在美国临时申请号______(代理人案卷号117685-5197-PR)中提供了关于PA IC的架构和操作的附加细节，所述美国临时申请的公开内容通过引用整体并入本文。

在一些实施例中，在CPU上运行的可执行指令(如在图2中的存储器106中示出并在下文中所描述的可执行指令)用于管理RF充电垫151的操作并通过包括在RF电力发射器集成电路160中的控制接口(例如，SPI控制接口175)以及其他模拟和数字接口来控制外部设备。在一些实施例中，CPU子***还管理RF电力发射器集成电路160的包括RF本地振荡器(LO)177和RF发射器(TX)178的RF子部分的操作。在一些实施例中，RF LO 177基于来自CPU子***170的指令进行调整，并且从而设置为不同的期望操作频率，而RF TX根据期望转换、放大、调制RF输出以生成可行的RF功率水平。

在下文的描述中，对天线区域和电力传递区域进行了各种引用，这些术语在本公开中被同义地使用。在一些实施例中，天线/电力传递区域可以包括发射传播的射频波的天线元件，但在其他实施例中，天线/电力传递区域可以替代地包括输送电信号但不发送传播的射频波的电容式充电耦接器。

在一些实施例中，RF电力发射器集成电路160将可行的RF功率水平(例如，经由RFTX 178)提供给可选的波束成形集成电路(IC)109，所述波束成形集成电路然后向一个或多个功率放大器108提供相移信号。在一些实施例中，波束成形IC 109用于确保使用两个或更多个天线210(例如，每个天线210可以与不同的天线区域290相关联或者可以属于单个天线区域290)发送到特定无线电力接收器的电力传输信号以适当的特性(例如，相位)发射，以确保发射至特定无线电力接收器的电力最大化(例如，电力传输信号同相位地到达特定无线电力接收器)。在一些实施例中，波束成形IC 109形成RF电力发射器IC 160的一部分。在电容式耦接器(例如，电容式充电耦接器244)用作天线210的实施例中，可选的波束成形IC109则可以不包括在RF电力发射器集成电路160中。

在一些实施例中，RF电力发射器集成电路160将可行的RF功率水平(例如，经由RFTX 178)直接提供给一个或多个功率放大器108，并且不使用波束成形IC 109(或者如果不要求相移，如当仅使用单个天线210来将电力传输信号发射至无线电力接收器时，则绕过波束成形IC)。在一些实施例中，PA IC 161A接收可行的RF功率水平并将其提供给所述一个或多个功率放大器108。

在一些实施例中，所述一个或多个功率放大器108然后向天线区域290(本文也称为“电力传递区域”)提供RF信号，以供发射到被授权从RF充电垫151接收无线传递的电力的无线电力接收器。在一些实施例中，每个天线区域290与相应的PA 108耦接(例如，天线区域290-1与PA 108-1耦接，并且天线区域290-N与PA 108-N耦接)。在一些实施例中，多个天线区域各自与同一组PA 108耦接(例如，所有PA 108与每个天线区域290耦接)。PA 108到天线区域290的各种布置和耦接允许RF充电垫151顺序地或选择性地激活不同的天线区域，以便确定用于将无线电力发射至无线电力接收器的最高效的天线区域290。在一些实施例中，所述一个或多个功率放大器108还与CPU子***170通信，以允许CPU 202测量由PA 108提供给RF充电垫151的天线区域110的输出功率。

图1C还示出，在一些实施例中，RF充电垫151的天线区域290可以包括一个或多个天线210A至210N。在一些实施例中，所述多个天线区域290中的每个天线区域包括一个或多个天线210(例如，天线区域290-1包括一个天线210-A，而天线区域290-N包括多个天线210)。在一些实施例中，基于各种参数(如无线电力接收器在RF充电垫151上的位置)动态地限定包括在每个天线区域中的天线的数量。在一些实施例中，每个天线区域290可以包括不同类型的天线，而在其他实施例中，每个天线区域290可以包括相同类型的单个天线，而在仍其他实施例中，天线区域可以包括一些包括相同类型的单个天线的天线区域以及一些包括不同类型的天线的天线区域。在一些实施例中，天线/电力传递区域还可以或可替代地包括输送电信号但不发送传播的射频波的电容式充电耦接器。

在一些实施例中，RF充电垫151还可以包括温度监测电路，所述温度监测电路与CPU子***170通信以确保RF充电垫151维持在可接受的温度范围内。例如，如果确定RF充电垫151已经达到阈值温度，则可以暂时中止RF充电垫151的操作，直到RF充电垫151降至阈值温度以下。

通过在单个芯片上包括针对RF电力发射器电路160(图1C)所示出的部件，这种发射器芯片能够更高效且快速地(并且具有更低的延迟)管理在发射器芯片处的操作，从而有助于提高用户对由这些发射器芯片管理的充电垫的满意度。例如，RF电力发射器电路160构造更便宜，具有更小的物理占用面积并且更易于安装。

图1D是根据一些实施例的充电垫294的框图。充电垫294是充电垫151(图1B)的示例，然而，为了便于讨论和图示，充电垫151中包括的一个或多个部件未包括在充电垫294中。

充电垫294包括RF电力发射器集成电路160、一个或多个功率放大器108、PAIC161A(可以与RF电力发射器IC 160位于相同或分离的IC上)以及具有多个天线区域的发射器天线阵列290。上文参考图1A至图1C详细描述了这些部件中的每一个。另外，充电垫294包括定位在功率放大器108与天线阵列290之间的开关295(即，发射器侧开关)，所述开关具有多个开关297-A、297-B、...297-N。开关295被配置成响应于由RF电力发射器集成电路160提供的控制信号而将一个或多个功率放大器108与天线阵列290的一个或多个天线区域可切换地连接。

为了实现上述目的，每个开关297与天线阵列290的不同天线区域耦接(例如，提供到不同天线区域的信号路径)。例如，开关297-A可以与天线阵列290的第一天线区域290-1(图1C)耦接，开关297-B可以与天线阵列290的第二天线区域290-2耦接，以此类推。所述多个开关297-A、297-B、...297-N中的每一个一旦闭合，就在相应功率放大器108(或多个功率放大器108)与天线阵列290的相应天线区域之间创建唯一路径。通过开关295的每个唯一路径用于将RF信号选择性地提供给天线阵列290的特定天线区域。应当注意，所述多个开关297-A、297-B、...297-N中的两个或更多个可以同时闭合，从而创建到天线阵列290的可以同时使用的多个唯一路径。

在一些实施例中，RF电力发射器集成电路160(或PA IC 161A，或两者)耦接至开关295，并且被配置成控制所述多个开关297-A、297-B、...297-N的操作(在图1B和图1D中图示为“控制出(control out)”信号)。例如，RF电力发射器集成电路160可以闭合第一开关297-A，同时保持其他开关断开。在另一示例中，RF电力发射器集成电路160可以闭合第一开关297-A和第二开关297-B，并且保持其他开关断开(各种其他组合和配置是可能的)。此外，RF电力发射器集成电路160耦接至所述一个或多个功率放大器108，并且被配置成生成合适的RF信号(例如，“RF出(RF Out)”信号)并将RF信号提供给所述一个或多个功率放大器108。所述一个或多个功率放大器108进而被配置成取决于开关295中的哪个开关297被RF电力发射器集成电路160闭合而经由开关295将RF信号提供给天线阵列290的一个或多个天线区域。

在一些实施例中，充电垫被配置成例如取决于接收器在充电垫上的位置而使用不同的天线区域来发射测试电力传输信号和/或常规电力传输信号。因此，当选择特定天线区域来发射测试信号或常规电力信号时，将控制信号从RF电力发射器集成电路160发送到开关295，以使至少一个开关297闭合。这样做时，可以使用由现在闭合的至少一个开关297创建的唯一路径将来自至少一个功率放大器108的RF信号提供给特定天线区域。

在一些实施例中，开关295可以是天线阵列290的一部分(例如，在其内部)。可替代地，在一些实施例中，开关295与天线阵列290分离(例如，开关295可以是不同的部件，或者可以是另一部件(如(多个)功率放大器108)的一部分)。应当注意，可以使用能够实现上述目的的任何开关设计，并且图1D所示的开关295的设计仅仅是一个示例。

图2是图示了根据一些实施例的代表性发射器设备102(本文有时也称为发射器102、无线电力发射器102和无线电力发射设备102)的框图。在一些实施例中，发射器设备102包括一个或多个处理器104(例如，CPU、ASIC、FPGA、微处理器等)、一个或多个可选的通信部件112(例如，无线电)、存储器106、一个或多个天线110以及用于互连这些部件(有时被称为芯片组)的一个或多个通信总线108。在一些实施例中，发射器设备102包括一个或多个如上文参考图1A所描述的传感器114。在一些实施例中，发射器设备102包括一个或多个输出设备，如一个或多个指示灯、声卡、扬声器、用于显示文本信息和错误代码的小型显示器等。在一些实施例中，发射器设备102包括用于确定发射器设备102的位置的位置检测设备，如GPS(全球定位卫星)或其他地理位置接收器。

通信部件112实现发射器102与接收器120之间的通信(例如，一个或多个通信网络)。在一些实施例中，通信部件112包括例如能够使用各种无线协议(例如，IEEE802.15.4、Wi-Fi、ZigBee、6LoWPAN、Thread、Z-Wave、蓝牙智能、ISA100.11a、WirelessHART、MiWi等)、有线协议(例如，以太网、HomePlug等)和/或任何其他合适的通信协议(包括截至本文档的提交日期尚未开发的通信协议)中的任一种进行数据通信的硬件。

存储器106包括高速随机存取存储器，如DRAM、SRAM、DDR SRAM或其他随机存取固态存储器设备；并且可选地，包括非易失性存储器，如一个或多个磁盘存储设备、一个或多个光盘存储设备、一个或多个闪速存储器设备或者一个或多个其他非易失性固态存储设备。存储器106或可替代地存储器106内的非易失性存储器包括非暂态计算机可读存储介质。在一些实施例中，存储器106或存储器106的非暂态计算机可读存储介质存储以下程序、模块、和数据结构、或其子集或超集：

·操作逻辑216，包括用于处理各种基本***服务和用于执行硬件相关任务的过程；

·通信模块218，用于结合(多个)通信部件112和/或(多个)天线110耦接至远程设备(例如，远程传感器、发射器、接收器、服务器等)和/或与远程设备通信；

·传感器模块220，用于获得和处理传感器数据(例如，结合(多个)传感器114)，以例如确定发射器102附近物体的存在、速度、和/或定位；

·最佳相位设置模块222，用于为发射器的天线阵列110中的相应天线确定最佳相位天线。在一些实施例中，如下文参考图5A至图5C所讨论的，最佳相位设置模块222使用二分查找法或最小二乘法或其某种组合来确定最佳相位设置；

·电力波生成模块224，用于生成和发射(例如，结合(多个)天线110)电力波。在一些实施例中，电力波生成模块224与用于确定最佳相位的最佳相位设置模块222相关联(或包括所述最佳相位设置模块)；以及

·数据库226，包括但不限于：

ο传感器信息228，用于存储和管理由一个或多个传感器(例如，传感器114和/或一个或多个远程传感器)接收到、检测到和/或发射的数据；

ο测试相位230，用于存储和管理由电力波生成模块224发射的测试信号的预定测试相位。在一些实施例中，如下文参考图5A至图5C所讨论的，测试相位相隔与纯正弦波的已知特性相对应的预定间隔；

ο最佳相位232，用于存储和管理由最佳相位设置模块222为一个或多个天线110确定的最佳天线相位；以及

ο通信协议信息234，用于存储和管理一个或多个协议(例如，定制或标准无线协议，如ZigBee、Z-Wave等，和/或定制或标准有线协议，如以太网)的协议信息。

上文所标识的元件(例如，存储在发射器102的存储器106中的模块)中的每一个可选地存储在先前提及的存储器设备中的一个或多个中，并且与用于执行上文所描述的(多个)功能的指令集相对应。上文所标识的模块或程序(例如，指令集)不需要实施为单独的软件程序、过程或模块，并且因此在各种实施例中，这些模块的各种子集可选地组合或以其他方式重新布置。在一些实施例中，存储器106可选地存储上文所标识的模块和数据结构的子集。此外，存储器106可选地存储上文未描述的附加模块和数据结构，如用于跟踪物体在发射场内的移动和定位的跟踪模块。

图3是图示了根据一些实施例的代表性接收器设备120(本文也称为接收器120、无线电力接收器120和无线电力接收设备120)的框图。在一些实施例中，接收器设备120包括一个或多个处理器140(例如，CPU、ASIC、FPGA、微处理器等)、一个或多个可选的通信部件144、存储器142、一个或多个天线124、电力采集电路310以及用于互连这些部件(有时被称为芯片组)的一个或多个通信总线308。在一些实施例中，接收器设备120包括一个或多个传感器128，如一个或多个上文参考图1A所描述的传感器。在一些实施例中，接收器设备120包括用于储存经由电力采集电路310采集的能量的能量储存设备312。在各种实施例中，能量储存设备312包括一个或多个电池(例如，图1A的电池130)、一个或多个电容器、一个或多个电感器等。

如上文参考图1A所描述的，在一些实施例中，接收器120经由连接138(例如，总线)在内部或外部连接至电子设备(例如，图1A的电子设备122a)。在一些实施例中，能量储存设备312是电子设备的一部分。

在一些实施例中，电力采集电路310包括一个或多个整流电路和/或一个或多个电力转换器。在一些实施例中，电力采集电路310包括一个或多个被配置成将来自电力波和/或能量袋的能量转换成电能(例如，电)的部件(例如，电力转换器126)。在一些实施例中，电力采集电路310被进一步配置成向如膝上型计算机或电话等所耦接的电子设备(例如，电子设备122)供应电力。在一些实施例中，向所耦接的电子设备供应电力包括将电能从AC形式转化成DC形式(例如，可由电子设备122使用的DC形式)。

(多个)通信部件144实现接收器120与发射器102之间的通信(例如，经由一个或多个通信网络)。在一些实施例中，(多个)通信部件144包括例如能够使用各种定制或标准无线协议(例如，IEEE 802.15.4、Wi-Fi、ZigBee、6LoWPAN、Thread、Z-Wave、蓝牙智能、ISA100.11a、WirelessHART、MiWi等)、定制或标准有线协议(例如，以太网、HomePlug等)和/或任何其他合适的通信协议(包括截至本文档的提交日期尚未开发的通信协议)中的任一种进行数据通信的硬件。在一些实施例中，接收器120可以利用内置通信部件(例如，蓝牙无线电)或与接收器120耦接的电子设备，并且因此，在这些实施例中，接收器120可以不包括其自己的通信部件。在一些其他实施例中，接收器120不包括不同的通信部件144。相反，接收器120可以使用带内通信技术来与其他设备进行通信，如下文参考图6A至图6C和图7所解释的。

存储器142包括高速随机存取存储器，如DRAM、SRAM、DDR SRAM或其他随机存取固态存储器设备；并且可选地，包括非易失性存储器，如一个或多个磁盘存储设备、一个或多个光盘存储设备、一个或多个闪速存储器设备或者一个或多个其他非易失性固态存储设备。存储器142或可替代地存储器142内的非易失性存储器包括非暂态计算机可读存储介质。在一些实施例中，存储器142或存储器142的非暂态计算机可读存储介质存储以下程序、模块、和数据结构、或其子集或超集：

·操作逻辑314，包括用于处理各种基本***服务和用于执行硬件相关任务的过程；

·通信模块316，用于结合(多个)可选的通信部件144和/或(多个)天线124耦接至远程设备(例如，远程传感器、发射器、其他接收器、服务器、电子设备、映射存储器等)和/或与远程设备通信；

·传感器模块318，用于获得和处理传感器数据(例如，结合(多个)传感器128)，以例如确定接收器120、发射器102、或接收器120附近物体的存在、速度、和/或定位；

·电力接收模块320，用于接收(例如，结合(多个)天线124和/或电力采集电路310)并可选地转换(例如，结合电力采集电路310)能量(例如，转换成直流电流)；将能量传递到所耦接的电子设备(例如，电子设备122)；以及可选地储存能量(例如，结合能量储存设备312)；

·电力确定模块321，用于(结合电力接收模块320的操作)基于从电力波(或RF测试信号)中提取的能量和/或电力波汇集的袋或能量(例如，图1A的RF信号116)来确定接收器接收到的电力量。在一些实施例中，如下文参考图5A至图5B所讨论的，在确定接收器接收到的电力量之后，接收器120向发射器102发射标识电力量的信息；

·开关模块330，用于发信号通知何时断开电力采集电路310的开关，以便阻止电力浪涌损坏敏感部件。在一些实施例中，如下文参考图5A至图5B所讨论的，开关是处于默认闭合状态的负电压开关；

·切换器模块332，用于控制***中的阻抗失配，这进而可以使传入电力的一部分从无线电力接收器的天线反射。通过调制由天线反射的电力量，设备可以在不需要专用通信部件(例如，IEEE 802.15.4、Wi-Fi、ZigBee、6LoWPAN、Thread、Z-Wave、蓝牙智能、ISA100.11a、WirelessHART、MiWi等)、有线协议(例如，以太网、HomePlug等)的情况下与无线电力发射器进行通信。在一些实施例中，如下文参考图6A至图6C所讨论的，当切换器602切换时，其使可调负载601改变接收器120的阻抗，这进一步使传入电力在天线413处反射；以及

·数据库322，包括但不限于：

ο传感器信息324，用于存储和管理由一个或多个传感器(例如，传感器128和/或一个或多个远程传感器)接收到、检测到和/或发射的数据；

ο设备设置326，用于存储和管理接收器120、所耦接的电子设备(例如，电子设备122)和/或一个或多个远程设备的操作设置；以及

ο通信协议信息328，用于存储和管理一个或多个协议(例如，定制或标准无线协议，如ZigBee、Z-Wave等，和/或定制或标准有线协议，如以太网)的协议信息。

在一些实施例中，电力接收模块320将电力量传送至通信模块316，所述通信模块将电力量传送至其他远程设备(例如，图1至图2的发射器102)。此外，在一些实施例中，电力接收模块320可以将电力量传送至数据库322(例如，数据库322存储从一个或多个电力波116得到的电力量)。在一些实施例中，电力接收模块321指示通信模块316向远程设备发射不同的传输(例如，指示由接收器接收到的第一电力量的第一通信信号(例如，通过来自发射器102的第一测试信号)、指示由接收器接收到的第二电力量的第二通信信号(例如，通过来自发射器102的第二测试信号)等等(如果需要的话))。可替代地，在一些实施例中，电力接收模块320指示通信模块316向远程设备发射数据包(例如，相应的数据包可以包括由发射器102发射的多个测试信号的信息)。

上文所标识的元件(例如，存储在接收器120的存储器142中的模块)中的每一个可选地存储在先前所提及的存储器设备中的一个或多个中，并且与用于执行上文描述的(多个)功能的指令集相对应。上文所标识的模块或程序(例如，指令集)不需要实施为单独的软件程序、过程或模块，并且因此在各种实施例中，这些模块的各种子集可选地组合或以其他方式重新布置。在一些实施例中，存储器142可选地存储上文所标识的模块和数据结构的子集。此外，存储器142可选地存储上文未描述的附加模块和数据结构，如用于标识所连接设备的设备类型(例如，电子设备122的设备类型)的标识模块。

通电和断电检测

图4A是根据一些实施例的代表性接收器120的示意图。代表性接收器120是接收器120(图3)的示例。为了易于说明，图4A中的部件以特定布置图示，并且本领域技术人员将理解的是，其他布置也是可能的。此外，尽管图示了一些示例特征，但是为了简洁起见并且为了不使本文公开的示例实施方式的相关方面晦涩，没有图示各种其他特征。

在图4A中，接收器120包括能够接收无线电力传输信号(例如，电力波116)的天线413。一旦无线电力传输信号在天线413处被接收到并转换成交流电流，交流电流就被发送到耦接机构410的输入。图4C图示了耦接机构410的一些示例。在一些实施例中，耦接机构410具有两个输出(向第一整流器401供应AC交流电流的第一输出，以及向第二整流器供应交流电流的第二输出)，并且每个输出接收在耦接机构的输入处接收到的交流电流的一部分。在一些实施例中，耦接机构被配置成将除了-30dB至-40dB的交流电流之外的所有交流电流发送到耦接机构410的第一输出，并将剩余的-30dB至-40dB的交流电流发送到耦接机构410的第二输出。

耦接机构410的第一输出耦接至输入匹配网络403的输入，所述输入匹配网络被配置成将第一整流器的阻抗与天线413的阻抗进行匹配。尽管示出了一个匹配网络403，但是可以具有多个输入匹配网络，如图4B中的附图标记403-n所示。匹配网络被设计成匹配源(例如，天线413)与负载(例如，整流器401)之间的阻抗。(多个)匹配网络的输出耦接至第一整流器401。第一整流器被配置成将除了-30dB至-40dB的交流电流之外的所有交流电流转换成直流电流。图4D示出了整流器的一些示例。第一整流器401的输出并联耦接至电容器404和充电部件Z_L 406。还耦接至接地的电容器404被设计成减少由第一整流器401输出的直流电流中的纹波，并且具有与第一整流器的输出的直流电流相匹配的电容。对于较大的负载(即，整流器输出)，可能需要较大的电容，并且当存在较大的电容时，电容器需要更长的时间来进行充电和放电(即，电压达到稳定状态)，这会延缓检测在天线413处是否不再接收到电力的响应时间。

耦接机构的第二输出耦接至第二整流器402。第二整流器402将剩余的-30dB至-40dB的无线电力传输信号转换成直流电流。由于该-30dB至-40dB大致小于在天线413处接收到的无线电力传输信号的量的1％，所以与第二整流器402相关联的电容器405具有较低的电容(相对于电容器404的电容)。因此，与耦接至第一整流器401的输出的电容器404相比，图4A中的电容器405可以进行快速充电和放电。因此，直流电流和/或电压测量部件(“V_AUX”)409-1相比充电部件Z_L 406中包括的测量部件在更短的时间跨度内检测直流电流功率水平和/或电压电平的变化。测量部件(“V_AUX”)409-1通过电压和/或直流电流的变化来检测无线电力传输信号的变化，并且然后可以指示充电部件Z_L406部件一旦电容器404进行放电或充满电就为电力变化做准备。

第二整流器402还可选地与两个电阻器(电阻器407和电阻器408)串联耦接。在这两个电阻器之间，还可以进行电压测量，所述电压测量充当另一个测量部件(“V_{AUX_DIV}”)409-2。这种电阻器布置能够降低电压，从而使测量部件具有较低的电压阈值以确定电力是增加还是不再被接收。可以取决于直流电流测量部件的可接受电压电平而改变这些电阻器的电阻。在一些实施例中，这些电阻器是可变电阻器并且由控件进行调整。此外，电阻器408还耦接至接地。

为了帮助说明双整流器接收器的优点，图400-A将单整流器***与双整流器***进行比较。所述图示出了，在时间“t₁”处，开始在天线413处接收到RF电力(即，无线电力传输信号)。“V_OUT”示出了第一整流器的输出处的直流电流输出。“V_AUX”示出了测量部件409-1，所述测量部件示出了第二整流器402的输出。并且，“V_{AUX_DIV}”示出了第二测量点409-2，所述第二测量点的电压已通过所述两个电阻器降低，这可以用于激活具有较低电压阈值的测量部件。

移动到时间“t₂”，接收到的RF电力输入保持恒定并且不改变。在时间“t₂”处，与恒定电压相反，“V_OUT”测量部件仍然看到电压上升。只有在电压稳定后，***才能利用转换后的直流电流(DC)(电力)。当***在等待电压稳定时，不知道传入电力要流向充电部件Z_L406。为了抵消未使充电部件Z_L 406为传入电力做准备的这种不期望效应，第二整流器402与具有较小电容(相对于电容器404)的电容器405结合使用，从而使电压在时间“t₂”处稳定。一旦电压已经在测量部件409-1和409-2处稳定，***就可以与充电部件Z_L 406进行通信(例如，警告那些部件尽管“V_OUT”尚未稳定，但传入电力即将到来)。

只有在时间“t₃”处，第一整流器和电容器404才产生可以由***使用的经稳定电压。在时间“t₃”处，在天线413处不再接收到RF电力。在时间“t₄”处，电容较小的电容器405能够稳定至表明在天线413处不再接收任何RF电力的电压电平(例如，0伏)。一旦该较低电压稳定，控制***就可以通知充电部件Z_L 406其应该为断电做准备。相比而言，在时间“t₅”(即，在时间“t₄”之后很长时间)处，电容较大的电容器404完全放电并稳定至表明***不再在天线413处接收到RF电力的较低电压。总之，无线电力接收器的充电部件受益于来自较小电容器405的不再接收电力的早期警告，因为充电部件避免在开始关机之前必须等待电容器404的长放电时间。因此，来自较小电容器405的早期警告使充电部件在预期电力损失的情况下为断电做准备，从而延长无线电力接收器(以及可能地，设备中要充电的部件)的寿命。

因此，图4A实际上描述了这样的接收器120，所述接收器可以将其接收到的少量无线电力分配用于通过警告电路的主要部件(即，Z_L 406部件)电力正在发生变化来提高这些部件的可靠性。这种可靠性提高是通过预测关机来实现的，在前一段落中详细地讨论了这一点。

图4B是图示了参考图4A所讨论的实施例的替代实施例的示意图。即，图4B示出了耦接机构410可以耦接至电路并且仍然执行与关于图4A详细讨论的通电和断电检测相同的通电和断电检测的替代位置。尽管图示了一些示例特征，但是为了简洁起见并且为了不使本文公开的示例实施方式的相关方面晦涩，图4D中未示出图4A中示出的各种其他特征。

图4A与图4B之间的差异包括添加了第一电容器404-a和第二电容器404-b以及被标识为第N输入匹配网络403-n的至少第二匹配网络。另外，四条竖直虚线表示耦接机构410可以耦接至电路的不同位置。如图所示，耦接机构可以在第一电容器404-a之前的点处耦接至电路。可替代地，耦接机构410还可以耦接在第一电容器404-a之后但在第二电容器404-b之前。耦接机构410可以耦接至电路的下一个位置与图4A所示的位置相同。最后，耦接机构410可以在任何输入匹配网络之间耦接至电路。耦接机构410放置在输入匹配网络403之后，但在耦接机构4'0放置在第N输入匹配网络403-n之前图示了这一点。在该示例中，第N输入匹配网络403-n表示最后一个输入匹配网络。

图4C示意性地图示了三个单独的耦接机构实施例。在一些实施例中，耦接机构410是定向耦接器，所述定向耦接器在图4C中示出为“耦接器A”。定向耦接器由两个单独的路径，即第一路径458和第二路径459，构成。参考图4A和图4B，第一路径458是耦接至天线413的路径。路径458最终还连接至第一整流器401。第二路径459放置成在一定程度上接近第一路径458，以便允许RF信号中的一部分RF信号释放到第二路径459。如图4A所示，第二路径459最终耦接至第二整流器402。另外，第二路径459包括耦接至接地457的电阻器456。

图4C还包括用于图示电容式耦接器的示意图，所述电容式耦接器在图4C中示出为“耦接器B”。电容式耦接器由两个单独的路径，即第一路径460和第二路径461，构成。参考图4A和图4B，第一路径460是耦接至天线413的路径。路径460最终还连接至第一整流器401。第二路径461耦接在第一电容器462与第二电容器463之间。如图4A所示，第二路径461最终耦接至第二整流器402。另外，第二电容器463还耦接至接地464。

图4C还包括用于图示电阻式耦接器的示意图，所述电阻式耦接器在图4C中示出为“耦接器C”。电容式耦接器由两个单独的路径，即第一路径465和第二路径466，构成。参考图4A和图4B，第一路径465是耦接至天线413的路径。路径465最终还连接至第一整流器401。第二路径466耦接在第一电阻器467与第二电阻器468之间。如图4A所示，第二路径466最终耦接至第二整流器402。另外，第二电阻器486还耦接至接地469。

图4D示出了整流器的两个示意图。整流器“A”图示了基于二极管的整流器。关于基于二极管的整流器，到整流器***的输入示出为输入448，所述输入耦接至二极管450的阳极，并且并联耦接至二极管451的阴极。二极管450的阴极耦接至整流器***的输出，所述输出示出为输出449，而二极管451的阳极耦接至接地452。

图4D还示出了第二整流器，即整流器“B”，的示意图。整流器“B”是基于二极管接法晶体管的整流器。关于基于二极管接法晶体管的整流器，整流器***的输入示出为输入448，所述输入并联耦接至第一二极管接法晶体管453和第二二极管接法晶体管454。第一二极管接法晶体管453耦接至整流器***的输出，所述输出示出为输出449，而第二二极管接法晶体管454耦接至接地455。

图4E示出了类似于图4A所示的接收器的接收器120的示意图。然而，图4E所示的接收器不包括耦接机构。图4E所示的电路的目的是在不使用耦接机构的情况下检测在天线413处何时不再接收到无线电力传输信号。当不再检测到电力时，接收器可以警告耦接至第一整流器401的输出的部件充电部件406需要为关机做准备。

所述示意图本身示出了耦接至输入匹配网络403的输入的天线413。输入匹配网络403的输出并联耦接至两个整流器401、402。图4F示出了更简化的整流器的一些示例。整流器401的输出并联耦接至电容器404和充电部件“Z_L”406两者。还耦接至接地438的电容器404被设计成减少由第一整流器401输出的DC中的纹波，并且具有与第一整流器401的输出的DC负载相匹配的电容。在负载较大的情况下，需要较大的电容，并且在电容较大的情况下，电容器404需要较长的时间来进行充电和放电(即，使电压达到稳定状态)，这会延缓检测在天线413处是否不再接收到电力的响应时间。

输入匹配网络403的第二输出耦接至第二整流器402。与耦接至第一整流器401的输出的电容器404相比，图4E中的电容器405可以更快地进行充电和放电。关于来自整流器402的输出的纹波，与耦接至整流器401的输出的部件相比，耦接至整流器402的输出的部件需要幅度较小的纹波减少。因此，可以使用电容较小的电容器405，所述电容器使放电时间较快，并且因此，相比充电部件Z_L 406中包括的测量部件，DC和/或电压测量部件(“V_AUX”)409-1在较短的时间跨度内检测DC功率水平和/或电压电平的变化。测量部件(“V_AUX”)409-1通过电压和/或DC电流的变化来检测无线电力传输信号的变化，并且然后可以指示充电部件Z_L 406一旦电容器405开始进行放电或完全放电就为电力变化做准备。

在一些实施例中，第二整流器402还可选地串联耦接至两个电阻器(耦接至接地437的电阻器407和电阻器408)。在这两个电阻器之间，还可以进行电压测量，所述电压测量充当另一个测量部件(“V_{AUX_DIV}”)409-2。这种电阻器布置能够降低电压，从而使测量部件具有较低的电压阈值以确定电力是否不再被接收。可以取决于DC测量部件的可接受电压电平而改变这些电阻器的电阻。在一些实施例中，这些电阻器是可变电阻器并且由控件进行调整。

为了帮助说明双整流器接收器的优点，图400-B将单整流器***与双整流器***进行比较。所述图示出了，在时间“t₁”处，在天线413处接收到RF电力(即，无线电力传输信号)。“V_OUT”示出了第一整流器的输出处的DC输出。“V_AUX”示出了测量部件409-1，所述测量部件示出了第二整流器402的输出。并且，“V_{AUX_DIV}”示出了第二测量点409-2，所述第二测量点的电压已通过所述两个电阻器降低，这可以用于激活具有较低电压阈值的测量部件。

在时间处，第一整流器401和电容器404产生可以由充电部件Z_L 406使用的经稳定电压。同样，在时间“t₂”处，在天线413处不再接收到RF电力。在时间“t₃”处，电容较小的电容器405能够稳定至表明在天线413处不再接收任何RF电力的电压电平。一旦该较低电压稳定(例如，为0伏)，***就可以通知充电部件Z_L 406其应该为断电做准备。相比而言，直到时间“t₄”，较大的电容器404才完全放电并稳定至表明***不再在天线413处接收到RF电力的较低电压。警告(即，发信号通知)充电部件不再接收到RF电力是有益的，使得那些部件可以在预期电力损失的情况下为关机做准备。在没有第二整流器402的情况下，充电部件将不得不仅依赖于第一整流器401和较大的电容器404为关机做准备，如上文所解释的，这并不理想，因为较大的电容器404需要大量时间来进行完全放电(即，当仅依赖于电容较大的电容器404时，无法对充电部件给出足够的警告)。

总之，图4E最终描述了这样的接收器120，所述接收器可以将其接收到的少量无线电力分配用于通过警告电路的主要部件(即，Z_L 406部件)在天线413处不再接收到RF电力来提高这些部件的可靠性。

转到图4F，图4F图示了可选地在图4E中的整流器401和402中使用的两个简化整流器。这些简化整流器类似于图4D所示的整流器，然而，由于第一整流器的输入耦接至第二整流器的输入，所以可以使第二整流器更简化。尽管图4F示出了一些整流器的示例，但是可以替代地使用具有反向偏置截止特性的任何可能的二极管接法配置。关于第二整流器402，在一些实施例中，第二整流器402与第一整流器(即，主整流器)401位于相同或单独的集成电路上。在一些实施例中，第二整流器(即，辅助整流器)402是印刷电路板、封装体和/或模块上的分立***。

电力浪涌保护

图5A是根据一些实施例的代表性接收器120的示意图。代表性接收器120是接收器120(图3)的示例。为了易于说明，图5A中的部件以特定布置图示，并且本领域技术人员将理解的是，其他布置也是可能的。此外，尽管图示了一些示例特征，但是为了简洁起见并且为了不使本文公开的示例实施方式的相关方面晦涩，没有图示各种其他特征。

在图5A中，接收器120包括能够接收无线电力传输信号(也称为RF电力)的天线413。一旦无线电力传输信号在天线413处被接收到并转换成交流电流，交流电流就被发送到耦接机构410的输入。图4C图示了耦接机构410的一些示例。在一些实施例中，耦接机构410具有两个输出(向第一整流器供应交流电流的第一输出，以及向第二整流器供应交流电流的第二输出)，并且每个输出接收在耦接机构410的输入处接收到的交流电流的一部分。在一些实施例中，耦接机构410被可选地配置成将除了-30dB至-40dB的交流电流之外的所有交流电流发送到耦接机构410的第一输出，并将剩余的-30dB至-40dB的交流电流发送到耦接机构410的第二输出。

耦接机构410的第一输出耦接至输入匹配网络403的输入，所述输入匹配网络被配置成将整流器401的阻抗与天线413的阻抗进行匹配。另外，可以具有多个输入匹配网络，如附图标记403-n所示。匹配网络被设计成匹配源(例如，天线)与负载(例如，整流器)之间的阻抗。(多个)匹配网络的输出耦接至第一(即，初级)整流器401。整流器401的输出耦接至电容器503。还耦接至接地504的电容器503被设计成减少***中的纹波，并且具有与第一整流器401的输出的DC负载相匹配的电容。在负载较大的情况下，需要较大的电容来减少纹波，以免损坏由附图标记505表示的充电部件。

耦接机构410的第二输出耦接至第二整流器510(也称为辅助整流器或次级整流器)。第二整流器510(也称为负电压发生器)将其接收到的无线电力传输信号转换成负电压。第二整流器510的输出耦接至在接通时具有0伏的栅极电压的“常开”有源开关501(即，处于常闭状态的开关，所述常闭状态将电路耦接至接地502的，从而致使整流器401与天线413之间的阻抗失配，进而使无线电力传输信号被天线反射)。当耦接至接地502时，开关501将整流器510的输出拉至0伏。换句话说，当电压下降至0伏以下时，开关501将逐渐开始断开，这使一些负电压不被引导到接地502，而是被引导回到耦接机构410的第一输出。可选地，如图5A所描绘的，整流器510的输出可以耦接至耦接机构410的第一输出、耦接在输入匹配网络之前或之后、耦接在两个或更多个匹配网络之间、或者耦接在第一整流器401之前或之后。当开关501允许一些电流被引导至接地502时，在天线与第一整流器401之间产生阻抗失配。一旦栅极501完全断开并且具有负电压的电流不再被引导至接地，则第一整流器401可以匹配天线413的阻抗，并且无线电力传输信号将不会被天线413反射。

为了说明上述讨论，图500示出了开关501的使整流器401停止接收电力浪涌的逐渐断开。如图500的第一顶行500-A所示，在天线413处接收到RF输入电力(即，被转换成交流电流的无线电力传输信号)。从时间“t₁”开始，无线电力传输信号是恒定的。第二行500-B“Vi_coupled”图示了由天线413采集(并转换成交流电流)并且随后由耦接机构410分配的无线电力传输信号的量。附图标记506图示了测量“Vi_coupled”的点。“Vi_coupled”在时间“t₁”处是恒定的，所述时间与在天线413处接收到所述量的无线电力传输信号相对应。然而，由于耦接机构410，在“Vi_coupled”处仅接收到一部分电力。即使在时间“t₂”处，由于耦接机构410的分配，在“Vi-Coupled”处测得的交流电流的量仍保持恒定。在一些实施例中，耦接机构410可以动态地调整发送到负电压整流器510的电力量。

图500的第三行500-C图示了在图5A所示的电路中的点507处测得的负电压。在与天线413开始接收交流电流的时间相同的时间“t₁”处，整流器510(例如，负电压发生器)开始将交流电流转换成负电压。负电压的幅值开始缓慢增大，直到负电压已经达到负电压阈值的时间“t₂”。

第四行500-D图示了Q_R开关(即，开关501)的状态。换句话说，第四行500-D显示，取决于由负电压发生器510产生的负电压，开关501可以处于接通状态(“接通”)、低于负电压阈值的部分接通状态(“Sub_Vth”)和完全断开状态(“断开”)。在接收器未接收任何无线电力传输信号的任何时间，开关501将处于“接通”状态，并将传入电流引导至接地502，从而致使整流器401处的阻抗失配。该阻抗失配使无线电力传输信号在天线413处被反射。在时间“t₁”处，开始在负电压发生器510处接收到交流电流，并且然后负电压发生器510开始产生负电压，如上文参考行500-C所讨论的。一旦开始产生负电压，开关501就开始断开，从而将该点处的电路从接地502逐渐解除耦接。在时间“t₂”处，满足负电压阈值，并且开关501完全断开并且不再将接地502耦接至电路。这因此会减少第一整流器401与天线413之间的阻抗失配，并且使较少无线电力传输信号被反射。

图500的第五行500-E图示了由于开关与接地502耦接、部分耦接或解除耦接致使的阻抗失配而在天线413处反射或接收到的电力量。具体地，在时间“t₁”处，所反射的无线电力传输信号的量处于最高位，这意味着除了由耦接机构410分配以发送到负电压发生器510的无线传输信号之外的所有无线传输信号都在天线413处被反射，这是由天线413与第一整流器401之间的阻抗失配致使的。随着开关501在时间“t₁”与“t₂”之间开始断开，阻抗失配开始减少，并且随着失配开始减小，无线电力传输信号以较小比率反射。当无线电力传输信号不再被反射时，所述无线电力传输信号被引导至第一整流器401。在时间“t₂”之后，满足开关501的电压阈值，所反射的无线传输信号的量减小到最低状态。

图500的第六行500-F图示了由第一整流器401转换成直流电流(“V_RECT”)的无线电力传输信号的量。“V_RECT”的测量点出现在点509处。在时间“t₁”处，整流器401对在天线413处接收到的交流电流的与由开关501的状态致使的阻抗失配相对应的一部分进行整流。另外，在时间“t₁”处，开关501仍主要耦接至接地502，并且因此，阻抗失配仍较高，这意味着无线电力传输信号由天线413反射。由于大多数无线电力信号被反射，所以整流器401无法产生大量的经整流电力。在开关501不再耦接至接地502的时间“t₂”处，整流器401与天线413之间的阻抗失配消除，从而允许整流器401从天线413接收交流电流。

图500的第七行500-G图示了图5A中的测量点508。具体地，行500-G图示了在没有负电压发生器510和开关501(即，电力浪涌保护器部件)的情况下在整流器401的输入处将接收到什么电流。在图500中，在整流器401的输入处接收到的电流被称为“没有浪涌保护的I_RIN”。如行500-G所示，在时间“t₁”之后，示出了大的电流尖峰，所述电流尖峰可能对第一整流器401和其他相关充电部件造成损坏。在电流尖峰之后，电流稳定下来并且幅值不再有任何大的变化。

图500的第八行500-H图示了在图5A中的测量点508处检测到的电流。具体地，行500-G示出了当负电压发生器510和开关501(即耦接至电路的浪涌保护器部件)使电力浪涌停止时在整流器401的输入处接收到的电流的测量结果。这被示为与行500-G形成对比，所述行示出了在没有浪涌保护的情况下将流向整流器401的电流。在所述图中，具有浪涌保护的电流被称为“具有浪涌保护的I_RIN”。如500-H所示，在时间“t₁”之后，示出了电流的逐渐增大，而不是如500-G所示的大尖峰，电流的逐渐增加会减少对第一整流器401和其他相关部件的损坏。在开关501完全断开之后，电流稳定下来并且其幅值不再有任何大的变化。

图5B是图示了图5A所呈现的实施例的替代实施例的示意图。即，图5B示出了耦接机构410可以耦接至电路并且仍然执行与关于图5A详细讨论的浪涌保护相同的浪涌保护的替代位置。尽管图示了一些示例特征，但是为了简洁起见并且为了不使本文公开的示例实施方式的相关方面晦涩，图5B中未示出图5A中示出的各种其他特征。

图5A与图5B之间的差异包括添加了第一电容器404-a和第二电容器404-b以及被标识为第N输入匹配网络403-n的至少第二匹配网络。另外，六条竖直虚线表示耦接机构410可以耦接至电路的不同位置。如图所示，耦接机构410可以在第一电容器404-a之前的点处耦接至电路。可替代地，耦接机构410可以耦接在第一电容器404-a之后但在第二电容器404-b之前。耦接机构410可以耦接至电路的下一个位置与图5A所示的位置相同。耦接机构410可以在任何输入匹配网络之间耦接至电路。耦接机构410放置在输入匹配网络403之后，但在耦接机构410放置在第N输入匹配网络403-n之前图示了这一点。在该示例中，第N输入匹配网络403-n表示最后一个输入匹配网络。耦接机构410还可以放置在一系列输入匹配网络中的最后一个输入匹配网络之后，但在第一整流器401之前。最后，耦接机构410还可以放置在整流器401之后，但在电容器404和Z_L 406之前，所述Z_L表示接收器耦接至的充电部件。

带内通信

转到图6A，图6A图示了在没有用于控制无线电力传输信号的电力的专用通信无线电的情况下用于无线电力接收器120与无线电力发射器102之间的带内通信的方式。为了易于说明，图6A中的部件以特定布置图示，并且本领域技术人员将理解的是，其他布置也是可能的。此外，尽管图示了一些示例特征，但是为了简洁起见并且为了不使本文公开的示例实施方式的相关方面晦涩，没有图示各种其他特征。

图6A的示意图图示了接收器120的一个实施例。接收器120包括能够接收无线电力传输信号的天线413。一旦无线电力传输信号在天线413处被接收到并转换成交流电流，无线电力传输信号就被发送到耦接机构410的输入。图4C图示了耦接机构410的一些示例。耦接机构410具有两个输出(向第一整流器401供应交流电流的第一输出，以及向第二整流器402供应交流电流的第二输出)，并且每个输出接收在耦接机构410的输入处接收到的交流电流的一部分。在一些实施例中，耦接机构410被可选地配置成将除了-30dB至-40dB的交流电流之外的所有交流电流发送到耦接机构410的第一输出，并将剩余的-30dB至-40dB的交流电流发送到耦接机构410的第二输出。

耦接机构410的第一输出耦接至输入匹配网络403的输入，所述输入匹配网络被配置成将整流器402的阻抗与天线413的阻抗进行匹配。另外，可以具有多个输入匹配网络，如图6B中的403-n所示。匹配网络被设计成匹配源(例如，天线4123)与负载(例如，整流器401)之间的阻抗。(多个)匹配网络的输出耦接至第一(即，初级)整流器401。第一整流器401的输出并联耦接至电容器404和Z_L 406，所述Z_L表示接收器耦接至的充电部件。还耦接至接地的电容器404被设计成减少由***中的第一整流器401输出的直流电流的纹波，并且具有与第一整流器401的输出的直流电流负载相匹配的电容。对于较大的负载(即，整流器输出)，可能需要较大的电容，并且当存在较大的电容时，电容器需要更长的时间来进行充电和放电(即，电压达到稳定状态)，这会延缓检测在天线413处不再接收到电力还是正在接收电力的响应时间。

耦接机构410的第二输出耦接至另一个输入匹配网络414。第二整流器402(也称为辅助整流器或次级整流器)耦接至另一个(也称为辅助输入匹配网络)输入匹配网络414的输出。第二整流器402将从耦接机构410接收到的所分配的交流电流转换成具有电压分量的直流电流。第二整流器402耦接至能够致使另一个匹配网络414的轻微阻抗失配的可调负载601。这最终使无线传输信号的一部分由天线413反射回发射器102。可调负载601耦接至切换器602，并且当切换器602被切换时，所述切换器使可调负载601在两个不同阻抗之间切换。这种可调负载601的目的是调制由接收器120反射的电力量，以便与发射器102进行通信。

如先前所讨论的，RF***的输入匹配质量决定从天线413反射的电力量。在完全匹配的***中，不存在所反射的电力。然而，当存在阻抗失配时，一些无线电力传输信号从天线413反射。可以用发射器102处的RF信号接收电路来检测所反射的无线电力传输信号。发射器102可以使用这些所反射的信号来确定要向接收器120发送多少电力，或者何时停止向接收器120发射电力(例如，电池充分充电并且不再需要接收电力)。为了与发射器102进行通信，接收器120需要调制阻抗(即，使得所反射的信号输送信息)。将结合图6A中的图600进一步讨论该过程。

图6A的图600展示了接收器120如何能够通过在辅助匹配网络处调制其阻抗来与发射器102进行通信。图6A包括第一行600-A，所述第一行图示了天线413正在接收的RF电力(也称为无线电力传输信号)的量。在时间“t₁”与“t₃”之间，不存在阻抗失配，并且由天线413接收全部量的无线电力传输信号(例如，没有信号在天线413处反射)。然而，在时间“t₃”至“t₄”处，阻抗失配引入到***中，这使天线413接收到的RF电力的量减小(即，一些信号在天线413处反射)。如在时间“t₄”和“t₅”处所示，切换器602(也称为“V_CTR”)接通和断开，从而使无线电力传输信号的反射从无反射调制成部分反射。“V_CTR”的各个方面(如频率、占空比、脉冲宽度和模式)可以用作信号生成的一种形式(例如，调制)。通过将某些调制解释为关于例如发射器102应该向接收器120发送多少电力的指令，该调制可以用于与发射器102进行通信。在一些实施例中，如行600-A所示，在时间“t₄”至“t₅”之间接收到的调制使发射器102停止发射无线传输信号。因此，在时间“t₅”之后，天线413不再从发射器102接收无线电力传输信号。在一些实施例中，发射器102包括允许发射器102解调并处理由接收器120生成的经调制信号的解调器。除了接收器120的电力需求之外，经调制信号还可以提供其他信息。例如，经调制信号指示接收器120相对于发射器102的位置。在另一个示例中，经调制信号可以与接收器120的授权密钥相关联(即，一旦发射器102接收并处理授权密钥，发射器102就启动接收器120的无线充电)。可以使用本文所讨论的经调制信号来输送各种其他形式的信息。

在图6A的图600中，第二行600-B示出了整流器401正在输出的电压。该测量点在电容器404之后，并且在图6A的电路示意图中由附图标记603表示。在时间“t₁”与“t₂”之间，电容器404正在充电，并且只有在完全充电后电压才会稳定下来并保持在恒定的幅值。在时间“t₃”与“t₄”之间，阻抗被调整。然而，该阻抗调整仅相对于另一个输入匹配网络414进行，这意味着由耦接机构410发送到第一整流器401的交流电流保持不变。因此，在时间“t₃”与“t₅”之间，尽管切换器602对另一个输入匹配网络414的阻抗进行切换，整流器401也能够输出相同量的经整流电力。

在图6A的图600中，第三行600-C示出了对输入匹配网络414的负载阻抗进行切换的切换器602(也称为(“V_CTR”))。从时间“t₁”至“t₃”，切换器602处于产生特定负载阻抗的第一状态。在一些实施例中，在天线413与另一个输入匹配网络414之间没有负载阻抗，并且天线413没有反射无线电力传输信号。在时间“t₃”与“t₄”之间，切换器602处于产生特定负载阻抗的第二状态。由切换器602生成的被切换的负载阻抗导致与天线413的阻抗失配，这使无线电力传输信号的一部分被反射回发射器102。无线电力传输信号的该经反射部分通常不被天线413反射(例如，当切换器处于第一状态时)。

在图6A的图600中，第四行600-D示出了第二整流器402响应于输入匹配网络414的负载阻抗的切换而输出的电压。第二整流器402输出电压的点在图6A的电路示意图中由附图标记604表示。在时间“t₁”与“t₃”之间，切换器602处于第一状态(即，与天线413没有阻抗失配)，而在时间“t₃”至“t₄”之间，切换器602处于第二状态。再次，当切换器602处于第二状态时，在另一个输入匹配网络414处的阻抗失配较大，并且当阻抗失配较大时，较大百分比的无线电力传输信号由天线413反射。

在图6A的图600中，第五行600-E示出了当切换器602处于第二状态时由天线413反射的无线电力传输信号的量。在一些实施例中，当切换器602处于第一状态(如上文所讨论的)时，切换器602使可调负载601被调整并且产生另一个输入匹配网络414与天线413之间的完美阻抗匹配，所述完美阻抗匹配由时间“t₁”至“t₃”以及“t₄”至“t₅”的部分图示。在这些时间处，由天线413反射的无线电力传输信号的量是最小的(如果有的话)。然而，在时间“t₃”至“t₄”以及时间“t₄”至“t₅”的部分处，切换器602处于第二状态，这使可调负载601被调整，这最终致使天线413与另一个输入匹配网络414之间的阻抗失配。当存在阻抗失配时，至少一些无线传输信号由天线413反射，这在时间“t₃”至“t₄”以及时间“t₄”至“t₅”的部分处示出。虽然讨论了两种调制状态，但是可以调制切换频率、占空比、脉冲、宽度和图案。

图6B是图示了图6A所呈现的实施例的替代实施例的示意图。即，图6B示出了耦接机构410可以耦接至电路并且仍然执行与关于图6A详细讨论的带内通信技术相同的带内通信技术的替代位置。尽管图示了一些示例特征，但是为了简洁起见并且为了不使本文公开的示例实施方式的相关方面晦涩，图6B中未示出图6A中示出的各种其他特征。

图6A与图6B之间的差异包括添加了第一电容器404-a和第二电容器404-b，以及耦接至第一整流器401的至少第二匹配网络，所述至少第二匹配网络被标识为第N输入匹配网络403-n。另外，五条竖直虚线表示耦接机构410可以耦接至电路的不同位置。如图所示，耦接机构410可以在第一电容器404-a之前的点处耦接至电路。可替代地，耦接机构410可以耦接在第一电容器404-a之后但在第二电容器404-b之前。耦接机构410可以耦接至接收器120的电路的下一个位置与图6A所示的位置相同。耦接机构410可以在任何输入匹配网络之间耦接至电路。耦接机构410放置在输入匹配网络403之后，但在耦接机构410放置在第N输入匹配网络403-n之前图示了这一点。在该示例中，第N输入匹配网络403-n表示最后一个输入匹配网络。最后，耦接机构410可以放置在一系列输入匹配网络中的最后一个输入匹配网络之后，但在第一整流器401之前。

最后，图6C图示了用于调整可调节负载601的负载的三个单独实施例，其中两个是数字可调载荷，并且其中一个是模拟可调负载。在一些实施例中，可以使用单个位数字控制。在一些其他实施例中，可以利用多个位来增加由电路生成的信号的分辨率/范围(如图6A的电路示意图所示)。尽管示出了三个实施例，但是也可以替代地使用用于调整负载的任何等效装置。在一些实施例中，可调负载是具有一系列电阻器的分接开关，其在可调负载601-A中示出。查看可调负载601-A，所述可调负载包括输入点616，所述输入点与可调负载的输入相对应，其中，可调负载601-A从第二整流器402接收经整流电力，如图6A的电路示意图所示。输入点616并联耦接至电容器617的输入和电阻器619的输入。电容器617的输出耦接至接地618。电阻器619的输出并联耦接至电阻器620的输入和针对开关622的输入。电阻器620的输出耦接至接地621。当切换器602在其两种状态(例如，连接至接地，或者不与接地连接)之间进行切换时，开关622进行切换，如在图6A中详细讨论的。当切换器602使开关622连接至接地641时，阻抗随后改变，这可能致使另一个输入匹配网络414与天线413之间的阻抗失配，如图6A所示。

在一些实施例中，可调负载是具有并联电阻器的串联开关，其在可调负载601-B中示出。该示例中的该可调负载是数字可调负载。在一些实施例中，可以使用单个位数字控制。在一些其他实施例中，可以利用多个位来增加由电路生成的信号的分辨率/范围(如图6A的电路示意图所示)。查看可调负载601-B，所述可调负载包括输入点616，所述输入点与可调负载的输入相对应，其中，可调负载601-B从第二整流器402接收经整流电力，如图6A的电路示意图所示。输入点616与电容器623的输入、电阻器625的输入和电阻器627的输入并联耦接。电容器623的输出耦接至接地624。电阻器625的输出耦接至接地626。电阻器627的输出耦接至开关628。当切换器602在其两种状态(例如，连接至接地629，或者不与接地629连接)之间进行切换时，开关628进行切换，如在图6A中详细讨论的。当切换器602使开关628连接至接地629时，阻抗随后改变。这致使另一个输入匹配网络414与天线413之间的阻抗失配，如图6A所示。

在一些实施例中，可调负载是允许增加负载阻抗的分辨率/控制范围的模拟控制和负载，其在可调负载601-C示意图中示出。查看可调负载601-C，所述可调负载包括输入点616，所述输入点与可调负载的输入相对应，其中，可调负载601-C从第二整流器402接收经整流电力，如图6A的电路示意图所示。输入点616并联耦接至电容器630的输入、可变电阻器632的电阻器的输入和电阻器627的输入。电容器623的输出耦接至接地624。电阻器625的输出耦接至接地626。电阻器627的输出耦接至开关628。当切换器602在其两种状态(例如，连接至接地，或者不与接地连接)之间进行切换时，开关628与接地629进行切换，如在图6A中详细讨论的。当切换器602使开关628连接至接地629时，阻抗随后改变，这可能致使另一个输入匹配网络414与天线413之间的阻抗失配，如图6A所示。

图7示出了描述无线电力接收器(例如，图6A中的接收器120)与无线电力发射器(例如，发射器102)之间的通信过程的方法流程图700。在图6A中，接收器120包括不用于直接向主***(例如，允许无线电力接收器使用接收到的能量的部件)供电的整流器402(有时称为次级整流器或辅助整流器)。方法700的一个或多个操作可以由无线电力接收器或其一个或多个部件(例如，上文参考图3所描述的那些部件)执行。图7与存储在计算机存储器或计算机可读存储介质(例如，图3的接收器120的存储器142)中的指令相对应。

在一些实施例中，方法流程图700包括由无线电力接收器的天线(例如，图6A的天线413)从无线电力发射器接收(702)射频(RF)信号。在接收(702)期间(至少最初)，无线电力接收器基本上与无线电力发射器的阻抗匹配。

此外，在接收RF信号时，方法700进一步包括确定(704)是否满足通信标准。在一些实施例中，当由无线电力接收器服务的电子设备完全充电时，满足通信标准。可替代地或另外地，在一些实施例中，当无线电力接收器与无线电力发射器之间没有障碍物(或小于预定水平的障碍物)时，满足通信标准，而当存在障碍物(或大于预定水平的障碍物)时，不满足通信标准。在一些实例中，障碍物可以包括人类、宠物或干扰无线电力传输或对生物造成伤害的其他物品中的一个或多个。

在一些实施例中，根据确定不满足通信标准(704-否)，方法700保持不变。换句话说，无线电力接收器继续从无线电力发射器接收RF信号。

在一些实施例中，根据确定满足通信标准(704-是)，方法700包括在无线电力接收器与无线电力发射器之间引入(706)阻抗失配，所述阻抗失配使RF信号中的一部分RF信号由接收器的天线反射为经调制信号。在一些实例中，无线电力发射器在不使用单独的通信无线电的情况下接收并解释经调制信号(例如，不需要蓝牙无线电来解释经调制信号)。相反，无线电力发射器能够使用首先发射RF信号的(多个)相同天线来接收并解释经调制信号。在一些实施例中，可以将所述部分限制在特定阈值以阻止接收器将过多的电力反射回发射器。

在一些实施例中，引入(706)阻抗失配包括在无线电力接收器与无线电力发射器之间产生(708)一个或多个阻抗失配，该一个或多个阻抗失配和所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间的一个或多个阻抗匹配穿插，从而形成所述经调制信号。上文参考图6A至图6C进一步详细地讨论了使阻抗匹配和阻抗失配穿插以形成经调制信号。

在一些实施例中，无线电力接收器包括耦接至天线的辅助整流器，所述辅助整流器接收RF信号中的一些RF信号。在这种实施例中，在无线电力接收器与无线电力发射器之间引入(706)阻抗失配包括调整辅助整流器的负载。辅助整流器可以是由以下各项构成的整流器：(i)输入，所述输入被配置成接收所述交流电流的第二部分，(ii)第一二极管，以及(iii)第二二极管，并且所述次级整流器的输入耦接至：第一二极管的阴极，其中，所述第一二极管的阳极耦接至接地；以及第二二极管的阳极，其中，所述第二二极管的阴极耦接至所述次级整流器的输出。可替代地，辅助整流器可以是由以下各项构成的整流器：(i)输入，所述输入被配置成接收所述交流电流的第二部分，(ii)第一二极管接法晶体管，以及(iii)第二二极管接法晶体管，并且所述次级整流器的输入耦接至：(a)第一二极管接法晶体管，其中，所述第一二极管接法晶体管连接至接地，以及(b)第二二极管接法晶体管，其中，所述第二二极管接法晶体管连接至所述次级整流器的输出。

在一些实施例中，所述无线电力接收器包括辅助匹配网络，所述辅助匹配网络耦接至所述天线和所述辅助整流器并定位在所述天线与所述辅助整流器之间。此外，调整辅助整流器的负载可能致使辅助匹配网络的失配，这导致RF信号中的一部分RF信号由天线反射。此外，无线电力接收器还可以包括耦接至负载调整机构的切换器(例如，当切换器处于一种状态时，电路的一部分可以由开关连接，并且当切换器处于另一种状态时，电路的一部分断开连接，这可以改变电路的阻抗，也参见图示了用于调整负载的三种不同类型的机构的图6C)，并且负载调整机构耦接至辅助整流器(例如，图6C中所示的可调负载部件)。此外，切换开关(例如，如图6C所示的开关602)致使负载调整机构内的变化，所述变化产生所述接收器的负载的变化，所述接收器的负载的变化导致所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间的所述阻抗失配。在一些实施例中，调整辅助整流器的负载是通过将用于负载调整机构的辅助整流器的输出并联耦接至以下各项来完成的：(i)耦接至接地的电容器以及(ii)第一电阻器，其中，第一电阻器并联耦接至第二电阻器，所述第二电阻器串联耦接至接地和分接开关，所述分接开关串联耦接至第一电阻器的输出和接地。分接开关耦接至用于断开和闭合分接开关的切换器。在一些实施例中，负载调整机构包括：(i)耦接至接地的电容器，(ii)第一电阻器，以及(iii)第二电阻器，其中，第二电阻器耦接至串联开关，所述串联开关耦接至接地。串联开关耦接至用于断开和闭合串联开关的切换器。在一些实施例中，调整辅助整流器的负载是通过将辅助整流器的输出并联耦接至以下各项来完成的：(i)耦接至接地的电容器，(ii)耦接至接地的可变电阻器。可变电阻器耦接至用于调整可变电阻器的电阻的切换器。

在一些实施例中，响应于无线电力接收器发送经调制信号，无线电力发射器可以将经调制信号解释为用于使向无线电力接收器发送RF信号休止的指令。在一些其他实施例中，响应于无线电力接收器发送经调制信号，无线电力发射器可以将经调制信号解释为用于调整给无线电力接收器的RF信号的传输特性的指令(例如，增加或减少RF信号的电力以及其他调整)。在一些实施例中，调整是动态的并且取决于发射器处理所反射的信号的能力。

在一些实施例中，在引入阻抗失配之后并且在继续从所述无线电力发射器接收所述RF信号时，方法进一步包括匹配(710)无线电力接收器与无线电力发射器之间的阻抗，这使天线对RF信号中的一部分RF信号的反射停止。在一些实施例中，无线电力发射器响应于从无线电力接收器接收到经调制信号而使向无线电力接收器发射RF信号休止。在一些实施例中，响应于无线电力接收器发送经调制信号，发射器确定所反射的信号的阈值量指示接收器不再需要RF信号，并且因此无线电力发射器停止向无线电力接收器发射RF信号。在一些实施例中，当特定百分比从无线电力接收器反射回来，但不超过停止发送电力的阈值时，无线电力发射器可以调整其发送到无线电力接收器的RF信号的量。

根据上文所讨论的原理，以下实施例涉及将来自接收到的RF信号的能量转换成交流电流。

在一些实施例中，提供了一种无线电力接收器，所述无线电力接收器包括：无线电力接收天线，所述无线电力接收天线被配置成接收射频(RF)电力信号，并将来自接收到的RF信号的能量转换成交流电流。在一些实施例中，耦接器可以耦接至第一电容器的输出，并且电容器输入耦接至天线。在一些实施例中，耦接器可以耦接至一系列电容器的输出，所述一系列电容器耦接至天线。在一些实施例中，耦接器可以耦接至初级整流器的输出。在一些实施例中，耦接器可以耦接在一系列电容器之后。在这种实施例中，电容器用于隔离耦接点。在一些实施例中，耦接器可以耦接至匹配网络的输出，或者一系列匹配网络的输出。在一些实施例中，无线电力接收器包括初级整流器，所述初级整流器被配置成：(i)接收交流电流的第一部分，以及(ii)将所述交流电流的第一部分整流成具有第一电压和第一功率水平的初级直流电流，所述初级直流电流用于向电子设备提供电力或电荷。在一些实施例中，初级整流器耦接至电容器以减少纹波(例如，去除直流电流中的变化)。在一些实施例中，不使用RF耦接器，并且天线直接耦接(例如，二极管)至初级整流器和次级整流器。在这种实施例中，输入匹配网络可以放置在天线与二极管之间。在一些实施例中，无线电力接收器包括次级整流器，所述次级整流器被配置成：(i)接收所述交流电流的第二部分，以及(ii)将所述交流电流的第二部分整流成具有第二电压和第二功率水平的次级直流电流。在一些实施例中，直流电流流向电容器，并且然后流向接地。在一些实施例中，次级直流电流的第二功率水平小于初级直流电流的第一功率水平。在一些实施例中，次级直流电流的幅值是由分贝值或传入RF信号的百分比表示的少量接收到的RF信号。例如，发送到次级整流器的电力(即，电压或电流)可以是-30dB至-40dB，或者大致小于RF信号的1％。

在一些实施例中，次级直流电流的无线电力接收器的第二电压指示天线是否正从无线电力发射设备接收RF信号。在一些实施例中，次级直流电流的幅值可以指示次级直流电流是指示天线正从无线电力发射设备接收RF信号所必需的最小电流，其中，幅值与大约-30dB至-40dB的值、或交流电流的大致1％、或1伏至40伏的电压电平相对应。在一些实施例中，可以在多个测量点处(例如，在图4A和图4E中的V_AUX 409-1和V_{AUX_DIV} 409-2处)测量次级直流电流的幅值，并且可以通过使用一个或多个电阻器(固定的和/或可变的)来控制在每个测量点处检测到的电压量。例如，如图4A和图4E所示，可以通过使用标记为附图标记407和408的两个串联电阻器来降低在V_AUX处检测到的电压。这些测量点(例如，在图4A和图4E中的V_AUX 409-1和V_{AUX_DIV} 409-2处)可以根据检测机构的类型来设定。几个示例检测机构是：数字逻辑检测机构、电压比较器检测机构和/或模拟到直流转换器(ADC)检测机构。

当使用数字逻辑作为检测机构时，阈值电压被设定为数字逻辑供应电压的一半(即，当数字逻辑的供应电压为5伏时，逻辑阈值电压可以被设定为2.5伏)。当输入高于逻辑阈值电压时，数字逻辑可以输出指示输入低于逻辑阈值电压的“低”状态。当输入电压低于逻辑阈值电压时，数字逻辑可以输出指示输入高于逻辑阈值电压的“高”状态。

当使用电压比较器作为检测机构时，可以通过使用电压发生器将阈值电压设定为供应范围内的任何期望的电压(即，可以将阈值电压设定为电压比较器的供应电压内的任何值)。当输入电压高于期望的阈值电压时，电压比较器可以输出指示输入低于期望的阈值电压的“低”状态。当输入电压低于期望的阈值电压时，电压比较器可以输出指示输入电压高于期望的阈值电压的“高”状态。

当使用模拟到直流转换器(ADC)时，可以使用外部参考电压任意设定阈值。ADC还将用于判断输入电压与期望的阈值(参考)电压的差距的模拟电压值数字化。

在一些实施例中，无线电力接收器包括耦接至天线的RF耦接器，RF耦接器包括不同的第一输出和第二输出，并且初级整流器耦接至RF耦接器的第一输出，而次级整流器耦接至RF耦接器的第二输出。

在一些实施例中，无线电力接收器包括定位在RF耦接器的第一输出与次级整流器之间并耦接至所述RF耦接器的第一输出和所述次级整流器的至少一个阻抗匹配网络。在一些实施例中，可以实施一系列匹配网络，如图4B、图5B和图6B中的403-n所示。在一些实施例中，至少一个匹配网络被配置成匹配RF信号源(例如，发射器)的阻抗。

在一些实施例中，无线电力接收器包括定位在RF耦接器的输入与天线之间并耦接至所述RF耦接器的输入和所述天线的至少一个阻抗匹配网络，其中，至少一个匹配网络被配置成匹配RF信号的源的阻抗。在一些实施例中，无线电力接收器进一步包括一个或多个附加电气部件(例如，一个或多个附加电气部件是表示接收器耦接至的充电部件的电容器404和Z_L 406，如图4A、图4B、图4E、图6A和图6B所示)，所述一个或多个附加电气部件用于传递用于对所述电子设备进行供电或充电的所述初级直流电流；以及控制器，所述控制器被配置成：检测所述次级直流电流的第二电压满足指示所述天线正从无线电力发射设备接收RF信号的一个或多个功率检测阈值；以及响应于检测到所述第二直流电流满足所述一个或多个功率检测阈值而发送信号，发送使所述一个或多个附加电气部件中的每一个为接收所述初级直流电流做准备的信号。在一些实施例中，在以下情况下满足功率检测阈值：(i)电压满足与接收到的RF电力信号的量相对应的值(例如，-40dB至-1dB)，(ii)电压满足与RF电力信号的百分比相对应的值(例如，0.001％至2％)，或者(iii)电压在指定范围内(例如，1伏至40伏、5伏至30伏、5伏至10伏)。

在一些实施例中，当所述次级直流电流的第二电压在大约5伏至30伏的范围内时，满足所述一个或多个功率检测阈值。

在一些实施例中，检测所述次级直流电流的第二电压满足一个或多个功率检测阈值是通过以下来执行的：将所述第二电压与所述一个或多个功率检测阈值中的在第一测量点处、在第二测量点处、或在第一测量点和第二测量点两者处的相应功率检测阈值进行比较。

在一些实施例中，无线电力接收器包括第一测量点，所述第一测量点位于被配置成降低第二电压的分压器之前，并且第二测量点位于分压器之后。在一些实施例中，可变电阻器用于调整电阻，并且因此调整电压降低。

在一些实施例中，交流电流的第二部分为交流电流的大约0.01％至0.1％。并且，在其他实施例中，该范围可以扩大或缩小，例如，使得范围为从大约0.001％至10％。在一些其他实施例中，交流电流范围的第二部分被扩大以覆盖大约小于1％的交流电流。在一些实施例中，无线电力接收器包括：(i)第一储存部件(例如，第一电容器或电池)以及(ii)第二储存部件(例如，第一电容器或电池)，所述第二储存部件具有比第一储存部件(例如，第一电容器或电池)低的储存容量；第一储存部件(例如，第一电容器或电池)耦接至初级整流器的输出；第二储存部件(例如，第一电容器或电池)耦接至次级整流器的输出；第二储存部件(例如，第一电容器或电池)由于储存容量较低而被配置成比第一储存部件(例如，第一电容器或电池)更快地放电，其中，第二储存部件(例如，第一电容器或电池)的放电向无线电力接收器指示在天线处不再接收到RF信号，并且为关机准备无线电力接收器的部件。

在一些实施例中，次级整流器由以下各项构成：(i)输入，所述输入被配置成接收所述交流电流的第二部分，(ii)第一二极管，以及(iii)第二二极管，并且所述次级整流器的输入耦接至：第一二极管的阴极，其中，所述第一二极管的阳极耦接至接地；以及第二二极管的阳极，其中，所述第二二极管的阴极耦接至所述次级整流器的输出。尽管该实施例包括这些部件，但是应当理解，除了其他部件之外，其他实施例也包括这些部件。

在一些实施例中，次级整流器由以下各项构成：(i)输入，所述输入被配置成接收所述交流电流的第二部分，(ii)第一二极管接法晶体管，以及(iii)第二二极管接法晶体管，并且所述次级整流器的输入耦接至：(i)第一二极管接法晶体管，其中，所述第一二极管接法晶体管连接至接地；以及(ii)第二二极管接法晶体管，其中，所述第二二极管接法晶体管连接至所述次级整流器的输出。尽管该实施例包括这些部件，但是应当理解，除了其他部件之外，其他实施例也包括这些部件。

在一些实施例中，RF耦接器是定向耦接器。在一些实施例中，定向耦接器是耦接至被配置成接收RF信号并将其转换成交流电流的天线的第一路径(例如，初级RF路径)，以及不耦接但与第一路径并联放置的第二路径(例如，次级RF路径)。在这种实施例中，第二路径可以耦接至电阻器，所述电阻器耦接至接地。

在一些实施例中，RF耦接器是电容式耦接器。在一些实施例中，电容式耦接器包括与第一电容器和第一路径(例如，初级RF路径)并联耦接的天线。在这种实施例中，第一电容器并联耦接至第二电容器和第二路径(例如，次级RF路径)。在这种实施例中，第二电容器可以耦接至接地。

在一些实施例中，RF耦接器是电阻式耦接器。在一些实施例中，电阻式耦接器包括与第一电阻器和第一路径(例如，初级RF路径)并联耦接的天线。在这种实施例中，第一电阻器并联耦接至第二电阻器和第二路径(例如，次级RF路径)。在这种实施例中，第二电阻器可以耦接至接地。

在又另一个方面，下文的讨论涉及对无线电力接收器进行电力浪涌保护。一种用于对无线电力接收器进行电力浪涌保护的方法，所述方法发生在无线电力接收器处，所述无线电力接收器包括：(i)天线，(ii)整流器，所述整流器耦接至所述天线，以及(iii)开关，所述开关耦接至所述整流器，所述开关被配置成在所述整流器的输入之前产生阻抗失配或阻抗匹配。在所述开关处于使所述开关接地并且在所述整流器的输入之前产生阻抗失配的默认闭合状态时：由所述无线电力接收器的天线接收作为交流电流的射频(RF)信号，其中，所述交流电流的第一部分由于所述阻抗失配而从所述整流器的输入被反射开，并且所述交流电流的第二部分流过所述开关并流到接地；以及在所述开关处于在所述整流器的输入处产生阻抗匹配的断开状态时：所述交流电流的第一部分流过所述整流器的输入，允许所述交流电流的第一部分被转换成用于对电子设备进行充电或供电的直流电流；并且所述交流电流的第二部分流过所述开关并且流到所述整流器的输入，允许所述交流电流的第二部分被转换成用于对电子设备进行充电或供电的直流电流。以这种方式，可以使用开关来保护无线电力接收电路中的敏感部件(例如，整流器)免受可能以其他方式损坏该敏感部件的RF能量的初始浪涌。在一些实施例中，可以将电容器放置在天线与耦接机构之间。在一些实施例中，整流器的输出耦接至电容器，所述电容器耦接至接地，这减少了从RF信号转换到直流(DC)信号的纹波。

在一些实施例中，将负电压发生器放置在开关之前。在一些实施例中，负电压发生器(即，整流器)将RF信号整流为负电压，这使开关通过达到零伏阈值而进入断开状态。

在一些实施例中，开关在某一时间段内逐渐从默认闭合状态转变成断开状态，并且在所述时间段期间，交流电流的第一部分的一部分继续从整流器的输入被反射开。在一些实施例中，在该时间段内，阻抗失配逐渐减小，直到失配基本上去除(例如，小于5％的失配保留)。在一些实施例中，所述时间段由开关的规格确定。在一些实施例中，开关可以是被设计成在设定的时间段之后断开的GaN开关或耗尽型金属氧化物半导体(MOS)开关。在一些实施例中，可以基于检测到的交流电流的电压来动态地调整所述时间段。

在一些实施例中，动态调整包括基于确定检测到的电压不满足(例如，小于或等于)定义的阈值(例如，定义的阈值可以介于4至10伏之间，或稍高于用于对耦接至无线电力接收器的电子设备的电源进行充电的电压的另一个适当值)来减小所述时间段。

在一些实施例中，动态地调整包括基于确定所述检测到的电压满足(例如，大于)定义的阈值来增大所述时间段。

在一些实施例中，所述开关通过使用氮化镓(GaN)开关或耗尽型金属氧化物半导体(MOS)开关而从默认闭合转变成断开状态。在一些实施例中，所述开关具有在所述开关进入完全断开状态之前满足的电压阈值。在一些实施例中，电压阈值为零伏。

在一些实施例中，在所述开关处于所述断开状态时：使由所述无线电力接收器的天线接收所述RF信号休止。使接收RF信号休止致使开关从断开状态转变回默认闭合状态(例如，当电压下降到开关的阈值电压以下时，由于不再接收RF信号)。(在一些实施例中，当电压下降到零伏阈值以下时，开关改变到正常闭合状态)。

在一些实施例中，无线电力接收器包括耦接机构，所述耦接机构耦接至天线，其中，耦接机构包括第一输出和第二输出，并且进一步其中：耦接机构的第一输出耦接至整流器；并且耦接机构的第二输出耦接至开关。

在一些实施例中，耦接机构分配交流电流，其中，耦接机构：将所述交流电流的第一部分引导至所述耦接机构的第一输出；以及将所述交流电流的第二部分引导至所述耦接机构的第二输出。

在一些实施例中，开关耦接至整流器的输出。在一些实施例中，所述无线电力接收器进一步包括匹配网络，所述匹配网络具有：(i)输入，所述输入耦接至所述耦接机构的第一输出；和(ii)输出，所述输出耦接至所述整流器。在一些实施例中，可以利用多于一个匹配网络来匹配***与源的阻抗。

在一些实施例中，开关耦接至匹配网络和整流器。在一些实施例中，开关可以耦接至串联的多个匹配网络的输出。

虽然各个附图中的一些以特定顺序图示了多个逻辑阶段，但是可以将非顺序依赖性的阶段重新排序并且可以组合或分解其他阶段。虽然具体提及了一些重新排序或其他分组，但是其他重新排序或分组对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的，因此本文所呈现的排序和分组并不是替代方案的穷举列表。此外，应认识到，阶段可以用硬件、固件、软件或其任何组合来实施。

出于解释的目的，已经参考特定实施例描述了前述描述。然而，以上说明性的讨论并非旨在是穷举的或将权利要求的范围限制于所公开的精确形式。鉴于以上教导，许多修改和变化是可能的。选择这些实施例以便最好地解释以权利要求为基础的原理及其实际应用程序，由此使得本领域其他技术人员能够最好地利用具有适合于预期的特定用途的各种修改的实施例。

Claims (44)

1.一种无线电力接收器，包括：

无线电力接收天线，所述无线电力接收天线被配置成接收射频(RF)信号，并将来自接收到的RF信号的能量转换成交流电流；

初级整流器，所述初级整流器被配置成：(i)接收所述交流电流的第一部分，以及(ii)将所述交流电流的所述第一部分整流成具有第一功率水平的初级直流电流，所述初级直流电流用于向电子设备提供电力或电荷；以及

次级整流器，所述次级整流器被配置成：(i)接收所述交流电流的第二部分，以及(ii)将所述交流电流的所述第二部分整流成具有第二功率水平的次级直流电流，其中，所述次级直流电流的所述第二功率水平小于所述初级直流电流的所述第一功率水平。

2.如权利要求1所述的无线电力接收器，其中：

所述次级直流电流的所述第二功率水平指示所述天线是否正从无线电力发射设备接收RF信号。

3.如权利要求2所述的无线电力接收器，进一步包括：

耦接至所述天线的RF耦接器，所述RF耦接器包括不同的第一输出和第二输出；

所述初级整流器耦接至所述RF耦接器的所述第一输出；并且

所述次级整流器耦接至所述RF耦接器的所述第二输出。

4.如权利要求3所述的无线电力接收器，进一步包括：

至少一个阻抗匹配网络，所述至少一个阻抗匹配网络定位在所述RF耦接器的所述第一输出与所述次级整流器之间并且耦接至所述RF耦接器的所述第一输出和所述次级整流器，其中，所述至少一个匹配网络被配置成匹配所述RF信号的源的阻抗。

5.如权利要求3所述的无线电力接收器，进一步包括：

至少一个阻抗匹配网络，所述至少一个阻抗匹配网络定位在所述RF耦接器的输入与所述天线之间并且耦接至所述RF耦接器的输入和所述天线，其中，所述至少一个阻抗匹配网络被配置成匹配所述RF信号的源的阻抗。

6.如权利要求3所述的无线电力接收器，进一步包括：

一个或多个附加电气部件，所述一个或多个附加电气部件用于传递用于对所述电子设备进行供电或充电的所述初级直流电流；以及

控制器，所述控制器被配置成：

检测所述次级直流电流的所述第二功率水平满足一个或多个功率检测阈值，所述一个或多个功率检测阈值指示所述天线正从无线电力发射设备接收RF信号；以及

响应于检测到所述次级直流电流满足所述一个或多个功率检测阈值而发送信号，所述信号致使所述一个或多个附加电气部件中的每一个为接收所述初级直流电流做准备。

7.如权利要求6所述的无线电力接收器，其中，所述一个或多个功率检测阈值在所述次级直流电流的电压在大约5伏至30伏的范围内时得到满足。

8.如权利要求7所述的无线电力接收器，其中，检测所述次级直流电流的所述第二功率水平满足一个或多个功率检测阈值是通过以下来执行的：将所述第二功率水平与所述一个或多个功率检测阈值中的在第一测量点处、在第二测量点处、或在第一测量点和第二测量点两者处的相应功率检测阈值进行比较。

9.如权利要求8所述的无线电力接收器，其中，所述第一测量点位于分压器之前，所述分压器被配置成降低所述次级直流电流的电压，并且所述第二测量点位于所述分压器之后。

10.如权利要求6所述的无线电力接收器，其中，所述交流电流的所述第二部分为大约少于所述交流电流的1％。

11.如权利要求6所述的无线电力接收器，进一步包括：

(i)第一储存部件和(ii)第二储存部件，所述第二储存部件具有比所述第一储存部件低的储存容量；

所述第一储存部件耦接至所述初级整流器的输出；

所述第二储存部件耦接至所述次级整流器的输出；并且

所述第二储存部件由于其较低的储存容量而被配置成比所述第一储存部件更快地放电，其中，所述第二储存部件的放电向所述无线电力接收器指示RF信号在所述天线处不再被接收到。

12.如权利要求1至11中任一项所述的无线电力接收器，其中：

所述次级整流器由下列项构成：(i)输入，所述输入被配置成接收所述交流电流的所述第二部分，(ii)第一二极管，以及(iii)第二二极管，并且

所述次级整流器的所述输入耦接至：

第一二极管的阴极，其中，所述第一二极管的阳极耦接至接地；以及

第二二极管的阳极，其中，所述第二二极管的阴极耦接至所述次级整流器的输出。

13.如权利要求1至12中任一项所述的无线电力接收器，其中：

所述次级整流器由下列项构成：(i)输入，所述输入被配置成接收所述交流电流的所述第二部分，(ii)第一二极管接法晶体管，以及(iii)第二二极管接法晶体管，并且

所述次级整流器的输入耦接至：

(i)第一二极管接法晶体管，其中，所述第一二极管接法晶体管连接至接地；以及

(ii)第二二极管接法晶体管，其中，所述第二二极管接法晶体管连接至所述次级整流器的输出。

14.如权利要求3至13中任一项所述的无线电力接收器，其中，所述RF耦接器是定向耦接器。

15.如权利要求3至13中任一项所述的无线电力接收器，其中，所述RF耦接器是电容式耦接器。

16.如权利要求3至13中任一项所述的无线电力接收器，其中，所述RF耦接器是电阻式耦接器。

17.一种在无线电力接收器与无线电力发射器之间进行通信的方法，所述方法包括：

由所述无线电力接收器的天线从所述无线电力发射器接收射频(RF)信号，其中，所述无线电力接收器基本上匹配所述无线电力发射器的阻抗；

在从所述无线电力发射器接收所述RF信号时：

确定通信标准是否得到满足；以及

根据确定所述通信标准得到满足，在所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间引入阻抗失配，所述阻抗失配致使所述RF信号中的一部分RF信号由所述天线反射为经调制信号，其中，所述发射器被配置成在不使用单独的通信无线电的情况下接收并解释所述经调制信号。

18.如权利要求17所述的方法，其中，引入所述阻抗失配包括在所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间产生一个或多个阻抗失配，所述一个或多个阻抗失配和所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间的一个或多个阻抗匹配穿插，从而形成所述经调制信号。

19.如权利要求18所述的方法，其中，所述无线电力发射器将所述经调制信号解释为用于使向所述无线电力接收器发送所述RF信号休止的指令。

20.如权利要求18所述的方法，其中，所述无线电力发射器将所述经调制信号解释为用于调整给所述无线电力接收器的所述RF信号的传输特性的指令。

21.如权利要求17至20中任一项所述的方法，进一步包括：在引入所述阻抗失配之后并且在继续从所述无线电力发射器接收所述RF信号时：

匹配所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间的阻抗，所述匹配使所述天线对所述RF信号中的所述一部分RF信号的反射停止。

22.如权利要求17至21中任一项所述的方法，其中，所述无线电力发射器响应于接收到所述经调制信号而使向所述无线电力接收器发射所述RF信号休止。

23.如权利要求17至22中任一项所述的方法，其中：

所述无线电力接收器包括耦接至所述天线的辅助整流器，所述辅助整流器接收所述RF信号中的一些RF信号；并且

在所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间引入所述阻抗失配包括调整所述辅助整流器的负载。

24.如权利要求23所述的方法，其中：

所述无线电力接收器包括辅助匹配网络，所述辅助匹配网络耦接至所述天线和所述辅助整流器并定位在所述天线与所述辅助整流器之间；并且

调整所述辅助整流器的负载致使所述无线电力接收器的辅助匹配网络与所述无线电力发射器之间的阻抗失配，所述阻抗失配导致所述RF信号中的所述一部分RF信号由所述天线反射。

25.如权利要求23所述的方法，其中：

所述无线电力接收器包括开关，所述开关耦接至负载调整机构，并且所述负载调整机构耦接至所述辅助整流器；并且

切换所述开关致使所述负载调整机构内的变化，所述变化产生所述接收器的负载的变化，所述接收器的负载的变化导致所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间的所述阻抗失配。

26.一种用于在无线电力接收器与无线电力发射器之间进行通信的电子设备，所述电子设备包括：

一个或多个处理器；以及

存储器，所述存储器存储用于由所述一个或多个处理器执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于进行以下操作的指令：

由所述无线电力接收器的天线从所述无线电力发射器接收射频(RF)信号，其中，所述无线电力接收器基本上匹配所述无线电力发射器的阻抗；

在从所述无线电力发射器接收所述RF信号时：

确定通信标准是否得到满足；以及

根据确定所述通信标准得到满足，在所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间引入阻抗失配，所述阻抗失配致使所述RF信号中的一部分RF信号由所述天线反射为经调制信号，其中，所述发射器被配置成在不使用单独的通信无线电的情况下接收并解释所述经调制信号。

27.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于在无线电力接收器与无线电力发射器之间进行通信的指令，所述指令在由具有一个或多个处理器的电子设备执行时致使所述电子设备：

由所述无线电力接收器的天线从所述无线电力发射器接收射频(RF)信号，其中，所述无线电力接收器基本上匹配所述无线电力发射器的阻抗；

在从所述无线电力发射器接收所述RF信号时：

确定通信标准是否得到满足；以及

根据确定所述通信标准得到满足，在所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间引入阻抗失配，所述阻抗失配致使所述RF信号中的一部分RF信号由所述天线反射为经调制信号，其中，所述发射器被配置成在不使用单独的通信无线电的情况下接收并解释所述经调制信号。

28.一种针对无线电力接收器的电力浪涌保护的方法，所述方法包括：

在包括下列项的无线电力接收器处：(i)天线、(ii)耦接至所述天线的整流器、以及(iii)耦接至所述整流器的开关，所述开关被配置成在所述整流器的输入之前产生阻抗失配或阻抗匹配：

在所述开关处于使所述开关接地并且在所述整流器的输入之前产生阻抗失配的默认闭合状态时：

由所述无线电力接收器的所述天线从无线电力发射器接收作为交流电流的射频(RF)信号，其中，所述交流电流的第一部分由于所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间的所述阻抗失配而从所述整流器的所述输入被反射开，并且所述交流电流的第二部分流过所述开关并流到接地；以及

在所述开关处于在所述整流器的所述输入处在所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间产生阻抗匹配的断开状态时：

所述交流电流的所述第一部分流过所述整流器的所述输入，从而允许所述交流电流的所述第一部分被转换成用于对无线电子设备进行充电或供电的直流电流；以及

所述交流电流的所述第二部分流过所述开关并且流到所述整流器的所述输入，从而允许所述交流电流的所述第二部分被转换成用于对无线电子设备进行充电或供电的直流电流。

29.如权利要求28所述的方法，其中，负电压发生器被放置成驱动所述开关。

30.如权利要求28至29中任一项所述的方法，其中，所述开关在一时间段内逐渐从所述默认闭合状态转变成所述断开状态，并且在所述时间段期间，所述交流电流的所述第一部分的一部分继续从所述整流器的所述输入被反射开。

31.如权利要求30所述的方法，其中，所述开关通过使用氮化镓(GaN)开关或耗尽型金属氧化物半导体(MOS)开关而从所述默认闭合状态转变成所述断开状态。

32.如权利要求30所述的方法，进一步包括：基于所述交流电流的检测到的电压来动态地调整所述时间段。

33.如权利要求32所述的方法，其中，动态地调整所述时间段包括基于确定所述检测到的电压不满足定义的阈值来减小所述时间段。

34.如权利要求32所述的方法，其中，动态地调整所述时间段包括基于确定所述检测到的电压满足定义的阈值来增大所述时间段。

35.如权利要求28至34中任一项所述的方法，其中，所述开关具有在所述开关进入完全断开状态之前得到满足的电压阈值。

36.如权利要求35所述的方法，其中，所述电压阈值为零伏。

37.如权利要求28至36中任一项所述的方法，进一步包括：在所述开关处于所述断开状态时：使通过所述无线电力接收器的所述天线接收所述RF信号休止，

其中，使接收所述RF信号休止致使所述开关从所述断开状态转变回所述默认闭合状态。

38.如权利要求28至37中任一项所述的方法，其中：

所述无线电力接收器包括耦接机构，所述耦接机构耦接至所述天线；

所述耦接机构包括第一输出和第二输出；

所述耦接机构的所述第一输出耦接至所述整流器；并且

所述耦接机构的所述第二输出耦接至所述开关。

39.如权利要求38所述的方法，其中，所述耦接机构：

将所述交流电流的第一部分引导至所述耦接机构的所述第一输出；以及

将所述交流电流的第二部分引导至所述耦接机构的所述第二输出。

40.如权利要求38所述的方法，其中，所述开关耦接至所述整流器的输出。

41.如权利要求38所述的方法，其中，所述无线电力接收器进一步包括匹配网络，所述匹配网络具有(i)耦接至所述耦接机构的所述第一输出的输入和(ii)耦接至所述整流器的输出。

42.如权利要求41所述的方法，其中，所述开关耦接至所述匹配网络和所述整流器。

43.一种用于针对无线电力接收器的电力浪涌保护的无线电力接收器电子设备，所述无线电力接收器电子设备包括：

天线；

整流器，所述整流器耦接至所述天线；

开关，所述开关耦接至所述整流器，所述开关被配置成在所述整流器的输入之前产生阻抗失配或阻抗匹配；

一个或多个处理器；以及

存储器，所述存储器存储用于由所述一个或多个处理器执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于进行以下操作的指令：

在所述开关处于使所述开关接地并且在所述整流器的输入之前产生阻抗失配的默认闭合状态时：

由所述无线电力接收器的所述天线接收作为交流电流的射频(RF)信号，其中，所述交流电流的第一部分由于所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间的所述阻抗失配而从所述整流器的所述输入被反射开，并且所述交流电流的第二部分流过所述开关并流到接地；以及

在所述开关处于在所述整流器的所述输入处在所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间产生阻抗匹配的断开状态时：

所述交流电流的所述第一部分流过所述整流器的所述输入，从而允许所述交流电流的所述第一部分被转换成用于对无线电子设备进行充电或供电的直流电流；以及

所述交流电流的所述第二部分流过所述开关并且流到所述整流器的所述输入，从而允许所述交流电流的所述第二部分被转换成用于对无线电子设备进行充电或供电的直流电流。

44.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于在无线电力接收器与无线电力发射器之间进行通信的指令，所述指令在由具有天线、耦接至所述天线的整流器、和耦接至所述整流器的开关、一个或多个处理器的电子设备执行时致使所述电子设备进行以下操作，所述开关被配置成在所述整流器的输入之前产生阻抗失配或阻抗匹配：

在所述开关处于使所述开关接地并且在所述整流器的输入之前产生阻抗失配的默认闭合状态时：

由所述无线电力接收器的所述天线接收作为交流电流的射频(RF)信号，其中，所述交流电流的第一部分由于所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间的所述阻抗失配而从所述整流器的所述输入被反射开，并且所述交流电流的第二部分流过所述开关并流到接地；以及

在所述开关处于在所述整流器的所述输入处在所述无线电力接收器与所述无线电力发射器之间产生阻抗匹配的断开状态时：

所述交流电流的所述第一部分流过所述整流器的所述输入，从而允许所述交流电流的所述第一部分被转换成用于对无线电子设备进行充电或供电的直流电流；以及

所述交流电流的所述第二部分流过所述开关并且流到所述整流器的所述输入，从而允许所述交流电流的所述第二部分被转换成用于对无线电子设备进行充电或供电的直流电流。

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