DE102022211872A1

DE102022211872A1 - Fremdkörperdetektion auf der grundlage eines sendereingangsparameters

Info

Publication number: DE102022211872A1
Application number: DE102022211872.3A
Authority: DE
Inventors: Chan Young Jeong; Tao Qi; Young Chul Ryu; Kwangmuk Choi; Pooja Agrawal; Krishal Jaswantsinh Solanki; Adnan Dzebic
Original assignee: Renesas Electronics America Inc
Current assignee: Renesas Electronics America Inc
Priority date: 2021-11-10
Filing date: 2022-11-09
Publication date: 2023-05-11
Also published as: CN116111742A; KR20230068332A; US20230146600A1; JP2023071175A

Abstract

Es werden Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zum Detektieren eines Fremdkörpers in einem Drahtlosladebereich beschrieben. Eine Schaltung kann ein Objekt detektieren, das an einen Drahtlosleistungssender induktiv gekoppelt ist. Die Schaltung kann ferner vor einem Energieübertragungszustand einen Eingangsparameter messen, wobei der Eingangsparameter ein Eingangsstrom oder eine Eingangsleistung sein kann. Die Schaltung kann ferner den gemessenen Eingangsparameter mit einem vorgegebenen Wert vergleichen. Die Schaltung kann ferner auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs zwischen dem gemessenen Eingangsparameter und dem vorgegebenen Wert bestimmen, ob das Objekt ein Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 63/277,684 , eingereicht am 10. November 2021. Der gesamte Inhalt der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 63/277,684 ist hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen.
HINTERGRUND DER SPEZIFIKATION
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf integrierte Schaltungseinrichtungen in Drahtlosleistungssystemen und insbesondere auf eine Fremdkörperdetektion auf der Grundlage von Eingangsparametern.
Ein Drahtlosleistungssystem kann einen Sender, der eine Sendespule aufweist, und einen Empfänger, der eine Empfängerspule aufweist, enthalten. In einem Aspekt kann der Sender mit einer Struktur verbunden sein, die einen Drahtlosladebereich enthält. In Reaktion darauf, dass eine Einrichtung, die den Empfänger enthält, im Ladebereich oder in der Nähe des Ladebereichs angeordnet ist, können die Sendespule und die Empfängerspule induktiv aneinandergekoppelt sein, um einen Transformator zu bilden, der eine induktive Übertragung von Wechselstromleistung (AC-Leistung) ermöglichen kann. Die Übertragung von Wechselstromleistung vom Sender zum Empfänger kann ein Laden einer Batterie der Einrichtung, die den Empfänger enthält, ermöglichen.
ZUSAMMENFASSUNG
In einer Ausführungsform wird eine Halbleitereinrichtung für einen Drahtlosleistungssender im Allgemeinen beschrieben. Die Halbleitereinrichtung kann eine Treiberschaltung enthalten, die konfiguriert ist, eine Senderspule anzusteuern, um Leistung drahtlos zu einem Drahtlosleistungsempfänger zu liefern. Die Halbleitereinrichtung kann ferner einen Drahtlosleistungssender enthalten, der an die Treiberschaltung gekoppelt ist und konfiguriert ist, die Treiberschaltung zu steuern. Der Drahtlosleistungssender kann konfiguriert sein, ein Objekt zu detektieren, das an einen Drahtlosleistungssender induktiv gekoppelt ist. Der Drahtlosleistungssender kann ferner konfiguriert sein, vor einem Energieübertragungszustand zwischen dem Drahtlosleistungssender und dem Drahtlosleistungsempfänger einen Eingangsparameter zu messen, wobei der Eingangsparameter ein Eingangsstrom oder eine Eingangsleistung ist. Der Drahtlosleistungssender kann ferner konfiguriert sein, den gemessenen Eingangsparameter mit einem vorgegebenen Wert zu vergleichen. Der Drahtlosleistungssender kann ferner konfiguriert sein, auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs zwischen dem gemessenen Eingangsparameter und dem vorgegebenen Wert zu bestimmen, ob das Objekt ein Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist.
In einer Ausführungsform wird eine Vorrichtung für einen Drahtlosleistungssender im Allgemeinen beschrieben. Die Vorrichtung kann eine integrierte Schaltung enthalten. Die integrierte Schaltung kann konfiguriert sein, ein Objekt zu detektieren, das an einen Drahtlosleistungssender induktiv gekoppelt ist. Die integrierte Schaltung kann ferner konfiguriert sein, vor einem Energieübertragungszustand zwischen dem Drahtlosleistungssender und dem Drahtlosleistungsempfänger einen Eingangsparameter zu messen, wobei der Eingangsparameter ein Eingangsstrom oder eine Eingangsleistung ist. Die integrierte Schaltung kann ferner konfiguriert sein, den gemessenen Eingangsparameter mit einem vorgegebenen Wert zu vergleichen. Die integrierte Schaltung kann ferner konfiguriert sein, auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs zwischen dem gemessenen Eingangsparameter und dem vorgegebenen Wert zu bestimmen, ob das Objekt ein Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist.
In einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Betreiben eines Drahtlosleistungssenders beschrieben. Das Verfahren kann ein Detektieren durch eine integrierte Schaltung eines Objekts, das an einen Drahtlosleistungssender induktiv gekoppelt ist, enthalten. Das Verfahren kann ferner vor einem Energieübertragungszustand zwischen dem Drahtlosleistungssender und dem Drahtlosleistungsempfänger ein Messen durch die integrierte Schaltung eines Eingangsparameters enthalten, wobei der Eingangsparameter ein Eingangsstrom oder eine Eingangsleistung ist. Das Verfahren kann ferner ein Vergleichen durch die integrierte Schaltung des gemessenen Eingangsparameters mit einem vorgegebenen Wert enthalten. Das Verfahren kann ferner ein Bestimmen durch die integrierte Schaltung auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs zwischen dem gemessenen Eingangsparameter und dem vorgegebenen Wert, ob das Objekt ein Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist, enthalten.
Die vorhergehende Zusammenfassung ist lediglich veranschaulichend und ist nicht dazu vorgesehen, in irgendeiner Weise einschränkend zu sein. Zusätzlich zu den veranschaulichenden Aspekten, Ausführungsformen und Merkmalen, die oben beschrieben sind, werden weitere Aspekte, Ausführungsformen und Merkmale durch Bezugnahme auf die Zeichnungen und die folgende genaue Beschreibung deutlich werden. In den Zeichnungen geben ähnliche Bezugsnummern identische oder funktionell ähnliche Elemente an.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das ein Beispielsystem, das eine Fremdkörperdetektion auf der Grundlage eines Sendereingangsparameters implementieren kann, in einer Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Diagramm, das eine Beispielimplementierung des Beispielsystems 100 von 1 in einer Ausführungsform zeigt.
3 ist ein Diagramm, das eine weitere Beispielimplementierung des Beispielsystems 100 von 1 in einer Ausführungsform zeigt.
4 ist ein Diagramm, das eine weitere Beispielimplementierung des Beispielsystems 100 von 1 in einer Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess des Implementierens einer Fremdkörperdetektion auf der Grundlage eines Sendereingangsparameters in einer Ausführungsform veranschaulicht.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen weiteren Prozess des Implementierens einer Fremdkörperdetektion auf der Grundlage eines Sendereingangsparameters in einer Ausführungsform veranschaulicht.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das einen weiteren Prozess des Implementierens einer Fremdkörperdetektion auf der Grundlage eines Sendereingangsparameters in einer Ausführungsform veranschaulicht.

GENAUE BESCHREIBUNG
In Drahtlosladeanwendungen und -systemen kann vor der Wechselstromleistungsübertragung der Empfänger Nachrichten zum Sender kommunizieren, um eine Identität des Empfängers zu überprüfen. Der Sender kann die Leistungsübertragung in Reaktion auf das Überprüfen der Identität des Empfängers beginnen. Während der Leistungsübertragung können Fremdkörper, die sich in der Nähe der Sendespule befinden können, eine Zunahme des Leistungsverlusts verursachen und kann der Fremdkörper sich bis zu einem Punkt erwärmen, an dem möglicherweise eine gefährliche Situation erzeugt werden kann.
Die Verfahren und Systeme, die hier beschrieben sind, können ein Merkmal einer Fremdkörperdetektion vor einem Energieübertragungszustand schaffen, ohne die Notwendigkeit, zusätzliche Schaltungskomponenten zum Einspeisen von Strom oder Spannung, um eine Sendespule in Schwingungen zu versetzen, hinzuzufügen. Ferner kann die Fremdkörperdetektion die hier beschrieben ist, als ein zusätzliches Merkmal zu bestehenden Fremdkörperdetektionsmerkmalen integriert werden, ohne die Notwendigkeit, zusätzliche Hardware oder Schaltungskomponenten hinzuzufügen.
1 ist ein Diagramm, das ein Beispielsystem 100, das eine Fremdkörperdetektion auf der Grundlage eines Sendereingangsparameters implementieren kann, in einer Ausführungsform zeigt. Das System 100 kann ein Drahtlosladesystem sein, das eine drahtlose Übertragung von Leistung und/oder eine drahtlose Übertragung von Daten erleichtern kann. Das System 100 kann einen Sender 102 und einen Empfänger 112 enthalten, die konfiguriert sind, in Kommunikation miteinander zu sein. Der Sender 102 kann ein Drahtlosleistungssender sein, der mit einer Gleichstromversorgung (DC-Stromversorgung) 101, die eine Eingangsleistung P_in liefert, verbunden ist, und kann eine Wechselstromleistung (AC-Leistung) von der verbundenen Gleichstromversorgung 101 senden. Der Sender 102 kann eine Steuereinheit 104 und einen Leistungstreiber 106 enthalten oder daran gekoppelt sein. Der Leistungstreiber 106 kann eine Spule enthalten, die als TX gekennzeichnet ist. In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 104 durch eine integrierte Schaltung implementiert sein. Die Steuereinheit 104 kann konfiguriert sein, den Leistungstreiber 106 zu steuern und zu betreiben. In einem Beispiel kann die Steuereinheit 104 konfiguriert sein, eine Eingangsspannung V_in zu steuern, die dem Leistungstreiber 106 geliefert wird, und kann den Leistungstreiber 106 steuern, die Spule TX anzusteuern, um ein Magnetfeld zu erzeugen. In einer Ausführungsform können der Sender 102 und/oder die Steuereinheit 104 und/oder der Leistungstreiber 106 als eine Halbleitereinrichtung gekapselt sein. Der Leistungstreiber 106 kann die Spule TX in einem Bereich von Frequenzen und Konfigurationen ansteuern, die durch Drahtlosleistungsnormen wie z. B. die Norm des Drahtlosleistungskonsortiums (Qi-Norm), die Norm der Allianz für Leistungsangelegenheiten (PMA-Norm) und/oder die Norm der Allianz für Drahtlosleistung (A für WP, oder Rezence) definiert sind.
Der Empfänger 112 kann ein Drahtlosleistungsempfänger sein, der z. B. in einer Recheneinrichtung, einem Mobiltelefon, einer Tablet-Einrichtung, einer tragbaren Einrichtung und/oder weiteren elektronischen Einrichtungen, die konfiguriert sein können, Energie drahtlos zu empfangen, angeordnet sein kann. Der Empfänger 112 kann eine Steuereinheit 114 und einen Leistungsgleichrichter 116 enthalten. Der Leistungsgleichrichter 116 kann eine Spule enthalten, die als RX gekennzeichnet ist. Das Magnetfeld, das durch die Spule TX des Leistungstreibers 106 erzeugt wird, kann einen Strom in die Spule RX des Leistungsgleichrichters 116 induzieren. Der induzierte Strom kann verursachen, dass eine Menge von Wechselstromleistung 110 vom Leistungstreiber 106 zum Leistungsgleichrichter 116 induktiv gesendet wird. Der Leistungsgleichrichter 116 kann die Wechselstromleistung 110 empfangen und die Wechselstromleistung 110 in eine Gleichstromleistung umsetzen, die eine Ausgangsspannung V_out aufweist, und kann die Ausgangsspannung V_out zu einer Last 118 liefern. Die Last 118 kann z. B. ein Batterieladegerät, das konfiguriert ist, eine Batterie zu laden, ein Gleichstromumsetzer, der konfiguriert ist, einen Prozessor oder eine Anzeigevorrichtung zu versorgen, und/oder weitere elektronische Bauteile, die die Gleichstromleistung benötigen, um zu arbeiten, sein.
Der Sender 102 kann mit einem Ladegerätdockfläche 120 verbunden sein. Die Ladegerätdockfläche kann einen Ladebereich 122 enthalten. Die Spule TX kann sich in der Nähe des Ladebereichs 122 befinden, derart, dass eine Einrichtung, die im Ladebereich 122 angeordnet ist, die Wechselstromleistung 110 vom Sender 102 empfangen kann. Der Sender 102 kann konfiguriert sein, den Ladebereich 122 der Ladegerätdockfläche 120 zu überwachen, um zu detektieren, ob Objekte im Ladebereich 122 angeordnet oder aus dem Ladebereich 122 entfernt werden. In Reaktion auf ein Detektieren eines Objekts im Ladebereich 122 kann der Sender 102 einen digitalen Puls senden und kann auf eine Antwort horchen, um zu bestimmen, ob das Objekt einen Empfänger enthält, der die Wechselstromleistung 110 empfangen kann.
In dem Beispiel, das in 1 dargestellt ist, kann, wenn der Sender 102 den Empfänger 112 detektiert, ist im Ladebereich 122 angeordnet, der Sender zu einem Identifizierungszustand fortschreiten. In Reaktion darauf, dass der Empfänger 112 im Ladebereich 122 angeordnet ist, können sich die Spule TX und die Spule RX in einer Entfernung zueinander befinden, die nah genug ist, induktiv gekoppelt zu werden und einen Transformator zu bilden. Der Identifizierungszustand kann ein Identifizieren des Empfängers 112 und ein Erhalten von Konfigurationsinformationen 111 enthalten, um einen Leistungsvertrag mit dem Empfänger 112 zu schaffen. In Reaktion auf ein Schaffen des Leistungsvertrags kann der Sender 102 den Energieübertragungszustand beginnen, um die Wechselstromleistung 110 zu übertragen. Um den Leistungsvertrag zu schaffen, kann der Empfänger 112 Kommunikationspakete senden, die Energieübertragungsinformationen wie z. B. z. B. eine Leistungsmenge, die zum Empfänger 112 übertragen werden soll, Anweisungen, um einen Leistungspegel der Wechselstromleistung 110 zu erhöhen, zu verringern oder beizubehalten, Anweisungen, um eine Leistungsübertragung zu stoppen, usw. angeben. Der Leistungsvertrag zwischen dem Sender 102 und dem Empfänger 112 kann diese Energieübertragungsinformationen enthalten.
In einem Aspekt kann, wenn das System 100 nicht im Energieübertragungszustand ist, der Empfänger 112 von der Last 118 getrennt werden. In Reaktion darauf, dass der Empfänger 112 von der Last 118 getrennt ist, entnimmt die Last 118 keinen Strom oder keine Leistung vom Empfänger 112 (z. B. kann V_out null sein). Da die Last 118 keine Leistung vom Empfänger 112 entnimmt, können die durch den Empfänger 112 vom Sender 102 entnommene Menge von Strom oder Leistung und die Menge von Strom (i_in) oder Leistung (P_in), die durch den Sender 102 von der Gleichstromversorgung 101 entnommen wird, verringert werden. Es ist festzuhalten, dass die Eingangsspannung V_in konstant bleiben kann, selbst wenn i_in und P_in sich ändern. Der Strom (i_in) und die Leistung (P_in) können einen Kopplungszustand zwischen der Spule TX und einem weiteren Objekt wie z. B. der Spule RX oder einem leitenden Objekt wie z. B. Metall widerspiegeln. Zum Beispiel können der Strom (i_in) und die Leistung (P_in) höher sein, wenn ein Objekt im Ladebereich 122 vorhanden ist, als wenn lediglich die Spule RX an die Spule TX gekoppelt ist (z. B. in einem Nichtleistungsübertragungszustand oder dann, wenn die Last 118 vom Empfänger 112 getrennt ist).
Unten wird ausführlicher beschrieben, dass die Steuereinheit 104 des Senders 102 konfiguriert sein kann, den Strom (i_in) oder die Leistung (P_in), die durch den Sender 102 empfangen werden, zu überwachen. Wenn das System 100 nicht im Energieübertragungszustand ist, wie z. B., wenn das System im Identifizierungszustand ist, kann die Steuereinheit 104 beliebige Änderungen des Stroms (i_in) oder der Leistung (P_in) überwachen, um zu detektieren, ob ein Fremdkörper 124 im Ladebereich 122 vorhanden oder nicht vorhanden (oder an die Spule TX induktiv gekoppelt) ist oder nicht. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 104 eine Zunahme des Stroms (i_in) oder der Leistung (P_in) zu detektieren und in Reaktion zu bestimmen, dass die Spule TX sich an ein Kandidatenobjekt induktiv gekoppelt haben kann, das ein Fremdkörper sein kann oder nicht. In einem Aspekt kann ein Fremdkörper ein Nichtempfänger sein, der in den Bereich des Senders 102 (oder der Spule TX) gebracht wird und verursacht, dass ein unerwünschter Strom (und/oder Wärme) induziert werden. Diese Nichtempfänger können auch als parasitäre Lasten bezeichnet werden. Die Steuereinheit 104 kann konfiguriert sein, den detektierten erhöhten Wert des Stroms (i_in) oder der Leistung (P_in) mit einem statischen oder einem vorgegebenen Wert zu vergleichen, um zu bestimmen, ob das Kandidatenobjekt, das an die Spule TX induktiv gekoppelt ist, die Spule RX oder der Fremdkörper 124 ist (oder ob Fremdkörper 124 im Ladebereich 122 vorhanden oder nicht vorhanden ist). In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Fremdkörperdetektion, die durch den Sender 102 durchgeführt wird, ungeachtet davon durchgeführt werden, ob im Identifizierungszustand der Empfänger 112 identifiziert oder verifiziert wird.
Wenn der erhöhte Wert des Stroms (i_in) oder der Leistung (P_in) größer als der vorgegebene Wert ist, kann die Spule TX an den Fremdkörper 124 induktiv gekoppelt sein. Wenn der erhöhte Wert des Eingangsstroms (i_in) oder der Eingangsleistung (P_in) gleich oder kleiner als der vorgegebene Wert ist, kann die Spule TX an die Spule RX induktiv gekoppelt sein. In einer weiteren Ausführungsform kann dann, wenn eine Differenz zwischen dem erhöhten Wert des Eingangsstroms (i_in) oder der Eingangsleistung (P_in) und dem vorgegebenen Wert in einem Schwellenwertbereich ist, die Spule TX an die Spule RX induktiv gekoppelt sein. In Reaktion darauf, dass die Steuereinheit 104 bestimmt, dass die Spule TX an den Fremdkörper 124 induktiv gekoppelt sein kann, muss die Steuereinheit 104 nicht zum Energieübertragungszustand fortschreiten. In Reaktion darauf, dass die Steuereinheit 104 bestimmt, dass die Spule TX an die Spule RX induktiv gekoppelt sein kann, kann die Steuereinheit 104 zum Energieübertragungszustand fortschreiten.
Unter Verwendung des Eingangsstroms (i_in) oder der Eingangsleistung (P_in), um eine Fremdkörperdetektion durchzuführen, kann das System 100 Fremdkörper im Ladebereich 122 detektieren, ohne die Notwendigkeit, zusätzliche Schaltungskomponenten zum Sender 102 hinzuzufügen. Zum Beispiel muss eine Spulenqualitätsfaktor-Detektionsfunktion, die Schaltungskomponenten zum Einspeisen einer Spannung oder eines Stroms, um die Spule TX in Schwingungen zu versetzen, nicht erforderlich sein, wenn das System 100 eine Fremdkörperdetektion unter Verwendung des Stroms (i_in) oder der Leistung (P_in) vor dem Energieübertragungszustand durchführen kann.
2 ist ein Diagramm, das eine Beispielimplementierung des Beispielsystems 100 von 1 in einer Ausführungsform zeigt. In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 104 konfiguriert sein, eine Eingangsparameterprüfung 202 vor dem Energieübertragungszustand durchzuführen. Ein Ergebnis der Eingangsparameterprüfung 202 kann angeben, wie ein Eingangsparameter wie z. B. ein Eingangsstrom (i_in) oder eine Eingangsleistung (P_in) mit einer Fehlausrichtung oder Entfernung 224 zwischen einem Ort eines beliebigen Fremdkörpers (z. B. Fremdkörper 124) und einem Bezugspunkt 222 im Ladebereich 122 variiert. Der Bezugspunkt 222 kann ein Zentrum des Ladebereichs 122, ein vorgegebener Bezugsort im Ladebereich 122 oder ein vorgegebener Bezugspunkt am Sender 102 usw. sein. 2 zeigt eine perspektivische Draufsicht 220 des Ladebereichs 122. Verschiedene Orte des Fremdkörpers 124 im Ladebereich 122 können die Entfernung 224 ändern.
Wie in 2 gezeigt ist, zeigt ein bekanntes Muster oder die Kurve 204, dass, wenn lediglich die Spule TX mit der RX-Spule (vor dem Energieübertragungszustand) induktiv gekoppelt ist und wenn kein Fremdkörper im Ladebereich 122 vorhanden ist, der Eingangsstrom (i_in) bei i₀ = 0,127 Ampere (A) fest sein kann und nicht variieren muss. Wenn ein Eingangsstrom, der durch den Sender 102 (oder die Steuereinheit 104) gemessen wird, der feste Eingangsstrom i₀ ist, dann ist kein Fremdkörper vorhanden, der das Magnetfeld zwischen der Spule TX und der Spule RX stört. Wenn sich irgendein Fremdkörper im Ladebereich 122 befindet (z. B. der Fremdkörper 124), dann kann der Eingangsstrom (i_in) vom festen Eingangsstrom i₀ abweichen. Ein Betrag der Abweichung vom festen Eingangsstrom i₀ kann variieren, wenn die Entfernung 224 variiert. Mit anderen Worten kann der Ort des Fremdkörpers 124 in Bezug auf den Bezugspunkt 222 im Ladebereich 122 den Betrag der Abweichung des Eingangsstroms vom festen Eingangsstrom i₀ ändern. Der feste Eingangsstrom i₀ kann in einer Speichereinrichtung der Steuereinheit 104 gespeichert sein,
Die Eingangsparameterprüfung 202 kann ferner eine Kurve 206 erzeugen, die angibt, wie der Eingangsparameter (z. B. der Eingangsstrom i_in) mit der Entfernung 224 variiert. In einer Ausführungsform kann die Eingangsparameterprüfung 202 ein Messen durch die Steuereinheit 104 des Eingangsstroms in Reaktion auf die Anordnung eines beliebigen Fremdkörpers (z. B. des Fremdkörpers 124 oder eines weiteren Fremdkörpers) bei verschiedenen Orten und/oder bei verschiedenen Entfernungen 224 im Ladebereich 122 enthalten. Der Eingangsstrom, der verschiedenen Werten der Entfernung 224 entspricht, kann durch die Steuereinheit 104 gemessen oder aufgezeichnet werden. Der gemessene Eingangsstrom, der durch Kurve 206 angegeben ist, kann als ein Bezugsmuster in der Speichereinrichtung der Steuereinheit 104 gespeichert werden.
In einer Ausführungsform kann, wenn sich ein Fremdkörper im Ladebereich 122 befindet, der Eingangsstrom (i_in) größer als i₀ sein und kann mit der Entfernung 224 umgekehrt variieren. Zum Beispiel kann die Kurve 206, die durch die Eingangsparameterprüfung 202 erzeugt wird, angeben wie der Eingangsstrom (i_in) mit der Entfernung 224 variiert. Wie durch die Kurve 206 gezeigt ist, nimmt, während die Entfernung 224 zunimmt (z. B. von 0 Millimeter (mm) zu 16 mm), der Eingangsstrom (i_in) ab. Wenn die Entfernung 224 zwischen dem Fremdkörper und dem Bezugspunkt 222 bei einem Maximum (z. B. bei 16 mm oder bei einer Kante eines Ladebereichs 122) ist, ist immer noch eine Differenz zwischen den Kurven 204, 206 vorhanden, die angibt, dass der Eingangsstrom (i_in) vom festen Eingangsstrom i₀ verschieden bleibt, solange ein Fremdkörper im Ladebereich 122 vorhanden ist. In einer Ausführungsform kann der feste Eingangsstrom i₀ als ein vorgegebener Wert (oder ein statischer Parameter oder ein vorab gemessener Parameter) verwendet werden und wenn der Eingangsstrom (i_in) des Senders 102 größer als dieser vorgegebene Wert ist, kann ein Fremdkörper (z. B. der Fremdkörper 124) als im Ladebereich 122 vorhanden betrachtet werden.
In einer Ausführungsform kann dann, wenn die Steuereinheit 104 einen Eingangsstrom detektiert, der vom festen Eingangsstrom i₀ verschieden ist, die Steuereinheit 104 bestimmen, dass ein Fremdkörper in dem Ladebereich 122 und/oder einem Ort des Fremdkörpers mit Reaktion zum Bezugspunkt 222 vorhanden sein kann. Zum Beispiel kann, wenn Steuereinheit 104 einen Eingangsstrom von 0,16 A misst, die Steuereinheit 104 bestimmen, dass 0,16 A vom vorgegebenen Wert von 0,127 A verschieden ist, und kann die Steuereinheit 104 bestimmen, dass ein Fremdkörper vorhanden sein kann, der etwa 7 mm vom Bezugspunkt 222 entfernt angeordnet ist.
In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 104 einen vorgegebenen Schwellenwertbereich 226 auf der Grundlage von Kurven 204, 206 bestimmen. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 104 eine Differenz zwischen einem Minimum von Kurve 206 (z. B. dem Bezugsmuster) und einem Maximum von Kurve 204 (z. B. einem vorgegebenen Wert oder einem festen Eingangsstrom i₀) als den vorgegebenen Schwellenwertbereich 226 zuweisen. Wenn eine Differenz zwischen dem vorgegebenen Wert (z. B. dem festen Eingangsstrom i₀) und dem Eingangsstrom (i_in) im vorgegebenen Schwellenwertbereich 226 ist, dann kann der Sender 102 bestimmen, dass kein Fremdkörper vorhanden sein muss, der im Ladebereich 122 angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Eingangsparameterprüfung 202 ein Eingangsparameterschwankungsmuster erzeugen, das angibt, wie die Eingangsleistung (P_in) mit der Entfernung 224 variiert. Die Eingangsleistung, die verschiedenen Orten des beliebigen Fremdkörpers im Ladebereich 122 entspricht, kann durch die Steuereinheit 104 gemessen oder aufgezeichnet werden. Die gemessene Eingangsleistung kann in einer Speichereinrichtung der Steuereinheit 104 gespeichert werden und kann zum Erzeugen des Eingangsleistungsschwankungsmusters verwendet werden.
3 ist ein Diagramm, das eine Beispielimplementierung des Beispielsystems 100 von 1 in einer Ausführungsform zeigt. In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 104 konfiguriert sein, eine Betriebsfrequenzprüfung 302 vor dem Energieübertragungszustand durchzuführen. Ein Ergebnis der Betriebsfrequenzprüfung 302 kann angeben, wie ein Eingangsparameter wie z. B. der Eingangsstrom (i_in) oder die Eingangsleistung (P_in), der bzw. die durch den Sender 102 empfangen wird, mit einer Betriebsfrequenz des Senders 102 variiert. In 3 zeigt ein bekanntes Muster oder die Kurve 304, wie der Eingangsstrom (i_in) mit einer Betriebsfrequenz des Senders 102 in Reaktion darauf variiert, dass lediglich die Spule TX an die RX-Spule (vor dem Energieübertragungszustand) ohne Fremdkörper im Ladebereich 122 induktiv gekoppelt ist. Wenn ein beliebiger Fremdkörper im Ladebereich 122 (z. B. der Fremdkörper 124) vorliegt, dann kann der Eingangsstrom (i_in) von der Kurve 304 abweichen. Ein Betrag der Abweichung von der Kurve 304 kann variieren, während die Betriebsfrequenz variiert. Das bekannte Muster oder die Kurve 304 kann in einer Speichereinrichtung der Steuereinheit 104 gespeichert sein.
Die Betriebsfrequenzprüfung 302 kann ferner eine Kurve 306 erzeugen, die angibt, wie der Eingangsparameter (z. B. der Eingangsstrom i_in) mit der Betriebsfrequenz eines Senders 102 variiert. In einer Ausführungsform kann die Betriebsfrequenzprüfung 302 ein Messen durch die Steuereinheit 104 des Eingangsstroms in Reaktion auf verschiedene Betriebsfrequenzen eines Senders 102 enthalten, wenn ein beliebiger Fremdkörper (z. B. der Fremdkörper 124 oder ein weiterer Fremdkörper) im Ladebereich 122 angeordnet ist. Wie durch die Kurve 306 gezeigt ist, kann, wenn sich ein Fremdkörper im Ladebereich 122 befindet, der Eingangsstrom (i_in) größer als die Eingangsstromwerte, die durch Kurve 304 angegeben sind, sein und kann mit der Betriebsfrequenz eines Senders 102 umgekehrt variieren. Der Eingangsstrom, der verschiedenen Betriebsfrequenzen eines Senders 102 entspricht, kann durch die Steuereinheit 104 gemessen oder aufgezeichnet werden. Der gemessene Eingangsstrom, der durch Kurve 306 angegeben ist, kann als ein Bezugsmuster in der Speichereinrichtung der Steuereinheit 104 gespeichert sein.
In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 104 einen ersten Wert eines Eingangsparameters (z. B. den Eingangsstrom i_in oder die Eingangsleistung P_in) und einen zweiten Wert des Eingangsparameters messen. Der erste Wert des Eingangsparameters kann ein Wert sein, wenn die Betriebsfrequenz eine erste Betriebsfrequenz ist, und der zweite Wert des Eingangsparameters sein kann ein Wert, wenn die Betriebsfrequenz eine zweite Betriebsfrequenz ist, die von der ersten Betriebsfrequenz verschieden ist. Die Steuereinheit 104 kann auf der Grundlage des ersten Werts des Eingangsparameters, des zweiten Werts des Eingangsparameters, der ersten Betriebsfrequenz und der zweiten Betriebsfrequenz bestimmen, ob ein Objekt im Ladebereich 122 ein Fremdkörper oder ein Drahtlosleistungsempfänger ist. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 104 durch Teilen einer Differenz zwischen dem ersten Wert des Eingangsparameters und dem Wert des zweiten Eingangsparameters durch eine Differenz zwischen der ersten Betriebsfrequenz und der zweiten Betriebsfrequenz bestimmen, ob das Objekt im Ladebereich 122 ein Fremdkörper oder ein Drahtlosleistungsempfänger ist.
In einer Ausführungsform können ein oder mehrere Werte unter der Kurve 304 als ein vorgegebener Wert (oder ein statischer Parameter oder ein vorab gemessener Parameter) verwendet werden und kann dann, wenn der Eingangsstrom (i_in) des Senders 102 von diesem vorgegebenen Wert verschieden (z. B. größer) ist, die Steuereinheit 104 bestimmen, dass ein Fremdkörper im Ladebereich 122 vorhanden ist. In einer weiteren Ausführungsform kann dann, wenn eine Differenz zwischen der Kurve 304 und dem Eingangsstrom in einem vorgegebenen Schwellenwertbereich 320 ist, der Sender 102 bestimmen, dass kein Fremdkörper, der im Ladebereich 122 angeordnet ist, vorhanden sein muss. Eine Empfindlichkeit der Fremdkörperdetektion kann durch Einstellen dieses vorgegebenen Schwellenwertbereichs eingestellt werden.
In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 104 einen vorgegebenen Schwellenwertbereich 320 auf der Grundlage der Kurven 304, 306 bestimmen. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 104 eine Differenz zwischen einem Minimum von Kurve 306 (z. B. dem Bezugsmuster) und einem Maximum von Kurve 304 (z. B. einem vorgegebenen Wert) als den vorgegebenen Schwellenwertbereich 320 zuweisen. Wenn eine Differenz zwischen dem vorgegebenen Wert und dem Eingangsstrom (i_in) im vorgegebenen Schwellenwertbereich 320 ist, kann der Sender 102 bestimmen, dass kein Fremdkörper, der im Ladebereich 122 angeordnet ist, vorhanden sein muss.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Betriebsfrequenzprüfung 302 ein Eingangsparameterschwankungsmuster erzeugen, das angibt, wie die Eingangsleistung (P_in) mit der Betriebsfrequenz eines Senders 102 variiert. Die Eingangsleistung, die verschiedenen Betriebsfrequenzen des Senders 102 entspricht, kann mit einem Fremdkörper im Ladebereich 122 durch die Steuereinheit 104 gemessen oder aufgezeichnet werden. Die gemessene Eingangsleistung kann in der Speichereinrichtung der Steuereinheit 104 gespeichert werden und kann zum Erzeugen des Eingangsleistungsschwankungsmusters verwendet werden.
4 ist ein Diagramm, das eine weitere Beispielimplementierung des Beispielsystems 100 von 1 in einer Ausführungsform zeigt. In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 104 konfiguriert sein, eine Eingangsspannungsprüfung 402 vor dem Energieübertragungszustand durchzuführen. Ein Ergebnis der Eingangsspannungsprüfung 402 kann angeben wie der Eingangsstrom (i_in) zum Sender 102 mit einer Eingangsspannung, die als V_in bezeichnet wird, des Senders 102 variiert. In 4 zeigt eine Kurve 404, wie der Eingangsstrom (i_in) mit der Eingangsspannung V_in des Senders 102 in Reaktion darauf variiert, dass die Spule TX lediglich mit der RX-Spule (vor dem Energieübertragungszustand) induktiv gekoppelt ist. Wenn ein beliebiger Fremdkörper im Ladebereich 122 ist (z. B. der Fremdkörper 124), kann der Eingangsstrom (i_in) von der Kurve 404 abweichen. Ein Betrag der Abweichung von der Kurve 304 kann variieren, wenn die Eingangsspannung V_in variiert. Das bekannte Muster oder die Kurve 304 kann in einer Speichereinrichtung der Steuereinheit 104 gespeichert sein.
Die Eingangsspannungsprüfung 402 kann ferner eine Kurve 406 erzeugen, die angibt, wie der Eingangsstrom (i_in) mit Eingangsspannung V_in des Senders 102 in Reaktion darauf variiert, dass ein Fremdkörper (z. B. der Fremdkörper 124) im Ladebereich 122 (vor dem Energieübertragungszustand) angeordnet ist. In einer Ausführungsform kann die Eingangsspannungsprüfung 402 ein Messen durch die Steuereinheit 104 des Eingangsstroms in Reaktion auf verschiedene Werte einer Eingangsspannung V_in enthalten, wenn ein beliebiger Fremdkörper (z. B. der Fremdkörper 124 oder ein weiterer Fremdkörper) im Ladebereich 122 angeordnet ist. Wie durch Kurve 406 gezeigt ist, kann, wenn sich ein Fremdkörper im Ladebereich 122 befindet, der Eingangsstrom (i_in) größer als die Eingangsstromwerte, die durch Kurve 404 angegeben sind, sein und mit der Eingangsspannung V_in variieren. Der Eingangsstrom, der verschiedenen Eingangsspannungen entspricht, kann durch die Steuereinheit 104 gemessen oder aufgezeichnet werden. Der gemessene Eingangsstrom, der durch Kurve 406 angegeben ist, kann als ein Bezugsmuster in der Speichereinrichtung der Steuereinheit 104 gespeichert werden.
In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 104 einen ersten Wert eines Eingangsparameters (z. B. des Eingangsstroms i_in oder der Eingangsleistung P_in) und einen zweiten Wert des Eingangsparameters messen. Der erste Wert des Eingangsparameters kann ein Wert sein, wenn die Eingangsspannung V_in eine erste Eingangsspannung ist, und der zweite Wert des Eingangsparameters sein kann ein Wert, wenn die Eingangsspannung V_in eine zweite Eingangsspannung ist, die von der ersten Eingangsspannung verschieden ist. Die Steuereinheit 104 kann auf der Grundlage des ersten Werts des Eingangsparameters, des zweiten Werts des Eingangsparameters, der ersten Eingangsspannung und der zweiten Eingangsspannung bestimmen, ob ein Objekt im Ladebereich 122 ein Fremdkörper oder ein Drahtlosleistungsempfänger ist. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 104 durch Teilen einer Differenz zwischen dem ersten Wert des Eingangsparameters und dem Wert des zweiten Eingangsparameters durch eine Differenz zwischen der ersten Eingangsspannung und der zweiten Eingangsspannung bestimmen, ob das Objekt im Ladebereich 122 ein Fremdkörper oder ein Drahtlosleistungsempfänger ist.
In einer Ausführungsform können ein oder mehrere Werte unter der Kurve 404 als ein vorgegebener Wert (oder ein statischer Parameter oder ein vorab gemessener Parameter) verwendet werden und kann dann, wenn der Eingangsstrom (i_in) des Senders 102 von diesem vorgegebenen Wert verschieden (z. B. größer) ist, die Steuereinheit 104 bestimmen, dass ein Fremdkörper im Ladebereich 122 vorhanden ist. In einer weiteren Ausführungsform kann dann, wenn eine Differenz zwischen der Kurve 404 und dem Eingangsstrom in einem vorgegebenen Schwellenwertbereich ist, der Sender 102 bestimmen, dass kein Fremdkörper, der im Ladebereich 122 angeordnet ist, vorhanden sein muss. Eine Empfindlichkeit der Fremdkörperdetektion kann durch Einstellen dieses vorgegebenen Schwellenwertbereichs eingestellt werden.
In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 104 einen vorgegebenen Schwellenwertbereich 420 auf der Grundlage der Kurven 404, 406 bestimmen. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 104 eine Differenz zwischen einem Minimum von Kurve 406 (z. B. dem Bezugsmuster) und einem Maximum von Kurve 404 (z. B. einem vorgegebenen Wert) als den vorgegebenen Schwellenwertbereich 420 zuweisen. Wenn eine Differenz zwischen dem vorgegebenen Wert und dem Eingangsstrom (i_in) im vorgegebenen Schwellenwertbereich 320 ist, dann kann der Sender 102 bestimmen, dass kein Fremdkörper, der im Ladebereich 122 angeordnet ist, vorhanden sein muss.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Eingangsspannungsprüfung 402 ein Eingangsparameterschwankungsmuster erzeugen, das angibt, wie die Eingangsleistung (P_in) mit der Eingangsspannung V_in variiert. Die Eingangsleistung, die verschiedenen Eingangsspannungen entspricht, kann mit einem Fremdkörper im Ladebereich 122 durch die Steuereinheit 104 gemessen oder aufgezeichnet werden. Die gemessene Eingangsleistung kann in der Speichereinrichtung der Steuereinheit 104 gespeichert werden und kann zum Erzeugen des Eingangsleistungsschwankungsmusters verwendet werden.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess 500 veranschaulicht, der durch einen Leistungssender durchgeführt wird, um eine Fremdkörperdetektion auf der Grundlage eines Sendereingangsparameters in einer Ausführungsform zu implementieren. Der Prozess 500 kann eine oder mehrere Operationen, Aktionen oder Funktionen enthalten, wie durch einen oder mehrere der Blöcke 502, 504, 506 und/oder 508 veranschaulicht ist. Obwohl sie als diskrete Blöcke veranschaulicht sind, können verschiedene Blöcke abhängig von der gewünschten Implementierung in zusätzliche Blöcke unterteilt sein, in weniger Blöcke kombiniert werden, entfernt werden oder parallel durchgeführt werden und/oder in einer verschiedenen Reihenfolge durchgeführt werden.
Der Prozess 500 kann durch einen Drahtlosleistungssender (z. B. den Sender 102 in 1 bis 3) durchgeführt werden. In einer Ausführungsform können die Blöcke 502, 504, 506 und 508 vor einem Energieübertragungszustand zwischen dem Drahtlosleistungssender und einem Drahtlosleistungsempfänger durchgeführt werden. Der Prozess 500 kann in Block 502 beginnen. In Block 502 kann der Sender ein Objekt in einem Ladebereich (z. B. dem Ladebereich 122 in 1 bis 4) detektieren. In einer Ausführungsform kann der Sender das Objekt im Ladebereich durch Detektieren des Objekts, das an den Sender induktiv gekoppelt ist, detektieren. Die Detektion des Objekts kann in einem Zustand durchgeführt werden, der von einem Energieübertragungszustand des Senders verschieden ist. Der Prozess 500 kann von Block 502 zu Block 504 fortschreiten. In Block 504 kann der Sender einen Eingangsparameter messen, der bei einem Eingangsanschluss des Senders empfangen wird. In einer Ausführungsform kann der Eingangsparameter ein Eingangsstrom oder eine Eingangsleistung sein. Der Prozess 500 kann von Block 504 zu Block 506 fortschreiten. In Block 506 kann der Sender den gemessenen Eingangsparameter mit einem vorgegebenen Wert wie z. B. einem vorgegebenen Schwellenwert vergleichen. In einer Ausführungsform kann der Schwellenwert ein Bereich von Werten sein. Der Prozess 500 kann von Block 506 zu Block 508 fortschreiten. In Block 508 kann der Sender auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs zwischen dem gemessenen Eingangsparameter mit dem vorgegebenen Schwellenwert bestimmen, ob ein Fremdkörper im Ladebereich vorhanden ist oder nicht, oder bestimmen, ob das Objekt im Ladebereich 122 der Fremdkörper oder ein Drahtlosleistungsempfänger ist. In Reaktion darauf, dass das Ergebnis des Vergleichs, das den gemessenen Eingangsparameter angibt, außerhalb des Schwellenwerts liegt, kann der Sender bestimmen, dass das Objekt der Fremdkörper ist. In Reaktion darauf, dass das Ergebnis des Vergleichs, das den gemessenen Eingangsparameter angibt, im Schwellenwert liegt, kann der Sender bestimmen, dass das Objekt der Empfänger ist. In einer Ausführungsform kann der Sender ein Bezugsmuster bestimmen, das dem Fremdkörper entspricht. Der Sender kann den Schwellenwertbereich auf der Grundlage des Bezugsmusters und des vorgegebenen Werts bestimmen.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess 600 veranschaulicht, der durch einen Leistungssender durchgeführt wird, um eine Fremdkörperdetektion auf der Grundlage eines Sendereingangsparameters in einer Ausführungsform zu implementieren. Der Prozess 600 kann eine oder mehrere Operationen, Aktionen oder Funktionen enthalten, wie durch einen oder mehrere der Blöcke 602, 604, 606 und/oder 608 veranschaulicht ist. Obwohl sie als diskrete Blöcke veranschaulicht sind, können verschiedene Blöcke abhängig von der gewünschten Implementierung in zusätzliche Blöcke unterteilt sein, in weniger Blöcke kombiniert werden, entfernt werden oder parallel durchgeführt werden und/oder in einer verschiedenen Reihenfolge durchgeführt werden.
Der Prozess 600 kann durch einen Drahtlosleistungssender (z. B. den Sender 102 in 1 bis 3) durchgeführt werden. In einer Ausführungsform können die Blöcke 602, 604, 606 und 608 vor einem Energieübertragungszustand zwischen dem Drahtlosleistungssender und einem Drahtlosleistungsempfänger durchgeführt werden. Der Prozess 600 kann in Block 602 beginnen. In Block 602 kann der Sender ein Objekt in einem Ladebereich (z. B. dem Ladebereich 122 in 1 bis 4) detektieren. In einer Ausführungsform kann der Sender das Objekt im Ladebereich durch Detektieren des Objekts, das an den Sender induktiv gekoppelt ist, detektieren. Die Detektion des Objekts kann in einem Zustand durchgeführt werden, der von einem Energieübertragungszustand des Senders verschieden ist. Der Prozess 600 kann von Block 602 zu Block 604 fortschreiten. In Block 604 kann der Sender einen Eingangsparameter messen, der bei einem Eingangsanschluss des Senders empfangen wird. In einer Ausführungsform kann der Eingangsparameter ein Eingangsstrom oder eine Eingangsleistung sein. Der Prozess 600 kann von Block 604 zu Block 606 fortschreiten. In Block 606 kann der Sender den gemessenen Eingangsparameter mit einem vorgegebenen Wert wie z. B. einem bekannten oder einem vorgegebenen Muster, das eine Beziehung zwischen dem Eingangsparameter und einem weiteren Parameter angibt, vergleichen. Zum Beispiel kann das bekannte Muster eine einer Beziehung zwischen dem Eingangsparameter und einer Entfernung zwischen einem Fremdkörper und einem Bezugsort im Ladebereich, einer Beziehung zwischen dem Eingangsparameter und einer Betriebsfrequenz des Senders und einer Beziehung zwischen dem Eingangsparameter und einer Eingangsspannung des Senders angeben. Ferner kann der vorgegebene Wert Fällen entsprechen, in denen kein Fremdkörper im Ladebereich detektiert wird. Der Prozess 600 kann von Block 606 zu Block 608 fortschreiten. In Block 608 kann der Sender auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs zwischen dem gemessenen Eingangsparameter mit dem vorgegebenen Muster bestimmen, ob ein Fremdkörper im Ladebereich vorhanden ist oder nicht, oder bestimmen, ob das Objekt im Ladebereich 122 der Fremdkörper oder ein Drahtlosleistungsempfänger ist, In einer Ausführungsform kann der Sender in Reaktion darauf, dass das Ergebnis des Vergleichs angibt, dass der gemessenen Eingangsparameter größer als der vorgegebene Wert ist, bestimmen, dass das Objekt der Fremdkörper ist. In Reaktion darauf, dass das Ergebnis des Vergleichs kleiner als der vorgegebene Wert ist, kann der Sender bestimmen, dass das Objekt der Empfänger ist.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess 700 veranschaulicht, der durch einen Leistungssender durchgeführt wird, um eine Fremdkörperdetektion auf der Grundlage eines Sendereingangsparameters in einer Ausführungsform zu implementieren. Der Prozess 700 kann eine oder mehrere Operationen, Aktionen oder Funktionen enthalten, wie durch einen oder mehrere der Blöcke 702, 704, 706 und/oder 708 veranschaulicht ist. Obwohl sie als diskrete Blöcke veranschaulicht sind, können verschiedene Blöcke abhängig von der gewünschten Implementierung in zusätzliche Blöcke unterteilt sein, in weniger Blöcke kombiniert werden, entfernt werden oder parallel durchgeführt werden und/oder in einer verschiedenen Reihenfolge durchgeführt werden.
Der Prozess 700 kann durch einen Drahtlosleistungssender (z. B. den Sender 102 in 1 bis 3) durchgeführt werden. In einer Ausführungsform können die Blöcke 702, 704, 706 und 708 vor einem Energieübertragungszustand zwischen dem Drahtlosleistungssender und einem Drahtlosleistungsempfänger durchgeführt werden. Der Prozess 700 kann in Block 702 beginnen. In Block 702 kann der Sender ein Objekt in einem Ladebereich (z. B. den Ladebereich 122 in 1 bis 4) detektieren. In einer Ausführungsform kann der Sender das Objekt im Ladebereich durch Detektieren des Objekts, das an den Sender induktiv gekoppelt ist, detektieren. Die Detektion des Objekts kann in einem Zustand durchgeführt werden, der von einem Energieübertragungszustand des Senders verschieden ist. Der Prozess 700 kann von Block 702 zu Block 704 fortschreiten. In Block 704 kann der Sender einen Eingangsparameter, der bei einem Eingangsanschluss des Senders empfangen wird, messen. In einer Ausführungsform kann der Eingangsparameter ein Eingangsstrom oder eine Eingangsleistung sein. Der Prozess 700 kann von Block 704 zu Block 706 fortschreiten. In Block 706 kann der Sender den gemessenen Eingangsparameter mit einem vorgegebenen Wert wie z. B. einem festen Wert des Eingangsparameters vergleichen. In einer Ausführungsform kann der feste Wert des Eingangsparameters ein fester Eingangsstrom oder eine feste Eingangsleistung sein, der bzw. die durch eine Steuereinheit des Senders gemessen wird, wenn keine Fremdkörper im Ladebereich sind. Der Prozess 700 kann von Block 706 zu Block 708 fortschreiten. In Block 708 kann der Sender auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs zwischen dem gemessenen Eingangsparameter und dem festen Wert des Eingangsparameters bestimmen, ob ein Fremdkörper im Ladebereich vorhanden ist oder nicht, oder bestimmen, ob das Objekt im Ladebereich 122 der Fremdkörper oder ein Drahtlosleistungsempfänger ist. In einer Ausführungsform kann in Reaktion darauf, dass das Ergebnis des Vergleichs angibt, dass der gemessene Eingangsparameter vom festen Wert verschieden ist, der Sender bestimmen, dass das Objekt der Fremdkörper ist. In Reaktion darauf, dass das Ergebnis des Vergleichs angibt, dass der gemessene Eingangsparameter gleich dem festen Wert ist, kann der Sender bestimmen, dass das Objekt der Empfänger ist.
Der Ablaufplan und die Blockdiagramme in den Figuren veranschaulichen die Architektur, die Funktionalität und den Betrieb möglicher Implementierungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In dieser Hinsicht kann jeder Block in dem Ablaufplan oder den Blockdiagrammen ein Modul, ein Segment oder einen Abschnitt von Befehlen repräsentieren, das bzw. der einen oder mehrere ausführbare Befehle zum Implementieren der einen oder der mehreren festgelegten logischen Funktionen umfasst. In einigen alternativen Implementierungen können die Funktionen, die in den Blöcken vermerkt sind, mit einer anderen Reihenfolge als in den Figuren vermerkt ist, auftreten. Zum Beispiel können zwei Blöcke, die nacheinander gezeigt sind, tatsächlich im Wesentlichen zeitlich überlappend ausgeführt werden oder können die Blöcke abhängig von der beteiligten Funktionalität manchmal in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden. Es wird auch festgehalten, dass jeder Block der Blockdiagramme und/oder Ablaufplandarstellung und Kombinationen von Blöcken in den Blockdiagrammen und/oder der Ablaufplandarstellung durch hardware-basierte Systeme für einen besonderen Zweck, die die festgelegten Funktionen oder Vorgänge durchführen oder Kombinationen von Hardware für einen besonderen Zweck und Computerbefehlen ausführen, implementiert werden kann.
Die hier verwendete Terminologie dient lediglich zum Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und ist nicht dazu vorgesehen, die Erfindung zu beschränken. Wie hierin verwendet sind die Singularformen „ein“, „eine“ und „die“ derart vorgesehen, dass sie ebenfalls die Pluralformen enthalten, sofern es der Kontext nicht klar anders angibt. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassen“, wenn sie in dieser Spezifikation verwendet werden, das Vorliegen von angegebenen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten festlegen, jedoch nicht das Vorliegen oder das Hinzufügen eines bzw. einer oder mehrerer weiterer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
Die entsprechenden Strukturen, Materialien, Vorgänge und Entsprechungen aller Mittel oder Schritt- zuzüglich Funktionselemente sind in den Ansprüchen unten gegebenenfalls derart vorgesehen, dass sie eine Struktur, ein Material oder einen Vorgang zum Durchführen der Funktion in Kombination mit weiteren beanspruchten Elementen, wie konkret beansprucht ist, enthalten. Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung wurde für Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung präsentiert, ist jedoch nicht dazu vorgesehen, erschöpfend oder auf die Erfindung in der offenbarten Form beschränkt zu sein. Viele Abwandlungen und Varianten werden für einschlägige Fachleute offensichtlich sein, ohne vom Umfang und Gedanken der Erfindung abzuweichen. Die Ausführungsform wurde gewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und die praktische Anwendung am besten zu erläutern und anderen einschlägigen Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung für verschiedene Ausführungsformen mit verschiedenen Änderungen, die für die bestimmte vorgesehene Verwendung geeignet sind, zu verstehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 63/277684 [0001]

Claims

Halbleitereinrichtung für einen Drahtlosleistungssender, die Folgendes umfasst: eine Treiberschaltung, die konfiguriert ist, eine Senderspule anzusteuern, um Leistung drahtlos zu einem Drahtlosleistungsempfänger zu liefern; und einen Drahtlosleistungssender, der an die Treiberschaltung gekoppelt ist und konfiguriert ist, die Treiberschaltung zu steuern, wobei der Drahtlosleistungssender konfiguriert ist zum Detektieren eines Objekts, das an einen Drahtlosleistungssender induktiv gekoppelt ist; Messen vor einem Energieübertragungszustand zwischen dem Drahtlosleistungssender und dem Drahtlosleistungsempfänger eines Eingangsparameters, wobei der Eingangsparameter ein Eingangsstrom oder eine Eingangsleistung ist, Vergleichen des gemessenen Eingangsparameters mit einem vorgegebenen Wert und Bestimmen, ob das Objekt ein Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist, auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs zwischen dem gemessenen Eingangsparameter und dem vorgegebenen Wert.
Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Drahtlosleistungssender ferner konfiguriert ist zum Steuern einer Eingangsspannung, wobei die Eingangsspannung eine Spannung ist, die zur Treiberschaltung geliefert wird; Messen eines ersten Eingangsparameters und eines zweiten Eingangsparameters, wobei der erste Eingangsparameter der Eingangsparameter ist, wenn die Eingangsspannung eine erste Eingangsspannung ist, und der zweite Eingangsparameter der Eingangsparameter ist, wenn die Eingangsspannung eine zweite Eingangsspannung ist, die von der ersten Eingangsspannung verschieden ist; und Bestimmen, ob das Objekt der Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist, auf der Grundlage des ersten Eingangsparameters, des zweiten Eingangsparameters, der ersten Eingangsspannung und der zweiten Eingangsspannung.
Halbleitereinrichtung nach Anspruch 2, wobei der Drahtlosleistungssender ferner konfiguriert ist zum Bestimmen, ob das Objekt der Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist, auf der Grundlage eines Werts, der durch Teilen einer Differenz zwischen dem ersten Eingangsparameter und dem zweiten Eingangsparameter durch eine Differenz zwischen der ersten Eingangsspannung und der zweiten Eingangsspannung erhalten wird.
Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Drahtlosleistungssender ferner konfiguriert ist zum Steuern einer Betriebsfrequenz zum Ansteuern der Treiberschaltung; Messen eines ersten Eingangsparameters und eines zweiten Eingangsparameters, wobei der erste Eingangsparameter der Eingangsparameter ist, wenn die Betriebsfrequenz eine erste Betriebsfrequenz ist, und der zweite Eingangsparameter der Eingangsparameter ist, wenn die Betriebsfrequenz eine zweite Betriebsfrequenz ist, die von der ersten Betriebsfrequenz verschieden ist; und Bestimmen, ob das Objekt der Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist, auf der Grundlage des ersten Eingangsparameters, des zweiten Eingangsparameters, der ersten Betriebsfrequenz und der zweiten Betriebsfrequenz.
Halbleitereinrichtung nach Anspruch 4, wobei ein Drahtlosleistungssender ferner konfiguriert ist zum Bestimmen, ob das Objekt der Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist, auf der Grundlage eines Werts, der durch Teilen einer Differenz zwischen dem ersten Eingangsparameter und dem zweiten Eingangsparameter durch eine Differenz zwischen der ersten Betriebsfrequenz und der zweiten Betriebsfrequenz erhalten wird.
Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, wobei der vorgegebene Wert ein fester Wert des gemessenen Eingangsparameters ist und die Steuereinheit konfiguriert ist zum: Bestimmen in Reaktion darauf, dass der gemessene Eingangsparameter vom festen Wert verschieden ist, dass das Objekt der Fremdkörper ist; und Bestimmen in Reaktion darauf, dass der gemessene Eingangsparameter gleich dem festen Wert ist, dass das Objekt der Drahtlosleistungsempfänger ist.
Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, wobei der vorgegebene Wert einer Beziehung zwischen dem Eingangsparameter und einer Entfernung zwischen dem Fremdkörper und einem Bezugsort in einem Ladebereich des Drahtlosleistungssenders entspricht.
Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine integrierte Schaltung, die konfiguriert ist zum Detektieren eines Objekts, das an einen Drahtlosleistungssender induktiv gekoppelt ist; Messen vor einem Energieübertragungszustand zwischen dem Drahtlosleistungssender und einem Drahtlosleistungsempfänger eines Eingangsparameters, wobei der Eingangsparameter ein Eingangsstrom oder eine Eingangsleistung ist, Vergleichen des gemessenen Eingangsparameters mit einem vorgegebenen Wert und Bestimmen, ob das Objekt ein Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist, auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs zwischen dem gemessenen Eingangsparameter und dem vorgegebenen Wert.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die integrierte Schaltung ferner konfiguriert ist zum Messen eines ersten Eingangsparameters und eines zweiten Eingangsparameters, wobei der erste Eingangsparameter der Eingangsparameter ist, wenn die Eingangsspannung eine erste Eingangsspannung ist, und der zweite Eingangsparameter der Eingangsparameter ist, wenn die Eingangsspannung eine zweite Eingangsspannung ist, die von der ersten Eingangsspannung verschieden ist; und Bestimmen, ob das Objekt der Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist, auf der Grundlage des ersten Eingangsparameters, des zweiten Eingangsparameters, der ersten Eingangsspannung und der zweiten Eingangsspannung.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die integrierte Schaltung ferner konfiguriert ist zum Bestimmen, ob das Objekt der Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist, auf der Grundlage eines Werts, der durch Teilen einer Differenz zwischen dem ersten Eingangsparameter und dem zweiten Eingangsparameter durch eine Differenz zwischen der ersten Eingangsspannung und der zweiten Eingangsspannung erhalten wird.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die integrierte Schaltung ferner konfiguriert ist zum Messen eines ersten Eingangsparameters und eines zweiten Eingangsparameters, wobei der erste Eingangsparameter der Eingangsparameter ist, wenn die Betriebsfrequenz eine erste Betriebsfrequenz ist, und der zweite Eingangsparameter der Eingangsparameter ist, wenn die Betriebsfrequenz eine zweite Betriebsfrequenz ist, die von der ersten Betriebsfrequenz verschieden ist; und Bestimmen, ob das Objekt der Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist, auf der Grundlage des ersten Eingangsparameters, des zweiten Eingangsparameters, der ersten Betriebsfrequenz und der zweiten Betriebsfrequenz.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die integrierte Schaltung ferner konfiguriert ist zum Bestimmen, ob das Objekt der Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist, auf der Grundlage eines Werts, der durch Teilen einer Differenz zwischen dem ersten Eingangsparameter und dem zweiten Eingangsparameter durch eine Differenz zwischen der ersten Betriebsfrequenz und der zweiten Betriebsfrequenz erhalten wird.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der vorgegebene Wert ein fester Wert des gemessenen Eingangsparameters ist und die integrierte Schaltung konfiguriert ist zum Bestimmen in Reaktion darauf, dass der gemessene Eingangsparameter vom festen Wert verschieden ist, dass das Objekt der Fremdkörper ist; und Bestimmen in Reaktion darauf, dass der gemessene Eingangsparameter gleich dem festen Wert ist, dass das Objekt der Drahtlosleistungsempfänger ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der vorgegebene Wert einer Beziehung zwischen dem Eingangsparameter und einer Entfernung zwischen dem Fremdkörper und einem Bezugsort in einem Ladebereich des Drahtlosleistungssenders entspricht.
Verfahren zum Betreiben eines Drahtlosleistungssenders, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Detektieren durch eine integrierte Schaltung eines Objekts, das an einen Drahtlosleistungssender induktiv gekoppelt ist; Messen durch die integrierte Schaltung vor einem Energieübertragungszustand zwischen dem Drahtlosleistungssender und einem Drahtlosleistungsempfänger eines Eingangsparameters, wobei der Eingangsparameter ein Eingangsstrom oder eine Eingangsleistung ist; Vergleichen durch die integrierte Schaltung des gemessenen Eingangsparameters mit einem vorgegebenen Wert und Bestimmen durch die integrierte Schaltung auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs zwischen dem gemessenen Eingangsparameter und dem vorgegebenen Wert, ob das Objekt ein Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner Folgendes umfasst: Messen durch die integrierte Schaltung eines ersten Eingangsparameters und eines zweiten Eingangsparameters, wobei der erste Eingangsparameter der Eingangsparameter ist, wenn die Eingangsspannung eine erste Eingangsspannung ist, und der zweite Eingangsparameter der Eingangsparameter ist, wenn die Eingangsspannung eine zweite Eingangsspannung ist, die von der ersten Eingangsspannung verschieden ist; und Bestimmen durch die integrierte Schaltung, ob das Objekt der Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist, auf der Grundlage des ersten Eingangsparameters, des zweiten Eingangsparameters, der ersten Eingangsspannung und der zweiten Eingangsspannung.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Bestimmen, ob das Objekt der Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist, ein Bestimmen durch die integrierte Schaltung eines Werts umfasst, der durch Teilen einer Differenz zwischen dem ersten Eingangsparameter und dem zweiten Eingangsparameter durch eine Differenz zwischen der ersten Eingangsspannung und der zweiten Eingangsspannung erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner Folgendes umfasst: Messen durch die integrierte Schaltung eines ersten Eingangsparameters und eines zweiten Eingangsparameters, wobei der erste Eingangsparameter der Eingangsparameter ist, wenn die Betriebsfrequenz eine erste Betriebsfrequenz ist, und der zweite Eingangsparameter der Eingangsparameter ist, wenn die Betriebsfrequenz eine zweite Betriebsfrequenz ist, die von der ersten Betriebsfrequenz verschieden ist; und Bestimmen durch die integrierte Schaltung, ob das Objekt der Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist, auf der Grundlage des ersten Eingangsparameters, des zweiten Eingangsparameters, der ersten Betriebsfrequenz und der zweiten Betriebsfrequenz.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Bestimmen, ob das Objekt der Fremdkörper oder der Drahtlosleistungsempfänger ist, ein Bestimmen durch die integrierte Schaltung eines Werts umfasst, der durch Teilen einer Differenz zwischen dem ersten Eingangsparameter und dem zweiten Eingangsparameter durch eine Differenz zwischen der ersten Betriebsfrequenz und der zweiten Betriebsfrequenz erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der vorgegebene Wert einer Beziehung zwischen dem Eingangsparameter und einer Entfernung zwischen dem Fremdkörper und einem Bezugsort in einem Ladebereich des Drahtlosleistungssenders entspricht.