ES2875973T3 - Fuente de alimentación inductiva con identificación de dispositivo - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo remoto (14, 14', 14'', 14''') para recibir energía inalámbrica de una fuente de alimentación inductiva (12), comprendiendo dicho dispositivo remoto: - una bobina secundaria (22, 22', 22'', 22''') dispuesta para recibir la energía inalámbrica de la fuente de alimentación inductiva a una frecuencia de transferencia de energía operativa; - un rectificador (30, 30', 30'', 30'''); - un circuito de carga (32, 32', 32'', 32'''); - una batería (34, 34', 34'', 34'''); - un circuito principal (36, 36', 36'', 36'''); - uno o más condensadores de identificación (38', 38'', 38a-c''') conectados en paralelo a la bobina secundaria que están configurados para proporcionar una o más frecuencias de identificación resonantes predeterminadas diferentes de la frecuencia de transferencia de energía operativa, en donde las una o más frecuencias de identificación resonantes predeterminadas identifican una clase del dispositivo remoto; en donde todos los dispositivos remotos que operan dentro de un conjunto determinado de parámetros operativos están asignados a la misma clase; - un circuito de retardo de activación de carga (54', 54'', 54''') dispuesto para evitar que el circuito de carga y/o el circuito principal reciban energía durante un período de tiempo suficiente para que los uno o más condensadores de identificación establezcan resonancia cuando la fuente de alimentación realiza un ciclo a través de cada una de las frecuencias de identificación y para que esa resonancia se transmita a la fuente de alimentación mediante impedancia reflejada; y en donde las una o más frecuencias de identificación resonantes predeterminadas están configuradas para permitir la identificación de la clase del dispositivo remoto por la fuente de alimentación inductiva.

Description

DESCRIPCIÓN
Fuente de alimentación inductiva con identificación de dispositivo
La presente invención se refiere a una diversidad de dispositivos remotos alternativos alimentados por una fuente de alimentación inductiva.
Existe un interés significativo y en continuo aumento en los sistemas de fuente de alimentación inalámbricos, en particular en el campo de la electrónica de consumo y negocio, tales como teléfonos móviles, reproductores de música, asistentes digitales personales y otros dispositivos remotos. Los sistemas de fuente de alimentación inalámbricos proporcionan una diversidad de beneficios con respecto a las conexiones cableadas convencionales. Lo más importante, eliminan la necesidad de diversos cables de carga y la necesidad de enchufar y desenchufar repetidamente los dispositivos electrónicos para recargarlos, reduciendo de ese modo el coste y mejorando la facilidad y comodidad de uso.
Los sistemas para proporcionar alimentación inalámbrica usando los principios de la inducción electromagnética están disponibles desde hace muchos años. Los sistemas convencionales han conseguido un éxito limitado como resultado de las limitaciones prácticas de la tecnología inductiva preexistente. Por ejemplo, para proporcionar una operación razonablemente eficaz, los sistemas inductivos convencionales requieren por lo general una alineación cercana y precisa entre la bobina primaria y la bobina secundaria, así como un alto grado de ajuste coordinado entre la electrónica de la fuente de alimentación inductiva y la electrónica del dispositivo remoto. Estos problemas se complican por el hecho de que diferentes dispositivos remotos operan por lo general con diferentes parámetros. Por ejemplo, es probable que un modelo de teléfono móvil tenga un conjunto diferente de parámetros operativos que un modelo de teléfono móvil diferente, y es probable que existan diferencias incluso mayores entre dispositivos remotos de diferentes tipos, tales como un teléfono móvil y un reproductor de música.
El documento de Patente de Estados Unidos 6.825.620 de Kuennen et al. desvela un sistema de fuente de alimentación inductiva que tiene la capacidad de ajustar su operación para corresponderse con los parámetros operativos de diversas cargas. El documento de Patente de Estados Unidos 6.825.620 de Kuennen et al., se titula "Inductively Coupled Ballast Circuit" y se publicó el 30 de noviembre de 2004. Este sistema de fuente de alimentación inductiva es capaz de alimentar de forma eficaz una amplia diversidad de cargas. Aunque es una notable mejora con respecto a los sistemas preexistentes, en algunas aplicaciones, existe el deseo de una eficacia incluso mayor para un intervalo más amplio de productos usando un solo sistema de fuente de alimentación inductiva. En algunas aplicaciones, existe el deseo de una sola fuente de alimentación inductiva que sea capaz de hacer la distinción entre diferentes cargas, basándose en diversos parámetros operativos de dichas cargas. En otras aplicaciones, también existe el deseo de un solo sistema de fuente de alimentación inductiva capaz de reconocer con mayor facilidad estados de error en un amplio intervalo de dispositivos remotos.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se define mediante el aparato de la reivindicación independiente 1. Se definen realizaciones preferentes de la invención en las reivindicaciones adjuntas.
Estos y otros objetos, ventajas, y características de la invención se entenderán y valorarán con mayor facilidad por referencia a la descripción detallada de la realización actual y los dibujos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema de fuente de alimentación inductiva de acuerdo con una realización de la divulgación, no cubierta en las reivindicaciones adjuntas.
La Figura 2 es un diagrama de circuito del sistema de fuente de alimentación inductiva de una realización, no cubierta en las reivindicaciones adjuntas.
La Figura 3A es un diagrama de circuito de un dispositivo remoto alternativo que tiene un condensador de identificación de acuerdo con la presente invención.
La Figura 3B es un diagrama de circuito de un dispositivo remoto alternativo que tiene una pluralidad de condensadores de identificación de acuerdo con la presente invención.
La Figura 4 es un diagrama de circuito de un segundo dispositivo remoto alternativo.
La Figura 5 es una tabla que muestra diversos valores de condensadores y frecuencias resonantes asociadas disponibles de combinaciones seleccionadas de condensadores.
La Figura 6 es un diagrama de flujo que muestra las etapas generales de un método para identificar un dispositivo remoto.
DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES
Un sistema de fuente de alimentación inductiva de acuerdo con una realización de la divulgación, no cubierta en las reivindicaciones adjuntas, se muestra en la Figura 1. El sistema de fuente de alimentación inductiva 10 incluye generalmente una fuente de alimentación inductiva adaptativa ("AIPS") 12 y uno de una pluralidad de dispositivos remotos 14. La AIPS 12 incluye generalmente un circuito almacenador 48 con una bobina primaria 18 (véase la Figura 2) capaz de transmitir energía inductivamente. La AIPS también incluye un controlador 20 para controlar selectivamente la frecuencia a la que genera energía la bobina primaria 18, y un sensor 16 capaz de detectar la impedancia reflejada de un dispositivo remoto 14. La AIPS está destinada para uso con uno o más dispositivos remotos 14, cada uno de los cuales tiene una frecuencia resonante única y un patrón único de frecuencias resonantes. En operación, la AIPS 12 aplica energía a la bobina primaria 18 con una frecuencia de identificación y a continuación evalúa la impedancia reflejada del dispositivo remoto 14 usando el sensor de corriente 16. Si el dispositivo remoto 14 tiene una frecuencia resonante en la frecuencia de identificación, entonces la AIPS 12 conoce el tipo de dispositivo remoto que está acoplado inductivamente a la AIPS 12 y la AIPS 12 puede recuperar los parámetros operativos para una tabla de referencias u otro dispositivo de memoria. La AIPS puede usar la información recuperada para proporcionar una operación eficaz del dispositivo remoto y para identificar estados de error.
I. Fuente de alimentación inductiva adaptativa.
La presente realización, no cubierta por las reivindicaciones adjuntas, es adecuada para uso con una amplia diversidad de fuentes de alimentación inductivas adaptativas. Como se usa en el presente documento, la expresión "fuente de alimentación inductiva adaptativa" pretende incluir en líneas generales cualquier fuente de alimentación inductiva capaz de proporcionar energía a una pluralidad de frecuencias diferentes. Con fines divulgativos, la presente invención se describe con respecto a una AIPS 12 particular. Sin embargo, la AIPS 12 ilustrada es meramente a modo de ejemplo, y la presente realización, no cubierta por las reivindicaciones adjuntas, puede implementarse básicamente con cualquier AIPS capaz de proporcionar energía inductiva a frecuencias variables.
En la realización ilustrada, no cubierta por las reivindicaciones adjuntas, la AIPS 12 incluye generalmente un controlador de frecuencia 20 y un circuito almacenador 48. En operación, el controlador de frecuencia 20 aplica energía al circuito almacenador 48 para generar una fuente de energía inductiva electromagnética. El controlador de frecuencia 20 de la realización ilustrada, no cubierta por las reivindicaciones adjuntas, incluye generalmente un microcontrolador 40, un oscilador 42, un excitador 44 y un inversor 46. El microcontrolador 40 puede ser un microcontrolador, tal como un PIC1 8LF1 320, o un microprocesador de fin más general. El oscilador 42 y el excitador 44 pueden ser componentes discretos o pueden estar incorporados al microcontrolador 40, por ejemplo, en la realización, no cubierta por la reivindicaciones adjuntas, ilustrada en la Figura 2, el oscilador 42 es un módulo dentro del microcontrolador 40. El controlador de frecuencia 20 también puede incluir una fuente de alimentación de baja tensión 26 para alimentar energía de baja tensión al microprocesador 40 y el excitador 44. En esta realización, los diversos componentes del controlador de frecuencia 20 impulsan colectivamente el circuito almacenador 48 a una frecuencia dictada por el microcontrolador 40. Más específicamente, el microcontrolador 40 establece la sincronización del oscilador 42. En ciertos modos de operación, el microprocesador 40 puede establecer la frecuencia operativa en función de la entrada del sensor de corriente 16. El oscilador 42, a su vez, opera el excitador 44 a la frecuencia establecida por el microcontrolador 40. El excitador 44 proporciona las señales necesarias para operar los interruptores 47a-b en el inversor 46. Como resultado, el inversor 46 proporciona energía CA (corriente alterna) al circuito almacenador 48 a partir de una fuente de energía CC (corriente continua) 50.
En la realización ilustrada, no cubierta por las reivindicaciones adjuntas, el sensor de corriente 16 es un transformador de corriente que tiene su bobina principal dispuesta en el circuito almacenador 48 y su bobina secundaria conectada al microcontrolador 40. La AIPS puede incluir circuitos acondicionadores 28 para acondicionar la salida del transformador de corriente antes de que se suministre al microcontrolador 40. Aunque la realización ilustrada incluye un transformador de corriente para detectar la impedancia reflejada del dispositivo remoto, la AIPS 12 puede incluir básicamente cualquier tipo alternativo de sensor capaz de proporcionar información con respecto a la impedancia reflejada desde el dispositivo remoto 14. Además, aunque el sensor de corriente 16 de la realización ilustrada está situado en el circuito almacenador, el sensor de corriente (u otro sensor de impedancia reflejada) puede estar situado básicamente en cualquier ubicación donde sea capaz de proporcionar lecturas indicativas de la presencia o ausencia de resonancia en el dispositivo remoto.
En la realización ilustrada, no cubierta por las reivindicaciones adjuntas, la AIPS incluye además una tabla de referencias 24 u otro dispositivo de memoria capaz de almacenar información con respecto a los parámetros operativos de una pluralidad de dispositivos remotos 14. La información almacenada puede usarse para permitir que la AIPS 12 alimente de forma más eficaz el dispositivo remoto 14 y reconozca con mayor facilidad estados de error. En algunas aplicaciones, la AIPS 12 puede destinarse para uso con un conjunto específico de dispositivos remotos 14. En estas aplicaciones, la tabla de referencias 24 incluye la frecuencia (o patrón de frecuencias) resonante única para cada dispositivo remoto 14, junto con la colección deseada de información asociada, tal como frecuencias operativas máxima y mínima y uso de corriente. Sin embargo, la tabla de referencias 24 puede incluir básicamente cualquier información que pueda ser útil para la AIPS en la operación del dispositivo remoto 14. Por ejemplo, en aplicaciones donde sea deseable establecer comunicaciones inalámbricas con el dispositivo remoto 14, la tabla de referencias 24 puede incluir información con respecto al protocolo de comunicación inalámbrica del dispositivo remoto 14.
El circuito almacenador 48 incluye generalmente la bobina primaria 18 y un condensador 52. La capacidad del condensador 42 puede seleccionarse para equilibrar la impedancia de la bobina primaria 18 en parámetros operativos anticipados. El circuito almacenador 48 puede ser un circuito almacenador resonante en serie (como se muestra) o un circuito almacenador resonante en paralelo (no se muestra). La presente realización, no cubierta por las reivindicaciones adjuntas, puede incorporarse a la AIPS mostrada en el documento de Patente de Estados Unidos 6.825.620. Como ejemplo adicional, la presente realización, no cubierta por la reivindicaciones adjuntas, puede incorporarse a la AIPS mostrada en el documento de Publicación de Solicitud de Patente de Estados Unidos US 2004/130916A1 de Baarman, titulado "Adapted Inductive Power Supply" y publicado el 8 de julio de 2004 (n.° de serie U.S. 10/689.499, presentado el 20 de octubre de 2003). Además, puede ser deseable usar la presente realización, no cubierta por la reivindicaciones adjuntas, en relación con una AIPS capaz de establecer comunicaciones inalámbricas con el dispositivo remoto, tal como la AIPS mostrada en el documento de Publicación de Solicitud de Patente de Estados Unidos US 2004/130915A1 de Baarman, titulado "Adapted Inductive Power Supply with Communication" y publicado el 8 de julio de 2004 (n.° de serie U.S. 10/689.148, presentado el 20 de octubre de 2003).
II. Dispositivos remotos.
La presente invención está destinada para uso con una amplia diversidad de dispositivos remotos de diseños y construcciones variables. Se prevé que estos dispositivos remotos diversos requieran energía a una frecuencia variable y tengan diferentes requisitos de corriente.
En algunas aplicaciones, el dispositivo remoto puede incluir inherentemente una frecuencia resonante o patrón de frecuencias resonantes únicos. Por ejemplo, un tipo específico de dispositivo remoto puede incluir una frecuencia resonante a 195 kHz. Si ninguno de los demás dispositivos remotos identificados por la AIPS incluye una frecuencia resonante a 195 kHz, entonces 195 kHz puede operar como la frecuencia de identificación para este tipo de dispositivo remoto. Por otra parte, si el dispositivo remoto no incluye una frecuencia resonante que sea única entre el conjunto de dispositivos remotos que pueden necesitar identificarse, entonces puede ser posible usar la presencia de un patrón único de frecuencias resonantes para identificar el dispositivo remoto. Por ejemplo, un dispositivo remoto puede tener una frecuencia resonante a 195 kHz y otra frecuencia resonante a 215 kHz. Incluso si otros dispositivos remotos tienen una frecuencia resonante a 195 kHz o a 215 kHz, la combinación de las dos frecuencias resonantes en un único tipo de dispositivo remoto puede ser suficiente para identificar exclusivamente el tipo de dispositivo remoto. Si dos frecuencias resonantes no son suficientes para identificar exclusivamente un tipo de dispositivos remotos, entonces pueden considerarse incluso más frecuencias resonantes hasta que surja un patrón único de frecuencias de identificación.
Con fines divulgativos, la presente invención muestra un dispositivo remoto 14 que tiene una frecuencia de identificación inherente en la Figura 2. En la realización de la Figura 2, el dispositivo remoto 14 incluye generalmente una bobina secundaria 22 para recibir energía de la AIPS 12, un puente 30 (u otro rectificador para convertir energía CA en CC), un circuito de carga 32, una batería 34 y un circuito principal 36. En operación, el puente 30 convierte la energía CA generada en la bobina secundaria 22 en energía c C, que se requiere para la operación del circuito de carga 32 en esta realización. Los circuitos de carga se conocen bien y se usan ampliamente en una diversidad de dispositivos electrónicos recargables. Si se desea, el circuito de carga 32 puede configurarse para cargar la batería 34 y/o alimentar el dispositivo remoto 14 (si el dispositivo remoto 14 está encendido). Los circuitos de carga capaces de cargar y/o alimentar el dispositivo electrónico se conocen bien y por lo tanto no se describirán con detalle. En algunas aplicaciones, el circuito de carga 32 puede ser una parte del circuito principal 36. En otras aplicaciones, el circuito de carga 32 será un circuito distinto y, si se desea, puede controlarse incluso por la AIPS 12. La expresión "circuito principal" se usa en términos generales para referirse a la circuitería operativa del dispositivo remoto 14.
Aunque la realización ilustrada se describe con respecto a un dispositivo remoto alimentado por una batería, un ejemplo, no cubierto por las reivindicaciones adjuntas, puede usarse alternativamente para alimentar directamente un dispositivo remoto eliminando la batería 34 y el circuito de carga 32 y conectando la bobina secundaria 22 al circuito principal 36, por ejemplo, mediante la circuitería acondicionadora de alimentación apropiada, que puede incluir un transformador o rectificador (tal como el puente 30).
En la presente invención, puede proporcionarse un dispositivo remoto con uno o más condensadores de identificación que proporcionen resonancia en las frecuencias de identificación deseadas. Aunque utilizable con todos los dispositivos remotos, esta realización es quizá más útil con dispositivos remotos que no tienen una frecuencia de identificación inherente o un patrón inherente de identificación de frecuencias. La Figura 3A muestra un diagrama de circuito de un dispositivo remoto 14' a modo de ejemplo que tiene un condensador de identificación 38'. Como se muestra en la Figura 3A, un condensador de identificación 38' está conectado en paralelo a través de la bobina secundaria 22'. El condensador de identificación 38' tiene una capacidad seleccionada para establecer resonancia en la frecuencia de identificación. En la presente invención, es posible que el circuito de carga 32' y/o el circuito principal 36' enmascaren el condensador de identificación 38' haciendo difícil o imposible que la AIPS 12 reconozca la presencia del condensador de identificación 38'. Por tanto, en la invención, el dispositivo remoto 14' incluye un circuito de retardo de activación de carga 54' que evita que el circuito de carga 32' y/o el circuito principal 36' reciban energía durante un período de tiempo suficiente para que el condensador de identificación 38' establezca resonancia y para que la resonancia se transmita a la AIPS 12 a través de la impedancia reflejada. El circuito de retardo de activación de carga 54' puede incluir un único circuito interruptor temporizado que conecta el puente 30' al circuito de carga 32' solo después de que haya transcurrido un período de tiempo suficiente. Esta realización es particularmente adecuada para incorporar la presente invención a dispositivos remotos que ya incluyen un circuito de carga. La Figura 4 muestra una realización alternativa destinada principalmente para uso en la incorporación de la presente invención a dispositivos remotos que aún no incluyen circuitería de carga o que incluyen circuitería de carga que tiene un microprocesador con una entrada de activación. En esta realización, el circuito de retardo de activación de carga 54''' está conectado a la entrada de "activación" del microprocesador en la circuitería de carga 32'''. En esta realización, el circuito de retardo de activación de carga 54''' no activa la circuitería de carga 32''' hasta que ha transcurrido una cantidad de tiempo suficiente para que la AIPS reconozca si el condensador de identificación 38''' ha establecido resonancia o no. El circuito de retardo de activación de carga puede ser básicamente cualquier circuitería capaz de evitar que el circuito de carga y/o el circuito principal enmascaren el condensador de identificación durante el tiempo suficiente para que la AIPS 12 reconozca si se ha establecido resonancia.
En la Figura 3A, el dispositivo remoto 14' incluye solo un único condensador de identificación 38'. En la realización mostrada en la Figura 3B5 el dispositivo remoto 14'' está provisto con tres condensadores de identificación 38a-c'' conectados en paralelo a la carga proporcionando cada uno resonancia a una frecuencia diferente. De forma similar, si se desea, pueden proporcionarse condensadores de identificación adicionales para establecer incluso más frecuencias resonantes adicionales. Por ejemplo, la Figura 5 es una tabla que muestra las frecuencias de resonancia que pueden proporcionarse usando diferentes combinaciones de cuatro condensadores. Las primeras cuatro columnas encabezadas por C1-C4 enumeran la capacidad (en microfaradios) de cuatro condensadores diferentes. En este ejemplo, los condensadores son condensadores de 8,2, 6,8, 3,3, y 2,2 microfaradios. Los condensadores usados en esta tabla son meramente a modo de ejemplo y no se pretende que limiten el alcance de la presente invención. Las segundas cuatro columnas encabezadas por C1-C4 identifican los condensadores incluidos en esa combinación particular, usando un "1" para representar la presencia de un condensador y un "0" para representar la ausencia de un condensador. La columna encabezada por "Capacidad" proporciona la capacidad combinada de los condensadores en esa combinación particular. La columna encabezada por "Frecuencia" proporciona la frecuencia resonante de la combinación de condensadores cuando la inductancia es 0,000000309 como se especifica en la última columna. Por ejemplo, la fila cuatro incluye un "1" en las columnas C1 y C2 para indicar que se combinan un condensador de 8,2 microfaradios y un condensador de 6,8 microfaradios para proporcionar una capacidad combinada de 3,7173 microfaradios, que tendrá una frecuencia resonante de aproximadamente 148,5 kHz. Además de la frecuencia resonante creada por la capacidad combinada de los dos condensadores, los condensadores de identificación también establecerán resonancia en las capacidades individuales para cada condensador de esa combinación. De ese modo, continuando con el ejemplo de la fila 4, los condensadores combinados también tendrán una frecuencia resonante a aproximadamente 100 kHz (la frecuencia de resonancia del condensador de 8,2 microfaradios) y a aproximadamente 109,9 kHz (la frecuencia de resonancia del condensador de 6,8 microfaradios). Como puede observarse, la combinación de condensadores de 8,2 y 6,8 microfaradios proporciona un patrón de frecuencias de identificación con resonancia a aproximadamente 100 kHz, 109,9 kHz y 148,5 kHz.
III. Operación.
La operación general del sistema 10 se describe con respecto la Figura 6. En esta realización, el sistema 10 está configurado para reconocer uno de una pluralidad de dispositivos remotos. Cada dispositivo remoto incluye una sola frecuencia resonante que es única entre los dispositivos remotos. Por consiguiente, la AIPS 12 puede identificar exclusivamente un dispositivo remoto realizando un ciclo a través de cada una de las frecuencias de identificación potenciales hasta que se presente un dispositivo remoto que establezca resonancia a una de las frecuencias de identificación potenciales.
En la realización ilustrada, la AIPS 12 está provista con datos que definen una pluralidad de frecuencias de identificación potenciales. Por ejemplo, puede almacenarse una lista o tabla de frecuencias de identificación potenciales en una memoria integrada en el microcontrolador 40. El proceso de identificación comienza ajustando 100 la frecuencia de identificación a la primera frecuencia de la lista. La AIPS aplica 102 entonces energía al circuito almacenador 48 en la frecuencia de identificación. La AIPS 12 continúa aplicando energía al circuito almacenador 48 durante un período de retardo 104. El período de retardo se selecciona para proporcionar suficiente tiempo al dispositivo remoto 14 para establecer resonancia y para generar suficiente impedancia reflejada en el circuito almacenador 48. El período de retardo puede ser un período de tiempo fijo que permanece constante en todo el proceso de identificación. El período de retardo puede variar de aplicación a aplicación, pero en la realización ilustrada es aproximadamente 6 microsegundos. En algunas aplicaciones, el retardo suficiente puede ser inherente al sistema y por tanto puede no requerir la implementación de una etapa de retardo deliberada distinta. Si el dispositivo remoto 14 incluye una frecuencia resonante en la frecuencia de identificación, el dispositivo remoto 14 consumirá corriente y este aumento de consumo de corriente se reflejará de vuelta en el circuito almacenador 48 mediante la impedancia reflejada. Después de completarse el retardo 104, el microprocesador 40 obtiene 106 una entrada proveniente del sensor de corriente 16. Como se ha indicado anteriormente, la salida del sensor de corriente 16 puede acondicionarse usando circuitería acondicionadora 28. El microprocesador 40 evalúa la entrada proveniente del sensor de corriente 16 para determinar si el dispositivo remoto 14 tiene una frecuencia resonante en la frecuencia de identificación actual. En esta realización, el microprocesador 40 concluirá que existe una frecuencia resonante si la lectura del sensor de corriente es superior a un valor umbral. Por lo general, el valor umbral para una aplicación específica será un valor superior al ruido de fondo de esa aplicación más una zona muerta adicional. La cantidad de la zona muerta puede variar de aplicación a aplicación.
Si el microprocesador 40 determina que el dispositivo remoto 14 no incluye una frecuencia resonante en la frecuencia de identificación actual, entonces el controlador 20 se prepara para aplicar la siguiente frecuencia de identificación al circuito almacenador 48. Más específicamente, el microprocesador 40 introduce un retardo 114 durante un período de tiempo relativamente corto. El período de retardo se selecciona para proporcionar suficiente tiempo al dispositivo remoto 14 para estabilizarse y a la energía del dispositivo remoto 14 para disiparse suficientemente. El período de retardo puede ser un período de tiempo fijo que permanece constante durante todo el proceso identificación. El período de retardo de estabilización puede variar de aplicación a aplicación, pero en la realización ilustrada es aproximadamente 5 microsegundos. En algunas aplicaciones, el retardo suficiente puede ser inherente al sistema y por tanto no requerir la implementación de una etapa de retardo de estabilización deliberada distinta. Después del retardo, el microprocesador 40 ajusta la frecuencia de identificación a la siguiente frecuencia de la lista de frecuencias de identificación potenciales. El proceso se repite entonces comenzando por la etapa de aplicar 102 energía al circuito almacenador 48 en la nueva frecuencia de identificación.
Si el microprocesador 40 determina que el dispositivo remoto 14 incluye una frecuencia resonante en la frecuencia de identificación actual, el microprocesador 40 recuperará 110 los parámetros operativos de la tabla de referencias 24 y saldrá del proceso de identificación de dispositivo remoto. A continuación, el microprocesador 40 puede operar 112 el dispositivo remoto 14 usando los parámetros operativos recuperados de la tabla de referencias 24. La tabla de referencias 24 puede incluir una frecuencia operativa anticipada y puede comenzar la operación aplicando energía al circuito almacenador 48 en la frecuencia operativa recordada. El microprocesador 40 también puede usar valores de consumo de corriente máximos y mínimos obtenidos de la tabla de referencias para determinar la presencia de un estado de error. Por ejemplo, si durante la operación el consumo de corriente real detectado por el sensor de corriente excede el consumo de corriente máximo o es inferior al consumo de corriente mínimo, el microprocesador 40 concluirá que existe un estado de error. El microprocesador 40 puede programarse para tomar medidas correctivas si encuentra un estado de error. Por ejemplo, el microprocesador 40 puede programarse para cerrar el sistema si surge un estado de error. Alternativamente, el procesador 40 puede reiniciar el proceso de identificación para determinar si un dispositivo remoto diferente 40 se ha situado cerca de la bobina primaria 18.
En la realización descrita anteriormente, el microprocesador 40 realiza un ciclo a través de una lista de frecuencias de identificación potenciales en un esfuerzo por identificar un dispositivo remoto. Como alternativa a realizar un ciclo a través no lista, la AIPS 12 puede programarse simplemente para realizar un ciclo a través de un intervalo de frecuencias usando un valor de etapa especificado. Por ejemplo, barriendo de 100 kHz a 300 kHz en incrementos de 5 kHz.
En otro aspecto, una realización de la divulgación, no cubierta por las reivindicaciones adjuntas, proporciona un mecanismo para establecer estándares para usar identificación de frecuencia para dispositivos remotos. En esta realización, pueden especificarse frecuencias de identificación únicas para cada tipo de dispositivo remoto y para otras características de identificación. Por ejemplo, los estándares pueden especificar una frecuencia de identificación diferente para cada tipo de dispositivo (por ejemplo, teléfono móvil, asistente digital personal, reproductor de música digital) y/o para cada fabricante (por ejemplo, nombre de la empresa). En aplicaciones donde se asigne una frecuencia de identificación única a cada fabricante, puede permitirse que el fabricante añada frecuencias de identificación adicionales para especificar números de modelo y tipos de producto.
En la presente invención, las frecuencias de identificación se establecen mediante la clase del dispositivo remoto en lugar del tipo de modelo específico. Por ejemplo, puede asignarse a todos los dispositivos que operan dentro de un conjunto dado de parámetros operativos la misma frecuencia de identificación (o patrón de frecuencias de identificación). Este método alternativo es particularmente adecuado para uso en una aplicación donde una pluralidad de dispositivos remotos de diferentes tipos es capaz de operar con los parámetros operativos expuestos en un único registro de la tabla de referencias.
De acuerdo con otra realización, cada dispositivo capaz de alimentarse o cargarse inductivamente con una fuente de alimentación inductiva está provisto con al menos una frecuencia resonante común, y al menos una frecuencia única. Por ejemplo, por referencia a las realizaciones y figuras anteriores, cada dispositivo capaz de cargarse mediante la AIPS 12 está provisto con un condensador de 8,2 microfaradios, proporcionando al dispositivo una frecuencia resonante de identificación primaria de 100 kHz. La AIPS 12 envía repetidamente un pulso a aproximadamente 100 kHz. Si un dispositivo 14 con una frecuencia resonante de 100 kHz está situado dentro del campo generado por la AIPS 12, entonces la AIPS ejecuta un barrido de frecuencias adicionales para identificar el tipo de dispositivo 14. De acuerdo con una realización, el circuito de carga de cada tipo de batería individual está provisto con una segunda frecuencia resonante única, o frecuencia de identificación secundaria. Por ejemplo, cada batería de iones de litio está comprendida además por un condensador u otra circuitería que proporcione una frecuencia resonante secundaria a 109,4 kHz; cada batería de níquel cadmio está provista con un condensador u otra circuitería que proporcione una frecuencia resonante secundaria a 148,5 kHz. De acuerdo con otra realización, cada batería puede equiparse además con un condensador u otra circuitería que proporcione una frecuencia resonante terciaria usada para identificar el fabricante o proveedor individual de esa batería. Por ejemplo, cada batería de iones de litio cargada inductivamente fabricada o comercializada por el vendedor X está provista con uno o más condensadores u otra circuitería que proporcionen una frecuencia resonante de identificación primaria de 100 kHz, una frecuencia resonante de identificación secundaria de 109,4 kHz, y una frecuencia resonante de identificación terciaria de 130 kHz. Cada batería de iones de litio fabricada o comercializada por el vendedor Y está provista con uno o más condensadores u otra circuitería que proporcionen una frecuencia resonante de identificación primaria de 100 kHz, una frecuencia resonante de identificación secundaria de 109,4 kHz, y una frecuencia resonante de identificación terciaria de 140 kHz. De acuerdo con otra realización, no cubierta por la reivindicaciones adjuntas, la frecuencia resonante de identificación adicional puede añadirse para distinguir, por ejemplo, diferentes tipos de baterías de iones de litio cargadas inductivamente comercializadas por el vendedor X o el vendedor Y. Tal identificación podría permitir a la AIPS ajustar el control de carga o alimentación no solo de acuerdo con los requisitos de diversos tipos de carga discutidos anteriormente, sino de acuerdo con los requisitos específicos de fabricantes o proveedores individuales de esos tipos de carga. Sería evidente que tales estrategias y protocolos de identificación podrían usarse para identificar cargas inductivas que no solo se alimenten mediante una batería recargable, sino también para identificar las cargas que se alimenten directamente de forma inductiva.
Los estándares discutidos anteriormente se basan en la asignación de un intervalo de frecuencias de identificación. La separación entre frecuencias de identificación puede variar de aplicación a aplicación dependiendo de la resolución de la AIPS que detecta la presencia de resonancia durante el proceso identificación. Por ejemplo, una AIPS con suficiente resolución para reconocer de forma precisa diferencias de frecuencia de 5 kHz puede usar una separación de 5 kHz entre frecuencias de identificación (por ejemplo, 250 kHz y 255 kHz). Una AIPS con una resolución inferior puede requerir mayor separación entre frecuencias de identificación (por ejemplo, 250 kHz y 260 kHz).
Cualquier referencia a elementos de reivindicación en singular, por ejemplo, usando los artículos "un", "uno", "una", "el", "la", "dicho" o "dicha", no debe interpretarse como limitante del elemento al singular.

Claims (3)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo remoto (14, 14', 14'', 14''') para recibir energía inalámbrica de una fuente de alimentación inductiva (12), comprendiendo dicho dispositivo remoto:
- una bobina secundaria (22, 22', 22'', 22''') dispuesta para recibir la energía inalámbrica de la fuente de alimentación inductiva a una frecuencia de transferencia de energía operativa;
- un rectificador (30, 30', 30'', 30''');
- un circuito de carga (32, 32', 32'', 32''');
- una batería (34, 34', 34'', 34''');
- un circuito principal (36, 36', 36'', 36''');
- uno o más condensadores de identificación (38', 38'', 38a-c''') conectados en paralelo a la bobina secundaria que están configurados para proporcionar una o más frecuencias de identificación resonantes predeterminadas diferentes de la frecuencia de transferencia de energía operativa, en donde las una o más frecuencias de identificación resonantes predeterminadas identifican una clase del dispositivo remoto; en donde todos los dispositivos remotos que operan dentro de un conjunto determinado de parámetros operativos están asignados a la misma clase;
- un circuito de retardo de activación de carga (54', 54'', 54''') dispuesto para evitar que el circuito de carga y/o el circuito principal reciban energía durante un período de tiempo suficiente para que los uno o más condensadores de identificación establezcan resonancia cuando la fuente de alimentación realiza un ciclo a través de cada una de las frecuencias de identificación y para que esa resonancia se transmita a la fuente de alimentación mediante impedancia reflejada; y
en donde las una o más frecuencias de identificación resonantes predeterminadas están configuradas para permitir la identificación de la clase del dispositivo remoto por la fuente de alimentación inductiva.
2. El dispositivo remoto de la reivindicación 1 en donde el circuito de carga (32, 32', 32'', 32''') está configurado para cargar la batería en el dispositivo remoto con la energía inalámbrica.
3. El dispositivo remoto de cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende una pluralidad de condensadores de identificación conectados en paralelo a la bobina secundaria, configurados cada uno para proporcionar resonancia a una frecuencia de identificación diferente.
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