無線充電設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了用于對接收機進行無線充電的設(shè)備(板)和方法。該板包括能夠從接收機接收NFC信號的一個或多個NFC天線。該板還包含一個或多個充電線圈。測量每個充電NFC天線處的信號強度可以幫助確定應(yīng)當(dāng)用哪個充電線圈來對接收機進行最有效率的充電。
【專利說明】無線充電設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于對各種設(shè)備或裝置進行無線充電的設(shè)備和方法。這設(shè)備和方法有利于自由地或任意地在充電器上放置待充電的裝備或裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]許多設(shè)備或裝置，包括例如移動電話和電子設(shè)備等，都包含可再充電電池。越來越多的對這樣的可再充電電池進行再充電的受歡迎的方法是無線充電或感應(yīng)充電。在專利號為US8，212，518的美國專利中提供了利用無線充電的例子。通常將充電設(shè)備稱為“發(fā)射器”或“充電板”或“板”，將被充電的裝置或設(shè)備稱為“接收器”。通常，接收機和板各自具有線圈，通過電感耦合在接收機和板各自具有的線圈之間傳輸用于對接收機的電池充電的倉tfi。
[0003]為了有效地對接收機充電，接收機的線圈和板的線圈之間必須要足夠?qū)?。一些板采用固定位置來保證板的線圈和接收機的線圈之間對準。這樣的對準利用的是板和接收機的形狀或磁體的匹配。
[0004]自由定位的板允許接收機被放置在板上的任意位置處。通常這樣的板具有排列成陣列嵌入的充電線圈。然而，需要知道接收機在板上的準確位置以激勵適當(dāng)?shù)木€圈，以確保接收機和板之間近的電感耦合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的示例性實施例包括對能夠產(chǎn)生NFC場的接收機充電的方法，該方法包括:提供具有排列成陣列的多個充電線圈和排列成陣列的多個NFC天線的板；將接收機放置在板上；使接收機產(chǎn)生NFC場；測量板中的兩個或多個NFC天線處的NFC場的強度；比較兩個或多個NFC天線處的NFC場的強度，以確定具有較大NFC場的強度的至少一個NFC天線；選擇與具有較大NFC場的強度的NFC天線相關(guān)聯(lián)的一個或多個充電線圈；以及激活一個或多個充電線圈以對接收機充電。
[0006]此外，其他的示例性實施例可以包括:將每個充電線圈與各自的同軸的NFC天線相關(guān)聯(lián)；在整個充電過程中測量NFC場的強度并且比較NFC場的強度，以及在充電過程中選擇不同的充電線圈。此外，充電線圈的數(shù)量可以等于NFC天線的數(shù)量，并且可以在各個NFC天線接收到較大或最大NFC場的強度時激活與該NFC天線相關(guān)聯(lián)的充電線圈。一個或多個控制器用來將能量引導(dǎo)到適當(dāng)?shù)某潆娋€圈；接收和解析來自NFC線圈的信號，包括比較NFC輸入，并控制執(zhí)行其他所描述的功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的示例性實施例的部分暴露的平面圖；
[0008]圖2是本發(fā)明的示例性實施例的部分暴露的平面圖的一部分；
[0009]圖3是本發(fā)明的另一個實施例的示意圖?！揪唧w實施方式】
[0010]在圖1中，參考標號11表示充電板。參考標號15、16、17、19、21、23、25、27和29表示近場通信(NFC)線圈?？梢允褂酶嗷蚋贁?shù)量的NFC線圈。假定接收機(未顯示)也具有NFC功能，即接收機具有NFC天線并且能夠通過NFC天線發(fā)送NFC信號。NFC通常涉及以13.56MHz為中心的傳輸，并且提供通常是大約IOcm的較短距離上的信息傳輸。
[0011]各種標準涉及NFC，包括由NFC論壇和ISO / IEC、ECMA, ETSI / SCP (智能卡平臺)、全球平臺組織和 EMVCo、ECMA-340、ECMA-352、IS0 / IEC14443 (類型 A和 B)、IS015693、ISO / IEC18092和ISO / KC21481定義的標準、NFC數(shù)據(jù)交換格式(NDEF)、簡單NDEF交換協(xié)議以及FeliCa。
[0012]板11還包含適用于對接收機的電池充電的在空間上分開的多個充電線圈。
[0013]在操作過程中，接收機被放置在板11的上表面31上。接收機發(fā)送NFC信號。NFC信號被NFC線圈15、16、17、19、21、23、25、27和29接收。但是每個NFC線圈處的信號強度取決于該線圈與接收機中的NFC天線的相對距離。因此可以測量每個NFC線圈處的信號強度，從而確定接收機在板上的大致位置。作為示例，如果接收到的信號強度在NFC線圈23處是最強的，則可以認為接收機靠近NFC線圈23。因此，接通最靠近NFC線圈23的充電線圈以對接收機充電。
[0014]在圖2中揭不了另一個實施例。參考標號51表不板的一部分。參考標號53和55表示NFC線圈。NFC線圈53和55被放置在板的內(nèi)部，并且分別與充電線圈57和59是同軸的。如果例如接收到的信號強度在NFC線圈53處是最大的，則可以接通充電線圈57。取決于充電過程等，還可以接通在NFC線圈53附近的其他充電線圈，例如還可以接通充電線圈59。
[0015]在另一個實施例中，充電線圈和NFC線圈可以是同一個線圈，例如每個充電線圈的一些繞組還被用于NFC接收。在圖3中圖解了這樣的實施例。在圖3中，線圈61具有抽頭67、69和77。作為示例，線圈段63可以被用來在抽頭67和69處接收NFC信號。在充電操作期間，可以激勵抽頭67和77，從而使整個線圈即段63和65連接起來。
[0016]此外，可以在充電期間不定時地執(zhí)行上面描述的檢測過程，以確定是否接收機已經(jīng)移動。例如，如果接收機已經(jīng)被撞擊或碰到一邊，重新執(zhí)行檢測過程以及后續(xù)對新的充電線圈的選擇會幫助確保實現(xiàn)較好的充電效率和較短的充電時間。例如，如果接收機檢測到接收功率突然變化，則也可以啟動重新執(zhí)行位置檢測。
[0017]板11的操作是通過一個或多個控制器33來實現(xiàn)的，一個或多個控制器33將能量引導(dǎo)到適當(dāng)?shù)某潆娋€圈；接收和解析來自NFC線圈的信號，包括比較NFC輸入，并控制執(zhí)行其他所描述的功能。
[0018]在本文中參考具體示例描述了各種不同的示范性實施例。在本文中選擇了具體示例以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚地理解和實施本發(fā)明的各種不同的實施例。然而，本發(fā)明中的系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和設(shè)備的范圍可以被構(gòu)造成具有一個或多個實施例，根據(jù)一個或多個實施例可以實現(xiàn)的各種方法的范圍并不受本文中呈現(xiàn)的具體示例所限制。相反，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易理解的是，基于本文中所描述的內(nèi)容，可以實現(xiàn)許多根據(jù)各種不同的實施例的其他結(jié)構(gòu)、配置和方法。[0019]在本發(fā)明中描述的位置指示，例如上、下、頂部、底部，應(yīng)當(dāng)被理解成這些位置指示是針對對應(yīng)的圖的，如果在制造或操作期間設(shè)備的方向發(fā)生變化，則可以采用其他的位置關(guān)系。如上所述，這些位置關(guān)系的描述是為了清楚的目的，而不是為了限制的目的。
[0020]雖然在本文中已經(jīng)參考特定實施例和特定附圖描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于此，本發(fā)明的范圍是由所附的權(quán)利要求書來限定的。本文中的附圖只是起到圖解作用，而并不是用來起到限制作用的。在附圖中，出于說明的目的，各個元件的尺寸可能被夸大了，并不是按具體比例繪制的。
[0021]本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語“包括”并不排除其他元件和步驟。本文中的“一個”或“一種”限定的部分表示包括多個部分，有特別說明的情況除外。術(shù)語“包括”并不排除其他元件或步驟，因此“包括A和B的設(shè)備”這樣的表述不應(yīng)當(dāng)被限制為僅僅包括A和B。這樣的表述是表示，A和B是該設(shè)備與本發(fā)明有關(guān)的組成部分。
【權(quán)利要求】
1.一種用于對能夠產(chǎn)生NFC場的接收機充電的方法，其特征在于，該方法包括: 提供具有排列成陣列的多個充電線圈和排列成陣列的多個NFC天線的板； 將所述接收機放置在所述板上； 使所述接收機產(chǎn)生NFC場； 測量所述板中的兩個或多個NFC天線處的所述NFC場的強度； 比較所述兩個或多個NFC天線處的所述NFC場的強度，以確定具有較大所述NFC場的強度的至少一個NFC天線； 根據(jù)預(yù)定規(guī)則選擇與所述至少一個NFC天線相關(guān)聯(lián)的一個或多個充電線圈； 激活所述一個或多個充電線圈以對所述接收機充電。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每個所述充電線圈都具有相關(guān)聯(lián)的同軸的NFC天線。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在整個充電過程中執(zhí)行測量所述NFC場的強度和比較所述NFC場的強度的步驟。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括在充電過程中選擇至少一個不同的充電線圈，并且激活所述至少一個不同的充電線圈。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，充電線圈的數(shù)量等于NFC天線的數(shù)量。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，充電線圈的數(shù)量等于NFC天線的數(shù)量，所述預(yù)定規(guī)則使一個充電線圈與唯一的NFC天線相關(guān)聯(lián)，并且規(guī)定如果所述唯一的NFC天線已經(jīng)接收到最大的所述NFC場的強度，則激活所述相關(guān)聯(lián)的一個充電線圈。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每個充電線圈或每個充電線圈的一部分也是NFC天線。
8.一種充電板，其特征在于，包括:排列成陣列的多個充電線圈和排列成陣列的多個NFC天線；每個所述充電線圈與各自的所述NFC天線相關(guān)聯(lián)，并且能夠在測量每個所述充電線圈各自的NFC天線處的場強之后被激活以對接收機充電。
9.如權(quán)利要求8所述的充電板，其特征在于，還包括控制器，所述控制器用于接收場強的測量值，并且選擇所述充電線圈中的一個或多個充電線圈來執(zhí)行充電，而并不是選擇所有充電線圈來執(zhí)行充電。
10.一種充電板，其特征在于，包括多個充電線圈，每個所述充電線圈具有第一抽頭、第二抽頭和第三抽頭；所述第一抽頭和所述第二抽頭用于允許接收NFC信號；并且所述第一抽頭和所述第三抽頭連接到用于提供充電能量的所述充電線圈的端部。
11.如權(quán)利要求10所述的充電板，其特征在于，還包括控制器，所述控制器用于接收所述NFC信號，并且確定在哪個充電線圈處所述NFC信號最強，所述控制器還用于使所述充電線圈開始提供充電能量。
【文檔編號】H02J7/00GK103887841SQ201310705408
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】約翰尼斯·P·M·范拉莫林, 阿列克謝·維拉迪米洛維奇·塞曾, 克拉斯·布林克 申請人:Nxp股份有限公司