Беспроводная индуктивная передача мощности

Беспроводная индуктивная передача мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к индуктивной передаче мощности и в частности, но не исключительно, к системе индуктивной передачи мощности в соответствии со стандартом Qi беспроводной передачи мощности.

Уровень техники изобретения

В последнем десятилетии резко возросло количество и разнообразие используемых портативных и мобильных устройств. Например, использование мобильных телефонов, планшетов, медиапроигрывателей и т.д. стало повсеместным. Обычно, питание таких устройств осуществляется от внутренних батарей, и при типичном сценарии подобного использования часто требуется подзарядка батарей либо непосредственное проводное питание устройства от внешнего источника питания.

Большинству современных систем для питания от внешнего источника питания требуется проводное соединение и/или непосредственные электрические контакты. Однако это зачастую проблематично на практике и требует от пользователя физического подключения соединителей или иного установления физического электрического контакта. Кроме того, длина провода вводит дополнительные неудобства для пользователя. Как правило, к тому же значительно отличаются требования по электропитанию, и в настоящее время большинство устройств снабжено своим собственным специальным источником питания, приводя в результате к тому, что у обычного пользователя имеется большое количество различных источников питания, каждый из которых предназначен для конкретного устройства. Несмотря на то, что использование внутренних батарей может избежать необходимости в проводном соединении с источником питания в течение использования, это лишь представляет собой частичное решение, поскольку батареи необходимо будет подзаряжать (или производить дорогостоящую замену). Кроме того, использование батарей может существенно увеличить вес, а также возможно стоимость и размер устройств.

Чтобы сделать эксплуатацию значительно удобнее, было предложено использовать беспроводной источник питания, в котором мощность индуктивным образом передается из катушки передатчика в передающем мощность устройстве в катушку приемника в отдельных устройствах.

Передача мощности посредством магнитной индукции является хорошо известным принципом, в основном применяемым в трансформаторах, с сильной связью между первичной передающей катушкой и вторичной приемной катушкой. Посредством разнесения первичной передающей катушки и вторичной приемной катушки по двум устройствам между ними становится возможной беспроводная передача мощности на основе принципа действия трансформатора со слабой связью.

Такая установка позволяет осуществлять беспроводную передачу мощности в устройство без необходимости в каких-либо проводах или физических электрических соединениях. Действительно, оказывается для подзарядки или обеспечения внешнего питания можно просто помещать устройство рядом с передающей катушкой или сверху на нее. Например, передающие мощность устройства могут быть выполнены с горизонтальной поверхностью, на которую можно просто помещать устройство для получения питания.

Кроме того, такие установки беспроводной передачи мощности могут преимущественно разрабатываться таким образом, чтобы передающее мощность устройство могло использоваться с рядом принимающих мощность устройств. В частности создан и в настоящее время дополнительно совершенствуется стандарт беспроводной передачи мощности, известный как стандарт Qi. Данный стандарт позволяет использовать передающие мощность устройства, которые удовлетворяют стандарту Qi, с принимающими мощность устройствами, которые также удовлетворяют стандарту Qi, причем этим устройствам не обязательно быть от одного и того же производителя или предназначаться друг для друга. Стандарт Qi дополнительно включает в себя некоторые функциональные возможности, которые предусматривают адаптацию функционирования к специальному принимающему мощность устройству (например, зависящему от особого потребления мощности).

Стандарт Qi разработан Консорциумом по Беспроводной Мощности, и больше информации о нем можно найти, например, на их странице в Интернете: http://www.wirelesspowerconsortium.com/index.html, где в частности можно найти определяемые Стандартом документы.

В стандарте Qi беспроводной мощности описано, что передатчик мощности должен быть в состоянии обеспечивать гарантируемую мощность приемнику мощности. Необходимый специальный уровень мощности зависит от конструкции приемника мощности. Для задания гарантируемой мощности определен набор проверочных приемников мощности и условий нагрузки, которые описывают гарантируемый уровень мощности для каждого из состояний.

Изначально в Qi задавалась беспроводная передача мощности для маломощных устройств, считающихся устройствами с потреблением мощности менее 5 Вт. Системы, которые охватываются объемом данного стандарта, используют для передачи мощности от передатчика мощности в приемник мощности индуктивную связь между двумя плоскими катушками. Расстояние между данными двумя катушками обычно составляет 5 мм. Можно увеличить эту дальность по меньшей мере до 40 мм.

Однако продолжается работа по увеличению доступной мощности, и в частности стандарт расширен до среднемощных устройств, являющихся устройствами с потреблением мощности более 5 Вт.

В стандарте Qi задано множество технических требований, параметров и функциональных процедур, которым должно удовлетворять совместимое устройство.

Осуществление информационной связи

Стандарт Qi поддерживает осуществление связи от приемника мощности в передатчик мощности, тем самым позволяя приемнику мощности предоставлять информацию, которая может позволить передатчику мощности адаптироваться к особому приемнику мощности. В настоящем стандарте задана однонаправленная линия связи от приемника мощности к передатчику мощности, и данный подход основан на философии того, что приемник мощности является элементом управления. Чтобы подготовить и управлять передачей мощности между передатчиком мощности и приемником мощности, приемник мощности специально сообщает информацию передатчику мощности.

Однонаправленная связь достигается выполнением приемником мощности модуляции нагрузки, при которой подаваемая приемником мощности нагрузка на вторичную приемную катушку изменяется для обеспечения модуляции сигнала мощности. Результирующие изменения в электрических характеристиках (например, изменения в потреблении тока) могут быть обнаружены и декодированы (демодулированы) передатчиком мощности.

Таким образом, на физическом уровне, канал связи от приемника мощности к передатчику мощности использует сигнал мощности в качестве носителя данных. Приемник мощности модулирует нагрузку, которая обнаруживается по изменению амплитуды и/или фазы тока или напряжения катушки передатчика. Формат данных представлен байтами и пакетами.

Больше информации можно найти в главе 6 части 1 спецификации (версия 1.0) Qi по беспроводной мощности.

Несмотря на то, что в Qi используется однонаправленная линия связи, было предложено внедрить осуществление связи от передатчика мощности в приемник мощности. Однако оказывается, не так просто ввести подобную двунаправленную линию связи, поскольку появляется большое количество трудностей и сложностей. Например, конечной системе по-прежнему придется быть обратно совместимой, и, например, по-прежнему придется поддерживать передатчики и приемники мощности, которые не обладают возможностью двунаправленной связи. Кроме того, технические ограничения с точки зрения, например, модуляционных возможностей, изменений мощности, возможностей передачи и т.д. очень ограничены, поскольку им приходится согласоваться с существующими параметрами. Также важным является то, чтобы стоимость и сложность оставались низкими, и, например, желательно, чтобы требование к дополнительному аппаратному обеспечению было минимизировано, чтобы обнаружение было легким и надежным, и т.д. Также важно, чтобы связь от передатчика мощности к приемнику мощности не влияла, не ухудшала или не создавала помехи связи от приемника мощности к передатчику мощности. Кроме того, самое важное требование заключается в том, чтобы линия связи не ухудшала возможность передачи мощности системы до недопустимого уровня.

Соответственно, включение двунаправленной связи при усовершенствовании системы передачи мощности, такой как Qi, сопровождается множеством сложностей и трудностей.

Управление системой

Для управления системой беспроводной передачи мощности в стандарте Qi определено некоторое количество фаз или режимов, в которых система может пребывать в разное время функционирования. Больше подробностей можно найти в главе 5 части 1 спецификации Qi (версия 1.0) по беспроводной мощности.

Система может находиться в следующих фазах:

Фаза выбора

Данная фаза является нормальной фазой, когда система не используется, то есть, когда нет никакой связанности между передатчиком мощности и приемником мощности (то есть, никакой приемник мощности не расположен вблизи передатчика мощности).

В фазе выбора передатчик мощности может находиться в режиме ожидания, однако будет осуществлять зондирование для обнаружения возможного присутствия некоторого предмета. Схожим образом приемник будет ожидать присутствие сигнала мощности.

Фаза проверки доступности:

Если передатчик обнаруживает возможное присутствие некоторого предмета, например, вследствие изменения емкости, то система переходит в фазу проверки доступности, при которой передатчик мощности (по меньшей мере периодически) предоставляет сигнал мощности. Данный сигнал мощности обнаруживается приемником мощности, который переходит к отправке начального пакета передатчику мощности. В частности, если приемник мощности присутствует в области взаимодействия передатчика мощности, то приемник мощности сообщает начальный пакет об уровне сигнала передатчику мощности. Пакет об уровне сигнала предоставляет указание степени связанности между катушкой передатчика мощности и катушкой приемника мощности. Пакет об уровне сигнала обнаруживается передатчиком мощности.

Фаза идентификации и конфигурации:

Затем передатчик мощности и приемник мощности переходят к фазе идентификации и конфигурации, при которой приемник мощности сообщает по меньшей мере идентификатор и требуемую мощность. Информация сообщается через множество пакетов данных посредством модуляции нагрузки. Передатчик мощности поддерживает постоянный сигнал мощности в течение фазы идентификации и конфигурации, чтобы позволить обнаруживать модуляцию нагрузки. В частности, с этой целью передатчик мощности предоставляет сигнал мощности с постоянной амплитудой, частотой и фазой (за исключением изменений, вызванных модуляцией нагрузки).

При подготовке фактической передачи мощности приемник мощности может применять принятый сигнал для подачи питания в свои электронные компоненты, но держит свою выходную нагрузку отсоединенной. Приемник мощности передает пакеты передатчику мощности. Эти пакеты включают в себя обязательные сообщения, такой как пакет идентификации и конфигурации, или могут включать в себя некоторые заданные необязательные сообщения, такие как пакет расширенной идентификации или пакет приостановки передачи мощности.

Передатчик мощности переходит к конфигурированию сигнала мощности в соответствии с информацией, принятой от приемника мощности.

Фаза передачи мощности:

Далее система переходит в фазу передачи мощности, при которой передатчик мощности предоставляет сигнал требуемой мощности и приемник мощности соединяет выходную нагрузку для снабжения ее принимаемой мощностью.

В течение данной фазы приемник мощности наблюдает за условиями выходной нагрузки, и в частности он измеряет ошибку управления между фактическим значением и необходимым значением некоторой рабочей точки. Он сообщает эти ошибки управления в сообщениях с ошибками управления передатчику мощности с минимальной скоростью, например, каждые 250 мс. За счет этого в передатчик мощности предоставляется указание продолжительного присутствия приемника мощности. Кроме того, сообщения с ошибками управления используются для реализации управления мощностью с обратной связью, при котором передатчик мощности адаптирует сигнал мощности для минимизации сообщенной ошибки. В частности, если фактическое значение рабочей точки равно необходимому значению, то приемник мощности сообщает ошибку управления с нулевым значением, приводящую в результате к отсутствию какого-либо изменения сигнала мощности. Когда приемник мощности сообщает ошибку управления, отличающуюся от нуля, то передатчик мощности соответственно регулирует сигнал мощности.

Возможная проблема при беспроводной передаче мощности состоит в том, что мощность может непреднамеренно быть передана, например, в металлические предметы. Например, если некоторый посторонний предмет, такой как, например, монета, ключ, кольцо и т.д., помещен на платформу передатчика мощности, выполненную с возможностью приема приемника мощности, то магнитный поток, генерируемый катушкой передатчика, вызовет вихревые токи в металлических предметах, которые приведут к нагреванию предметов. Увеличение тепла может быть очень значительным и может действительно привести к риску причинения боли и травм людям, впоследствии забирающим данные предметы.

Эксперименты показали, что металлические предметы, помещенные на поверхность передатчика мощности, могут достигать нежелательно высокой температуры (выше 60°C) при нормальной температуре (20°C) окружающей среды, даже при настолько малом рассеянии мощности в предмете, как в 500 мВт. Для сравнения, ожог кожи, вызванный контактом с горячими предметами, начинается при температуре приблизительно в 65°C.

С целью предотвращения таких сценариев было предложено ввести обнаружение постороннего предмета, при котором передатчик мощности может обнаруживать присутствие постороннего предмета и уменьшать мощность передачи и/или генерировать оповещение для пользователя, когда происходит положительное обнаружение. Например, система Qi включает в себя функциональные средства для обнаружения постороннего предмета и для уменьшения мощности, если обнаружен посторонний предмет.

Рассеяние мощности в постороннем предмете может быть оценено из разности между переданной и принятой мощностью. С целью предотвращения слишком большого рассеивания мощности в постороннем предмете передатчик может прекратить передачу мощности, если потери мощности превышают пороговую величину.

В стандарте Qi по передаче мощности приемник мощности оценивает свою принятую мощность, например, посредством измерения выпрямленных напряжения и тока, перемножения их и добавления оценки внутренних потерь мощности в приемнике мощности (например, потери в выпрямителе, приемной катушке, металлических частях, являющихся частью приемника и т.д.). Приемник мощности сообщает определенную принятую мощность передатчику мощности с минимальной скоростью, например, каждые четыре секунды.

Передатчик мощности оценивает свою переданную мощность, например, посредством измерения постоянного (DC) входного напряжения и тока инвертора, перемножения их и корректировки результата посредством вычитания оценки внутренних потерь мощности в передатчике, таких как, например, оцененная потеря мощности в инверторе, первичной катушке и металлических частях, которые являются частью передатчика мощности.

Передатчик мощности может оценивать потери мощности посредством вычитания принятой сообщенной мощности из переданной мощности. Если разность превысит пороговую величину, то передатчик предположит, что в постороннем предмете рассеивается слишком большая мощность, и может затем перейти к прекращению передачи мощности.

В частности, передача мощности прекращается, когда оцененная потеря PT-PR мощности больше пороговой величины, где PT является оцененной переданной мощностью, а PR является оцененной принятой мощностью.

Измерения могут быть синхронизированы между приемником мощности и передатчиком мощности. Для достижения этого приемник мощности может сообщать параметры временного окна передатчику мощности в течение конфигурации. Данное временное окно указывает период, в котором приемник мощности определяет среднее значение принятой мощности. Данное временное окно задается относительно опорного времени, которое является временем, когда первый бит пакета принятой мощности сообщается из приемника мощности в передатчик мощности. Конфигурационные параметры для данного временного окна состоят из продолжительности окна и начального времени относительно опорного времени.

При выполнении данного обнаружения потерь мощности важно, чтобы потери мощности определялись с достаточной точностью с целью гарантирования обнаружения присутствия постороннего предмета. Во-первых, нужно гарантировать, что обнаружен посторонний предмет, который поглощает значительную мощность из магнитного поля. Для обеспечения этого любая ошибка при оценке потерь мощности, вычисленных из переданной и принятой мощности, должна быть меньше допустимого уровня поглощения мощности в постороннем предмете. Схожим образом с целью избегания ложных обнаружений точность вычисления потерь мощности должна быть достаточно точной, чтобы не приводить в результате к слишком высоким значениям оцененной мощности потерь, когда не присутствует никакого постороннего предмета.

По существу более трудно определять оценки переданной и принятой мощности достаточно точно при более высоких уровнях мощности, чем при более малых уровнях мощности. Например, предположим, что неточность в оценках переданной и принятой мощности составляет ±3 %, то это может привести к ошибке в

- ±150 мВт при 5 Вт переданной и принятой мощности, и

- ±1,5 Вт при 50 Вт переданной и принятой мощности.

Таким образом, в то время как такая точность может быть приемлемой при процессе передачи малой мощности, она может быть не приемлемой при процессе передачи большой мощности.

Как правило, требуется, чтобы передатчик мощности мог обнаруживать потребление мощности посторонними предметами только при 350 мВт или еще ниже. Это требует очень точной оценки принятой мощности и переданной мощности. Это, в частности, трудноосуществимо при высоких уровнях мощности, и зачастую приемникам мощности трудно генерировать достаточно точные оценки. Однако если приемник мощности переоценивает принятую мощность, то это может привести к необнаруживаемому потреблению мощности посторонними предметами. Наоборот, если приемник мощности недооценивает принятую мощность, то это может привести к ложным обнаружениям, при которых передатчик мощности прекращает передачу мощности несмотря на отсутствие каких-либо посторонних предметов.

В US 2011/0196544 раскрыто то, что обнаружение посторонних предметов может основываться на оценке того, отличается ли измеренный ток в первичной обмотке катушки индуктивности передатчика мощности от ожидаемого тока в первичной обмотке. Ожидаемый ток в первичной обмотке определяется на основе напряжения и токов приемника мощности, измеренных после выпрямления. Точные коэффициенты определяются посредством аппроксимации кривой с использованием данных, собранных с использованием считывания внешнего тока и напряжения. Однако, несмотря на то, что данный подход может позволить осуществлять обнаружение посторонних предметов, ему зачастую необходимы громоздкие процессы для определения ожидаемых соотношений. Несмотря на то, что данное определение может быть выполнено, например, при изготовлении, такой подход позволит определять ожидаемое соотношение только для общих приемников. Поскольку обычно присутствует огромное разнообразие между различными приемниками мощности, то, как правило, при более высоких уровнях мощности данный подход будет демонстрировать свою несостоятельность или неосуществимость.

В WO 2005/109597 раскрыта система передачи мощности, в которой передатчик мощности может функционировать в различных режимах и в частности может автоматически переключать передатчик мощности в режим выключения, если суммарная паразитная нагрузка превышает заданную пороговую величину. Однако, для обнаружения суммарной паразитной нагрузки система входит в специальные режимы измерения, при которых передача мощности эффективно прекращается при отсоединении нагрузки приемника мощности. Таким образом, передача мощности прерывается и не может быть выполнена в течение фазы измерения. С целью различения разных нагрузок передатчика мощности в WO 2005/109597 раскрыто то, что должны быть введены специальные режимы измерения, при которых некоторые из нагрузок могут быть отсоединены. Однако такой подход является не только сложным и громоздким, но также приводит к прерывистой передаче мощности. Кроме того, система в своей основе относительно неточна и поэтому не пригодна для передачи более высоких мощностей. Система включает в себя калибровку только для передатчика мощности, и один и тот же подход применяется независимо, например, от потребления мощности и от того, возможна ли точная калибровка мощности.

В EP 2490342 A2 раскрыта система беспроводной передачи мощности, в которой устройство для передачи мощности и устройство для приема мощности обмениваются информацией об энергетических возможностях до передачи мощности.

Необходима улучшенная система передачи мощности. В частности полезным был бы подход, который позволит осуществлять улучшенное функционирование при поддержании удобного для пользователя подхода. В частности был бы полезен подход, который позволит пользователю осуществлять более легкое функционирование при обеспечении безопасной работы, особенно при более высоких уровнях мощности. Также полезной была бы улучшенная система передачи мощности, предоставляющая повышенную гибкость, облегченную реализацию, облегченное функционирование, более безопасное функционирование, сниженный риск нагревания постороннего предмета, повышенную точность и/или улучшенное функционирование.

Раскрытие изобретения

Соответственно, настоящее изобретение ориентировано на предпочтительное смягчение, облегчение или устранение одного или более из вышеупомянутых недостатков по отдельности или в любом сочетании.

Согласно одному варианту выполнения настоящего изобретения предложен передатчик мощности для передачи мощности в приемник мощности с использованием беспроводного индуктивного сигнала мощности, причем передатчик мощности содержит: катушку индуктивности для предоставления сигнала мощности; генератор сигнала мощности для возбуждения катушки индуктивности с целью предоставления сигнала мощности; калибровочный контроллер для определения, была ли выполнена калибровка потерь мощности для пары передатчика мощности и приемника мощности, при этом калибровка потерь мощности определяет ожидаемое соотношение между указанием принятой мощности, предоставленным приемником мощности, и указанием переданной мощности для передатчика мощности; ограничитель мощности, выполненный с возможностью ограничения мощности, предоставляемой в катушку индуктивности, с целью не превышения пороговой величины пока не будет выполнена калибровка потерь мощности для пары передатчика мощности и приемника мощности; приемник для приема указания принятой мощности от приемника мощности; и датчик для обнаружения паразитного потребления мощности в ответ на превышение пороговой величины отклонением между соотношением между указанием переданной мощности и указанием принятой мощности и ожидаемым соотношением между указанием переданной мощности и указанием принятой мощности.

Настоящее изобретение может позволить осуществлять более безопасное функционирование системы передачи мощности. Данный подход может позволить осуществлять улучшенную безопасность при более высоких уровнях мощности, позволяя в то же время осуществлять низкую сложность и облегченное функционирование на более низких уровнях мощности. В частности более высокие уровни мощности могут быть ограничены парами передатчиков мощности и приемников мощности, которые уже откалиброваны так, чтобы могла быть достигнута повышенная точность при оценивании, например, любых паразитных потерь мощности, например, относящихся к посторонним предметам. Более безопасное функционирование при более высоких уровнях мощности может быть объединено с низкой сложностью, и в частности функционирование без калибровки, на более низких уровнях. Таким образом, может быть достигнуто улучшенное сочетание простоты и безопасности функционирования.

Настоящее изобретение может позволить осуществлять улучшенное обнаружение неучтенной мощности. Оно, как правило, может позволять осуществлять улучшенное обнаружение постороннего предмета и может в частности во многих вариантах осуществления гарантировать, что рассеиваемая в посторонних предметах мощность поддерживается на безопасных уровнях. Это может быть достигнуто даже для более высоких уровней мощности.

Ожидаемое соотношение связывает указание принятой мощности с указанием переданной мощности. Например, ожидаемое соотношение может предоставлять ожидаемое указание принятой мощности для заданного указания переданной мощности или может, например, предоставлять ожидаемое указание переданной мощности для заданного указания принятой мощности. В первом случае отклонение может быть определено в качестве разности между фактическим указанием принятой мощности и ожидаемым указанием принятой мощности. В последнем случае отклонение может быть определено в качестве разности между фактическим указанием переданной мощности и ожидаемым указанием переданной мощности.

Ожидаемое соотношение может быть функциональной зависимостью, которая на входе имеет указание переданной мощности, а на выходе имеет указание принятой мощности. Данная функциональная зависимость может таким образом отражать указание принятой мощности, которое ожидается для заданного указания переданной мощности. Таким образом, эта функциональная зависимость может использоваться для оценки указания принятой мощности, которое должно быть принято в течение нормального функционирования. Если фактическое указание принятой мощности совпадает с ожидаемым указанием принятой мощности (в соответствии с подходящим критерием совпадения), то оно может использоваться в качестве указания того, что в настоящее время не возникает каких-либо необычных условий функционирования, и в частности может быть оценено, что отсутствуют какие-либо (значительные) паразитные потери мощности. Однако, если фактическое указание принятой мощности не совпадает с ожидаемым указанием принятой мощности, то оно может использоваться в качестве указания того, что присутствуют необычные условия функционирования и, в особенности, что могут присутствовать значительные паразитные потери мощности.

Схожим образом ожидаемое соотношение может быть функциональной зависимостью, которая на входе имеет указание принятой мощности, а на выходе имеет указание переданной мощности. Данная функциональная зависимость может таким образом отражать указание переданной мощности, которое ожидается для заданного указания принятой мощности. Таким образом, эта функциональная зависимость может использоваться для оценивания указания переданной мощности, которое должно быть измерено, когда в течение нормального функционирования принимается заданное указание принятой мощности. Если фактическое измеренное указание переданной мощности совпадает с ожидаемым указанием переданной мощности (в соответствии с подходящим критерием совпадения), то оно может использоваться в качестве указания того, что в настоящее время не возникает каких-либо необычных условий функционирования, и в частности может быть оценено, что отсутствуют какие-либо (значительные) паразитные потери мощности. Однако, если фактическое указание переданной мощности не совпадает с ожидаемым указанием переданной мощности, то оно может использоваться в качестве указания того, что присутствуют необычные условия функционирования и, в особенности, что могут присутствовать значительные паразитные потери мощности.

Определение ожидаемого соотношения может в частности соответствовать, или включать в себя, адаптации ожидаемого соотношения. Например, может быть предоставлено стандартное и общее ожидаемое соотношение, и оно может быть отрегулировано под особые текущие условия, измеренные для особого передатчика мощности и особого приемника мощности. Кроме того, адаптация может быть непрерывной и, например, включать в себя непрерывную адаптацию и регулировку под текущие условия. Таким образом, адаптация может, например, вызвать регулировку ожидаемого соотношения для отражения изменений вследствие, например, изменений температуры, допусков и разбросов для компонентов, характеристик передатчика мощности и/или приемника мощности и т.д.

Отклонение может быть вычислено для одного значения одного из указания принятой мощности или указания переданной мощности, например, текущего значения одного из указаний.

Калибровка потерь мощности может сравнивать сообщенные указания принятой мощности, предоставленные приемником мощности, с указаниями переданной мощности, вычисленными для передатчика мощности.

В некоторых вариантах осуществления указание переданной мощности может принимать одно или более значений, которые могут использоваться для вычисления мощности передачи, такие как, например, ток катушки индуктивности, напряжение катушки индуктивности, разность фаз между напряжением и током катушки индуктивности, входной ток возбудителя (например, инвертора) катушки или входное напряжение возбудителя (например, инвертора) катушки.

Компенсационное значение может быть определено для отражения разности между указанием(ями) принятой мощности и указанием(ями) переданной мощности. Компенсационное значение может быть составным значением, содержащим множество значений. Например, компенсационное значение может быть набором значений для различных уровней мощности. В некоторых вариантах осуществления каждый элемент компенсационного значения может быть скалярным значением (или набором скалярных значений). В некоторых вариантах осуществления каждый элемент компенсационного значения может быть функциональной зависимостью, такой как, например, функциональная зависимость, связывающая указания принятой мощности с ожидаемыми указаниями переданной мощности или связывающая ожидаемые указания переданной мощности с указаниями принятой мощности. Ожидаемое соотношение может таким образом указываться компенсационным значением или набором компенсационных значений.

Ограничиваемая ограничителем мощности мощность может, например, быть комплексной мощностью в катушке индуктивности, включающей в себя как активную (рассеянную) мощность, так и реактивную мощность, например, она может быть кажущейся мощностью. В некоторых вариантах осуществления ограничиваемая мощность может быть только активной (переданной) мощностью.

Ограничитель мощности может быть выполнен с возможностью уменьшения кажущейся мощности катушки индуктивности. В частности, ограничитель мощности может ограничивать кажущуюся мощность, получаемую в качестве произведения действующего (RMS) значения напряжения и действующего (RMS) значения тока в катушке индуктивности.

Ограничитель мощности может в частности быть выполнен с возможностью уменьшения тока катушки индуктивности с целью не превышения пороговой величины, пока не будет выполнена калибровка потерь мощности для пары передатчика мощности и приемника мощности. Это может быть в частности желательным в случаях, при которых напряжение катушки индуктивности поддерживается по существу постоянным.

Ограничение мощности посредством ограничения кажущейся мощности, например, посредством ограничения тока катушки индуктивности, может быть преимущественным во многих вариантах осуществления. В частности, через ограничение тока можно непосредственно ограничивать магнитный потенциал и индуцированное напряжение. Низкое напряжение по своим свойствам безопасней высокого напряжения.

Ограничитель мощности может также ограничивать мощность, предоставляемую инвертором и, как следствие, ограничивать мощность в катушку индуктивности.

Пороговая величина может быть статической, фиксированной пороговой величиной. Например, пороговая величина (для ограничения мощности в катушку индуктивности) может соответствовать току катушки индуктивности в 1 A, 2 A и т.д., кажущейся мощности в 10 ВА, 20 ВА, и т.д., или уровню переданной мощности в 1 Вт, 2 Вт, 5 Вт, 10 Вт или 20 Вт. В некоторых вариантах осуществления передатчик мощности может быть выполнен с возможностью установки пороговой величины в ответ на характеристику приемника мощности.

Указание принятой мощности может, например, быть оценкой принятой мощности, сгенерированной приемником мощности, или может, например, быть предоставлено в качестве значения напряжения и/или тока. Указание принятой мощности может включать в себя потребление мощности нагрузкой, а также возможно и потребление мощности вследствие потерь в приемнике мощности. Указание переданной мощности может указывать входную мощность для передатчика мощности и/или в генератор сигнала мощности. В частности, генератор сигнала мощности может содержать инвертор, возбуждающий катушку индуктивности, и переданный сигнал мощности может указывать входную мощность в инвертор. В некоторых вариантах осуществления указание переданной мощности может отражать мощность, подаваемую в катушку индуктивности. В некоторых вариантах осуществления указание переданной мощности может быть указанием тока и/или напряжения.

В некоторых вариантах осуществления датчик может быть выполнен с возможностью определения отклонения между соотношением между указанием переданной мощности и указанием принятой мощности и ожидаемым соотношением посредством сравнения ожидаемого указания мощности передачи с текущим указанием мощности передачи. Текущее указание мощности передачи может, например, быть измеренной мощностью передачи, например, вычисленной из измерений тока катушки индуктивности, напряжения катушки индуктивности и т.д. Ожидаемое указание мощности передачи может быть сгенерировано посредством применения ожидаемого соотношения (или функциональной зависимости) к указанию принятой мощности. Может считаться, что отклонение превышает пороговую величину, если разность между ожидаемой мощностью передачи и текущей мощностью передачи превышает пороговую величину.

В некоторых вариантах осуществления датчик может быть выполнен с возможностью определения отклонения между соотношением между указанием переданной мощности и указанием принятой мощности и ожидаемым соотношением посредством сравнения ожидаемого указание принятой мощности с текущим указанием принятой мощности. Текущее указание мощности передачи может быть сгенерировано в качестве измеренной мощности передачи, например, вычисленной из измерений тока катушки индуктивности, напряжения катушки индуктивности и т.д. Ожидаемое указание принятой мощности может быть сгенерировано посредством применения ожидаемого соотношения (или функциональной зависимости) к текущему указанию мощности передачи. Можно считать, что отклонение превышает пороговую величину, если разность между ожидаемым указанием принятой мощности и указанием принятой мощности превышает пороговую величину.

Посторонний предмет может быть предметом, который не является приемником мощности, выполненным с возможностью приема мощности через беспроводную передачу мощности от передатчика мощности.

В соответствии с одним необязательным признаком настоящего изобретения передатчик мощности доп