背景技術:
1、無線功率傳輸(“wpt”)(諸如感應功率傳輸(“ipt”))可用于提供功率以用于對各種電池供電電子設備進行充電。wpt使用量增加的一個應用是圍繞諸如移動電話(即,智能電話)和其附件(例如,無線耳機、智能手表等)以及平板電腦和其他類型的便攜式計算機和其附件(例如,手寫筆等)的設備的消費電子產品空間。此類wpt系統可采用異物檢測(“fod”)系統,該異物檢測系統旨在識別與無線功率發送器和無線功率接收器分離的導電物體,從而對傳輸的無線功率進行調節,以防止不必要地向此類物體輸送功率。
技術實現思路
1、一些fod系統采用“友好金屬”損耗的估計,這些損耗是與wpt設備中的導電組件而非wpt系統本身相關聯的損耗。準確估計這些友好金屬損耗可能會因為與工作中的wpt系統相關的未知參數而變得復雜,諸如wpt設備之間的相對位置、不同wpt設備之間的差異等。因此,可能需要開發改進的友好金屬損耗估計技術,以便在wpt?fod系統中具體實施。
2、無線功率傳輸設備可包括:線圈,該線圈耦接到對端設備的對應線圈,以促進無線功率傳輸;功率轉換器,該功率轉換器耦接到該線圈;和控制器和通信電路,該控制器和通信電路監測與該無線功率傳輸相關聯的一個或多個可觀測參數以檢測非該對端設備的異物的存在,并且響應于檢測到異物來控制該功率轉換器。該控制器和通信電路可基于功率核算執行異物檢測,該功率核算包括估計與該對端設備相關聯的友好金屬損耗。該控制器和通信電路可從該對端設備接收與該對端設備相關聯的友好金屬損耗建模參數,這些建模參數包括與無線功率傳輸電流相關的一個或多個系數以及與無線功率傳輸電壓相關的一個或多個系數。這些建模參數還可包括在第一耦接因子下與無線功率傳輸電流相關的一個或多個系數和與無線功率傳輸電壓相關的一個或多個系數,以及在第二耦接因子下與無線功率傳輸電流相關的一個或多個系數和與無線功率傳輸電壓相關的一個或多個系數。
3、該無線功率傳輸設備可以是無線功率發送器。該對端設備可以是無線功率接收器。該功率轉換器可以是逆變器。該控制電路可響應于檢測到異物,通過以下方式中的至少一種來控制該功率轉換器:減少或限制傳輸的功率量、中斷功率傳輸或向用戶提供警報。該控制器和通信電路通過以下方式基于功率核算執行異物檢測:從由該無線功率發送器發送的功率中減去由該無線功率接收器接收的功率,以獲取測量的功率損耗;使用所接收的友好金屬損耗建模參數估計友好金屬損耗;通過從所測量的功率損耗中減去所估計的友好金屬損耗,計算凈異物損耗;以及如果這些凈異物損耗超過閾值,則確定存在異物。
4、使用所接收的友好金屬損耗建模參數估計友好金屬損耗還可包括使用將可觀測電路參數與友好金屬損耗相關的模型,該模型使用所接收的友好金屬損耗建模參數。該模型可具有以下形式:
5、pfm=αfm(itx)2+βfm+γfmvin+δfm
6、其中,pfm為估計的友好金屬損耗,αfm為與發送線圈電流相關的第一系數,βfm為與電流損耗相關的第二系數,γfm為與逆變器電壓相關的第三系數,并且δfm為與電壓損耗相關的第四系數。該模型可具有以下形式:
7、
8、其中,pfm為估計的友好金屬損耗,和為針對低耦接條件的模型系數,和為針對高耦接條件的模型系數,k為耦接系數,并且kth為閾值耦接系數,所述閾值耦接系數為所述低耦接條件與所述高耦接條件之間的邊界。
9、一種在包括無線功率發送器和無線功率接收器的無線功率傳輸系統中進行異物檢測的方法可由該無線功率發送器或該無線功率接收器的控制和通信電路執行并且可包括:從由該無線功率發送器發送的功率中減去由該無線功率接收器接收的功率,以獲取測量的功率損耗;估計友好金屬損耗,包括使用從對端無線功率傳輸設備接收的友好金屬損耗建模參數;通過從所測量的功率損耗中減去所估計的友好金屬損耗,計算凈異物損耗;以及如果這些凈異物損耗超過閾值,則確定存在異物。
10、該方法還可包括如果存在異物,則應用緩解措施。該緩解措施可包括以下至少一項:減少或限制傳輸的功率量、中斷功率傳輸或向用戶提供警報。該方法可由該無線功率發送器的控制和通信電路執行,并且該對端無線功率傳輸設備可以是該無線功率接收器。這些友好金屬損耗建模參數可包括在第一耦接因子下與無線功率傳輸電流相關的一個或多個系數和與無線功率傳輸電壓相關的一個或多個系數,以及在第二耦接因子下與無線功率傳輸電流相關的一個或多個系數和與無線功率傳輸電壓相關的一個或多個系數。
11、這些友好金屬損耗建模參數可對應于以下形式的模型:
12、pfm=αfm(itx)2+βfm+γfmvin+δfm
13、其中,pfm為估計的友好金屬損耗,αfm為與發送線圈電流相關的第一系數,βfm為與電流損耗相關的第二系數,γfm為與逆變器電壓相關的第三系數,并且δfm為與電壓損耗相關的第四系數。這些友好金屬損耗建模參數可對應于以下形式的模型:
14、
15、其中,pfm為估計的友好金屬損耗,和為針對低耦接條件的模型系數,和為針對高耦接條件的模型系數,k為耦接系數,并且kth為閾值耦接系數,所述閾值耦接系數為所述低耦接條件與所述高耦接條件之間的邊界。
16、一種在包括無線功率發送器和無線功率接收器的無線功率傳輸系統中估計友好金屬損耗的方法可由該無線功率發送器或該無線功率接收器的控制和通信電路執行并且可包括:測量該無線功率傳輸系統的一個或多個可觀測參數;從對應的無線功率傳輸設備獲取友好金屬損耗參數;以及使用模型估計友好金屬損耗,所述模型將友好金屬損耗與所測量的可觀測參數以及所接收的友好金屬損耗參數相關。這些可觀測參數可至少包括該無線功率傳輸系統的電流和該無線功率傳輸系統的電壓。
17、該方法可由該無線功率發送器的控制和通信電路執行,并且該對端無線功率傳輸設備可以是該無線功率接收器。該無線功率傳輸系統的該電流可以是發送線圈電流,并且該無線功率傳輸系統的該電壓可以是逆變器電壓。這些友好金屬損耗建模參數可包括在第一耦接因子下與無線功率傳輸電流相關的一個或多個系數和與無線功率傳輸電壓相關的一個或多個系數,以及在第二耦接因子下與無線功率傳輸電流相關的一個或多個系數和與無線功率傳輸電壓相關的一個或多個系數。
18、這些友好金屬損耗建模參數可對應于以下形式的模型:
19、pfm=αfm(itx)2+βfm+γfmvin+δfm
20、其中,pfm為估計的友好金屬損耗,αfm為與發送線圈電流相關的第一系數,βfm為與電流損耗相關的第二系數,γfm為與逆變器電壓相關的第三系數,并且δfm為與電壓損耗相關的第四系數。這些友好金屬損耗建模參數對應于以下形式的模型:
21、
22、其中,pfm為估計的友好金屬損耗,和為針對低耦接條件的模型系數,和為針對高耦接條件的模型系數,k為耦接系數,并且kth為閾值耦接系數,所述閾值耦接系數為所述低耦接條件與所述高耦接條件之間的邊界。