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CN101689765A - 用于为便携式设备供电的感应供电表面 - Google Patents

用于为便携式设备供电的感应供电表面 Download PDF

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CN101689765A CN200880022329A CN200880022329A CN101689765A CN 101689765 A CN101689765 A CN 101689765A CN 200880022329 A CN200880022329 A CN 200880022329A CN 200880022329 A CN200880022329 A CN 200880022329A CN 101689765 A CN101689765 A CN 101689765A
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Abstract

描述了用于为便携式设备供电的感应供电表面的系统和方法。在一方面，供电设备包括感应供电表面。感应供电表面包括多个初级线圈、阻抗自动匹配电路以及其他控制电路。阻抗自动匹配电路选择性地激励初级线圈以经由感应耦合向便携式设备中的次级线圈传输功率。阻抗自动匹配电路被配置成随时间推移检测因在感应供电表面上定位便携式设备导致的电压与电流相位差。阻抗自动匹配电路校准感应供电表面的功率因子以经由感应耦合向便携式设备传输客观上最大化的功率负载。

Description

用于为便携式设备供电的感应供电表面
背景
感应供电表面经由该表面中的初级线圈与便携式设备中的次级线圈之间的感应耦合来向便携式设备供电。便携式设备包括诸如RFID(射频标识)等无源定位器设备，其使得感应供电表面的初级线圈能检测到设备的存在和位置。仅毗邻次级线圈的初级线圈才被激励以进行功率传输。
概述
描述了用于为便携式设备供电的感应供电表面的系统和方法。在一方面，供电设备包括感应供电表面。感应供电表面包括多个初级线圈、阻抗自动匹配电路以及其他控制电路。阻抗自动匹配电路选择性地激励初级线圈以经由感应耦合向便携式设备中的次级线圈传输功率。阻抗自动匹配电路被配置成随时间推移检测因在感应供电表面上定位便携式设备导致的电压与电流相位差。阻抗自动匹配电路校准感应供电表面的功率因子以经由感应耦合向便携式设备传输客观上最大化的功率负载。
提供本概述是为了用简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
附图简述
在附图中，组件附图标记最左边的数字标识了该组件首次出现的特定附图。
图1示出根据一个实施例的用于为便携式设备供电的感应供电表面的示例性系统。
图2是根据一个实施例的具有放置在供电表面上的次级线圈的便携式设备的侧面示意图，该供电表面具有用于经由与便携式设备的次级线圈的感应耦合来向便携式设备传输功率的多个初级线圈。
图3是示出根据一个实施例的感应供电表面的示例性初级表面的示图，其中初级侧包括功率和传感器提供部分。
图4示出根据一个实施例的用于校准感应供电表面中的初级线圈与便携式设备中的次级线圈之间的感应负载的功率因子的阻抗自动匹配电路的示例性结构。
图5示出根据一个实施例的用于感应供电表面的示例性无线电泄漏屏蔽。
图6示出根据一个实施例的用于为便携式设备供电的感应供电表面的示例性过程。
详细描述
概览
当便携式设备随时间推移被放置在常规的感应供电表面的各个部分上时，初级功率线圈的感应可能因与便携式设备相关联的磁性材料(例如，铁氧体)的影响而改变。如果电压和电流不同相并且功率因子较低，则不能从供电表面向便携式设备传输最大化的功率量。然而，很难使用常规感应供电表面的定值电容器来校准功率因子。以下参考图1到6描述的用于为便携式设备供电的感应供电表面的系统和方法解决了对于常规的感应供电和被供电系统常见的此类功率因子失配情景。
具体地，用于为便携式设备供电的感应供电表面的方法和系统使用新颖的阻抗自动匹配技术来校准以及周期性地校准功率因子来提供功率传输。当便携式设备被放置在感应供电表面上时，初级线圈被激励以经由与便携式设备中的次级线圈的感应耦合来传输功率负载。响应于此类耦合，感应供电表面的阻抗自动匹配逻辑通过改变与供电表面相关联的电容器值来自动补偿初级线圈与次级线圈之间的线圈感应变动。这种补偿允许各系统和方法在供电表面与便携式设备之间提供最优功率传输。在一种实现中，感应供电表面包括搭载在次级铁氧体和初级铁氧体外部的薄金属片以屏蔽无线电泄漏。
现在将更详细地描述用于为便携式设备供电的感应供电表面的系统和方法的这些和其它方面。
示例性系统
尽管并非所需，但用于为便携式设备供电的感应供电表面的系统和方法在由诸如微控制器单元(MCU)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等一个或更多个控制器执行的计算机程序指令的一般上下文中描述。MCU例如为包含处理器、RAM、ROM、时钟和I/O控制单元的单个芯片。程序模块一般包括例程、程序、对象、组件、数据结构等，它们执行特定任务或实现特定抽象数据类型。
图1示出根据一个实施例描述的用于为便携式设备供电的感应供电表面的示例性系统100。在此实现中，系统100包括具有放置在供电表面上的次级线圈的便携式设备，该供电表面具有用于经由与次级线圈的感应耦合来向便携式设备传输功率的多个初级线圈。更具体地，系统100包括具有感应供电表面104的供电设备102，感应供电表面104用于向放置在表面104上的便携式设备106传输功率。供电设备102可以是例如计算机桌面、会议桌、床头柜、或供电板等形式。这些部署对供电设备的形状和形式的特定限制。感应供电表面104与直接物理电接触或连接无关地向便携式设备106传输功率。例如，如果供电设备102是会议桌，则参与会议的用户只需要将其膝上型计算机或平板计算机放置在桌面上，并且其便携式设备106将自动被桌面(即，供电表面104)供电和充电。
图2是根据一个实施例的具有放置在供电表面上的次级线圈的便携式设备的侧面示意图，该供电表面具有用于经由与便携式设备的次级线圈的感应耦合来向便携式设备传输功率的多个初级线圈。从感应供电表面104到便携式设备106的功率传输借助于感应供电表面中的初级(功率)线圈矩阵202与便携式设备中的次级线圈204之间的感应耦合。初级线圈和次级线圈构成变压器。当用所选频率上的交流信号来驱动初级线圈，磁通量的变动被次级线圈拾取并在初级线圈上感应交流电压信号。该交流电压信号被便携式设备中的电源电路转换成功率以便为便携式设备的操作供电。当便携式设备被放置供电表面的不同部分/区域上时，与供电表面相关联的一个或更多个初级功率线圈的感应可能因次级线圈(便携式设备侧)上的磁性材料(例如，铁氧体等)的影响而改变。通常使用定值电容器的常规系统不能解决此情景以便校准初级与次级线圈之间的功率因子。然而，在此，供电表面104的初级侧包括自适应阻抗自动匹配电路以响应于功率负载改变自动校正功率因子并最大化功率传输。现在参考图3和4描述此类初级侧和阻抗自动匹配电路。
图3是示出根据一个实施例的感应供电表面的示例性初级表面300的示图，其中初级侧包括功率和传感器提供部分。出于示例性描述的目的，图3的各方面是参考图1和2来描述的，其中相同的附图标记指示相同要素。在此示例中，感应供电表面104的功率提供部分302传送功率，而传感器部分304检测便携式设备106的存在和位置。在此实现中，例如，功率部分302包括耦合到高功率交流电(AC)源308的控制器306(例如，MCU、CPLD等)。AC源308被耦合到阻抗自动匹配逻辑310。阻抗自动匹配逻辑310调节至便携式设备106的功率传输。(阻抗自动匹配逻辑310的更多细节在以下参考图4来描述)。
为了调节从初级侧300至便携式设备106的功率传输，阻抗自动匹配逻辑310和控制器306被耦合到金属氧化物半导体场效应晶体管(“MOSFET开关”)312阵列；每个MOSFET开关312被耦合到功率线圈矩阵314中相应的功率线圈(初级线圈)314(请同时参见图2)。每个开关312被用于激活其相应耦合的初级功率线圈314。例如，响应于检测到功率表面104上的设备106，控制器306激活相应的初级功率线圈314。被激活的功率线圈314开始经由感应耦合向检测到的设备106的次级线圈204(请同时参见图2)传送功率。功率线圈矩阵314包括任意数目个功率(初级)线圈314-1到314-N，其中这些数目是基于供电表面104的特定实现的。(初级线圈314表示图2的初级线圈202)。对于电抗性(电感性或电容性)负载，电压和电流不是同步伐的。
功率线圈314被选择性地激励以向放置在感应供电表面104上的便携式设备106传输功率。为了最大化功率传输的效率并减小射频(RF)干扰或不想要地暴露所传送的功率，只有被便携式设备中的一个或更多个次级线圈204覆盖并与之交迭的那些功率线圈314才被激励以进行功率传输。由此，传感器部分304检测与感应供电表面104相关联的相应次级线圈204的存在和位置。为此，传感器部分304包括例如耦合到复用器322的RFID振荡器源320。振荡器源320输出某个频率——例如2MHz频率——上的AC信号。与高功率源308相比，RFID振荡器源320输出相对低功率的信号。因此，在检测到便携式设备106时没有大的无线电泄漏。复用器322包括被控制器306开启或关闭以经由相应的匹配电路324激活传感器线圈326的开关阵列。某个匹配电路324匹配相应传感器线圈326与RFID振荡器源320之间的阻抗，以使得RFID源信号能被有效传送。传感器线圈矩阵326包括例如任意数目个传感器线圈326-1到326-N，其中传感器线圈的数目是基于供电表面104的特定实现的。
为了与传感器部分304接口，便携式设备106具有包含唯一性ID的RFID标签芯片。RFID检测器330包括用于获得由便携式设备中的RFID标签传送的ID数据的电路。为了检测设备，控制器306通过控制复用器322来逐一向每个传感器线圈326施加RFID源信号320。当一个传感器线圈被激活时，如果当前传感器线圈位于设备下方，则控制器306可通过RFID检测器330读取RFID标签中的ID数据。在所有传感器线圈都被扫描之后，如果没有读取到任何ID数据，则指示该表面上不存在任何便携式设备。若读取到，则控制器306根据扫描结果计算设备位置。随后，设备下的对应初级线圈被激活以传送功率。使用RFID标签对功率表面与便携式设备之间的接口的这种实现的各方面在2005年5月13日提交的题为“InductivePowering Surface for Powering Portable Devices(用于为便携式设备供电的感应供电表面)”的美国专利申请S/N.11/128,510中进行了描述。除了唯一性设备ID之外，诸如设备的功率要求量等其他信息可经由RFID技术传输给控制器306。由此，所传输的能量可被调节到合适水平。当设备106被充满电时，其可发送一些命令要求控制器306关闭被激活的初级线圈。控制器306还可经由RFID向设备106发送比如系统状态等一些数据。
感应供电表面104的初级侧300的效率和功率因子不高。功率因子是真实功率与视在功率之比，这是0与1(含0和1)之间的数字。真实功率是实际的负载功率。视在功率是电路的电流与电压之积。低功率因子负载增加损耗并导致增加的成本和热问题。高功率因子可高效地利用AC源308，以使得更多功率能在初级线圈314(同时参见图2中的线圈202)与次级线圈204之间传输。当便携式设备106被放置在感应表面104的各个部分上时，初级功率线圈314的感应可能因与便携式设备相关联的磁性材料(例如，铁氧体)的影响而改变。在这种情景中，很难使用定值电容器来校准功率因子。为了解决这个问题，当功率负载改变时，功率部分302利用自适应电路来自动校正功率因子并最大化功率传输。此自适应电路被示为阻抗自动匹配电路/逻辑310。
图4示出根据一个实施例的用于校准感应供电表面中的初级线圈与便携式设备中的次级线圈之间的感应负载的功率因子的阻抗自动匹配电路310的示例性结构。出于示例性描述和解说的目的，图4是参考图1到3来描述的，其中组件附图标记最左边的数字标识了该组件首次出现的特定附图。现在参考图4，“R感测”之间的电压与电流同相。在此环境中，“R感测”是用于测量电流的小值电阻器。“R感测”之间的电压与其电流同相。由电源308输出的电压可能如此大以使得其不能直接被比较器处理。电压检测器404中的放大器402将电压值调节到可被比较器406操作的合适水平。例如，由于R感测具有较小值，因此R感测之间的电压可能如此小以使得其不能被比较器正确处理。电流检测器410中的放大器408将R感测之间的电压值调节到可由比较器412操作的合适水平。比较器406有两个输入：一个是来自放大器402的输出电压，另一个是参考电压。当来自放大器402的输出电压大于参考电压时，比较器402输出高电平电压，否则输出低电平电压。由此，与电压相关的数字脉冲信号由比较器406生成。从而该数字信号可由MCU或CPLD处理。比较器412像比较器406一样工作，并且也输出与电流相关的数字脉冲信号。电压检测器404和电流检测器410应足够快以使得其输出与输入之间的延迟较小，并且电压和电流测量是准确的。来自比较器406和412的数字信号被输入电压-电流相位差检测器逻辑414。
电压-电流相位差检测器逻辑414检测来自比较器406和412的两个数字信号的电压-电流相位差。当压-电流差为0即电压与电流同相时，功率因子为1且效率为100％。为了获得最大功率因子和效率，电压-电流相位差应当最小。在一种实现中，组件414是输出其占空比与相位差成比例的矩形信号417的逻辑电路。越低的占空比意味着越低的相位差，并意味着越高的功率因子和越高的效率。矩形波也被称为脉冲波、重复波，其仅在两个电平或值之间生效并保持在这些值之一上达相对于另一个值而言较小的时间量。矩形信号被提供给开关控制器逻辑416。
开关控制器逻辑416被耦合到开关和补偿电容器逻辑418。此类耦合用从开关控制器460逻辑到相应的开关和逻辑418的点线示出。补偿电容器(例如，C1到C16等)提供经由这些开关中相应的一个来开启或关闭的可配置电容系列。例如，0nF(所有电容器都为关)、1nF(仅电容器C1为开)、2nF(仅电容器C2为开)、3nF(电容器C1和C2为开)...31nF(所有电容器都为开)等。补偿电容器逻辑418中相应的一个的电容值被缩放。在一种实现中，例如，补偿电容器开关值包括例如，1nF、2nF、4nF、8nF和16nF。“nF”代表毫微法——一种电容单位。在另一种实现中，存在比图4中所示的五(5)个开关和电容器更多或更少的开关和电容器(即，可配置数目的电容器)。一般而言，越多电容器可得到越准确的电压-电流相位差结果。但在这样的情景中，也将使用更多开关和其他控制器资源。
开关控制器逻辑416评估从电压和电流相位检测器414接收到的矩形信号417以维持电流与电压之间的最小相位差。在一种实现中，开关控制器逻辑416通过开启或关闭逻辑418中的电容器中相应的一个来完成此目的。在得到最小相位差之后，控制器416继续周期性地测量相位差。如果相位差改变(例如，由于负载感应的改变等)并且大于预定义阈值，则控制器416重新确定最小相位差值。否则，补偿电容器保持在原始状态。存在多种技术供开关控制器416确定此类最小相位差之用。
在一种实现中，例如，控制器416通过藉由诸如0nF、1nF、2nF、3nF、直到31nF等开关从最小电容值到最大电容值扫描所有补偿电容器的电容来确定最小相位差。来自相位差检测器414的矩形信号的占空比被控制器416测量并且被用于标识最小相位差。例如，最低占空比的状态刚好是最小相位差和最大功率因子及效率的状态。在扫描所有值之后，最小相位差被标识并且其相关开关状态(例如，相应的开/关状态)被维持。如果相位差改变(例如，由于负载感应的改变等)并且大于预定义阈值，则控制器416重新扫描并重新确定最小相位差值。负载422是被激活的初级线圈以及设备侧感应地耦合的次级线圈。
在另一种实现中，例如，开关控制器416从比如16nF等中间值起在增大方向上调节电容。如果相位差增大，则开关控制器416开始在减小方向上调节电容(即，减小电容)。响应于此电容性调节，如果相位差减小，诸如开关控制器416继续在原始增大电容方向上调节电容。即，控制器416正尝试找出电容调节方向，以使得相位差被测量出来更小。当相位差变得越来越小时，控制器416继续调节电容，直至当施加了一个补偿电容时相位差开始变大。此时，控制器416停止电容调节。控制器416标识最小相位差并维持相关联的开关状态(例如，相应的开/关状态)。
鉴于以上，感应供电表面104随时间推移提供周期性动态电压和电流相位差反馈环路解来标识电流与电压之间的相位差。在向相应的功率线圈314施加功率负载422时，这些相位差被开关控制器416用来选择性地增大和/或减小电容。这允许感应供电表面104高效地向便携式设备106传输功率。此优化功率被最大化，即使便携式设备106相对于感应供电表面104的位置随时间推移而改变，因为感应供电表面104周期性地校准功率因子并保持电流与电压同相。
在一种实现中，开关控制器416是CPLD(复杂可编程逻辑器件)、MCU(微控制器单元)等。与开关控制器416操作相关联的各种程序数据420(例如，相位差、开关状态、电容值、阈值等)被维持在与开关控制器416相关联的随机存取存储器(RAM)中。
示例性无线电泄漏屏蔽
图5示出根据一个实施例的用于感应供电表面104的示例性无线电泄漏屏蔽。可高达50W的高功率由感应供电表面104基于该表面中的初级线圈314与便携式设备106中的次级线圈204之间的感应耦合来传输。经由此类感应供电应该对人类无害。图5中的设计是为了与常规的感应供电表面相比减少无线电泄漏。铁氧体是磁性材料。大多数磁性电路(磁性电路是包含磁通量的闭合路径)在次级铁氧体与初级铁氧体之间完成。但在常规系统中可能存在一些小量场泄漏。在此实现中，薄金属片被搭载在次级铁氧体和初级铁氧体外部。当任何泄漏磁场和电场遇到金属屏蔽时，场能量中的一些被吸收而一些被反射回铁氧体中。此特征为感应供电表面104附近的用户屏蔽了无线电泄漏。
示例性过程
图6示出根据一个实施例的用于为便携式设备供电的感应供电表面的示例性过程。参考图6，在框602的操作中，感应供电表面中的初级功率线圈被选择性地激活以向便携式设备中的一个或更多个次级线圈传输功率。框602的操作响应于通过感应供电表面检测到初级功率线圈位于便携式设备的一个或更多个次级线圈附近(例如，毗邻等)。功率经由初级线圈与次级线圈之间的感应耦合来传输。
框604的操作测量感应供电表面中的电流与电压之间的相位差。框606的操作鉴于测得的电压-电流相位差来控制补偿电容器，以校准感应供电表面的功率因子。功率因子被校准以最大化经由感应耦合从初级线圈传输到一个或更多个次级线圈的功率。框608的操作确定便携式设备(即，便携式设备中的一个或更多个次级线圈)是否仍被检测到与感应供电表面(即，供电表面的初级线圈)相关联。若否，则过程600结束。否则，过程600的操作在框610继续，在此重新测量电流与电压之间的相位差。框612的操作确定重新测得的相位差是否大于指示电压和电流不同相并且与感应供电表面相关联的功率因子较低的预定义阈值。如果重新测得的相位差不大于该预定义阈值，则过程600的操作在框608继续，如以上描述的。如果重新测得的相位差大于该预定义阈值，则该过程在框606继续，在此补偿电容器基于重新测得的相位差被调节/控制，以重新校准功率因子，并藉此最大化经由初级线圈和一个或更多个次级线圈之间的感应耦合传输的功率。
结论
虽然以上各部分用专用于结构化特征和/或方法性操作或动作的语言描述了用于为便携式设备供电的感应供电表面，但是在所附权利要求中定义的各实现不必限于所描述的具体特征或动作。相反地，用于为便携式设备供电的感应供电表面的具体特征和操作是作为实现所要求保护的主题的示例性形式来公开的。例如，尽管图4示出了负载和补偿电容器是串联的，但在另一种实现中，此类负载和补充电容器是并联的。在另一个示例中，在一种实现中，与电压检测器404、电流检测器410、和电压电流相位差检测器414相关联的逻辑位于单个芯片上。在另一个示例中，在一种实现中，图4的R感测用变压器来代替。

Claims (20)

1.一种供电设备，包括：
感应供电表面，所述感应供电表面包括耦合到初级功率线圈的阻抗自动匹配电路和其他控制电路，所述阻抗自动匹配电路和所述其他控制电路用于选择性地激励所述初级线圈以经由感应耦合向便携式设备中的次级线圈传输功率；以及
其中所述阻抗自动匹配电路被配置成随时间推移检测电压与电流相位差以校准功率因子，从而向所述次级线圈传输最优功率负载来为所述便携式设备供电。
2.如权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述功率因子是基于真实功率与视在功率之比的，真实功率为实际的负载功率，视在功率为与所述电路相关联的电流与电压之积，所述电路包括所述初级功率线圈以及与所述便携式设备相关联的感应地耦合的次级电路。
3.如权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述电压与电流相位差是响应于所述便携式设备在所述感应供电表面上移动的功率线圈感应改变的结果。
4.如权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述感应供电表面包括无线电泄漏屏蔽，所述无线电泄漏屏蔽包括搭载在次级铁氧体和初级铁氧体外部的薄金属片。
5.如权利要求1所述的供电设备，其特征在于，响应于确定电流与电压之间的相位差不匹配，所述阻抗自动匹配电路被配置成经由非定值电容器矩阵来校准所述功率因子。
6.如权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述电压与电流相位差由向开关控制器输出矩形信号的逻辑电路确定，所述矩形信号具有与所确定的电压与电流相位差成比例的占空比，所述开关控制器开启和关闭多个电容器中相应的一个以最小化电流与电压之间的相位差。
7.如权利要求6所述的供电设备，其特征在于，所述开关控制器是微控制器或复杂可编程逻辑器件。
8.如权利要求6所述的供电设备，其特征在于，与所述多个电容器相关联的值被缩放。
9.如权利要求6所述的供电设备，其特征在于，所述多个电容器中的电容器数目是可配置的。
10.如权利要求6所述的供电设备，其特征在于，所述多个电容器与负载串联。
11.如权利要求6所述的供电设备，其特征在于，所述多个电容器与负载并联。
12.如权利要求6所述的供电设备，其特征在于，所述逻辑电路通过以下动作来最小化电流与电压之间的相位差：
(a)从中间值起在增大方向上调节电容；
(b)响应于所述调节：
如果相位差增大，则在减小方向上移动电容以最小化所述相位差，直至当施加了一个补偿电容时所述相位差开始减小；以及
如果所述相位差减小，则继续在所述增大方向上调节电容以最小化所述相位差，直至当施加了一个补偿电容时所述相位差开始减小；以及
(c)维持相关联的开关状态以向所述次级线圈提供功率；以及
(d)如果相位差响应于负载感应而改变并且如果相位差改变大于预定义阈值，则通过(a)和(b)重新扫描并重新确定最小相位差值。
13.一种向便携式设备提供感应功率的方法，所述方法包括：
通过感应供电表面中的阻抗自动匹配电路选择性地激励所述感应供电表面中的初级线圈以经由感应耦合向便携式设备中的次级线圈提供功率；以及
其中所述功率是基于检测到的电压与电流相位差的，所述相位差至少部分是由于在所述感应供电表面的不同相应区域上定位所述便携式设备而导致的。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述功率是基于真实功率与视在功率之比的，真实功率是用于随时间推移执行工作的电路的能力，视在功率为与包括所述初级功率线圈的电路相关联的电流与电压之积。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，选择性地激励所述初级线圈还包括：
确定电流与电压之间的相位差被最小化；
校准电容器矩阵中的电容器以最小化电压-电流相位差；以及
其中所述校准得到最优功率因子。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述检测到的电压与电流相位差由向开关控制器输出矩形信号的逻辑电路确定，所述矩形信号具有与所确定的电压与电流相位差成比例的占空比，所述开关控制器开启和关闭多个电容器中相应的一个以最小化所述感应供电表面中电流与电压之间的相位差。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，与所述多个电容器相关联的值被缩放。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述多个电容器中的电容器数目是可配置的。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述逻辑电路通过以下动作来最小化电流与电压之间的相位差：
(a)从中间值起在增大方向上调节电容；
(b)响应于所述调节：
如果相位差增大，则在减小方向上移动电容以最小化所述相位差，直至当施加了一个补偿电容时所述相位差开始减小；以及
如果所述相位差减小，则继续在所述增大方向上调节电容以最小化所述相位差，直至当施加了一个补偿电容时所述相位差开始减小；以及
(c)维持相关联的开关状态以向次级线圈提供功率；以及
(d)如果相位差响应于负载感应而改变并且如果相位差改变大于预定义阈值，则通过(a)和(b)重新扫描并重新确定最小相位差值。
20.一种由供电设备实现的方法，所述方法包括：
选择性地激活与便携式设备中的次级线圈毗邻的初级线圈以经由感应耦合向所述初级线圈传输功率，所述便携式设备被检测到与所述供电设备的表面相关联；
测量所述表面中的电流与电压之间的相位差；
基于所述相位差控制所述表面中的补充电容器以校准所述表面的功率因子，所述功率因子被校准以最大化经由所述初级线圈和所述次级线圈之间的感应耦合的功率传输；以及
当所述初级线圈与所述次级线圈毗邻地相关联时：
(a)重新测量所述电流与电压之间的相位差；以及
(b)如果所述相位差大于预定义阈值，则使用所述相位差重新控制补充电容器以重新校准功率因子，从而最大化所述初级线圈与所述次级线圈之间的感应功率传输；以及
其中经由感应耦合传输至所述次级线圈的功率允许所述便携式设备进行操作。
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