CN105981256B - 无线电力传送和接收方法、装置以及*** - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种无线电力发送和接收领域中的无线电力发送和接收方法、无线电力发送和接收装置、以及无线充电***，并且该方法可以包括：感测在能够以无线方式发送电力的范围内是否存在无线电力接收器；将检测信号发送到无线电力接收器；允许无线电力接收器接收在第一模式下发送的识别分组和设置分组中的至少一个；基于设置分组确定是否在第一模式和不同于第一模式的第二模式的任意一个下执行通信；以及当在被确定的任意一个模式下执行通信时将电力发送到无线电力接收器，其中设置分组包括指示无线电力接收器的通信执行模式的操作模式。

Description

无线电力传送和接收方法、装置以及***

技术领域

本公开涉及在无线电力发生和接收领域中的无线电力发送和接收方法、无线电力发送和接收装置、以及无线充电***。

背景技术

近年来，以无线方式非接触地将电能供应给无线电力接收器的方法已被用于替代以有线方式供应电能的传统方法。以无线方式接收能量的无线电力接收器可以由接收的无线电力直接驱动，或电池可以通过使用接收的无线电力充电，然后允许无线电力接收器由充电的电力驱动。

为了允许在以无线方式发送电力的无线电力发射器和以无线方式接收电力的无线电力接收器之间的平滑的无线电力传送，与无线电力传送有关的技术的标准正在进行中。

作为无线电力传送技术的标准的一部分，管理用于磁感应无线电力传送技术的无线电力协会(WPC)在2010年4月12日已经公布了用于在无线电力传送中互操作的标准文献“System description Wireless Power Transfer,Volume 1,Low Power,Part 1:Interface Definition,Version 1.00Release Candidate 1(RC1)(***描述无线电力传送，第1卷，低功率，部分1：接口定义，版本1.00候选版1(RC1))”。

另一方面，作为技术标准联盟的电力事业联盟在2012年3月已经建立，开发接口标准的产品线，并且基于用于提供感应和谐振电力的电感耦合技术公布标准文献。

在我们的生活中频繁遇到使用电磁感应的无线充电方法，并且例如，通过在电动牙刷、无线咖啡馆等等中被商业化而利用使用电磁感应的无线充电方法。

近年来，因为除了一对一模式之外一对多充电的要求增加，已经提出用于关联于一对多充电方法的控制方法的各种方法。

因此，本公开提供允许无线电力发射器和无线电力接收器以在一对多充电模式下执行通信并且发送电力的方法。

发明内容

技术问题

本公开的方面是为了提供电气实现可变电容器的方法。

此外，本公开的另一方面是为了当实现可变电容器时防止过电流。

另外，本公开的又一目的是为了提供在无线电力接收器或者无线电力发射器中控制电力的方法。

技术方案

公开一种无线电力发射器的控制方法，该无线电力发射器用于以无线方式发送电力，并且该方法可以包括：感测在能够以无线方式发送电力的范围内是否存在无线电力接收器；将检测信号发送到无线电力接收器；允许无线电力接收器接收在第一模式下发送的识别分组和设置分组中的至少一个；基于设置分组确定是否在第一模式和不同于第一模式的第二模式中的任意一个下执行通信；以及当在确定的任意一个模式下执行通信时将电力发送到无线电力接收器，其中设置分组包括指示无线电力接收器的通信执行模式的操作模式。

根据实施例，操作模式可以是其中一个无线电力发射器执行与一个无线电力接收器的通信的感应模式信息和其中一个无线电力发射器执行与多个无线电力接收器的通信的谐振模式信息中的任意一个。

根据实施例，所述发送电力可以当操作模式信息是感应模式信息时根据感应模式信息执行与无线电力接收器的通信同时发送电力，以及当操作模式信息是谐振模式信息时根据谐振模式信息执行与无线电力接收器的通信同时发送电力。

根据实施例，当操作模式信息是谐振模式信息时，该方法可以进一步包括：发送被链接到多个时隙中的第一时隙的第一同步信号；响应于第一同步信号在第一时隙内从无线电力接收器接收控制信息；以及确定是否将第一时隙分配给无线电力接收器。

根据实施例，当第一时隙没有被分配给无线电力接收器时，该方法可以进一步包括：发送被链接到多个时隙当中的不同于第一时隙的第二时隙的第二同步信号；响应于第二同步信号在第二时隙内从无线电力接收器接收控制信息；以及确定是否将第二时隙分配给无线电力接收器。

根据实施例，第一同步信号和第二同步信号可以具有图案或者分组形式。

根据实施例，操作模式信息可以通过第一时隙被发送到无线电力接收器。

根据实施例，该方法可以进一步包括基于操作模式信息将无线电力发射器的设置分组发送到无线电力接收器，其中设置分组包括无线电力发射器的操作模式信息。

根据实施例，当操作模式信息是第二模式，但是第二模式不被支持时，通信误差信息可以被发送到无线电力接收器，并且电力不可以被发送到无线电力接收器。

公开一种用于以无线方式接收无线电力的无线电力接收器的控制方法，并且该方法可以包括：从用于以无线方式发送电力的无线电力发射器接收检测信号；在第一模式下将识别分组和设置分组中的至少一个发送到无线电力发射器；基于设置分组确定是否在第一模式和不同于第一模式的第二模式中的任意一个中执行通信；以及在被确定的任意一个模式下执行通信时从无线电力发射器接收电力，其中设置分组包括指示无线电力接收器的通信执行模式的操作模式。

根据实施例，操作模式可以是其中一个无线电力发射器将电力发送到一个无线电力接收器的感应模式信息和其中一个无线电力发射器将电力发送到多个无线电力接收器的谐振模式信息中的任意一个。

根据实施例，可以基于操作模式信息在无线电力发射器和无线电力接收器之间执行通信。

根据实施例，当操作模式信息是感应模式信息时可以从无线电力发射器接收电力，并且当操作模式信息是谐振模式信息时包含电力控制消息的预设分组可以被顺序地发送到无线电力发射器。

根据实施例，当接收到检测信号时，可以确定与无线电力发射器的通信执行模式，并且可以发送指示被确定的通信执行模式的操作模式信息的设置分组。

根据实施例，当响应于设置分组接收通信误差信息时，不可以从无线电力发射器接收电力。

本发明的有益效果

在其中一对一充电模式和一对多充电模式被混合的无线充电***中，可以在各个无线电力发射器和无线电力接收器之间发送和接收操作模式信息。

此外，本公开可以使用操作模式信息减少通信误差。

此外，在一对多充电***中，本公开可以通过时隙结构执行通信，从而同时执行与多个无线电力接收器有关的电力传输和通信。

附图说明

图1是在概念上图示根据本发明的实施例的无线电力发射器和无线电力接收器的示例性视图。

图2A和图2B分别是图示在此公开的实施例中能够采用的无线电力发射器和无线电力接收器的配置的示例性框图。

图3是图示其中根据感应耦合方法以无线方式将电力从无线电力发射器传送到无线电力接收器的概念的视图。

图4A和图4B是图示在此公开的实施例中能够采用的电磁感应方法中无线电力发射器和无线电力接收器的一部分的框图。

图5是图示被配置成具有根据在此公开的实施例中能够采用的感应耦合方法接收电力的一个或者多个发射线圈的无线电力发射器的框图。

图6是图示其中根据谐振耦合方法将电力以无线方式从无线电力发射器传送到无线电力接收器的概念的视图。

图7A和图7B是图示以在此公开的实施例中能够采用的谐振方法的无线电力发射器和无线电力接收器的一部分的框图。

图8是图示被配置成具有根据在此公开的实施例中能够采用的谐振耦合方法接收电力的一个或者多个发射线圈的无线电力发射器的框图。

图9是图示以在此公开的实施例的无线方式在传送电力中通过无线电力信号的调制和解调在无线电力发射器和电子设备之间发送和接收分组的概念的视图。

图10是图示以在此公开的实施例的无线方式在传送电力中发送和接收电力控制消息的配置的视图。

图11A、图11B以及图11C图示在此公开的实施例的无线电力传送中执行的调制和解调中的信号形式。

图12A、图12B以及图12C图示包括在根据在此公开的实施例的无线电力传送方法中使用的电力控制消息的分组。

图13是图示根据在此公开的实施例的无线电力发射器和无线电力接收器的操作阶段的视图。

图14至图18是图示包括无线电力发射器100和无线电力接收器之间的电力控制消息的分组的结构的视图。

图19是图示将电力从无线电力发射器传送到至少一个无线电力接收器的方法的概念图。

图20是图示在谐振模式下的通信执行方法的流程图。

图21是图示确定通信执行模式的方法的流程图。

图22和图23是图示设置分组的结构的结构图。

图24和图25是图示操作模式信息的类型的表。

图26是图示在谐振模式下执行通信的方法的概念视图。

具体实施方式

在此公开的技术可以被应用于无线电力传送(非接触电力传输)。然而，在此公开的技术不限于此，并且除了使用以无线方式发送的电力的方法和装置以外，也可以应用于所有种类的电力传输***和方法、技术的技术精神能够被应用到的无线充电电路和方法。

应注意的是，在此使用的技术术语仅用于描述特定实施例，而没有限制本发明。而且，除非另有特定地定义，在此使用的技术术语应被解释为本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意义，并且不应被解释为太宽或者太窄。此外，如果在此使用的技术术语是不能够正确地表达本发明的精神的错误术语，则它们应被本领域技术人员正确理解的技术术语替换。另外，在本发明中使用的普通术语应基于字典的定义、或者上下文来解释，并且不应被解释得太宽或者太窄。

顺便提及，除非另有清楚地使用，否则单数的表达包括复数意义。在本说明书中，术语“包含”和“包括”不应被解释为必须包括在此公开的所有的要素或者步骤，并且应被解释为不包括其一些要素或者步骤，或者应被解释为进一步包括另外的要素或者步骤。

另外，在下面的描述中公开的用于组成要素的后缀“模块”或者“单元”仅是用于本说明书的简单描述，并且后缀本身没有给出任何特定的意义或者功能。

此外，包括诸如第一、第二等等的序数的术语能够被用于描述各种要素，但是这些术语应不限制要素。使用术语仅为了区别要素与其它要素的目的。例如，在没有脱离本发明的权利的范围内的情况下，第一要素可以被命名为第二要素，并且类似地，第二要素可以被命名为第一要素。

在下文中，将会参考附图描述本发明的优选实施例，并且相同或者相似的要素被指定有相同的附图标记，不论附图中的标记如何，并且它们的多余的描述将会被省略。

此外，在描述本公开时，当对于本发明属于的公知技术的特定描述被判断为模糊本公开的要旨时，可以省略详细描述。而且，应注意的是，附图被图示仅为了容易解释本发明的精神，并且因此，它们不应被解释为被附图限制本发明的精神。

定义

多对一通信：在一个发射器(Tx)和多个接收器(Rx)之间通信

单向通信：仅将所要求的消息从接收器发送到发射器

双向通信：允许从发射器到接收器并且从接收器到发射器，即，在两侧的消息传输

在此，发射器和接收器分别指示与发送单元(设备)和接收单元(设备)相同。在下文中，这些术语可以被一起使用。

无线电力发射器和无线电力接收器的概念视图

图1是在概念上图示根据本发明的实施例的无线电力发射器和无线电力接收器的示例性视图。

参考图1，无线电力发射器100可以是电力传送装置，其被配置成以无线的方式传送对于电力接收器200所要求的电力。

此外，无线电力发射器100可以是无线充电装置，其被配置成通过以无线的方式传送电力来对无线电力接收器200的电池充电。稍后将会参考图9描述无线电力发射器100是无线充电设备的情况。

此外，无线电力发射器100可以被实现成以非接触状态将电力传送到需要电力的无线电力接收器200的各种形式的装置。

无线电力接收器200是通过以无线方式接收来自无线电力发射器100的电力的设备。而且，无线电力接收器200可使用接收到的无线电力为电池充电。

另一方面，如在此所描述的以无线方式接收电力的电子设备应被宽泛地解释为除了诸如键盘、鼠标、音频-视觉辅助设备等等输入/输出设备之外还包括便携式电话、蜂窝式电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、平板、多媒体设备等等。

如稍后所述的无线电力接收器200可以是移动通信终端(例如便携式电话、蜂窝式电话、平板等)或多媒体设备。

另一方面，无线电力发射器100可在不与无线电力接收器200相互接触的情况下使用一种或多种无线电力传送方法以无线方式传送电力。换句话说，无线电力发射器100可使用基于通过无线电力信号的磁感应现象的感应耦合方法和基于通过以特定频率的无线电力信号的电磁谐振现象的磁谐振耦合方法中的至少一个来传送电力。

感应耦合方法中的无线电力传送是使用初级线圈和次级线圈以无线方式传送电力的技术，并且指的是通过由磁感应现象通过变化的磁场将电流从一个线圈感应到另一个线圈来传送电力。

感应耦合方法中的无线电力传送指的是无线电力接收器200利用从无线电力发射器100发送的无线电力信号产生谐振以通过谐振现象将电力从无线电力发射器100传送到无线电力接收器200的技术。

下文中，根据在此公开的实施例的无线电力发射器100和无线电力接收器200将被详细地描述。在对随后每一个附图中组成元件的附图标记的分配中，相同的附图标记将被用于相同的组成元件，即使它们被示出在不同的图中。

图2A和2B是图示在此公开的实施例中能够采用的无线电力发射器100和无线电力接收器200的配置的示例性框图。

无线电力发射器

参考图2A，无线电力发射器100可包括电力传输单元110。电力传输单元110可包括电力转换单元111和电力传输控制单元112。

电力转换单元111通过将从发送侧电源单元190供应的电力转换成无线电力信号而将其传送到无线电力接收器200。由电力转换单元111传送的无线电力信号以具有振荡特性的磁场或电磁场的形式产生。为此目的，电力转换单元111可以被配置成包括用于产生无线电力信号的线圈。

电力转换单元111可包括用于根据每种电力传送方法产生不同类型的无线电力信号的组成元件。例如，电力转换单元111可包括用于形成变化磁场以将电流感应到无线电力接收器200的次级线圈的初级线圈。而且，电力转换单元111可包括用于根据谐振耦合方法形成具有特定谐振频率以在无线电力接收器200中产生谐振频率的磁场的线圈(或天线)。

而且，电力转换单元111可使用前述的感应耦合方法和谐振耦合方法中的至少一个传送电力。

在包括在电力转换单元111中的组成元件之中，用于感应耦合方法的那些稍后将参考图4和5进行描述，并且用于谐振耦合方法的那些将参考图7和8进行描述。

另一方面，电力转换单元111可进一步包括用于控制使用的频率、施加的电压、施加的电流等的特性以形成无线电力信号的电路。

电力传输控制单元112控制包含在电力传输单元110中的每一个组成元件。电力传输控制单元112可以被实现成集成在用于控制无线电力发射器100的另一个控制单元(未示出)中。

另一方面，无线电力信号可以到达的区域可以被划分为两种类型。首先，有源区表示将电力传送到无线电力接收器200的无线电力信号穿过的区域。其次，半有源区表示在其中无线电力发射器100能够检测无线电力接收器200的存在的感兴趣的区域。这里，电力传输控制单元112可检测无线电力接收器200是否被放置在有源区或检测区或从该区移出。具体地，电力传输控制单元112可使用由电力转换单元111或在其中单独提供的传感器形成的无线电力信号检测无线电力接收器200是否被放置在有源区或检测区中。例如，电力传输控制单元112可通过监测用于形成无线电力信号的电力特性是否由无线电力信号改变来检测无线电力接收器200的存在，这受到存在于检测区中的无线电力接收器200的影响。然而，有源区和检测区可根据诸如感应耦合方法、谐振耦合方法等等的无线电力传送方法而改变。

电力传输控制单元112可执行识别无线电力接收器200的过程或根据检测无线电力接收器200存在的结果确定是否启动无线电力传送。

而且，电力传输控制单元112可确定用于形成无线电力信号的电力转换单元111的频率、电压和电流中的至少一个特性。特性的确定可通过在无线电力发射器100侧的条件下或在无线电力接收器200侧的条件下执行。

电力传输控制单元112可接收来自无线电力接收器200的电力控制消息。基于接收的电力控制消息，电力传输控制单元112可确定电力转换单元111的频率、电压和电流中的至少一个特性，并且基于电力控制消息另外地执行其它控制操作。

例如，电力传输控制单元112可根据包含无线电力接收器200中的整流的电量信息、充电状态信息和识别信息中的至少一个的电力控制消息，确定用于形成无线电力信号的频率、电压和电流中的至少一个特性。

而且，作为使用电力控制消息的另一种控制操作，基于该电力控制消息无线电力发射器100可执行与无线电力传送关联的典型的控制操作。例如，无线电力发射器100可接收要通过电力控制消息听觉或视觉地输出的、与无线电力接收器200关联的信息，或接收设备之间认证所需的信息。

在示例性实施例中，电力传输控制单元112可通过无线电力信号接收电力控制消息。在另一个示例性实施例中，电力传输控制单元112可通过用于接收用户数据的方法接收电力控制消息。

为了接收前述电力控制消息，无线电力发射器100可进一步包括电连接到电力转换单元111的调制/解调单元113。调制/解调单元113可解调已经由无线电力接收器200调制的无线电力信号并使用其接收电力控制消息。

另外，电力传输控制单元112可利用在无线电力发射器100中包括的通信装置(未示出)通过接收包含电力控制消息的用户数据来获得电力控制消息。

[用于支持带内双向通信]

在根据在此公开的示例性实施例的允许双向通信的无线电力传送环境下，电力传输控制单元112可将数据发送到无线电力接收器200。由电力传输控制单元112发送的数据可以被发送以请求无线电力接收器200发送电力控制消息。

无线电力接收器

参考图2B，无线电力接收器200可包括电源单元290。电源单元290提供无线电力接收器200的操作所需的电力。电源单元290可包括电力接收单元291和电力接收控制单元292。

电力接收单元291以无线方式接收从无线电力发射器100传送的电力。

电力接收单元291可包括根据无线电力传送方法接收无线电力信号所需要的组成元件。而且，电力接收单元291可根据至少一种无线电力传送方法接收电力，并且在此情况下，电力接收单元291可包括每一种方法所需要的组成元件。

首先，电力接收单元291可包括线圈，该线圈用于接收以具有振荡特性的磁场或电磁场的形式传送的无线电力信号。

例如，作为根据感应耦合方法的组成元件，电力接收单元291可包括通过变化的磁场使电流被感应到的次级线圈。在示例性实施例中，作为根据谐振耦合方法的组成元件，电力接收单元291可包括其中通过具有特定谐振频率的磁场产生谐振现象的谐振电路和线圈。

在另一个示例性实施例中，当电力接收单元291根据至少一种无线电力传送方法接收电力时，电力接收单元291可以被实现为通过使用线圈接收电力，或被实现为通过使用根据每种电力传送方法不同形成的线圈接收电力。

在包含在电力接收单元291中的组成元件之中，用于感应耦合的方法的那些稍后将参考图4进行描述，并且用于谐振耦合的方法的那些稍后将参考图7进行描述。

另一方面，电力接收单元291可进一步包括整流器和稳压器以将无线电力信号转换成直流电。而且，电力接收单元291可进一步包括用于防止由接收的电力信号产生过电压或过电流的电路。

电力接收控制单元292可控制包含在电源单元290中的每个组成元件。

具体地，电力接收控制单元292可将电力控制消息传送到无线电力发射器100。电力控制消息可指示无线电力发射器100开始或终止无线电力信号的传送。而且，电力控制消息可指示无线电力发射器100控制无线电力信号的特性。

在示例性实施例中，电力接收控制单元292可通过无线电力信号和用户数据中的至少一个传送电力控制消息。

为了发送前述电力控制消息，无线电力接收器200可进一步包括电连接到电力接收单元291的调制/解调单元293。类似于无线电力发射器100的情况，调制/解调单元293可以被用于通过无线电力信号发送电力控制消息。电力通信调制/解调单元293可以被用作控制流经无线电力发射器100的电力转换单元111的电流和/或电压的装置。下文中，将描述允许分别在无线电力发射器100一侧和在无线电力接收器200一侧的电力通信调制/解调单元113或293被用于通过无线电力信号发送和接收电力控制消息的方法。

由电力转换单元111形成的无线电力信号被电力接收单元291接收。此时，电力接收控制单元292控制处在无线电力接收器200一侧的电力通信调制/解调单元293以调制无线电力信号。例如，电力接收控制单元292可执行调制过程，使得通过改变连接到电力接收单元291的电力通信调制/解调单元293的电抗而改变从无线电力信号接收的电量。从无线电力信号接收的电量的变化导致用于形成无线电力信号的电力转换单元111的电流和/或电压的变化。此时，在无线电力发射器100一侧的调制/解调单元113可检测电流和/或电压的变化以执行解调过程。

换句话说，电力接收控制单元292可产生包括意图被传送到无线电力发射器100的电力控制消息的分组，并且调制无线电力信号以允许分组被包含在其中，并且电力传送控制单元112可基于执行电力通信调制/解调单元113的解调过程的结果而对分组进行解码，以获得包含在分组中的电力控制消息。

此外，电力接收控制单元292可通过包含在无线电力接收器200中的通信装置(未示出)通过发送包含电力控制消息的用户数据将电力控制消息发送到无线电力发射器100。

[用于支持带内双向通信]

在根据在此公开的示例性实施例的允许双向通信的无线电力传送环境下，电力接收控制单元292可接收无线电力发射器100的数据。由无线电力发射器100发送的数据可以被发送以请求无线电力接收器200发送电力控制消息。

此外，电源单元290可进一步包括充电器298和电池299。

从电源单元290接收用于操作的电力的无线电力接收器200可以通过从无线电力发射器100传送的电力操作，或通过使用传送的电力对电池299充电并且然后接收充电电力而操作。此时，电力接收控制单元292可控制充电器298以使用传送的电力执行充电。

下文中，说明书将给出适用于在此公开的示例性实施例的无线电力发射器和无线电力接收器。首先，将参考图3到5进行描述允许无线电力发射器根据感应耦合方法将电力传送到电子设备的方法。

感应耦合方法

图3是示出其中根据感应耦合方法以无线方式将电力从无线电力发射器传送到电子设备的概念的视图。

在无线电力发射器100的电力以感应耦合方法传送时，如果流经在电力传输单元110内的初级线圈的电流强度改变，则穿过初级线圈的磁场将由电流改变。该变化的磁场在无线电力接收器200中的次级线圈处产生感应电动势。

根据前述的方法，无线电力发射器100的电力转换单元111可包括在磁感应中作为初级线圈操作的发射(Tx)线圈1111a。而且，无线电力接收器200的电力接收单元291可包括在磁感应中作为次级线圈操作的接收(Rx)线圈2911a。

首先，无线电力发射器100和无线电力接收器200以在无线电力发射器100一侧的发射线圈1111a和在无线电力接收器200一侧的接收线圈彼此临近放置这样的方式而布置。然后，如果电力传输控制单元112控制发射线圈(Tx线圈)1111a的电流变化，则电力接收单元291使用感应到接收线圈(Rx线圈)2911a的电动势控制电力被供应给无线电力接收器200。

利用感应耦合方法的无线电力传送的效率很少受频率特性的影响，但是受到包括每个线圈的无线电力发射器100和无线电力接收器200之间的对准和距离的影响。

另一方面，为了执行感应耦合方法中的无线电力传送，无线电力发射器100可以被配置成包括平面形式的接口表面(未示出)。一个或多个电子设备可以被放置在接口表面的上部，并且发射线圈1111a可以被安装在接口表面的下部。在这种情况下，安装在接口表面的下部的发射线圈1111a和放置在接口表面的上部的无线电力接收器200的接收线圈2911a之间形成小尺寸的垂向间隔，并且因而线圈之间的距离变得足够小以有效地实现由感应耦合方法进行的非接触电力传送。

而且，对准指示符(未示出)指示其中无线电力接收器200被放置在接口表面的上部的位置。对准指示符指示无线电力接收器200的位置，其中在安装在接口表面的下部的发射线圈1111a和接收线圈2911a之间的对准可以被适当地实现。对准指示符可替代地为简单的标记，或可形成为用于引导无线电力接收器200的位置的突出结构的形式。另外，对准指示符可以形成为诸如安装在接口表面的下部的磁铁的磁体形式，从而引导线圈通过相互的磁性而被合适地布置到安装在无线电力接收器200内的具有相反极性的磁体。

另一方面，无线电力发射器100可形成为包含一个或多个发射线圈。无线电力发射器100可选择地使用在该一个或多个发射线圈之中的与无线电力接收器200的接收线圈2911a适当布置的某些线圈，以提高电力传输效率。包含一个或多个发射线圈的无线电力发射器100稍后参考图5进行描述。

下文中，将详细地描述适用于在此公开的实施例的使用感应耦合方法的无线电力发射器和电子设备的配置。

感应耦合方法中的无线电力发射器和电子设备

图4是图示在此公开的实施例中能够采用的磁感应方法中无线电力发射器100和无线电力接收器200的一部分的框图。包含在无线电力发射器100的电力传输单元110的配置将参考图4A描述，并且包含在无线电力接收器200中的电源单元290的配置将参考图4B描述。

参考图4A，无线电力发射器100的电力转换单元111可包括发射(Tx)线圈1111a和逆变器1112。

根据如上所述的电流变化，发射线圈1111a可形成对应于无线电力信号的磁场。发射线圈1111a可替换地实现为平面螺旋型或圆柱螺线管型。

逆变器1112将从电源单元190获得的DC输入转换成AC波形。由逆变器1112转换的AC电流驱动包括发射线圈1111a和电容器(未示出)的谐振电路以在发射线圈1111a中形成磁场。

此外，电力转换单元111可进一步包括定位单元1114。

定位单元1114可移动或转动发射线圈1111a以提高使用感应耦合方法的非接触电力传送的有效性。如上所述，这是因为包括初级线圈和次级线圈的无线电力发射器100和无线电力接收器200之间的对准和距离可影响使用感应耦合方法的电力传送。特别地，当在无线电力发射器100的有源区域中不存在无线电力接收器200时，定位单元1114可以被使用。

相应地，定位单元1114可包括驱动单元(未示出)，用于移动发射线圈1111a使得无线电力发射器100的发射线圈1111a和无线电力接收器200的接收线圈2911a的中心到中心的距离在预定的范围内，或转动发射线圈1111a使得发射线圈1111a和接收线圈2911a的中心彼此重叠。

为此目的，无线电力发射器100可进一步包括由用于检测无线电力接收器200的位置的传感器构成的检测单元(未示出)，并且电力传输控制单元112可基于从位置检测传感器接收的无线电力接收器200的位置信息控制定位单元1114。

而且，为此，电力传输控制单元112可通过电力通信调制/解调单元113接收关于无线电力接收器200的对准或距离的控制信息，并基于接收的关于对准或距离的控制信息控制定位单元1114。

如果电力转换单元111被配置成包括多个发射线圈，则定位单元1114可确定多个发射线圈中的哪一个要被用于电力传输。包括多个发射线圈的无线电力发射器100的配置稍后将参考图5进行描述。

另一方面，电力转换单元111可进一步包括电力感测单元1115。在无线电力发射器100一侧的电力感测单元1115监测流入发射线圈1111a中的电流或电压。电力感测单元1115被提供用于检查无线电力发射器100是否正常操作，并且因而电力感测单元1115可检测从外部供应的电力的电压或电流，以及检查该检测的电压或电流是否超过阈值。尽管未示出，但是电力感测单元1115可包括用于检测从外部供应的电力的电压或电流的电阻器，和用于将检测的电力的电压值或电流值与阈值进行比较以输出比较结果的比较器。基于电力感测单元1115的检查结果，电力传输控制单元112可控制开关单元(未示出)切断施加到发射线圈1111a的电力。

参考图4B，无线电力接收器200的电源单元290可包括接收(Rx)线圈2911a和整流器2913。

通过形成在发射线圈1111a中的磁场的变化，电流被感应进接收线圈2911a中。类似于发射线圈1111a，接收线圈2911a的实现类型可以是平面螺旋型或圆柱螺线管型。

而且，串联和并联电容器可以被配置成连接到接收线圈2911a以提高无线电力接收的有效性或执行谐振检测。

接收线圈2911a可以是单个线圈或多个线圈的形式。

整流器2913对电流执行全波整流以将交流电转换成直流电。例如，整流器2913可实现为由四个二极管构成的全桥整流器或使用有源部件的电路。

此外，整流器2913可进一步包括用于将整流的电流转换成更平且稳定的直流电的稳压器。而且，整流器2913的输出电力被供应给电源单元290的每个组成元件。而且，整流器2913可以进一步包括DC-DC转换器，用于将输出DC电力转换成合适的电压，以将其调节成每个组成元件(例如，诸如充电器298的电路)所需的电力。

电力通信调制/解调单元293可以被连接到电力接收单元291，并且可以被配置有其中电阻相对于直流电变化的电阻性元件，并且可以被配置有其中电抗相对于交流电变化的电容性元件。电力接收控制单元292可改变电力通信调制/解调单元293的电阻或电抗以调制电力接收单元291接收到的无线电力信号。

另一方面，电源单元290可进一步包括电力感测单元2914。在无线电力接收器200一侧的电力感测单元2914监测由整流器2913整流的电力的电压和/或电流，并且如果作为监测结果整流的电力的电压和/或电流超过阈值，则电力接收控制单元292将电力控制消息发送到无线电力发射器100以传送合适的电力。

被配置为包括一个或多个发射线圈的无线电力发射器

图5是图示被配置成具有根据在此公开的实施例中能够采用的感应耦合方法接收电力的具有一个或多个发射线圈的无线电力发射器的框图。

参考图5，根据在此公开的实施例的无线电力发射器100的电力转换单元111可包括一个或多个发射线圈1111a-1至1111a-n。一个或多个发射线圈1111a-1至1111a-n可以是部分重叠初级线圈的阵列。有源区可以由一个或多个发射线圈中的一些来确定。

一个或多个发射线圈1111a-1至1111a-n可以被安装在接口表面的下部。而且，电力转换单元111可进一步包括用于建立和释放一个或多个发射线圈1111a-1至1111a-n中的一些的连接的复用器1113。

在检测放置在接口表面的上部的无线电力接收器200的位置之后，电力传输控制单元112可考虑无线电力接收器200的检测位置来控制复用器1113，因而允许在一个或多个发射线圈1111a-1至1111a-n之中的可以被放置在与无线电力接收器200的接收线圈2911a的感应耦合关系的线圈彼此连接。

为此目的，电力传输控制单元112可获得无线电力接收器200的位置信息。例如，通过在无线电力发射器100中提供的位置检测单元(未示出)，电力传输控制单元112可获得接口表面上的无线电力接收器200的位置。对于另一个示例，电力传输控制单元112可交替地接收分别指示来自接口表面上的对象的无线电力信号的强度的电力控制消息，或指示使用一个或多个发射线圈1111a-1至1111a-n的对象的识别信息的电力控制消息，并且基于接收的结果确定其是否位于邻近于一个或多个发射线圈中的哪一个，从而获得无线电力接收器200的位置信息。

另一方面，当无线电力发射器100以无线方式将电力传送到无线电力接收器200时，作为接口表面的一部分的有源区可表示具有高效的磁场能穿过的部分。此时，形成穿过有源区的磁场的单个发射线圈或一个或多个发射线圈的组合可以被指定为初级单元(primary cell)。因此，基于检测到的无线电力接收器200的位置，电力传输控制单元112可确定有源区，并且建立对应于有源区的初级单元的连接以控制复用器1113，因而允许无线电力接收器200的接收线圈2911a和属于初级单元的线圈被放置为感应耦合关系。

而且，电力转换单元111可进一步包括用于控制阻抗以形成具有连接到其的线圈的谐振电路的阻抗匹配单元(未示出)。

下文中，将参考图6到图8公开允许无线电力发射器根据谐振耦合的方法传送电力的方法。

谐振耦合方法

图6是图示其中根据谐振耦合方法以无线方式将电力从无线电力发射器传送到电子设备的概念的视图。

首先，将如下简要地描述谐振。谐振指的是当周期性地接收与振动***的固有频率相同频率的外力时，振动的振幅显著地增加的现象。谐振是在诸如机械振动、电振动等等各种振动发生的现象。一般地，在将来自外部的振动力施加到振动***时，如果其固有频率与外部施加力的频率相同，则振动变强，因此增加宽度。

根据相同的原理，在预定距离内彼此分离的多个振动体以相同频率振动时，多个振动体彼此谐振，并且在此情况下，导致多个振动体之间的阻力减小。在电子电路中，谐振电路可通过使用电感器和电容器构成。

在根据感应耦合方法无线电力发射器100传送电力时，具有特定振动频率的磁场由电力传输单元110中的交流电流电力形成。如果通过形成的磁场在无线电力接收器200出现谐振现象，则电力由无线电力接收器200中的谐振现象产生。

谐振频率可以由下面等式1中的公式确定。

[等式1]

这里，谐振频率(f)由电路中的电感(L)和电容(C)确定。在使用线圈形成磁场的电路中，电感能够由线圈的匝数等等确定，并且电容能够由线圈之间的间隙、面积等等确定。除了线圈之外，电容谐振电路可被配置成与其连接以确定谐振频率。

参考图6，在根据谐振耦合方法以无线方式发送电力时，无线电力发射器100的电力转换单元111可包括在其中形成磁场的发射(Tx)线圈1111b和连接到发射线圈1111b谐振电路1116以确定特定的振动频率。谐振电路1116可通过使用电容电路(电容器)实现，并且基于发射线圈1111b的电感和谐振电路1116的电容可确定特定的振动频率。

谐振电路1116的电路元件的配置可以以各种形式实现使得电力转换单元111形成磁场，并且不限于如图6中示出的并联连接到发射线圈1111b的形式。

而且，无线电力接收器200的电力接收单元291可包括谐振电路2912和接收(Rx)线圈2911b以通过在无线电力发射器100中形成的磁场产生谐振现象。换句话说，谐振电路2912也可通过使用电容电路实现，并且谐振电路2912被配置使得基于接收线圈2911b的电感和谐振电路2912的电容确定的谐振频率与形成的磁场的谐振频率具有相同的频率。

谐振电路2912的电路元件的配置可以以各种形式实现，使得电力接收单元291通过磁场产生谐振，并且不限于如图6中示出的串联连接到接收线圈2911b的形式。

无线电力发射器100中特定振动频率可具有L_TX、C_TX，并且可通过使用等式1获得。这里，当将无线电力接收器200的L_RX、C_RX代入等式1的结果与特定振动频率相同时无线电力接收器200产生谐振。

根据谐振耦合的非接触电力传送方法，当无线电力发射器100和无线电力接收器200分别在相同频率谐振时，电磁波通过短程磁场传播，且因此如果它们具有不同频率，则在设备之间不存在能量传送。

结果，通过谐振耦合方法的非接触电力传送的效率受到频率特性的巨大影响，而包括每个线圈的无线电力发射器100和无线电力接收器200之间的对准和距离的影响与感应耦合方法相比是相对较小的。

在下文中，适用于在此公开的实施例的谐振耦合方法中的无线电力发射器和电子设备的配置将被详细地描述。

谐振耦合方法中的无线电力发射器

图7A和图7B是图示在此公开的实施例中能够采用的谐振方法中的无线电力发射器100和无线电力接收器200的一部分的框图。

包含在无线电力发射器100中的电力传输单元110的配置将参考图7A描述。

无线电力发射器100的电力转换单元111可包括发射(Tx)线圈1111b、逆变器1112以及谐振电路1116。逆变器1112可配置成连接到发射线圈1111b和谐振电路1116。

发射线圈1111b可与根据感应耦合方法传送电力的发射线圈1111a分离地安装，但是可以使用一个单个线圈在感应耦合方法和谐振耦合方法中传送电力。

如上所述的，发射线圈1111b形成用于传送电力的磁场。在对其施加交流电电力时，发射线圈1111b和谐振电路1116产生谐振，并且在这时，可基于发射线圈1111b的电感和谐振电路1116的电容确定振动频率。

为此目的，逆变器1112将从电源单元190获得的DC输入转换成AC波形，并且被转换的AC电流被施加到发射线圈1111b和谐振电路1116。

此外，电力转换单元111可进一步包括用于改变电力转换单元111的谐振频率的频率调节单元1117。基于通过等式1将电路内的电感和/或电容代入电力转换单元111确定电力转换单元111的谐振频率，并且因而电力传输控制单元112可以通过控制频率调节单元1117改变电感和/或电容来确定电力转换单元111的谐振频率。

例如，频率调节单元1117可配置成包括用于调节包含在谐振电路1116中的电容器之间的距离以改变电容的电机，或包括用于调节发射线圈1111b的匝数或直径以改变电感的电机，或包括用于确定电容和/或电感的有源元件。

另一方面，电力转换单元111可进一步包括电力感测单元1115。电力感测单元1115的操作与前述相同。

参考图7B，包含在无线电力接收器200中的电源单元290的配置将被描述。如上所述，电源单元290可包括接收(Rx)线圈2911b和谐振电路2912。

此外，电源单元290的电力接收单元291可进一步包括用于将由谐振现象产生的AC电流转换成DC的整流器2913。整流器2913可类似于前面描述被配置。

而且，电力接收单元291可进一步包括用于监测整流的电力的电压和/或电流的电力感测单元2914。电力感测单元2914可类似于前面描述被配置。

被配置成包括一个或多个发射线圈的无线电力发射器

图8是图示被配置成具有根据在此公开的实施例中能够采用的谐振耦合方法接收电力的一个或多个发射线圈的无线电力发射器的框图。

参考图8，根据在此公开的实施例的无线电力发射器100的电力转换单元111可包括一个或多个发射线圈1111b-1至1111b-n和连接到每一个发射线圈的谐振电路(1116-1至1116-n)。而且，电力转换单元111可进一步包括用于建立和释放一个或多个发射线圈1111b-1至1111b-n中的一些的连接的复用器1113。

一个或多个发射线圈1111b-1至1111b-n可以被配置成具有相同的振动频率，或它们中的一些可以被配置成具有不同的振动频率。其通过分别连接到一个或多个发射线圈1111b-1至1111b-n的谐振电路(1116-1至1116-n)的电容和/或电感确定。

为此目的，频率调节单元1117可以被配置成分别改变连接到一个或多个发射线圈1111b-1至1111b-n的谐振电路(1116-1至1116-n)的电容和/或电感。

带内通信

图9是图示以在此公开的无线方式在传送电力中通过无线电力信号的调制和解调在无线电力发射器和无线电力接收器之间发送和接收分组的概念的视图。

如图9中所图示，包含在无线电力发射器100中的电力转换单元111可产生无线电力信号。通过包含在电力转换单元111中的发射线圈1111可产生无线电力信号。

由电力转换单元111产生的无线电力信号10a可到达无线电力接收器200，以便通过无线电力接收器200的电力接收单元291被接收。通过包含在无线接收单元291中的接收线圈2911可接收产生的无线电力信号。

在无线电力接收器200接收无线电力信号时，电力接收控制单元292可控制连接到电力接收单元291的调制/解调单元293以调制无线电力信号。当接收的无线电力信号被调制时，无线电力信号可在磁场或电磁场内形成闭环。这可允许无线电力发射器100感测调制的无线电力信号10b。调制/解调单元113可解调感测的无线电力信号并对来自解调的无线电力信号的分组进行解码。

用于无线电力发射器100和无线电力接收器200之间通信的调制方法可以是幅度调制。如前面所述的，幅度调制可以是反向散射调制方法，其中在无线电力接收器200一侧的电力通信调制/解调单元293改变由电力转换单元111形成的无线电力信号10a的振幅，以及在无线电力发射器100一侧的电力接收控制单元292检测调制的无线电力信号10b的振幅。

无线电力信号的调制和解调

下文中，将参考图10和图11给出分组的调制和解调的说明，该分组在无线电力发射器100和无线电力接收器200之间被发送或接收。

图10是图示以在此公开的无线方式在传送电力中发送或接收电力控制消息的配置的视图，并且图11A、11B和11C是图示在此公开的无线电力传送中执行的调制和解调后的信号的形式的视图。

参考图10，如图11A示出的，通过无线电力接收器200的电力接收单元291接收的无线电力信号，可以是非调制的无线电力信号51。无线电力接收器200和无线电力发射器100可根据谐振频率建立谐振耦合，该谐振频率由电力接收单元291内的谐振电路2912设定，并且无线电力信号51可通过接收线圈2911b接收。

电力接收控制单元292可通过改变调制/解调单元293内的负载阻抗调制经由电力接收单元291接收的无线电力信号51。调制/解调单元293可包括用于调制无线电力信号51的有源元件2932和无源元件2931。调制/解调单元293可调制无线电力信号51以包括分组，该分组被期望发送到无线电力发射器100。这里，分组可以被输入到调制/解调单元293内的有源元件2932中。

然后，无线电力发射器100的电力传输控制单元112可通过包络检测解调调制的无线电力信号52，并将检测的信号53解码成数字数据54。解调可检测流入电力转换单元111中的电流或电压以被分类成两种阶段，HI阶段和LO阶段，并且获得基于根据阶段分类的数字数据由无线电力接收器200发送的分组。

下文中，将描述允许无线电力发射器100获得由无线电力接收器200发送来自解调数字数据的电力控制消息的过程。

参考图11B，电力传输控制单元112使用来自包络检测信号的时钟信号(CLK)检测编码比特。根据在无线电力接收器200一侧的调制过程中使用的比特编码方法编码检测的编码比特。此比特编码方法可对应于非归零和双相编码中的任何一个。

例如，检测的比特可以是差分双相(DBP)编码比特。根据DBP编码，无线电力接收器200一侧的电力接收控制单元292被允许具有转换到编码数据比特1的两个状态，并且允许具有转换到编码数据比特0的一个状态。换句话说，数据比特1可以以以下的方式编码，即在时钟信号的上升沿和下降沿产生在HI阶段和LO阶段之间的转换，并且数据比特0可以以以下的方式编码，即在时钟信号的上升沿产生在HI阶段和LO阶段之间的转换。

另一方面，电力传输控制单元112可使用来自根据比特编码方法检测的比特串构成的分组的字节格式获得字节单元中的数据。例如，检测的比特串可使用11比特异步序列格式传送，如图12C中所示出的。换句话说，检测的比特可包括指示字节的开始的开始比特和指示字节的末端的停止比特，并且还包括在开始比特和停止比特之间的数据比特(b0至b7)。而且，其可进一步包括用于检查数据错误的奇偶校验比特。字节单元中的数据构成包括电力控制消息的分组。

[用于支持带内双向通信]

如前面所述，图9示出了无线电力接收器200使用由无线电力发射器100形成的载波信号10a发送分组。但是，无线电力发射器100还可通过类似的方法将数据发送到无线电力接收器200。

即，电力传输控制单元112可控制调制/解调单元113以调制数据，其被发送到无线电力接收器200，使得数据可以被包含在载波信号10a中。这里，无线电力接收器200的电力接收控制单元292可控制调制/解调单元293以执行解调，以便从调制的载波信号10a获得数据。

分组格式

在下文中，说明书将给出根据在此公开的示例性实施例在使用无线电力信号的通信中使用的分组的结构。

图12是图示包括在根据在此公开的实施例的非接触(无线)电力传送方法中使用的电力控制消息的分组的视图。

如图12A所图示的，无线电力发射器100和无线电力接收器200可发送和接收期望以命令分组(命令_分组)510的形式发送的数据。命令分组510可包括报头511和消息512。

报头511可包括指示包含在消息512中的数据类型的字段。可基于指示数据类型的字段的值决定消息的大小和类型。

报头511可包括用于识别分组的发射器(发信方)的地址字段。例如，地址字段可指示无线电力接收器200的标识符或无线电力接收器200所属于的组的标识符。当无线电力接收器200发送分组510时，无线电力接收器200可产生分组510使得地址字段可指示关于接收器200自身的识别信息。

消息512可包括分组510的发信方期望发送的数据。包含在消息512中的数据可以是报告、请求或对于其它方的响应。

根据一个示例性实施例，命令分组510可以被配置为如图12B中图示的。包含在命令分组510中的报头511可以用预定的大小表示。例如，报头511可具有2字节大小。

报头511可包括接收地址字段。例如，接收地址字段可具有6比特大小。

报头511可包括操作命令字段(OCF)或操作组字段(OGF)。OGF是给予用于无线电力接收器200的命令的每个组的值，以及OCF是给予其中包含无线电力接收器200的每个组中存在的每个命令的值。

消息512可以被划分成参数的长度字段5121和参数的值字段5122。即，分组510的发信方可以通过至少一个参数的长度-值对(5121a-5122a等)产生消息，其被要求用于表示期望发送的数据。

参考图12C，无线电力发射器100和无线电力接收器200可发送和接收数据，该数据是进一步具有添加到命令分组510的前导520和校验和530的分组的形式。

前导520可以被用于执行与由无线电力发射器100接收的数据的同步并检测报头520的开始比特。前导520可以被配置成重复相同的比特。例如，前导520可以被配置使得根据DBP编码的数据比特1重复十一到二十五次。

校验和530可以被用于检测在发送电力控制消息时在命令分组510中可能发生的错误。

操作阶段

在下文中，说明书将给出无线电力发射器100和无线电力接收器200的操作阶段。

图13图示根据在此公开的实施例的无线电力发射器100和无线电力接收器200的操作阶段。而且，图14到18图示包括无线电力发射器100和无线电力接收器200之间的电力控制消息的分组的结构。

参考图13，用于无线电力传送的无线电力发射器100和无线电力接收器200的操作阶段可以被划分成选择阶段(状态)610、ping阶段620、识别和配置阶段630以及电力传送阶段640。

在选择阶段610中无线电力发射器100检测在无线电力发射器100可以以无线方式发送电力的范围内是否存在对象，并且在ping阶段620中无线电力发射器100发送检测信号到检测的对象，并且无线电力接收器200发送对检测信号的响应。

而且，在识别和配置阶段630中，无线电力发射器100识别通过先前阶段选择的无线电力接收器200并且获得用于电力传输的配置信息。在电力传送阶段640中，无线电力发射器100将电力发送到无线电力接收器200，同时响应于从无线电力接收器200接收的控制消息控制发送的电力。

下文中，每个操作阶段将被详细地描述。

1)选择阶段

选择

在选择阶段610中无线电力发射器100执行检测过程以选择存在于检测区内的无线电力接收器200。如上所述，检测区指的是其中在相关区中的对象能够影响电力转换单元111的电力特性的区域。与ping阶段620相比，选择阶段610中用于选择无线电力接收器200的检测过程是检测用于形成在无线电力发射器100一侧的电力转换单元中的无线电力信号的电量的变化以检查是否任何对象存在于预定的范围内的过程，而不是使用电力控制消息接收来自无线电力接收器200的响应的方案。在使用无线电力信号，而不是在稍后描述的ping阶段中使用数字格式的分组，来检测对象的方面，选择阶段610中的检测过程可以被称为模拟ping过程。

在选择阶段610中的无线电力发射器100可检测进入检测区或从检测区出来的对象。而且，无线电力发射器100可在位于检测区内的对象当中将能够以无线方式发送电力的无线电力接收器200与其它对象(例如，钥匙、硬币等)区分开来。

如上所述，以无线方式发送电力的距离根据感应耦合方法和谐振耦合方法可以不同，并且因而在选择阶段610中检测对象的检测区可以彼此不同。

首先，在根据感应耦合方法发送电力的情况下，选择阶段610中的无线电力发射器100可监测接口表面(未示出)以检测对象的对准和去除。

而且，无线电力发射器100可检测放置在接口表面上部的无线电力接收器200的位置。如上所述的，形成为包括一个或多个发射线圈的无线电力发射器100可执行在选择阶段610中进入ping阶段620的过程，并且在ping阶段620中使用每个线圈检查是否从对象发送对检测信号的响应，或随后进入识别阶段630以检查识别信息是否从对象发送。基于通过前述过程获得的无线电力接收器200的检测位置，无线电力发射器100可确定用于非接触电力传送的线圈。

而且，在根据谐振耦合方法发送电力时，在选择阶段610中无线电力发射器100通过检测由于对象位于检测区内导致电力转换单元的频率、电流和电压中的任意一个变化来检测对象。

另一方面，在选择阶段610中无线电力发射器100可通过使用感应耦合方法和谐振耦合方法中的至少任意一种检测方法检测对象。无线电力发射器100可根据每种电力传输方法执行对象检测过程，并且随后从用于非接触电力传送的耦合方法中选择检测对象的方法以进行到其它阶段620、630、640。

另一方面，对于无线电力发射器100，形成为在选择阶段610中检测对象的无线电力信号和形成为在随后的阶段620、630、640中执行数字检测、识别、配置和电力传送的无线电力信号可具有不同的频率、强度等的特性。因为无线电力发射器100的选择阶段610对应于用于检测对象的空闲状态，因而允许无线电力发射器100减小在空闲状态中的消耗功率或产生用于有效地检测对象的专用信号。

2)ping阶段

在ping阶段620中无线电力发射器100通过电力控制消息执行检测存在于检测区内的无线电力接收器200的过程。相比于在选择阶段610中使用无线电力信号等特性的无线电力接收器200的检测过程，ping阶段620中的检测过程可以称为数字ping过程。

在ping阶段620中无线电力发射器100形成无线电力信号以检测无线电力接收器200，调制由无线电力接收器200调制的无线电力信号、以及获得与对来自调制的无线电力信号的检测信号的响应相对应的数字数据格式的电力控制消息。无线电力发射器100可接收与对检测信号的响应相对应的电力控制消息以识别作为电力传输的主体的无线电力接收器200。

在ping阶段620中形成为允许无线电力发射器100执行数字检测过程的检测信号可以是通过在特定操作点施加电力信号预定时间段而形成的无线电力信号。操作点可表示施加到发射(Tx)线圈的电压的频率、占空比和幅度。无线电力发射器100可产生通过在特定操作点施加电力信号预定时间段而生成的检测信号，并且尝试接收来自无线电力接收器200的电力控制消息。

另一方面，与对检测信号的响应相对应的电力控制消息可以是指示由无线电力接收器200接收的无线电力信号的强度的消息。例如，如图15中示出的，无线电力接收器200可发送信号强度分组5100，信号强度分组5100包括指示作为对检测信号的响应的无线电力信号的接收强度的消息。分组5100可包括用于通知指示信号强度的分组的报头5120和指示由无线电力接收器200接收的电力信号的强度的消息5130。消息5130内的电力信号的强度可以是指示用于在无线电力发射器100和无线电力接收器200之间的电力传输的感应耦合或谐振耦合的程度的值。

无线电力发射器100可接收检测信号的响应消息以发现无线电力接收器200，并然后延伸数字检测过程以进入识别和配置阶段630。换句话说，继发现无线电力接收器200之后，无线电力发射器100在特定的操作点维持电力信号，以接收在识别和配置阶段630中需要的电力控制消息。

但是，如果无线电力发射器100不能发现电力可以被传送到的无线电力接收器200，则无线电力发射器100的操作阶段将返回到选择阶段610。

3)识别和配置阶段

在识别和配置阶段630中无线电力发射器100可接收由无线电力接收器200发送的识别信息和/或配置信息，因而控制电力传输被有效地执行。

在识别和配置阶段630中无线电力接收器200可发送包括其自身的识别信息的电力控制消息。为此目的，如图16A中所示出的，例如，无线电力接收器200可发送包括指示无线电力接收器200的识别信息的消息的识别分组5200。分组5200可包括用于通知指示识别信息的分组的报头5220和包括电子设备的识别信息的消息5230。消息5230可包括指示用于非接触电力传送的合约的版本的信息(2531和5232)、用于识别无线电力接收器200的制造商的信息5233、指示扩展的设备标识符的存在或不存在的信息5234，以及基本设备标识符5235。而且，如果显示扩展设备标识符存在于指示扩展设备标识符的存在或不存在的信息5234中，则如图16B中示出的包含扩展设备标识符的扩展识别分组5300将以分开的方式被发送。分组5300可包括用于通知指示扩展设备标识符的分组的报头5320和包括扩展设备标识符的消息5330。当扩展设备标识符如上所述被使用时，基于制造商的识别信息5233、基本设备标识符5235和扩展设备标识符5330的信息将被用于识别无线电力接收器200。

在识别和配置阶段630中，无线电力接收器200可发送包括关于预期的最大电力的信息的电力控制消息。为此，无线电力接收器200，例如，可发送如图16中示出的配置分组5400。分组可包括用于通知其是配置分组的报头5420和包括关于预期最大电力的信息的消息5430。消息5430可包括电力等级5431、关于预期的最大电力的信息5432、指示确定在无线电力发射器一侧的主单元(main cell)的电流的方法的指示符5433，以及可选的配置分组的数目5434。指示符5433可指示在无线电力发射器一侧的主单元的电流是否被确定为在无线电力传送的合约中指定的。

另一方面，基于识别信息和/或配置信息，无线电力发射器100可产生用于为无线电力接收器200充电的电力传送合约。在电力传送阶段640中，电力传送合约可包括确定电力传送特性的参数的限制。

无线电力发射器100可在进入电力传送阶段640之前终止识别和配置阶段630并返回到选择阶段610。例如，无线电力发射器100可终止识别和配置阶段630以发现可以以无线方式接收电力的另一个电子设备。

4)电力传送阶段

在电力传送阶段640中无线电力发射器100将电力发送到无线电力接收器200。

无线电力发射器100在传送电力的同时可接收来自无线电力接收器200的电力控制消息，并且响应于接收的电力控制消息控制施加到的发射线圈的电力的特性。例如，用于控制施加到发射线圈的电力的特性的电力控制消息可以被包含在如图18中示出的控制误差分组5500中。分组5500可包括用于通知其是控制误差分组的报头5520和包括控制误差值的消息5530。无线电力发射器100可根据控制误差值控制施加到发射线圈的电力。换句话说，施加到发射线圈的电流可以被控制以便如果控制误差值是“0”则维持、如果控制误差值是负值则减小以及如果控制误差值是正值则增加。

在电力传送阶段640中，无线电力发射器100可监测基于识别信息和/或配置信息产生的电力传送合约内的参数。作为监测参数的结果，如果到无线电力接收器200的电力传输违反被包含在电力传送合约中的限制，则无线电力发射器100可取消电力传输并返回到选择阶段610。

基于从无线电力接收器200传送的电力控制消息，无线电力发射器100可终止电力传送阶段640。

例如，在使用由无线电力接收器200传送的电力为电池充电时，如果电池的充电已经完成，则用于请求无线电力传送中止的电力控制消息将被传送到无线电力发射器100。在此情况下，无线电力发射器100可接收请求中止电力传输的消息，并然后终止无线电力传送，并返回到选择阶段610。

对于另一个示例，无线电力接收器200可传送用于请求再协商或再配置的电力控制消息，以更新先前生成的电力传送合约。当需要比目前传送的电量更大或更小的电量时，无线电力接收器200可传送用于请求电力传送合约的再协商的消息。在此情况下，无线电力发射器100可接收用于请求电力传送合约的再协商的消息，并然后终止非接触电力传送，并返回到识别和配置阶段630。

为此，由无线电力接收器200发送的消息例如可以是如图20中所示出的结束电力传送分组5600。分组5600可包括用于通知其是结束电力传送分组的报头5620和包括指示中止原因的结束电力传送代码的消息5630。结束电力传送代码可指示充电完成、内部故障、过温度、过电压、过电流、电池故障、重配置、无响应和未知错误中的任一个。

多个电子设备的通信方法

下文中，说明书将给出使用无线电力信号至少一个电子设备执行与一个无线电力发射器的通信的方法。

图19是图示将电力从无线电力发射器传送到至少一个无线电力接收器的方法的概念视图。

无线电力发射器100可将电力发送到一个或多个无线电力接收器200和200′。图19示出两个电子设备200和200′，但是根据本文公开的示例性实施例的方法可以不限于示出的电子设备的数量。

根据无线电力发射器100的无线电力传送方法，有源区和检测区可以是不同的。因此，无线电力发射器100可根据谐振耦合方法确定无线电力接收器是否位于有源区或检测区中，或根据感应耦合方法确定无线电力接收器是否位于有源区或检测区中。根据确定的结果，支持每种无线电力传送方法的无线电力发射器100可改变用于每个无线电力接收器的电力传送方法。

在根据本文公开的示例性实施例的无线电力传送中，当无线电力发射器100根据相同的无线电力传送方法将电力传送到一个或多个电子设备200和200′时，电子设备200和200′可在没有之间的冲突的情况下通过无线电力信号执行通信。

参考图19，由无线电力发射器100产生的无线电力信号10a可分别到达第一电子设备200′和第二电子设备200。第一和第二电子设备200′和200可使用产生的无线电力信号10a发送无线电力消息。

第一电子设备200′和第二电子设备200可操作为接收无线电力信号的无线电力接收器。根据本文公开的示例性实施例的无线电力接收器可包括：电力接收单元291′、291，用于接收产生的无线电力信号；调制/解调单元293′、293，用于调制或解调接收的无线电力信号；以及控制器292′、292，用于控制无线电力接收器的每个部件。

前述的描述已经描述其中一个无线电力发射器执行与图13中的一个无线电力接收器的通信的模式。在下文中，将会描述一个无线电力发射器执行与多个无线电力接收器的通信的模式。

在下面的描述中，将会描述一个无线电力发射器执行与一个无线电力接收器的通信的模式被称为感应模式(或者第一模式)，以及一个无线电力发射器执行与多个无线电力接收器的通信的模式被称为谐振模式(或者第二模式)。感应模式的磁耦合系数可以等于或者大于0.3，并且谐振模式的磁耦合系数可以等于或者小于0.1。

在下文中，将会更加详细地描述在谐振模式下操作的无线电力发射器的通信实现方法。图20是图示在谐振模式下的通信执行方法的流程图。

参考图20，根据本公开的实施例的支持谐振模式的无线电力发射器可以被划分成选择阶段2000、引入阶段2010、配置阶段2020、协商阶段2030、以及电力传送阶段2040。

首先，根据本公开的实施例的无线电力发射器100可以发送无线电力信号以感测无线电力接收器。换言之，如在图13中所图示，使用这样的无线电力信号感测无线电力接收器的过程可以被称为模拟ping。

在感测到无线电力接收器之后，无线电力发射器100可以将电力控制消息发送到无线电力接收器。使用电力控制消息检测无线电力接收器的过程可以被称为数字ping。

已经接收无线电力信号的无线电力接收器可以进入选择阶段2000。已经进入选择阶段2000的无线电力接收器可以确定是否频移键控(FSK)被包含在电力控制消息中。FSK信号可以是用于将同步信息、操作频率以及其他信息提供给无线电力接收器的信号。

这时，无线电力接收器可以根据是否FSK信号被包含在其中通过感应模式或者谐振模式的任意一种方案执行通信。

更加具体地，如果FSK信号被包含在无线电力信号中，则在谐振模式下可以操作无线电力接收器，并且否则在感应模式下操作。

当在感应模式下操作无线电力接收器时，无线电力接收器可以执行在图13中所图示的前述通信方案。

当在谐振模式下操作无线电力接收器时，无线电力发射器100可以进入引入阶段2010。参考图20，无线电力发射器100可以在引入阶段2010期间将用于通知第一帧的开始的同步图案发送到无线电力接收器。

此外，无线电力发射器100可以将指示组成第一帧的多个时隙当中的第一时隙的同步图案发送到第一无线电力接收器。

然后，无线电力发射器100可以在第一时隙内从无线电力接收器接收控制信息(CI)分组。在此，控制信息(CI)分组可以包括接收到的功率值信息、控制误差值信息等等。

另一方面，无线电力发射器100可以在第一时隙内从无线电力接收器立即接收CI分组，而不发送指示第一时隙的同步图案。

当控制信息分组被感测时，无线电力发射器100可以在第一时隙内向无线电力接收器发送ACK(肯定应答)或者NAK(否定应答)信号。这时，当在第一时隙内成功地接收控制信息分组时无线电力发射器100可以发送ACK信号，并且当不同于已经发送控制信息分组的无线电力接收器的第二无线电力接收器执行配置阶段2020或者协商阶段2030时发送NAK信号。

如果在无线电力接收器处接收到ACK信号，则无线电力发射器可以将第一时隙分配给无线电力接收器。这时，无线电力接收器可以在配置阶段2020、协商阶段2030、以及电力传送阶段2040期间使用分配的第一时隙发送控制信息分组。

相反地，当在无线电力接收器处接收到NAK信号时，由于没有对其分配第一时隙，所以无线电力接收器可以再次将控制信息分组发送到不同于第一时隙的第二时隙，直到接收到ACK。

当对其分配第一时隙时，无线电力接收器可以进入配置阶段2020。这时，第一无线电力发射器100可以在配置阶段2020期间提供锁定的时隙，以从无线电力接收器接收数据分组(例如，识别数据分组(IDHI分组、IDLO分组)，可选地专用数据分组、GFB分组等等)。

锁定的时隙可以是继分配的第一时隙之后的自由时隙的至少一部分。即使在此时，无线电力接收器可以通过第一时隙连续地发送控制信息分组。

无线电力发射器100可以在配置阶段2020期间通过锁定的时隙接收数据分组，并且然后进入协商阶段2030。第一无线电力发射器100可以在配置阶段2020连续地提供锁定的时隙，并且从无线电力接收器接收一个或者多个协商数据分组。例如，无线电力接收器可以在配置阶段2020期间使用锁定的时隙接收协商数据分组(特定的请求分组(SRQ)和一般请求分组(GRQ))和可选的专用分组。

即使在这时，无线电力接收器也可以通过第一时隙连续地发送控制信息分组。

当从无线电力接收器接收SRQ/结束协商分组时，无线电力发射器100可以发送ACK信号。这时，在接收对SRQ/结束协商分组的ACK信号之后，第一无线电力接收器可以进入电力传送阶段2040。

这时，电力传送阶段2040可以表示以无线方式发送电力的状态。此外，无线电力发射器100可以在电力传送阶段2040不再提供锁定的时隙。这时，锁定的时隙可以被再次转换成自由时隙。

这时，无线电力发射器100可以将第一时隙连续地分配给无线电力接收器，直到电力传输被终止或者从无线电力接收器接收到特定的数据分组(例如，EPT分组)。在这样的情况下，无线电力接收器可以在电力传送阶段2040使用每个帧的第一时隙连续地发送控制信息分组。

此外，无线电力接收器可以在2040期间通过自由分组发送一个或者多个数据分组。例如，无线电力接收器可以在自由时隙内发送结束电力传送分组(EPT)、充电状态分组(CHS)以及专用数据分组。

当在电力传送阶段2040期间发送电力的同时接收到EPT时，根据EPT分组的信息，无线电力发射器100可以终止电力传输，再次进入配置阶段2020，或者再次进入协商阶段2030。

如果无线电力发射器100终止电力的传输，则无线电力发射器100可以将分配的第一时隙转换成自由时隙。然后，无线电力发射器100可以再次进入选择阶段2000。

在下文中，将会参考附图更加详细地描述确定在无线电力发射器和无线电力接收器之间的通信执行模式的方法。图21是图示确定通信执行模式的方法的流程图。图22和图23是图示设置分组的结构的结构图。图24和图25是图示操作模式信息的类型的表。

在WPC 1.0标准规范中，已经描述了允许无线电力发射器100将电力传送到一个无线电力接收器的方法。近年来，已经开发了允许一个无线电力发射器100同时向多个无线电力接收器发送电力的技术。因此，本公开提出一种当一个无线电力发射器100将电力同时发送到多个无线电力接收器时，确定在一个无线电力发射器100和多个无线电力接收器之间执行通信用于接收电力的模式的方法。

当接收到电力控制消息时，无线电力接收器进入选择阶段2000。此外，无线电力接收器可以基于FSK信号确定通信模式。

更加具体地，当接收到电力控制消息时，无线电力接收器可以进入选择阶段2000，并且确定是否FSK信号被包含在电力控制消息中。作为确定的结果，当FSK信号被包含在其中时无线电力接收器可以在谐振模式下执行通信，并且当FSK信号没有被包含在其中时在感应模式下执行通信。

当通信模式被确定为感应模式时，无线电力接收器可以执行在图13中公开的通信。相反地，当通信模式被确定为谐振模式时，无线电力接收器可以执行在图20中公开的通信。

另一方面，尽管如图20中所图示从引入阶段2010确定通信模式以根据确定的通信模式执行通信，但是无线电力接收器可以从选择阶段2000至配置阶段2020对于感应模式和谐振模式两者在感应模式下执行通信，并且从协商阶段2030开始在感应模式和谐振模式中的任意一个中执行通信。

在下文中，一种允许无线电力接收器从选择阶段2000到配置阶段2020在感应模式下执行通信，并且在协商阶段2030期间在感应模式和谐振模式中的任意一个中执行通信的方法。

当从无线电力发射器接收到无线电力信号时，无线电力接收器可以进入引入阶段2010。然后，无线电力接收器可以从引入阶段2010进入配置阶段2020。

当无线电力接收器进入配置阶段2020时，无线电力接收器可以将包含识别信息的电力控制消息发送到无线电力发射器。例如，如在图21中所图示，无线电力接收器可以发送包含电力控制消息的识别分组。

此外，无线电力接收器200可以发送包含操作模式信息的电力控制消息。例如，如在图21中所图示，无线电力接收器可以发送包含操作模式信息的配置分组2210。

如在图22中所图示，配置分组2210可以进一步包括操作模式信息2211，与图16形成对比。

操作模式信息2211可以是关联于无线电力接收器的通信和功率控制的信息。更加具体地，操作模式信息2211可以包括无线电力接收器的版本信息、通信模式信息、充电信息以及电力控制信息中的任意一个。

版本信息可以表示无线电力接收器遵循的标准规范。例如，当无线电力接收器遵循WPC 1.0标准规范、WPC 1.1标准规范和WPC 2.0标准规范中的任意一个时，版本信息可以指示其任意一个标准规范。例如，当无线电力接收器遵循WPC 1.0标准时版本信息是“0”，并且当无线电力接收器遵循WPC 2.0规范时版本信息是“1”。

通信模式信息可以包括通过无线电力接收器能够执行的通信模式信息。更加具体地，当无线电力接收器遵循感应模式和谐振模式中的任意一个时，通信模式信息可以指示任意一种模式。例如，当无线电力接收器遵循感应模式时通信模式信息可以是“0”，并且当无线电力接收器遵循谐振模式时通信模式信息可以是“1”。

充电信息可以包括无线电力接收器接收电力的模式信息。更加具体地，当无线电力接收器遵循一对一充电模式和一对多充电模式中的任意一个时，充电信息可以指示任意一种模式。例如，当无线电力接收器遵循一对一充电模式时充电信息可以是“0”，并且当无线电力接收器遵循一对多充电模式时充电信息可以是“1”。一对一充电模式可以表示一个无线电力发射器将电力发送到一个无线电力接收器的模式。此外，一对多充电模式可以表示一个无线电力发射器向至少两个电力接收器同时发送电力的模式。

电力控制信息可以指示在无线电力接收器处接收电力的控制模式。更加具体地，电力控制信息可以指示通过无线电力发射器的PID的控制来控制被发送到无线电力接收器的电力的模式和通过无线电力接收器本身控制被发送到无线电力接收器的电力的模式中的任意一个。例如，在无线电力发射器的PID的控制控制的模式的情况下电力控制信息可以是“0”，并且在通过无线电力接收器本身控制的模式的情况下电力控制信息可以是“1”。

可以以各种形式和在各种信息中实现操作模式信息。

例如，参考图24考虑到操作模式信息，无线电力发射器可以具有用于操作模式信息的值00、01以及11中的任意一个，并且无线电力接收器可以具有用于操作模式信息的值00和11中的任意一个。例如，参考图24，当操作模式信息是“00”时，无线电力接收器和无线电力发射器可以表示无线电力发射器在一对一充电模式下控制电力的操作模式。对于另一示例，当操作模式信息是“11”时，无线电力接收器和无线电力发射器可以表示无线电力接收器本身在一对多充电模式下控制电力的操作模式。对于又一示例，当操作模式信息是“01”时，无线电力发射器可以表示无线电力发射器在一对一充电模式下控制电力的操作模式。

与图24相反，参考图25，对于操作模式信息的另一示例，操作模式信息可以具有“0”或者“1”。例如，当操作模式信息是“0”时，无线电力发射器和无线电力接收器可以根据作为一对一通信模式的感应模式执行通信并且发送电力。对于又一示例，当操作模式信息是“1”时，无线电力发射器和无线电力接收器可以根据作为一对多通信模式的谐振模式执行通信并且发送电力。

通过操作模式信息确定无线电力发射器和无线电力接收器的通信执行模式。

例如，当操作模式信息是像如在图24中所示的表格时，根据图24的第三行可以确定通信模式。例如，参考图23中的表格的第一列，当无线电力发射器的操作模式信息是“00”并且无线电力接收器的操作模式信息是“00”或者“11”时，无线电力接收器可以在无线电力发射器在一对一充电模式下控制电力的模式下执行通信。

对于另一示例，参考图24的第二列，当无线电力发射器的操作模式信息是“01”并且无线电力接收器的操作模式信息是“00”时，无线电力接收器可以在无线电力发射器在一对多充电模式下控制电力的模式下执行通信。

参考表格示出对于不同于前述情况的情况的通信模式。

相反地，当操作模式信息是与图25中示出的表格时，根据图25的第三行可以确定通信模式。

例如，参考图25，当无线电力接收器支持感应模式并且无线电力发射器支持感应模式时，无线电力发射器和无线电力接收器可以根据感应模式执行通信。

对于另一示例，当无线电力接收器支持感应模式并且无线电力发射器支持感应模式和谐振模式时，无线电力发射器和无线电力接收器可以根据感应模式执行通信。

对于又一示例，当无线电力接收器支持感应模式和谐振模式并且无线电力发射器支持感应模式时，无线电力发射器和无线电力接收器可以根据感应模式执行通信。

对于又一示例，当无线电力接收器支持谐振模式并且当无线电力发射器支持谐振模式时，无线电力发射器和无线电力接收器可以根据谐振模式执行通信。

无线电力接收器可以在协商阶段2030之前在感应模式下执行通信。换言之，无线电力接收器可以在选择阶段2000、引入阶段2010以及识别阶段2020期间在感应模式下执行通信。

无线电力发射器可以在感应模式下从无线电力接收器接收包含操作模式信息的配置分组2210，从而接收无线电力接收器的通信模式信息。

在此，无线电力发射器可以基于操作模式信息执行与无线电力接收器的通信。更加具体地，当无线电力接收器的操作模式信息是谐振模式时，当无线电力发射器支持谐振模式时无线电力发射器可以响应于配置分组2210发送ACK信号，并且当无线电力发射器不支持谐振模式时可以发送NAK信号。

在此，当从无线电力发射器发送ACK信号时，无线电力接收器可以从配置阶段2020进入协商阶段2030。

此外，当无线电力接收器进入协商阶段2030时，无线电力接收器可以基于操作模式信息执行与无线电力发射器的通信。

更加具体地，当操作模式信息是谐振模式(例如，操作模式信息具有“1”)时，无线电力接收器可以在协商阶段2030期间根据谐振模式执行通信。在此，无线电力接收器可以根据谐振模式顺序地发送预设分组。例如，预设分组可以包括如所述的电力量信息等等。

例如，如在图21中所图示，无线电力接收器可以根据感应模式发送配置分组，并且在配置阶段2020期间响应于配置分组接收ACK信号。在接收ACK信号之后，无线电力接收器可以在配置阶段2020期间进入协商阶段2030，并且在协商阶段期间根据谐振模式执行通信。

在此，无线电力发射器可以在协商阶段2030期间根据谐振模式将信息发送到无线电力接收器。例如，如在图23中所图示，无线电力发射器可以发送包含关联于无线电力发射器的操作模式信息2311的配置分组2310。操作模式信息2311可以是关联于无线电力发射器的通信模式的信息。其可以包括与通过前述的无线电力接收器发送的操作模式信息2211相同类型的信息。通过此，无线电力接收器可以接收无线电力发射器的操作模式信息。

相反地，当在无线电力接收器的操作模式信息是处于谐振模式的状态下无线电力发射器不支持谐振模式时，无线电力发射器可以将NAK信号发送到无线电力接收器。

更加具体地，当在无线电力发射器不支持谐振模式而仅支持感应模式的情况下从无线电力接收器接收到关于谐振模式的操作模式信息时，无线电力发射器可以将NAK信号发送到无线电力接收器。

在此，无线电力接收器可以被再次切换到选择阶段2000或者接入电力传送阶段2040。在此，无线电力接收器可以基于能够由无线电力接收器支持的操作模式进入选择阶段2000和电力传送阶段2040中的任意一个。

更加具体地，当无线电力接收器仅支持谐振模式时，无线电力接收器可以被再次切换到选择阶段2000，而不再执行与无线电力发射器的通信。这时，无线电力接收器可以从无线电力发射器接收通信误差信号。

此外，无线电力发射器可以被切换到选择阶段2000而不进入电力传送阶段2040，从而没有将电力发送到无线电力接收器。

相反地，当无线电力接收器能够支持谐振模式和感应模式时，无线电力接收器可以根据感应模式立即进入电力传送阶段2040而不经过协商阶段2030。换言之，无线电力发射器和无线电力接收器可以在电力传送阶段2040根据感应模式执行通信。

此外，当在电力传送阶段2040期间在感应模式下执行通信时，无线电力发射器可以将电力发送到无线电力接收器。

另一方面，当无线电力接收器的操作模式信息是感应模式时，根据是否无线电力发射器支持感应模式可以确定是否发送电力。更加具体地，当无线电力发射器支持感应模式时，无线电力接收器可以进入电力传送阶段2040，并且从无线电力发射器接收电力。相反地，当无线电力发射器不支持感应模式时，无线电力接收器可以接收通信误差信号，并且可以被再次切换到选择阶段2000。这时，无线电力接收器不能够从无线电力发射器接收电力。

如上所述，已经描述了无线电力发射器的通信方法。

通过此，本公开可以发送关联于通信模式的操作模式信息，从而根据精确的操作模式执行通信。

此外，本公开可以基于操作模式信息确定通信模式，并且在确定的通信模式下执行通信，从而减少当在没有操作模式信息的情况下在谐振模式下立即执行通信时出现的通信误差。

在下文中，将会描述当无线电力接收器和无线电力发射器支持谐振模式时在谐振模式下执行通信的方法。图26是图示在谐振模式下执行通信的方法的概念视图。

当无线电力接收器支持谐振模式时，当从无线电力发射器接收FSK信号时无线电力接收器可以在谐振模式下执行通信。

如上所述，无线电力接收器可以在配置阶段2020期间响应于FKS信号将包含指示谐振模式的操作模式信息2211的配置分组2210发送到无线电力发射器。

参考图26，当在谐振模式下操作无线电力接收器时，无线电力发射器100可以以帧为单位执行通信。帧可以表示具有预设时间长度的单位。例如，帧可以具有一秒钟的时间间隔。换言之，无线电力发射器100可以通过一秒钟的第一帧执行通信，并且在一秒钟已经流逝之后通过一秒钟的第二帧执行通信。

这时，参考图26，帧可以包括同步图案。同步图案可以执行区分各个帧的任务。此外，同步图案可以执行优化通过帧与无线电力接收器的通信的功能。

同步图案可以包括前导、开始比特、响应字段、信息字段以及奇偶比特。

更加具体地，前导是由大量的比特组成，并且可以根据其操作频率改变位的数目。

开始比特可以表示作为紧跟前导的比特的零(zero)。如果其是“0”则零可以表示时隙同步，并且如果是“1”其表示帧同步。

当同步图案的数据字段(即，响应类型、信息字段)具有偶数比特时，作为同步图案的最后比特的奇偶比特变成“1”，并且否则变成“0”。

更加具体地考虑到数据字段(即，响应类型、信息字段)，响应字段可以包括关于在同步图案之前的时隙内来自于无线电力接收器的通信的实现的响应信息。例如，响应字段可以包括诸如当没有感测到通信的实现时、当通信误差出现时、当从无线电力接收器正确地检查数据分组时、以及当从无线电力接收器拒绝数据分组时的响应信息。

此外，同步字段可以是指示同步图案的类型的类型字段。更加具体地，当同步字段属于的同步图案是帧的第一同步图案时(即，当位于作为帧的第一同步图案的测量字段之前时)，同步字段可以指示属于的同步图案是帧同步(例如，被设置为“1”)。

另外，当同步字段属于的同步图案不是帧的第一同步图案，即，除了帧的第一同步图案之外的属于不同同步图案的其它同步字段时，可以指示有关同步字段属于的同步图案是分时隙的帧中的时隙同步(例如，被设置为“0”)。

此外，根据通过同步字段指示的同步图案的类型可以确定作为信息字段的用途字段的值的意义。例如，当同步字段是“1”时，用途字段的意义可以指示帧的类型。换言之，用途字段可以通知当前帧是分时隙的帧或者自由格式帧。否则，当同步字段是“0”时，用途字段可以指示时隙的状态。换言之，用途字段可以通知关于是否下一个时隙是被分配给特定无线电力接收器的时隙、由特定无线电力接收器临时锁定的时隙或者其中自由地使用无线电力接收器的时隙的信息。

此外，帧可以是由两种类型的帧组成，诸如分时隙的帧和自由格式帧。分时隙的帧是具有多个时隙的帧，并且自由格式帧是不具有多个时隙的帧。

分时隙的帧可以具有继同步信号之后无线电力发射器和无线电力接收器在其中自由执行通信的测量时隙。

分时隙的帧可以具有继测量时隙之后用于执行与无线电力接收器的通信的多个时隙。例如，时隙的数目可以被设置为九个。时隙可以具有特定的时间间隔。例如，时隙可以被形成以具有50ms的时间间隔。

时隙可以包括分配的时隙、自由时隙、测量时隙和锁定的时隙中的至少一个。分配的时隙是由特定的无线电力接收器使用的时隙，并且自由时隙是其中无线电力接收器自由使用的时隙，并且测量时隙是不执行与无线电力接收器的通信以测量发送和接收的电力的时隙，并且锁定的时隙是被临时锁定以被特定接收器使用的时隙。

另一方面，继测量时隙之后自由格式帧可以不具有附加的特定格式。在这样的情况下，无线电力接收器能够通过自由格式帧发送具有长的长度的数据分组。

根据本公开的无线电力发射器100可以通过帧执行通信。

更加具体地，当在谐振模式下操作时，无线电力发射器100可以将指示组成第一帧的多个时隙的第一时隙的第一同步信号发送到无线电力接收器。

在此，指示时隙的同步信号可以具有任意一种格式的图案或者分组。例如，当同步信号是具有图案格式的同步图案时，其具有预设数目的比特。此外，同步图案的特定比特可以指示无线电力接收器的唯一识别信息(例如，ID信息)。对于另一示例，当同步信号是具有分组格式的同步分组时，同步分组可以包括无线电力接收器的状态信息(例如，接收到的电力量信息(接收功率分组)、接收功率传送分组等等)和识别信息(例如，ID信息)。本说明书描述同步信号是同步图案的情况，但是即使在同步分组的情况下，相同的控制方法可以被应用于此。

然后，无线电力发射器100可以在第一时隙内从第一无线电力接收器接收控制信息(CI)分组。在此，控制信息(CI)分组可以包括接收到的功率值信息、控制误差值信息等等。

当感测到控制信息分组时，无线电力发射器100可以在第一时隙内将ACK(肯定应答)或者NAK(否定应答)信号发送到第一无线电力接收器。这时，当在第一时隙内成功地接收到控制信息分组时无线电力发射器100可以发送ACK信号，并且当不同于已经发送控制信息分组的第一无线电力接收器的第二无线电力接收器执行配置阶段2020或者协商阶段2030时发送NAK信号。

如果在第一无线电力接收器处接收到ACK信号，则无线电力发射器可以将第一时隙分配给无线电力接收器。这时，无线电力接收器可以在配置阶段2020、协商阶段2030、以及电力传送阶段2040期间使用被分配的第一时隙发送控制信息分组。

相反，当在无线电力接收器处接收到NAK信号时，因为没有对其分配第一时隙，所以第一无线电力接收器可以再次将控制信息分组发送到不同于第一时隙的第二时隙，直到接收到ACK。更加具体地，无线电力接收器可以从无线电力发射器接收指示第二时隙的第二同步信号。继接收第二同步信号之后，第二时隙的分配与分配第一时隙的方法相似，并且因此将会省略其详细描述。

当对其分配第一时隙时，第一无线电力接收器可以进入配置阶段2020。这时，第一无线电力发射器100可以在配置阶段2020期间提供被锁定的分组以从无线电力接收器接收数据分组(例如，识别数据分组(IDHI分组、IDLO分组)，可选地专用数据分组、GFB分组等等)。

锁定的时隙可以是继分配的第一时隙之后的自由时隙的至少一部分。即使在此时，第一无线电力接收器也通过第一时隙连续地发送控制信息分组。

第一无线电力发射器100可以在协商阶段2030期间在配置阶段2020中连续地提供锁定的时隙，并且从第一无线电力接收器接收一个或者多个协商数据分组。例如，第一无线电力发射器可以在配置阶段2020期间使用锁定的时隙接收协商数据分组(特定的请求分组(SRQ)和一般请求分组(GRQ))和可选的专用分组。即使在这时，第一无线电力接收器可以通过第一时隙连续地发送控制信息分组。

当从无线电力接收器接收SRQ/结束协商分组时，无线电力发射器100可以发送ACK信号。这时，在接收对SRQ/结束协商分组的ACK信号之后，无线电力接收器可以进入电力传送阶段2040。

这时，电力传送阶段2040可以表示以无线方式发送电力的状态。此外，无线电力发射器100可以在电力传送阶段2040不再提供锁定的时隙。这时，锁定的时隙可以被再次转换成自由时隙。

这时，无线电力发射器100可以将第一时隙连续地分配给无线电力接收器，直到电力传输被终止或者从无线电力接收器接收到特定的数据分组(例如，EPT分组)。在这样的情况下，无线电力接收器可以在电力传送阶段2040使用每个帧的第一时隙连续地发送控制信息分组。

此外，无线电力接收器可以在2040期间通过自由分组发送一个或者多个数据分组。例如，第一无线电力接收器可以在自由时隙内发送结束电力传送分组(EPT)、充电状态分组(CHS)以及专用数据分组。

当在电力传送阶段2040期间发送电力的同时接收到EPT时，根据EPT分组的信息无线电力发射器100可以终止电力传输，再次进入配置阶段2020，或者再次进入协商阶段2030。

如果无线电力发射器100终止电力的传输，则无线电力发射器100可以将分配的第一时隙转换成自由时隙。然后，无线电力发射器100可以再次进入选择阶段2000。

在一对一充电模式和一对多充电模式被混合的无线充电***中，可以在各个无线电力发射器和无线电力接收器之间发送和接收操作模式信息，从而通过适当的通信模式执行通信。

此外，本公开可以使用操作模式信息减少通信误差。

此外，在一对多充电***下，本公开可以通过时隙结构执行通信，从而同时执行与多个无线电力接收器有关的电力传输和通信。

然而，本领域的技术人员会容易地理解，除了仅适用于无线充电器的情况之外，根据在此公开的实施例的无线电力发射器的配置可以适用于诸如插接站、终端托架设备、以及电子设备等等的装置。

本发明的范围将不限于在此公开的前述实施例，并且因此在没有脱离本发明的精神并且在随附的权利要求的范围内能够进行各种修改、变化以及改进。

Claims (13)

1.一种用于以无线方式传送电力到无线电力接收器的无线电力发射器，所述无线电力发射器包括：

电力传输控制单元，所述电力传输控制单元配置为检测所述无线电力接收器；以及

电力转换单元，所述电力转换单元配置为将所述电力传送到无线电力接收器；

其中，所述无线电力发射器从所述无线电力接收器接收在第一模式下发送的配置分组；

基于所述配置分组确定是否所述无线电力接收器支持不同于所述第一模式的第二模式；以及

当所述无线电力接收器支持所述第二模式时，在所述第一模式和所述第二模式的至少一个下与所述无线电力接收器通信，

其中，所述第一模式被定义为其中一个无线电力发射器被配置为在一时间充电一个无线电力接收器的模式，所述第二模式被定义为其中一个无线电力发射器被配置为同时充电多个无线电力接收器的模式，以及

其中，所述配置分组包括指示由所述无线电力接收器支持的通信执行模式的操作模式信息。

2.根据权利要求1所述的无线电力发射器，其中，所述无线电力发射器进一步配置为：当所述操作模式信息指示所述第一模式时，根据所述第一模式执行与无线电力接收器的通信，同时传送电力，以及当所述操作模式指示所述第二模式时，根据所述第二模式执行与所述无线电力接收器的通信同时传送所述电力。

3.根据权利要求2所述的无线电力发射器，其中，当所述操作模式指示所述第二模式时，所述无线电力发射器进一步配置为：

发送被链接到多个时隙中的第一时隙的第一同步信号；

响应于所述第一同步信号，在所述第一时隙内从无线电力接收器接收控制信息；以及

确定是否将所述第一时隙分配给所述无线电力接收器。

4.根据权利要求3所述的无线电力发射器，其中，当所述第一时隙没有被分配给所述无线电力接收器时，所述无线电力发射器进一步配置为：

发送被链接到第二时隙的第二同步信号，在所述多个时隙当中所述第二时隙不同于所述第一时隙；

响应于所述第二同步信号，在所述第二时隙内从所述无线电力接收器接收控制信息；以及

确定是否将所述第二时隙分配给所述无线电力接收器。

5.根据权利要求4所述的无线电力发射器，其中，所述第一同步信号和所述第二同步信号具有图案或者分组形式。

6.根据权利要求3所述的无线电力发射器，其中，操作模式信息通过所述第一时隙被发送到所述无线电力接收器。

7.根据权利要求1所述的无线电力发射器，进一步包括：

基于所述操作模式信息将所述无线电力发射器的配置分组发送到所述无线电力接收器，

其中，所述配置分组包括所述无线电力发射器的所述操作模式信息。

8.根据权利要求1所述的无线电力发射器，其中，当所述操作模式信息指示第二模式但是不支持所述第二模式时，通信误差信息被发送到所述无线电力接收器，并且电力没有被发送到所述无线电力接收器。

9.一种用于以无线方式从无线电力发射器接收无线电力的无线电力接收器，所述无线电力接收器包括：

电力单元，所述电力单元配置为从所述无线电力发射器接收电力；以及

控制器，所述控制器配置为控制所述无线电力接收器，

其中，所述无线电力接收器在第一模式下将配置分组发送到所述无线电力发射器；

基于所述配置分组确定是否所述无线电力接收器支持不同于所述第一模式的第二模式；以及

当所述无线电力接收器支持所述第二模式时，在所述第一模式和所述第二模式的至少一个下与所述无线电力发射器通信；

其中，所述第一模式被定义为其中一个无线电力发射器被配置为在一时间充电一个无线电力接收器的模式，所述第二模式被定义为其中一个无线电力发射器被配置为同时充电多个无线电力接收器的模式，

其中，所述配置分组包括指示由所述无线电力接收器支持的通信执行模式的操作模式信息。

10.根据权利要求9所述的无线电力接收器，其中，基于所述操作模式信息在所述无线电力发射器和所述无线电力接收器之间执行通信。

11.根据权利要求9所述的无线电力接收器，其中，当所述操作模式指示所述第一模式时从所述无线电力发射器接收电力，并且当所述操作模式指示所述第二模式时包含电力控制消息的预设分组被顺序地发送到所述无线电力发射器。

12.根据权利要求9所述的无线电力接收器，其中，当从所述无线电力发射器接收到检测信号时，确定与所述无线电力发射器的通信执行模式，并且发送配置分组，所述配置分组包含指示所述被确定的通信执行模式的操作模式信息。

13.根据权利要求9所述的无线电力接收器，其中，当响应于所述配置分组接收通信误差信息时，没有从所述无线电力发射器接收电力。