CN109196753A - 无线电力传输方法及其设备 - Google Patents

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CN109196753A CN201780033508.3A CN201780033508A CN109196753A CN 109196753 A CN109196753 A CN 109196753A CN 201780033508 A CN201780033508 A CN 201780033508A CN 109196753 A CN109196753 A CN 109196753A
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Abstract

本发明涉及无线电力传输方法及其设备。根据本发明的实施方式的用于向无线电力接收设备无线地传输电力的无线电力传输设备中的无线电力传输方法包括以下步骤：传输第一检测信号；通过测量第一检测信号中的电流变化量来确定在充电区域中是否存在物体；当确定存在物体时，传输用于识别无线电力接收设备的第二检测信号；以及基于是否已经接收到对应于第二检测信号的反馈信号来确定是否存在异物，其中，当确定存在异物时，可以更新与电流变化量进行比较的预定允许值，以便确定是否存在物体。因此，本发明可以提供一种能够使热量产生和电力浪费最小化的无线电力传输设备。

Description

无线电力传输方法及其设备
技术领域
实施方式涉及无线电力传输技术，并且更具体地，涉及能够使由异物引起的产热和电力浪费最小化的无线电力传输方法及其设备和***。
背景技术
近来，随着信息和通信技术的迅速发展，无处不在的以信息和通信技术为基础的社会正在建立。
为了随时随地连接信息通信设备，在全社会的所有设施中应安装具有包括通信功能的内置计算机芯片的传感器。相应地，对这些设备或传感器的电力供给正在成为新的挑战。此外，随着移动设备例如蓝牙手持机和iPod以及移动电话的类型的数量迅速增加，对电池进行充电需要时间和精力。作为解决该问题的方式，无线电力传输技术近来已引起关注。
无线电力传输(或无线能量传送)是使用磁场的感应原理从传输器向接收器无线地传输电能的技术。在十九世纪，就开始使用基于电磁感应原理的电动机或变压器。此后，尝试了通过辐射高频波、微波或诸如激光的电磁波来传输电能的方法。通过电磁感应对电动牙刷和一些电动剃须刀进行充电。
到目前为止引入的无线能量传输方案可以大致分类为电磁感应、电磁谐振和使用短波长射频的RF传输。
在电磁感应方案中，当两个线圈被彼此相邻地布置并且将电流施加至其中一个线圈时，此时生成的磁通量在另一线圈中生成电动势。该技术正在快速商业化，主要用于小型设备(例如移动电话)。在电磁感应方案中，可以高效率地传输高达几百千瓦(kW)的功率，但是最大传输距离小于或等于1cm。因此，该设备通常应布置在充电器或地板附近。
电磁谐振方案使用电场或磁场，而不是使用电磁波或电流。电磁谐振方案的优点在于，该方案对其他电子设备或人体是安全的，这是因为其几乎不受电磁波的影响。然而，该方案仅可以在有限的距离和有限的空间内使用，并且具有偏低的能量传送效率。
短波长无线电力传输方案(简称为RF传输方案)利用了能够以无线电波形式直接传输和接收能量的事实。该技术是使用整流天线的RF电力传输方案。作为“天线”和“整流器”的复合体，整流天线是指将RF电力直接转换成直流(DC)电力的设备。即，RF方法是用于将AC无线电波转换成DC波的技术。近来，随着效率的提高，RF技术的商业化已得到积极的研究。
无线电力传输技术可以应用于各种行业，包括IT行业、铁路行业、家电行业以及移动行业。
近年来，已经积极地进行了检测无线充电***中的异物的方法的研究。
通常，当在无线充电区域中存在异物时，电磁场被异物吸收并产生热量。
在根据无线充电***中的异物检测来控制电力的传统方法中，当检测到异物时，切断无线电力传输设备的电力或立即中断电力传输。
然而，在传统的无线电力传输方法中，当在转换到电力传输阶段之前在充电中存在异物时，可能不会阻挡由于异物引起的热量产生。
也就是说，当在电力传输期间检测到异物时，传统的无线电力传输方法可以通过立即中断电力传输或切断电力来防止热量损坏设备。然而，当在电力传输开始之前，即在待机状态下检测到异物时，它可能不会阻挡热量产生。
发明内容
技术问题
因此，针对上述问题提出了本公开内容，并且实施方式提供了一种能够使由异物引起的热量产生和电力浪费最小化的无线电力传输方法及其设备。
实施方式提供了一种能够根据是否检测到异物来自适应地控制查验(ping)信号的传输的无线电力传输方法及其设备。
实施方式提供了一种能够根据是否检测到异物来自适应地控制信标信号的传输的无线电力传输方法及其设备。
通过实施方式可以实现的技术目的不限于已经在上文中特别描述的内容，并且本领域技术人员将从以下详细描述中更清楚地理解本文中未描述的其他技术目的。
技术解决方案
实施方式提供了一种无线电力传输方法及其设备。
在一个实施方式中，一种通过被配置成向无线电力接收设备无线地传输电力的无线电力传输设备无线地传输电力的方法包括：传输第一检测信号；测量第一检测信号的电流变化量并确定在充电区域中是否存在物体；当确定存在物体时传输用于识别无线电力接收设备的第二检测信号；以及基于是否接收到对应于第二检测信号的反馈信号来确定是否存在异物，其中，当确定存在异物时，可以更新要与电流变化量进行比较的预定允许值，以便确定是否存在物体。
在本文中，当确定存在异物时，可以停止第二检测信号的传输并且可以开始第一检测信号的传输。
另外，在确定存在异物的情况下，可以在每当第一检测信号的连续传输的数目达到预定参考值时传输第二检测信号。
在本文中，当在第一检测信号的连续传输的数目达到参考值之前识别出物体的存在时，可以传输第二检测信号，其中，当正常接收到第二检测信号的反馈信号并且识别出无线电力接收设备时，可以开始向无线电力接收设备传输电力。
另外，每当第一检测信号的连续传输的数目达到参考值时，可以增大参考值。
另外，该方法还可以包括：当确定存在异物时，输出预定的警报信号。
在示例中，当用于向无线电力接收设备传输电力的方案是电磁谐振方案时，反馈信号可以是在无线电力联盟(A4WP)标准中定义的广告信号。
在另一示例中，当用于向无线电力接收设备传输电力的方案是电磁感应方案时，反馈信号可以是在无线电力联盟(WPC)标准中定义的控制信号强度包。
当在没有接收到反馈信号的情况下第二检测信号的连续传输的数目超过预定参考值时，可以确定存在异物。
另外，可以基于在确定存在物体时的电流变化量来更新参考值。
在示例中，第一检测信号可以是模拟查验信号，并且第二检测信号可以是数字查验信号。
在另一示例中，第一检测信号可以是短信标信号，并且第二检测信号可以是长信标信号。
在另一实施方式中，提供了一种其上记录有用于执行上述无线电力传输方法中的任一方法的程序的计算机可读记录介质。
在另一实施方式中，一种用于向无线电力接收设备无线地传输电力的无线电力传输设备包括：电力传输单元，被配置成传输第一检测信号；物体检测单元，被配置成测量第一检测信号的电流变化量并且确定在充电区域中是否存在物体；异物检测单元，被被配置成：当存在物体时，基于是否接收到与由电力传输单元传输的用于识别无线电力接收设备的第二检测信号对应的反馈信号来确定是否存在异物；以及允许值更新单元，被配置成：当确定存在异物时，更新要与电流变化量进行比较的预定允许值，以便确定是否存在物体。
当确定存在异物时，停止第二检测信号的传输并且开始第一检测信号的传输。
在本文中，当确定存在异物时，可以停止第二检测信号的传输并且可以开始第一检测信号的传输。
另外，在确定存在异物的情况下，可以在每当第一检测信号的连续传输的数目达到预定参考值时传输第二检测信号。
在本文中，当在第一检测信号的连续传输的数目达到参考值之前识别出物体的存在时，可以传输第二检测信号，其中，当正常接收到第二检测信号的反馈信号并且识别出无线电力接收设备时，可以开始向无线电力接收设备传输电力。
另外，每当第一检测信号的连续传输的数目达到参考值时，可以增大参考值。
无线电力传输设备还可以包括显示单元，所述显示单元被配置成当确定存在异物时输出预定的警报信号。
在示例中，当用于向无线电力接收设备传输电力的方案是电磁谐振方案时，反馈信号可以是在无线电力联盟(A4WP)标准中定义的广告信号。
在另一示例中，当用于向无线电力接收设备传输电力的方案是电磁感应方案时，反馈信号可以是在无线电力联盟(WPC)标准中定义的控制信号强度包。
当在没有接收到反馈信号的情况下第二检测信号的连续传输的数目超过预定参考值时，异物检测单元可以确定存在异物。
另外，允许值更新单元可以基于在确定存在物体时的电流变化量来更新参考值。
在示例中，第一检测信号可以是模拟查验信号，并且第二检测信号可以是数字查验信号。
在另一示例中，第一检测信号可以是短信标信号，并且第二检测信号可以是长信标信号。
电力传输单元可以包括降压转换器，所述降压转换器被配置成将从电源提供的DC电力转换成特定的DC电力，其中可以在降压转换器的输出端处测量电力变化量。
在另一实施方式中，提供了一种其上记录有用于执行上述无线电力传输方法中的任一方法的程序的计算机可读记录介质。
本公开内容的上述方面仅是本公开内容的优选实施方式的一部分。本领域技术人员将从以下对本公开内容的详细描述中得出并理解反映本公开内容的技术特征的各种实施方式。
有益效果
根据实施方式的方法、设备和***具有以下效果。
实施方式提供了一种能够在待机状态下使热量产生和电力浪费最小化的无线电力传输方法及其设备。
实施方式提供了一种能够通过根据是否检测到异物来自适应地控制查验信号的传输来防止由异物引起的不必要的电力浪费和热量产生的无线电力传输方法及其设备。
实施方式提供了一种能够通过根据是否检测到异物来自适应地控制信标信号的传输来防止由异物引起的不必要的电力浪费和热量产生的无线电力传输方法及其设备。
本领域技术人员将会理解，通过本公开内容的实施方式可以实现的效果不限于上述那些效果，并且从以下详细描述中将更清楚地理解本公开内容的其他优点。
附图说明
附图被包括以用于提供对本公开内容的进一步理解并且被并入且构成本申请的一部分，附图示出了本公开内容的实施方式，并且与说明书一起用于阐明本公开内容的原理。然而，应当理解，本公开内容的技术特征不限于特定附图，并且附图中公开的特征可以组合以构成新的实施方式。
图1是示出根据实施方式的无线充电***的框图。
图2是示出根据另一实施方式的无线充电***的框图。
图3是示出根据实施方式的无线充电***中的无线电力接收器检测过程的图。
图4是示出WPC标准中定义的无线电力传输过程的状态转换图。
图5是示出PMA标准中定义的无线电力传输过程的状态转换图。
图6是根据实施方式的支持电磁谐振方案的无线电力接收器的状态转换图。
图7是示出根据实施方式的支持电磁谐振方案的无线电力传输器中的状态转换过程的状态转换图。
图8是示出传输检测信号的传统方法的图。
图9是示出根据实施方式的在检测到异物时控制查验信号的传输的方法的图。
图10是示出根据另一实施方式的在检测到异物时控制查验信号的传输的方法的图。
图11是示出根据实施方式的支持电磁感应方案的无线电力传输设备的无线电力传输方法的图。
图12是示出根据实施方式的在检测到异物时控制信标信号的传输的方法的图。
图13是用于说明根据实施方式的支持电磁谐振方案的无线电力传输设备的无线电力传输方法的图。
图14是示出根据实施方式的用于无线电力传输设备的无线电力传输方法的流程图。
图15是示出根据另一实施方式的用于无线电力传输设备的无线电力传输方法的流程图。
图16是根据实施方式的无线电力传输设备的框图。
具体实施方式
一种根据实施方式的在被配置成向无线电力接收设备无线地传输电力的无线电力传输设备中的无线电力传输方法包括：传输第一检测信号；针对第一检测信号测量电流变化量并确定在充电区域中是否存在物体；当确定存在物体时传输用于识别无线电力接收设备的第二检测信号；以及基于是否接收到对应于第二检测信号的反馈信号来确定是否存在异物，其中，当确定存在异物时，可以更新要与电流变化量进行比较的预定允许值，以便确定是否存在物体。
本发明的实施方式
在下文中，将参照附图详细描述应用本公开内容的实施方式的装置和各种方法。如本文中所使用的，后缀“模块”和“单元”被添加或可互换地使用，以便于编制本说明书，并不旨在提出不同的含义或功能。
在实施方式的描述中，应理解，当元件被描述为在另一元件“上”/“上方”或“下”/“下方”时，这两个元件可以直接彼此接触或者可以被布置成在它们之间存在一个或更多个中间元件。而且，术语“上”/“上方”或“下”/“下方”不仅可以指相对于一个元件的向上方向而且还可以指相对于一个元件的向下方向。
为简单起见，在实施方式的描述中，“无线电力传输器”、“无线电力传输设备”、“传输端”、“传输器”、“传输设备”、“传输侧”、“无线电力传送设备”、“无线电力传送器”等将可互换地使用，以指代配备有在无线充电***中传输无线电力的功能的设备。此外，“无线电力接收设备”、“无线电力接收器”、“接收端”、“接收侧”、“接收设备”、“接收器”等将可互换地使用，以指代配备有接收来自无线电力传输设备的无线电力的功能的设备。
根据本公开内容的传输器可以被配置为衬垫型、托架型、接入点(AP)型、小型基站型、支架型、天花板嵌入型、壁挂型等。一个传输器可以向多个无线电力接收设备传输电力。为此，传输器可以包括至少一个无线电力传输装置。此处，无线电力传输装置可以采用基于用于根据电磁感应原理进行充电的电磁感应方案的各种无线电力传输标准，这意味着在电力传输端线圈中生成磁场，并且通过磁场在接收端线圈中感应出电流。此处，无线电力传输装置可以包括使用由作为无线充电技术标准组织的无线电力联盟(WPC)和电力事务联盟(PMA)定义的电磁感应方案的无线充电技术。
此外，根据本公开内容的实施方式的接收器可以包括至少一个无线电力接收装置，并且可以从两个或更多个传输器同时接收无线电力。例如，无线电力接收装置可以包括由作为无线充电技术标准组织的无线电力联盟(WPC)和电力事务联盟(PMA)定义的电磁感应方案的无线充电技术。作为另一示例，无线电力接收装置可以包括由作为无线充电技术标准组织的无线电力联盟(A4WP)定义的电磁谐振无线充电技术。作为又一示例，无线电力接收装置可以包括在无线充电联盟(Airfuel Alliance)中定义的多模式充电技术，Airfuel Alliance是被定义为使用电磁感应方案和电磁谐振方案两者之一自适应地接收电力的标准。
根据本公开内容的接收器可以用于小型电子设备，小型电子设备包括移动电话、智能手机、膝上型计算机、数字广播终端、PDA(个人数字助理)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航设备、电动牙刷、电子标签、照明设备、遥控器、钓鱼浮子以及诸如智能手表的可穿戴设备。然而，实施方式不限于此。这些应用可以包括配备有无线电力传输装置并具有可充电电池的任何设备。
图1是示出根据实施方式的无线充电***的框图。
参照图1，无线充电***可以包括：无线电力传输端10，其被配置成无线地传输电力；无线电力接收端20，其被配置成接收所传输的电力；以及电子设备20，其被配置成被提供有所接收的电力。
在示例中，无线电力传输端10和无线电力接收端20可以执行带内通信，在带内通信中使用与用于无线电力传输的操作频率相同的频带来交换信息。在另一示例中，无线电力传输端10和无线电力接收端20可以执行带外通信，在带外通信中使用与用于无线电力传输的操作频率不同的单独的频带来交换信息。
例如，在无线电力传输端10和无线电力接收端20之间交换的信息可以包括控制信息以及关于终端的状态信息。在此，将通过稍后将描述的实施方式阐明在传输端与接收端之间交换的状态信息和控制信息。
带内通信和带外通信可以提供双向通信，但是实施方式不限于此。在另一实施方式中，带内通信和带外通信可以提供单向通信或半双工通信。
例如，单向通信可以用于无线电力接收端20以仅向无线电力传输端10传输信息，但是实施方式不限于此。单向通信可以用于无线电力传输端10以向无线电力接收端20传输信息。
在半双工通信中，可以在无线电力接收端20与无线电力传输端10之间执行双向通信，但是可以允许仅一个设备在某个时间点传输信息。
根据实施方式的无线电力接收端20可以获取关于电子设备30的各种状态信息。例如，关于电子设备30的状态信息可以包括当前接收灵敏度信息、当前电力使用信息、用于识别正在执行的应用的信息、CPU使用信息、电池充电状态信息和电池输出电压/电流信息，但是实施方式不限于此。状态信息可以包括可以从电子设备30获取并且可用于无线电力控制的任何信息。无线电力接收端20可以通过带内通信或带外通信将关于电子设备30的各种获取的状态信息传输至无线电力传输端10。
图2是示出根据另一实施方式的无线充电***的框图。
例如，如附图标记200a所示，无线电力接收端20可以包括多个无线电力接收设备，并且多个无线电力接收设备可以连接至一个无线电力传输端10以执行无线充电。在该操作中，无线电力传输端10可以以时分方式向多个无线电力接收设备分配和传输电力，但是实施方式不限于此。在另一示例中，无线电力传输端10使用分配给各个无线电力接收设备的不同频带来向多个无线电力接收设备分配和传输电力。
在此，能够连接至一个无线电力传输设备10的无线电力接收设备的数目可以基于下述中的至少一个来自适应地确定：每个无线电力接收设备的所需电力、电池充电状态、电子设备的耗电量以及无线电力传输设备的可用电力。
作为另一示例，如附图标记200b所示，无线电力传输端10可以包括多个无线电力传输设备。在这种情况下，无线电力接收端20可以同时连接至多个无线电力传输设备，并且可以同时从所连接的无线电力传输设备接收电力以进行充电。在此，连接至无线电力接收端20的无线电力传输设备的数目可以通过以下自适应地确定：无线电力接收端20的所需电力、电池充电状态、电子设备的耗电量、无线电力传输设备的可用电力、其上安装有无线电力接收端20的终端的接收灵敏度等。
图3是示出根据实施方式的在无线充电***中传输检测信号的过程的图。
作为示例，无线电力传输器可以配备有三个传输线圈111、112和113。每个传输线圈可以具有与其他传输线圈部分交叠的区域，并且无线电力传输器顺序地传输预定的检测信号117和127，例如，数字查验信号，用于以预定义的顺序通过相应的传输线圈检测无线电力接收器的存在。
如图3所示，无线电力传输器可以通过由附图标记110指示的初级检测信号传输过程来顺序地传输检测信号117，并且识别通过其从无线电力接收器115接收信号强度指示符(或信号强度包)116的传输线圈111和112。随后，无线电力传输器可以通过由附图标记120指示的次级检测信号传输过程顺序地传输检测信号127，识别在通过其接收信号强度指示符126的传输线圈111和112之间表现出较好的电力传输效率(或充电效率)即传输线圈与接收线圈之间的较好对准的传输线圈，并且执行控制操作以通过所识别的传输线圈传输电力即执行无线充电。
无线电力传输器如图3所示两次执行检测信号传输过程以更准确地识别与无线电力接收器的接收线圈更好地对准的传输线圈。
当如图3的附图标记110和120所示通过第一传输线圈111和第二传输线圈112接收信号强度指示符116和126时，无线电力传输器基于通过第一传输线圈111和第二传输线圈112中的每一个接收的信号强度指示符126来选择表现出最佳对准的传输线圈并且使用所选择的传输线圈执行无线充电。
在下文中，将参照图4和图5详细描述在支持电磁感应方案的WPC标准和PMA标准中定义的无线电力传输过程。
图4是示出WPC标准中定义的无线电力传输过程的状态转换图。
参照图4，根据WPC标准从传输器到接收器的电力传输大致分为选择阶段410、查验阶段420、识别和配置阶段430以及电力传送阶段440。
选择阶段410可以是在电力传输开始或保持时检测到特定错误或特定事件的情况下发生转换的阶段。在此，特定错误和特定事件将通过以下描述来阐明。此外，在选择阶段410中，传输器可以监测物体是否存在于界面表面。当传输器检测到物体被放置在界面表面上时，传输器可以转换到查验阶段420(S401)。在选择阶段410中，传输器可以传输很短脉冲的模拟查验信号，并且基于传输线圈的电流变化来检测界面表面的有效区域中是否存在物体。
当传输器在查验阶段420中检测到物体时，传输器激活接收器，并传输数字查验以识别接收器是否是WPC标准兼容的接收器。如果传输器在查验阶段420中没有从接收器接收到数字查验的响应信号(例如，信号强度指示符)，传输器可以转换回选择阶段410(S402)。另外，如果传输器从接收器接收到指示电力传输完成的信号，即充电完成信号，则传输器可以转换到选择阶段410(S403)。
一旦查验阶段420完成，则传输器可以转换到识别和配置阶段430以识别接收器并收集关于接收器的配置和状态信息(S404)。
在识别和配置阶段430中，如果接收到意外包(意外包)、在预定义时间内没有接收到期望包(超时)、在包传输中存在错误(传输错误)、或者没有达成电力传送契约(没有电力传送契约)，传输器可以转换到选择阶段410(S405)。
一旦接收器的识别和配置完成，则传输器可以转换到用于传输无线电力的电力传送阶段(S406)。
在电力传送阶段440中，如果接收到意外包(意外包)、在预定义时间内没有接收到期望包(超时)、发生对预先建立的电力传送契约的违背(电力传送契约违背)、以及充电完成，传输器可以转换到选择阶段410(S407)。
另外，在电力传送阶段440中，如果根据传输器的状态变化而需要重新配置电力传送契约，传输器可以转换到识别和配置阶段430(S408)。
可以基于关于传输器和接收器的状态和特性信息来设置上述电力传送契约。例如，传输器状态信息可以包括关于可传输电力的最大量的信息和关于可接受的接收器的最大数目的信息，并且接收器状态信息可以包括关于所需电力的信息。
图5是示出PMA标准中定义的无线电力传输过程的状态转换图。
参照图5，根据PMA标准的从传输器到接收器的电力传输大致分为待机阶段510、数字查验阶段520、识别阶段530、电力传送阶段540和充电结束阶段550。
待机阶段510可以是在执行电力传输的接收器识别过程或保持电力传输时检测到特定错误或特定事件的情况下执行转换的阶段。在此，特定错误和特定事件将通过以下描述来阐明。另外，在待机阶段510中，传输器可以监测充电表面上是否存在物体。当传输器检测到物体被放置在充电表面上时或者当RXID重试正在进行时，传输器可以转换到数字查验阶段520(S501)。此处，RXID是分配给PMA兼容的接收器的唯一标识符。在待机阶段510中，传输器可以传输极短脉冲的模拟查验，并且基于传输线圈的电流变化来检测界面表面(例如，充电床)的有效区域中是否存在物体。
在转换到数字查验阶段520时，传输器发送数字查验信号以识别检测到的物体是否为PMA兼容的接收器。当通过传输器传输的数字查验信号向接收终端提供了足够的电力时，接收器可以根据PMA通信协议来调制所接收的数字查验信号，并且可以向传输器传输预定的响应信号。在此，响应信号可以包括信号强度包，信号强度包指示由接收器接收的电力的强度。当在数字查验阶段520中接收到有效响应信号时，接收器可以转换到识别阶段530(S502)。
如果在数字查验阶段520中未接收到响应信号或者确定接收器不是PMA兼容的接收器(即，异物检测(FOD))，则传输器可以转换到待机阶段510(S503)。作为示例，异物(FO)可以是包括硬币和钥匙的金属物体。
在识别阶段530中，如果接收器识别过程失败或需要重新执行以及如果接收器识别过程在预定义时间内没有完成，传输器可以转换到待机阶段510(S504)。
当传输器成功识别接收器时，传输器可以从识别阶段530转换到电力传送阶段540并且开始充电(S505)。
在电力传送阶段540中，当在预定时间内没有接收到期望信号(超时)、检测到异物(FO)、或者传输线圈的电压超过预定义参考值时，传输器可以转换到待机阶段510(S506)。
另外，在电力传送阶段540中，如果通过设置在传输器中的温度传感器检测到的温度超过预定参考值，传输器可以转换到充电结束阶段550(S507)。
在充电结束阶段550中，当传输器确定接收器已从充电表面被移除时，传输器可以转换到待机阶段510(S509)。
另外，如果在过温状态下测量的温度在经过预定时间之后下降到参考值以下，传输器可以从充电结束阶段550转换到数字查验阶段520(S510)。
在数字查验阶段520或电力传送阶段540中，传输器可以在从接收器接收到充电结束(EOC)请求时转换到充电结束阶段550(S508和S511)。
图6是根据实施方式的支持电磁谐振方案的无线电力接收器的状态转换图。
参照图6，无线电力接收器的状态可以包括禁用状态610、启动(boot)状态620、启用(enable)状态(或接通状态)630和***错误状态640。
无线电力接收器的状态可以基于无线电力接收器的整流器端处的输出电压(为简单起见，在下文中称为VRECT)的强度来确定。
可以根据VRECT的值将启用状态630划分为最佳电压状态631、低电压状态632和高电压状态633。
当VRECT的测量值大于或等于VRECT_BOOT的预定义值时，处于禁用状态610的无线电力接收器可以转换到启动状态620。在禁用状态610中，无线电力接收器可以接收信标信号，该信标信号可以是例如A4WP中定义的长信标。
在启动状态620中，无线电力接收器可以通过传输广告信号与无线电力传输器建立带外通信链路，并且等待，直到VRECT的值达到预定负载阶段所需的电力为止。
在识别到VRECT的值已经达到负载阶段所需的电力时，处于启动状态620的无线电力接收器可以转换到启用状态630并开始充电。
在识别到充电完成或中断时，处于启用状态630的无线电力接收器可以转换到启动状态620或禁用状态610。
此外，当检测到预定的***错误时，处于启用状态630的无线电力接收器可以转换到***错误状态640。在此，***错误可以包括过电压、过电流和过温以及其他预定义的***错误状况。
另外，如果VRECT的值下降至VRECT_BOOT的值以下，则处于启用状态630的无线电力接收器可以转换到禁用状态610。
另外，当VRECT的值下降至VRECT_BOOT的值以下时，处于启动状态620或***错误状态640的无线电力接收器可以转换到禁用状态610。
在下文中，将详细描述处于启用状态630的无线电力接收器的状态转换。
将详细描述在电磁谐振方案中根据VRECT的无线电力接收器的操作范围。
当VRECT的值小于VRECT_BOOT的预定值时，无线电力接收器保持在禁用状态610。
此后，当VRECT的值增加到超过VRECT_BOOT时，无线电力接收器可以转换到启动状态620，并且在预定时间内广播广告信号。此后，当无线电力传输器检测到广告信号时，无线电力传输器可以向无线电力接收器传输用于建立带外通信链路的预定连接请求信号。
一旦带外通信链路正常建立并成功注册，无线电力接收器就可以等待，直到VRECT的值达到整流器的用于正常充电的最小输出电压(为了简单起见，在下文中被称为VRECT_MIN)为止。
当VRECT的值超过VRECT_MIN时，无线电力接收器可以从启动状态620转换到启用状态630，并且可以开始对负载充电。
当在启用状态630下VRECT的值超过用于确定过电压的预定的参考值VRECT_MAX时，无线电力接收器可以从启用状态630转换到***错误状态640。
参照图6，启用状态630可以根据VRECT的值被划分为低电压状态632、最佳电压状态631和高电压状态633。
低电压状态632可以指VRECT_BOOT<＝VRECT<＝VRECT_MIN的状态，最佳电压状态631可以指VRECT_MIN<VRECT<＝VRECT_HIGH的状态，并且高电压状态633可以指VRECT_HIGH<VRECT<＝VRECT_MAX的状态。
具体地，已经转换到高电压状态633的无线电力接收器可以使切断提供给负载的电力的操作暂停达预定时间(为了简单起见，在下文中被称为高电压状态保持时间)。高电压状态保持时间可以被预先确定，以免在高电压状态633下对无线电力接收器和负载造成损坏。
当无线电力接收器转换到***错误状态640时，无线电力接收器可以在预定时间内通过带外通信链路向无线电力传输器传输指示过电压发生的预定消息。
无线电力接收器还可以使用提供的过电压中断装置来控制施加到负载的电压，以防止由于在***故障状态630下的过电压而引起对负载造成损坏。此处，接通/关断开关和/或齐纳二极管可以用作过电压中断装置。
尽管在上述实施方式中已经描述了当产生过电压以及无线电力接收器转换到***错误状态640时用于应对无线电力接收器中的***错误的方法和装置，但这仅是一个实施方式。在其他实施方式中，无线电力接收器可能由于过热、过电流等而转换到***错误状态。
作为示例，在无线电力接收器由于过热而转换到***错误状态的情况下，无线电力接收器可以向无线电力传输器传输指示过热发生的预定消息。在这种情况下，无线电力接收器可以驱动冷却风扇等，以减少内部产生的热量。
根据本公开内容的另一实施方式，无线电力接收器可以与多个无线电力传输器协作地接收无线电力。在这种情况下，在确定无线电力传输器(确定无线电力接收器从其实际接收无线电力)不同于实际建立带外通信链路的无线电力传输器时，无线电力接收器可以转换到***错误状态640。
图7是示出根据实施方式的支持电磁谐振方案的无线电力传输器中的状态转换过程的状态转换图。
参照图7，无线电力传输器的状态可以包括配置状态710、省电状态720、低电力状态730、电力传送状态740、本地故障状态750和锁定故障状态760。
当向无线电力传输器施加电力时，无线电力传输器可以转换到配置状态710。当预定的重置定时器在配置状态710中到期或者初始化过程完成时，无线电力传输器可以转换到省电状态720。
在省电状态720中，无线电力传输器可以生成信标序列，并通过谐振频带传输信标序列。
此处，无线电力传输器可以在进入省电状态720之后的预定时间内控制要开始的信标序列。例如，无线电力传输器可以在转换到省电状态720之后的50ms内控制要开始的信标序列。然而，实施方式不限于此。
在省电状态720中，无线电力传输器可以定期地生成和传输用于检测充电区域中的导电物体的存在的第一信标序列，并且感测接收谐振器的阻抗变化，即负载变化。
另外，在省电状态720中，无线电力传输器可以定期地生成并传输用于识别检测到的物体的预定第二信标序列。在此，可以确定信标的传输定时，使得第一信标序列和第二信标序列彼此不交叠。在下文中，为了简单起见，第一信标序列和第二信标序列将分别称为短信标序列和长信标序列。
具体地，短信标序列可以在短时间段tSHORT_BEACON期间以恒定时间间隔tCYCLE重复生成和传输，直到在充电区域中检测到导电物体。例如，tSHORT_BEACON可以设置为30ms或更短，并且tCYCLE可以设置为250ms±5ms。然而，实施方式不限于此。另外，包括在短信标序列中的每个短信标的电流强度可以大于预定参考值，并且可以在预定时间段期间逐渐增加。
根据本公开内容的无线电力传输器可以设置有预定的感测装置，用于根据短信标的接收来感测接收谐振器的电抗和电阻的变化。
另外，在省电状态720中，无线电力传输器可以定期地生成并传输第二信标序列，即，长信标序列。
即，当通过长信标序列完成启动时，无线电力接收器可以通过带外通信信道来向无线电力传输器广播预定的响应信号。
具体地，可以在与短信标序列相比相对较长时间段tLONG_BEACON期间以恒定时间间隔tLONG_BEACON_PERIOD生成并传输长信标序列，以提供用于启动无线电力接收器所需的足够的电力。例如，tLONG_BEACON可以设置为105ms+5ms，并且tLONG_BEACON_PERIOD可以设置为850ms。每个长信标的电流强度可以比短信标的电流强度更强。另外，长信标可以在传输时间段期间保持恒定的电流强度。
此后，当检测到接收谐振器的阻抗变化时，无线电力传输器可以在长信标传输时间段期间等待接收预定的响应信号。在下文中，为了简单起见，将响应信号称为广告信号。此处，无线电力接收器可以以与谐振频带不同的带外通信频带广播广告信号。
在一个示例中，广告信号可以包括以下信息中的至少一个或任何一个：用于识别在带外通信标准中定义的消息的消息识别信息、用于识别无线电力接收器是否合法或与无线电力传输器是否兼容的唯一服务识别信息或无线电力接收器识别信息、与无线电力接收器的输出电力有关的信息、与施加到负载的额定电压/电流有关的信息、与无线电力接收器有关的天线增益信息、用于识别无线电力接收器的类别的信息、无线电力接收器认证信息、与是否提供过电压保护功能有关的信息以及与安装在无线电力接收器上的软件有关的版本信息。
在接收到广告信号时，无线电力传输器可以在从省电状态720转换到低电力状态730之后建立与无线电力接收器的带外通信链路。随后，无线电力传输器可以通过建立的带外通信链路执行无线电力接收器的注册过程。例如，如果带外通信是蓝牙低功率通信，则无线电力传输器可以与无线电力接收器进行蓝牙配对，并且经由配对的蓝牙链路来交换下述中的至少一个：与彼此有关的状态信息、特征信息和控制信息。
当无线电力传输器在低电力状态730中向无线电力接收器传输用于经由带外通信开始充电的预定控制信号(即，用于请求无线电力接收器向负载传输电力的预定控制信号)，无线电力传输器可以从低电力状态730转换到电力传送状态740。
如果在低电力状态730下没有正常完成带外通信链路建立过程或注册过程，则无线电力传输器可以从低电力状态730转换到省电状态720。
可以驱动单独独立链路到期定时器(无线电力传输器通过其可以连接到每个无线电力接收器)，并且无线电力接收器可以在链路到期定时器到期之前以预定的时间周期向无线电力传输器传输用于宣布其存在的预定消息。在每次接收到该消息时，链路到期定时器被重置。如果链路到期定时器未到期，则可以保持在无线电力接收器与无线电力接收器之间建立的带外通信链路。
如果在低电力状态730或电力传送状态740中与在无线电力传输器和至少一个无线电力接收器之间建立的带外通信链路对应的所有链路到期定时器都已经到期，则无线电力传输器可以转换到省电状态720。
此外，当从无线电力接收器接收到有效的广告信号时，处于低电力状态730的无线电力传输器可以驱动预定的注册定时器。当注册定时器到期时，处于低电力状态730的无线电力传输器可以转换到省电状态720。此时，无线电力传输器可以通过设置在无线电力传输器中的通知显示装置(例如，包括LED灯、显示屏和蜂鸣器)输出宣布注册已失败的预定通知信号。
此外，在电力传送状态740中，当所有连接的无线电力接收器的充电完成时，无线电力传输器可以转换到低电力状态730。
具体地，无线电力接收器可以在除了配置状态710、本地故障状态750和锁定故障状态760之外的状态下允许新的无线电力接收器的注册。
此外，无线电力传输器在电力传送状态740下可以基于从无线电力接收器接收的状态信息来动态地控制传输电力。
此处，从无线电力接收器传输至无线电力传输器的接收器状态信息可以包括以下信息中的至少一个：所需电力信息、与在整流器的后端处测量的电压和/或电流有关的信息、电荷状态信息、指示过电流、过电压和/或过热状态的信息以及指示是否激活用于根据过电流或过电压来切断或减少传送到负载的电力的装置的信息。可以以预定周期传输接收器状态信息，或者每当产生特定事件时传输接收器状态信息。此外，可以使用接通/关断开关和齐纳二极管中的至少一个来提供用于根据过电流或过电压来切断或减少传送到负载的电力的装置。
根据另一实施方式，从无线电力接收器传输至无线电力传输器的接收器状态信息还可包括以下信息中的至少一个：指示外部电源通过导线连接至无线电力接收器的信息，以及指示带外通信方案已经改变(例如，通信方案可以从NFC(近场通信)改变成BLE(蓝牙低功耗)通信)的信息。
根据本公开内容的另一实施方式，无线电力传输器可以基于电力传输器的当前可用电力、每个无线电力接收器的优先级或连接的无线电力接收器的数目中的至少一个来自适应地确定每个无线电力接收器要接收的电力的强度。此处，每个无线电力接收器的电力强度可以被确定为要接收的电力相对于可由相应的无线电力接收器的整流器处理的最大电力的份额。然而，实施方式不限于此。
此后，无线电力传输器可以向无线电力接收器传输包括关于所确定的电力强度的信息的预定的电力控制命令。然后，无线电力接收器可以基于由无线电力传输器确定的电力强度来确定是否可以执行电力控制，并且通过预定的电力控制响应消息向无线电力传输器传输确定结果。
根据本公开内容的另一实施方式，无线电力接收器可以在接收到电力控制命令之前向无线电力传输器传输指示是否可以根据无线电力传输器的电力控制命令执行无线电力控制的预定的接收器状态信息。
根据所连接的无线电力接收器的电力接收状态，电力传送状态740可以是第一状态741、第二状态742和第三状态743中的任何一个。
在一个示例中，第一状态741可以指示连接至无线电力传输器的所有无线电力接收器的电力接收状态是正常电压状态。
第二状态742可以指示连接至无线电力传输器的至少一个无线电力接收器的电力接收状态是低电压状态，并且不存在处于高电压状态的无线电力接收器。
第三状态743可以指示连接至无线电力传输器的至少一个无线电力接收器的电力接收状态是高电压状态。
当在省电状态720、低电力状态730或电力传送状态740中检测到***错误时，无线电力传输器可以转换到锁定故障状态760。
在确定所有连接的无线电力接收器已经从充电区域移除时，处于锁定故障状态760的无线电力传输器可以转换到配置状态710或省电状态720。
此外，当在锁定故障状态760中检测到本地故障时，无线电力传输器可以转换到本地故障状态750。此处，处于本地故障状态750的无线电力传输器可以在本地故障消除时转换回锁定故障状态760。
另一方面，在无线电力传输器从配置状态710、省电状态720、低电力状态730和电力传送状态740之中的任一状态转换为本地故障状态750的情况下，一旦本地故障消除，无线电力传输器就可以转换到配置状态710。
一旦无线电力传输器转换到本地故障状态750，无线电力传输器就可以中断供应至无线电力传输器的电力。例如，无线电力传输器可以在检测到故障(例如，过电压、过电流或过热)时转换到本地故障状态750。然而，实施方式不限于此。
在一个示例中，无线电力传输器可以在检测到过电流、过电压或过热时向至少一个连接的无线电力接收器传输用于降低由无线电力接收器接收的电力的强度的预定的电力控制命令。
在另一示例中，无线电力传输器可以在检测到过电流、过电压或过热时向至少一个连接的无线电力接收器传输用于停止无线电力接收器的充电的预定的控制命令。
通过上述电力控制过程，无线电力传输器可以防止由于过电压、过电流、过热等引起的设备的损坏。
当传输谐振器的输出电流的强度大于或等于参考值时，无线电力传输器可以转换到锁定故障状态760。已经转换到锁定故障状态760的无线电力传输器可以尝试使传输谐振器的输出电流的强度在预定时间内小于或等于参考值。在此，尝试可以重复预定的次数。如果尽管重复执行但锁定故障状态760仍未解除，则无线电力传输器可以使用预定的通知装置向用户发送指示锁定故障状态760尚未解除的预定的通知信号。在这种情况下，当位于无线电力传输器的充电区域中的所有无线电力接收器都被用户从充电区域移除时，可以解除锁定故障状态760。
另一方面，如果在预定时间内传输谐振器的输出电流的强度下降至参考值以下，或者如果在预定的重复期间传输谐振器的输出电流的强度下降至参考值以下，则锁定故障状态760可以自动解除。在这种情况下，无线电力传输器可以从锁定故障状态760自动地转换到省电状态720，以再次执行对无线电力接收器的检测和识别过程。
处于电力传送状态740的无线电力传输器可以基于关于无线电力接收器的状态信息和预定义的最佳电压区域设置参数来传输连续的电力，并自适应地控制传输的电力。
例如，预定义的最佳电压区域设置参数可以包括下述中的至少一个：用于识别低电压区域的参数、用于识别最佳电压区域的参数、用于识别高电压区域的参数以及用于识别过电压区域的参数。
无线电力传输器可以在无线电力接收器的电力接收状态处于低电压区域的情况下增大传输的电力，并且在电力接收状态处于高电压区域的情况下减少传输的电力。
无线电力传输器还可以控制传输的电力，以最大化电力传输效率。
无线电力传输器还可以控制传输的电力，使得无线电力接收器所需的电力量的偏差小于或等于参考值。
另外，当无线电力接收器的整流器的输出电压达到预定的过电压区域时，即，当检测到过电压时，无线电力传输器可以停止传输电力。
图8是示出传输检测信号的传统方法的图。
用于检测传统充电区域中物体的存在并检测接收器的存在的检测信号的类型取决于所应用的无线电力传输方案。
例如，查验信号用于电磁感应方案，例如PMA和WPC，并且信标信号用于电磁谐振方案，例如A4WP。
参照图8中的8a所示的部分，当施加电力时，根据电磁感应方案的传统无线电力传输设备以预设的模拟查验传输时间段T_A的间隔传输模拟查验信号。
无线电力传输设备可以监测所传输的模拟查验信号的电力变化，其可以是例如施加到传输线圈的电流的强度变化。
如果模拟查验信号的电力变化量超过预定参考值，则无线电力传输设备可以检测充电床上物体的存在。
一旦无线电力传输设备检测到充电床上存在物体，无线电力传输设备就可以以预定的数字查验传输时间段T_D的间隔传输数字查验信号。在此，当从无线电力接收器接收到特定信号(例如，WPC标准中定义的信号强度指示符)时，可以中断数字查验信号的传输。
然而，即使在检测到的物体是不能无线充电的异物时，也就是说，当没有从无线电力接收设备接收到与数字查验信号对应的信号强度指示符时，传统的无线电力传输设备仍继续传输数字查验信号。
在这种情况下，数字查验信号的不必要的连续传输不仅导致传输端的电力浪费，而且还由于异物而产生热量，从而损坏设备。
参照图8中的8b所示的部分，当施加电力时，根据电磁谐振方案的传统无线电力传输设备以预定的短信标传输时间段T_SB的间隔传输短信标信号。
无线电力传输设备可以根据短信标信号的传输来监测负载变化或阻抗变化。
当对于短信标信号的负载变化超过预定参考值时，无线电力传输设备可以检测充电床上物体的存在。
一旦无线电力传输设备检测到充电床上存在物体，无线电力传输设备就可以以预定的长信标传输时间段T_LB的间隔传输长信标信号。在此，当从无线电力接收器正常接收到特定信号(例如，可以是广告信号(或广告消息))时，可以中断长信标信号的传输。
然而，即使在检测到的物体是不能无线充电的异物时，也就是说，当没有从无线电力接收设备接收到与长信标信号对应的信号强度指示符时，传统的无线电力传输设备仍继续传输长信标信号。在这种情况下，长信标信号的不必要的连续传输不仅导致传输端的电力浪费，而且还导致由于异物而产生热量，从而损坏设备。
通常，被传输以用于检测充电区域中物体的存在的第一信号(包括例如模拟查验信号和短信标信号)比在检测到物体后被传输以用于识别接收器的信号(包括例如数字查验信号和长信标信号)具有更短的传输时间和更低的传输电力。
例如，根据WPC标准的模拟查验信号的传输时间即占空比为约90微秒(μsec)，这与数字查验信号的传输时间(为65毫秒(msec))显著不同。因此，当在检测到物体之后连续传输第二信号时，由于异物吸收的电磁场可能发生严重的产热现象。
图9是示出根据实施方式的在检测到异物时控制查验信号的传输的方法的图。
参照图9，当施加电力时，支持电磁感应方案的无线电力传输设备可以执行初始查验信号传输过程。
在初始查验信号传输过程中，无线电力传输设备可以以预定模拟查验传输时间段T_A的间隔传输模拟查验信号，直到检测到充电区域中存在物体为止。
当检测到物体时，无线电力传输设备可以开始数字查验信号的传输。然后，可以以预定的数字查验信号传输时间段T_D的间隔传输数字查验信号。
无线电力传输设备可以在初始查验信号传输过程期间对数字查验信号的连续传输的数目进行计数。当数字查验信号的连续传输的数目达到预定参考值(其可以是但不限于例如3)时，无线电力传输设备可以确定在充电区域中存在异物。也就是说，当与数字查验信号对应的信号强度指示符没有被连续接收预定次数时，无线电力传输设备可以检测在充电区域中存在异物。
在检测到充电区域中存在异物时，无线电力传输设备可以开始预定的异物检测查验信号传输过程。
如图9所示，当开始异物检测查验信号传输过程时，无线电力传输设备可以停止数字查验信号的连续传输，并且以预定的模拟查验传输时间段的间隔传输模拟查验信号达预定时间。
当模拟查验信号的连续传输的数目达到预定参考值(其可以是但不限于例如30)时，无线电力传输设备可以传输一个数字查验信号。在此，在异物检测查验信号传输过程期间数字查验信号的非连续传输旨在解决不能正常识别放置在充电区域中的正常接收器的问题。
根据另一实施方式，应当注意，当模拟查验信号的连续传输的数目达到预定参考值时，无线电力传输设备可以连续地传输多个数字查验信号。
虽然图9示出了初始查验信号传输过程中模拟查验信号的传输时间段等于异物检测查验信号传输过程中模拟查验信号的传输时间段，但这仅是一个示例。应当注意，传输时间段可以设置为彼此不同。例如，初始查验信号传输过程中模拟查验信号的传输时间段可以设置为比异物检测查验信号传输过程中模拟查验信号的传输时间段短。
当检测到异物时，根据图9的实施方式的无线电力传输设备可以中断数字查验信号的连续传输并进入异物检测查验信号传输过程，从而防止不必要的电力浪费并使由于异物产生的热量最小化。
图10是示出根据另一实施方式的在检测到异物时控制查验信号的传输的方法的图。
一旦开始异物检测查验信号传输过程，根据实施方式的无线电力传输设备可以不传输数字查验信号，而是可以在空闲数字查验时间仅传输模拟查验信号，如由10a指示的部分中所示。
无线电力传输设备可以在异物检测查验信号传输过程期间检测物体，如10b指示的部分中所示。在这方面，无线电力传输设备可以在检测到物体之前在传输最后的模拟查验信号1001之后经过模拟查验信号传输时间段T_A时传输数字查验信号1002。在未接收到与数字查验信号1002对应的信号强度指示符的情况下，无线电力传输设备可以恢复异物检测查验信号传输过程。
空闲数字查验时间可以设置为固定时间，其可以是但不限于例如30秒，但这仅仅是一个实施方式。在另一个实施方式中，每当在开始异物检测查验信号传输过程之后经过空闲数字查验时间时，空闲数字查验时间可以增加预定时间，该预定时间可以是但不限于例如10秒。
图11是示出根据实施方式的支持电磁感应方案的无线电力传输设备的无线电力传输方法的图。
参照图11，当在空闲数字查验时间到期之前检测到物体时，无线电力传输设备可以停止传输模拟查验信号并且传输数字查验信号。
当通过数字查验信号启动无线电力接收器并且接收到信号强度指示符时，无线电力传输设备可以经由识别和配置阶段转换到电力传送阶段。
图12是示出根据实施方式的在检测到异物时控制信标信号的传输的方法的图。
参照图12，当施加电力时，支持电磁谐振方案的无线电力传输设备可以执行初始信标信号传输过程。在初始信标信号传输过程中，无线电力传输设备可以以预定的短信标传输时间段T_SB的间隔传输短信标信号，直到检测到充电区域中存在物体为止。
当检测到物体时，无线电力传输设备可以开始长信标信号的传输。然后，可以以预定的长信标信号传输时间段T_LB的间隔传输长信标信号。
无线电力传输设备可以在初始信标信号传输过程期间对长信标信号的连续传输的数目进行计数。
当数字查验信号的连续传输的数目达到预定参考值(其可以是但不限于例如3)时，无线电力传输设备可以确定在充电区域中存在异物。也就是说，当对应于长信标信号的广告信号没有被连续接收预定次数时，无线电力传输设备可以检测到在充电区域中存在异物。
在检测到充电区域中存在异物时，无线电力传输设备可以开始预定的异物检测信标信号传输过程。
如图12所示，当开始异物检测信标信号传输过程时，无线电力传输设备可以停止长信标信号的连续传输，并且在预定的空闲长信标时间以短信标传输时间段T_SB的间隔传输短信标信号。
当短信标信号的连续传输的数目达到预定参考值(其可以是但不限于例如30)时，无线电力传输设备可以传输一个长信标信号。
当开始异物检测信标信号传输过程时，无线电力传输设备可以驱动空闲长信标定时器。无线电力传输设备可以在每次空闲长信标定时器到期时传输一个长信标信号，并且然后在下一个空闲长信标时间期间传输短信标信号。
在此，在异物检测信标信号传输过程期间长信标信号的非连续传输旨在解决当接收器被放置在充电区域中时仅使用短信标信号不能正常识别正常接收器的问题。
根据另一实施方式，应当注意，当短信标信号的连续传输的数目达到预定参考值时，无线电力传输设备可以连续传输预定次数的长信标信号。也就是说，每当空闲长信标定时器到期时，无线电力传输设备可以连续地传输预定次数的长信标信号，并且然后进入下一个空闲长信标时间以传输短信标信号。
虽然图12示出了初始信标信号传输过程中短信标信号的传输时间段等于异物检测信标信号传输过程中短信标信号的传输时间段，但这仅是示例。应当注意，传输时间段可以设置为彼此不同。例如，初始信标信号传输过程中短信标信号的传输时间段可以被设置为比异物检测查验信号传输过程中短信标信号的传输时间段短。
当检测到异物时，根据图12的实施方式的无线电力传输设备可以中断长信标信号的连续传输并进入异物检测查验信号传输过程，从而防止不必要的电力浪费并使由于异物产生的热量最小化。
图13是用于说明根据实施方式的支持电磁谐振方案的无线电力传输设备的无线电力传输方法的图。
参照图13，当在空闲长信标定时器到期之前检测到物体时，无线电力传输设备可以立即停止短信标信号的传输，并且传输用于识别接收器的长信标信号。
当通过长信标信号启动无线电力接收器并且从无线电力接收器接收到广告信号时，无线电力传输器可以识别无线电力接收器并验证接收器是否是合适的接收器。
当验证成功时，无线电力传输设备可以转换到电力传送状态，在电力传送状态中设置用于向无线电力接收器传输电力的各种配置参数。
在电力传送状态中，无线电力传输设备可以基于从无线电力接收器接收的预定反馈信号来执行传输电力控制。
图14是示出根据实施方式的用于无线电力传输设备的无线电力传输方法的流程图。
参照图14，当在施加电力之后正常启动无线电力传输设备时，可以将异物检测标志FOD_flag设置为假(FALSE)并且将模拟查验计数器初始化为0(S1400)。
在此，当异物检测标志被设置为假时，可以定义为指示没有检测到异物。当异物检测标志被设置为真(TRUE)时，可以定义为指示已检测到异物。
无线电力传输设备可以根据预设的模拟查验传输时间段生成并传输模拟查验信号(S1401)。
无线电力传输设备可以通过将对应于传输的模拟查验信号的测量的电流变化量P_value与预定的允许值gap_value进行比较来确定在充电区域中是否存在导电物体(S1402)。
在确定在充电区域中存在导电物体时，无线电力传输设备可以传输数字查验信号(S1403)。另一方面，在确定在充电区域中不存在导电物体时，无线电力传输设备可以返回到上述操作1401。
无线电力传输设备可以在传输数字查验信号之后的预定时间内检查是否接收到信号强度指示符(S1404)。
当检查结果为正常接收到信号强度指示符时，无线电力传输设备可以执行识别和配置过程以确定无线电力接收设备是否是合适的接收器(S1410)。
当确定结果为接收器是合适的无线电力接收器时，无线电力传输设备可以进入电力传送阶段以执行无线电力接收器的无线充电。
当操作1410中的确定结果为接收器不是合适的无线电力接收器时，无线电力传输设备可以进入上述操作1401。
当操作1404中的检查结果为未正常接收到信号强度指示符时，无线电力传输设备可以启用异物检测标志FOD_flag，即，将FOD_flag设置为真，并更新用于检测导电物体的参考参数(S1405至S1406)。
在此，要更新的参考参数可以是预定的允许值，其与模拟查验信号的电流变化量进行比较，以确定导电物体是否位于充电区域中。
例如，当电流允许值current_gap_value是a并且启用FOD_flag时模拟查验信号的电流变化量是b时，更新的允许值new_gap_value可以被确定为a与b的和。也就是说，可以基于在确定存在物体时的电流变化量来更新允许值。
因此，当导电异物放置在充电区域中并且递送到传输线圈的电流量增加时，可以将通过将增加的电流量加上当前设定的允许值而获得的值设定为新的允许值。因此，可以防止连续传输用于除了接收器之外的物体的数字查验信号，这导致电力浪费和热量产生。
在更新参考参数之后，无线电力传输设备可以返回到操作1401。
当根据操作1406中的参考参数的更新没有检测到物体时，无线电力传输设备可以检查是否启用异物检测标志FOD_flag(S1407)。
如果检查结果为启用了异物检测标志FOD_flag，则无线电力传输设备可以将模拟查验计数器a_ping_counter增加1，并且然后将模拟查验计数器与预定阈值进行比较以确定模拟查验计数器是否超过预定阈值(S1408)。
当操作1408中的比较结果为模拟查验计数器未超过预定阈值时，无线电力传输设备可以返回到操作1401。
另一方面，当操作1408中的比较结果为模拟查验计数器超过预定阈值时，无线电力传输设备可以将模拟查验计数器初始化为0并进入操作1403以生成并传输数字查验信号。
也就是说，根据实施方式的无线电力传输设备可以通过基于是否存在异物来自适应地控制单位时间内数字查验信号的传输的数目来使电力浪费和热量产生的可能性最小化。
图15是示出根据另一实施方式的用于无线电力传输设备的无线电力传输方法的流程图。
虽然在图14的实施方式中示出了当在初始查验传输过程期间检测到充电区域中存在导电物体时，基于是否正常接收到数字查验信号的一个传输的信号强度指示符来确定是否存在异物，但是这仅仅是一个实施方式。
根据另一实施方式，当在初始查验传输过程期间未接收到数字信号的连续传输的信号强度指示符的次数达到预定参考值时，无线电力传输设备可以确定在充电区域中存在异物。
参照图15，当施加电力并且启动无线电力传输设备时，无线电力传输设备可以将数字查验计数器初始化为0(S1501)。
无线电力传输设备可以以预定时间段的间隔在待机状态或选择阶段传输模拟查验信号(S1502)。
无线电力传输设备可以检查在充电区域中是否存在导电物体(S1503)。
在此，可以通过在初始查验传输过程期间施加到传输线圈的电流的变化量与预定的允许值之间的比较来确定在初始查验传输过程期间施加到传输线圈的电流的变化量是否超过预定的允许值，来检查是否存在导电物体，但是实施方式不限于此。当没有检测到导电物体时，无线电力传输设备可以执行上述操作1502。
当无线电力传输设备检测到存在位于充电区域中的导电物体时，它可以在停止传输模拟查验信号之后开始传输数字查验信号(S1504)。
在传输数字查验信号之后，无线电力传输设备可以基于是否接收到预定反馈信号来识别接收器(S1505)。当接收到反馈信号时，无线电力传输器可以停止传输数字查验信号并进入识别阶段。
当未正常识别接收器时，即，当未正常接收到反馈信号时，无线电力传输设备可以检查数字查验计数器是否已超过预定参考值(S1506)。
当检查结果为数字查验计数器没有超过预定参考值时，无线电力传输设备可以返回到操作1504以传输数字查验信号。在这种情况下，每当无线电力传输设备传输数字查验信号时，无线电力传输设备可以将数字查验计数器增加1。
当上述操作1506中的检查结果为在初始查验传输过程期间数字查验信号的连续传输的数目超过预定参考值时，无线电力传输设备可以输出预定的异物检测警报信号并执行异物检测查验传输过程(S1507)。在此，对于异物检测查验传输过程的细节，可以参照上面给出的图9至图14的描述。
当在操作1505中正常识别出接收器时，无线电力传输设备可以进入电力传送阶段(S1508)。
图16是根据实施方式的无线电力传输设备的框图。
参照图16，无线电力传输设备1600可以包括子模块，子模块包括通信单元1610、物体检测单元1620、接收器识别单元1630、识别/配置单元1630、异物检测单元1640、电力传输单元1650、显示单元1660、允许值更新单元1670和定时器1680，以及被配置成控制子模块的整体操作的控制器1690。
应当注意，图16中所示的无线电力传输设备1600的部件不一定是必要元件，并且可以改变和/或添加和/或删除一些部件。
通信单元1610可以执行与无线电力接收设备的带内通信或带外通信，以传输/接收各种控制信号和状态信息。在此，带外通信可以包括诸如蓝牙低功率通信的短距离无线通信。
在示例中，支持电磁感应方案的无线电力传输设备1600的通信单元1610可以通过带内通信从无线电力接收设备接收诸如信号强度指示符的反馈信号。
在另一示例中，支持电磁谐振方案的无线电力传输设备1600的通信单元1610可以通过带外通信从无线电力接收设备接收诸如广告信号的反馈信号。
物体检测单元1620可以检测在无线电力传输设备1600的充电区域中是否存在导电物体。
在示例中，物体检测单元1620可以将针对通过电力传输单元1650传输的模拟查验信号测量的电流变化量P_value与预定的允许值gap_value进行比较，以确定在充电区域中是否存在导电物体。
具体地，当模拟查验信号的电流变化量超过预定允许值时，物体检测单元1620可以确定在充电区域中存在导电物体。充电区域可以被配置为平坦充电床，但不限于此。充电区域可以是被配置成使得能够进行无线充电的任何区域。模拟查验信号的电流变化量可以被测量为将从电源提供的DC电压转换为预定DC电压的降压转换器的输出电流的强度的变化量，但不限于此。用于测量电流变化量的位置可以是当导电物***于充电区域中时检测到电流变化的任何位置。
识别/配置单元1630可以基于从无线电力接收设备接收的各种信号来识别和认证接收器。当认证成功时，识别/配置单元可以用于设置用于电力传输的各种配置参数。在一个示例中，可以基于所识别的接收器的类别或电力等级、关于所识别的接收器的状态信息、关于分配给所识别的接收器的优先级的信息等来自适应地设置配置参数。
异物检测单元1640可以确定在充电区域中检测到的导电物体是否是异物。例如，异物检测单元1640可以基于是否正常接收到检测到导电物体之后传输的数字查验信号或长信标信号的反馈信号来确定检测到的物体是否是异物。在确定检测到的物体是异物时，异物检测单元1640可以向控制器1690传输指示已经检测到异物的预定控制信号。
在一个示例中，当检测到异物时，控制器1690可以控制电力传输单元1650根据初始查验信号传输过程停止传输数字查验信号，并且根据异物检测查验信号传输过程开始查验信号的传输。
在另一示例中，当检测到异物时，控制器1690可以控制电力传输单元1650根据初始信标信号传输过程停止长信标信号的传输，并且根据异物检测信标信号传输过程开始信标信号的传输。
电力传输单元1650可以包括但不限于：频率发生器，其被配置成生成用于AC电力信号的操作频率；以及传输线圈，其被配置成无线地传输被调制成操作频率的AC信号。
根据实施方式的电力传输单元1650可以包括：电力转换单元，其被配置成将从电源供应的DC电力转换成特定DC电力，其可以包括但不限于例如DC/DC转换器或降压转换器；以及匹配电路，其被配置成匹配电力转换单元和传输谐振器的阻抗，以便使电力传输效率最大化。
显示单元1660可以根据控制器1690的预定控制信号，通过提供的输出设备输出指示充电区域中存在异物的预定警报信号。在此，输出设备可以包括但不限于蜂鸣器、LED灯、蜂音器和显示器中的至少一个。
在从控制器1690接收到指示已检测到异物的预定控制信号时，允许值更新单元1670可以更新用于确定是否存在导电物体的参考参数，即，允许值。在此，关于更新允许值的方法的细节，可以参照上面给出的图9至图14的描述。
在从控制器1690接收到指示已经开始异物检测信号传输过程的预定控制信号时，定时器1670可以以预定时间段的间隔驱动空闲数字查验定时器。每当被驱动的数字查验定时器到期时，控制器1690可以控制电力传输单元1650传输一个数字查验信号或预定数目的数字查验信号。
在另一示例中，在从控制器1690接收到指示已经开始异物检测信标信号传输过程的预定控制信号时，定时器1670可以以预定时间段的间隔驱动空闲长信标定时器。每当被驱动的数字查验定时器到期时，控制器1690可以控制电力传输单元1650传输一个长信标信号或预定数目的长信标信号。
根据实施方式的无线电力传输设备1600可以通过基于是否存在异物来自适应地控制单位时间内数字查验信号或长信标信号的传输数目来使电力浪费最小化并防止产生热量。
根据本公开内容的实施方式的方法可以被实现为在计算机上执行并存储在计算机可读记录介质中的程序。计算机可读记录介质的示例包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置，并且还包括载波型实现方式(例如，通过因特网传输)。
计算机可读记录介质可以被分配至通过网络连接的计算机***，并且计算机可读代码可以以分布式方式存储在计算机***上且在计算机***上执行。实施方式所属领域的程序员可以容易地推断出用于实现上述方法的功能性程序、代码和代码段。
对于本领域技术人员而言明显的是，在不脱离本公开内容的精神和本质特征的情况下，本公开内容可以以在本文中所阐述的形式之外的特定形式来实现。
因此，上述实施方式应当在所有方面被解释为说明性而非限制性的。本公开内容的范围应当由所附权利要求和它们的法律等同物来确定，并且落入所附权利要求的含义和等同范围内的所有变化都旨在被包含在其中。工业适用性
本发明可以用于无线充电领域，并且特别适用于无线电力传输设备和无线电力接收设备。

Claims (15)

1.一种由无线电力传输设备无线地传输电力的方法，所述无线电力传输设备被配置成向无线电力接收设备无线地传输电力，所述方法包括：
传输第一检测信号；
测量所述第一检测信号的电流变化量，并确定在充电区域中是否存在物体；
当确定存在所述物体时，传输用于识别所述无线电力接收设备的第二检测信号；以及
基于是否接收到对应于所述第二检测信号的反馈信号来确定是否存在异物，
其中，当确定存在所述异物时，更新要与所述电流变化量进行比较的预定的允许值，以便确定是否存在所述物体。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当确定存在所述异物时，停止所述第二检测信号的传输并且开始所述第一检测信号的传输。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在确定存在所述异物的情况下，每当所述第一检测信号的连续传输的数目达到预定的参考值时传输所述第二检测信号，
其中，当在所述第一检测信号的连续传输的数目达到所述参考值之前识别出所述物体的存在时，传输所述第二检测信号，
其中，当正常接收到所述第二检测信号的反馈信号并识别出所述无线电力接收设备时，开始电力的传输。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，每当所述第一检测信号的连续传输的数目达到所述参考值时，增大所述参考值。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，当用于向所述无线电力接收设备传输电力的方案是电磁谐振方案时，所述反馈信号是在无线电力联盟(A4WP)标准中定义的广告信号，
其中，当用于向所述无线电力接收设备传输电力的方案是电磁感应方案时，所述反馈信号是在无线电力联盟(WPC)标准中定义的控制信号强度包。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，当在没有接收到所述反馈信号的情况下所述第二检测信号的连续传输的数目超过预定的参考值时，确定存在所述异物，并且基于在确定存在所述物体时的电流变化量来更新所述允许值。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，当用于向所述无线电力接收设备传输电力的方案是电磁谐振方案时，所述第一检测信号是模拟查验信号并且所述第二检测信号是数字查验信号，
其中，当用于向所述无线电力接收设备传输电力的方案是电磁感应方案时，所述第一检测信号是短信标信号并且所述第二检测信号是长信标信号。
8.一种用于向无线电力接收设备无线地传输电力的无线电力传输设备，所述无线电力传输设备包括：
电力传输单元，被配置成传输第一检测信号；
物体检测单元，被配置成测量所述第一检测信号的电流变化量并确定在充电区域中是否存在物体；
异物检测单元，被配置成：当存在所述物体时，基于是否接收到与由所述电力传输单元传输的用于识别所述无线电力接收设备的第二检测信号对应的反馈信号来确定是否存在异物；以及
允许值更新单元，被配置成：当确定存在所述异物时，更新要与所述电流变化量进行比较的预定的允许值，以便确定是否存在所述物体。
9.根据权利要求8所述的无线电力传输设备，其中，当确定存在所述异物时，停止所述第二检测信号的传输并且开始所述第一检测信号的传输。
10.根据权利要求9所述的无线电力传输设备，其中，在确定存在所述异物的情况下，每当所述第一检测信号的连续传输的数目达到预定的参考值时传输所述第二检测信号，
其中，当在所述第一检测信号的连续传输的数目达到所述参考值之前识别出所述物体的存在时，传输所述第二检测信号，
其中，当正常接收到所述第二检测信号的反馈信号并且识别出所述无线电力接收设备时，开始向所述无线电力接收设备传输电力。
11.根据权利要求10所述的无线电力传输设备，其中，每当所述第一检测信号的连续传输的数目达到所述参考值时，增大所述参考值。
12.根据权利要求8所述的无线电力传输设备，其中，当用于向所述无线电力接收设备传输电力的方案是电磁谐振方案时，所述反馈信号是在无线电力联盟(A4WP)标准中定义的广告信号，
其中，当用于向所述无线电力接收设备传输电力的方案是电磁感应方案时，所述反馈信号是在无线电力联盟(WPC)标准中定义的控制信号强度包。
13.根据权利要求8所述的无线电力传输设备，其中，当在没有接收到所述反馈信号的情况下所述第二检测信号的连续传输的数目超过预定的参考值时，所述异物检测单元确定存在所述异物，并且所述允许值更新单元基于在确定存在所述物体时的电流变化量来更新所述允许值。
14.根据权利要求8所述的无线电力传输设备，其中，当用于向所述无线电力接收设备传输电力的方案是电磁谐振方案时，所述第一检测信号是模拟查验信号并且所述第二检测信号是数字查验信号，
其中，当用于向所述无线电力接收设备传输电力的方案是电磁感应方案时，所述第一检测信号是短信标信号并且所述第二检测信号是长信标信号。
15.根据权利要求8所述的无线电力传输设备，其中，所述电力传输单元包括：
降压转换器，被配置成将从电源提供的DC电力转换为特定的DC电力，
其中，在所述降压转换器的输出端处测量电力变化量。
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