ES2830027T3

ES2830027T3 - Transferencia de potencia inductiva inalámbrica

Info

Publication number: ES2830027T3
Application number: ES13766690T
Authority: ES
Inventors: Wageningen Andries Van; Laurens Henricus Swaans
Original assignee: Koninklijke Philips NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2033-07-10
Also published as: MX2015001258A; ZA201501366B; US10855109B2; EP2880736B1; EP2880736A2; WO2014020464A3; RU2643153C2; BR112015001867A2; MX347684B; RU2015106525A; US10033223B2; JP6632126B2; US20150249339A1; US20180323647A1; JP2020036529A; WO2014020464A9; CN112886715A; CN104508935A; US11522393B2; PL2880736T3

Abstract

Un método de funcionamiento para un transmisor de potencia (101) de un sistema de transferencia de potencia inductiva que comprende el transmisor de potencia (101) y un receptor de potencia (105), soportando el sistema de transferencia de potencia inductiva la comunicación desde el receptor de potencia (105) al transmisor de potencia (101), comprendiendo el método que el transmisor de potencia: genere una señal de potencia inalámbrica para un receptor de potencia (105) cuando está en la fase de transferencia de potencia; reciba un primer mensaje que comprende un requisito de señal de potencia de espera para la señal de potencia durante una fase de espera; y proporcione la señal de potencia de acuerdo con el requisito de señal de potencia de espera durante una fase de espera, caracterizado por que el primer mensaje indica una duración máxima de un intervalo en la fase de espera en la que el transmisor de potencia (101) no proporciona ninguna señal de potencia.

Description

DESCRIPCIÓN

Transferencia de potencia inductiva inalámbrica

Campo de la invención

La invención se refiere a la transferencia de potencia inductiva y, en particular, pero no exclusivamente, a un sistema de transferencia de potencia inductiva compatible con el planteamiento de transferencia de potencia inalámbrica Qi. Antecedentes de la invención

En la última década se ha disparo el número y la variedad de dispositivos portátiles y móviles en uso. Por ejemplo, el uso de teléfonos móviles, tabletas, reproductores multimedia, etc., se ha vuelto omnipresente. Dichos dispositivos generalmente se alimentan con baterías internas y el contexto de uso habitual a menudo requiere la recarga de las baterías o una alimentación directa, por cable, del dispositivo desde una fuente de alimentación externa.

La mayoría de los sistemas actuales requieren un cableado y/o contactos eléctricos específicos para alimentarse desde una fuente de alimentación externa. Sin embargo, esto tiende a ser poco práctico y requiere que el usuario inserte físicamente unos conectores o que establezca de otro modo un contacto eléctrico físico. También tiende a ser inconveniente para el usuario ya que introduce tramos de cable. Normalmente, los requisitos de potencia también difieren significativamente, y actualmente la mayoría de los dispositivos cuentan con su propia fuente de alimentación dedicada, lo que tiene como resultado que un usuario típico tenga una gran cantidad de fuentes de alimentación diferentes, cada una dedicada a un dispositivo específico. Aunque, el uso de baterías internas puede evitar la necesidad de una conexión por cable a una fuente de alimentación cuando está en uso, esto solo proporciona una solución parcial, ya que las baterías necesitarán recargarse (o ser sustituidas, lo cual es costoso). El uso de baterías también puede aumentar sustancialmente el peso y potencialmente el coste y tamaño de los dispositivos.

Para proporcionar una experiencia de usuario significativamente mejorada, se ha propuesto utilizar una fuente de alimentación inalámbrica en la que la potencia se transfiere inductivamente desde una bobina de transmisión en un dispositivo transmisor de potencia a una bobina de recepción en los dispositivos individuales.

La transmisión de potencia por inducción magnética es un concepto bien conocido, aplicado principalmente en transformadores, en los que hay un acoplamiento directo entre la bobina transmisora principal y una bobina de recepción secundaria. Al separar la bobina de transmisión principal y la bobina de recepción secundaria en dos dispositivos, se posibilita la transferencia de potencia inalámbrica entre los mismos basándose en el principio de un transformador de acoplamiento indirecto.

Tal disposición permite una transferencia de potencia inalámbrica al dispositivo sin necesidad de cables o de conexiones eléctricas físicas. De hecho, puede permitir que simplemente colocando un dispositivo adyacente a o encima de la bobina transmisora se pueda recargar o alimentar externamente. Por ejemplo, los dispositivos de transmisión de potencia pueden disponerse con una superficie horizontal sobre la que simplemente haya que colocar un dispositivo para alimentarlo.

Además, tales disposiciones de transferencia de potencia inalámbrica pueden estar ventajosamente diseñadas para que el dispositivo transmisor de potencia se pueda utilizar con una amplia gama de dispositivos receptores de potencia. En particular, se ha definido un estándar de transferencia de potencia inalámbrica conocido como estándar Qi y actualmente se está desarrollando aún más. Este estándar permite que los dispositivos de transmisión de potencia que cumplen el estándar Qi se utilicen con dispositivos receptores de potencia que también cumplen el estándar Qi sin que estos tengan que ser del mismo fabricante o ser exclusivos los unos para los otros. El estándar Qi además incluye algunas funciones para permitir que la operación se adapte al dispositivo receptor de potencia específico (por ejemplo, dependiendo del consumo de potencia específico).

El estándar Qi está desarrollado por Wireless Power Consortium y se puede encontrar más información, por ejemplo, en su sitio web: http://www.wirelesspowerconsortium.com/index.html, donde se pueden encontrar, en particular, los documentos sobre los Estándares definidos.

El estándar de potencia inalámbrica Qi describe que un transmisor de potencia debe poder proporcionar una potencia garantizada al receptor de potencia. El nivel de potencia específico necesario depende del diseño del receptor de potencia. Para especificar la potencia garantizada, se define un conjunto de receptores de potencia y de condiciones de carga de prueba que describen el nivel de potencia garantizado para cada una de las condiciones.

Qi originalmente definía una transferencia de potencia inalámbrica para dispositivos de baja potencia que se consideraban dispositivos con un consumo energético inferior a 5 W. Los sistemas que entran dentro del alcance de este estándar utilizan un acoplamiento inductivo entre dos bobinas planas para transferir potencia del transmisor de potencia al receptor de potencia. La distancia entre las dos bobinas habitualmente es de 5 mm. Es posible ampliar el rango de cobertura hasta al menos 40 mm.

Sin embargo, se está trabajando para aumentar la potencia disponible y, en particular, se está ampliando el estándar para incluir dispositivos de potencia media que son dispositivos que tienen un consumo energético superior a 5 W. El estándar Qi define una variedad de requisitos técnicos, parámetros y procedimientos operativos que un dispositivo compatible debe cumplir.

Comunicación

El estándar Qi soporta una comunicación del receptor de potencia al transmisor de potencia, permitiendo así que el receptor de potencia proporcione información que permite que el transmisor de potencia se adapte al receptor de potencia específico. En el estándar actual, se ha definido un enlace de comunicación unidireccional del receptor de potencia al transmisor de potencia y el planteamiento se basa en una filosofía según la cual el receptor de potencia es el elemento controlador. Para preparar y controlar la transferencia de potencia entre el transmisor de potencia y el receptor de potencia, el receptor de potencia comunica concretamente información al transmisor de potencia.

La comunicación unidireccional se obtiene haciendo que el receptor de potencia realice una modulación de carga en la que el receptor de potencia varía una carga aplicada a la bobina de recepción secundaria para proporcionar una modulación de la señal de potencia. Los cambios resultantes en las características eléctricas (por ejemplo, variaciones en el consumo de corriente) pueden ser detectados y decodificados (demodulados) por el transmisor de potencia. Por tanto, en la capa física, el canal de comunicación del receptor de potencia al transmisor de potencia utiliza la señal de potencia como portadora de datos. El receptor de potencia modula una carga que es detectada por un cambio en la amplitud y/o fase de la corriente o tensión de la bobina transmisora. Los datos están formateados en bytes y paquetes.

Se puede encontrar más información en el capítulo 6 de la parte 1, de la especificación de potencia inalámbrica Qi (versión 1.0).

Aunque el estándar Qi usa un enlace de comunicación unidireccional, se ha propuesto introducir una comunicación del transmisor de potencia al receptor de potencia. Sin embargo, no es fácil incluir un vínculo bidireccional de este tipo y está sujeto a una gran cantidad de dificultades y desafíos. Por ejemplo, el sistema resultante debe seguir siendo compatible con versiones anteriores y, por ejemplo, debe seguir admitiendo transmisores y receptores de potencia que no son capaces de una comunicación bidireccional. Además, las restricciones técnicas en términos de, por ejemplo, opciones de modulación, variaciones de potencia, opciones de transmisión, etc. son muy restrictivas, ya que deben adaptarse a los parámetros existentes. También es importante que el coste y la complejidad se mantengan bajos y, por ejemplo, es deseable que se minimice el requisito de hardware adicional, que la detección sea fácil y fiable, etc. También es importante que la comunicación del transmisor de potencia al receptor de potencia no afecte, degrade o interfiera con la comunicación del receptor de potencia al transmisor de potencia. Además, un requisito de suma importancia es que el enlace de comunicación no degrade de manera inaceptable la capacidad de transferencia de potencia del sistema.

En consecuencia, hay muchos desafíos y dificultades asociados con la mejora de un sistema de transferencia de potencia como el estándar Qi para que incluya una comunicación bidireccional.

Control del sistema

Para controlar el sistema de transferencia de potencia inalámbrica, el estándar Qi especifica una serie de fases o modos en los que el sistema puede estar en diferentes momentos de funcionamiento. Se pueden encontrar más detalles en el capítulo 5 de la parte 1, de la especificación de potencia inalámbrica Qi (versión 1.0).

El sistema puede estar en las siguientes fases:

Fase de selección

Esta fase es la fase típica cuando el sistema no se utiliza, es decir, cuando no hay acoplamiento entre un transmisor de potencia y un receptor de potencia (es decir, no hay ningún receptor de potencia colocado cerca del transmisor de potencia).

En la fase de selección, el transmisor de potencia puede estar en un modo de espera, pero detectará la posible presencia de un objeto. De manera similar, el receptor esperará la presencia de una señal de potencia.

Fase de ping

Si el transmisor detecta la posible presencia de un objeto, por ejemplo, debido a un cambio de capacitancia, el sistema procede a la fase de ping en la que el transmisor de potencia (al menos de manera intermitente) proporciona una señal de potencia. Esta señal de potencia es detectada por el receptor de potencia que procede a enviar un paquete inicial al transmisor de potencia. Concretamente, si hay un receptor de potencia presente en la interfaz del transmisor de potencia, el receptor de potencia comunica un paquete de intensidad inicial de la señal al transmisor de potencia. El paquete de intensidad de la señal proporciona una indicación sobre el grado de acoplamiento entre la bobina transmisora de potencia y la bobina de recepción de potencia. El paquete de intensidad de la señal es detectado por el transmisor de potencia.

Fase de identificación y configuración

El transmisor de potencia y el receptor de potencia proceden entonces a la fase de identificación y configuración en la que el receptor de potencia comunica al menos un identificador y una potencia requerida. La información se comunica en múltiples paquetes de datos por modulación de carga. El transmisor de potencia mantiene una señal de potencia constante durante la fase de identificación y configuración para permitir que la modulación de carga sea detectada. Concretamente, el transmisor de potencia proporciona una señal de potencia de amplitud, frecuencia y fase constantes para este fin (excepto por el cambio provocado por la modulación de carga).

Como preparación de la transferencia de potencia real, el receptor de potencia puede aplicar la señal recibida para encender su electrónica, pero mantiene su carga de salida desconectada. El receptor de potencia comunica paquetes al transmisor de potencia. Estos paquetes incluyen mensajes obligatorios, como el paquete de identificación y configuración, o puede incluir algunos mensajes opcionales definidos, como un paquete de identificación extendida o un paquete de retención de potencia.

El transmisor de potencia procede a configurar la señal de potencia de acuerdo con la información recibida del receptor de potencia.

Fase de transferencia de potencia

A continuación, el sistema procede a la fase de transferencia de potencia en la que el transmisor de potencia proporciona la señal de potencia requerida y el receptor de potencia conecta la carga de salida para suministrar la potencia recibida.

Durante esta fase, el receptor de potencia monitoriza las condiciones de carga de salida y mide concretamente el error de control entre el valor real y el valor deseado de un punto operativo determinado. Comunica estos errores de control en mensajes de error de control al transmisor de potencia con una cadencia mínima de, por ejemplo, cada 250 ms. Esto proporciona una indicación de que el receptor de potencia continúa presente al transmisor de potencia. Además, los mensajes de error de control se utilizan para implementar un control de potencia de bucle cerrado donde el transmisor de potencia adapta la señal de potencia para minimizar el error notificado. Concretamente, si el valor real del punto operativo es igual al valor deseado, el receptor de potencia comunica un error de control con un valor cero, lo que no produce cambios en la señal de potencia. En caso de que el receptor de potencia comunique un error de control distinto a cero, el transmisor de potencia ajustará la señal de potencia en consecuencia.

El sistema permite un establecimiento y funcionamiento eficientes de la transferencia de potencia. Sin embargo, hay contextos en los que el sistema de transferencia de potencia no funciona de manera óptima.

Por ejemplo, en el sistema existente, el transmisor de potencia entrará en la fase de ping a partir de la fase de selección cuando se detecta que se ha introducido un nuevo receptor de potencia. Sin embargo, si un dispositivo receptor de potencia está, por ejemplo, colocado permanentemente sobre el transmisor de potencia, no hay ningún evento de inicio y el receptor de potencia podría permanecer en la fase de selección y no ser capaz de volver a entrar en la fase de transferencia de potencia. Esto puede suponer un problema para los dispositivos que necesitan recargarse a intervalos. Por ejemplo, un dispositivo alimentado por una batería puede estar colocado permanentemente en un transmisor de potencia. Después de una carga inicial de la batería cuando el dispositivo alimentado por una batería se coloca por primera vez en el transmisor de potencia, el sistema entrará en la fase de selección. El dispositivo se puede utilizar mientras está en el transmisor de potencia y la batería podría descargarse. En algún punto, podría ser necesario recargar la batería. Sin embargo, como el sistema se encuentra en la fase de selección, no podrá realizar dicha recarga.

Para evitar tales situaciones, se ha propuesto que el transmisor de potencia entre muy ocasionalmente en la fase de ping en la que envía un ping al receptor de potencia para ver si se debe reiniciar una nueva fase de transferencia de potencia. Sin embargo, se espera que esto se realice con un intervalo de varios minutos, lo cual es demasiado lento para muchas aplicaciones. Reducir el lapso de tiempo entre pings aumentará el consumo de potencia tanto para el transmisor como para el receptor. Por tanto, reducir el intervalo de tiempo entre pings a un valor que sea adecuado para el dispositivo/aplicación más crítica resultaría en una gran sobrecarga y un mayor consumo de recursos, lo que es completamente innecesario para la gran mayoría de dispositivos.

Para abordar esto, se ha propuesto que el sistema pueda abandonar la fase de selección e iniciar una nueva operación de establecimiento de transferencia de potencia en respuesta a la recepción de una solicitud activa del receptor de potencia. Sin embargo, esto requiere que el receptor de potencia pueda comunicar un mensaje activo (es decir, no puede utilizar modulación de carga ya que el transmisor no proporciona ninguna señal de potencia). Tal iniciación activa por parte del receptor de potencia puede ser ventajosa, pero requiere que el receptor de potencia tenga suficiente energía almacenada para generar el mensaje. Sin embargo, esto requiere la recarga de los dispositivos y, por lo tanto, los dispositivos no pueden permanecer continuamente en la fase de selección.

Concretamente, se ha propuesto que un receptor de potencia pueda reactivar un transmisor de potencia aplicando una señal activa. El receptor de potencia utiliza una fuente de energía (por ejemplo, una batería) disponible en el receptor de potencia para generar la señal de activación. Sin embargo, no todos los dispositivos contienen una fuente de energía adecuada. Además, si un almacenamiento de energía, como una batería o un condensador, está presente, podría descargarse, por ejemplo, después de un uso intensivo de una aplicación o después de un período de tiempo prolongado durante el cual una corriente de fuga o de espera haya drenado la energía almacenada disponible. Por lo tanto, será necesaria una recarga.

De manera más general, si bien el planteamiento convencional puede proporcionar planteamientos muy adecuados para alimentar o cargar un nuevo receptor de potencia cuando este se introduce, tiende a ser relativamente inflexible y no se adapta a todos los contextos en los que un receptor de potencia puede querer extraer potencia de un transmisor de potencia. Concretamente, una de dos, solo permite que los receptores de potencia sean alimentados por el transmisor de potencia como parte de una fase de transferencia de potencia estándar o que no sean alimentados. Sin embargo, muchos dispositivos tienen diferentes requisitos en diferentes momentos y, además, estos requisitos pueden variar significativamente de un dispositivo a otro.

El documento de la técnica anterior US 2010/225173 A1 divulga un sistema de transferencia de potencia inductiva, en donde se realiza una transmisión de potencia reducida en un período en el que el nivel de transmisión de potencia puede ser bajo, para obtener un ahorro de energía deseable, basándose en una información de retroalimentación sobre la cantidad de consumo energético de la carga.

Así pues, sería ventajoso un sistema de transferencia de potencia mejorado y, en particular, sería ventajoso un sistema que permita una mayor flexibilidad, compatibilidad con versiones anteriores, una implementación más fácil, una mejor adaptación a los requisitos de potencia variables y/o un rendimiento mejorado.

Sumario de la invención

En consecuencia, la invención preferentemente busca mitigar, aliviar o eliminar una o más de las desventajas mencionadas anteriormente bien individualmente o en cualquier combinación.

Un primer aspecto de la invención proporciona un método de funcionamiento para un transmisor de potencia de un sistema de transferencia de potencia inductiva, como el que se reivindica en la reivindicación 1. Un segundo aspecto de la invención proporciona un método de funcionamiento para un sistema de transferencia de potencia inductiva como el que se reivindica en la reivindicación 6. Un tercer aspecto de la invención proporciona un transmisor de potencia para un sistema de transferencia de potencia inductiva, como el que se reivindica en la reivindicación 12. Un cuarto aspecto de la invención proporciona un receptor de potencia para un sistema de transferencia de potencia inductiva como el que se reivindica en la reivindicación 13.

La invención puede proporcionar un sistema de transferencia de potencia mejorado. En muchas realizaciones, puede permitir una funcionalidad adicional y/o un rendimiento incrementado. Puede proporcionarse una experiencia de usuario mejorada. La invención puede permitir un planteamiento práctico y puede facilitar su introducción en sistemas existentes.

El planteamiento puede introducir una fase de espera destinada a reducir el consumo energético, controlando el receptor de potencia el comportamiento energético en espera del transmisor de potencia.

En muchas realizaciones, el planteamiento puede permitir concretamente un funcionamiento mejorado para sistemas en los que el receptor de potencia está acoplado al transmisor de potencia durante periodos de tiempo prolongados (incluyendo, en particular, múltiples operaciones de (re)carga). En muchos contextos, se puede lograr una activación más rápida de un dispositivo receptor de potencia desde un modo de funcionamiento en espera.

El receptor de potencia puede extraer potencia de la señal de potencia (y por tanto del transmisor de potencia) durante la fase de espera. El requisito para la señal de potencia de espera puede ser un requisito de potencia de la señal de potencia de espera, como una amplitud o corriente mínima que puede extraer el receptor de potencia.

El planteamiento es particularmente ventajoso porque el receptor de potencia puede controlar el funcionamiento del transmisor de potencia cuando está en la fase de espera, de modo que esto proporcione una señal de potencia que cumpla los requisitos y preferencias específicos del receptor de potencia (o un dispositivo alimentado por el receptor de potencia). El receptor de potencia puede, por ejemplo, controlar el transmisor de potencia para proporcionar suficiente potencia para que el receptor de potencia mantenga la funcionalidad reducida de la fase de espera, y/o puede controlar las características de la señal de potencia de manera que permita que el receptor de potencia reactive el transmisor de potencia lo suficientemente rápido, y concretamente de manera que se pueda entrar en la fase de transferencia de potencia suficientemente rápido, pero sin un uso excesivo de recursos. Por ejemplo, los intervalos de tiempo entre la señal de potencia que se enciende para permitir la modulación de carga pueden controlarse para adaptarse al receptor de potencia específico (o dispositivo asociado).

El planteamiento además está en línea con los principios generales de diseño de los sistemas de transferencia de potencia como la especificación Qi, ya que permite que el control principal resida en el receptor de potencia.

El planteamiento también puede ser relativamente fácil de introducir en sistemas como uno de Qi. Por ejemplo, se puede implementar utilizando solo una comunicación unidireccional del receptor de potencia al transmisor de potencia. En la fase de espera, el receptor de potencia funciona en un modo de potencia reducida. El consumo energético del receptor de potencia cuando está en la fase de espera se reduce con respecto al consumo energético del receptor de potencia cuando está en el modo de transferencia de potencia. El receptor de potencia puede, en la fase de espera, desempeñar una funcionalidad reducida. Normalmente, la funcionalidad reducida puede estar limitada a una funcionalidad que permita que el sistema se inicialice para entrar en un modo de funcionamiento nominal (concretamente, la funcionalidad reducida puede limitarse a la funcionalidad de reactivación). Concretamente, cuando el receptor de potencia está en la fase de espera puede desconectar la carga. En la fase de transferencia de potencia, la carga se conectará.

En algunos contextos, el sistema puede operar un lazo de control de potencia cuando está en la fase de transferencia de potencia, pero no cuando está en la fase de espera.

Se entenderá que la expresión receptor de potencia se refiere a la funcionalidad implementada para habilitar y realizar la transferencia de potencia inalámbrica. También se entenderá que la expresión puede referirse a la totalidad de la funcionalidad alimentada por la transferencia de potencia inalámbrica y que puede incluir concretamente la carga. Concretamente, la expresión puede incluir un dispositivo en su totalidad compatible con la transferencia de potencia inalámbrica, como, por ejemplo, un dispositivo de comunicación o computacional que se alimenta a través de una transferencia de potencia inalámbrica. La expresión puede incluir tal tipo de funcionalidad más amplia independientemente de si se implementa en una sola unidad o en una pluralidad de unidades (físicas o funcionales). La fase de espera puede comprender otras fases o subfases. Por ejemplo, la fase de espera puede comprender o consistir en una fase de selección y en una fase de ping para un sistema de tipo Qi.

De conformidad con la invención, el primer mensaje indica una duración máxima de un intervalo en la fase de espera en la que el transmisor de potencia no proporciona ninguna señal de potencia.

Esto puede proporcionar un rendimiento eficiente en muchos contextos y, en particular, puede facilitar, en muchas realizaciones, la introducción de la fase de espera en los sistemas existentes. Concretamente, puede proporcionar una forma eficiente de implementar la fase de espera utilizando la fase de selección y la fase de ping de los sistemas Qi. El primer mensaje puede proporcionar una indicación de temporización sobre cuándo cambiar entre la fase de selección y la fase de ping, como, por ejemplo, una duración máxima de la fase de selección.

De acuerdo con una característica opcional de la invención, el requisito para la señal de potencia de espera es indicativo de un requisito de potencia de la señal de potencia durante la fase de espera.

Esto puede ser particularmente ventajoso en muchos contextos. El receptor de potencia puede controlar, concretamente, al transmisor de potencia para proporcionar una señal de potencia que permita al receptor de potencia extraer la potencia deseada de la señal de potencia, pero sin un uso excesivo de recursos. Por ejemplo, el requisito de potencia puede ser un nivel de potencia requerido y, especialmente, puede ser un nivel de potencia medio o mínimo. En algunos contextos, la señal de potencia puede aplicarse continuamente y el nivel de potencia puede ser un valor continuo. En algunas realizaciones, la señal de potencia puede ser discontinua y el requisito de potencia de espera puede indicar una característica temporal de la potencia proporcionada.

De acuerdo con una característica opcional de la invención, el requisito de señal de potencia de espera representa una potencia mínima para una funcionalidad reducida del receptor de potencia.

Esto puede ser particularmente ventajoso y puede permitir que el sistema se optimice para proporcionar suficiente potencia como para soportar la funcionalidad reducida del receptor de potencia cuando está en la fase de espera, pero sin desperdiciar recursos innecesariamente.

En algunas realizaciones, el receptor de potencia puede determinar el requisito de señal de potencia de espera en respuesta a un consumo energético para una funcionalidad reducida del receptor de potencia.

De acuerdo con una característica opcional de la invención, el requisito de potencia representa una potencia mínima para mantener un requisito de almacenamiento de energía para el receptor de potencia durante la fase de espera. Este puede ser un planteamiento particularmente ventajoso. El sistema puede garantizar, concretamente, que el receptor de potencia pueda entrar en una fase de espera en la que se reduce el consumo energético y al mismo tiempo garantizar que siga habiendo suficiente energía almacenada en el receptor de potencia. Concretamente, el planteamiento permite una fase de espera de bajo consumo energético al tiempo que garantiza que una batería del receptor de potencia se mantenga cargada en la medida deseada, garantizando así que el dispositivo receptor de potencia permanezca operativo.

De acuerdo con una característica opcional de la invención, el transmisor de potencia está dispuesto para proporcionar la señal de potencia de manera intermitente durante la fase de espera, y el requisito de señal de potencia de espera es indicativo de una temporización de los intervalos de tiempo en los que se proporciona la señal de potencia.

En muchas realizaciones, esto puede reducir el consumo de recursos y/o reducir la funcionalidad. Por ejemplo, puede permitir que el equilibrio entre el consumo energético y el tiempo para inicializar una nueva transferencia de potencia se optimice para las preferencias y requisitos del receptor de potencia específico (incluyendo el dispositivo que está siendo alimentado por el receptor de potencia).

La señal de potencia intermitente se puede utilizar para transferir potencia al receptor de potencia y/o para proporcionar una señal que permita que el receptor de potencia se comunique por modulación de carga. De hecho, se puede utilizar la señal de potencia intermitente para enviar un ping al receptor de potencia y/o para alimentar el receptor de potencia durante la fase de espera.

De acuerdo con una característica opcional de la invención, el receptor de potencia transmite un mensaje de reactivación al transmisor de potencia durante la fase de espera; y el transmisor de potencia avanza a la fase de transferencia de potencia en respuesta a la recepción del mensaje de reactivación.

Esto puede permitir un funcionamiento ventajoso. El receptor de potencia puede entrar en la fase de transferencia de potencia en respuesta a la transmisión del mensaje de reactivación o, por ejemplo, en respuesta a la recepción de una confirmación del mensaje desde el transmisor de potencia.

En algunas realizaciones, el sistema puede avanzar directamente a la fase de transferencia de potencia sin que se aplique ninguna fase de configuración. En algunas realizaciones, el sistema puede avanzar a la fase de transferencia de potencia a través de una o más fases intermedias, como una fase de ping o de configuración intermedia. En tales realizaciones, la introducción de la fase de transferencia de potencia puede estar condicionada por el funcionamiento en las fases intermedias. Por tanto, el sistema solo puede proceder a la fase de transferencia de potencia en algunos contextos (por ejemplo, condicionado a una respuesta apropiada del receptor de potencia en la fase de ping).

Por tanto, la fase de transferencia de potencia puede iniciarse utilizando los parámetros de configuración establecidos antes de la reactivación.

En algunas realizaciones, el mensaje de reactivación es transmitido por el receptor de potencia utilizando una funcionalidad alimentada desde una reserva de energía interna del receptor de potencia.

Esto puede proporcionar un mejor rendimiento en algunos contextos. En particular, el receptor de potencia puede transmitir el mensaje de activación sin que el transmisor de potencia necesite proporcionar una señal de potencia para este fin.

De acuerdo con una característica opcional de la invención, el receptor de potencia determina un nivel de almacenamiento de energía para una reserva de energía del receptor de potencia y transmite un segundo mensaje al transmisor de potencia durante la fase de espera si el nivel de almacenamiento de energía está por debajo de un umbral; y en donde el receptor de potencia y el transmisor de potencia inician una operación de transferencia de potencia si se transmite el segundo mensaje.

Esto puede proporcionar un rendimiento ventajoso y, en particular, permitir una forma eficiente de mantener suficiente energía en el receptor de potencia sin necesidad de la fase de espera para proporcionar una transferencia de potencia. Por tanto, se utiliza la operación de transferencia de potencia normal, pero se puede aplicar simplemente para recargar un almacenamiento de energía (como, por ejemplo, una capacidad que contenga suficiente carga como para alimentar parte de la funcionalidad durante un breve intervalo de tiempo).

De acuerdo con una característica opcional de la invención, el receptor de potencia está dispuesto para transmitir el primer mensaje durante la fase de transferencia de potencia.

Esto puede proporcionar un funcionamiento eficiente, pero de baja complejidad, en muchas realizaciones y puede permitir, en particular, un funcionamiento robusto con una señalización eficiente.

De acuerdo con una característica opcional de la invención, el transmisor de potencia está dispuesto para entrar en la fase de espera en respuesta a la recepción de un mensaje de finalización de fase de transferencia de potencia. Esto puede proporcionar un funcionamiento eficiente, pero de baja complejidad, en muchas realizaciones y puede permitir, en particular, un funcionamiento robusto con una señalización eficiente.

De acuerdo con una característica opcional de la invención, el receptor de potencia carga una reserva de energía interna a partir de la señal de potencia durante la fase de espera.

Esto puede proporcionar un rendimiento ventajoso y, en particular, puede permitir una forma eficiente de mantener suficiente energía en el receptor de potencia.

De acuerdo con una característica opcional de la invención, el transmisor de potencia y el receptor de potencia cambian de la fase de espera a la fase de transferencia de potencia sin entrar en una fase de configuración.

En muchos contextos, esto puede permitir una reactivación más eficiente y/o, en particular, más rápida del receptor de potencia. Por tanto, la fase de transferencia de potencia puede iniciarse utilizando parámetros de configuración establecidos antes de la reactivación.

En algunas realizaciones, el transmisor de potencia y el receptor de potencia cambian de la fase de espera (directamente) a una fase de ping.

En algunas realizaciones, el transmisor de potencia y el receptor de potencia cambian de la fase de espera (directamente) a una fase de configuración.

De acuerdo con una característica opcional de la invención, el receptor de potencia está dispuesto para transmitir el primer mensaje durante una fase de configuración que se produce antes de la fase de transferencia de potencia. Esto puede proporcionar un funcionamiento eficiente, pero de baja complejidad, en muchas realizaciones y puede permitir, en particular, un funcionamiento robusto con una señalización eficiente. El planteamiento puede permitir que la configuración de la fase de espera se realice de conformidad con los mismos principios y planteamientos que los procedimientos de configuración para otros parámetros. Esto puede permitir, por ejemplo, la reutilización de funcionalidades.

De acuerdo con una característica opcional de la invención, el receptor de potencia está dispuesto para transmitir un segundo mensaje al transmisor de potencia indicando una actividad que el transmisor de potencia debe realizar en respuesta a la recepción de un mensaje de reactivación.

Esto puede proporcionar un sistema más flexible y puede permitir que el funcionamiento del sistema se adapte a los requisitos y preferencias específicos del receptor de potencia individual. Por ejemplo, el receptor de potencia puede definir o solicitar que el transmisor de potencia entre en la fase de transferencia de potencia directamente sin entrar en una fase de configuración después de reactivarse del modo de espera o que entre primero en la fase de configuración. En algunas realizaciones, el receptor de potencia puede ordenar o solicitar que el transmisor de potencia responda a un mensaje de reactivación proporcionando una señal de potencia que puede ser modulada en potencia por el receptor de potencia.

En algunas realizaciones, el segundo mensaje indica una fase en la que el transmisor de potencia debe entrar después de una reactivación desde la fase de espera.

En algunas realizaciones, el segundo mensaje indica si el transmisor de potencia debe saltarse una fase de configuración entre la fase de espera y la fase de transferencia de potencia.

Estos y otros aspectos, características y ventajas de la invención se apreciarán y se dilucidarán mejor a partir de y con referencia a la realización o realizaciones que se describen a continuación.

Breve descripción de los dibujos

Las realizaciones de la invención se describen, únicamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos, en los que

la FIG. 1 proporciona un ejemplo de ilustración de un sistema de transferencia de potencia de conformidad con algunas realizaciones de la invención;

la FIG. 2 proporciona un ejemplo de ilustración de un transmisor de potencia de conformidad con algunas realizaciones de la invención;

la FIG. 3 proporciona un ejemplo de ilustración de un receptor de potencia de conformidad con algunas realizaciones de la invención;

la FIG. 4 proporciona un ejemplo de ilustración de un receptor de potencia de conformidad con algunas realizaciones de la invención; y

la FIG. 5 proporciona un ejemplo de ilustración de un método de funcionamiento de un sistema de transferencia de potencia de conformidad con algunas realizaciones de la invención.

Descripción detallada de algunas realizaciones de la invención

la FIG. 1 ilustra un ejemplo de un sistema de transferencia de potencia de acuerdo con algunas realizaciones de la invención. El sistema de transferencia de potencia comprende un transmisor de potencia 101 que incluye (o está acoplado a) una bobina transmisora/un inductor 103. El sistema además comprende un receptor de potencia 105 que incluye (o está acoplado a) una bobina de recepción/un inductor 107.

Se apreciará que el receptor de potencia 105 puede ser, por ejemplo, un único dispositivo integrado que proporciona tanto una funcionalidad de usuario (por ejemplo, una función de comunicación o computacional) como la funcionalidad de transferencia/extracción de potencia. En otros contextos, el receptor de potencia 105 puede comprender solo la funcionalidad de extraer potencia, proporcionándose la potencia a una carga externa. En lo sucesivo, la expresión receptor de potencia 105 se utilizará para denotar tanto la funcionalidad de transferencia/extracción de potencia en sí misma, como la funcionalidad combinada de la funcionalidad de transferencia/extracción de potencia y de alimentación de una carga mediante esta funcionalidad. Concretamente, la expresión también se referirá a una combinación de un dispositivo de transferencia de potencia y de un dispositivo de usuario alimentado por el dispositivo de transferencia de potencia.

El sistema proporciona una transferencia de potencia inductiva e inalámbrica del transmisor de potencia 101 al receptor de potencia 105. Concretamente, el transmisor de potencia 101 genera una señal de potencia que se propaga como un flujo magnético por la bobina transmisora 103. La señal de potencia típicamente puede tener una frecuencia de aproximadamente 100 kHz a 200 kHz. La bobina de transmisión 103 y la bobina de recepción 105 están acopladas indirectamente y, de este modo, la bobina de recepción capta (al menos parte de) la señal de potencia del transmisor de potencia 101. Por tanto, la potencia se transfiere del transmisor de potencia 101 al receptor de potencia 105 mediante un acoplamiento inductivo e inalámbrico de la bobina de transmisión 103 a la bobina de recepción 107. La expresión señal de potencia se usa principalmente para referirse a la señal eléctrica proporcionada a la bobina de transmisión 103, pero se apreciará que por equivalencia también se puede considerar y utilizar como una referencia a la señal de flujo magnético o, de hecho, a la señal eléctrica de la bobina de recepción 107.

En lo sucesivo, se describe el funcionamiento del transmisor de potencia 101 y del receptor de potencia 105 con referencia específica a una realización de conformidad con el estándar Qi (excepto por las modificaciones y mejoras aquí descritas (o consecuentes)). En particular, el transmisor de potencia 101 y el receptor de potencia 103 pueden ser sustancialmente compatibles con la versión 1.0 o 1.1 de la Especificación Qi (excepto por las modificaciones y mejoras aquí descritas (o consecuentes)).

Para preparar y controlar la transferencia de potencia entre el transmisor de potencia 101 y el receptor de potencia 105 en el sistema de transferencia de potencia inalámbrica, el receptor de potencia 105 comunica información al transmisor de potencia 101. Tal comunicación se ha estandarizado en la Especificación Qi versión 1.0 y 1.1.

A nivel físico, el canal de comunicación del receptor de potencia 105 al transmisor de potencia 101 se implementa utilizando la señal de potencia como portadora. El receptor de potencia 105 modula la carga de la bobina de recepción 105. Esto da como resultado variaciones correspondientes en la señal de potencia del lado del transmisor de potencia. La modulación de carga se puede detectar por un cambio en la amplitud y/o fase de la corriente de la bobina transmisora 105 o, como alternativa o adicionalmente, por un cambio en la tensión de la bobina transmisora 105. Basándose en este principio, el receptor de potencia 105 puede modular datos que el transmisor de potencia 101 demodula. Estos datos están formateados en bytes y paquetes. Se puede encontrar más información en el documento "System description, Wireless Power Transfer, Volume I: Low Power, Part 1: Interface Definition, Versión 1.0, julio de 2010, publicado por Wireless Power Consortium" disponible en http://www.wirelesspowerconsortium.com/downloads/wireless-power-specification-part-1.html, también denominada especificación de potencia inalámbrica Qi, en particular, el capítulo 6: Communications Interface.

Para controlar la transferencia de potencia, el sistema puede pasar por diferentes fases, en particular, una fase de selección, una fase de ping, una fase de identificación y configuración y una fase de transferencia de potencia. Se puede encontrar más información en el capítulo 5 de la parte 1, de la especificación de potencia inalámbrica Qi. Inicialmente, el transmisor de potencia 101 está en la fase de selección en la que simplemente monitoriza la presencia potencial de un receptor de potencia. El transmisor de potencia 101 puede utilizar una variedad de métodos para este fin, por ejemplo, como se describe en la especificación de potencia inalámbrica Qi. Si se detecta tal presencia potencial, el transmisor de potencia 101 entra en la fase de ping en la que se genera temporalmente una señal de potencia. El receptor de potencia 105 puede aplicar la señal recibida para encender su electrónica. Después de recibir la señal de potencia, el receptor de potencia 105 comunica un paquete inicial al transmisor de potencia 101. Concretamente, se transmite un paquete de intensidad de la señal que indica el grado de acoplamiento entre el transmisor de potencia y el receptor de potencia. Se puede encontrar más información en el capítulo 6.3.1 de la parte 1, de la especificación de potencia inalámbrica Qi. Por tanto, en la fase de Ping se determina si un receptor de potencia 105 está presente en la interfaz del transmisor de potencia 101.

Al recibir el mensaje de intensidad de la señal, el transmisor de potencia 101 avanza a la fase de identificación y configuración. En esta fase, el receptor de potencia 105 mantiene su carga de salida desconectada y se comunica con el transmisor de potencia 101 utilizando una modulación de carga. El transmisor de potencia proporciona una señal de potencia de amplitud, frecuencia y fase constantes para este fin (a excepción del cambio provocado por la modulación de carga). El transmisor de potencia 101 utiliza los mensajes para configurarse a sí mismo según lo solicitado por el receptor de potencia 105.

Luego, el sistema avanza a la fase de transferencia de potencia donde tiene lugar la transferencia real de potencia. Concretamente, después de haber comunicado su requisito de potencia, el receptor de potencia 105 conecta la carga de salida y le suministra la potencia recibida. El receptor de potencia 105 monitoriza la carga de salida y mide el error de control entre el valor real y el valor deseado de cierto punto operativo. Comunica dichos errores de control al transmisor de potencia 101 con una cadencia mínima de, por ejemplo, cada 250 ms para indicar estos errores al transmisor de potencia 101, así como el deseo de un cambio o de ningún cambio, de la señal de potencia.

Cabe destacar que las versiones 1.0 y 1.1 de la especificación de potencia inalámbrica Qi definen solo una comunicación del receptor de potencia 105 al transmisor de potencia 101, es decir, define solo una comunicación unidireccional.

Sin embargo, en el sistema de la FIG. 1 se utiliza una comunicación bidireccional, es decir, también es posible una comunicación de datos del transmisor de potencia 101 al receptor de potencia 105. Varias aplicaciones pueden beneficiarse de una comunicación de este tipo, por ejemplo: establecer un receptor de potencia en un modo de prueba, establecer el receptor de potencia en un modo de calibración o permitir una comunicación desde el transmisor de potencia al receptor de potencia bajo el control del receptor de potencia, por ejemplo, para comunicar una orden o información de estado desde el transmisor de potencia al receptor de potencia.

Aunque la comunicación bidireccional puede proporcionar ventajas en muchos contextos y realizaciones, esta es simplemente una característica opcional. De hecho, los principios y el funcionamiento descritos en lo sucesivo pueden implementarse sin utilizar o depender de una comunicación del transmisor de potencia 101 al receptor de potencia 105.

La FIG. 2 ilustra el transmisor de potencia 101 de la FIG. 1 con más detalle. La bobina transmisora 103, también denominada bobina primaria 103 (BOP), se muestra conectada a una unidad de comunicación del transmisor de potencia 201 (TRM-COM), que está acoplada a un controlador del transmisor 203 (CTR).

La unidad de comunicación del transmisor de potencia 201 tiene un modulador 205 (MOD), acoplado a un accionador 207 (ACC) para accionar la bobina de transmisión 103 para que transmita una señal de potencia (potencialmente) modulada (SP) a través de la bobina de transmisión 103 a la bobina de recepción 105. El accionador 207 está acoplado al controlador del transmisor 203 que puede controlar el accionador para proporcionar una señal de potencia que tenga las características deseadas, tal como un nivel de potencia deseado (amplitud y/o corriente). Por tanto, la señal de potencia depende tanto del control del controlador como (opcionalmente) de la modulación del modulador 205 si la señal de potencia también se usa para comunicar un mensaje desde el transmisor de potencia 101 al receptor de potencia 105.

En el sistema, el receptor de potencia 105 puede modular la carga de la señal de potencia para enviar una señal del receptor de potencia al transmisor de potencia 101 a través de la bobina de recepción 107 y la bobina de transmisión 103. Esta señal se llama señal reflejada (SR). La señal reflejada es detectada por una unidad de detección 209 (DET), por ejemplo, detectando la corriente o la tensión en la bobina transmisora 103. Un demodulador 211 (DEM) está acoplado al controlador del transmisor 203 para demodular la señal detectada, por ejemplo, convirtiendo los cambios en la amplitud o fase de la señal detectada en bits.

En el ejemplo de la FIG. 2, una primera unidad 213 está dispuesta para recibir datos del receptor de potencia 105 a través de la bobina transmisora 103. La primera unidad 213 comprende la unidad de detección 209 y el demodulador 211. Estas dos unidades implementan la función de recibir los datos a través de la bobina transmisora 103. La bobina de transmisión 103 transmite un campo magnético alterno (la señal de potencia SP) para la transferencia de potencia inductiva a la bobina de recepción 107 y recibe el campo magnético reflejado (señal reflejada SR) provocado por la bobina de recepción 107 (es decir, las variaciones en la señal de potencia provocadas por la modulación de carga). La unidad de detección 209 (sensor de corriente/tensión DET) detecta la corriente/tensión en la bobina transmisora 103. El demodulador 211 traduce los cambios de amplitud o fase de la señal detectada en datos.

El controlador del transmisor 203 interpreta los datos recibidos y, en respuesta, puede controlar una segunda unidad 205 para transmitir un mensaje al receptor de potencia 105 a través de la bobina transmisora 103. En el ejemplo, el mensaje puede ser, concretamente, un mensaje de respuesta destinado a responder a los mensajes del receptor de potencia 105 y puede ser, concretamente, un mensaje de reconocimiento/no reconocimiento o de aceptación/rechazo. Tal disposición de comunicación puede permitir un planteamiento de poca complejidad y puede evitar la necesidad de complejos protocolos y funcionalidades de comunicación para soportar la comunicación del transmisor de potencia al receptor de potencia. El planteamiento además puede permitir que el receptor de potencia siga siendo el elemento de control de la transferencia de potencia y, por lo tanto, se ajusta bien a los principios generales de diseño del planteamiento de transferencia de potencia Qi.

Concretamente, el controlador del transmisor 203 controla el modulador 205 que modula la señal de potencia para proporcionar el mensaje deseado. El modulador 205 puede modular concretamente la señal de potencia cambiando la amplitud, frecuencia o fase de la señal de potencia, es decir, normalmente puede utilizar una modulación AM, FM y/o PM. El accionador 207, que también comprende la segunda unidad 215, está dispuesto para transmitir la señal de potencia modulada a través de la bobina transmisora 103 al receptor de potencia 105 suministrando una señal eléctrica alterna a la bobina transmisora 103.

El controlador 203 además está dispuesto para controlar los ajustes de transferencia de potencia y para implementar las fases y funcionalidades de funcionamiento y control requeridas. En particular, el controlador 203 puede recibir e interpretar los mensajes del receptor de potencia 103 y, en respuesta, puede, por ejemplo, establecer el nivel de potencia requerido para la señal de potencia. Concretamente, durante la fase de identificación y configuración, el controlador 203 puede interpretar el paquete de configuración o el mensaje del receptor de potencia 105 y puede, por ejemplo, establecer el nivel máximo de la señal de potencia en consecuencia. Durante la fase de transferencia de potencia, el controlador del transmisor 203 puede aumentar o disminuir el nivel de potencia de acuerdo con los mensajes de error de control recibidos del receptor de potencia 105.

La FIG. 3 ilustra el transmisor de potencia 105 de la FIG. 1 con más detalle. La bobina de recepción 107 (BOR) se muestra conectada a una unidad de comunicación del receptor de potencia 301 (REC-COM), que está acoplada a un controlador del receptor 303 (CTR). El receptor de potencia 105 comprende una primera unidad 305 para enviar datos al transmisor de potencia 101 a través de la bobina de recepción 107 a la bobina de transmisión 103. La primera unidad 305 tiene una carga variable (CARGA) 307 acoplada a un modulador 309 (MOD) para modular la carga en la bobina de recepción 107 con el fin de generar la señal reflejada (SR) para transmitir datos al transmisor de potencia 101. Se entenderá que la primera unidad 305 es una unidad funcional que comprende el modulador 309 y la carga variable 307.

El receptor de potencia 105 además comprende una segunda unidad 311 para recibir un mensaje del transmisor de potencia 101 a través de la bobina de recepción 107. Con este fin, la segunda unidad 311 comprende una unidad de detección 313 (DET) para detectar una señal de potencia modulada (SP) recibida a través de la bobina de recepción 107 desde el transmisor de potencia 101, por ejemplo, detectando una tensión o corriente.

La segunda unidad 311 además comprende un demodulador 315 (DEM), que está acoplado a la unidad de detección 313 y al controlador del receptor 303. El demodulador 315 demodula la señal detectada en función de la modulación utilizada. La modulación puede ser, por ejemplo, una Modulación de Amplitud (AM), Modulación de fase (PM) o Modulación de frecuencia (FM), y el demodulador 315 puede realizar la demodulación apropiada para obtener el mensaje, por ejemplo, convirtiendo los cambios de amplitud, frecuencia y/o fase de la señal detectada en bits.

A modo de ejemplo, la bobina de recepción 107 puede recibir la señal de potencia para la transferencia de potencia inductiva desde la bobina de transmisión 103 y puede enviar una señal reflejada a la bobina de transmisión 103 variando la carga 307. Por tanto, las variaciones de la carga 307 proporcionan la modulación de la señal de potencia. El modulador 309 controla la amplitud (y/o frecuencia y/o fase de la señal reflejada), es decir, controla el funcionamiento de la carga 307, por ejemplo, conectando/desconectando un circuito de impedancia. La unidad de detección de corriente/tensión 313 detecta la corriente/tensión en la bobina de recepción 107 recibida desde el transmisor de potencia 101. La unidad de detección 313 puede ser parte de otra función del receptor de potencia y concretamente puede ser parte de la rectificación y alisado de la señal de potencia utilizada para generar una potencia de CC. El demodulador 315 traduce los cambios de la señal detectada en datos. El controlador del receptor 303 (entre otras cosas) controla el modulador 309 para comunicar datos e interpreta los datos recibidos por el demodulador 315. La bobina de recepción de potencia 107 además está conectada a una unidad de potencia 317 que está dispuesta para recibir la señal de potencia y extraer la potencia durante la fase de transferencia de potencia. La unidad de potencia 317 está acoplada a una carga de potencia 319 que es la carga alimentada desde el transmisor de potencia 101 durante la fase de transferencia de potencia. La carga de potencia 319 puede ser una carga de potencia externa, pero habitualmente forma parte del dispositivo receptor de potencia, tal como una batería, una pantalla u otra funcionalidad del receptor de potencia (por ejemplo, para un teléfono inteligente, la carga de potencia puede corresponder a la funcionalidad combinada del teléfono inteligente).

La bobina de recepción de potencia 107 puede incluir concretamente un circuito rectificador, un circuito de alisado (un condensador) y un circuito de regulación de tensión (y/o corriente) para proporcionar un suministro estabilizado de tensión (o corriente) de salida de CC.

La unidad de potencia 317 está acoplada al controlador del receptor 303. Esto permite que el controlador del receptor 303 determine las características operativas del circuito de potencia y, por ejemplo, puede utilizarse para proporcionar información sobre el punto operativo actual al controlador del receptor 303. El controlador del receptor 303 puede utilizar esto para generar los mensajes de error de control durante la fase de transferencia de potencia. El controlador del receptor 303 además puede controlar el funcionamiento de la unidad de potencia 317, por ejemplo, el controlador del receptor 303 puede conectar y desconectar la carga. Concretamente, el controlador del receptor 303 puede controlar la unidad de potencia 317 para desconectar la carga durante la fase de configuración y conectarla durante la fase de transferencia de potencia.

En el sistema de la FIG. 3, se muestra que la unidad de detección 313 recibe directamente la señal de potencia y la segunda unidad 311 demodula los datos directamente de la señal de potencia. Esto puede ser útil, por ejemplo, para la modulación de frecuencia.

Sin embargo, en muchos contextos, es posible que la unidad de detección 313 no detecte directamente la señal de potencia, sino más bien una señal de la unidad de potencia 317.

A modo de ejemplo específico, la unidad de detección 313 puede medir la tensión, rectificada y alisada, generada por la unidad de potencia 317. Esto puede ser particularmente adecuado para una modulación AM de la señal de potencia.

Concretamente, la FIG. 4 ilustra elementos de la unidad de potencia 317 con más detalle. La señal de la bobina de recepción 107 es rectificada por un rectificador 401 (típicamente un puente rectificador) y la señal resultante es alisada por el condensador Cl dando como resultado una tensión de c C alisada (con una fluctuación que depende del consumo energético y del valor del CL). La FIG. 4 además muestra un interruptor Sl para activar y desactivar la carga de potencia 319. Para garantizar una fluctuación suficientemente baja durante la transferencia de potencia, habitualmente se selecciona un condensador Cl que sea relativamente alto, lo que conlleva una constante de tiempo lenta para la combinación de condensador y carga.

En el ejemplo, el transmisor de potencia 101 puede aplicar una modulación de amplitud a la señal de potencia para establecer una comunicación del transmisor de potencia 101 al receptor de potencia 105. Esto resultará en cambios de amplitud a través del condensador Cl y, en el ejemplo, la unidad de detección 313 está acoplada para medir esta tensión. Por tanto, se pueden detectar y utilizar las variaciones de tensión a través del condensador Cl para recuperar los datos modulados en la señal de potencia. La utilización de este planteamiento puede reducir el coste y la complejidad, ya que permite reutilizar los componentes.

A diferencia de los sistemas de transferencia de potencia convencionales, el sistema de la FIG. 1 puede proporcionar una funcionalidad adicional y una experiencia de usuario mejorada, especialmente para los receptores de potencia que están acoplados al transmisor de potencia 101 durante periodos prolongados (normalmente, significativamente más largos que el tiempo empleado en la fase de transferencia de potencia). El sistema puede soportar concretamente la versión 1.0 y 1.1 del estándar Qi, pero se puede mejorar para proporcionar una funcionalidad adicional.

Concretamente, el sistema proporciona una fase de espera en la que el transmisor de potencia 101 proporciona una señal de potencia con propiedades que han sido definidas por el receptor de potencia 105. En particular, el receptor de potencia 105 transmite un mensaje que comprende un requisito de señal de potencia de espera para la señal de potencia durante una fase de espera. El transmisor de potencia 101 recibe el mensaje e interpreta el requisito de señal de potencia de espera. Cuando el transmisor de potencia 101 entra entonces en la fase de espera, este procede a generar una señal de potencia que coincide con el requisito.

Por tanto, el sistema puede funcionar en una fase de espera en la que todavía se genera una señal de potencia y puede ser utilizada por el receptor de potencia 105 (por ejemplo, para mantener la carga de una batería interna). Además, las características de la señal de potencia están controladas por el receptor de potencia 105 de manera que la señal de potencia se puede adaptar a los requisitos específicos del receptor de potencia 105. Esto no solo puede proporcionar un rendimiento y una adaptación mejorados, sino que normalmente también puede reducir sustancialmente el consumo energético durante la fase de potencia de espera y/o, por ejemplo, reducir el tiempo de reactivación del receptor.

Normalmente, el receptor de potencia 105 puede transmitir un mensaje que da como resultado que el transmisor de potencia 101 genere una pequeña cantidad de potencia durante la fase de espera que luego se pueda extraer para dar soporte a una funcionalidad reducida de baja potencia durante esta fase. A modo de ejemplo específico, el planteamiento puede permitir que se utilice una transferencia de potencia de espera para cargar una batería en un dispositivo móvil mientras este se encuentra en un modo de funcionamiento en espera.

Durante la fase de ping, de identificación y configuración, así como de transferencia de potencia, se puede considerar que el sistema está en un modo de funcionamiento normal en el que el receptor de potencia puede controlar el transmisor de potencia. La fase de selección se puede considerar la fase de consumo energético reducido en la que el transmisor de potencia puede decidir entrar en la fase de ping (como parte de la fase de espera) para proporcionar una señal de potencia o no. Por tanto, el planteamiento introduce una fase de espera adecuada para un consumo energético reducido y en la que el comportamiento de la potencia de espera del transmisor de potencia está controlado por el receptor de potencia.

La FIG. 5 ilustra un ejemplo del funcionamiento del sistema de transferencia de potencia de la FIG. 1.

Inicialmente, el transmisor de potencia 101 está en la fase de selección 501 en la que no se genera ninguna señal de potencia y el transmisor de potencia 101 está efectivamente en un modo de funcionamiento inactivo. Sin embargo, el transmisor de potencia 101 todavía monitoriza la presencia de un receptor de potencia 105. Si detecta la presencia potencial de un receptor de potencia 105, entra en la fase de ping 503. La detección puede basarse, por ejemplo, en la detección de un cambio de capacitancia, etc.

En la fase de ping 503, el transmisor de potencia 101 se enciende temporalmente durante un breve período de tiempo. Esta señal puede alimentar el receptor de potencia 105 (o al menos indicar la presencia del transmisor de potencia 101 al receptor de potencia 105) y, en respuesta, el receptor de potencia 105 entra en la fase de ping 505. El receptor de potencia 105 transmite entonces un mensaje de intensidad de la señal al transmisor de potencia 101 por modulación de carga de la señal de potencia. El mensaje puede indicar que no se requiere ninguna transferencia de potencia, en cuyo caso el transmisor de potencia 101 vuelve a la fase de selección 501. Si el receptor de potencia 105 requiere que se inicie una transferencia de potencia, el mensaje así lo indicará. En ese caso, el receptor de potencia 105 entra en una fase de configuración 507 después de haber transmitido el mensaje de intensidad de la señal, y el transmisor de potencia 101 entra en la fase de configuración 509 en respuesta a la recepción del mensaje.

El transmisor de potencia 101 y el receptor de potencia 105 proceden entonces a realizar la fase de configuración 507, 509 para establecer un primer conjunto de parámetros de transferencia de potencia. Concretamente, el receptor de potencia puede proporcionar una identificación de sí mismo (tal como mediante un número de versión) y se puede definir un valor de transferencia de potencia.

En la fase de configuración 507, 509, se intercambian mensajes entre el receptor de potencia 105 y el transmisor de potencia 101 para establecer los parámetros operativos y, en particular, los parámetros operativos para la operación de transferencia de potencia.

La fase de configuración 507, 509 puede estar basada concretamente en una comunicación unidireccional del receptor de potencia 105 al transmisor de potencia 101. En particular, la fase de configuración 507, 509 puede corresponder a la fase de Identificación y Configuración según lo definido por la versión 1.0 y 1.1 de la especificación Qi. Concretamente, el receptor de potencia 105 puede proporcionar una identificación de sí mismo (tal como mediante un número de versión) y se puede definir un valor de transferencia de potencia.

Como alternativa o adicionalmente, la fase de configuración puede incluir un intercambio bidireccional de mensajes que permita definir varios parámetros operativos. Por tanto, en algunas realizaciones, la fase de configuración 507, 509 también puede utilizar una comunicación de mensajes del transmisor de potencia 101 al receptor de potencia 105. Por ejemplo, la fase de configuración puede comprender primero una subfase de configuración unidireccional tal como la de Identificación y Configuración definida por la versión 1.0 y 1.1 de la especificación Qi. Esta puede ir seguida de una fase de negociación bidireccional en la que el transmisor de potencia 101 y el receptor de potencia 105 pueden negociar parámetros. La fase de negociación puede basarse concretamente en que el receptor de potencia 105 transmita solicitudes al transmisor de potencia 101 y el transmisor de potencia 101 responda a cada solicitud con un mensaje aceptando o rechazando el parámetro propuesto.

La fase de negociación puede ser opcional y, concretamente, solo se puede entrar en ella si ambos dispositivos son capaces de soportar dicha fase. Por ejemplo, el transmisor de potencia 101 y/o el receptor de potencia 105 pueden ser capaces de realizar una configuración de la versión 1.0 o 1.1 de la especificación Qi con cualquier dispositivo con la versión de Qi 1.0 o 1.1. Sin embargo, si ambos dispositivos son capaces de soportar una fase de negociación (que no forma parte de la versión 1.0 y 1.1 de la especificación Qi.), los dispositivos pueden realizar la fase de negociación para determinar y configurar más parámetros de los posibles al cumplir con la versión 1.0 y 1.1 de la especificación Qi. Por tanto, el planteamiento puede proporcionar una compatibilidad con versiones anteriores a la par que proporciona una funcionalidad mejorada para dispositivos con una capacidad adecuada.

Se puede encontrar una descripción más detallada de dicha fase de negociación en el documento US 61/665989, que queda incorporado en su totalidad por referencia en el presente documento.

Tras la fase de configuración 507, 509, el transmisor de potencia 101 y el receptor de potencia 105 avanzan a la fase de transferencia de potencia 511, 513 en la que el receptor de potencia 105 es alimentado por el transmisor de potencia 101. La transferencia de potencia se realiza utilizando los parámetros establecidos en la fase de configuración 507, 509.

En los sistemas convencionales, el sistema volvería a la fase de selección 501 una vez finalizada la fase de transferencia de potencia 511, 513. El sistema permanecería entonces en la fase de selección. Sin embargo, el receptor de potencia 105 puede ser un dispositivo que permanece en la misma posición durante períodos prolongados (por ejemplo, una lámpara o un dispositivo de comunicación o de computación que se coloca en el transmisor de potencia y puede permanecer allí durante mucho tiempo (por ejemplo, un ordenador portátil puede ser utilizado con normalidad cuando está colocado en un transmisor de potencia situado en un escritorio de oficina y solo se retira ocasionalmente del mismo)). En tales contextos, la batería del dispositivo se descargaría gradualmente debido al consumo energético de algunos circuitos o simplemente debido a las corrientes de fuga. Además, dado que no hay cambios en la ubicación del receptor de potencia, el transmisor de potencia no puede utilizar esto para iniciar un nuevo ciclo de potencia.

Se ha propuesto que el transmisor de potencia pueda entrar en la fase de ping a intervalos de tiempo predeterminados para investigar si un receptor de potencia necesita más potencia. Sin embargo, esto tenderá a dar como resultado un funcionamiento eficiente con un consumo energético que es típicamente innecesariamente alto y/o en resultar en una demora en la reactivación del transmisor de potencia demasiado larga para el receptor de potencia (por ejemplo, los tiempos propuestos han sido de aproximadamente cada cinco minutos para reducir el consumo energético). Para abordar estos problemas, se ha propuesto que el receptor de potencia pueda enviar un mensaje activo al transmisor de potencia sin que esté presente una señal de potencia. Se comunica un mensaje activo del receptor de potencia 105 al transmisor de potencia 101 utilizando la energía proporcionada por el receptor de potencia 105. Por tanto, no es simplemente una modulación de carga pasiva de una señal de potencia proporcionada por el transmisor de potencia 101, sino que es un mensaje comunicado por una señal generada por el receptor de potencia 105. De hecho, el mensaje activo no puede utilizar una modulación de carga pasiva (ya que puede que no haya ninguna señal de potencia), sino que debe basarse en que el receptor de potencia genere una señal con la que se alimenta a la bobina de recepción 107 y es captada por la bobina de transmisión 103. Sin embargo, este planteamiento requiere que el receptor de potencia tenga una reserva de energía interna. Una reserva de energía interna de este tipo se descargará inherentemente con el tiempo.

En el sistema de la FIG. 1, el transmisor de potencia 101 y el receptor de potencia 105 pueden entrar en una fase de espera 515, 517 en la que el transmisor de potencia 101 todavía proporciona una señal de potencia de espera, pero de acuerdo con los requisitos específicos que se han comunicado al transmisor de potencia 101 desde el receptor de potencia 105. Por tanto, el funcionamiento del transmisor de potencia 101 en la fase de espera 515, 517 puede optimizarse para el receptor de potencia específico 105. En el sistema, el receptor de potencia 105 transmite concretamente un mensaje de requisito al transmisor de potencia 101 que contiene un requisito de señal de potencia de espera que indica una o más características requeridas de la señal de potencia cuando el sistema funciona en la fase de espera. El mensaje de requisito puede ser un mensaje dedicado o puede ser un mensaje en el que se incluye el requisito de señal de potencia de espera junto con otros datos. El mensaje de requisito puede, por ejemplo, comunicarse como parte de la fase de configuración 507, 509 (por ejemplo, como parte de una subfase de negociación del mismo) o puede, por ejemplo, comunicarse como parte de la fase de transferencia de potencia 511, 513.

A modo de ejemplo muy específico, durante la fase de configuración 507, 509, el receptor de potencia 105 puede comunicar un requisito de que durante una fase de espera 515, 517, debe proporcionarse una señal de potencia con un nivel de potencia reducido específico que sea adecuado para la carga lenta de una batería del receptor de potencia 105. El transmisor de potencia 101 proporcionará entonces tal señal de potencia de nivel de potencia reducido durante la fase de espera 515, 517 y el receptor de potencia 105 la utilizará para mantener la batería cargada. Esto puede garantizar, por ejemplo, que el receptor de potencia 105 siempre pueda transmitir un mensaje de reactivación activo.

En la fase de espera 515, 517, el receptor de potencia 105 funciona en un modo de funcionalidad reducida/consumo energético reducido. Normalmente, la funcionalidad principal del receptor de potencia 105 se apaga durante dicho modo de espera y, en particular, la carga 319 se desconecta de la unidad de potencia 317. Concretamente, el receptor de potencia 105 puede, en la fase de espera 515, 517, alimentar únicamente la funcionalidad requerida para mantener una reserva de energía del receptor de potencia 105 y para interactuar con el transmisor de potencia 101.

En muchas realizaciones, el requisito de señal de potencia de espera puede incluir una indicación de un requisito de potencia de espera y, concretamente, de un nivel de potencia que debe ser proporcionado por el transmisor de potencia 101 durante la fase de espera 515, 517. El nivel de potencia puede ser, por ejemplo, un nivel de potencia mínimo que la señal de potencia debe proporcionar para soportar el receptor de potencia 105 durante la fase de espera 515, 517. El nivel de potencia puede ser un nivel de potencia que debe proporcionarse continuamente o puede ser, por ejemplo, un nivel de potencia que debe proporcionarse de un modo discontinuo. Por ejemplo, el nivel de potencia puede ser un nivel de potencia medio (y posiblemente un nivel de potencia medio mínimo), que puede estar definido, por ejemplo, por un ciclo de trabajo dado para una señal de potencia con un nivel de potencia dado y/o como un nivel de potencia dado para ser aplicado con un ciclo de trabajo dado. El requisito de señal de potencia de espera puede, por tanto, proporcionar una indicación de la potencia específica que debe proporcionar el transmisor de potencia 101 cuando se encuentra en la fase de espera 515, 517. Sin embargo, al mismo tiempo, se puede garantizar que el consumo energético del transmisor de potencia 101 durante la fase de espera 515, 517 se puede reducir al mínimo del requerido para soportar la funcionalidad reducida del receptor de potencia 105.

En muchas realizaciones, el transmisor de potencia 101 se puede disponer para proporcionar una señal de potencia continua con un nivel de potencia reducido durante la fase de espera 515, 517. El receptor de potencia 105 puede (pre)determinar cuánta potencia se consume cuando funciona en un modo de espera en el que solo se alimenta/está activa una funcionalidad reducida. Este requisito de potencia puede entonces comunicarse al transmisor de potencia 101 que procede, en consecuencia, a aplicar una señal de potencia continua durante la fase de espera, permitiendo así que el receptor de potencia 105 soporte la funcionalidad reducida de la señal de potencia mientras permanece en la fase de espera.

Por tanto, en un ejemplo de este tipo, mientras está en la fase de espera, el receptor de potencia 105 se alimenta continuamente con una señal de potencia que tiene una potencia reducida. Esto permite que el receptor de potencia 105 se mantenga listo para su activación y/o listo para activar el transmisor de potencia 101. Por ejemplo, se puede colocar un dispositivo computacional sin potencia interna en un transmisor de potencia 101 y cambiar a un modo de funcionamiento en espera. En el modo de funcionamiento en espera, la funcionalidad del dispositivo computacional puede limitarse a extraer potencia de la señal de potencia y a monitorizar una entrada de usuario. Esta funcionalidad reducida requiere que se proporcione muy poca potencia y, por lo tanto, el dispositivo computacional puede solicitar antes de entrar en la fase de espera que se le proporcione una señal con una potencia que sea justo lo suficiente para soportar esta funcionalidad reducida y de bajo consumo energético. Por lo tanto, el transmisor de potencia 101 consume muy poca potencia. Cuando un usuario proporciona una entrada de usuario para reactivar el dispositivo computacional (para hacer que el dispositivo computacional haga una transición de la fase de espera a la fase operativa), el dispositivo computacional puede transmitir, por ejemplo, un mensaje de reactivación al transmisor de potencia 101. En respuesta a la recepción del mensaje de reactivación, el transmisor de potencia 101 sale de la fase de espera y avanza, por ejemplo, a la fase de ping. El transmisor de potencia 101 y el receptor de potencia 105/dispositivo computacional proceden entonces a realizar el proceso normal para entrar en la fase de transferencia de potencia en la que el transmisor de potencia 101 proporciona una señal con potencia suficiente como para alimentar el funcionamiento normal y la funcionalidad completa del transmisor de potencia 101.

Por tanto, la funcionalidad reducida operada por el receptor de potencia 105 durante la fase de espera puede incluir concretamente una funcionalidad que puede inicializar una reactivación del receptor de potencia 105. La funcionalidad de reactivación puede inicializar el proceso que permite que el receptor de potencia 105 salga de la fase de espera/modo de funcionamiento en espera y entre en una fase/modo de funcionamiento normal.

Como alternativa o adicionalmente, la funcionalidad reducida operada por el receptor de potencia 105 durante la fase de espera 515, 517 puede incluir una funcionalidad que puede inicializar una transferencia de potencia para el sistema. La funcionalidad de reactivación puede inicializar un proceso que permite que el receptor de potencia 105 y el transmisor de potencia 101 salgan de la fase de espera 515, 517 para entrar en la fase de transferencia de potencia 511, 513.

La funcionalidad de reactivación puede estar dispuesta concretamente para reactivar/encender el receptor de potencia 105 y/o para inicializar la operación de transferencia de potencia. En consecuencia, el requisito de señal de potencia de espera para la señal de potencia durante una fase de espera puede solicitar una señal de potencia que garantice un nivel de potencia mínimo para el receptor de potencia que permita que se opere al menos su proceso de arranque más esencial.

En algunas realizaciones, la funcionalidad reducida puede incluir una funcionalidad para mantener un requisito de almacenamiento de energía para el receptor de potencia durante la fase de espera. El receptor de potencia 105 puede contener una reserva de energía, tal como una batería o un condensador que contenga una carga (que, por ejemplo, puede utilizarse para alimentar la funcionalidad del receptor de potencia 105). Si no se suministra potencia a dicha reserva de energía, la energía almacenada se reducirá gradualmente debido al consumo energético de cualquier funcionalidad restante alimentada por la reserva de energía durante la fase de espera o, por ejemplo, debido a consumos de corriente espurios (corrientes de fuga). En los sistemas descritos, tal pérdida de energía se puede compensar durante la fase de espera utilizando la señal de potencia proporcionada por el transmisor de potencia 101 en esta fase. Por tanto, el requisito de la señal de potencia de espera puede indicar un requisito de la señal de potencia que permitirá que el receptor de potencia 105 extraiga potencia que se puede almacenar en la reserva de energía. Concretamente, se podría soportar una carga lenta.

El requisito de nivel de potencia puede ser un valor predeterminado aplicado por el receptor de potencia 105. Por ejemplo, el receptor de potencia 105 puede estar diseñado para cargar lentamente su batería durante la fase de espera con una corriente de carga de, pongamos, 1 mA. En ese caso, el requisito de la señal de potencia de espera se establece para indicar que debe proporcionarse una señal de potencia durante la fase de espera de la que el receptor de potencia 105 pueda extraer continuamente una corriente de carga de 1 mA (a la tensión de carga apropiada). En otras realizaciones, el receptor de potencia 105 puede aplicar algoritmos más complejos para determinar un requisito de señal de potencia adecuado. Por ejemplo, se puede determinar el estado específico de la batería y se puede calcular la corriente de carga deseada. A continuación, se pueden determinar los requisitos correspondientes para la señal de potencia y establecer en consecuencia el requisito de la señal de potencia de espera. De hecho, el receptor de potencia puede determinar en muchas realizaciones el requisito de señal de potencia de espera en respuesta a un estado de carga o de energía almacenada para una reserva de energía que alimenta el receptor de potencia durante la espera.

En contraste con la fase de transferencia de potencia 511, 513, la fase de espera 515, 517 normalmente no incluirá ningún bucle de control de potencia. En la fase de transferencia de potencia de sistemas tales como uno Qi, el receptor de potencia 105 transmite errores de control de potencia durante la fase de transferencia de potencia 511, 513. Estos mensajes de error de control de potencia se utilizan para aumentar o disminuir el nivel de potencia de la señal de potencia según lo solicite el receptor de potencia 105. Sin embargo, en la fase de espera 515, 517, la funcionalidad, la complejidad y, en consecuencia, el consumo energético puede minimizarse ventajosamente y esto puede incluir la fase de espera 515, 517 sin incluir ningún bucle de control de potencia. Por tanto, los parámetros y características de la señal de potencia se pueden mantener constantes durante el funcionamiento en espera.

En los ejemplos anteriores, se ha proporcionado una señal de potencia continua, por ejemplo, para permitir la carga lenta de una batería, lo que permite que la batería esté totalmente cargada horas o incluso días después de haberse completado la carga. Adicionalmente o como alternativa, el planteamiento podría utilizarse para permitir que un receptor de potencia sin ningún tipo de almacenamiento de energía permanezca alerta para las interacciones del usuario.

En un modo de espera de potencia continua, el transmisor de potencia 101 puede mantener su punto de funcionamiento constante mientras proporciona la potencia de espera al receptor de potencia 105. El receptor de potencia 105 no necesita comunicar ningún mensaje al transmisor de potencia 101 durante la espera.

El transmisor de potencia 101 puede salir de la fase de espera 515 cuando es interrumpido por un evento, por ejemplo, cuando se recibe un mensaje activo de reactivación desde el receptor de potencia 105. Como alternativa, el evento desencadenante podría ser un tiempo muerto que indique que se debe entrar en la fase de ping 503. Por tanto, en algunas realizaciones, el sistema puede salir a intervalos regulares de la fase de espera alimentada 515, 517 para iniciar un ping con el fin de detectar si el receptor de potencia 105 requiere que se inicialice una fase de transferencia de potencia.

En algunas realizaciones, es posible que la señal de potencia no se proporcione continuamente, pero se puede proporcionar intermitentemente. En algunas realizaciones, se utiliza un suministro discontinuo de la señal de potencia durante la fase de espera 515, 517, por ejemplo, proporcionando una señal de potencia a intervalos de tiempo repetidos. En algunas realizaciones, el requisito de señal de potencia de espera puede indicar un ciclo de trabajo requerido o, de manera equivalente, cuando los intervalos de tiempo de suministro de potencia son constantes, el intervalo de tiempo entre los intervalos de tiempo. Tal funcionamiento discontinuo puede ser más práctico y fácil de implementar en algunas realizaciones. También puede resultar en una reducción del consumo energético.

En un modo de espera discontinuo, el transmisor de potencia puede proporcionar la señal de potencia en pulsos a intervalos de tiempo equidistantes. El receptor de potencia puede comunicar el ancho de pulso requerido, el ciclo de trabajo y/o el tiempo entre intervalos en el requisito de señal de potencia de espera.

A modo de ejemplo, la versión 1.0 o la versión 1.1 del estándar Qi puede modificarse para permitir que un receptor de potencia configure el ancho de pulso, así como el intervalo de tiempo de dicha señal de potencia discontinua del transmisor de potencia. La ampliación se puede implementar con un nuevo paquete que el receptor de potencia puede comunicar durante la fase de configuración. El transmisor de potencia puede aplicar entonces estos valores cuando entre en la fase de espera.

Por ejemplo, se puede transmitir el siguiente mensaje desde el receptor de potencia 105 al transmisor de potencia 101:

Intervalo de tiempo: Este campo contiene un valor entero, sin signo, del tiempo entre el inicio de dos pulsos sucesivos de potencia de espera. El bit menos significativo representa un valor de 10 ms. El intervalo de tiempo máximo es de aproximadamente 2,5 segundos.

Ancho de pulso: Este campo contiene un valor entero sin signo de la duración de un pulso de potencia de espera. El bit menos significativo representa un valor de 2 ms. La duración máxima del pulso es de aproximadamente 0,5 segundos.

En los ejemplos anteriores, el receptor de potencia 105 está dispuesto para extraer potencia de la señal de potencia durante la fase de espera. Sin embargo, aunque esto puede ser ventajoso en muchas realizaciones, no es esencial en todas las realizaciones. Por ejemplo, si se utiliza un suministro intermitente de una señal de potencia durante la fase de espera para permitir que el receptor de potencia 105 indique que desea una transferencia de potencia utilizando una modulación de carga, el receptor de potencia 105 no puede extraer ninguna energía de la señal de potencia, sino que simplemente la usa para hacer posible la comunicación. En algunas realizaciones, el transmisor de potencia 101 puede proporcionar una señal que se usa tanto para comunicar un mensaje por modulación de carga como para alimentar.

Por tanto, en algunas realizaciones, el receptor de potencia 105 puede disponerse para comunicar mensajes al transmisor de potencia 101 durante la fase de espera 515, 517 modulando la carga de la señal de potencia. Este planteamiento puede permitir, por ejemplo, que el receptor de potencia 105 transmita un mensaje de reactivación al transmisor de potencia 101. Por tanto, el receptor de potencia 105 puede utilizar la señal de potencia para indicar que la fase de espera 515, 517 debe terminarse y que debe iniciarse un proceso de transferencia de potencia. Como la señal de potencia durante la fase de espera 515, 517 está controlada por el receptor de potencia 105, esto permite que el receptor de potencia 105 controle el transmisor de potencia 101 para transmitir la señal óptima para el receptor de potencia 105 específico.

Por ejemplo, si se proporciona una señal de potencia intermitente, el receptor de potencia 105 puede controlar el intervalo de tiempo entre los intervalos en los que se proporciona una señal de potencia y, por tanto, puede controlar el tiempo máximo entre las posibilidades para transmitir un mensaje de reactivación por modulación de carga. Para un receptor de potencia 105 que requiere un encendido muy rápido desde el modo de espera, se proporciona una señal de potencia con un corto periodo de tiempo entre intervalos de la señal de potencia, mientras que para un receptor de potencia 105 que no requiere un encendido rápido desde el modo de espera, se proporciona una señal de potencia con un periodo de tiempo potencialmente mucho más largo entre los intervalos de la señal de potencia. Por tanto, el funcionamiento se puede optimizar para el receptor de potencia 105 y la aplicación individual.

En contextos en los que se utiliza una señal intermitente para permitir que los mensajes del receptor de potencia 105 se proporcionen al transmisor de potencia 101 por modulación de carga, se puede considerar que cada uno de los intervalos de encendido corresponde a un ping (de manera similar al estándar Qi). Por tanto, el transmisor de potencia 101 puede proporcionar una señal que hace un ping al receptor de potencia 105 para ver si este quiere salir de la fase de espera 515, 517. Si se recibe un mensaje de reactivación en respuesta al ping (es decir, la señal de potencia está encendida en un intervalo de tiempo), el transmisor de potencia 101 puede salir de la fase de espera 515, 517 para inicializar una transferencia de potencia. El mensaje de reactivación puede ser, por ejemplo, el mismo mensaje que se aplica en la fase de ping convencional de un sistema Qi, es decir, el sistema puede seguir el protocolo y las especificaciones de la fase de ping.

Dicho mensaje de reactivación puede utilizarse concretamente para indicar que el receptor de potencia 105 desea iniciar una operación de carga para una reserva de energía interna. Por ejemplo, el receptor de potencia 105 puede monitorizar continuamente el nivel de almacenamiento de energía de una reserva interna de energía (por ejemplo, la carga de un condensador o de una batería interna). Si este nivel cae por debajo de un umbral dado, es conveniente recargar la batería. Por lo tanto, inicialmente, cuando el nivel está por encima del umbral, el receptor de potencia 105 responde al ping proporcionado durante la fase de espera 515, 517 con un mensaje que indica que no es necesaria ninguna transferencia de potencia. Sin embargo, si el nivel cae por debajo del umbral, procede a responder con un mensaje que indica que se requiere una transferencia de potencia. En respuesta, el sistema inicia una transición directa o indirecta a la fase de transferencia de potencia 511, 513. El receptor de potencia 105 procede entonces a cargar la reserva de energía utilizando la potencia de la señal de potencia durante la fase de transferencia de potencia 511, 513. Cuando la carga está completa, el receptor de potencia 105 transmite un mensaje indicando que no se requiere ninguna transferencia más de potencia y que el sistema debe entrar en la fase de espera 515, 517.

En un ejemplo de este tipo, el transmisor de potencia 101 envía un ping al receptor de potencia 105 que se aprovecha para recargar el almacenamiento de energía del receptor de potencia por encima del nivel deseado. El receptor de potencia 105 puede establecer el período entre intervalos del ping lo suficientemente corto como para permitir que el receptor de potencia 105 reactive el transmisor de potencia 101 antes de que el almacenamiento de energía del receptor de potencia 105 disminuya demasiado.

De manera más general, en respuesta a un ping del transmisor de potencia 101, el receptor de potencia 105 puede indicar si necesita potencia o no. En caso de que no necesite potencia, puede comunicar un paquete de finalización de potencia.

El tiempo del intervalo desde el final de un ping hasta el comienzo del siguiente puede estar controlado por el receptor de potencia 105. Concretamente, el receptor de potencia 105 puede transmitir un requisito de señal de potencia de espera que indica el intervalo máximo requerido que el transmisor de potencia 101 puede aplicar entre dos pings consecutivos.

A modo de ejemplo específico de un sistema que tiene un alto grado de compatibilidad con el sistema Qi, el receptor de potencia 105 puede responder a un ping inicial de la fase de ping 503, 505 comunicando los paquetes necesarios según lo requerido por el estándar Qi v 1.0 para entrar en la fase de identificación y configuración 507, 509. En esta fase, el receptor de potencia 105 puede comunicar un paquete de configuración que incluye un requisito de señal de potencia de espera que indica si el receptor de potencia 105 requiere un intervalo de ping mínimo o no durante la fase de espera.

El receptor de potencia 105 puede continuar de acuerdo con el estándar Qi hasta que desee finalizar la transferencia de potencia. El paquete de finalización de potencia del receptor de potencia 105 puede indicar entonces si el transmisor de potencia 101 debe entrar en una fase de espera 515 con algún suministro de señal de potencia o si debe entrar en la fase de selección 501 donde no se proporciona ninguna señal de potencia.

Después de entrar en la fase de espera 515, el transmisor de potencia 101 generará un ping con el intervalo de tiempo requerido. Para cada ping, el receptor de potencia 105 puede decidir si responde con un mensaje que pone fin a la inicialización de la transferencia de potencia, en cuyo caso el transmisor de potencia 101 permanecerá en la fase de espera y no procederá a las fases de configuración ni de alimentación. En algunas realizaciones, el mensaje que pone fin a la inicialización de la transferencia de potencia también puede indicar, por ejemplo, un nuevo intervalo de tiempo mínimo de ping, cómo se reactivará el transmisor de potencia a partir del modo de espera, etc.

El receptor de potencia 105 también puede decidir que se requiere una transferencia de potencia, en cuyo caso responde al ping y procede a la inicialización de la transferencia de potencia.

En algunas realizaciones, es posible que el receptor de potencia 105 no extraiga ninguna potencia de la señal de ping, sino que solo la utilice como un medio para la modulación de carga. Sin embargo, en algunas realizaciones, la señal de ping puede ser suficientemente fuerte como para permitir que el receptor de potencia 105 extraiga potencia de la señal. En ese caso, el receptor de potencia 105 puede, por tanto, no solo utilizar la señal de ping como un medio de comunicación, sino también para suministrar potencia, por ejemplo, para recargar la reserva de energía. En muchos contextos, esto puede proporcionar una mayor flexibilidad, por ejemplo, permitiendo que se obtenga un pequeño suministro de potencia en la fase de espera, junto con la opción de una inicialización muy rápida y aun así pasiva (basada en la modulación de carga) de una operación de transferencia de potencia completa.

En otra realización, el receptor de potencia no proporciona ningún mensaje de reactivación al transmisor de potencia durante la fase de espera. En su lugar, requiere que el transmisor de potencia se encienda desde la fase de espera dentro de un período de tiempo. Una vez que el sistema entra en la fase de espera, el transmisor de potencia se encenderá entrando en la fase de ping (normal) proporcionando una señal de potencia al momento o justo antes de que supere el período de tiempo de espera. Por tanto, la fase de ping se ejecuta como parte de la fase de espera. Esto permite que el receptor de potencia recargue su reserva de energía utilizando la señal de potencia normal del transmisor de potencia. Cuando tiene suficiente carga, el receptor de potencia puede indicar que vuelva a entrar en la fase de espera. En dicha realización, el transmisor de potencia no tiene que proporcionar ninguna señal de potencia durante la fase de espera, excepto cuando la fase de ping se ejecuta como parte de la fase de espera. El resultado efectivo es equivalente a la situación en la que el transmisor de potencia proporciona una señal de ping intermitente durante la fase de espera, especialmente si el período del tiempo de espera es igual al intervalo de tiempo entre los pings intermitentes.

El planteamiento puede implementarse, por ejemplo, mediante una ampliación del estándar Qi v 1.0 o 1.1 que permite a un receptor de potencia configurar el intervalo de tiempo entre pings del transmisor de potencia en la fase de espera. La ampliación se puede implementar con un nuevo paquete que el receptor de potencia comunica durante la fase de configuración.

Un ejemplo de formato de dicho mensaje sería como sigue:

Tiempo de intervalo entre pings - el número entero, sin signo, contenido en este campo indica el intervalo de tiempo entre el final del paquete de finalización de potencia y el inicio de un nuevo ping. El valor se expresa en segundos. En caso de que el transmisor de potencia elimine la señal de potencia por cualquier otro medio que no sea el paquete de finalización de potencia, este campo indica el tiempo entre la eliminación de la señal de potencia y el inicio de un nuevo ping digital. El valor por defecto es de 60 segundos. Este valor se utilizará en caso de que el receptor de potencia no comunique este mensaje al transmisor de potencia.

Se apreciará que habitualmente el sistema puede entrar en la fase de espera 515, 517 desde la fase de transferencia de potencia 511, 513. Sin embargo, en algunos contextos, el sistema puede entrar en la fase de espera 515, 517 directamente desde la fase de configuración 507, 509 o la fase de ping 503, 505 si el receptor de potencia 105, por ejemplo, genera y transmite un mensaje que indica que no es necesario realizar una transferencia de potencia. Por ejemplo, si el protocolo requiere o permite que se comunique el requisito de señal de potencia de espera como parte de un mensaje de fase de configuración, el receptor de potencia 105 puede responder a un ping iniciando un proceso de transferencia de potencia a través de la fase de configuración 507, 509. Se puede proporcionar un nuevo requisito de señal de potencia de espera durante la fase de configuración 507, 509, después de lo cual el receptor de potencia 105 puede enviar un mensaje indicando que el sistema debe volver directamente a la fase de espera 515, 517 sin proceder a la fase de transferencia de potencia 511, 513. Esto puede proporcionar una forma eficiente de reconfigurar el funcionamiento en la fase de espera 515, 517 en muchas realizaciones.

En muchas realizaciones, el sistema puede disponerse para entrar en la fase de espera 515, 517 desde la fase de transferencia de potencia 511, 513. Concretamente, el receptor de potencia 105 puede transmitir un mensaje de finalización de fase de transferencia de potencia (concretamente, un mensaje de finalización de potencia (cuando ya no requiere un suministro de potencia de la fase de transferencia de potencia 515, 517). En respuesta a la recepción de tal mensaje, el transmisor de potencia 101 puede entrar en la fase de espera 515 y empezar a proporcionar una señal de potencia según lo definido por un requisito de señal de potencia de espera recibido previamente (por ejemplo, recibido como parte de la fase de configuración 507, 509). En algunas realizaciones, el mensaje de finalización de fase de transferencia de potencia puede indicar si el sistema debe entrar en la fase de espera 515, 517 o si debe entrar en otra fase (concretamente, la fase de selección 501 en la que no se proporciona ninguna señal de potencia).

Concretamente, para un sistema Qi mejorado, el receptor de potencia puede poner fin a la fase de transferencia de potencia transmitiendo un Paquete de Finalización de Transferencia de Potencia con el siguiente formato:

Código de Finalización de Transferencia de Potencia: Este campo identifica el motivo de la solicitud de Finalización de Transferencia de Potencia, como se muestra en la Tabla 0-2 de la versión 1.0 y 1.1 de la especificación Qi. El receptor de potencia habitualmente no transmitirá Paquetes de Finalización de Transferencia de Potencia que contengan alguno de los valores que la Tabla 0-2 enumera como reservados.

Sin embargo, en el sistema Qi mejorado, el campo Código de Finalización de Transferencia de Potencia se ha actualizado de manera que puede indicar que el motivo para poner fin a la fase de transferencia de potencia es que el sistema debe entrar en la fase de espera.

Los Códigos de Finalización de Transferencia de Potencia pueden ser concretamente:

El receptor de potencia puede utilizar los códigos de la siguiente manera

- 0x00 como se especifica en la versión 1.0 de la especificación Qi.

- 0x01 como se especifica en la versión 1.0 de la especificación Qi.

- 0x02 como se especifica en la versión 1.0 de la especificación Qi.

- 0x03 como se especifica en la versión 1.0 de la especificación Qi.

- 0x04 como se especifica en la versión 1.0 de la especificación Qi.

- 0x05 como se especifica en la versión 1.0 de la especificación Qi.

- 0x06 como se especifica en la versión 1.0 de la especificación Qi.

- 0x07 como se especifica en la versión 1.0 de la especificación Qi.

- 0x08 como se especifica en la versión 1.0 de la especificación Qi.

- 0x09 El Receptor usa este valor para indicar que el transmisor de potencia 101 debe entrar en la fase de espera. En algunas realizaciones, el mensaje de requisito puede comunicarse como parte de la fase de transferencia de potencia 511, 513. Por ejemplo, se puede comunicar como parte del mensaje de finalización de fase de transferencia de potencia.

De hecho, en algunas realizaciones, la transmisión del mensaje de finalización de fase de transferencia de potencia puede proporcionar en sí misma el requisito de señal de potencia de espera. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el receptor de potencia 105 al final de la fase de transferencia de potencia 511, 513 y como preparación para la fase de espera 515, 517, puede transmitir mensajes de control que establecen el nivel de potencia de la señal de potencia a un nivel deseado para la señal de potencia durante la fase de espera 515, 517. Concretamente, el receptor de potencia 105 puede primero desconectar la carga mientras permanece en la fase de transferencia de potencia 511, 513. A continuación, puede proceder a transmitir una serie de mensajes de error de control de potencia lo que da como resultado que el nivel de potencia de la señal de potencia se reduzca a un nivel deseado para la fase de espera 515, 517. Cuando se alcanza este nivel, el receptor de potencia 105 transmite el mensaje de finalización de fase de transferencia de potencia lo que da como resultado que el transmisor de potencia 101 entre en la fase de espera 515, 517. El transmisor de potencia 101 procede entonces a mantener la señal de potencia en este valor. Por tanto, el mensaje de finalización de fase de transferencia de potencia proporciona una indicación de que el nivel de potencia actual de la señal de potencia debe mantenerse en la fase de espera 515, 517. El transmisor de potencia 101 procede entonces a mantener este nivel constante sin ningún bucle de control de potencia.

En muchas realizaciones, el receptor de potencia 105 puede transmitir el requisito como parte de la fase de configuración 507, 509 antes de la fase de transferencia de potencia 511, 513. La fase de configuración 507, 509 puede, en algunas realizaciones, realizarse solo antes de la fase de transferencia de potencia 511, 513 para algunos casos en los que se inicializa la fase de transferencia de potencia (concretamente, tal como la primera vez que el receptor de potencia 105 procede a la fase de transferencia de potencia 511, 513 desde la fase de espera o la fase de ping).

Por tanto, el mensaje de requisito se puede proporcionar significativamente antes de entrar en la fase de espera 515, 517 y puede formar parte de la configuración general del funcionamiento del sistema de transferencia de potencia. El requisito puede ser concretamente parte de una subfase de negociación de la fase de configuración 507, 509.

Proporcionar el mensaje de requisito como parte de la fase de configuración 507, 509 puede facilitar el funcionamiento en muchas realizaciones y, a menudo, puede reducir las modificaciones requeridas en los sistemas y estándares existentes para soportar la introducción de una fase de espera como la que se ha descrito.

Además, el sistema puede disponerse para configurar varios otros aspectos del funcionamiento del sistema en relación con la fase de espera 515, 517 (habitualmente, pero no necesariamente como parte de la fase de configuración 507, 509 (y concretamente la subfase de negociación).

Por ejemplo, el receptor de potencia 105 puede configurar el transmisor de potencia 101 para realizar una actividad que realizará el transmisor de potencia al salir de la fase de espera 515, 517.

Concretamente, si el transmisor de potencia 101 recibe un mensaje de reactivación activo o pasivo, saldrá de la fase de espera 515, 517.

En muchas realizaciones, el sistema puede salir de la fase de espera 51, 517 para entrar en la fase de ping 503, 505. El sistema puede proceder entonces a utilizar el mismo planteamiento para establecer una transferencia de potencia que cuando el sistema entra en la fase de ping 503, 505 desde la fase de selección 501. Este planteamiento puede permitir que se siga el mismo planteamiento y puede proporcionar mejor compatibilidad con versiones anteriores, mayor robustez, una implementación más fácil y/o menor complejidad.

En otras realizaciones, el proceso que hace que el sistema salga de la fase de espera 515, 517 puede corresponder al proceso realizado en la fase de ping 503, 505. Por ejemplo, cuando se utilizan pings en la fase de espera 515, 517, estos pueden corresponder a los utilizados en la fase de ping 503, 505 y pueden utilizarse los mismos protocolos, etc. Por lo tanto, no hay necesidad de repetir el proceso entrando en la fase de ping 503, 505 y, en algunas realizaciones, el sistema entra, por lo tanto, en la fase de configuración 507, 509 directamente desde la fase de espera 515, 517. En algunas realizaciones, la operación además puede omitir la fase de configuración 507, 509. Por tanto, en algunas realizaciones, el transmisor de potencia 101 y el receptor de potencia 105 pueden entrar directamente en la fase de transferencia de potencia 511, 513 al salir de la fase de espera 515, 517. Tal planteamiento puede permitir una inicialización mucho más rápida y eficiente de una fase de transferencia de potencia 511, 513. Esto puede ser particularmente adecuado para contextos en los que se utilizan operaciones de fase de transferencia de potencia relativamente cortas, pero frecuentes (por ejemplo, para mantener la carga en un condensador). Sin embargo, un inconveniente es que la transferencia de potencia no está (re)configurada para la ejecución de la fase de transferencia de potencia individual. Normalmente, el transmisor de potencia 101 procederá a aplicar los parámetros de terminación de la fase anterior de transferencia de potencia 511, 513. A modo de otro ejemplo, la fase de transferencia de potencia 511, 513 puede iniciarse con valores de parámetros nominales.

Los diferentes planteamientos pueden tener diferentes ventajas y desventajas.

En algunas realizaciones, el receptor de potencia 105 puede controlar cómo debe salir el transmisor de potencia 101 de la fase de espera y concretamente si se debe omitir la fase de configuración.

Esto se puede configurar concretamente durante la fase de configuración 507, 509. La fase de configuración 507, 509 también puede utilizarse, por ejemplo, para definir si se debe utilizar un funcionamiento continuo o discontinuo, si se utilizan mensajes de reactivación activos o pasivos, etc.

Se apreciará que se puede utilizar el mismo mensaje para proporcionar tales datos de configuración y para proporcionar el requisito de señal de potencia de espera.

Concretamente, durante la fase de configuración el receptor de potencia 105 puede comunicar información de configuración para dar instrucciones al transmisor de potencia

- en qué casos debe reactivarse el transmisor de potencia 101, concretamente, si la reactivación se proporciona como una señal de reactivación activa o como una señal de reactivación pasiva;

- si el transmisor de potencia 101 tiene que proporcionar una señal de potencia de espera durante la fase de espera 515,

- y si esta señal de potencia de espera debe ser continua o discontinua;

- y si es discontinua, cuáles son los requisitos de temporización (por ejemplo, el intervalo máximo entre pings); - cómo debe reanudarse el transmisor de potencia después de reactivarse, concretamente, si debe salir de la fase de espera para entrar directamente en la fase de transferencia de potencia o si debe entrar en la fase de configuración.

A continuación, se describe un ejemplo de ampliación del estándar Qi para permitir que un receptor de potencia configure el modo de espera de un transmisor de potencia. La ampliación se puede implementar añadiendo seis bits de configuración al mensaje de configuración existente definido en la versión 1.0 de la especificación Qi.

La Clase de potencia como se especifica en la versión 1.0 del estándar Qi.

La Potencia máxima como se especifica en la versión 1.0 del estándar Qi

Prop como se especifica en la versión 1.0 del estándar Qi.

ReactA si este bit se establece en UNO, el transmisor de potencia se reactivará desde el modo de espera con una señal de reactivación activa proporcionada por el receptor de potencia.

ReactB si este bit se establece en UNO, el transmisor de potencia se reactivará desde el modo de espera con una señal de reactivación pasiva proporcionada por el receptor de potencia, que podría ser un cambio de impedancia/modulación de carga proporcionada por el receptor de potencia.

Ping Si este bit se establece en UNO, el transmisor de potencia iniciará un nuevo ping dentro de tintervalo de ping después de recibir (el final de) el paquete de finalización de potencia que indica que entra en el modo de espera o de lo contrario después de eliminar la señal de potencia.

En espera Si este bit se establece en UNO, el transmisor de potencia proporciona una señal de potencia de espera al receptor de potencia después de recibir un paquete de finalización de potencia que indica que debe entrar en el modo de espera. Si este bit se establece en CERO, el transmisor de potencia no proporciona una señal de potencia de espera después de recibir un paquete de finalización de potencia, independientemente del contenido de este paquete. Cont Si este bit se establece en UNO, la señal de potencia de espera será continua. Si este bit se establece en CERO, la señal de potencia de espera será discontinua.

R2PT Si este bit se establece en UNO, el transmisor de potencia vuelve al modo de transferencia de potencia después de la detección de una señal de reactivación del receptor de potencia. Si otro evento ha interrumpido al transmisor de potencia antes, el transmisor de potencia empieza con un ping. El transmisor de potencia debe asegurarse de que el receptor de potencia todavía está presente.

Reservado como se especifica en la versión 1.0 del estándar Qi.

Recuento como se especifica en la versión 1.0 del estándar Qi.

La descripción anterior se ha centrado en describir la fase de espera 515, 517 como una fase completamente distinta de la fase de selección 501 y de la fase de ping 503, 505. Sin embargo, se apreciará que, en algunas realizaciones, el funcionamiento en las fases puede ser muy similar y de hecho puede haber cierto solapamiento entre las fases, y que la misma funcionalidad puede utilizarse en más de una de las fases.

Por ejemplo, los pings proporcionados en la fase de espera 515, 517 pueden corresponder directamente a los pings proporcionados en la fase de ping 503, 505 y, de hecho, en algunos contextos se puede considerar que la fase de espera 515, 517 proporciona un funcionamiento en paralelo como la fase de ping 503, 505, pero controlada por el requisito de señal de potencia de espera del receptor de potencia 105.

De hecho, en algunas realizaciones donde se usa una señal de potencia discontinua y una modulación de carga pasiva, la fase de espera 515, 517 se puede implementar cambiando el transmisor de potencia 101 entre la fase de selección 501 y la fase de ping 503, 505 de conformidad con el requisito de la señal de potencia de espera del receptor de potencia 105.

Concretamente, si la fase de selección 501 se implementa como un proceso computacional y la fase de ping 503, 505 se implementa como un segundo proceso computacional, la fase de espera 515, 517 puede ser implementada por el transmisor de potencia 101 ejecutando el primer proceso computacional y cambiando temporalmente al segundo proceso computacional a intervalos dados por la indicación de temporización proporcionada por el requisito de señal de potencia de espera.

Por tanto, en algunas realizaciones, la fase de espera puede incluir subfases, como, por ejemplo, otras fases del estándar Qi. Concretamente, la fase de espera puede consistir o estar comprendida en la fase de selección y en la fase de ping. En tales realizaciones, el primer mensaje del receptor de potencia 105 puede proporcionar una indicación de temporización relacionada con la transición entre la fase de selección y la fase de ping.

Por ejemplo, la fase de espera puede consistir en la fase de selección y la fase de ping. El transmisor de potencia 101 puede entrar en la fase de espera entrando primero en la fase de selección. Luego, permanece en la fase de selección hasta que pasa a la fase de ping (que también se considera parte de la fase de espera). La temporización de esta transición puede estar determinada por el primer mensaje del receptor que puede indicar en concreto una duración máxima para la fase de selección antes de entrar en la fase de ping. En el ejemplo, la señal de potencia proporcionada en la fase de espera corresponde así a la señal de potencia cuando está en la (sub)fase de ping sin que se proporcione ninguna señal de potencia cuando está en la (sub)fase de selección. Por tanto, en el ejemplo, el mensaje del receptor de potencia 105 indica cómo debe funcionar la señal de potencia en la fase de espera (que comprende la fase de selección y la fase de ping) proporcionando información de temporización para las transiciones de la fase de selección a la fase de ping.

En el ejemplo, se introduce así un nuevo mensaje que informa al transmisor de potencia del intervalo máximo permitido entre fases de ping. El transmisor de potencia procede a funcionar en la fase de selección, pero cambia a la fase de ping como lo indica el mensaje. El receptor de potencia 105 puede iniciar entonces una salida de la fase de espera procediendo a la fase de configuración o de transferencia de potencia. Como alternativa, el sistema puede permanecer en la fase de espera y, en consecuencia, puede volver a la fase de selección. Cuando haya estado en esta fase durante el tiempo indicado por el mensaje, el transmisor de potencia 101 puede volver a entrar en la fase de ping, etc. Se apreciará que, en la descripción anterior, por razones de claridad, se han descrito realizaciones de la invención con referencia a diferentes circuitos, unidades y procesadores funcionales. Sin embargo, resultará evidente que se puede utilizar cualquier distribución adecuada de funcionalidades entre diferentes circuitos, unidades y procesadores funcionales sin desviarse por ello de la invención. Por ejemplo, la funcionalidad ilustrada para ser realizada por procesadores o controladores distintos puede ser realizada por el mismo procesador o controladores. Así pues, las referencias a unidades o circuitos funcionales específicos deben verse únicamente como referencias a medios adecuados para proporcionar la funcionalidad descrita, en lugar de como indicaciones de una estructura u organización lógica o física estricta.

La invención puede implementarse de cualquier forma adecuada incluyendo hardware, software, firmware o cualquier combinación de los mismos. La invención, opcionalmente, puede implementarse al menos parcialmente como un software informático que se ejecuta en uno o más procesadores de datos y/o procesadores de señales digitales. Los elementos y componentes de un modo de realización de la invención pueden implementarse física, funcional y lógicamente de cualquier manera adecuada. De hecho, la funcionalidad puede implementarse en una única unidad, en una pluralidad de unidades o como parte de otras unidades funcionales. En este sentido, la invención puede implementarse en una única unidad o puede distribuirse física y funcionalmente entre diferentes unidades, circuitos y procesadores.

Aunque la presente invención se ha descrito en relación con algunas realizaciones, no se pretende que esté limitada a la forma específica establecida en este documento. Por el contrario, el alcance de la presente invención solo está limitado por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método de funcionamiento para un transmisor de potencia (101) de un sistema de transferencia de potencia inductiva que comprende el transmisor de potencia (101) y un receptor de potencia (105), soportando el sistema de transferencia de potencia inductiva la comunicación desde el receptor de potencia (105) al transmisor de potencia (101), comprendiendo el método que el transmisor de potencia:

genere una señal de potencia inalámbrica para un receptor de potencia (105) cuando está en la fase de transferencia de potencia;

reciba un primer mensaje que comprende un requisito de señal de potencia de espera para la señal de potencia durante una fase de espera; y

proporcione la señal de potencia de acuerdo con el requisito de señal de potencia de espera durante una fase de espera,

caracterizado por que el primer mensaje indica una duración máxima de un intervalo en la fase de espera en la que el transmisor de potencia (101) no proporciona ninguna señal de potencia.

2. El método de la reivindicación 1, en donde el requisito de señal de potencia de espera es indicativo de un requisito de potencia de la señal de potencia durante la fase de espera.

3. El método de la reivindicación 2, en donde el requisito de señal de potencia de espera representa una potencia mínima para una funcionalidad reducida del receptor de potencia (105).

4. El método de la reivindicación 1 o 2, en donde el transmisor de potencia (101) proporciona la señal de potencia de manera intermitente durante la fase de espera, y el requisito de señal de potencia de espera es indicativo de una temporización de intervalos de tiempo en los que se proporciona la señal de potencia.

5. El método de la reivindicación 1 o 2, que además comprende que el transmisor de potencia (101) avance a la fase de transferencia de potencia en respuesta a la recepción de un mensaje de reactivación desde el receptor de potencia (105) durante la fase de espera.

6. Un método de funcionamiento para un sistema de transferencia de potencia inductiva que comprende un transmisor de potencia (101) que genera una señal de potencia inalámbrica para un receptor de potencia (105) cuando está en una fase de transferencia de potencia, soportando el sistema de transferencia de potencia inductiva la comunicación desde el receptor de potencia (105) al transmisor de potencia (101), comprendiendo el método las etapas de la reivindicación 1, y comprendiendo, además:

que el receptor de potencia (105) transmita (507) el primer mensaje al transmisor de potencia (101).

7. El método de la reivindicación 6, en donde el receptor de potencia (105) determina un nivel de almacenamiento de energía para una reserva de energía del receptor de potencia (105) y transmite un segundo mensaje al transmisor de potencia (101) durante la fase de espera si el nivel de almacenamiento de energía está por debajo de un umbral; y en donde el receptor de potencia (105) y el transmisor de potencia (101) inician una operación de transferencia de potencia si se transmite el segundo mensaje.

8. El método de la reivindicación 6, en donde el receptor de potencia (105) está dispuesto para transmitir el primer mensaje durante la fase de transferencia de potencia.

9. El método de la reivindicación 6, en donde el transmisor de potencia (101) está dispuesto para entrar en la fase de espera en respuesta a la recepción de un mensaje de finalización de la fase de transferencia de potencia.

10. El método de la reivindicación 6, en donde el receptor de potencia (105) está dispuesto para transmitir un segundo mensaje al transmisor de potencia (101) indicando una actividad que debe realizar el transmisor de potencia (101) en respuesta a la recepción de un mensaje de reactivación.

11. El método de la reivindicación 10, en donde el segundo mensaje indica una fase en la que el transmisor de potencia (101) debe entrar después de reactivarse tras la fase de espera.

12. Un transmisor de potencia para un sistema de transferencia de potencia inductiva que comprende el transmisor de potencia (101) y un receptor de potencia (105), soportando el sistema de transferencia de potencia inductiva la comunicación desde el receptor de potencia (105) al transmisor de potencia (101), comprendiendo el transmisor de potencia:

un generador (207) para generar una señal de potencia inalámbrica para el receptor de potencia (105) cuando está en una fase de transferencia de potencia;

un receptor (213) para recibir un primer mensaje que comprende un requisito de señal de potencia de espera para la señal de potencia durante una fase de espera; y

una unidad de espera (203, 207) para proporcionar la señal de potencia de acuerdo con el requisito de señal de potencia de espera durante la fase de espera,

13. Un receptor de potencia para un sistema de transferencia de potencia inductiva que comprende un transmisor de potencia (101) para generar una señal de potencia inalámbrica para el receptor de potencia (105) cuando está en una fase de transferencia de potencia, soportando el sistema de transferencia de potencia inductiva la comunicación desde el receptor de potencia (105) al transmisor de potencia (101), comprendiendo el receptor de potencia (105):

una unidad de potencia (317) para extraer potencia de la señal de potencia cuando está en la fase de transferencia de potencia;

un transmisor (305) para transmitir un primer mensaje al transmisor de potencia (101), comprendiendo el primer mensaje un requisito de señal de potencia de espera para la señal de potencia durante una fase de espera; y un receptor (317) para recibir la señal de potencia cuando está en la fase de espera, caracterizado por que el primer mensaje indica una duración máxima de un intervalo en la fase de espera en la que el transmisor de potencia (101) no proporciona ninguna señal de potencia.