CN104521106A - 无线电力发送器、无线电力接收器及其控制方法 - Google Patents

无线电力发送器、无线电力接收器及其控制方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于控制用于将充电电力发送到无线电力接收器的无线电力发送器的方法。本发明的控制方法包括步骤：调节无线电力发送器的内部阻抗，使得在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化被设定到不同于第一阻抗变化的第二阻抗变化；施加用于检测无线电力接收器的检测电力；在检测电力的施加期间检测第二阻抗变化，以便检测无线电力接收器；并将在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化从第二阻抗变化改变到第一阻抗变化。

Description

无线电力发送器、无线电力接收器及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种无线电力发送器、无线电力接收器及其控制方法，并且更具体地涉及一种可无线发送/接收充电电力的无线电力发送器、无线电力接收器及其控制方法。
背景技术
诸如移动电话机、个人数字助理(PDA)等之类的移动终端由可充电电池供电。移动终端的电池是由单独的充电设备用电能充电。典型地，在充电设备和电池的每一个的外侧上形成单独的接触端子，并通过两个独立的接触端子之间的接触彼此电连接充电设备和电池。
然而，在这种接触型充电方案中，接触端子向外突出，并且因此容易被外来物质污染。结果不正确地执行电池充电。此外，在接触端子暴露于潮湿时，可能不会正确地执行电池充电。
为了解决上述问题，最近已开发出并在许多电子设备中使用无线充电技术或非接触充电技术。
无线充电技术使用无线电力发送和接收，并且例如对应于下述系统：在所述系统中，如果在没有将移动电话机连接到单独的充电连接器的情况下仅将电池放到充电垫上，则电池被自动充电。典型地，已知无线充电技术通常用在无线电动牙刷或无线电动剃须刀中。无线充电技术可改善防水功能，这是因为它可被用来对电子设备进行无线充电。因为不需要有线充电器，所以无线充电技术可改善电子设备的便携性。因此，预计在即将到来的电动汽车时代，与无线充电技术相关的技术将得到重点开发。
无线充电技术主要包括：使用线圈的电磁感应方案、使用共振的共振方案、以及将电能转换成微波并发送微波的射频(RF)/微波辐射方案。
到现在为止，使用电磁感应方案的无线充电技术已经是主流。然而，近来，在国内外通过使用微波而越过数十米距离无线发送电力的实验已经成功。因此，预计将在不久的将来实现在其中可随时随地对所有电子设备进行无线充电的环境。
使用电磁感应的电力传输方法对应于用于在初级线圈和次级线圈之间传输电力的方案。在磁铁接近线圈时，生成感应的电流。发送端通过使用感应电流生成磁场，而接收端根据磁场的变化、通过感应电流而生成电能。这种现象被称为磁感应现象，并且使用这种现象的电力传输方法具有优异的能量传输效率。
关于共振方案，在2005年，麻省理工学院(MIT)的Soljacic教授公布了下述系统：在该系统中，通过使用被称为耦合模式理论的共振方案的电力传输原理，即使在待充电的设备离充电设备几米远时，也能将电力从充电设备无线传送到待充电的设备。MIT研究小组的无线充电系统采用被称为“共振”的物理原理，其中当音叉以特定频率振荡时，音叉旁边的酒杯将以相同频率振荡。MIT研究小组使得包含电能的电磁波共振而不是使得声音共振。已知的是：不同于其它电磁波，共振电能不影响周围的机器和人体，这是因为共振电能仅仅被直接传送到具有谐振频率的设备，并且其未被使用的部分被重新吸收到电磁场中，而不是散布到空气中。
同时，无线电力发送器需要开发用于检测无线电力接收器的方法。在为了进行无线充电而将无线电力接收器放置在无线电力发送器上时，无线电力发送器检测放置的无线电力接收器，并且可将充电电力发送到放置的无线电力接收器。具体地，当未放置无线电力接收器时，无线电力发送器不发送充电电力。仅当放置无线电力接收器时，无线电力发送器才发送充电电力。因此，有必要开发其中无线电力发送器检测无线电力接收器的方法。
发明内容
技术问题
本发明各种实施例的一个方面是提供其中无线电力发送器基于阻抗变化来检测无线电力接收器的方法。
技术方案
根据本发明一方面，提供一种用于将充电电力发送到无线电力接收器的无线电力发送器的控制方法。所述控制方法可包括：调节无线电力发送器的内部阻抗，使得在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化被设定到不同于第一阻抗变化的第二阻抗变化；施加用于检测无线电力接收器的检测电力；在施加检测电力时检测第二阻抗变化并检测无线电力接收器；以及将在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化从第二阻抗变化改变到第一阻抗变化。
根据本发明另一方面，提供一种用于将充电电力发送到无线电力接收器的无线电力发送器。所述无线电力发送器可包括：阻抗变化单元，其将在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化设定到第一阻抗变化和第二阻抗变化之一；电力发送单元，其将充电电力发送到无线电力接收器；以及控制单元，其执行控制操作，用于将在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化设定到第二阻抗变化，将用于检测无线电力接收器的检测电力施加到电力发送单元，并当在施加检测电力的同时检测到第二阻抗变化和检测到无线电力接收器时，将在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化从第二阻抗变化改变到第一阻抗变化。
根据本发明又一方面，提供一种用于从无线电力发送器接收充电电力的无线电力接收器的控制方法。所述控制方法可包括：将无线电力接收器的内部阻抗设定到不同于第一阻抗的第二阻抗；检测用于将无线电力接收器的内部阻抗从第二阻抗改变到第一阻抗的阻抗变化条件，或从无线电力发送器接收阻抗变化命令；并在检测到阻抗变化条件或接收到阻抗变化命令时，将无线电力接收器的内部阻抗从第二阻抗改变到第一阻抗。
根据本发明再一方面，提供一种用于从无线电力发送器接收充电电力的无线电力接收器。所述无线电力接收器可包括：阻抗变化单元，其将无线电力接收器的内部阻抗设定到第一阻抗和不同于第一阻抗的第二阻抗中的一个；以及控制单元，其在检测到用于将无线电力接收器的内部阻抗从第二阻抗改变到第一阻抗的阻抗变化条件时，将无线电力接收器的内部阻抗从第二阻抗改变到第一阻抗。
根据本发明仍一方面，提供一种用于从无线电力发送器接收充电电力的无线电力接收器。所述无线电力接收器可包括：阻抗变化单元，其将无线电力接收器的内部阻抗设定到第一阻抗和不同于第一阻抗的第二阻抗中的一个；通信单元，其从无线电力发送器接收用于将无线电力接收器的内部阻抗从第二阻抗改变到第一阻抗的阻抗变化命令；以及控制单元，其在接收到阻抗变化命令时，将无线电力接收器的内部阻抗从第二阻抗改变到第一阻抗。
根据本发明的进一步的另一方面，提供一种用于将充电电力发送到无线电力接收器的无线电力发送器。所述无线电力发送器可包括：电力发送单元，其将充电电力发送到无线电力接收器；控制单元，其将用于检测无线电力接收器的检测电力施加到电力发送单元并检测阻抗变化，以及在期间施加检测电力的时段中检测无线电力接收器；以及通信单元，其在已检测到无线电力接收器时发送用于将无线电力接收器的内部阻抗从第二阻抗改变到不同于第二阻抗的第一阻抗的阻抗变化命令。
根据本发明的再进一步的另一方面，提供一种用于将充电电力发送到无线电力接收器的无线电力发送器的控制方法。所述控制方法可包括：施加用于检测无线电力接收器的检测电力；检测阻抗变化，并在期间施加检测电力的时段中检测无线电力接收器；并在已检测到无线电力接收器时发送用于将无线电力接收器的内部阻抗从第二阻抗改变到不同于第二阻抗的第一阻抗的阻抗变化命令。
有益技术效果
根据本发明各种实施例，提供了其中无线电力发送器基于阻抗变化来检测无线电力接收器的方法。特别地，根据本发明的实施例，可如此设计无线电力发送器，使得在放置无线电力接收器的情况下的阻抗变化在用于检测无线电力接收器的时段期间较大。此外，在发送充电电力时，根据本发明的实施例，无线电力发送器可通过再调节阻抗而提高充电电力传输效率。此外，根据本发明的实施例，可如此设计无线电力接收器，使得在放置无线电力接收器的情况下的阻抗变化在用于检测无线电力接收器的时段期间较大。此外，在接收充电电力时，根据本发明的实施例，无线电力接收器可通过再调节阻抗来提高充电电力传输效率。
附图说明
图1是图示无线充电系统的整体操作的原理图。
图2是图示根据本发明一实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的框图。
图3是图示根据本发明一实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的详细框图。
图4是图示根据本发明一实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的操作的信号流图。
图5是图示根据本发明另一实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的操作的流程图。
图6是根据图5的实施例的由无线电力发送器施加的电力量对时间轴的图表。
图7是图示根据本发明一实施例的无线电力发送器的框图。
图8是图示根据本发明一实施例的无线电力发送器的控制方法的流程图。
图9是图示根据本发明一实施例的无线电力接收器的框图。
图10A和10B是图示根据本发明各种实施例的无线电力接收器的控制方法的流程图。
具体实施方式
下文中，将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。应当指出的是：附图的相同组件在任何地方都由相同的参考数字指定。在本发明的下列描述中，当在此并入的已知功能和配置可能使本发明的主题相当不清楚时，将省略对其的详细描述。
图1是图示无线充电系统的整体操作的原理图。参照图1，无线充电系统包括无线电力发送器100和一个或多个无线电力接收器110-1、110-2和110-n。
无线电力发送器100可将电力1-1、电力1-2和电力1-n分别无线发送到一个或多个无线电力接收器110-1、110-2和110-n。更具体地，无线电力发送器100可将电力1-1、电力1-2和电力1-n仅仅无线发送到在经历预定的验证过程之后被验证的无线电力接收器。
无线电力发送器100可形成到无线电力接收器110-1、110-2和110-n的电连接。例如，无线电力发送器100可将具有电磁波形式的无线电力发送到无线电力接收器110-1、110-2和110-n中的每一个。
同时，无线电力发送器100可与无线电力接收器110-1、110-2和110-n执行双向通信。这里，无线电力发送器100和无线电力接收器110-1、110-2和110-n可处理或发送和接收分组2-1、2-2和2-n，其中每个分组都包括预定帧。下面将更详细地描述这种帧。特别是可通过使用移动通信终端、PDA、个人媒体播放器(PMP)、智能电话机等实现无线电力接收器。
无线电力发送器100可向一个或多个无线电力接收器110-1、110-2和110-n无线提供电力。例如，在共振方案中，无线电力发送器100可将电力发送给一个或多个无线电力接收器110-1、110-2和110-n。当无线电力发送器100利用共振方案时，理想的是：无线电力发送器100和一个或多个无线电力接收器110-1、110-2和1110-n之间的距离可能小于或等于30m。可替代地，当无线电力发送器100利用电磁感应方案时，理想的是：电力提供装置100和一个或多个无线电力接收器110-1、110-2和110-n之间的距离可能小于或等于10cm。
无线电力接收器110-1、110-2和110-n中的每一个可从无线电力发送器100接收无线电力，并且可对包括在其中的电池充电。此外，无线电力接收器110-1、110-2和1110-n中的每一个可向无线电力发送器100发送用于请求无线电力发送的信号、接收无线电力所需的信息、无线电力接收器的状态信息或无线电力发送器100要求的控制信息。下面将更详细地描述发送到无线电力发送器100的信号的信息。
此外，无线电力接收器110-1、110-2和1110-n中的每一个可向无线电力发送器100发送指示其充电状态的消息。
无线电力发送器100可包括诸如显示单元之类的显示装置，并且可基于从无线电力接收器110-1、110-2和110-n中的每一个接收的消息而显示无线电力接收器110-1、110-2和1110-n中的每一个的状态。此外，无线电力发送器100可显示到完成无线电力接收器110-1、110-2和110-n中的每一个的充电的预期的时间段、以及无线电力接收器110-1、110-2和110-n中的每一个的状态。
无线电力发送器100可发送用于禁用无线电力接收器110-1、110-2和110-n中的每一个的无线充电功能的控制信号。已从无线电力发送器100接收到禁用无线充电功能的控制信号的无线电力接收器可禁用其无线充电功能。
图2是图示根据本发明一实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的框图。
参照图2，无线电力发送器200可包括电力发送单元211、控制单元212和通信单元213。此外，无线电力接收器250可包括电力接收单元251、控制单元252和通信单元253。
电力发送单元211可提供无线电力发送器200所需的电力，并且可向无线电力接收器250无线提供电力。这里，电力发送单元211可供应交流(AC)形式的电力。可替代地，当供应直流(DC)形式的电力时，电力发送单元211可通过使用逆变器而将DC形式的电力转换成AC形式的电力，并且因而可供应交流形式的电力。可以内置电池的形式实现电力发送单元211。可替代地，可以以用于接收电力的接口的形式实现电力发送单元211，并且可起到从外部接收电力并向自身以外的元件供应接收的电力的作用。本领域技术人员将易于理解：如果其对应于能够提供具有预定的AC波形的电力的任何装置，则电力发送单元211不受限制。
此外，电力发送单元211可以以电磁波形式向无线电力接收器250提供具有AC波形的电力。电力发送单元211可另外包括谐振电路，并且可发送或接收预定的电磁波。当电力发送单元211被实现为谐振电路时，可改变谐振电路的环形线圈的电感L。同时，本领域的技术人员将易于理解：如果其对应于能够发送和接收电磁波的任何装置，则电力发送单元211不受限制。
控制单元212可控制无线电力发送器200的整体操作。通过使用从存储单元(未示出)读取并且是控制所需的算法、程序或应用程序，控制单元212可控制无线电力发送器200的整体操作。可以以中央处理单元(CPU)、微处理器、小型计算机等形式实现控制单元212。下面将更详细地描述控制单元212的详细操作。
通过使用预定的方案，通信单元213可与无线电力接收器250通信。通过使用近场通信(NFC)、Zigbee通信、红外数据协会通信、可见光通信、蓝牙通信、蓝牙低能(BLE)方案等，通信单元213可与无线电力接收器250的通信单元253通信。通信单元213可使用载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)算法。同时，上述通信方案仅仅用于说明的目的。因此，本发明的权利范围不受通信单元213采用的特定通信方案的限制。
同时，通信单元213可发送包括关于无线电力发送器200的信息的信号。这里，通信单元213可单播、多播或广播信号。下面的表1示出根据本发明一实施例的从无线电力发送器200发送的信号的数据结构。无线电力发送器200可在每个预设的时段中发送具有下列帧的信号，并且在下文中，该信号可被称为“通知信号”。
表1
表1中的帧类型是指指示信号类型的字段，并指示相应的信号是表1中的通知信号。协议版本字段是指示通信方案的协议类型的字段，并且例如可被分配4比特。序列号字段是指示相应的信号的顺序的字段，并且例如可被分配1字节。例如，响应于发送和接收信号的步骤，序列号可递增一。网络ID字段是指示无线电力发送器200的网络ID的字段，并且例如可被分配1字节。用于报告的RX(调度掩码)字段是指示将向无线电力发送器200提供报告的无线电力接收器的字段，并且例如可被分配1字节。下面的表2示出根据本发明一实施例的用于报告的RX(调度掩码)字段。
表2
这里，Rx1至Rx8可分别对应于无线电力接收器1至8。可如此实现用于报告的Rx(调度掩码)字段，使得具有被表达为1的调度掩码的数值的无线电力接收器提供报告。
保留的字段是为将来使用保留的字段，并且例如可被分配5字节。Rx的数量字段是指示位于无线电力发送器200周围的无线电力接收器的数量的字段，并且例如可被分配3位。
通信单元213可从无线电力接收器250接收电力信息。这里，电力信息可包括无线电力接收器250的容量、电池剩余电量、充电次数、使用、电池容量和电池充电/消耗比中的至少一个。此外，通信单元213可发送用于控制无线电力接收器250的充电功能的充电功能控制信号。充电功能控制信号可以是控制特定的无线电力接收器250的无线电力接收单元251以使能或禁用特定的无线电力接收器250的充电功能的控制信号。可替代地，电力信息可包括例如关于有线充电端子的插入、从SA模式到NSA模式的迁移、从错误情况释放等的信息。
通信单元213可从其它无线电力发送器(未示出)以及从无线电力接收器250接收信号。例如，通信单元213可从另一无线电力发送器接收具有表1中所示的帧的通知信号。
同时，如图2中所示，电力发送单元211和通信单元213被实现为不同的硬件元件，并且无线电力发送器200以带外形式执行通信。然而，这种配置被描述仅仅是出于说明目的。可替代地，在本发明中，电力发送单元211和通信单元213可被实现为一个硬件元件，并且无线电力发送器200可以以带内形式执行通信。
无线电力发送器200和无线电力接收器250可发送和接收各种信号。因此，可执行用于将无线电力接收器250预订到无线电力发送器200托管的无线电力网络并且通过无线电力的发送和接收而执行充电的过程。下面将更详细地描述上述过程。
图3是图示根据本发明一实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的详细框图。
如图3中所示，无线电力发送器200可包括电力发送单元211、控制/通信单元212/213、驱动单元214、放大单元215和匹配单元216。无线电力接收器250可包括电力接收单元251、控制/通信单元252/253、整流单元254、DC/DC转换单元255、开关单元256和负载单元257。
驱动单元214可输出具有预设的电压值的DC电力。可由控制/通信单元212/213控制由驱动单元214输出的DC电力的电压值。
从驱动单元214输出的DC电流可被输出到放大单元215。放大单元215可将DC电流放大预设的增益。此外，基于从控制/通信单元212/213输入的信号，放大单元215可将DC电力转换为AC电力。因此，放大单元215将AC电力输出到匹配单元216。
匹配单元216可执行阻抗匹配。例如，匹配单元216可调节从匹配单元216来看的阻抗，并且可控制输出电力以具有高效率或高输出。基于控制/通信单元212/213的控制，匹配单元216可调节阻抗。匹配单元216可包括线圈和电容器中的至少一种。控制/通信单元212/213可用线圈和电容器中的至少一种控制连接状态，并且从而可执行阻抗匹配。
电力发送单元211可将输入的AC电力发送到电力接收单元251。电力发送单元211和电力接收单元251可由均具有相同谐振频率的谐振电路来实现。例如，谐振频率可被确定为6.78MHz。
同时，控制/通信单元212/213可与无线电力接收器250的控制/通信单元253/252通信。
同时，电力接收单元251可接收充电电力。
整流单元254可以以DC形式整流电力接收单元251接收的无线电力，并且例如可以以二极管电桥的形式来实现。DC/DC转换单元255可将经整流的电力转换预设的增益。例如，DC/DC转换单元255可以以输出端具有5V电压的这样的方式转换整流的电力。同时，可预设可施加到DC/DC转换单元255的前端的电压的最大值和最小值。
开关单元256可将DC/DC转换单元255连接到负载单元257。根据控制单元252的控制，开关单元256可维持接通/关断状态。当开关单元256处于接通状态时，负载单元257可存储从DC/DC转换单元255输入的经转换的电力。
图4是图示根据本发明一实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的操作的信号流程图。如图4中所示，在步骤S401，无线电力发送器400可施加电力。当施加电力时，在步骤S402，无线电力发送器400可配置环境。
在步骤S403，无线电力发送器400可进入电力节省模式。在电力节省模式中，无线电力发送器400可在各自的时段中施加不同类型的检测电力信标。例如，如图4中所示，无线电力发送器400可应用步骤S404和S405的检测电力信标，并且步骤S404和S405的检测电力信标的功率值的大小可能不同。步骤S404和S405的检测电力信标中的一些或全部可具有使得能够驱动无线电力接收器450的通信单元的电力量和施加时间段。例如，通过使用步骤S404和S405的检测电力信标中的一些或全部，无线电力接收器450可驱动通信单元，并且可与无线电力发送器400通信。上述状态可被称为“零状态”。
由于无线电力接收器450的放置，无线电力发送器400可检测到负载变化。在步骤S409，无线电力发送器400可进入低功率模式。低功率模式可以是其中无线电力发送器400周期性地或非周期性地施加检测电力的模式。同时，在步骤S409，基于从无线电力发送器400接收的电力，无线电力接收器450可驱动通信单元。
在步骤S410，无线电力接收器450可将无线电力发送器(即电力发送单元(PTU))搜索信号发送到无线电力发送器400。无线电力接收器450可发送PTU搜索信号作为基于BLE的广告信号。无线电力接收器450可周期性地或非周期性地发送PTU搜索信号，并且可发送PTU搜索信号，直到无线电力接收器450从无线电力发送器400接收到响应信号，或者直到预设的时间段到来。
当从无线电力接收器450接收到PTU搜索信号时，在步骤S411，无线电力发送器400可发送无线电力接收器(即电力接收单元(PRU))响应信号。这里，PRU响应信号可建立在无线电力发送器400和无线电力接收器450之间的连接。
在步骤S412，无线电力接收器450可发送PRU静态信号。这里，PRU静态信号可以是指示无线电力接收器450的状态的信号，并且可用来请求预订由无线电力发送器400管理的无线电力网络。
在步骤S413，无线电力发送器400可发送PTU静态信号。由无线电力发送器400发送的PTU静态信号可以是指示无线电力发送器400的能力的信号。
当无线电力发送器400和无线电力接收器450发送和接收PRU静态信号和PTU静态信号时，在步骤S414和S415，无线电力接收器450可周期性地发送PRU动态信号。PRU动态信号可包括由无线电力接收器450测量的至少一条参数信息。例如，PRU动态信号可包括在无线电力接收器450的整流单元的后端的电压信息。无线电力接收器450的状态可被称为“启动状态”。
在步骤S416，无线电力发送器400可进入电力发送模式，并且可在步骤S417中发送PRU指令信号，该PRU指令信号是用于允许无线电力接收器450执行充电的指令信号。在电力发送模式中，无线电力发送器400可发送充电电力。
由无线电力发送器400发送的PRU命令信号可包括使能/禁用无线电力接收器450的充电的信息以及许可信息。可在无线电力发送器400改变无线电力接收器450的状态时发送PRU命令信号，或者可在预设的周期(例如250ms)中发送。无线电力接收器450可根据PRU指令信号改变配置，并且可在步骤S418和S419中发送用于报告无线电力接收器450的状态的PRU动态信号。由无线电力接收器450发送的PRU动态信号可包括至少一条关于无线电力接收器的电压、电流、状态及其温度的信息。无线电力接收器450的状态可被称为“接通状态”。
同时，PRU动态信号可具有如下表3中所示的数据结构。
表3
如表3中所示，PRU动态信号可包括可选字段信息、在无线电力接收器的整流单元的后端的电压信息、在无线电力接收器的整流单元的后端的电流信息、在无线电力接收器的DC/DC转换单元的后端的电压信息、在无线电力接收器的DC/DC转换单元的后端的电流信息、温度信息、在无线电力接收器的整流单元的后端的最小电压值信息、在无线电力接收器的整流单元的后端的最佳电压值信息、在无线电力接收器的整流单元的后端的最大电压值信息以及警报信息中的至少一个。
可形成警报信息以具有如下表4中所示的数据结构。
表4
7 6 5 4 3 2 1 0
过电压 过电流 过温 充电完成 TA检测 迁移 重启请求 RFU
如表4中所示，警报信息可包括过电压、过电流、过温、充电完成、TA检测(即检测有线充电端子的插入)、迁移(即迁移到SA/NSA模式)、重启请求等。
无线电力接收器450可接收PRU命令信号，并且可执行充电。例如，当无线电力发送器400具有足够的电力来对无线电力接收器450充电时，无线电力发送器400可发送用于使能充电的PRU命令信号。同时，每当充电状态改变时，可发送PRU命令信号。例如可以以250ms的时间间隔发送PRU命令信号，或者可在参数改变时发送。PRU命令信号可被设定为在预设的阈值时间段(例如一秒)内发送，虽然参数没有被改变。
同时，无线电力接收器450可检测错误的发生。在步骤S420，无线电力接收器450可向无线电力发送器400发送警报信号。警报信号可作为PRU动态信号或PRU警报信号被发送。例如，无线电力接收器450可反映在表3的PRU警报字段中的错误状况，并且可将其中反映错误状况的PRU警报字段发送到无线电力发送器400。可替代地，无线电力接收器450可将指示错误状况的警告信号发送到无线电力发送器400。当接收到警报信号时，在步骤S422，无线电力发送器400可进入锁存故障模式。在步骤S423，无线电力接收器450可进入空状态。
图5是图示根据本发明另一个实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的操作的流程图。将参照图6更详细地描述在图5中图示的控制方法。图6是根据图5的实施例的由无线电力发送器施加的电力量(amount of power)对时间轴的图表。
如图5中所示，在步骤S501，无线电力发送器可开始其操作。此外，在步骤S503，无线电力发送器可复位其初始配置。在步骤S505，无线电力发送器可进入电力节省模式。这里，电力节省模式可对应于下述时间段：在所述时间段期间，无线电力发送器可将具有不同电力量(power amount)的不同类型的电力施加到电力发送单元。例如，电力节省模式可对应于下述时间段：在所述时间段期间无线电力发送器可将图6中图示的第二检测电力601和602以及第三检测电力611、612、613、614和615施加到电力发送单元。这里，无线电力发送器可在第二时间段中周期性地施加第二检测电力601和602。当施加第二检测电力601和602时，无线电力发送器可在第二时段期间施加第二检测电力601和602。无线电力发送器可在第三时段中周期性地施加第三检测电力611、612、613、614和615。当施加第三检测电力611、612、613、614和615时，无线电力发送器可在第三时段期间施加第三检测电力611、612、613、614和615。同时，虽然图示第三检测电力611、612、613、614和615的功率值(power value)不同，但第三检测电力611、612、613、614和615的功率值可以不同或相同。
在输出第三检测电力611之后，无线电力发送器可输出具有和第三检测电力611的电力量相同的电力量的第三检测电力612。当无线电力发送器输出均具有如上所述的相同电力量的第三检测电力611和612时，第三检测电力可具有下述电力量：该电力量使能最小的无线电力接收器的检测，例如类别1的无线电力接收器。
在输出第三检测电力611之后，无线电力发送器可输出具有不同于第三检测电力611的电力量的电力量的第三检测电力612。当无线电力发送器输出具有不同于如上所述的第三检测电力611的电力量的电力量的第三检测电力612时，第三检测电力可具有下述的各自的电力量：该电力量使能类别1至5的无线电力接收器的检测。例如，第三检测电力611可具有使能类别5的无线电力接收器的检测的电力量。第三检测电力612可具有使能类别3的无线电力接收器的检测的电力量。第三检测电力613可具有使能类别1的无线电力接收器的检测的电力量。
同时，第二检测电力601和602可以是可驱动无线电力接收器的电力。更具体地，第二检测电力601和602可具有可驱动无线电力接收器的控制/通信单元的电力量值。
无线电力发送器可在第二和第三时段中分别向电力接收单元施加第二检测电力601和602以及第三检测电力611、612、613、614和615。当在无线电力发送器上放置无线电力接收器时，可改变从无线电力发送器的点来看的阻抗。当施加第二检测电力601和602以及第三检测电力611、612、613、614和615时，无线电力发送器可检测到阻抗变化。例如，当施加第三检测电力615时，无线电力发送器可检测到阻抗变化。因此，在步骤S507，无线电力发送器可检测对象。当没有检测到对象(在步骤S507中否)时，在步骤S505，无线电力发送器可维持其中周期性地施加不同类型的电力的电力节省模式。
相反，当阻抗被改变并且因此检测到对象(在步骤S507中是)时，无线电力发送器可进入低功率模式。这里，低功率模式是下述模式：在所述模式中，无线电力发送器可施加具有可驱动无线电力接收器的控制/通信单元的电力量的驱动电力。例如，在图6中，无线电力发送器可将驱动电力620施加到电力发送单元。无线电力接收器可接收驱动电力620，并且可用接收的驱动电力620驱动控制/通信单元。根据基于驱动电力620的预定方案，无线电力接收器可与无线电力发送器通信。例如，无线电力接收器可发送/接收验证所需的数据，并且可基于数据的发送/接收而预订无线电力发送器管理的无线电力网络。然而，当在无线电力发送器上放置除了无线电力接收器之外的外来对象时，可能不执行数据发送/接收。因此，在步骤S511，无线电力发送器可确定放置的对象是否是外来对象。例如，当无线电力发送器在预设的时间段期间未从对象接收到响应时，无线电力发送器可确定对象是外来对象。
当对象被确定为外来对象时(在步骤S511中是)，无线电力发送器可进入锁存故障模式。例如，无线电力发送器可在第一时段中周期性地施加图6中图示的第一电力631至634。当施加第一电力时，无线电力发送器可检测到阻抗变化。例如，当去除外来对象时，无线电力发送器可检测到阻抗变化，并且可确定去除了外来对象。相反，当没有去除外来对象时，无线电力发送器可能检测不到阻抗变化，并且可确定没有去除外来对象。当没有去除外来对象时，无线电力发送器可输出灯光和警报声中的至少一个，并且从而可通知用户：无线电力发送器目前处于错误状态。因此，无线电力发送器可包括输出灯光和警报声中的至少一个的输出单元。
当确定没有去除外来对象时(在步骤S515中否)，在步骤S513，无线电力发送器可维持锁存故障模式。相反，当确定去除了外来对象时(在步骤S515中是)，在步骤S517，无线电力发送器可重新进入电力节省模式。例如，无线电力发送器可施加第二电力651和652以及第三电力661至665。
同时，在图5和6中图示的情况下，当由于无线电力接收器的放置而导致的阻抗变化不大时，可能难以检测到无线电力接收器。
图7是图示根据本发明一实施例的无线电力发送器的框图。
无线电力发送器可包括谐振单元701、控制单元702、通信单元703、驱动单元704、信号生成单元705、放大单元706、匹配单元707、开关单元708、阻抗变化单元709、第一测量单元710和第二测量单元711。
谐振单元701可向无线电力接收器无线提供充电电力。这里，谐振单元701可供应AC形式的电力。可替代地，当供应DC形式的电力时，谐振单元701可通过使用逆变器而将DC形式的电力转换成AC形式的电力，并且从而可供应AC形式的电力。谐振单元701可被设计为以预设的谐振频率发送充电电力，并且可包括至少一个谐振电路。
控制单元702可控制无线电力发送器的整体操作。特别地，控制单元702可控制开关单元708的接通/关断状态，并且从而可控制开关单元708到阻抗变化单元709的连接状态。当检测无线电力接收器时，控制单元702可控制开关单元708处于接通状态。控制单元702可控制开关单元708处于接通状态，并且从而可控制阻抗变化单元709连接到匹配单元707。同时，在检测到无线电力接收器后，控制单元702可控制开关单元708处于关断状态。控制单元702可控制开关单元708处于关断状态，并且从而可控制阻抗变化单元709不连接到匹配单元707。
通信单元703可以以带外方案与无线电力接收器通信。通信单元703可通过使用NFC、Zigbee通信、红外数据协会通信、可见光通信、蓝牙通信、BLE方案等执行通信。通信单元703可由对应于通信方案的通信模块来实现。
驱动单元704可输出具有预设的电压值的DC电力。由驱动单元704输出的电力可由放大单元706放大预设的增益。放大单元706可被实现为D类放大器或E类放大器。放大单元706可根据由信号生成单元705输出的信号而放大DC电力，并且可输出具有AC波形的充电电力。可通过谐振单元701将由放大单元706输出的充电电力发送到无线电力接收器。
匹配单元707可包括至少一个无源元件和至少一个有源元件中的至少一个，并且可执行匹配单元707和无线电力接收器之间的阻抗匹配。通过执行阻抗匹配，匹配单元707可最大化充电电力传输效率。匹配单元707可被设计为包括允许阻抗最大化充电电力传输效率的至少一个无源元件和至少一个有源元件中的至少一个。
匹配单元707可连接到开关单元708，而开关单元708可连接到阻抗变化单元709。因此，取决于开关单元708的接通/关断状态，阻抗变化单元709可连接或可不连接到匹配单元707。
第一测量单元710可测量施加到驱动单元704或放大单元706的功率值、电流值、电压值和阻抗中的至少一个。第二测量单元711可测量施加到谐振单元701的功率值、电流值、电压值和阻抗中的至少一个。基于从第一测量单元710和第二测量单元711中的至少一个输入的电力信息，控制单元702可检测阻抗变化。同时，在图7中，无线电力发送器被图示为包括第一测量单元710和第二测量单元711。然而，无线电力发送器可仅包括第一测量单元710和第二测量单元711中的一个。
阻抗变化单元709可包括至少一个无源元件和至少一个有源元件中的至少一个。当开关单元708被控制处于接通状态时，阻抗变化单元709可连接到匹配单元707。因此可改变无线电力发送器的阻抗。特别地，阻抗变化单元709可被设计成允许容易检测无线电力接收器。更具体地，可如此设计阻抗变化单元709，使得在无线电力发送器上放置无线电力接收器的情况下的阻抗变化大于没有在无线电力发送器上放置无线电力接收器的情况下的阻抗变化。
当在未连接阻抗变化单元709的情况下由于无线电力接收器的放置而导致的阻抗变化是第一阻抗变化，并且在连接阻抗变化单元709的情况下由于无线电力接收器的放置而导致的阻抗变化是第二阻抗变化时，第二阻抗变化可能大于第一阻抗变化。
可如此设计阻抗变化单元709，使得在连接阻抗变化单元709的情况下由于无线电力接收器的放置而导致的阻抗变化大于在未连接阻抗变化单元709的情况下由于无线电力接收器的放置而导致的阻抗变化。在这方面，当连接阻抗变化单元709时，由于无线电力接收器的放置而导致的阻抗变化相对大，并且因此可能容易检测到无线电力接收器，但可能降低充电电力传输效率。
在检测到无线电力接收器之后，控制单元702可控制开关单元708处于关断状态，并且可控制不连接阻抗变化单元709。因此，在检测到无线电力接收器之后，控制单元702可再次提高充电电力传输效率。
图8是图示根据本发明一实施例的无线电力发送器的控制方法的流程图。在步骤S801，无线电力发送器可将阻抗变化单元连接到匹配单元707。如上参考图7所述，阻抗变化单元可以以在放置无线电力接收器的情况下阻抗变化较大的这样的方式操作。更具体地，无线电力发送器可调节内部阻抗，以便将在放置无线电力接收器的情况下的阻抗变化从第一阻抗变化改变到第二阻抗变化。这里，第二阻抗变化可大于第一阻抗变化。
因此，无线电力发送器可清楚地检测到由于无线电力接收器的放置而导致的阻抗变化。如上所述，其中无线电力发送器将阻抗变化单元连接到匹配单元707并检测无线电力接收器的模式可被称为“无线电力接收器检测模式”。同时，考虑其中无线电力发送器在无线电力接收器检测模式中具有第一无线电力传输效率的情况。
同时，在步骤S803，无线电力发送器可施加用于检测无线电力接收器的检测电力。在步骤S805，无线电力发送器可在用于施加检测电力的时段期间检测无线电力接收器。当施加检测电力时，无线电力发送器可测量第一阻抗。当检测无线电力接收器时，无线电力发送器可测量第二阻抗，同时施加检测电力。当第一阻抗和第二阻抗之间的差大于预设的阈值时，无线电力发送器可确定放置了无线电力接收器。
当已经检测到无线电力接收器时(在步骤S805中是)，在步骤S807，无线电力发送器可释放阻抗变化单元的连接。这里，其中无线电力发送器释放阻抗变化单元的连接的模式可被称为“无线电力传输模式”。在无线电力传输模式中，无线电力发送器具有第二无线电力传输效率，并且第二无线电力传输效率可能高于第一无线电力传输效率。因此，无线电力发送器可以以高于第一无线电力传输效率的第二无线电力传输效率发送无线电力。
图9是图示根据本发明一实施例的无线电力接收器的框图。无线电力接收器可包括通信单元901、控制单元902、谐振单元903、匹配单元904、第一开关单元905、第一阻抗变化单元906、整流单元907、第一测量单元908、第二开关单元909、第二阻抗变化单元910、DC/DC转换单元911、第三开关单元912、第三阻抗变化单元913、第二测量单元914和负载单元915。
通信单元901可以以带外方案与无线电力发送器通信。通信单元901可通过使用NFC、Zigbee通信、红外数据协会通信、可见光通信、蓝牙通信、BLE方案等执行通信。通信单元901可由对应于通信方案的通信模块来实现。
控制单元902可控制无线电力接收器的整体操作。控制单元902可控制第一开关单元905、第二开关单元909和第三开关单元912中至少一个的接通/关断。因此，控制单元902可控制第一阻抗变化单元906、第二阻抗变化单元910和第三阻抗变化单元913中的每一个到无线电力接收器的连接状态。
当检测到阻抗变化条件时，控制单元902可释放第一阻抗变化单元906、第二阻抗变化单元910和第三阻抗变化单元913中每一个的连接。可替代地，当通信单元901接收到阻抗变化命令时，控制单元902可释放第一阻抗变化单元906、第二阻抗变化单元910和第三阻抗变化单元913中每一个的连接。
谐振单元903可接收由无线电力发送器提供的充电电力。谐振单元903可被设计成以预设的谐振频率接收充电电力，并且可包括至少一个谐振电路。
匹配单元904可包括至少一个无源元件和至少一个有源元件中的至少一个，并且可执行匹配单元904和无线电力发送器之间的阻抗匹配。匹配单元904可通过执行阻抗匹配而最大化充电电力传输效率。匹配单元904可被设计为包括允许阻抗最大化充电电力传输效率的至少一个无源元件和至少一个有源元件中的至少一个。
整流单元907可以DC形式整流充电电力。第一测量单元908可测量在整流单元907的后端(即在DC/DC转换单元911的前端)的电流值、电压值、功率值和阻抗值中的至少一个。DC/DC转换单元911可将经整流的电力转换预设的增益。例如，DC/DC转换单元911可以以其输出侧具有5V的电压的这样的方式来转换经整流的电力。
第二测量单元914可测量在DC/DC转换单元911的后端的电流值、电压值、功率值和阻抗值中的至少一个。负载单元915可存储从DC/DC转换单元911输入的经转换的电力。
第一阻抗变化单元906可被布置在整流单元907的前面。第二阻抗变化单元910可被布置在DC/DC转换单元911的前面。第三阻抗变化单元913可被布置在DC/DC转换单元911的后面。
第一阻抗变化单元906、第二阻抗变化单元910和第三阻抗变化单元913中的每一个可包括至少一个无源元件和至少一个有源元件中的至少一个。当第一阻抗变化单元906、第二阻抗变化单元910和第三阻抗变化单元913被连接时，可改变无线电力发送器的阻抗。特别地，第一阻抗变化单元906、第二阻抗变化单元910和第三阻抗变化单元913可被设计成允许容易检测无线电力接收器。更具体地，可设计第一阻抗变化单元906、第二阻抗变化单元910和第三阻抗变化单元913，使得在无线电力发送器上放置无线电力接收器的情况下的阻抗变化大于在没有在无线电力发送器上放置无线电力接收器的情况下的阻抗变化。也就是说，可设计第一阻抗变化单元906、第二阻抗变化单元910和第三阻抗变化单元913，使得在第一阻抗变化单元906、第二阻抗变化单元910和第三阻抗变化单元913被连接的情况下由于无线电力接收器的放置而导致的阻抗变化大于在第一阻抗变化单元906、第二阻抗变化单元910和第三阻抗变化单元913未被连接的情况下由于无线电力接收器的放置而导致的阻抗变化。在这方面，当第一阻抗变化单元906、第二阻抗变化单元910和第三阻抗变化单元913被连接时，由于无线电力接收器的放置而导致的阻抗变化相对大，并且因此可能容易地检测无线电力接收器，但是可能降低充电电力传输效率。
同时，虽然无线电力接收器被图示为包括图9中图示的实施例中的第一阻抗变化单元906、第二阻抗变化单元910和第三阻抗变化单元913的全部，但这种配置仅仅出于说明的目的。可替代地，无线电力接收器可包括第一阻抗变化单元906、第二阻抗变化单元910和第三阻抗变化单元913中的至少一个。
图10A和10B是图示根据本发明各种实施例的无线电力接收器的控制方法的流程图。
在步骤S1001，无线电力接收器可连接阻抗变化单元。无线电力接收器可将图9中图示的第一阻抗变化单元906、第二阻抗变化单元910和第三阻抗变化单元913中的至少一个连接到无线电力接收器。
具体地，无线电力接收器可将内部阻抗从第一阻抗改变到第二阻抗。当在无线电力发送器上放置具有第二阻抗的无线电力接收器时，无线电力发送器可检测到比在无线电力发送器上放置具有第一阻抗的无线电力接收器的情况下大的阻抗变化。
因此，当在无线电力发送器上放置无线电力接收器时，阻抗变化可能大，并且因此大阻抗变化使得无线电力发送器能够清楚地检测无线电力接收器。其中无线电力接收器连接阻抗变化单元的模式被称为“无线电力接收器检测模式”。在无线电力接收器检测模式中，无线电力发送器可具有第一无线电力传输效率。
同时，在步骤S1003，无线电力接收器可从无线电力发送器接收阻抗变化命令。阻抗变化命令可以是由无线电力接收器释放到阻抗变化单元的连接状态的命令。可接收插入到响应信号(即PRU响应)、PTU静态信号或PRU静态信号中的阻抗变化命令。可替代地，可接收包括在单个信号中的阻抗变化命令。
当无线电力接收器已经从无线电力发送器接收阻抗变化命令时(在步骤S1003中是)，在步骤S1005，无线电力接收器可释放阻抗变化单元的连接。释放阻抗变化单元的连接的模式可被称为“无线电力传输模式”。在进入无线电力传输模式之后，无线电力接收器可从无线电力发送器接收充电电力。
图10B是图示根据本发明另一个实施例的无线电力接收器的控制方法的流程图。在步骤S1001，无线电力接收器可连接阻抗变化单元。在步骤S1013，无线电力接收器可检测阻抗变化条件。当无线电力接收器已经检测到阻抗变化条件时(在步骤S1013中是)，在步骤S1015，无线电力接收器可释放阻抗变化单元的连接。
阻抗变化条件可以是用于释放到阻抗变化单元的连接的预设的条件。例如，当图9中图示的第一测量单元908和第二测量单元914中的至少一个已经测量得到的温度值、电压值、电流值和功率值中的至少一个超过阈值时，无线电力接收器可确定充电开始，并且可进入无线电力传输模式。可替代地，当从无线电力发送器接收到预设的信号时，无线电力接收器可确定无线电力接收器与无线电力发送器通信，并可能进入无线电力传输模式。

Claims (29)

1.一种用于将充电电力发送到无线电力接收器的无线电力发送器的控制方法，该控制方法包括：
调节无线电力发送器的内部阻抗，使得在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化被设定到不同于第一阻抗变化的第二阻抗变化；
施加用于检测无线电力接收器的检测电力；
在施加检测电力时检测第二阻抗变化并检测无线电力接收器；以及
将在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化从第二阻抗变化改变到第一阻抗变化。
2.如权利要求1所述的控制方法，其中，调节无线电力发送器的内部阻抗包括：将把在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化从第一阻抗变化改变到第二阻抗变化的阻抗变化单元连接到无线电力发送器。
3.如权利要求2所述的控制方法，其中，将阻抗变化单元连接到无线电力发送器包括：控制连接到阻抗变化单元的开关单元处于接通状态。
4.如权利要求2所述的控制方法，其中，阻抗变化单元包括至少一个无源元件和至少一个有源元件中的至少一个。
5.如权利要求1所述的控制方法，其中，第二阻抗变化大于第一阻抗变化。
6.如权利要求1所述的控制方法，其中，在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化对应于第二阻抗变化的情况下的无线电力传输效率小于在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化对应于第一阻抗变化的情况下的无线电力传输效率。
7.一种用于将充电电力发送到无线电力接收器的无线电力发送器，该无线电力发送器包括：
阻抗变化单元，其将在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化设定到第一阻抗变化和第二阻抗变化之一；
电力发送单元，其将充电电力发送到无线电力接收器；以及
控制单元，其执行控制操作，用于将在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化设定到第二阻抗变化，将用于检测无线电力接收器的检测电力施加到电力发送单元，并且当在施加检测电力的同时检测到第二阻抗变化和检测到无线电力接收器时，将在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化从第二阻抗变化改变到第一阻抗变化。
8.如权利要求7所述的无线电力发送器，还包括：开关单元，其根据接通状态或关断状态而将阻抗变化单元连接到无线电力发送器，或释放阻抗变化单元到无线电力发送器的连接。
9.如权利要求8所述的无线电力发送器，其中，在检测无线电力接收器时，控制单元控制连接到阻抗变化单元的开关单元处于接通状态。
10.如权利要求7所述的无线电力发送器，其中，阻抗变化单元包括至少一个无源元件和至少一个有源元件中的至少一个。
11.如权利要求7所述的无线电力发送器，其中，第二阻抗变化大于第一阻抗变化。
12.如权利要求7所述的无线电力发送器，其中，在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化对应于第二阻抗变化的情况下的无线电力传输效率小于在放置无线电力接收器时发生的阻抗变化对应于第一阻抗变化的情况下的无线电力传输效率。
13.一种用于从无线电力发送器接收充电电力的无线电力接收器的控制方法，该控制方法包括：
将无线电力接收器的内部阻抗设定到不同于第一阻抗的第二阻抗；
检测用于将无线电力接收器的内部阻抗从第二阻抗改变到第一阻抗的阻抗变化条件，或从无线电力发送器接收阻抗变化命令；以及
在检测到阻抗变化条件或接收到阻抗变化命令时，将无线电力接收器的内部阻抗从第二阻抗改变到第一阻抗。
14.如权利要求13所述的控制方法，其中，将无线电力接收器的内部阻抗设定到不同于第一阻抗的第二阻抗包括：将在将阻抗变化单元连接到无线电力接收器的情况下使得无线电力接收器的内部阻抗成为第二阻抗的阻抗变化单元连接到无线电力接收器。
15.如权利要求14所述的控制方法，其中，将阻抗变化单元连接到无线电力接收器包括：控制连接到阻抗变化单元的开关单元处于接通状态。
16.如权利要求14所述的控制方法，其中，阻抗变化单元包括至少一个无源元件和至少一个有源元件中的至少一个。
17.如权利要求13所述的控制方法，其中，当无线电力接收器的内部阻抗对应于第一阻抗时，在无线电力发送器上放置无线电力接收器时发生的阻抗变化对应于第一阻抗变化；而在无线电力接收器的内部阻抗对应于第二阻抗时，在无线电力发送器上放置无线电力接收器时发生的阻抗变化对应于第二阻抗变化，其中第二阻抗变化大于第一阻抗变化。
18.如权利要求13所述的控制方法，其中，在无线电力接收器的内部阻抗对应于第二阻抗的情况下的无线电力传输效率小于无线电力接收器的内部阻抗对应于第一阻抗的情况下的无线电力传输效率。
19.如权利要求13所述的控制方法，其中，阻抗变化条件对应于下述条件：在该条件下，在无线电力接收器的一点处的温度值、电压值、电流值和功率值中的至少一个超过阈值。
20.一种用于从无线电力发送器接收充电电力的无线电力接收器，该无线电力接收器包括：
阻抗变化单元，其将无线电力接收器的内部阻抗设定到第一阻抗和不同于第一阻抗的第二阻抗中的一个；以及
控制单元，其在检测到用于将无线电力接收器的内部阻抗从第二阻抗改变到第一阻抗的阻抗变化条件时，将无线电力接收器的内部阻抗从第二阻抗改变到第一阻抗。
21.如权利要求20所述的无线电力接收器，还包括：开关单元，其将在将阻抗变化单元连接到无线电力接收器的情况下使得无线电力接收器的内部阻抗成为第二阻抗的阻抗变化单元连接到无线电力接收器。
22.如权利要求21所述的无线电力接收器，其中，控制单元控制连接到阻抗变化单元的开关单元处于接通状态。
23.如权利要求20所述的无线电力接收器，其中，阻抗变化单元包括至少一个无源元件和至少一个有源元件中的至少一个。
24.如权利要求20所述的无线电力接收器，其中，当无线电力接收器的内部阻抗对应于第一阻抗时，在无线电力发送器上放置无线电力接收器时发生的阻抗变化对应于第一阻抗变化；而在无线电力接收器的内部阻抗对应于第二阻抗时，在无线电力发送器上放置无线电力接收器时发生的阻抗变化对应于第二阻抗变化，其中第二阻抗变化大于第一阻抗变化。
25.如权利要求20所述的无线电力接收器，其中，在无线电力接收器的内部阻抗对应于第二阻抗的情况下的无线电力传输效率小于在无线电力接收器的内部阻抗对应于第一阻抗的情况下的无线电力传输效率。
26.如权利要求20所述的无线电力接收器，其中，阻抗变化条件对应于下述条件：在该条件下，在无线电力接收器的一点处的温度值、电压值、电流值和功率值中的至少一个超过阈值。
27.一种用于从无线电力发送器接收充电电力的无线电力接收器，该无线电力接收器包括：
阻抗变化单元，其将无线电力接收器的内部阻抗设定到第一阻抗和不同于第一阻抗的第二阻抗中的一个；
通信单元，其从无线电力发送器接收阻抗变化命令，该阻抗变化命令用于将无线电力接收器的内部阻抗从第二阻抗改变到第一阻抗；以及
控制单元，其在接收到阻抗变化命令时，将无线电力接收器的内部阻抗从第二阻抗改变到第一阻抗。
28.一种用于将充电电力发送到无线电力接收器的无线电力发送器，该无线电力发送器包括：
电力发送单元，其将充电电力发送到无线电力接收器；
控制单元，其将用于检测无线电力接收器的检测电力施加到电力发送单元，并检测阻抗变化，以及在期间施加检测电力的时段中检测无线电力接收器；以及
通信单元，其在已经检测到无线电力接收器时发送阻抗变化命令，该阻抗变化命令用于将无线电力接收器的内部阻抗从第二阻抗改变到不同于第二阻抗的第一阻抗。
29.一种用于将充电电力发送到无线电力接收器的无线电力发送器的控制方法，该控制方法包括：
施加用于检测无线电力接收器的检测电力；
检测阻抗变化，并在期间施加检测电力的时段中检测无线电力接收器；以及
在已经检测到无线电力接收器时发送阻抗变化命令，该阻抗变化命令用于将无线电力接收器的内部阻抗从第二阻抗改变到不同于第二阻抗的第一阻抗。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107658999A (zh) * 2016-07-26 2018-02-02 宁波微鹅电子科技有限公司 一种非接触电能传输装置及其控制方法
CN108604830A (zh) * 2016-01-08 2018-09-28 三星电子株式会社 电子设备及其操作方法
CN109429539A (zh) * 2016-06-16 2019-03-05 三星电子株式会社 无线电力发送器、无线电力接收器及其控制方法
US11206059B2 (en) 2016-06-16 2021-12-21 Samsung Electronics Co., Ltd Wireless power transmitter, wireless power receiver, and control methods thereof

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102003358B1 (ko) 2013-03-22 2019-07-24 삼성전자주식회사 무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기 및 각각의 제어 방법
JP6202853B2 (ja) * 2013-03-29 2017-09-27 キヤノン株式会社 給電装置
KR102113853B1 (ko) * 2013-07-17 2020-06-03 삼성전자주식회사 커플링 영역 검출 방법 및 장치
CN106030966B (zh) * 2014-02-19 2019-08-09 三星电子株式会社 用于在无线充电中检测负载的方法
JP6497614B2 (ja) * 2014-05-26 2019-04-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 送電装置及び無線電力伝送システム
CN106464307B (zh) * 2014-06-19 2018-08-28 皇家飞利浦有限公司 无线感应功率传输
JP6296917B2 (ja) * 2014-06-26 2018-03-20 キヤノン株式会社 送電装置、送電装置の制御方法、プログラム
KR102337934B1 (ko) 2014-11-04 2021-12-13 삼성전자주식회사 무선 충전으로 전력을 공유하기 위한 전자 장치 및 방법
DE102015213981A1 (de) * 2015-07-24 2017-01-26 Conti Temic Microelectronic Gmbh Detektion eines Fremdkörpers in einem elektromagnetischen Feld, insbesondere mit Hilfe eines NFC Chips
WO2017018668A1 (ko) * 2015-07-27 2017-02-02 엘지이노텍(주) 무선 전력 수신기 식별 방법 및 장치
US11489366B2 (en) 2015-09-03 2022-11-01 Koninklijke Philips N.V. Battery module for wireless exchange of data and power of a patient monitoring system
US10277058B2 (en) * 2016-05-16 2019-04-30 Qualcomm Incorporated Near field communication (NFC) coexistance
WO2018022101A1 (en) 2016-07-29 2018-02-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Wireless charging
KR101919571B1 (ko) * 2016-11-01 2018-11-19 주식회사 에코웰 담수 또는 수돗물의 수소 농도를 강화하기 위한 전극 구조물, 이를 이용한 수소수 제조 장치 및 이를 이용한 무선 수소수 제조 장치
KR102617539B1 (ko) * 2016-12-07 2023-12-26 에스엘 주식회사 차량용 램프
KR102617538B1 (ko) * 2016-12-29 2023-12-26 에스엘 주식회사 차량용 램프
US11409972B2 (en) * 2018-09-14 2022-08-09 Apple Inc. Coexistence of wireless technologies on an antenna

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110221388A1 (en) * 2010-03-11 2011-09-15 Qualcomm Incorporated Detection and protection of devices within a wireless power system
CN102318213A (zh) * 2009-02-10 2012-01-11 高通股份有限公司 用于交通工具的无线电力传送
JP2012010546A (ja) * 2010-06-28 2012-01-12 Equos Research Co Ltd 非接触送電システム、非接触送電装置、およびインピーダンスの調整方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4649430B2 (ja) * 2007-03-20 2011-03-09 セイコーエプソン株式会社 非接触電力伝送装置
KR101248453B1 (ko) 2008-12-09 2013-04-01 도요타지도샤가부시키가이샤 비접촉 전력 전송 장치 및 비접촉 전력 전송 장치에 있어서의 전력 전송 방법
CH700129A1 (de) 2008-12-17 2010-06-30 Rotzinger Ag Zwischenspeicher.
US9136914B2 (en) 2009-01-22 2015-09-15 Qualcomm Incorporated Impedance change detection in wireless power transmission
KR101059657B1 (ko) * 2009-10-07 2011-08-25 삼성전기주식회사 무선 전력 송수신 장치 및 그 방법
KR101726195B1 (ko) * 2010-08-25 2017-04-13 삼성전자주식회사 공진 전력 전달 시스템에서 공진 임피던스 트래킹 장치 및 방법
US9536655B2 (en) 2010-12-01 2017-01-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Wireless power feeding apparatus, vehicle, and method of controlling wireless power feeding system
JP5670869B2 (ja) 2010-12-22 2015-02-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 無線電力伝送システム
US20130038136A1 (en) * 2011-03-25 2013-02-14 Qualcomm Incorporated Filter for improved driver circuit efficiency and method of operation
KR101848931B1 (ko) 2011-12-15 2018-04-16 삼성전자주식회사 무선 충전 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102318213A (zh) * 2009-02-10 2012-01-11 高通股份有限公司 用于交通工具的无线电力传送
US20110221388A1 (en) * 2010-03-11 2011-09-15 Qualcomm Incorporated Detection and protection of devices within a wireless power system
JP2012010546A (ja) * 2010-06-28 2012-01-12 Equos Research Co Ltd 非接触送電システム、非接触送電装置、およびインピーダンスの調整方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108604830A (zh) * 2016-01-08 2018-09-28 三星电子株式会社 电子设备及其操作方法
CN108604830B (zh) * 2016-01-08 2021-10-26 三星电子株式会社 电子设备及其操作方法
CN109429539A (zh) * 2016-06-16 2019-03-05 三星电子株式会社 无线电力发送器、无线电力接收器及其控制方法
US11206059B2 (en) 2016-06-16 2021-12-21 Samsung Electronics Co., Ltd Wireless power transmitter, wireless power receiver, and control methods thereof
US11641221B2 (en) 2016-06-16 2023-05-02 Samsung Electronics Co., Ltd Wireless power transmitter, wireless power receiver, and control methods thereof
CN107658999A (zh) * 2016-07-26 2018-02-02 宁波微鹅电子科技有限公司 一种非接触电能传输装置及其控制方法
CN112928829A (zh) * 2016-07-26 2021-06-08 宁波微鹅电子科技有限公司 一种非接触电能传输装置及其控制方法

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