CN105264744A - 无线电力接收单元及无线充电中生成用于检测其的负载变化的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种在无线充电中生成用于检测无线电力接收单元的负载变化的方法。所述方法包括：由无线电力接收单元将连接到虚负载的开关维持在接通状态；从无线电力发送单元接收无线电力；以及当接收到无线电力时，将连接到虚负载的开关切换到关断状态。

Description

无线电力接收单元及无线充电中生成用于检测其的负载变化的方法
技术领域
本发明通常涉及无线充电网络，并且更具体地涉及在无线充电中生成用于检测无线电力接收单元的负载变化的方法，其允许无线电力发送单元检测已经进入无线充电网络的无线电力接收单元。
背景技术
诸如移动电话、个人数字助理(PDA)等的移动终端由可再充电电池驱动，并且使用分离的充电装置对移动终端的电池充电。通常，充电装置和电池各自具有外部触头端子，并且充电装置和电池使用触头端子彼此电连接。
然而，由于在这样的接触类型的充电方案中触头端子向外突出，因此，触头端子很容易被恶意对象污染，并因此可能不能正确地执行电池充电。此外，当触头端子暴露于潮湿环境时也可能不能正确地执行电池充电。
近来，开发了无线充电或不接触充电技术并将其用于电子设备以解决上述问题。
这样的无线充电技术采用无线电力发送/接收，并且例如对应于这样的系统：在所述系统中，如果电池放置在充电垫上就可以自动对电池充电，而无需移动电话和分离的充电连接器之间的有线连接。无线充电技术的示例包括无线电动牙刷以及无线电动剃须刀。因此，通过无线充电以防水方式对电子产品充电，并且由于不需要有线充电装置，因此提高了电子产品的便携性。因此，预期使用无线充电技术的技术的数量将显著增加，尤其在即将到来的电动汽车的时代。
大部分无线充电技术包括使用线圈的电磁感应方案、谐振方案和用于将电能转换为RF或微波信号并发送所述RF或微波信号的RF/微波辐射方案。
当前，电磁感应方案不是主流，但是预期当在任何时间任何地方对所有电子产品都无线充电时电磁感应方案将成为主流。基于近来使用微波将电力无线发送几十米的成功实验，预期在不久的将来对于在家使用和在外使用有线充电技术将消失。
使用电磁感应的电力传输方法在初级线圈和次级线圈之间发送电力。当在线圈中移动磁体时，根据磁场变化率在线圈中感生电流。然后，感应电流在传送端生成磁场以在接收端生成能量。此现象被称为电磁感应，并且使用电磁感应的电力传输方法具有高能量传输效率。
关于谐振方案，麻省理工学院(MassachusettsInstituteofTechnology，MIT)的Soljacic教授宣布了一种系统，其中即使要充电的设备与充电设备分离若干米(m)，也能基于耦合模式理论使用谐振方案的电力传输原理无线传送电力。MIT研究团队的无线充电系统采用了谐振的概念(例如，音叉以特定频率振荡以使得接近音叉的酒杯以相同频率振荡的倾向，使得包含电能的电磁波谐振，而不是使得声音谐振)。仅当存在具有谐振频率的设备时才传送被谐振的电能，并且仅谐振电能的正被使用的部分被重吸收到电磁场中而不是被广播。因此，与其他电磁波不同，谐振的电能将不影响周围的设备或人。
发明内容
技术问题
存在一种用于检测阻抗的改变方法，以此无线电力发送单元(PTU)确定其上放置了无线电力接收单元(PRU)。
然而，当检测负载(即，阻抗)时，当用于检测阻抗的改变的阈值设置得过低时，PTU很可能错误地检测阻抗的改变。另一方面，如果用于检测阻抗的改变的阈值设置得过高，则当对象的阻抗的改变不显著时，PTU很可能未能检测到阻抗的改变。
此外，如果在PRU未放置在PTU上的情况与PRU放置在PTU上的另一情况之间仅存在小的阻抗改变，则PTU可能不能准确地检测负载的变化。换句话说，这两种情况之间的阻抗的差应当充分大，以便PTU准确地检测负载的变化。
在传统的阻抗检测方法中，即使当PRU放置在PTU上时电阻变化，也可能因为负载变化所导致的电力改变不显著，使PTU难以检测负载的变化。此外，在PTU上可能存在电抗不改变的点。
因此，需要当PRU被放置在PTU上时能够准确地检测PRU的方法。
解决问题的方案
已经做出本发明以解决上述问题和缺点，并至少提供如下所述的优点。
因此，本发明一方面提供了一种在无线充电中生成用于检测无线电力接收单元(PRU)的负载变化的方法和装置，其中将虚负载(dummyload)添加到无线电力接收单元，允许无线电力发送单元(PTU)根据阻抗的改变高效检测负载。
根据本发明一方面，提供了一种在无线充电中生成用于检测无线电力接收单元的负载变化的方法。所述方法包括：通过无线电力接收单元将连接到虚负载的开关维持在接通状态；从无线电力发送单元接收无线电力；以及当接收到无线电力时，将连接到虚负载的开关切换到关断状态。
根据本发明另一方面，提供了一种在无线充电中生成用于检测无线电力接收单元的负载变化的方法。所述方法包括：通过无线电力接收单元将连接到虚负载的开关维持在关断状态；从无线电力发送单元接收为检查交叉连接设置的时间设置值；根据所接收的时间设置值将连接到虚负载的开关切换到接通状态；以及当经过等于所接收的时间设置值的时间时，将连接到虚负载的开关切换到关断状态。
根据本发明另一方面，提供了一种在无线充电中生成负载变化的无线电力接收单元。所述无线电力接收单元包括：电力接收器，配置为从无线电力发送单元接收无线电力；虚负载，并联连接在电力接收器和无线电力接收单元的负载之间；虚负载开关，配置为切换虚负载的电力；以及控制器，配置为通过将虚负载开关导向接通状态或关断状态，生成无线电力接收单元的负载变化。
本发明的有利效果
如从上面的描述显而易见的，本发明的一方面提供了用于在无线充电网络中生成用于检测无线电力接收单元的负载变化的方法。
换句话说，根据本发明实施例，对无线电力接收单元(或PRU)添加虚负载，允许无线电力发送单元(或PTU)取决于阻抗的改变检测负载，使得PTU可以检测大的阻抗改变。
附图说明
从下面结合附图进行的描述，本发明的上面和其他的方面、特征和优点将变得更加明显，附图中：
图1是图示无线充电系统的框图；
图2是图示根据本发明实施例的无线电力发送单元和无线电力接收单元的框图；
图3是图示根据本发明实施例的无线电力发送单元和无线电力接收单元的框图；
图4是图示根据本发明实施例的无线电力发送单元和无线电力接收单元的操作的流程图；
图5是图示根据本发明另一实施例的无线电力发送单元和无线电力接收单元的操作的流程图；
图6是无线电力发送单元所施加的电力量在x轴(或时间轴)上的图；
图7是图示根据本发明实施例的无线电力发送单元的控制方法的流程图；
图8是根据图7的实施例的无线电力发送单元所施加的电力量在x轴(或时间轴)上的图；
图9是图示根据本发明实施例的无线电力发送单元的控制方法的流程图；
图10是根据图9的实施例的无线电力发送单元所施加的电力量在x轴(或时间轴)上的图；
图11是根据本发明实施例的SA模式下的无线电力发送单元和无线电力接收单元的框图；
图12图示无线电力发送单元；
图13图示无线电力发送单元所检测的阻抗；
图14图示其上放置了无线电力接收单元的无线电力发送单元；
图15图示其上放置了无线电力接收单元的无线电力发送单元所检测的阻抗；
图16是根据本发明实施例的添加了虚负载的无线电力接收单元的电路图；
图17是根据本发明另一实施例的添加了虚负载的无线电力接收单元的电路图；
图18是图示根据本发明第一实施例的用于检测负载变化的过程的流程图；
图19是图示根据本发明第一实施例的检测负载变化的示例的图；
图20是图示根据本发明实施例的用于检测负载变化的过程的流程图；
图21是图示根据本发明第二实施例的检测负载变化的示例的图；
图22是图示根据本发明第三实施例的用于检测负载变化的过程的流程图；
图23是图示根据本发明实施例检测负载变化的示例的图；
图24是图示根据本发明实施例的用于检测负载变化的过程的流程图；以及
图25是图示根据本发明实施例的检测负载变化的示例的图。
具体实施方式
以下，详细描述本发明实施例，要注意的是，贯穿附图相同的附图标记指代相同的元件。提供以下参照附图的描述以帮助对如权利要求及其等同物限定的本发明实施例的综合理解。所述描述包括帮助此理解的各种细节，但是这些细节将仅被认为是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，可以对这里描述的本发明实施例进行各种改变和修改，而不背离本发明的范围和精神。此外，为了清楚和简洁可以省略对公知功能和构造的描述。
以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于字面上的含义，而是仅被发明人用于使得能够清楚和一致地理解本发明。因此，对本领域技术人员应当显而易见，提供对本发明实施例的以下描述仅为了例示目的而不是为了限定如由所附权利要求及其等同物限定的本发明的目的。
要理解，单数形式的“一”包括复数个所指代物，除非上下文清楚地另有所指。因此，例如，对于“一组件表面”的指代包括指代一个或多个这样的表面。
术语“基本上”意味着不必确切地实现所陈述的特性、参数或值，而是，在不排除所述特性所意图提供的效果的程度内，可以出现偏差或变化，例如包括容差、测量误差、测量精度限制和本领域技术人员已知的其他因素。
首先，将参照图1到图11描述可应用本发明实施例的无线充电系统的概念。接下来，将参照图12到图25详细描述根据本发明各种实施例的用于生成负载变化的方法。
图1图示无线充电系统。
如图1所示，无线充电系统包括无线电力发送单元100以及一个或多个无线电力接收单元110-1、110-2…和110-n。
无线电力发送单元110将电力1-1、1-2…和1-n分别无线发送到一个或多个无线电力接收单元110-1、110-2…和110-n。无线电力发送单元100将电力1-1、1-2…和1-n仅无线发送到通过预设验证过程授权的无线电力接收单元。
无线电力发送单元100与无线电力接收单元110-1、110-2…和110-n形成无线连接。例如，无线电力发送单元100通过电磁波将无线电力发送到无线电力接收单元110-1、110-2…和110-n。
一个或多个无线电力接收单元110-1、110-2…和110-n从无线电力发送单元100无线接收电力，以对无线电力接收单元110-1、110-2…和110-n内的电池充电。此外，一个或多个无线电力接收单元110-1、110-2…和110-n将包括对于无线电力传输的请求、接收无线电力所需的信息、无线电力接收单元110-1、110-2…和110-n的状态信息、以及用于控制无线电力发送单元100的信息(即，控制信息)的消息2-1、2-2…和2-n发送到无线电力发送单元100。类似地，无线电力发送单元100将包括无线电力发送单元100的状态信息、以及用于控制无线电力接收单元110-1、110-2…和110-n的信息(即，控制信息)的消息发送到无线电力接收单元110-1、110-2…和110-n。
此外，无线电力接收单元110-1、110-2…和110-n的每一个将指示充电状态的消息发送到无线电力发送单元100。
无线电力发送单元100包括诸如显示器的显示单元，并且基于从无线电力接收单元110-1、110-2…和110-n的每一个接收的消息显示无线电力接收单元110-1、110-2…和110-n的每一个的状态。此外，无线电力发送单元100还显示预期直到无线电力接收单元110-1、110-2…和110-n的每一个完全充电为止要花费的时间。
无线电力发送单元100发送用于禁用一个或多个无线电力接收单元110-1、110-2…和110-n的每一个的无线充电功能的控制信号(或控制消息)。已经从无线电力发送单元100接收无线充电功能的禁用控制信号的无线电力接收单元禁用无线充电功能。
图2图示根据本发明实施例的无线电力发送单元和无线电力接收单元。
如图2所示，无线电力发送单元200至少包括电力发送器211、控制器212、通信单元213、显示单元214和存储单元215。此外，无线电力接收单元250包括电力接收器251、控制器252和通信单元253。
电力发送器211供应无线电力发送单元200所需的电力，并将电力无线提供至无线电力接收单元250。电力发送器211供应交流(AC)波形类型的电力，或通过使用转换器将直流(DC)波形类型的电力转换为AC波形类型的电力，然后供应AC波形类型的电力。电力发送器211以嵌入式电池的形式实现，或以电力接收接口的形式实现以便从其外部接收电力并将电力供应到其他组件。本领域技术人员将容易理解，电力发送器211不限于是否供应恒定交流波的电力。
控制器212控制无线电力发送单元200的整体操作。控制器212通过使用控制所需的并从存储单元215读取的算法、程序或应用，控制无线电力发送单元200的整体操作。控制器212可以以CPU、微处理器、微型计算机等的形式实现。
通信单元213与无线电力接收单元250通信。通信单元213从无线电力接收单元250接收电力信息。这里，电力信息包括无线电力接收单元250的容量、电池的剩余量、充电次数、使用量、电池容量、以及剩余电池容量的比例中的至少一个。此外，通信单元213发送控制充电功能的信号，以便控制无线电力接收单元250的充电功能。控制充电功能的信号可以是用于控制无线电力接收单元250的电力接收器251以便启用或禁用充电功能的控制信号。更具体地，电力信息可包括关于无线充电端的插入、从单机(StandAlone,SA)模式到非单机(Non-StandAlone，NSA)模式的转换、错误状态释放等的信息。
通信单元213从另一无线电力发送单元(未示出)以及从无线电力接收单元250接收信号。
控制器212基于通过通信单元213从无线电力接收单元250接收的消息，在显示单元214上显示无线电力接收单元250的状态。此外，控制器212还在显示单元214上显示预期直到无线电力接收单元完全充电为止要花费的时间。
图3是图示根据本发明实施例的无线电力发送单元200和无线电力接收单元250的框图。
如图3所示，无线电力发送单元200包括电力发送器211、控制器/通信单元(多点控制单元(MultipointControlUnit，MCU)和带外信令)212/213、驱动器(电源)217、放大器(功放)218、以及匹配单元(匹配电路)216。无线电力接收单元250包括电力接收器251、控制器/通信单元252/253、DC/DC转换器255、切换单元(开关)256、以及加载单元(客户端设备负载)257。
驱动器217输出具有预设电压值的DC电力。驱动器217所输出的DC电力的电压值由控制器/通信单元212/213控制。
从驱动器217输出的DC电力被输出到放大器218，所述放大器218将DC电力放大预设增益。此外，放大器218基于从控制器/通信单元212/213输入的信号将DC电力转换为AC电力。因此，放大器218输出AC电力。
匹配单元216执行阻抗匹配。例如，匹配单元216调节从匹配单元216所见的阻抗，以将输出电力控制为高效或高输出电力。匹配单元216还基于控制器/通信单元212/213的控制调节阻抗。匹配单元216包括线圈和电容器中的至少一个。控制器/通信单元212/213控制与线圈和电容器中的至少一个的连接状态，并因此执行阻抗匹配。
电力发送器211将输入AC电力发送到电力接收器251。电力发送器211和电力接收器251由具有相同谐振频率的谐振电路实现。例如，谐振频率可以是6.78MHz。
控制器/通信单元212/213与无线电力接收单元250的控制器/通信单元252/253通信，并且例如用双向2.4GHz频率执行通信(无线保真(WiFi)、ZigBee或蓝牙(BT)/低功耗蓝牙(BluetoothLowEnergy，BLE))。
电力接收器251接收充电电力。
整流单元254将电力接收器251所接收的无线电力整流为直流的形式，并以桥二极管的形式实现。DC/DC转换器255将整流后的电流转换为预定增益。例如，DC/DC转换器255转换整流后的电流，使得输出端259的电压变为5V。同时，对DC/DC转换器255的前端258预设可施加的电压的最小值和最大值。
切换单元256将DC/DC转换器255连接到加载单元257。切换单元256在控制器252的控制下保持在接通/关断状态。在开关256处于接通状态的情况下，加载单元257存储从DC/DC转换器255输入的转换后的电力。
图4是图示根据本发明实施例的无线电力发送单元和无线电力接收单元的操作的流程图。
如图4所示，在操作S401无线电力发送单元400施加电力。当施加了电力时，在操作S402，无线电力发送单元400配置环境。
在操作S403，无线电力发送单元400进入电力节省模式。在电力节省模式中，无线电力发送单元400根据其自己的时段施加不同类型的用于检测的电力信标，其将参照图6更详细地描述。例如，在图4中，无线电力发送单元400施加检测电力信标404和405，并且检测电力信标404和405的电力值的大小可以是不同的。检测电力信标404和405的部分或全部可以具有足以驱动无线电力接收单元450的通信单元的电力。例如，无线电力接收单元450通过检测电力信标404和405的一部分或全部驱动通信单元以与无线电力发送单元400通信。在操作S406，上述状态被命名为空(null)状态。
无线电力发送单元400检测由无线电力接收单元450的布置引起的负载改变。在操作S409，无线电力发送单元400进入低电力模式。将参照图6更详细描述低电力模式。同时，在操作S409，无线电力接收单元450基于从无线电力发送单元400接收的电力驱动通信单元。
在操作S410，无线电力接收单元450将PTU搜索信号发送到无线电力发送单元400。无线电力接收单元450基于低功耗蓝牙(BLE)方案将PTU搜索信号作为通告信号发送。无线电力接收单元450周期性地发送PTU搜索信号或者发送PTU搜索信号直到预设时间到达，并且从无线电力发送单元400接收响应信号。
当从无线电力接收单元450接收到PTU搜索信号时，在操作S411，无线电力发送单元400发送PRU响应信号。PRU响应信号形成无线电力发送单元400和无线电力接收单元450之间的连接。在操作S412，无线电力接收单元450发送PRU静态信号。PRU静态信号是指示无线电力接收单元450正在请求加入由无线电力发送单元400管理的无线电力网络的信号。
在操作S413，无线电力发送单元400发送PTU静态信号。无线电力发送单元400所发送的PTU静态信号是指示无线电力发送单元400的能力的信号。
当无线电力发送单元400和无线电力接收单元450发送和接收PRU静态信号和PTU静态信号时，在操作S414和S415，无线电力接收单元450周期性地发送PRU动态信号。PRU动态信号包括无线电力接收单元450所测量的至少一个参数信息。例如，PRU动态信号可包括无线电力接收单元450的整流器的后端的电压信息。在操作S407，无线电力接收单元450的状态被称为引导状态。
无线电力发送单元400在操作S416进入电力传输模式，并且在操作S417发送对应于命令信号的PRU控制信号，以允许对无线电力接收单元450充电。在电力传输模式，无线电力发送单元400发送充电电力。
无线电力发送单元400所发送的PRU控制信号包括启用/禁用无线电力接收单元450的充电的信息和许可信息。每当充电状态改变时都发送PRU控制信号。例如，每250ms发送PRU控制信号，或当参数改变时发送PRU控制信号。PRU控制信号被设置为在预设阈值内发送，例如，即使参数没有改变也在一秒内发送PRU控制信号。
在操作S418和S419无线电力接收单元450根据PRU控制信号改变配置并发送用于报告无线电力接收单元450的状态的PRU动态信号。无线电力接收单元450所发送的PRU动态信号包括关于无线电力接收单元的电压、电流、状态以及温度的信息中的至少一个。在操作S421，无线电力接收单元450的状态称为接通状态。
例如，PRU动态信号具有如下表1所示的数据结构。
表1
如表1所示，PRU动态信号包括一个或多个字段。字段包括可选字段信息、无线电力接收单元的整流器的后端的电压信息(‘Vrect’)、无线电力接收单元的整流器的后端的电流信息(‘Irect’)、无线电力接收单元的DC/DC转换器的后端的电压信息(‘Vout’)、无线电力接收单元的DC/DC转换器的后端的电流信息(‘Iout’)、温度信息(‘温度’)、无线电力接收单元的整流器的后端的最小电压值信息(‘Vrectmindyn’)、无线电力接收单元的整流器的后端的最佳电压值信息(‘Vrectsetdyn’)、无线电力接收单元的整流器的后端的最大电压值信息(‘Vrecthighdyn’)、警报信息(‘PRU警报’)和RFU(预留用于未来使用)。PRU动态信号包括以上字段中的至少一个。
例如，将根据充电状态确定的一个或多个电压设置值(例如，无线电力接收单元的整流器的后端的最小电压值信息(Vrectmindyn)、无线电力接收单元的整流器的后端的最佳电压值信息(Vrectsetdyn)、以及无线电力接收单元的整流器的后端的最大电压值信息(Vrecthighdyn))插入对应字段然后发送。如上所述，已经接收PRU动态信号的无线电力接收单元参照PRU动态信号中包括的电压设置值，控制要发送到每个无线电力接收单元的无线充电电压。
例如，警报信息(PRU警报)具有下表2所示的数据结构。
表2
参照表2，警报信息(PRU警报)包括用于重启请求的比特、用于转换的比特、以及用于检测旅行适配器(TA)的插入的比特(TA检测)。TA检测指示通知提供无线充电的无线电力发送单元与用于无线电力接收单元的有线充电的端之间的连接的比特。转换指示向无线电力发送单元通知在无线电力接收单元的通信集成电路(IC)从单机(SA)模式切换到非单机(NSA)模式之前无线电力接收单元被重置的比特。最后，重启请求指示向无线电力接收单元通知以下事项的比特，所述事项即：当因为无线电力发送单元由于过电流状态或过高温度状态的产生而减小电力所以充电断开连接、然后状态返回到初始状态时，无线电力发送单元准备好重启充电。
此外，警报信息(PRUAlert)具有下表3所示的数据结构。
表3
参照上表3，警报信息包括过电压、过电流、过高温度、PRU自我保护、充电完成、有线充电器检测、模式转换等。当过电压字段设置为“1”时，其指示无线电力接收单元的电压Vrect超过过电压的限值。此外，过电流和过高温度可以以与过电压相同的方式设置。PRU自我保护指示无线电力接收单元直接减小电力的负载，并因此保护自身。在此情况下，不需要无线电力发送单元改变充电状态。
根据本发明实施例的用于模式转换的比特被设置为向无线电力发送单元通知执行模式转换过程的时段的值。指示模式转换时段的比特表示为如下表4所示。
表4
值(比特) 模式转换比特描述
00 无模式转换
01 2s模式转换时限
10 3s模式转换时限
11 6s模式转换时限
参照上表4，“00”指示没有模式转换，“01”指示完成模式转换所需的时间为最大2秒，“10”指示完成模式转换所需的时间为最大3秒，并且“11”指示完成模式转换所需的时间为最大6秒。
例如，当完成模式转换花费3秒或更少时，模式转换比特设置为“10”。在开始模式转换过程之前，无线电力接收单元可以通过将输入阻抗设置改变为匹配1.1W电力消耗(powerdraw)而进行限制，使得在模式转换过程期间没有阻抗的改变。因此，无线电力发送单元根据设置控制无线电力接收单元的电力(ITX_COIL)，并因此在模式转换时段期间维持无线电力接收单元的电力(ITX_COIL)。
因此，当通过模式转换比特设置模式转换时段时，无线电力发送单元在模式转换时间期间(例如三秒)维持无线电力接收单元的电力(ITX_COIL)。也就是说，即使三秒钟没有从无线电力接收单元接收到响应，无线电力发送单元也维持连接。然而，在模式转换时间经过之后，无线电力接收单元被认为是恶意对象(外部物质)并因此终止电力传输。
同时，无线电力接收单元450检测错误的生成。在操作S420，无线电力接收单元450将警报信号发送到无线电力发送单元400。警报信号作为PRU动态信号或警报信号而发送。例如，无线电力接收单元450将表3的反映错误状态的PRU警报字段发送到无线电力发送单元400。替代地，无线电力接收单元450将指示错误状态的单个警报信号发送到无线电力发送单元400。当接收到警报信号时，在操作S422，无线电力发送单元400进入锁存故障模式，并且在操作S423，无线电力接收单元450进入空状态。
图5是图示根据本发明另一实施例的无线电力发送单元和无线电力接收单元的操作的流程图。将参照图6更详细描述图5的控制方法。图6是通过根据图5的无线电力发送单元施加的电力量在x轴上的图。
如图5所示，在操作S501，无线电力发送单元发起操作。此外，在操作S503，无线电力发送单元重置初始配置。在操作S505，无线电力发送单元进入电力节省模式。电力节省模式对应于无线电力发送单元将具有不同量的电力施加到电力发送器的时间段。例如，电力节省模式可以对应于图6中无线电力发送单元向电力发送器施加第二电力601和602以及第三电力611、612、613、614和615的时间段。无线电力发送单元根据第二周期周期性地施加第二电力601和602。当无线电力发送单元施加第二电力601和602时，施加持续第二期间。无线电力发送单元根据第三周期周期性地施加第三电力611、612、613、614和615。当无线电力发送单元施加第三电力611、612、613、614和615时，施加持续第三期间。同时，尽管图示第三电力611、612、613、614和615的电力值彼此不同，但是第三电力611、612、613、614和615的电力值可以是不同的或相同的。
无线电力发送单元可输出第三电力611，然后输出具有相同电力量大小的第三电力612。如上所述，当无线电力发送单元输出具有相同大小的第三电力时，第三电力的电力量可具有能够检测到最小无线电力接收单元(例如，指定为类别1的无线电力接收单元)的电力量。
无线电力发送单元可输出第三电力611，然后输出具有不同电力量大小的第三电力612。如上所述，当无线电力发送单元输出具有不同大小的第三电力时，第三电力的电力量可以是能够检测到指定为类别1到类别5的无线电力接收单元的电力量。例如，当第三电力611可具有能够检测到类别5的无线电力接收单元的电力量时，第三电力612可具有能够检测到指定为类别3的无线电力接收单元的电力量，并且第三电力613可具有能够检测到指定为类别1的无线电力接收单元的电力量。
同时，第二电力601和602可以是能够驱动无线电力接收单元的电力量。更具体地，第二电力601和602可具有能够驱动无线电力接收单元的控制器和通信单元的电力量。
无线电力发送单元分别根据第二周期和第三周期将第二电力601和602以及第三电力611、612、613、614和615施加到电力接收器。当无线电力接收单元布置在无线电力发送单元上时，可以改变从无线电力发送单元的点所见的阻抗。无线电力发送单元检测在施加第二电力601和602以及第三电力611、612、613、614和615时阻抗的改变。例如，无线电力发送单元可检测在施加第三电力615时阻抗的改变。因此，返回参照图5，在操作S507，无线电力发送单元检测对象。当在操作S507没有检测到对象时，无线电力发送单元维持周期性施加不同电力的电力节省模式。
当存在阻抗改变并因此在操作S507中检测到对象时，在操作S509，无线电力发送单元进入低电力模式。低电力模式是无线电力发送单元施加具有能够驱动无线电力接收单元的控制器和通信单元的电力量的驱动电力的模式。例如，在图6中，无线电力发送单元将驱动电力620施加到电力发送器。无线电力接收单元接收驱动电力620以驱动控制器和通信单元。无线电力接收单元基于驱动电力620根据预定方案执行与无线电力发送单元的通信。例如，无线电力接收单元发送/接收验证所需的数据，并基于所述数据加入由无线电力发送单元管理的无线电力网络。然而，当布置了恶意对象而不是无线电力接收单元时，不能执行数据发送/接收。因此，在操作S511，无线电力发送单元确定所布置的对象是否是恶意对象。例如，当无线电力发送单元在预设时间内没有从对象接收到响应时，无线电力发送单元将对象确定为恶意对象。
当在操作S511将对象确定为恶意对象时，无线电力发送单元进入锁存故障模式。当在操作S511没有将对象确定为恶意对象时，在操作S519无线电力发送单元执行加入操作。例如，在图6中无线电力发送单元根据第一周期周期性地施加第一电力631到634。无线电力发送单元可以在施加第一电力时检测阻抗的改变。例如，当撤掉或移除恶意对象时，检测到阻抗改变，并且无线电力发送单元确定撤掉了恶意对象。替代地，当没有撤掉恶意对象时，无线电力发送单元没有检测到阻抗改变并且确定没有撤掉恶意对象。当没有撤掉恶意对象时，无线电力发送单元输出灯和警告声中的至少一个以向用户通知：无线电力发送单元的状态为错误状态。因此，无线电力发送单元包括输出灯和警告声中的至少一个的输出单元。
当在操作S515确定没有撤掉恶意对象时，在操作S513无线电力发送单元维持锁存故障模式。当在操作S515确定撤掉了恶意对象时，在操作S517无线电力发送单元再次进入电力节省模式。例如，如图6所示，无线电力发送单元施加第二电力651和652以及第三电力661到665。
如上所述，当布置了恶意对象而不是无线电力接收单元时，无线电力发送单元进入锁存故障模式。此外，无线电力发送单元基于锁存故障模式中施加的电力通过阻抗改变确定是否撤掉了恶意对象。也就是说，图5和图6的实施例中进入锁存故障模式的条件可以是恶意对象的布置。同时，除了恶意对象的布置之外，无线电力发送单元还可以具有各种锁存故障模式进入条件。例如，无线电力发送单元可与所布置的无线电力接收单元交叉连接，并且在上述情况下可进入锁存故障模式。
因此，当生成交叉连接时，要求无线电力发送单元返回初始状态并且要求撤掉无线电力接收单元。通过交叉连接，布置在另一无线电力发送单元上的无线电力接收单元加入无线电力网络，无线电力发送单元将上述交叉连接设置为锁存故障模式进入条件。将参照图7描述当生成包括交叉连接的错误时无线电力发送单元的操作。
图7是图示根据本发明实施例的无线电力发送单元的控制方法的流程图。将参照图8更详细地描述图7的控制方法。图8是根据图7的实施例的无线电力发送单元施加的电力量在x轴上的图。
在操作S701无线电力发送单元发起操作。此外，在操作S703，无线电力发送单元重置初始配置。在操作S705，无线电力发送单元进入电力节省模式。电力节省模式是无线电力发送单元将具有不同量的电力施加到电力发送器的时间段。例如，电力节省模式可对应于图8中无线电力发送单元将第二电力801和802以及第三电力811、812、813、814和815施加到电力发送器的时间段。无线电力发送单元根据第二周期周期性地施加第二电力801和802。当无线电力发送单元施加第二电力801和802时，施加持续第二期间。无线电力发送单元根据第三周期周期性地施加第三电力811、812、813、814和815。当无线电力发送单元施加第三电力811、812、813、814和815时，施加持续第三期间。同时，尽管图示出第三电力811、812、813、814和815的电力值彼此不同，但是第三电力811、812、813、814和815的电力值可以是不同的或相同的。
第二电力801和802是能够驱动无线电力接收单元的电力。更具体地，第二电力601和602具有能够驱动无线电力接收单元的控制器和通信单元的电力量。
无线电力发送单元分别根据第二周期和第三周期将第二电力801和802以及第三电力811、812、813、814和815施加到电力接收器。当无线电力接收单元布置在无线电力发送单元之上时，可以改变从无线电力发送单元的点所见的阻抗。无线电力发送单元在施加第二电力801和802以及第三电力811、812、813、814和815时检测阻抗改变。例如，无线电力发送单元可在施加第三电力815时检测阻抗改变。因此，返回参照图7，在操作S707，无线电力发送单元检测对象。当在操作S707没有检测到对象时，在操作S705，无线电力发送单元维持周期性施加不同电力的电力节省模式。
当阻抗改变并因此在操作S707检测到对象时，在操作S709，无线电力发送单元进入低电力模式。低电力模式是无线电力发送单元施加具有能驱动无线电力接收单元的控制器和通信单元的电力量的驱动电力的模式。例如，在图8中，无线电力发送单元将驱动电力820施加到电力发送器。无线电力接收单元接收驱动电力820以驱动控制器和通信单元。无线电力接收单元基于驱动电力820根据预定方案执行与无线电力发送单元的通信。例如，无线电力接收单元发送/接收验证所需的数据，并基于所述数据加入无线电力发送单元所管理的无线电力网络。
此后，在操作S711，无线电力发送单元进入发送充电电力的电力传输模式。例如，无线电力发送单元施加充电电力821，并且将充电电力发送到无线电力接收单元，如图8所示。
无线电力发送单元确定在电力传输模式中是否生成错误。错误可以是在无线电力发送单元上布置了恶意对象、交叉连接、过电压、过电流、过高温度等。无线电力发送单元包括感测单元，其测量过电压、过电流、过高温度等。例如，无线电力发送单元可测量在参考位置处的电压或电流。当所测量的电压或电流大于阈值时，确定满足过电压或过电流的条件。替代地，无线电力发送单元包括温度感测部件，其测量无线电力发送单元的参考位置处的温度。当参考位置处的温度大于阈值时，无线电力发送单元确定满足过高温度的条件。
当根据温度、电压或电流的测量值确定过电压、过电流或过高温度状态时，无线电力发送单元通过将无线充电电力降低预设值来防止过电压、过电流或过高温度。此时，当降低的无线充电电力的电压值小于预设最低值(例如，无线电力接收单元的整流器的后端的最小电压值(VRECTMINDYN))时，中断或停止无线充电，使得根据本发明实施例重新控制电压设置值。
尽管在图8的实施例中已经图示了由于在无线电力发送单元上额外布置恶意对象而生成错误，但是错误的类型不限于此，并且本领域技术人员将容易理解，关于布置了恶意对象、交叉连接、过电压、过电流和过高温度，无线电力发送单元通过类似过程来操作。
当在操作S713中没有生成错误时，在操作S711，无线电力发送单元维持电力传输模式。同时，当在操作S713中生成了错误时，在操作S715，无线电力发送单元进入锁存故障模式。例如，如图8所示，无线电力发送单元施加第一电力831到835。此外，无线电力发送单元在锁存故障模式期间输出包括灯和警告声中的至少一个的错误生成显示。当在操作S717确定没有撤掉恶意对象时，在操作S715无线电力发送单元维持锁存故障模式。同时，当在操作S717确定撤掉了恶意对象时，在操作S719无线电力发送单元再次进入电力节省模式。例如，无线电力发送单元施加图8的第二电力851和852以及第三电力861到865。
在上面的描述中，已经讨论了当无线电力发送单元发送充电电力时生成错误的情况下的操作。以下，将描述无线电力发送单元上的多个无线电力接收单元接收充电电力的情况下的操作。
图9是用于描述根据本发明实施例的无线电力发送单元的控制方法的流程图。将参照图10更详细地描述图9的控制方法。图10是根据图9的实施例的无线电力发送单元施加的电力量在x轴上的图。
如图9所示，在操作S901，无线电力发送单元将充电电力发送到第一无线电力接收单元。此外，在操作S903，无线电力发送单元允许第二无线电力接收单元另外加入无线充电网络。在操作S905，无线电力发送单元将充电电力发送到第二无线电力接收单元。更具体地，无线电力发送单元将第一无线电力接收单元和第二无线电力接收单元所需的充电电力的和施加到电力接收器。
图10图示操作S901到S905的实施例。例如，无线电力发送单元维持施加第二电力1001和1002以及第三电力1011到1015的电力节省模式。此后，无线电力发送单元检测第一无线电力接收单元并进入维持施加到要检测的第一无线电力接收单元的检测电力1020的低电力模式。接下来，无线电力发送单元进入施加第一充电电力1030的电力传输模式。无线电力发送单元检测第二无线电力接收单元并允许第二无线电力接收单元加入无线电力网络。此外，无线电力发送单元施加具有对应于第一无线电力接收单元和第二无线电力接收单元所需的电力量之和的电力量的第二充电电力1040。
返回参照图9，在操作S905将充电电力发送到第一和第二无线电力接收单元的同时，在操作S907无线电力发送单元检测错误生成。如上所述，错误可以是布置了恶意对象、交叉连接、过电压、过电流、过高温度等。当在操作S907没有生成错误时，无线电力发送单元维持第二充电电力1040的施加。
当在操作中生成错误时，在操作S909，无线电力发送单元进入锁存故障模式。例如，在图10中无线电力发送单元根据第一周期施加第一电力1051到1055。在操作S911，无线电力发送单元确定第一无线电力接收单元和第二无线电力接收单元两者是否都被撤掉。例如，无线电力发送单元可在施加第一电力1051到1055的同时检测阻抗改变。无线电力发送单元基于阻抗是否返回初始值确定第一无线电力接收单元和第二无线电力接收单元是否都被撤掉。
当在操作S911确定第一无线电力接收单元和第二无线电力接收单元都被撤掉时，在操作S913无线电力接收单元进入电力节省模式。例如，无线电力发送单元分别根据第二周期和第三周期施加第二电力1061和1062以及第三电力1071到1075。
如上所述，即使当无线电力发送单元将充电电力施加到至少一个无线电力接收单元时，当生成错误时，无线电力发送单元也确定是否容易地撤掉无线电力接收单元或恶意对象。
图11是根据本发明实施例的单机(SA)模式下的无线电力发送单元和无线电力接收单元的框图。
无线电力发送单元1100包括通信单元1110、电力放大器(PA)1120和谐振器1130。无线电力接收单元1150包括通信单元(WPT通信IC)1151、应用处理器(ApplicationProcessor，AP)1152、电力管理集成电路(PowerManagementIntegratedCircuit，PMIC)1153、无线电力集成电路(WirelessPowerIntegratedCircuit，WPIC)1154、谐振器1155、接口电力管理(InterFacePowerManagement，IFPM)IC1157、旅行适配器(TravelAdapter，TA)1158以及电池1159。
通信单元1110可以由WiFi/蓝牙(BT)组合IC实现，并以例如BLE方案的预定方案与通信单元1151通信。例如，无线电力接收单元1150的通信单元1151将具有如表3所示的数据结构的PRU动态信号发送到无线电力发送单元1100的通信单元1110。如上所述，PRU动态信号包括无线电力接收单元1150的电压信息、电流信息、温度信息和警报信息中的至少一个。
基于所接收的PRU动态信号，调节从电力放大器1120输出的电力值。当将过电压、过电流和过高温度施加到无线电力接收单元1150时，降低从电力放大器1120输出的电力值。此外，当无线电力接收单元1150的电压或电流小于预设值时，提高从电力放大器1120输出的电力值。
来自谐振器1130的充电电力无线发送到谐振器1155。
WPIC1154对从谐振器1155接收的充电电力进行整流，并执行DC/DC转换。WPIC1154使用转换后的电力来驱动通信单元1151或对电池1159充电。
有线充电端插入旅行适配器1158。诸如30管脚连接器或通用串行总线(UniversalSerialBus，USB)连接器的有线充电端插入旅行适配器1158，并且旅行适配器1158接收从外部电源供应的电力以对电池1159充电。
IFPM1157处理从有线充电端施加的电力，并将处理后的电力输出到电池1159和PMIC1153。
PMIC1153管理无线接收的电力、通过线路接收的电力、以及施加到无线电力接收单元1150的每个组件的电力。AP1152从PMIC1153接收电力信息，并控制通信单元1151以发送用于报告电力信息的PRU动态信号。
旅行适配器1158连接到与WPIC1154连接的节点1156。当有线充电连接器插入旅行适配器1158时，例如5V的预设电压可施加到节点1156。WPIC1154监视施加到节点1156的电压以确定是否插入旅行适配器。
AP1152具有预定通信方案的栈，例如，WiFi/BT/BLE栈。因此，在用于无线充电的通信中，通信单元1151加载来自AP1152的栈，然后基于所述栈通过使用BT或BLE通信方案与无线电力发送单元1100的通信单元1110通信。
然而，可能出现由于AP1152关断而不能从AP1152取回用于执行无线电力传输的数据的状态，或当从AP1152内的存储器取回数据时电力丢失使得AP1152不能维持在接通状态的状态。
当电池1159的剩余容量小于最小电力阈值时，AP1152关断，并且可使用无线电力接收单元内的用于无线充电的一些组件(例如，通信单元1151、WPIC1154和谐振器1155)执行无线充电。AP1152不能接通的状态被称为死电池状态。
由于在死电池状态下不驱动AP1152，因此通信单元1151不能从AP1152接收预定通信方案的栈，例如，WiFi/BT/BLE栈。对于这种情况，从AP1152在通信单元1151的存储器1162内取回一些预定通信方案的栈，例如BLE栈，并将其存储在存储器1162中。因此，通信单元1151通过使用存储器1162中存储的通信方案的栈(即，无线充电协议)，与无线电力发送单元1100通信以进行无线充电。此时，通信单元1151中包括存储器，并且在SA模式下BLE栈可以存储在ROM形式的存储器中。
如上所述，通信单元1151通过使用存储在存储器1162中的通信方案的栈执行通信的模式称为SA模式。因此，通信单元1151基于BLE栈管理充电过程。
图12和13图示没有无线电力接收单元放置在无线电力发送单元上的情况下的阻抗，并且图14和15图示无线电力接收单元放置在无线电力发送单元上的情况下的阻抗。
参照图12到15，当没有PRU放置在PTU上时检测的阻抗与当PRU放置在PTU上时检测的阻抗之间的差应当是大的，以便PTU更高效地检测PRU的负载变化。例如，如果虽然电阻改变但由于负载变化而导致的电力的改变不显著，则PTU可能难以检测到负载。此外，在PTU上可能存在电抗不改变的点。
因此，在下述的本发明实施例中，如图16和17所示对PRU添加虚负载，并且PTU通过能够接通/关断与添加的虚负载的连接的虚负载开关的操作来高效地检测PRU。
图16是根据本发明实施例添加了虚负载的无线电力接收单元的电路图，并且图17是根据本发明另一实施例添加了虚负载的无线电力接收单元的电路图。
为了保持如图13和15的Smith图中的、在没有PRU放置在PTU上的情况与PRU放置在PTU上的另一情况之间的大的阻抗差，如图16和17所示，将虚负载额外连接到PRU的电路。
参照图16，无线电力接收单元包括谐振器1601、整流器1602、DC/DC转换器1603、控制器(或微控制单元(MCU))1604等。无线电力发送单元所发送的无线电力通过谐振器1601、整流器1602和DC/DC转换器1603传递到无线电力接收单元，并且如果负载开关1609处于接通状态，则电力供应到负载1610。
如所示，在电路中，虚负载1605和1607并联连接在谐振器1601和整流器1602之间。能够使其相关联的虚负载1605和1607的连接短路或开路(例如，接通/关断)的虚负载开关1606和1608也被提供到虚负载1605和1607的连接端。虚负载开关1606和1608通过来自控制器1604的控制信号而被接通/关断。
因此，在各种无线充电环境中，控制器1604通过将虚负载开关1606和1608切换到接通状态或关断状态，生成期望的负载变化。
例如，如果在控制器1604的控制下虚负载开关1606和1608处于接通状态，则虚负载1605和1607被额外添加到无线电力接收单元的电路，并且无线电力发送单元通过检测无线电力接收单元的负载的变化来检测负载。
参照图16，作为AC虚负载的电容器用作虚负载1605和1607。AC虚负载1605和1607的值(例如，AC虚负载值)可以是例如在6.78MHz频率的1nF～2.2nF。
参照图17，无线电力接收单元包括谐振器1701、整流器1702、DC/DC转换器1703、控制器(或微控制单元(MCU))1704等。如图16中所示，无线电力发送单元所发送的无线电力通过谐振器1701、整流器1702和DC/DC转换器1703传递到无线电力接收单元，并且如果负载开关1707处于接通状态，则电力供应到负载1708。
如图所示，在电路中，虚负载1705并联连接在整流器1702和DC/DC转换器1703之间。能够使虚负载1705的连接短路或开路(例如，接通/关断)的虚负载开关1706也被提供到虚负载1705的连接端。虚负载开关1706通过来自控制器1704的控制信号而被接通/关断。
因此，在各种无线充电环境中，控制器1704通过将虚负载开关1706切换为接通状态或关断状态，生成期望的负载变化。
例如，如果在控制器1704的控制下虚负载开关1706处于接通状态，则将虚负载1705额外添加到无线电力接收单元的电路，并且无线电力发送单元通过检测无线电力接收单元的负载的变化而检测负载。
参照图17，作为DC虚负载的电阻器用作虚负载1705。DC虚负载1705的值(例如，DC虚负载值)可以是例如在6.78MHz频率的70欧姆。
对于虚负载，如果电力施加至PRU，则通过将虚负载开关切换为关断状态而使虚负载电路开路，因此PTU检测不到虚负载。换句话说，虚负载不影响PTU测量的阻抗。
如图16和17所示，虚负载开关可以位于AC虚负载电路(图16)和DC虚负载电路(图17)中的至少一个中。根据本发明各种实施例，如果电力施加到PRU，则使虚负载开关开路。否则，在MCU由于电力施加到PRU而接通之后，通过来自MCU的控制信号使虚负载开关开路。
DC虚负载开关被设计为如果没有电力施加到PRU则保持在短路状态。如果通过PTU发送的信标而使电力在短时段施加到PRU，则虚负载开关从短路状态切换到开路状态，以允许PTU检测大的负载变化。
现在将参照图18到25描述根据本发明各种实施例的使用虚负载检测负载变化的示例。
图18是图示根据本发明第一实施例的用于检测负载变化的过程的流程图。参照图18，当在操作1801虚负载开关处于接通状态的同时在操作1803从PTU接收电力时，在操作1805添加到PRU的虚负载电路将虚负载开关切换到关断状态。从PTU发送的电力是短信标信号。
如果虚负载开关切换到关断状态，则在操作1807，PTU通过检测PRU的负载变化执行用于充电无线电力的过程。例如，在操作1809，PTU通过将长信标发送到PRU而执行与PRU的无线电力充电过程。
图19是图示根据本发明第一实施例的检测负载变化的示例的图。参照图19，PTU通过周期性地在短时段内生成电力来监视负载的变化。例如，PTU通过发送短信标信号而检测负载变化。
如果如图14所示用户将PRU放置在PTU上，或者将PRU放置为紧邻PTU的场，则根据本发明实施例将添加到PRU的虚负载开关从短路状态(例如，30到70欧姆)切换到开路状态(例如，100欧姆)，生成负载的变化。
根据本发明各种实施例，如果在PTU单独存在时将PRU放置在PTU上，则在电力充分施加到PRU之前，PTU检测当虚负载开关处于短路状态时给出的负载，并且PTU检测在虚负载开关由于电力施加到PRU而从短路状态切换到开路状态时的负载变化。
如图19所示，在检测到负载的变化时，PTU通过将更多电力施加到PRU来驱动控制器(例如，MCU)。例如，PTU通过发送长信标信号来驱动PRU的控制器。
此后，尝试PTU和PRU之间的通信，并且确定在PTU上是否放置了用于充电的经验证的设备。如果完成验证，则充电开始。
图20和21图示根据本发明第二实施例的检测负载变化的示例，并且图22和23图示根据本发明第三实施例的检测负载变化的示例。本发明第二和第三实施例对应于在控制器(例如，MCU)接通(或被驱动)之后控制虚负载开关的方法。
参照图20，当在操作2001虚负载开关处于接通状态的同时在操作2003从PTU接收电力时，在操作2005，根据本发明第二实施例，添加到PRU的虚负载电路接通控制器的电力。
控制器随着控制器的电力接通而被驱动，并且在操作2007控制器通过将虚负载开关切换为关断状态而改变PRU的负载。
如果虚负载开关切换为关断状态，则PTU通过检测PRU的负载变化而执行用于充电无线电力的过程。此后，在操作2009，PRU通过发送消息(例如，通告消息)到PTU而执行与PTU的无线电力充电过程。
图21图示如结合图20描述的、根据本发明第二实施例在接通MCU之后控制虚负载开关的方法。在此方法中，在接通MCU之后，MCU通过生成用于使虚负载开关开路的控制信号，生成负载的变化。接下来，PRU将消息(例如，通告消息)发送到PTU。
图22和23所示的第三实施例对应于在接通MCU之后控制虚负载开关的另一方法。在此方法中，在接通MCU之后，PRU将消息(例如，通告消息)发送到PTU，并且在发送消息之后使虚负载开关开路，从而生成负载的变化。使用PRU已经发送的消息中包含的信息，PTU确定PRU是否是能够生成负载变化的PRU。
参照图22，当在操作2201虚负载开关处于接通状态的同时在操作2203从PTU接收到电力时，在操作2205，根据本发明第三实施例，添加到PRU的虚负载电路接通控制器的电力。
控制器随着控制器的电源接通而被驱动，并且在操作2207，PRU通过将消息(例如，通告消息)发送到PTU而执行与PTU的无线电力充电过程。
此后，在操作2009控制器通过将虚负载开关切换为关断状态而改变PRU的负载。
如果虚负载开关切换为关断状态，则PTU通过检测PRU的负载变化来执行用于充电无线电力的过程。
图23图示如结合图22描述的、在根据本发明第三实施例接通MCU之后控制虚负载开关的方法。在此方法中，在接通MCU之后，PRU将消息(例如，通告消息)发送到PTU。在发送消息之后，PRU的控制器通过生成用于使虚负载开关开路的控制信号而生成负载的变化。PTU通过检测由于PRU的虚负载开关的切换而导致的PRU的负载变化，执行充电无线电力的过程。
图24是图示根据本发明第四实施例的用于检测负载变化的过程的流程图，并且图25是图示根据本发明第四实施例的检测负载变化的示例的图。
参照图24，当在操作2401中出现应该对于PTU和PRU检查交叉连接的情形时，在操作2403，PTU将时间设置值发送到PRU。
在从PTU接收到时间设置值时，PRU依赖于所接收的时间设置值生成负载变化。在操作2405，PRU通过如上所述将虚负载开关切换为接通或关断状态，生成PRU的负载变化。
在操作2407，PTU检测通过PRU的虚负载开关的切换而导致的PRU的负载变化，并且在操作2409确定PRU是否交叉连接。
参照图25，在低电力模式期间检测用于防止交叉连接的负载变化。
例如，当PRU接收从所述PRU实际放置于其上的第一PTU发送的电力的同时，PRU还与第二PTU通信，或相反的情况，这称为交叉连接。
如果出现交叉连接，则系统可能不稳定。因此，为了确定PTU和PRU是否交叉连接，如上所述，PTU向PRU提供时间设置值T，并且基于此确定是否已经出现交叉连接。换句话说，如果已经接收时间设置值T的PRU生成时间T的负载变化，则PTU监视负载变化，以确定PTU已经发送至PRU的值T是否与发生负载变化的时段一致，从而使得可以确定是否已经出现交叉连接。
为了生成负载变化，PRU的MCU执行上述接通/关断(例如，短路或开路)虚负载开关的操作，从而使得可以人为生成负载变化。
此外，可以如图25所示重复执行接通/关断虚负载开关的切换操作，以允许PTU识别虚负载开关的切换。
如从上面的描述显而易见的，本发明的一方面提供了用于在无线充电网络中生成用于检测无线电力接收单元的负载变化的方法。
换句话说，根据本发明实施例，将虚负载添加到无线电力接收单元(或PRU)，以允许无线电力发送单元(或PTU)依赖于阻抗的改变而检测负载，使得PTU可以检测大改变阻抗。
虽然已经参照本发明某些示例性实施例而示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，其中可以进行各种形式和细节上的改变，而不背离如由所附权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种在无线充电中生成用于检测无线电力接收单元的负载变化的方法，所述方法包括：
由无线电力接收单元将连接到虚负载的开关维持在接通状态；
从无线电力发送单元接收无线电力；以及
当接收到无线电力时，将连接到虚负载的开关切换到关断状态。
2.如权利要求1所述的方法，其中从无线电力发送单元接收的电力是通过短信标信号发送的电力。
3.如权利要求2所述的方法，还包括：在将开关切换到关断状态之后接收从无线电力发送单元发送的长信标信号。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
在从无线电力发送单元接收无线电力之后，接通到无线电力接收单元的控制器的电力；以及
由控制器将连接到虚负载的开关切换到关断状态。
5.如权利要求1所述的方法，还包括：
在从无线电力发送单元接收无线电力之后，接通到无线电力接收单元的控制器的电力；
由控制器将连接到虚负载的开关切换到关断状态；以及
将通告消息发送到无线电力发送单元。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：
在从无线电力发送单元接收无线电力之后，接通到无线电力接收单元的控制器的电力；
将通告消息发送到无线电力发送单元；以及
由控制器将连接到虚负载的开关切换到关断状态。
7.一种在无线充电中生成用于检测无线电力接收单元的负载变化的方法，所述方法包括：
由无线电力接收单元将连接到虚负载的开关维持在关断状态；
从无线电力发送单元接收为检查交叉连接设置的时间设置值；
根据所接收的时间设置值将连接到虚负载的开关切换到接通状态；以及
当经过了等于所接收的时间设置值的时间时，将连接到虚负载的开关切换到关断状态。
8.一种在无线充电中生成负载变化的无线电力接收单元，所述无线电力接收单元包括：
电力接收器，配置为从无线电力发送单元接收无线电力；
虚负载，并联连接在电力接收器和无线电力接收单元的负载之间；
虚负载开关，配置为切换到虚负载的电力；以及
控制器，配置为通过将虚负载开关导向接通状态或关断状态，生成无线电力接收单元的负载变化。
9.如权利要求8所述的无线电力接收单元，还包括：整流器，配置为将从电力接收器接收的交流AC电力整流为直流DC电力；并且
其中虚负载并联连接到整流器。
10.如权利要求9所述的无线电力接收单元，其中虚负载包括至少一个电容器。
11.如权利要求8所述的无线电力接收单元，还包括：
整流器，配置为将从电力接收器接收的交流AC电力整流为直流DC电力；以及
转换器，配置为将整流器所整流的直流DC电力转换为要供应到无线电力接收单元的负载的电力电平；
其中虚负载并联连接到转换器。
12.如权利要求11所述的无线电力接收单元，其中虚负载包括至少一个电阻器。
13.如权利要求8所述的无线电力接收单元，其中从无线电力发送单元接收的电力是通过短信标信号发送的电力。
14.如权利要求8所述的无线电力接收单元，其中通过从无线电力发送单元接收的无线电力接通到控制器的电力，并且控制器配置为当到控制器的电力被接通时将虚负载开关切换到关断状态。
15.如权利要求14所述的无线电力接收单元，其中控制器配置为在将虚负载开关切换到关断状态之后发送消息到无线电力发送单元。
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