CN107636929A - 无线电力传输方法、无线电力接收方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明可以提供一种多模式无线电力传输和接收方法及其装置。根据本发明的一个实施方式，用于向无线电力接收装置无线地传输电力的无线电力传输装置中的无线电力传输方法可以包括下述步骤：基于第一无线电力传输方案传输第一信号；基于第二无线电力传输方案传输第二信号；从无线电力接收装置接收与第一信号和第二信号中至少之一对应的测量结果；以及基于测量结果选择针对无线电力接收装置的无线电力传输方案。因此，本发明具有能够通过选择高效无线电力传输方案来无线地传输电力的优点。

Description

无线电力传输方法、无线电力接收方法及其装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年5月12日提交的韩国专利申请No.10-2015-0065808的优先权的权益，其如在本文中完全阐述一样通过引用并入本文中。

技术领域

实施方式涉及无线电力传输技术，尤其涉及一种无线电力传输和接收方法及其装置，该无线电力传输和接收方法使得基于在支持多个无线电力传输方案的无线电力传输系统中的电力传输效率来自适应地选择无线电力传输方案。

背景技术

近来，随着信息和通信技术的快速发展，基于信息和通信技术的无处不在的社会正在形成。

为了随时随地的连接信息通信设备，在全社会的所有设施中应安装配备有具有通信功能的计算机芯片的传感器。因此，这些设备或传感器的电源正在成为新的挑战。另外，随着例如蓝牙遥控器和iPod以及移动电话等的移动设备的类型的数量迅速增加，对电池充电需要用户的时间和精力。作为解决该问题的方式，无线电力传输技术近来引起了关注。

无线电力传输(或无线能量转移)是使用磁场的感应原理将电能从发射器无线地向接收器传输的技术。早在十九世纪，已开始使用基于电磁感应的电动机或变压器。此后，尝试了通过辐射诸如无线电波的电磁波或激光来传输电能的方法。电磁感应的原理也构成了我们经常使用的电动牙刷和一些无线剃须刀的基础。

到目前为止，无线能量传输方案可以大致分为电磁感应、电磁共振和使用短波长射频的RF传输。

在电磁感应方案中，当两个线圈彼此邻近布置并且施加电流到线圈之一时，此时产生的磁通量在另一线圈中产生电动势。该技术正在主要用于例如手机的小型设备的快速商业化。在电磁感应方案中，可以高效率地传输高达几百千瓦(kW)的电力，但是最大传输距离为1cm或更小。因此，该设备通常应邻近充电器或地面布置。

电磁共振方案使用电场或磁场，而不是使用电磁波或电流。电磁共振方案的优点在于该方案对其他电子设备或人体是安全的，这是因为其几乎不受电磁波的影响。然而，该方案仅可以在有限的距离和有限的空间内使用，并且具有稍微低的能量传递效率。

短波无线电力传输方案(简称为RF传输方案)利用了能够以无线电波形式直接传输和接收能量的事实。该技术是使用整流天线的RF电力传输方案。作为“天线”和“整流器”的复合体的整流天线是指将RF电力直接转换成直流电流(DC)电力的设备。也就是说，RF方法是将AC无线电波转换成DC波的技术。近来，随着效率的提高，RF技术的商业化已得到了积极的研究。

无线电力传输技术可以应用于例如IT企业、铁路企业、家电企业以及移动设备企业的各种企业。

然而，传统上，还没有提供支持多个无线充电方案的无线电力传输方法。

发明内容

鉴于上述问题做出了本公开内容，并且实施方式提供了下述无线电力传输/接收方法及其装置，该无线电力传输/接收方法允许基于支持多模式的无线电力传输系统中的电力传输效率来自适应地选择无线电力传输方案。

实施方式还提供下述无线电力传输/接收方法及其装置，该无线电力传输/接收方法允许基于支持多模式的无线电力传输系统中的充电效率来自适应地选择无线电力传输方案。

通过实施方式可以实现的技术目的不限于上文具体描述的内容，并且本领域技术人员根据下面的详细描述将更清楚的理解本文中未描述的其它技术目的。

实施方式可以提供多模式无线电力传输/接收方法及其装置。

在一个实施方式中，一种用于通过向无线电力接收装置无线地传输电力的无线电力传输装置来传输无线电力的方法可包括：基于第一无线电力传输方案传输第一信号；基于第二无线电力传输方案传输第二信号；从无线电力接收装置接收与第一信号和第二信号中至少之一对应的测量结果；以及基于测量结果选择针对无线电力接收装置的无线电力传输方案。

这里，第一无线电力传输方案可以是电磁感应方案，且第二无线电力传输方案可以是电磁共振方案。

此外，第一信号可以是因特网包探索器(ping)信号，且第二信号可以是信标信号。

因特网包探索器信号可以是数字因特网包探索器信号，且信标信号可以是长信标信号。

该方法还可以包括基于所接收的测量结果计算针对无线电力传输方案中的每个无线电力传输方案的电力传输效率，其中，可以基于所计算的电力传输效率选择无线电力传输方案。

所接收的测量结果可以包括与第一信号和第二信号中至少之一对应的接收信号强度信息。

这里，接收信号强度信息可以是关于接收器的整流器输出电压强度信息。

该方法还可以包括基于接收的测量结果计算无线电力传输方案中的每个无线电力传输方案的充电效率，其中，可以基于所计算的充电效率选择无线电力传输方案。

所接收的测量结果可以包括关于施加到无线电力接收装置的负载的电压电平的与所述第一信号和所述第二信号中至少之一对应的信息。

可以基于施加到负载的电压电平和负载所需的预收集电压电平计算充电效率。

可以通过电磁感应方案中限定的带内通信来接收与第一信号对应的测量结果。

可以通过电磁共振方案中限定的带外通信来接收与第二信号对应的测量结果。

可以通过电磁共振方案中限定的带外通信来接收与第一信号和第二信号对应的测量结果。

可以分别以非重叠的方式以预限定周期重复传输第一信号和第二信号。

该方法还可以包括向无线电力接收装置传输关于所选择的无线电力传输方案的信息。

在另一实施方式中，一种用于通过接收来自无线电力传输装置的无线电力的无线电力接收装置来接收无线电力的方法可包括：测量基于第一无线电力传输方案的第一信号的接收信号强度；向无线电力传输装置传输关于第一信号的所测量的接收信号强度的信息；测量基于第二无线电力传输方案的第二信号的接收信号强度；以及向无线电力传输装置传输关于第二信号的所测量的接收信号强度的信息，其中，可以按照根据电力传输效率选择的无线电力传输方案接收无线电力，电力传输效率是基于关于第一信号至第二信号的所述接收信号强度的信息来计算的。

这里，第一无线电力传输方案可以是电磁感应方案，且第二无线电力传输方案可以是电磁共振方案。

第一信号可以是因特网包探索器信号，且第二信号可以是信标信号。

这里，因特网包探索器信号可以是数字因特网包探索器信号，且信标信号可以是长信标信号。

所接收的信号强度可以是无线电力接收装置的整流器输出电压强度。

该方法还可以包括从无线电力传输装置接收关于所选择的无线电力传输方案的信息。

可以通过电磁感应方法中限定的带内通信来向无线电力传输装置传输关于第一信号的接收信号强度的信息。

可以通过电磁共振方案中限定的带外通信来向无线电力传输装置传输关于第二信号的接收信号强度的信息。

可以通过在电磁共振方案中限定的带外通信来向无线电力传输装置传输与第一信号和第二信号对应的关于接收信号强度的信息。

在另一实施方式中，一种用于向无线电力接收装置无线传输电力的无线电力传输装置可以包括：第一传输单元，该第一传输单元被配置成基于电磁感应方案传输无线电力；第二传输单元，该第二传输单元被配置成基于电磁共振方案传输无线电力；第一通信单元，该第一通信单元被配置成执行带内通信；第二通信单元，该第二通信单元被配置成执行带外通信；和控制器，该控制器被配置成：控制第一信号和第二信号以预定模式通过第一传输单元和第二传输单元来传输，以感测通信单元和无线电力接收装置的存在；使用带内通信和带外通信中至少之一从无线电力接收装置接收与第一信号和第二信号中至少之一对应的测量结果；以及基于测量结果选择无线电力传输方案。

这里，第一信号可以是因特网包探索器信号，且第二信号可以是信标信号。

这里，因特网包探索器信号可以是数字因特网包探索器信号，且信标信号可以是长信标信号。

控制器可以基于测量结果计算针对无线电力传输方案中的每个无线电力传输方案的电力传输效率，并且基于所计算的电力传输效率选择无线电力传输方案。

测量结果可以包括与第一信号和第二信号中至少之一对应的接收信号强度信息。

这里，接收信号强度信息可以是关于无线电力接收装置的整流器输出电压强度信息。

控制器可以基于测量结果计算针对无线电力传输方案中的每个无线电力传输方案的充电效率，并且基于所计算的充电效率选择无线电力传输方案。

测量结果可以包括关于施加到无线电力接收装置的负载的电压电平的与第一信号和第二信号中至少之一对应的信息，其中，控制器可以基于施加到负载的电压电平和负载所需的预收集电压电平来计算充电效率。

控制器可以分别控制以非重叠的方式以预限定周期重复传输第一信号和第二信号。

此外，控制器可以使用带内通信或带外通信之一向无线电力接收装置传输与所选择的无线电力传输方案有关的信息。

在另一实施方式中，用于接收来自无线电力传输装置的无线电力的无线电力接收装置可以包括：第一接收单元，该第一接收单元被配置成基于电磁感应方案接收无线电力；第二接收单元，该第二接收单元被配置成基于电磁共振方案接收无线电力；第一通信单元，该第一通信单元被配置成执行带内通信；第二通信单元，该第二通信单元被配置成执行带外通信；以及控制器，该控制器被配置成当通过第一接收单元和第二接收单元接收到第一信号和第二信号时使用带内通信和带外通信至少之一向无线电力传输装置传输与第一信号和第二信号至少之一对应的测量结果。

本公开内容的上述方面仅仅是本公开内容的优选实施方式的一部分。本领域技术人员根据本公开内容的以下详细描述将得出和理解反映本公开内容的技术特征的各种实施方式。

根据实施方式的方法和装置具有以下效果。

根据实施方式，提供了一种多模式无线电力传输和接收方法及其装置和系统。

根据实施方式，提供了一种能够提高电力传输效率的多模式无线电力传输方法及其装置和系统。

根据实施方式，通过带外通信来比较各个无线充电方法的充电效率，并且基于该比较来自适应地选择最佳的无线充电方法。从而，可以获得高效率的无线充电。

此外，根据实施方式，支持多个无线电力传输方案的无线电力传输装置保持最佳的充电效率。从而，充电时间可以被最小化。

此外，根据实施方式，无线电力传输装置始终保持最佳的电力传输效率。从而，电力浪费可以被最小化。

本领域技术人员将理解，通过本公开内容的实施方式可以实现的效果不限于上述那些效果，并且本公开内容的其他效果根据以下详细描述将会被更清楚地理解。

附图说明

包括用于提供对本公开内容的进一步理解并被并入且构成本申请的一部分的附图示出了本公开内容的实施方式，并且与说明书一起用于阐述本公开内容的原理。然而，应当理解，本公开内容的技术特征不限于具体附图，并且附图中公开的特征可以彼此组合以构成新的实施方式。

图1是示出根据本公开内容的一个实施方式的无线电力传输系统的结构的框图。

图2是示出根据本公开内容的一个实施方式的无线电力发射器的类型和特征的图。

图3是示出根据本公开内容的一个实施方式的无线电力接收器的类型和特征的图。

图4示出了根据本公开内容的一个实施方式的无线电力传输系统的等效电路图。

图5是示出根据本公开内容的一个实施方式的无线电力发射器的状态转换过程的状态转换图。

图6是示出根据本公开内容的一个实施方式的无线电力接收器的状态转换图。

图7示出了根据本公开内容的一个实施方式的无线电力接收器的根据V_RECT的操作区域。

图8是根据本公开内容的一个实施方式的无线电力传输系统的配置图。

图9是示出根据本公开内容的一个实施方式的无线充电过程的流程图。

图10是示出根据本公开内容的一个实施方式的电磁感应方案的无线电力传输系统的图。

图11是示出根据本公开内容的另一实施方式的电磁感应方案的无线充电系统的图。

图12是示出根据本公开内容的一个实施方式的支持电磁感应方案的无线充电传输装置的操作的状态转换图。

图13是示出根据本公开内容的一个实施方式的支持电磁感应方案的无线充电接收装置的操作的状态转换图。

图14是示出根据本公开内容的一个实施方式的支持电磁感应方案的无线充电接收装置的内部结构的框图。

图15示出了根据本公开内容的一个实施方式的支持多个无线电力传输方案的无线电力传输装置中的无线电力传输方法。

图16是示出本公开内容的一个实施方式的无线电力传输装置中的无线电力传输方法的流程图。

图17是示出根据本公开内容的另一实施方式的无线电力传输装置中的无线电力传输方法的流程图。

图18是示出根据本公开内容的另一实施方式的无线电力传输装置中的无线电力传输方法的流程图。

图19是示出根据本公开内容的一个实施方式的无线电力接收装置的结构的框图。

图20是示出根据本公开内容的一个实施方式的无线电力传输装置的结构的框图。

最佳方式

根据本公开内容的一个实施方式，用于向无线电力接收装置无线传输电力的无线电力传输装置中的无线电力传输方法包括：基于第一无线电力传输方案传输第一信号，基于第二无线电力传输方案传输第二信号，从无线电力接收装置接收与第一信号和第二信号至少之一对应的测量结果，以及基于测量结果选择针对无线电力接收装置的无线电力传输方案。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述应用本公开内容的实施方式的装置和各种方法。如本文所使用的，后缀“模块”和“单元”可互换地添加或使用，以便于准备本说明书，并不意在表示不同的含义或功能。

虽然构成本公开内容的实施方式的所有元件已经被描述为连接成一体或者彼此连接地操作，但是本公开内容不限于所描述的实施方式。也就是说，在本公开内容的范围内，可以选择性地连接元件中的一个或更多个元件以进行操作。另外，尽管所有元件都可以被实现为一个独立的硬件设备，但是可以选择性地组合一些或全部元件以实现具有用于执行组合在一个或更多个硬件设备中的功能的一部分或全部的程序模块的计算机程序。构成计算机程序的代码和代码段可以由本领域技术人员容易地推断。计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，由计算机读取和执行以实现本公开内容的实施方式。计算机程序的存储介质可以包括磁记录介质和光记录介质、载波介质。

除另有说明外，术语“包括”、“包含”和“具有”应理解为不预排除存在或添加一个或更多个其他部件的可能性。包括技术和科学术语的所有术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义，除非另有限定。例如典型词典中限定的术语的通常使用的术语应被解释为与相关技术的语境意义一致，并且除非明确界定相反，否则不应以理想或过度正式的意义来解释。

在描述本发明的部件时，可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语。这些术语仅用于区分构成要素的目的，并且这些术语不限制部件的性质、顺序或序列。当一个部件被称为“连接”、“耦合”或“链接”到另一个部件时，应当理解，这意味着一个部件可以直接连接或链接到另一部件，或者另一部件可以插入在部件之间。

图1是示出根据本公开内容的一个实施方式的无线电力传输系统的结构的框图。

参照图1，无线电力传输系统可以包括无线电力发射器100和无线电力接收器200。

尽管图1示出了无线电力发射器100向一个无线电力接收器200传输无线电力，这仅仅是一个实施方式，并且根据本公开内容的另一实施方式的无线电力发射器100可以向多个无线电力接收器200传输无线电力。应当注意，根据又一实施方式的无线电力接收器200可以同时接收来自多个无线电力发射器100的无线电力。

无线电力发射器100可以使用特定的电力传输频率产生磁场，以向无线电力接收器200传输电力。

无线电力接收器100可以通过调谐到与无线电力发射器100使用的频率相同的频率来接收电力。

作为示例，电力传输的频率可以是但不限于6.78MHz频带。

也就是说，由无线电力接收器100传输的电力可以传送到与无线电力发射器100共振的无线电力接收器200。

可以基于无线电力发射器100的最大传输电力电平、无线电力接收器200的最大电力接收电平以及无线电力发射器100和无线电力接收器200的物理结构来确定能够接收来自一个发射器100的电力的无线电力接收器200的最大数目。

无线电力发射器100和无线电力接收器200可以在与用于无线电力传输的频带(即共振频带)不同的频带中执行双向通信。作为示例，双向通信可以采用半双工蓝牙低能(BLE)通信协议。

无线电力发射器100和无线电力接收器200可以经由双向通信彼此交换特征和状态信息，即电力协商信息。

作为示例，无线电力接收器200可以经由双向通信向无线电力发射器100传输用于控制从无线电力发射器100接收的电力的电平的预定电力接收状态信息。无线电力发射器100可以基于接收的电力接收状态信息来动态地控制传输电力电平。因此，无线电力发射器100不仅可以优化电力传输效率，还可以提供防止过电压引起的负载破坏的功能、防止欠压引起的浪费电力的功能等。

无线电力发射器100还可以执行下述功能：诸如通过双向通信来认证和识别无线电力接收器100、识别不兼容的设备或不可再充电的对象、识别有效的负载等。

在下文中，将参照图1更详细地描述根据共振方案的无线电力传输处理。

无线电力发射器100可以包括电源110、电力转换单元120、匹配电路130、传输共振器140、主控制器150和通信单元160。

电源110可以在主控制器150的控制下向电力转换单元120提供特定的供给电压。该供给电压可以是DC电压或AC电压。

电力转换单元210可以在主控制器150的控制下将从电源110接收的电压转换为特定电压。为此，电力转换单元210可以包括DC/DC转换器、AC/DC转换器和功率放大器至少之一。

匹配电路130是与电力转换单元120和传输共振器140之间的阻抗匹配以使电力传输效率最大化的电路。

传输共振器140可以根据从匹配电路130施加的电压，使用特定的共振频率来无线地传输电力。

无线电力接收器100可以包括接收共振器210、整流器220、DC-DC转换器230、负载240、主控制器250和通信单元260。

接收共振器210可以通过共振效应来接收由传输共振器140传输的电力。

整流器210可以用于将从接收共振器210供给的AC电压转换成DC电压。

DC-DC转换器230可将经整流的DC电压转换成负载240所需的特定DC电压。

主控制器250可以控制整流器220和DC-DC转换器230的操作，或者可以生成关于无线电力接收器200的特征和状态信息，并通过通信单元260传输关于无线电力接收器200的特征和状态信息。例如，主控制器250可以监视来自整流器220和DC-DC转换器230的输出电压和电流的强度，以控制整流器220和DC-DC转换器230的操作。

关于所监视的输出电压和电流的强度信息可以通过通信单元260实时地向无线电力发射器100传输。

此外，主控制器250可以将经整流的DC电压与预定参考电压进行比较，并且确定电压是处于过电压状态还是欠电压状态。当感测到作为确定的结果的系统错误状态时，控制器250可以通过通信单元260向无线电力发射器100传输所感测到的结果。

当感测到系统错误状态时，主控制器250可以使用包括开关和齐纳二极管至少之一的预定过电流中断电路来控制整流器220和DC-DC转换器230的操作或者控制施加到负载240的电力，以防止负载损坏。

在图1中，发射器和接收器中的每个的主控制器150、250和通信单元160、260被示出为配置成不同的模块，但这仅仅是一个实施方式。要注意，主控制器150、250和通信单元160、260可以被配置为单个模块。

图2是示出根据本公开内容的一个实施方式的无线电力发射器的类型和特征的图。

根据本公开内容的无线电力发射器和无线电力接收器的类型和特征可以分类成等级和类别。

无线电力发射器的类型和特征可以由以下三个参数被大体上标识。

首先，无线电力发射器可以由根据施加到传输共振器140的最大电力的强度确定的等级来识别。

这里，可以通过将施加到传输共振器140的电力P_{TX_IN_COIL}的最大值与在无线电力发射器等级表(在下文中称为表1)中指定的针对每个等级的预限定的最大输入电力进行比较来确定无线电力发射器的等级。这里，P_{TX_IN_COIL}可以是通过将单位时间内施加到传输共振器140的电压V(t)和电流I(t)的乘积除以单位时间而计算的平均实数值。

表1

表1中所示的等级仅是实施方式，并且可以添加新的等级或者可以删除现有的等级。还应当注意的是，针对每个等级的最大输入电力、最小类别支持要求和可支持设备的最大数目可以根据无线电力发射器的用途、形状和实现方式而变化。

例如，参照表1，当施加到传输共振器140的电力P_{TX_IN_COIL}的最大值大于或等于对应于等级3的P_{TX_IN_MAX}的值并且小于对应于等级4的P_{TX_IN_MAX}的值时，无线电力发射器的类别可以被确定为等级3。

第二，可以根据与所识别的等级对应的最小类别支持要求来识别无线电力发射器。

这里，最小类别支持要求可以是与由对应等级的无线电力发射器支持的无线电力接收器类别的最高级类别对应的无线电力接收器的可支持目。也就是说，最小类别支持要求可以是最大类别设备的最小值。

例如，参照表1，等级3的无线电力发射器应当支持至少一个类别5的无线电力接收器。当然，在这种情况下，无线电力发射器应当支持下降至低于与最低类别支持要求的类别级别的类别的无线电力接收器100。

还应当注意，无线电力发射器可以在确定其级别高于与最小类别支持要求对应的类别的类别可以被支持时，支持更高级别类别的无线电力接收器。

第三，无线电力发射器可以由对应于所识别的等级的可支持设备的最大数目来识别。这里，可支持设备的最大数目可以通过等级中可支持的类别中的最低级别类别的可支持无线电力接收器的最小数量来识别(在下文中简称为可支持设备的最小数目)。例如，参照表1，等级3的无线电力发射器应当支持对应于类别3的至少两个无线电力接收器，类别3是最低级别的类别。

如果没有不允许来自无线电力接收器的电力传输请求的特别理由，根据本公开内容的无线电力发射器必须在可用电力内执行至少达到表1中限定的数目的无线电力传输。

在一个示例中，如果没有足够的可用电力来接受电力传输请求，则无线电力发射器可以不接受来自无线电力接收器的电力传输请求。

在另一示例中，当无线电力发射器接受电力传输请求时，如果超过可接受的无线电力接收器的数目，则无线电力发射器可以不接受来自对应的无线电力接收器的电力传输请求。

在另一示例中，如果请求电力传输的无线电力接收器的类别超过在该无线电力发射器的等级中可以支持的类别级别，则无线电力发射器可以不接受来自无线电力接收器的电力传输请求。

在另一示例中，如果无线电力发射器的内部温度超过参考值，则无线电力发射器可以不接受无线电力接收器的电力传输请求。

图3是示出根据本公开内容的一个实施方式的无线电力接收器的类型和特征的图。

如图3中所示，接收共振器210的平均输出电力P_{RX_OUT}是通过将由接收振动器210在单位时间输出的电压V(t)与电流I(t)的乘积除以单位时间计算出的实数值。

如下表2所示，可以基于接收共振器210的最大输出电力P_{RX_OUT_MAX}来限定无线电力接收器的类别。

表2

例如，如果负载级的充电效率为80％或以更多，则类别3的无线电力接收器可以向负载的充电端口提供5W的电力。

表2中公开的类别仅仅是一个实施方式，并且可以添加新的类别，或者可以删除现有的类别。还应当注意的是，表2中所示的针对每个类别的最大输出电力和应用示例可以根据无线电力接收器的用途、形状和实现方式而变化。

图4示出了根据本公开内容的一个实施方式的无线电力传输系统的等效电路图。

具体地，图4示出了等效电路上的接口点，其中，在接口点处测量参考参数，将在后面描述参考参数。

在下文中，将简要描述图4中所示的参考参数的含义。

I_TX和I_{TX_COIL}表示施加到无线电力发射器的匹配电路410的RMS(均方根)电流以及施加到无线电力发射器的传输共振器线圈420的RMS电流。

Z_{TX_IN}和Z_{TX_IN_COIL}分别表示匹配电路410的前端处的输入阻抗以及匹配电路410的后端和传输共振器线圈420的前端处的输入阻抗。

L1和L2分别表示传输共振器线圈420的电感值和接收共振器线圈430的电感值。

Z_{RX_IN}表示无线电力接收器的匹配电路440的后端和滤波器/整流器/负载450的前端处的输入阻抗。

在根据本公开内容的一个实施方式的无线电力传输系统的操作中使用的共振频率可以是6.78MHz±15kHz。

此外，根据一个实施方式的无线电力传输系统可以为多个无线电力接收器提供同时充电(即，多重充电)。在这种情况下，即使新添加或移除无线电力接收器，也可以控制剩余无线电力接收器的接收电力变化，使其不超过预定的参考值。例如，接收电力变化可以为±10％，但是实施方式不限于此。

用于维持接收到的电力变化的条件是现有的无线电力接收器不应当与添加到充电区域或从充电区域移除的无线电力接收器重叠。

当无线电力接收器的匹配电路440连接到整流器时，ZTX_IN的实部可以与整流器的负载电阻(在下文中称为R_RECT)成反比。也就是说，R_RECT的增大可能会减小ZTX_IN，并且RRECT的减小可能会增大ZTX_IN。

根据本公开内容的共振器耦合效率可以是通过将从接收共振器线圈向负载440传输的电力除以在传输共振器线圈420中的共振频带运载的电力而计算出的最大电力接收比。当传输共振器的参考端口阻抗ZTX_IN与接收共振器的参考端口阻抗ZRX_IN完全匹配时，可以计算无线电力发射器与无线电力接收器之间的共振器耦合效率。

下述表3是根据依据本公开内容的一个实施方式的无线电力发射器的等级和无线电力接收器的等级的最小共振器耦合效率的示例。

表3

当使用多个无线电力接收器时，与表3中所示的等级和类别对应的最小共振器耦合效率可能增大。

图5是示出根据本公开内容的一个实施方式的无线电力发射器的状态转换过程的状态转换图。

参照图5，无线电力发射器的状态可以包括配置状态510、省电状态520、低电力状态530、电力传输状态540、本地故障状态550和故障锁定状态560。

当向无线电力发射器施加电力时，无线电力发射器可以转换到配置状态510。当预定复位定时器在配置状态510到期或者当初始化过程完成时，无线电力发射器可以转换到省电状态520。

在省电状态520，无线电力发射器可以生成信标序列并通过共振频带传输信标序列。

这里，无线电力发射器可以控制在进入省电状态520之后的预定时间内开始信标序列。例如，无线电力发射器可以控制在转换到省电状态520之后的50ms内开始信标序列。然而，实施方式不限于此。

在省电状态520，无线电力发射器可以周期地生成和传输用于感测无线电力接收器的第一信标序列，并且感测接收共振器的阻抗的变化，即负载变化。在下文中，为了简单起见，第一信标和第一信标序列将分别称为短信标和短信标序列。

特别地，可以在短周期t_{SHORT_BEACON}期间以恒定时间间隔t_CYCLE重复地生成和传输短信标序列，使得可以保存无线电力发射器的待机电力直到感测到无线电力接收器。例如，t_{SHORT_BEACON}可以设置为30ms或更小，并且t_CYCLE可以被设置为250ms±5ms。此外，短信标的当前强度可以大于预定的参考值，并且可以在预定时间段期间逐渐增大。例如，短信标的最小电流强度可以被设置为足够大，以使得可以感测到上述表2中的类别2或更高类别的无线电力接收器。

根据本公开内容的无线电力发射器可以设置有用于根据短信标感测接收共振器的电抗和电阻的变化的预定感测装置。

此外，在省电状态520，无线电力发射器可以周期性地生成并传输第二信标序列，以提供无线电力接收器的启动和响应所需的足够的电力。在下文中，为了简单起见，第二信标和第二信标序列将分别被称为长信标和长信标序列。

也就是说，当通过第二信标序列完成启动时，无线电力接收器可以经由带外通信信道来广播预定的响应信号。

特别地，可以在与短信标相比相对较长时间段tLONG_BEACON期间以恒定时间间隔tLONG_BEACON_PERIOD生成并传输长信标序列，以提供启动无线电力接收器所需的足够的电力。例如，tLONG_BEACON可以设置为105ms+5ms，tLONG_BEACON_PERIOD可以设置为850ms。长信标的当前强度可以比短信标的当前强度更强。另外，长信标可以在传输周期期间保持一定强度的电力。

此后，在感测到接收共振器的阻抗变化之后，无线电力发射器可以等待以在长信标传输周期期间接收预定的响应信号。在下文中，为了简单起见，将响应信号称为公告信号。这里，无线电力接收器可以在与共振频带不同的带外通信频带中广播公告信号。

在一个示例中，公告信号可以包括下述至少之一或任何一个：用于标识在带外通信标准中限定的消息的消息识别信息；用于识别无线电力接收器是否合法或与无线电力发射器兼容的唯一服务信息或无线电力接收器标识信息；关于无线电力接收器的输出电力的信息；关于施加到负载的额定电压/电流的信息；关于无线电力接收器的天线增益信息；用于识别无线电力接收器的类别的信息；无线电力接收器认证信息；关于是否提供过电压保护功能的信息；以及关于安装在无线电力接收器上的软件的版本信息。

在接收到公告信号时，无线电力发射器可以在从省电状态520转换到低电力状态530之后，与无线电力接收器建立带外通信链路。随后，无线电力发射器通过建立的带外通信链路执行无线电力接收器的注册过程。例如，如果带外通信是蓝牙低能通信，则无线电力发射器可以与无线电力接收器进行蓝牙配对，并且经由配对的蓝牙链路来交换下述至少之一：与彼此有关的状态信息、特征信息和控制信息。

如果无线电力发射器经由带外通信(即，用于请求无线电力接收器向负载传输电力的预定控制信号)向处于低电力状态530的无线电力接收器传输用于开始充电的预定控制信号，无线电力发射器的状态可以从低电力状态530转换到电力传输状态540。

如果在低电力状态530未正常完成带外通信链路建立过程或注册过程，则无线电力发射器可以从低力电状态530转换到省电状态520。

可以驱动无线电力发射器经由其可以连接到每个无线电力接收器的单独的独立链接到期定时器，并且无线电力接收器可以在链接到期定时器到期之前以预定的时间周期向无线电力发射器传输用于通知其存在的预定消息。每次接收到消息时，链接到期定时器将被重置。如果链接到期定时器未到期，则可以保持无线电力接收器与无线电力接收器之间建立的带外通信链路。

如果与在无线电力发射器和至少一个无线电力接收器之间建立的带外通信链路对应的所有链接到期定时器在低电力状态530或电力传输状态540下已经到期，则无线电力发射器可以转换到省电状态520。

此外，当从无线电力接收器接收到有效的公告信号时，处于低电力状态530的无线电力发射器可以驱动预定的注册定时器。当注册定时器到期时，处于低电力状态530的无线电力发射器可以转换到省电状态520。此时，无线电力发射器可以通过设置在无线电力发射器中的通知显示装置(包括例如LED灯、显示屏和蜂鸣器)输出通知注册失败了的预定通知信号。

此外，在电力传送状态540，当所有连接的无线电力接收器的充电完成时，无线电力发射器可以转换到低电力状态530。

特别地，无线电力接收器可以允许处于不同于配置状态510、本地故障状态550和故障锁定状态560的状态下的新的无线电力接收器的注册。

此外，无线电力发射器可以基于从电力传送状态540下的无线电力接收器接收的状态信息来动态地控制传输电力。

这里，从无线电力接收器向无线电力发射器传输的接收器状态信息可以包括下述中的至少一个：所需电力信息；关于在整流器后端处测量的电压和/或电流的信息；充电状态信息；用于通知过电流、过电压和/或过热状态的信息；以及指示是否激活用于根据过电流或过电压切断或减少向负载传输的电力的装置的信息。接收器状态信息可以以预定周期传输，或者每当产生特定事件时传输。此外，可以使用ON/OFF开关和齐纳二极管中的至少一个来提供根据过电流或过电压来切断或减少传送到负载的电力的装置。

根据另一实施方式，从无线电力接收器向无线电力发射器传输的接收器状态信息还可以包括下述至少之一：指示外部电源经由导线连接到无线电力接收器的信息；以及指示带外通信方案已经改变(例如，通信方案可以从NFC(近场通信)变为BLE(蓝牙低能)通信)的信息。

根据本公开内容的另一实施方式，无线电力发射器可以基于电力发射器的当前可用电力、每个无线电力接收器的优先级以及连接的无线电力接收器的数目至少之一来自适应地确定每个无线电力接收器要接收的电力的强度。这里，每个无线电力接收器的电力强度可以被确定为要接收的电力相对于可由相应无线电力接收器的整流器处理的最大电力的比例。

此后，无线电力发射器可以向无线电力接收器传输包括关于所确定的电力强度的信息的预定电力控制命令。然后，无线电力接收器可以基于由无线电力发射器确定的电力强度来确定是否可以执行电力控制，并且通过预定的电力控制响应消息向无线电力发射器传输确定结果。

根据本公开内容的另一实施方式，无线电力接收器可以在接收到电力控制命令之前传输指示是否可以根据无线电力发射器的电力控制命令执行无线电力控制的预定接收器状态信息。

根据连接的无线电力接收器的电力接收状态，电力传输状态540可以是第一状态541、第二状态542和第三状态543中的任何一个。

在一个示例中，第一状态541可以指示连接到无线电力发射器的所有无线电力接收器的电力接收状态是正常电压状态。

第二状态541可以指示连接到无线电力发射器的至少一个无线电力接收器的电力接收状态是低电压状态，并且不存在处于高电压状态的无线电力接收器。

第三状态541可以指示连接到无线电力发射器的至少一个无线电力接收器的电力接收状态是高电压状态。

当在省电状态520、低电力状态530或电力传输状态540中感测到系统错误时，无线电力发射器可以转换到故障锁定状态560。

在确定所有连接的无线电力接收器已经从充电区域移除时，处于故障锁定状态560的无线电力发射器可以转换到配置状态510或省电状态520。

此外，当在故障锁定状态560感测到本地故障时，无线电力发射器可以转换到本地故障状态550。这里，处于本地故障状态550的无线电力发射器在本地故障解除时可以转换回到故障锁定状态560。

另一方面，在无线电力发射器从配置状态510、省电状态520、低电力状态530和电力传输状态540之中的任一状态转换为本地故障状态550的情况下，无线电力发射器可以在本地故障解除时转换到配置状态510。

无线电力发射器可以在其转换到本地故障状态550时中断提供给无线电力发射器的电力。例如，无线电力发射器可以在感测到例如过电压、过电流或过热的故障时转换到本地故障状态550。然而，实施方式不限于此。

在一个示例中，无线电力发射器可以向至少一个连接的无线电力接收器传输用于在感测到过电流、过电压或过热时降低由无线电力接收器接收的电力的强度的预定电力控制命令。

在另一示例中，无线电力发射器可以向至少一个连接的无线电力接收器传输用于在感测到过电流、过电压或过热时停止无线电力接收器的充电的预定控制命令。

通过上述电力控制过程，无线电力发射器可以防止过电压、过电流、过热等引起的对设备造成的损坏。

如果传输共振器的输出电流的强度大于或等于参考值，则无线电力发射器可以转换到故障锁定状态560。已经转换到故障锁定状态560的无线电力发射器可以尝试使传输共振器的输出电流的强度小于或等于参考值达预定时间。这里，尝试可以重复预定次数。如果尽管重复执行，故障锁定状态560仍未解除，则无线电力发射器可以使用预定通知装置向用户发送指示故障锁定状态560未解除的预定通知信号。在这种情况下，当位于无线电力发射器的充电区域中的所有无线电力接收器被用户从充电区域移除时，可以解除故障锁定状态560。

另一方面，如果在预定时间内传输共振器的输出电流的强度下降至低于参考值，或者如果在预定重复期间传输共振器的输出电流的强度下降至低于参考值，故障锁定状态560可以自动解除。在这种情况下，无线电力发射器可以从故障锁定状态560自动地转换到省电状态520，以再次执行无线电力接收器的感测和识别过程。

处于电力传输状态540中的无线电力发射器可以基于关于无线电力接收器的状态信息和预限定的最佳电压区域设置参数来传输连续电力并自适应地控制传输的电力。

例如，预限定的最佳电压区域设置参数可以包括下述至少之一：用于识别低电压区域的参数、用于识别最佳电压区域的参数、用于识别高电压区域的参数以及用于识别过电压区域的参数。

无线电力发射器可以在无线电力接收器的电力接收状态处于低电压区域的情况下增大传输的电力，并且在电力接收状态处于高电压区域的情况下减少传输的电力。

无线电力发射器还可以控制传输的电力以最大化电力传输效率。

无线电力发射器还可以控制传输的电力，使得无线电力接收器所需的电力的偏差小于或等于参考值。

此外，当无线电力接收器的整流器的输出电压达到预定过电压区域时，即当感测到过电压时，无线电力发射器可以停止传输电力。

图6是示出根据本公开内容的一个实施方式的无线电力接收器的状态转换图。

参照图6，无线电力接收器的状态可以包括禁用状态610、启动状态620、使能状态630和系统错误状态640。

无线电力接收器的状态可以基于无线电力接收器的整流器端处的输出电压的强度来确定(为简单起见，在下文中称为V_RECT)。

可以通过V_RECT的值将使能状态630划分为最佳电压状态631、低电压状态632和高电压状态633。

如果V_RECT的测量值大于或等于V_{RECT_BOOT}的预定义值，则处于禁用状态610的无线电力接收器可以转换到启动状态620。

在启动状态620，无线电力接收器可以与无线电力发射器建立带外通信链路，并且等待直到V_RECT的值达到负载级处所需的电力为止。

当感测到V_RECT的值已经达到负载级处所需的电力时，处于启动状态620的无线电力接收器可以转换到使能状态630并开始充电。

在感测到充电完成或中断时，处于使能状态630的无线电力接收器可以转换到启动状态620。

此外，当感测到预定的系统错误时，处于使能状态630的无线电力接收器可以转换到系统错误状态640。这里，系统错误可以包括过电压、过电流和过热以及其他预限定的系统错误状况。

此外，如果V_RECT的值下降至低于V_{RECT_BOOT}的值，则处于使能状态630的无线电力接收器可以转换到禁用状态610。

此外，如果V_RECT的值下降至低于V_{RECT_BOOT}的值，则处于启动状态620或系统错误状态640的无线电力接收器可以转换到禁用状态610。

在下文中，将参照图7来详细描述无线电力接收器在使能状态630下的状态转换。

图7示出了根据本公开内容的一个实施方式的无线电力接收器根据V_RECT的操作区域。

参照图7，如果V_RECT的值小于V_{RECT_BOOT}的预定值，则无线电力接收器保持在禁用状态610。

此后，当V_RECT的值增加超过V_{RECT_BOOT}时，无线电力接收器可以转换到启动状态620，并且在预定时间内广播公告信号。此后，当无线电力发射器感测到公告信号时，无线电力发射器可以向无线电力接收器传输用于建立带外通信链路的预定连接请求信号。

一旦带外通信链路正常建立并成功注册，无线电力接收器可以等待直到V_RECT的值达到整流器的用于正常充电的最小输出电压(为了简单起见，在下文中被简称为V_{RECT_MIN})。

如果V_RECT的值超过V_{RECT_MIN}，则无线电力接收器可以从启动状态620转换到使能状态630，并且可以开始对负载充电。

如果在使能状态630下V_RECT的值超过用于确定过电压的预定参考值V_{RECT_MAX}，则无线电力接收器可以从使能状态630转换到系统错误状态640。

参照图7，根据V_RECT的值，使能状态630可以被划分为低电压状态632、最佳电压状态631和高电压状态633。

低电压状态632可以指V_{RECT_BOOT}≤V_RECT≤V_{RECT_MIN}的状态，最佳电压状态631可以指V_{RECT_MIN}<V_RECT≤V_{RECT_HIGH}的状态，并且高电压状态633可以指V_{RECT_HIGH}<V_RECT≤V_{RECT_MAX}的状态。

特别地，已经转换到高电压状态633的无线电力接收器可以使切断提供给负载的电力的操作暂达停预定时间(为了简单起见，在下文中被称为高电压状态维护时间)。高电压状态维护时间可以被预先确定，以免在高电压状态633对无线电力接收器和负载造成损坏。

当无线电力接收器转换到系统错误状态640时，它可以在预定时间内通过带外通信链路向无线电力发射器传输指示发生过电压的预定消息。

无线电力接收器还可以使用提供的过电压中断装置来控制施加到负载的电压，以防止在系统故障状态630下过电压引起对负载造成损坏。在此，ON/OFF开关和/或齐纳二极管可以用作过电压中断装置。

尽管在上述实施方式中已经描述了当产生过电压并且无线电力接收器转换到系统错误状态640时用于处理无线电力接收器中的系统错误的方法和装置，但这仅是一个实施方式。在其他实施方式中，无线电力接收器可能由于过热、过电流等而转换到系统错误状态。

作为示例，在无线电力接收器由于过热而转换到系统错误状态的情况下，无线电力接收器可以向无线电力发射器传输指示发生过热的预定消息。在这种情况下，无线电力接收器可以驱动冷却风扇等以减少内部产生的热量。

根据本公开内容的另一实施方式，无线电力接收器可以接收与多个无线电力发射器操作地连接的无线电力。在这种情况下，在确定无线电力接收器被确定为实际从其接收无线电力的无线电力发射器与实际与其建立带外通信链路的无线电力接收器不同时，无线电力接收器可以转换到系统错误状态640。

在下文中，将参照附图来详细描述根据本公开内容的无线电力发射器与无线电力接收器之间的信号传输过程。

图8是根据本公开内容的一个实施方式的无线电力传输系统的配置图。

如图8中所示，无线电力传输系统可以通过星形拓扑来配置，并且无线电力发射器可以通过带外通信链路从无线电力接收器收集各种类型的特征信息和状态信息，并且基于收集的信息来控制操作并向无线电力接收器传输电力。

无线电力发射器还可以通过带外通信链路向无线电力接收器传输与其有关的特征信息和预定控制信号。

无线电力发射器还可以确定向所连接的无线电力接收器进行电力传输的顺序，并且可以根据所确定的电力传输的顺序来传输无线电力。例如，无线电力发射器可以基于无线电力接收器的优先级、无线电力接收器的电力接收效率或无线电力发射器的电力传输效率、无线电力接收器的充电状态以及指示无线电力接收器中是否发生系统错误的信息至少之一来确定电力传输的顺序。

无线电力发射器还可以确定针对每个连接的无线电力接收器传输的电力。例如，无线电力发射器可以基于当前可用的电力和每个无线电力接收器的电力接收效率来计算要向每个无线电力接收器传输的电力，并且通过预定控制消息向无线电力接收器传输关于所计算的电力的信息。

无线电力发射器还可以生成时间同步信号并将其提供给无线电力接收器，以获得与网络连接的无线电力接收器的时间同步。在此，时间同步信号可以通过用于无线电力传输的频带(即，带内)或用于带外通信的频带(即，带外)来传输。无线电力发射器和无线电力接收器可以基于时间同步信号来管理彼此的通信时序和通信顺序。

尽管图8示出了包括一个无线电力发射器和多个无线电力接收器的无线电力传输系统以星型拓扑联网的配置，但这仅是一个实施方式。在根据本公开内容的另一实施方式的无线电力传输系统中，多个无线电力发射器和多个无线电力接收器可以被网络连接以传输和接收无线电力。在这种情况下，无线电力发射器可以通过单独的通信信道来交换与其有关的状态信息。此外，如果无线电力接收器是移动设备，则无线电力接收器可以通过无线电力发射器之间的切换在移动期间无缝地接收电力。

无线电力发射器可以作为网络协调器进行操作，并且可以通过带外通信链路与无线电力接收器交换信息。例如，无线电力发射器可以接收无线电力接收器的各种类型的信息以生成并管理预定设备控制表，并且可以参考设备控制表向无线电力接收器传输网络管理信息。这使得无线电力发射器能够创建并维护无线电力传输系统网络。

图9是示出了根据本公开内容的一个实施方式的无线充电过程的流程图。

参照图9，当无线电力发射器的配置(即，启动)完成时，无线电力发射器可以生成信标序列并且通过传输共振器来传输信标序列(S901)。

在感测到信标序列之后，无线电力接收器可以广播包括与其有关的识别信息和特征信息的公告信号(S903)。在此，应当注意，该公告信号可以以预定周期被重复传输，直到从无线电力发射器接收到随后描述的连接请求信号。

在接收到公告信号时，无线电力发射器可以向无线电力接收器传输用于建立带外通信链路的预定连接请求信号(S905)。

在接收到连接请求信号之后，无线电力接收器可以建立带外通信链路并且通过建立的带外通信链路来传输与其有关的静态状态信息(S907)。

在此，关于无线电力接收器的静态状态信息可以包括类别信息、硬件和软件版本信息、最大整流器输出电力信息、用于电力控制的初始参考参数信息、用于识别具有电力调整功能的设备的信息、关于可支持的带外通信方案的信息以及关于可支持的电力控制算法的信息中至少之一。

在接收到关于无线电力接收器的静态状态信息之后，无线电力发射器可以通过带外通信链路向无线电力接收器传输静态状态信息(S909)。

在此，关于无线电力发射器的静态状态信息可以包括传输电力信息、类信息、硬件和软件版本信息、关于可连接的无线电力接收器的最大数目的信息和/或关于当前连接的无线电力接收器的数目的信息中至少之一。

此后，无线电力接收器可以监视其自身的实时电力接收状态和充电状态，并且可以周期性地或当特定事件发生时向无线电力发射器传输动态状态信息(S911)。

在此，关于无线电力接收器的动态状态信息可以包括关于整流器输出电压和电流的信息、关于施加到负载的电压和电流的信息、关于无线电力接收器内的测量温度的信息、用于电力控制的参考参数变化信息、充电状态信息和系统错误信息中至少之一。

此外，当准备好用于对无线电力接收器进行充电的足够电力时，无线电力发射器可以通过带外通信链路发送预定控制命令，以控制无线电力接收器开始充电操作(S913)。

此后，无线电力发射器可以从无线电力接收器接收动态状态信息并且动态地控制传输电力(S915)。

此外，当感测到内部系统错误或充电完成时，无线电力接收器可以向无线电力发射器传输动态状态信息，包括用于识别相应系统错误的数据和/或指示充电完成的数据(S917)。在此，系统错误可能包括过电流、过电压和过热。

根据本公开内容的另一实施方式，当当前可用的电力无法满足所有连接的无线电力接收器所需的电力时，无线电力发射器可以重新分配要向各个无线电力接收器传输的电力，并且将重新分配的电力向相应无线电力接收器传输。

此外，当新的无线电力接收器在无线充电期间被注册时，无线电力发射器可以基于当前可用的电力来重新分配要由各个连接的无线电力接收器接收的电力，并且通过预定控制命令向相应无线电力接收器传输重新分配的电力。

此外，当连接的无线电力接收器的充电完成或者带外通信链路在无线充电期间被解除时(例如，当无线电力接收器从充电区域移除时)，无线电力发射器可以重新分配要由其他无线电力接收器接收的电力，并且通过预定控制命令向相应无线电力接收器传输重新分配的电力。

无线电力发射器还可以通过预定控制过程来检查无线电力接收器是否配备有电力控制功能。在这种情况下，当发生电力重新分配的情况时，无线电力发射器可以仅针对配备有电力控制功能的无线电力接收器进行电力重新分配。

例如，当新的无线电力接收器被注册时，无线电力发射器可以基于无线电力发射器的可用电力来确定它是否能够提供无线电力接收器所需的电力。如果作为确定的结果，所需电力超过可用电力，则无线电力发射器可以检查相应无线电力接收器是否配备有电力控制功能。，如果作为检查的结果，相应无线电力接收器配备有电力控制功能，则无线电力接收器可以确定无线电力接收器将在可用电力的范围内接收的电力，并且可以通过预定控制命令向无线电力接收器传输确定结果。

当然，电力重新分配可以在无线电力发射器和无线电力接收器能够正常操作的范围内和/或在可以进行正常充电的范围内执行。

根据本公开内容的另一实施方式，无线电力接收器可以支持多种带外通信方案。当当前建立的带外通信链路要变为另一方案时，无线电力接收器可以向无线电力发射器传输预定控制信号，以请求带外通信的改变。在接收到带外通信改变请求信号时，无线电力发射器可以解除当前建立的带外通信链路，并且按照无线电力接收器请求的带外通信方案建立新的带外通信链路。

例如，适用于本公开内容的带外通信方案可以包括近场通信(NFC)、射频识别(RFID)、低功耗蓝牙(BLE)、宽带码分多址(WCDMA)、长期演进(LTE)/LTE-Advanced和Wi-Fi至少之一。

图10是示出了根据本公开内容的一个实施方式的电磁感应方案的无线电力传输系统的图。

参照图10，电磁感应无线电力传输系统可以包括电源1000、无线电力传输装置1010、无线电力接收装置1020和负载1030。

电源1000可以包括在并配置在无线电力传输装置1010中。

无线电力传输装置1010和无线电力接收装置1020可以包括多个无线电力传输装置。

此外，无线电力传输装置1010和无线电力接收装置1020可以执行带内通信，在带内通信中，用于交换控制信号和状态信息的频带与用于无线电力传输的频带相同。在此，带内通信可以通过脉冲宽度调制方案、幅度调制方案、频率调制方案、相位调制方案和电阻或电容性负载调制方案中的一种或其组合来实现。

例如，无线电力接收装置1020以预定模式导通/断开通过接收线圈感应的电流，以产生反馈信号来传输各种控制信号和状态信息。

在另一示例中，无线电力传输装置1010可以检测通过特定工作频带接收的反馈电力信号的电压变化是否大于或等于预定最小信号调制检测参考值，以确定数据是否已经被调制在该电力信号中。在此，在数据调制周期期间特定工作频率的相位变化应当保持在预定最小相移检测参考值内。特别地，应当注意，可以基于无线电力传输装置1010的类型和数据调制周期的长度区别地应用最小信号调制检测参考值和最小相移检测参考值。

无线电力传输装置1010可以通过在工作频带中传输与预定义符号对应的脉冲图形来向无线电力接收装置1020传输控制信号和状态信息。类似地，无线电力接收装置1010也可以通过在工作频带中传输与预定义符号对应的脉冲图形来向无线电力传输装置1020传输控制信号和状态信息。也就是说，在电磁感应无线电力传输方案中，可以基于脉冲信号的频率调制来进行数据编码。在此，特定脉冲图形可以对应于特定数据符号，并且各种数据符号可以基于脉冲宽度、脉冲之间的间隔等来限定。

图11是示出了根据本公开内容的另一实施方式的电磁感应方案的无线充电系统的图。

参照图11，无线充电系统包括无线充电传输装置1100和无线充电接收装置1150。例如，当包括无线充电接收装置1150的移动装置被置于无线充电传输装置1100的充电区域中时，无线充电传输装置1100和无线充电接收装置1150的线圈可以通过电磁感应连接。

无线充电传输装置1100可以调制信号并改变频率以控制电力信号的传送。无线充电接收装置1150可以通过根据被设置得适于无线通信环境的协议对电力信号进行解调来控制输出电压并控制接收的电力。此外，无线充电传输装置1100可以通过控制工作频率来增加或减少从无线充电传输装置1100向无线充电接收装置1150传送的电力。

可以使用从无线充电接收装置1150向无线充电传输装置1100传输的反馈信号来控制(或增加/减少)要传输的电力。

电磁感应方案中设置的协议可以使用基于频率的信号传输方案。在此，设置的协议可以包括用于识别无线充电接收装置1150的信息和指示充电完成的信息。

无线充电传输装置1100可以包括：信号发生器1120，其用于根据预定义协议产生电力信号；线圈L1和电容器C1和C2，其置于电源端V_Bus与GND之间以感测从无线充电接收装置1150传送的反馈信号；以及由信号发生器1120操作的第一开关1112和第二开关1114。

信号发生器120可以包括：解调器1124，其用于对通过线圈L1传送的反馈信号进行解调；频率驱动单元1126，其用于改变频率；以及控制器1122，其用于控制解调器1124和频率驱动单元1126。通过线圈L1传输的反馈信号被解调，并且然后被输入到控制器1122。通过线圈L1传送的反馈信号可以被解调并且被输入到控制器1122，控制器1122可以控制频率驱动单元1126来改变传送到线圈L1的电力信号的频率。

无线充电接收装置1150包括：调制器1180，其用于通过线圈传输反馈信号；整流器1170，其用于根据频率对通过线圈传送的电力信号进行整流；以及通信与控制单元160，其用于控制调制器1180和整流器1170。

通信与控制单元1160包括电源1162，其用于向整流器1170供应电力；转换单元1164，其用于调节通过整流器传送的电力信号以满足充电目标的充电要求；充电输出单元1168，其用于输出转换的电力；以及反馈通信单元1166，其用于通过识别充电目标的状态来生成反馈信号。在此，转换单元1164可以包括用于将输入DC电力转换成另一电平的DC电力的DC-DC转换器。

电磁感应方案的无线充电系统可以在待机状态、信号检测(因特网包探索)状态、识别状态、电力传送状态或充电结束状态下操作。可以根据无线充电接收装置与无线充电传输装置之间的通信结果，在不同操作状态之间进行切换。对于无线充电传输装置，可以根据单独的内部控制方法来执行从操作状态到待机状态的切换。

将参照图12至图13中所示的状态转换图来详细描述由无线充电接收装置与无线充电传输装置之间的通信控制的操作。

图12是用于解释根据本公开内容的一个实施方式的支持电磁感应方法的无线充电发射器的操作的状态转换图。

参照图12，在待机状态1210，无线充电传输装置监视可再充电接收装置是否位于充电表面上。可以使用诸如磁场、电容或电感的方法来监视可再充电接收装置。当检测到可再充电接收装置时，无线充电传输装置可以从待机状态1210转换到信号检测状态1220(步骤1212)。

在信号检测状态1220，无线充电传输装置可以连接到可再充电接收装置，并且执行检查该接收装置是否支持有效的无线充电技术的功能。在信号检测状态1220，无线电力发射器还可以执行识别产生暗电流(寄生电流)的其他装置(例如，诸如硬币的金属物体)的功能。

无线充电传输装置可以发送具有根据预设频率和时间的结构的数字因特网包探索器信号，以识别并连接到可充电接收设备。如果从无线充电传输装置向无线充电接收装置传送了足够的电力信号，则无线充电接收装置可以通过根据电磁感应方案中设置的协议对电力信号进行调制来进行响应。当无线充电传输装置根据相应的无线充电技术来接收预定义的有效信号时，无线充电传输装置可以在不中断电力信号的传输的情况下从信号检测状态1220切换到识别状态1230(步骤1224)。不支持识别状态1230下的操作的无线充电传输装置可以立即从信号检测状态1220切换到电力传送状态1240(1224，1234)。换言之，应当注意，识别状态1230下的操作可以被选择性地包括在无线充电传输装置中。

当无线充电传输装置从无线充电接收装置接收到充电结束信号时，无线充电传输装置可以从信号检测状态1220转换到充电结束状态1250(步骤1226)。

如果未感测到来自无线充电接收装置的信号，则无线充电传输装置可以中断电力信号的传输并返回待机状态1210(步骤1222)。

每个无线充电接收装置可以保持唯一识别信息，并且应当在接收到数字因特网包探索器信号时通过预定控制信号向无线充电传输装置通知该无线充电接收装置是可充电装置。为了执行这样的识别操作，无线充电接收装置可以向无线充电传输装置传输其唯一识别信息。

支持识别状态1230的无线充电传输装置可以确定从无线充电接收装置发送的唯一识别信息的有效性。如果确定唯一识别信息有效，则无线充电传输装置可以从识别状态1230转换到电力传送状态1240(步骤1236)。如果唯一识别信息无效或在预定时间内未确定有效性，则无线充电传输装置可以中断电力信号的传输并转换到待机状态1210(步骤1232)。

电力传送状态1240下的无线充电发射器可以根据从无线充电接收装置接收的预定控制信息来控制流过初级线圈(即，传输感应线圈)的电流，以向无线充电接收装置提供电力信号。此外，无线充电传输装置可以验证不违反由于例如新装置的检测而可能出现的可接受工作区域和容许限度。

当从无线充电接收装置接收到充电结束信号时，无线充电传输装置可以中断电力信号的传输并转换到充电结束状态1250(1246)。此外，如果在操作期间温度超过预定值，则无线充电传输装置可以中断电力信号的传输并转换到充电结束状态1250(1244)。

此外，如果在电力传送状态1240下检测到系统错误，则无线充电传输装置可以中断电力信号的传输并转换到待机状态1210(1242)。当然，应当注意，如果在信号检测状态1220和识别状态1230下检测到系统错误，则无线充电传输装置可以转换到待机状态1210。

如上所述，当从无线充电接收装置输入充电结束信号或在操作期间温度超过预定范围时，无线充电传输装置可以转换到充电结束状态250。

如果转换到充电结束状态1250是由充电结束信号引起的，则无线充电传输装置可以中断电力信号的传输并等待一定时间。在此，该一定时间可以根据无线充电传输装置中设置的部件(诸如线圈)、充电区域的范围、充电操作的容许限度等而变化以便在电磁感应方案中传输电力信号。在经过一定时间之后，无线充电传输装置可以转换到信号检测状态1220，以连接到位于其表面上的无线充电接收装置(步骤1254)。无线充电传输装置还可以在一定时间内监视允许充电区域，以识别无线电力接收装置是否被移除。如果感测到无线电力接收装置已经从允许充电区域移除，则无线电力传输装置可以转换到待机状态1210(步骤1252)。

如果转换到充电结束状态1250是由于无线充电传输装置的温度而发生的，则无线充电传输装置可以中断电力信号并监视温度。如果温度落在一定范围内或达到一定值，则无线充电传输装置可以转换到信号检测状态1220(步骤1254)。应当注意，用于使无线充电传输装置的状态转换的温度范围或值可以根据用于制造无线充电传输装置的技术和方法而变化。在监视温度变化的同时，无线充电传输装置可以监视允许充电区域，以识别无线电力接收装置是否被移除。当无线电力接收装置从充电表面移除时，无线充电传输装置可以转换到待机状态1210(步骤1252)。

图13是示出了根据本公开内容的一个实施方式的支持电磁感应方案的无线充电接收装置的操作的状态转换图。

参照图13，如同图12的无线充电传输装置的情况一样，无线充电接收装置的状态可以包括待机状态1310、信号检测(因特网包探索)状态1320、识别状态1330、电力传送状态1340和充电结束状态350。

与无线充电传输装置不同的是，处于待机状态1310的无线充电接收装置可以处于非激活状态。例如，在移动无线充电接收装置的情况下，无线充电功能可以根据用户装置的使用和设置被关闭。

当感测到由无线电力传输装置发送的电力信号时，无线充电接收装置可以从待机状态1310转换到信号检测状态1320(步骤1312)。此时，如果电力信号的接收中断，则无线充电接收装置可以从信号检测状态1320返回到待机状态1310(步骤1320)。当在信号检测状态1320下满足预定义充电完成要求中的至少一个时，无线充电接收装置可以转换到充电结束状态1350(步骤1326)。当对无线充电传输装置的数字因特网包探索器信号作出响应之后经过一定时间时，无线充电接收装置可以从信号检测状态1320转换到识别状态330。

在识别状态1330下，无线充电接收装置可以检查电力信号的接收是否中断。如果电力信号的接收中断，则无线充电接收装置从识别状态1330转换到待机状态310(步骤1332)。

在识别状态330下，当在不中断电力信号的接收的情况下经过预定时间时，无线充电接收装置可以转换到电力传送状态1340(步骤1334)。

无线充电接收装置可以在电力传送状态1340下接收电力信号，直到满足充电完成要求中的至少一个为止。当满足充电完成要求时，无线充电接收装置可以转换到充电结束状态350(步骤1344)。如果在电力传送状态1340下电力信号的接收中断，则无线充电接收装置可以转换到待机状态1310(步骤1342)。

当电力信号中断时，处于充电结束状态1350的无线充电接收装置可以转换到待机状态1310(步骤1352)。

图14是示出了根据本公开内容的一个实施方式的支持电磁感应方案的无线充电接收装置的内部结构的框图。

参照图14，无线充电接收装置可以包括接收器线圈1410、整流器1420、电压控制器1430、调制器1440和通信与控制单元1450。

接收器线圈1410可以包括可以构成共振电路的次级线圈。为了提高电力传输效率，可以选择性地将接收器线圈1410与电容器串联或并联连接。

整流器1420可以用于对通过线圈输入的AC信号进行全波整流，以将AC信号转换成DC信号。

电压控制器1430可以将整流器1420的输出转换成允许充电电平的DC信号。电压控制器1430可以根据充电目标所需的电压电平和/或充电目标的当前状态来调节输入到连接的负载1490的DC信号的电压大小或电流量。

通信与控制单元1450可以监视充电目标以控制充电过程并且为了与无线充电传输装置的通信而控制调制器1440的操作。此外，通信与控制单元1450可以监视并控制无线充电接收装置的正常操作所必需的伴随的操作环境。

调制器1440通常包括电阻器和电容器，并且可以从通信与控制单元1450接收与充电过程的状态或充电结果有关的信息并且进行调制以将信息传送到无线充电传输装置。在此，可以将脉冲宽度调制方案、频率调制方案和相位调制方案中的任何一种用于调制操作。

图15示出了根据本公开内容的一个实施方式的支持多种无线电力传输方案的无线电力传输装置中的无线电力传输方法。

参照图15，无线电力传输装置可以启动如下数字因特网包探索器信号传输步骤：以省电模式在预定周期tDIGITAL_PING_CYCLE内传输电磁感应方案中限定的数字因特网包探索器信号。

随后，无线电力传输装置可以启动如下信标传输步骤：在预定周期内分别传输电磁共振方案中限定的短信标信号和长信标信号。

当感测到数字因特网包探索器信号时，无线电力接收装置可以测量感测到的数字因特网包探索器信号的接收电力强度，并且通过带内通信向无线电力传输装置传输关于测量的接收电力强度的信息。然后，无线电力传输装置可以在预定内部记录区域中存储并保持与数字因特网包探索器信号的接收电力强度有关的信息。

当感测到长信标信号时，无线电力接收装置可以测量感测到的长信标的接收电力强度，并且通过配置的带外通信信道向无线电力传输装置传输与长信标的测量的接收电力强度有关的信息。

无线电力传输装置可以基于数字因特网包探索器信号的预先已知的传输电力强度和数字因特网包探索器信号的预先存储的接收电力强度来计算电力传输效率。在下文中，为了简单起见，根据电磁感应方案计算的电力传输效率将被称为感应电力传输效率。

无线电力传输装置可以基于长信标信号的预先已知的传输电力强度和从无线电力接收装置接收的长信标信号的接收电力强度来计算电力传输效率。

在下文中，为了简单起见，根据电磁共振方案计算的电力传输效率将被称为共振电力传输效率。

无线电力传输装置可以通过将计算的感应电力传输效率与计算的共振电力传输效率进行比较来确定具有最佳电力传输效率的无线电力传输方案或无线充电方案。随后，无线电力传输装置可以通过所确定的无线充电方案向无线电力接收装置传输无线电力。

此时，无线电力传输装置可以通过带内或带外通信向无线电力接收装置通知所确定的无线充电方案。

根据本公开内容的一个实施方式，无线电力接收装置可以通过公告信号向无线电力传输装置不仅传输接收器标识和状态信息，还可以传输与长信标信号的接收电力强度有关的信息。

此外，根据本公开内容的一个实施方式的无线电力传输装置可以基于关于在预定时间内连续接收的接收电力的强度的信息来计算电力传输效率，并且基于计算的电力传输效率来确定最佳无线充电方案。在此，接收电力强度信息可以是无线电力接收端的整流器输出电压和/或电流强度信息。

尽管图15示出了无线电力接收装置测量长信标的接收电力强度并且通过公告信号向无线电力传输装置传输关于测量的接收电力强度的信息，但这仅是一个实施方式。根据本公开内容的另一实施方式，当在低电力状态下通过电力控制接收到的电力是稳定的时，无线电力接收装置可以测量接收电力强度，并且通过配置的带外通信信道向无线电力传输装置输出关于测量的接收电力强度的信息。

尽管图15中示出了无线电力传输装置首先根据电磁感应方案使用数字因特网包探索器信号来感测接收器存在与否，但这仅是一个实施方式。根据本公开内容的另一实施方式，无线电力传输装置可以根据电磁共振方案使用短信标来感测接收器存在与否。

当通过电磁感应方案的数字因特网包探索器信号来感测接收器的存在时，根据本公开内容的另一实施方式的无线电力传输装置可以中断电磁共振方案的短信标的传输并且执行控制操作以仅传输长信标。这样可以降低在省电模式下电力的浪费。

根据本公开内容的一个实施方式，如果根据数字因特网包探索器信号和/或长信标的整流器输出电压超过预定义启动电压参考值，则无线电力接收装置可以转换到启动状态。如果未预设带外通信链路，则处于启动状态的无线电力接收装置可以配置带外通信链路。随后，无线电力接收装置可以通过带外通信链路向无线电力传输装置传输关于数字因特网包探索器信号的接收电力强度信息和关于长信标的接收电力强度信息。

图16是示出了根据本公开内容的一个实施方式的无线电力传输装置中的无线电力传输方法的流程图。

参照图16，当无线电力传输装置被施加电力时，无线电力传输装置可以启动根据感应方案的因特网包探索器信号传输过程(S1601)。

根据本公开内容的一个实施方式，因特网包探索器信号可以是但不限于数字因特网包探索器信号，并且因特网包探索器信号传输过程还可以包括用于识别接收器存在与否的预定模拟因特网包探索器信号。

在因特网包探索器信号传输之后，无线电力传输装置可以通过感测传输感应线圈的电流、电压或磁场的变化来感测是否存在支持感应方案的无线电力接收装置(S1603)。

当感测到支持感应方案的接收器时，无线电力传输装置可以通过带内通信接收与感应方案对应的接收电力强度信息，并且计算感应电力传输效率(S1605)。

如果在预定时间内未感测到支持感应方案的接收器或者感应电力传输效率的计算完成，则无线电力传输装置可以启动根据共振方案的信标传输过程(S1607)。

无线电力传输装置可以基于传输共振线圈的电流、电压或磁场的变化来感测是否存在支持共振方案的接收器(S1609)。

当感测到支持共振方案的接收器时，无线电力传输装置可以通过带外通信链路接收与共振方案对应的接收电力强度信息，并且计算共振电力传输效率(S1611)。

无线电力传输装置可以基于步骤1603和步骤1609中的感测结果来检查接收器是否支持多模式(S1613)。

如果作为检查的结果，接收器支持多模式，则无线电力传输装置可以基于计算的感应电力传输效率和共振电力传输效率来选择最佳无线电力传输方案(S1615)。

此后，无线电力传输装置可以通过带内或带外通信链路向无线电力接收装置传输关于所选择的无线电力传输方案的信息(S1619)。

无线电力传输装置可以通过使用所选择的无线电力传输方案传输无线电力来进行充电(S1621)。

如果在步骤1609中在预定时间内未感测到支持共振方案的接收器，则无线电力传输装置可以检查接收器是否支持单模式(即，感应方案)(S1623)。

如果作为检查的结果，接收器仅支持感应方案，则无线电力传输装置可以选择用于向无线电力接收装置传输电力的感应方案，并且通过带内通信向无线电力接收装置传输选择结果。

在步骤1613中，如果接收器不支持多模式，则无线电力传输装置可以选择用于向无线电力接收装置传输电力的共振方案，并且通过带外通信链路向无线电力接收装置传输选择结果。

在步骤1623中，如果接收器不支持单模式，则无线电力传输装置可以在待机状态保持预定时间(S1625)，然后执行上述步骤1601。

图17是示出了根据本公开内容的另一实施方式的无线电力传输装置中的无线电力传输方法的流程图。

参照图17，当无线电力传输装置被施加电力时，无线电力传输装置可以启动根据感应方案的因特网包探索器信号传输过程(S1701)。

根据本公开内容的一个实施方式，因特网包探索器信号可以是但不限于数字因特网包探索器信号，并且因特网包探索器信号传输过程还可以包括用于识别接收器存在与否的预定模拟因特网包探索器信号。

在因特网包探索器信号传输之后，无线电力传输装置可以通过感测传输感应线圈的电流、电压或磁场的变化来感测是否存在支持感应方案的无线电力接收装置(S1703)。

当感测到支持感应方案的接收器时，无线电力传输装置可以通过带内通信从无线电力接收装置接收与感应方案对应的关于当前施加到负载的电力强度的信息，并且计算感应充电效率(S1705)。

如果在预定时间内未感测到支持感应方案的接收器或者感应充电效率的计算完成，则无线电力传输装置可以启动根据共振方案的信标传输过程(S1707)。

无线电力传输装置可以基于传输共振线圈的电流、电压或磁场的变化来感测是否存在支持共振方案的接收器(S1709)。

当感测到支持共振方案的接收器时，无线电力传输装置可以通过带外通信链路或公告信号接收与共振方案对应的关于施加到负载的电力强度的信息，并且计算共振充电效率(S1711)。

无线电力传输装置可以基于步骤1703和步骤1709中的感测结果来检查接收器是否支持多模式(S1713)。

如果作为检查的结果，接收器支持多模式，则无线电力传输装置可以基于计算的感应充电效率和共振充电效率来选择最佳无线电力传输方案(S1715)。

此后，无线电力传输装置可以通过带内或带外通信链路向无线电力接收装置传输关于所选择的无线电力传输方案的信息(S1719)。

无线电力传输装置可以通过使用所选择的无线电力传输方案传输无线电力来进行充电(S1721)。

如果在步骤1713中确定接收器不支持多模式，则无线电力传输装置可以检查接收器是否支持单模式(即，感应方案或共振方案)(S1723)。

如果作为检查的结果，接收器支持单模式，则无线电力传输装置可以选择由无线电力接收装置支持的无线电力传输方案，并且通过带内通信或带外通信链路向无线电力接收装置传输关于所选择的无线电力传输方案的信息(S1717至S1719)。

在步骤1723中，如果接收器不支持单模式，则无线电力传输装置可以在待机状态保持预定时间(S1725)，然后执行上述步骤1701。

根据本实施方式的充电效率可以基于负载所需的电压电平与施加到当前负载的电压电平间的差或比来计算。

在此，无线电力接收装置的负载所需的电压电平可以基于预先收集的无线电力接收装置的类别信息或无线电力接收装置的特征信息来确定。

图18是示出了根据本公开内容的另一实施方式的无线电力传输装置中的无线电力传输方法的流程图。

参照图18，无线电力传输装置可以启动根据感应方案的因特网包探索器信号传输和根据共振方案的信标传输(S1801至S1803)。

应当注意，感应方案中的因特网包探索器信号传输和共振方案中的信标传输的顺序和/或方法可以根据实现方式而改变。

例如，如图18中所示，可以首先启动感应方案中的因特网包探索器信号传输，随后启动共振方案中的信标传输。

在本公开内容的另一实施方式中，可以首先启动共振方案中的信标传输，随后启动感应方案中的因特网包探索器信号传输。

在本公开内容的另一实施方式中，感应方案中的因特网包探索器信号传输和共振方案中的信标传输可以以非重叠的方式同时进行。

当根据感应方案中的因特网包探索器信号传输或共振方案中的信标传输确认接收器存在时，无线电力传输装置可以建立带外通信链路(S1809至S1811)。

随后，无线电力传输装置可以通过建立的带外通信链路从无线电力接收装置接收与感应方案对应的接收电力强度信息和/或与共振方案对应的接收电力强度信息。

无线电力传输装置可以基于接收的接收电力强度信息来确定无线电力接收装置是否支持多模式(S1815)。

例如，如果无线电力传输装置经由带外通信链路接收与感应方案对应的接收电力强度信息和与共振方案对应的接收电力强度信息两者，则可以确定无线电力接收装置支持多模式。

另一方面，如果无线电力传输装置经由带外通信链路接收与感应方案对应的接收电力强度信息或与共振方案对应的接收电力强度信息，则可以确定无线电力接收装置支持单模式。

如果作为步骤1815中的确定的结果，无线电力接收装置支持多模式，则无线电力传输装置可以基于与感应方案对应的接收电力强度信息和与共振模式对应的接收电力强度信息来选择最佳无线电力传输方案(S1817)。

另一方面，如果作为步骤1815中的确定的结果，无线电力接收装置支持多模式，则无线电力传输装置可以基于经由带外通信链路接收到的信息来选择无线电力接收装置支持的无线电力传输方案(S1819)。

此后，无线电力传输装置可以向无线电力接收装置传输关于在步骤1817或步骤1819中选择的无线电力传输方案的信息(S1821)。

在该操作中，无线电力传输装置可以根据无线电力接收装置支持的无线电力传输方案经由带内或带外通信链路向无线电力接收装置传输关于所选择的无线电力传输方案的信息。

在步骤1817或步骤1819中选择的无线电力传输方案中，无线电力传输装置可以通过向无线电力接收装置传输无线电力来进行充电(S1823)。

图19是示出了根据本公开内容的一个实施方式的无线电力接收装置的结构的框图。

参照图19，无线电力传输装置可以包括接收共振单元1901、接收感应单元1902、整流器1903、DC-DC转换器1904、接收器控制器1910、调制/解调单元1920、天线1930和负载1940。

在此，调制/解调单元1920可以包括感应调制器1921、感应解调器1922、共振调制器1923和共振解调器1924。

接收共振单元1901可以将使用共振方案接收的AC信号传送到整流器1903。

接收感应单元1902可以将使用感应方案接收的AC信号传送到整流器1903。

整流器1903可以用于将由接收共振单元1901和/或接收感应单元1902施加的AC信号转换成DC信号。

此时，整流器1903的输出电压可以由接收器控制器1910来监视。

DC-DC转换器1904可以将经整流的DC电压转换为负载1940所需的特定DC电压。

接收器控制器1910可以设置DC-DC转换器1904中负载1940所需的特定DC电压。

另外，如果施加到DC-DC转换器1904的DC电压大于或等于预定参考值(例如，该DC电压超过负载所需的特定DC电压)，则接收器控制器1910可以驱动被配置成切断过电压的预定控制电路(未示出)。

作为另一示例，无线电力接收装置可以被设置有单独的过电压/过电流切断电路。在这种情况下，过电压/过电流切断电路可以通过自动切断或吸收施加到负载的电压防止负载在施加到负载的电压/电流大于或等于参考值时而被损坏。

接收器控制器1910可以测量接收电力强度并且通过调制/解调单元1920向无线电力传输装置传输测量结果。

此外，接收器控制器1910可以测量施加到负载的电流/电压的强度，并且通过调制/解调单元1920向无线电力传输装置传输测量结果。

例如，当感测到通过接收感应单元1902接收的数字因特网包探索器信号时，接收器控制器1910可以测量数字因特网包探索器信号的接收电力强度，并且向感应调制器1920传输与测量结果对应的预定符号。然后，感应调制器1920可以将接收的符号转换成预定脉冲图形，并且以感应方案的预定工作频率向接收感应单元1920传输图形。

在另一示例中，接收器控制器1910可以测量整流器1903的输出电压的强度，并且可以生成与输出电压的测量强度对应的符号并向共振调制器1923传输符合。

共振调制器1923可以根据带外通信中定义的算法来对接收的符号进行调制，然后将调制的符号传送到天线1930。例如，带外通信可以是蓝牙低功耗通信、长期演进(LTE)/LTE高级通信、Wi-Fi通信、RFID(射频识别)通信、近场通信(NFC)和红外通信中的一种。

另外，通过天线1930接收的带外通信信号可以由共振解调器1924进行解调并向接收器控制器1910传输。

另外，通过接收感应单元1902接收的带内通信信号可以由感应解调器1922进行解调并向接收器控制器1910传输。

图20是示出了根据本公开内容的一个实施方式的无线电力传输装置的结构的框图。

参照图20，无线电力传输装置可以包括电源2001、频率转换单元2002、传输感应单元2003、电力转换单元2004、匹配电路2005、传输共振单元2006、电流/电压检测传感器2010、调制/解调单元2020、天线2030和发射器控制器2040。在此，调制/解调单元2020可以包括感应调制器2021、感应解调器2022、共振调制器2023和共振解调器2024。

根据本公开内容的无线电力传输装置可以使用感应方案和共振方案来传输无线电力。

电源2001可以在发射器控制器2040的控制下向频率转换单元2002和/或电力转换单元2004提供特定的电源电压。在此，电源电压可以是DC电压或AC电压。

在感应方案中，由电源2004提供的电力被提供给频率转换单元2002。然后，频率转换单元2002可以根据发射器控制器2040的预定控制信号进行频率转换，以调整提供给传输感应单元2003的电力的强度。也就是说，频率转换单元2002可以通过工作频带中的频移来控制输出电压的强度。

另外，发射器控制器2040可以向感应调制器2021传输用于带内通信的预定符号。然后，感应调制器2021可以生成与接收的符号对应的脉冲图形，并向传输感应单元2003传输脉冲图形。传输感应单元2003可以将接收的脉冲图形与从频率转换单元2002接收的AC信号进行混合并且传输混合后的信号。

感应解调器2022可以通过对施加到传输感应单元2003的反馈信号进行解调来生成符号并向发射器控制器2040传输生成的符号。

根据本公开内容的发射器控制器2040可以从感应生成器2022接收与对应于感应方案的接收电力的强度或施加到负载的电力的强度对应的符号。

此后，发射器控制器2040可以基于接收的接收电力强度来计算感应电力传输效率，或者基于施加到负载的电力的强度来计算感应充电效率。

在共振方案中，电力转换单元2004可以将在发射器控制器2040的控制下从电源2001接收的电压转换为特定电压。为此，电力转换单元2004可以包括DC/DC转换器、AC/DC转换器和功率放大器中的至少一个。

匹配电路2005是使电力转换单元2004与传输共振单元2006之间的阻抗匹配以使电力传输效率最大的电路。

传输共振单元2006可以根据由匹配电路2005施加的电压使用特定共振频率来无线传输电力。

另外，发射器控制器2040可以向共振调制器2023传输用于带外通信的预定符号或数据包。然后，共振调制器2023可以根据带外通信方案对接收的符号或数据包进行调制，并且将经调制的符号或数据包传送到天线2030。

发射器控制器2040还可以接收由共振解调器2021解调的数据包。

例如，当发射器控制器2040从共振解调器2012接收到包括与共振方案对应的接收电力强度信息或关于施加到负载的电力的强度信息的数据包时，发射器控制器2040可以基于接收的接收电力强度来计算电力传输效率，或者可以基于施加到负载的电力的强度来计算共振充电效率。

特别地，根据本公开内容的发射器控制器2040可以基于计算的电力传输效率或充电效率来确定最佳无线电力传输方案。

此后，发射器控制器2040可以根据所确定的无线电力传输方案来控制无线电力被传输，从而对无线电力接收装置执行充电。

根据本公开内容的另一实施方式，发射器控制器2040可以从共振解调器2021接收包括与感应方案和/或共振方案对应的接收电力强度信息和/或关于施加到负载的电力的强度信息的数据包。

发射器控制器2040还可以向感应调制器2021或共振调制器2023传输关于所确定的无线电力传输方案的信息，以使无线电力接收装置识别由无线电力传输装置确定的无线电力传输方案。

在上面的描述中，无线电力传输装置基于由无线电力接收装置针对每种无线电力传输方案测量的接收灵敏度或接收信号强度或施加到负载的电压的强度来计算电力传输效率或充电效率，并且基于计算结果来选择最佳无线电力传输方案。然而，这仅是一个实施方式。在本公开内容的另一实施方式中，无线电力接收装置可以基于针对每种无线电力传输方案测量的接收信号强度或施加到负载的电压的强度来计算电力传输效率或充电效率，并且根据计算结果来选择最佳无线电力传输方案。然后，无线电力接收装置可以经由带内或带外通信链路向无线电力传输装置传输关于所选择的无线电力传输方案的信息。

在另一示例中，无线电力传输装置可以从无线电力接收装置接收关于针对每种无线电力传输方案测量的接收信号强度的信息，计算电力传输效率，并且基于计算结果来确定初始无线电力传输方案。

此后，无线电力传输装置可以执行所确定的无线电力传输方案中的无线充电。

在无线充电期间，无线电力接收装置可以通过监视施加到负载的电压的强度来计算充电效率。如果充电效率降至低于预定参考值，则无线电力接收装置可以向无线电力传输装置传输请求改变无线电力传输方案的预定控制信号。在此，请求改变的控制信号可以包括关于计算的与当前选择的无线电力传输系统对应的充电效率的信息。

在接收到请求改变无线电力传输方案的控制信号时，无线电力传输装置可以使用与当前操作中的无线电力传输方案不同的无线电力传输方案开始传输无线电力。

对于本领域技术人员明显的是，在不脱离本公开内容的精神和本质特征的情况下，本公开内容可以以与本文中所阐述的形式不同的具体形式来实现。因此，上述实施方式应当在所有方面被解释为说明性的而非限制性的。本公开内容的范围应当由所附权利要求及其合法的等同方案来确定，并且在所附权利要求的含义和等同范围内的所有改变意在被包含在本公开内容的范围中。

工业实用性

本公开内容涉及无线电力传输技术，并且可以用于支持多个无线电力传输方案的无线电力传输系统。

Claims (35)

1.一种用于通过无线电力传输装置传输无线电力的方法，所述无线电力传输装置用于向无线电力接收装置无线地传输电力，所述方法包括：

基于第一无线电力传输方案传输第一信号；

基于第二无线电力传输方案传输第二信号；

从所述无线电力接收装置接收与所述第一信号和所述第二信号中至少之一对应的测量结果；以及

基于所述测量结果选择针对所述无线电力接收装置的无线电力传输方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一无线电力传输方案为电磁感应方案，且所述第二无线电力传输方案为电磁共振方案。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一信号为因特网包探索器信号，且所述第二信号为信标信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述因特网包探索器信号是数字因特网包探索器信号，且所述信标信号为长信标信号。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于所接收的测量结果计算所述无线电力传输方案中的每个无线电力传输方案的电力传输效率，

其中，基于所计算的电力传输效率选择所述无线电力传输方案。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所接收的测量结果包括与所述第一信号和所述第二信号中至少之一对应的接收信号强度信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述接收信号强度信息是关于接收器的整流器输出电压强度信息。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于所接收的测量结果计算所述无线电力传输方案中的每个无线电力传输方案的充电效率，

其中，基于所计算的充电效率选择所述无线电力传输方案。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所接收的测量结果包括关于施加至所述电力接收装置的负载的电压电平的、与所述第一信号和所述第二信号中至少之一对应的信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，基于施加至所述负载的所述电压电平和所述负载需要的预收集电压电平来计算所述充电效率。

11.根据权利要求2所述的方法，其中，通过在所述电磁感应方案中限定的带内通信来接收与所述第一信号对应的所述测量结果。

12.根据权利要求2所述的方法，其中，通过在所述电磁共振方案中限定的带外通信来接收与所述第二信号对应的所述测量结果。

13.根据权利要求2所述的方法，其中，通过在所述电磁共振方案中限定的带外通信来接收与所述第一信号和所述第二信号对应的所述测量结果。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，分别以非重叠的方式以预限定周期重复传输所述第一信号和所述第二信号。

15.根据权利要求1所述的方法，还包括：

向所述无线电力接收装置传输关于所选择的无线电力传输方案的信息。

16.一种用于通过无线电力接收装置接收无线电力的方法，所述无线电力接收装置用于接收来自无线电力传输装置的无线电力，所述方法包括：

测量基于第一无线电力传输方案的第一信号的接收信号强度；

向所述无线电力传输装置传输关于所述第一信号的所测量的接收信号强度的信息；

测量基于第二无线电力传输方案的第二信号的接收信号强度；以及

向所述无线电力传输装置传输关于所述第二信号的所测量的接收信号强度的信息，

其中，按照根据电力传输效率选择的无线电力传输方案接收所述无线电力，所述电力传输效率是基于关于所述第一信号至所述第二信号的所述接收信号强度的信息来计算的。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一无线电力传输方案为电磁感应方案，且所述第二无线电力传输方案为电磁共振方案。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一信号为因特网包探索器信号，且所述第二信号为信标信号。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述因特网包探索器信号为数字因特网包探索器信号，且所述信标信号为长信标信号。

20.根据权利要求16所述的方法，其中，所述接收信号强度为所述无线电力接收装置的整流器输出电压强度。

21.根据权利要求16所述的方法，还包括：

从所述无线电力传输装置接收关于所选择的无线电力传输方案的信息。

22.根据权利要求17所述的方法，其中，通过在所述电磁感应方法中限定的带内通信向所述无线电力传输装置传输关于所述第一信号的接收信号强度的所述信息。

23.根据权利要求17所述的方法，其中，通过所述电磁共振方案中限定的带外通信向所述无线电力传输装置传输关于所述第二信号的接收信号强度的所述信息。

24.根据权利要求17所述的方法，其中，通过所述电磁共振方案中限定的带外通信向所述无线电力传输装置传输关于与所述第一信号和所述第二信号对应的所述接收信号强度的信息。

25.一种用于向无线电力接收装置无线地传输电力的无线电力传输装置，所述无线电力传输装置包括：

第一传输单元，所述第一传输单元被配置成基于电磁感应方案传输无线电力；

第二传输单元，所述第二传输单元被配置成基于电磁共振方案传输无线电力；

第一通信单元，所述第一通信单元被配置成执行带内通信；

第二通信单元，所述第二通信单元被配置成执行带外通信；以及

控制器，所述控制器被配置成：

控制第一信号和第二信号从而以预定模式通过所述第一传输单元和所述第二传输单元来传输，以感测接收器的存在，

使用带内通信和带外通信中至少之一从所述无线电力接收装置接收与所述第一信号和所述第二信号中至少之一对应的测量结果；以及

基于所述测量结果选择无线电力传输方案。

26.根据权利要求25所述的无线电力传输装置，其中，所述第一信号为因特网包探索器信号，且所述第二信号为信标信号。

27.根据权利要求26所述的无线电力传输装置，其中，所述因特网包探索器信号为数字因特网包探索器信号，且所述信标信号为长信标信号。

28.根据权利要求25所述的无线电力传输装置，其中，所述控制器基于所述测量结果计算所述无线电力传输方案中的每个无线电力传输方案的无线电力传输效率，并且基于所计算的电力传输效率选择所述无线电力传输方案。

29.根据权利要求28所述的无线电力传输装置，其中，所述测量结果包括与所述第一信号和所述第二信号中至少之一对应的接收信号强度信息。

30.根据权利要求29所述的无线电力传输装置，其中，所述接收信号强度信息为关于所述无线电力接收装置的整流器输出电压强度信息。

31.根据权利要求25所述的无线电力传输装置，其中，所述控制器基于所述测量结果计算所述无线电力传输方案中的每个无线电力传输方案的充电效率，并且基于所计算的充电效率选择所述无线电力传输方案。

32.根据权利要求31所述的无线电力传输装置，其中，所述测量结果包括关于施加至所述无线电力接收装置的负载的电压电平的与所述第一信号和所述第二信号中至少之一对应的信息，

其中，所述控制器基于施加至所述负载的所述电压电平和所述负载需要的预收集电压电平来计算所述充电效率。

33.根据权利要求25所述的无线电力传输装置，其中，所述控制器分别控制所述第一信号和所述第二信号从而以非重叠方式以预限定周期重复传输。

34.根据权利要求25所述的无线电力传输装置，其中，所述控制器使用所述带内通信或所述带外通信中之一向所述无线电力接收装置传输与所选择的无线电力传输方案有关的信息。

35.一种用于接收来自无线电力传输装置的无线电力的无线电力接收装置，所述无线电力接收装置包括：

第一接收单元，所述第一接收单元被配置成基于电磁感应方案接收无线电力；

第二接收单元，所述第二接收单元被配置成基于电磁共振方案接收无线电力；

第一通信单元，所述第一通信单元被配置成执行带内通信；

第二通信单元，所述第二通信单元被配置成执行带外通信；以及

控制器，所述控制器被配置成当通过所述第一接收单元和所述第二接收单元接收到第一信号和第二信号时使用所述带内通信和所述带外通信中至少之一向所述无线电力传输装置传输与所述第一信号和所述第二信号中至少之一对应的测量结果。