CN107852037A - 用于在包括无线电力发送单元和无线电力接收单元的无线充电系统中的发送无线电力的方法 - Google Patents

用于在包括无线电力发送单元和无线电力接收单元的无线充电系统中的发送无线电力的方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于在无线充电系统中发送无线电力的方法，并且包括从在多个无线电力接收单元(PRU)当中的至少一个PRU接收关于可用的最高温度的信息和整流单元的后端的最大电压值信息中的至少一个信息，从多个PRU当中的每一个接收关于当前温度的信息和整流单元的后端的当前电压值信息中的至少一个信息，并且基于至少一个信息确定多个PRU当中的主导PRU。

Description

用于在包括无线电力发送单元和无线电力接收单元的无线充 电系统中的发送无线电力的方法
技术领域
本公开一般涉及无线充电，并且更具体地，涉及用于在包括无线电力发送单元和无线电力接收单元的无线充电系统中的发送无线电力的方法。
背景技术
诸如移动电话、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等的移动终端由于其性质而被配置为与可再充电电池一起使用，并且移动终端的电池通过使用单独的充电装置通过提供的电子能量来充电。典型地，充电装置和电池在其外部具有单独的接触端子，并且通过接触端子之间的接触而彼此电连接。
然而，在这种接触式充电方案中，接触端子向外突出，并且因此容易被异物污染或暴露于湿气(moisture)。因此，电池充电可能无法正确执行。
近来，无线充电或非接触充电技术已经被开发并用于电子设备，例如，移动电话，以解决上述问题。
无线充电技术使用无线电力发送和接收，如果电池位于充电板上(即，不将包括电池的移动电话连接到单独的充电连接器)，其允许电池自动充电。无线充电技术可以提高电子设备的便携性，因为它不需要有线充电器。
无线充电技术可以包括使用线圈的电磁感应方案、使用谐振的谐振方案、和将电能转换成微波能然后发送微波能的RF/微波辐射方案。
目前认为电磁感应方案是主流。
通过电磁感应的电力发送方法包括在第一线圈和第二线圈之间发送电力。当磁体在线圈中移动时，感应电流发生。通过使用感应电流，在发送端产生磁场，并且根据磁场的变化而引起电流，从而在接收端产生能量。这种现象被称为磁感应，并且使用磁感应的电力发送方法具有高的能量发送效率。
谐振方案包括其中基于耦合模理论使用谐振方案的电力发送原理(electricpower transmission principle)来无线地传送电力的系统。已知的是，与其它电磁波不同，谐振电能不会影响周围的机器或人体，因为谐振电能仅被直接传送到具有谐振频率的设备，并且未使用的部分被重新吸收到电磁场中而不是传播到空气中。
为了感测无线电力接收单元(power receiving unit，PRU)位于无线电力发送单元(power transmitting unit，PTU)上的状态，可以提供用于检测电力发送器的阻抗变化的方法。
当通过阻抗变化的检测PTU检测到PRU的存在时，PTU可以通过供应足够的用于与PRU通信的电力来发起与PRU的通信。
发明内容
技术问题
另一方面，在一个PTU对多个PRU充电的多充电状态下，当一个PRU的充电电压过高或发生放热反应时，PTU或PRU可能经历故障或者可能不会正常充电。
解决方案
本公开的一个方面提供了一种用于在无线充电系统、无线电力发送单元和PRU中发送无线电力的方法，其通过考虑到在一个PTU对多个PRU充电的多充电状态下每个PRU的发热率(heat generation rate)来设置主导PRU能够有效地控制对于多个PRU的充电。
本公开的一个方面提供了一种用于在无线充电系统、无线电力发送单元和PRU中发送无线电力的方法，其通过考虑到在一个PTU对多个PRU充电的多充电状态下每个PRU的充电电压率来设置主导PRU能够有效地控制对于多个PRU的充电。
根据本公开的一个方面，提供了一种用于在无线充电系统中发送无线电力的方法。提供了一种用于在无线充电系统中发送无线电力的方法，并且包括从在多个PRU当中的至少一个无线电力接收单元(PRU)接收关于可用最高温度的信息和整流单元的后端的最大电压值信息中的至少一个信息，从多个PRU中的每一个PRU接收关于当前温度值的信息和整流单元的后端的当前电压值信息中的至少一个信息，并且基于信息中的至少一个信息确定多个PRU当中的主导PRU。
根据本公开的一个方面，提供了一种PTU。PTU包括：通信单元，其被配置为从在多个无线电力接收单元(PRU)中的至少一个PRU接收关于可用最高温度的信息和整流单元的后端的最大电压值信息中的至少一个信息并且接收关于当前温度值的信息和整流单元的后端的当前电压值信息中的至少一个信息；处理器，其被配置为基于信息中的至少一个信息确定多个PRU当中的主导PRU；以及电力发送器，其被配置为基于控制器的控制向多个PRU发送电力。
根据本公开的一个方面，提供了一种PRU。PRU包括：温度传感器，其被配置为感测温度；处理器，被配置为产生包括可用最高温度的信号以及产生包括由温度传感器感测的当前温度的信号；以及通信单元，其被配置为将包括可用最高温度的信号和包括当前温度的信号发送到无线电力发送单元。
附图说明
根据以下结合附图的详细描述，本发明的某些示例性实施例的以上和其他方面、特征和优点将变得更加明显，其中：
图1是根据本公开实施例的无线充电系统的图；
图2是根据本公开的实施例的PTU和PRU的图；
图3是根据本公开的实施例的PTU和PRU的图；
图4是根据本公开实施例的PTU和PRU的信令图；
图5是根据本公开的实施例的用于操作PTU和PRU的方法的流程图；
图6是根据本公开的实施例的由无线电力发送单元施加的电力的量的时间轴上的图表(graph)；
图7是根据本公开的实施例的无线电力发送单元的控制方法的流程图；
图8是根据本公开的实施例的由图7的PTU施加的电力的量的时间轴上的图表；
图9是根据本公开实施例的无线电力发送单元的控制方法的流程图；
图10是根据本公开的实施例的由图9的PTU施加的电力的量的时间轴上的图表；
图11是根据本公开实施例的在独立(stand-alone，SA)模式中的PTU和PRU的图；
图12是根据本公开实施例的无线电力发送单元的处理方法的流程图；
图13是根据本公开实施例的PRU的处理方法的流程图；
图14是根据本公开的实施例的无线电力发送单元的处理方法的流程图；以及
图15是根据本公开的实施例的PRU的处理方法的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本公开的实施例。然而，本公开的实施例不限于具体实施例，并且应该被解释为包括本公开的实施例的所有修改、变化、等同设备和方法、和/或替代方案。在附图的描述中，类似的附图标记用于类似的元件。
图1是根据本公开的实施例的无线充电系统的图。如图1A所示，无线充电系统包括PTU 100以及一个或多个PRU 110-1、110-2、...、和110-n。
PTU 100分别向一个或多个PRU 110-1、110-2、...、和110-n无线地发送电力1-1、1-2、...、和1-n。特别地，PTU 100可以仅将电力1-1、1-2、...、和1-n无线地发送到通过预定认证程序认证的PRU。
PTU 100可以实现与PRU 110-1、110-2、...、和110-n的电连接。例如，PTU 100可以以电磁波的形式将无线电力发送到无线电力接收110-1、110-2、...、和110-n。
同时，PTU 100可以执行与PRU 110-1、110-2、...、和110-n的双向通信。这里，PTU100和PRU 110-1、110-2、...、和110-n可以处理包括预定数量的帧的分组2-1、2-2、...、2-n，或者发送和接收分组。下面将更详细地描述帧。PRU可以例如在移动通信终端、PDA、便携式多媒体播放器(portable multimedia player，PMP)、智能电话等中实施。
PTU 100可以通过谐振方案向多个PRU 110-1、110-2、...、和110-n发送电力。当PTU 100采用谐振方案时，PTU 100与多个PRU 110-1、110-2、...、和110-n之间的距离小于或等于30m。此外，当PTU 100采用电磁感应方案时，PTU 100与多个PRU 110-1、110-2、...、和110-n之间的距离小于或等于10cm。
PRU 110-1、110-2、...、和110-n可以从PTU 100接收无线电力，以对设置(provided)在PRU 110-1、110-2、...、和110-n中的电池进行充电。此外，PRU 110-1、110-2、...、和110-n可以向PTU 100发送请求无线电力发送的信号、接收无线电力所需的信息、关于PRU的状态的信息、和/或关于PTU 100的控制的信息。关于发送的信号的信息将在下面更详细地描述。
此外，PRU 110-1、110-2、...、和110-n可以向PTU 100发送指示PRU 110-1、110-2、...、和110-n中的每一个的充电状态的消息。
PTU 100可以包括诸如显示器的显示设备，并且基于从PRU 110-1、110-2、...、和110-n中的每一个接收到的消息来显示PRU 110-1、110-2、和110-n中的每一个的状态。此外，PTU 100可以显示直到PRU 110-1、110-2和110-n中的每一个充电完成的预期时段以及PRU 110-1、110-2和110-n中的每一个的状态。
PTU 100可以向PRU 110-1、110-2、...、和110-n中的每一个发送用于禁用无线充电功能的控制信号。已经从PTU 100接收到无线充电功能的禁用控制信号的PRU可以禁用无线充电功能。
图2是根据本公开的实施例的PTU和PRU的图。
如图2中所示，PTU 200可以包括电力发送器211、控制器(或处理器)212、通信单元213、显示单元214和存储单元215。
电力发送器211提供PTU 200所需的电力，并且向PRU 250无线地提供电力。电力发送器211可以以交流(alternating current，AC)波形类型供应电力，或者可以通过使用逆变器并以AC波形类型供应电力来将直流(direct current，DC)波形类型的电力转换为AC波形类型的电力。电力发送器211可以以嵌入式电池的形式或以电力接收接口的形式来实施，以便从外部接收电力并将电力供应给其他元件。
控制器212通过使用从存储单元215读取的、控制所需的算法、程序或应用来控制PTU 200的总体操作。控制器212可以以中央处理单元(central processing unit，CPU)、微处理器或小型计算机的形式来实施。
通信单元213与PRU 250通信，并且可以从PRU 250接收电力信息。这里，电力信息可以包括PRU 250的容量、电池的剩余量、充电次数、使用量、电池容量和电池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PRU 250的充电功能。控制充电功能的信号可以是控制特定PRU 250的电力接收器251的控制信号，以便使充电功能被启用或禁用。更具体地，电力信息可以包括关于有线充电终端的插入、从独立(SA)模式到非SA(non-SA，NSA)模式的转换、错误状态释放等的信息。
另外，根据本公开的各种实施例，充电功能控制信号可以包括与电力调整相关联的信息或者解决异常情况的发生的电力控制命令。
通信单元213接收来自另一无线电力发送器以及PRU 250的信号。例如，通信单元213可以通过接收从PRU 250的通信单元253发送的广告信号来进行用于无线充电的注册过程。
控制器212基于通过通信单元213从PRU 250接收到的消息在显示单元214上显示PRU 250的状态。此外，控制器212可以在显示器214上显示直到PRU 250的充电完成的预期时间。
而且，如图2中所示，PRU 250可以包括电力接收器251、控制器252、通信单元253、显示单元258和存储单元259中的至少一个。
电力接收器251可以无线地接收从PTU 200发送的电力。这里，电力接收单元251可以接收以AC波形的电力。
控制器(或处理器)252可以通过使用从存储单元读取的、控制所需的算法、程序或应用来控制PRU 250的总体操作。控制器252可以以中央处理单元(CPU)、微处理器或小型计算机的形式来实施。
通信单元253通过预定方案与PTU 200进行通信。通信单元253可以将电力信息发送到PTU 200。这里，电力信息可以包括PRU 250的容量、电池的剩余量、充电次数、使用量、电池容量以及电池的比例中的至少一个。
此外，通信单元253可以发送用于控制充电功能的信号，以便控制PRU 250的充电功能。用于控制充电功能的信号可以是用于控制特定PRU 250的电力接收器251的控制信号，以便启用或禁用充电功能。更具体地，电力信息可以包括关于有线充电终端的插入、从SA模式到NSA模式的转换、错误状态释放等的信息。另外，充电功能控制信号可以包括与电力调整相关联的信息或者用于解决异常情况的发生的电力控制命令。
另外，通信单元253可以通过经由电力接收器251接收从PTU 200的电力发送器211发送的信标信号，然后在预定的时间内向PTU 200发送广告信号来进行用于无线充电的注册过程。
控制器252可以控制PRU 250的状态被显示在显示单元258上。此外，控制器252还可以在显示单元258上显示直到PRU 250被完全充电的预期时段。
图3是根据本公开的实施例的PTU和PRU的图。
如图3中所示，PTU 200包括发送侧谐振器(Tx谐振器)211a、控制器212(例如，MCU(微控制器))、通信单元213(例如，带外信令单元)、匹配单元216、驱动器217、放大器(电力放大器)218或感测单元219。PRU 250可以包括接收侧谐振器(Rx谐振器)251a、控制器252、控制电路单元252a、通信单元253、整流器254、DC/DC转换器255、切换单元256、或加载单元(客户设备加载)257中的至少一个。
驱动器217输出具有预设电压值的DC电力。从驱动器217输出的DC电力的电压值可以由控制器212控制。
从驱动器217输出的DC电力可以被输出到放大器218。放大器218可以将DC电力放大预设的增益。此外，基于从控制器212输入的信号，DC电力可以被转换为AC电力。因此，放大器218可以输出AC电力。
匹配电路216执行阻抗匹配。例如，通过调整从匹配电路216观察的阻抗，可以将输出电力控制为具有高效率或高容量。感测单元219可以通过Tx谐振器211a或放大器218感测由PRU 250引起的负载变化。感测单元219的感测结果可以在控制器212中被提供。
当PTU 200向PRU 250发送短信标信号或长信标信号时，PRU 250可以通过预设电路等产生负载变化。PTU 200的感测单元219可以检测PRU 250中的负载变化，并且可以将检测的负载变化的结果提供给控制器212。控制器212可以基于由感测单元219检测到的负载变化来检测PRU 250的存在，或者可以延长或调整信标信号(例如，长信标信号)的发送周期。
匹配电路216可以基于控制器212的控制来调整阻抗。匹配单元216可以包括线圈和电容器中的至少一个。控制器212可以控制与线圈和电容器中的至少一个的连接状态，并且因此可以执行阻抗匹配。
Tx谐振器211a可以向Rx谐振器251a发送输入的AC电力。Tx谐振器211a和Rx谐振器251a可以在具有相同谐振频率的谐振电路中来实施。例如，谐振频率可以被确定为6.78MHz。
同时，通信单元213可以与PRU 250的通信单元253进行通信，并且用例如双向2.4GHz频率执行通信(无线保真(Wi-FiTM)、ZigBeeTM、或者蓝牙TM(BT)/蓝牙低功耗(Bluetooth low energy，BLE))。
Rx谐振器251a可以接收用于充电的电力。另外，Rx谐振器251a可以接收通过PTU200的Tx谐振器211a发送的信标信号(例如，短信标信号或长信标信号等)。
整流器254可以以DC形式对由Rx谐振器251a接收的无线电力进行整流，并且可以例如以桥式二极管(bridge diode)的形式来实施。DC/DC转换器255可以将经整流的电流转换为预定的增益。例如，DC/DC转换器255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。另一方面，可以提前设定可以被施加到DC/DC转换器255的前端的电压的最小值和最大值。
开关256将DC/DC转换器255连接到加载单元257。开关256在控制器252的控制下保持在开/关状态。在一些实施例中，开关256可以被省略。在开关256处于接通状态的情况下，加载单元257可以存储从DC/DC转换器255输入的经转换的电力。
控制电路单元252a可以由通过PRU 250的Rx谐振器251a接收的信号来生成用于控制切换单元256的控制信号。例如，与控制器252分离的控制电路单元252a被由PRU250接收的信号(例如，短信标信号或长信标信号)驱动，以便控制开关256产生负载变化。控制电路单元252a还可以在没有电力供应给控制器252时或者没有控制器252的操作时在PRU 250中产生负载变化。
此外，控制电路单元252a可以由通过PRU 250的Rx谐振器251a接收的信号(例如，短信标信号或长信标信号)来生成具有预定图样(pattern)的码或信号。控制电路单元252a可以通过所生成的码或信号来控制开关256，并因此生成与预定的码或信号相对应的负载变化。PTU 200可以通过检测无线电力接收器250的负载变化并且解码预定的码或信号来获取预定的信息(例如，与信标信号的周期的延长有关的信息等)。
图4是根据本公开的实施例的PTU和PRU的信令图。如图4中所示，在步骤S401中，PTU 400可以施加电力。在步骤S402中，当施加电力时，PTU 400可以配置环境。
在步骤S403中，PTU 400可以进入省电模式。在省电模式下，PTU 400可以在它们自己的循环中施加不同的电力信标以进行检测，将参考图6对其进行详细描述。例如，如图4中所示，在步骤S404和S405中，PTU 400可以施加电力信标(例如，短信标信号或长信标信号)用于检测，并且用于检测的电力信标在电力值方面可以彼此不同。检测电力信标的部分或全部可以具有足够的电力来驱动PRU 450的通信单元。例如，PRU 450可以通过检测电力信标的部分或全部来驱动通信单元以与PTU 400进行通信。这里，上述状态可以被命名为空状态，这在步骤406处被指示。
PTU 400可以通过PRU 450的布置来检测负载变化。在步骤S408中，PTU 400可以进入低电力模式。将参考图6更详细地描述低电力模式。同时，在步骤S409中，PRU 450可以基于从PTU 400接收的电力来驱动通信单元。
在步骤S410中，无线电力接收器450可以将PTU搜索信号发送到PTU 400。PRU 450可以使用BLE将PTU搜索信号作为广告(AD)信号发送。PRU 450可以周期性地发送PTU搜索信号或者发送PTU搜索信号直到到达预设时间，并且可以从PTU 400接收响应信号。
在步骤S411中，当从PRU 450接收到PTU搜索信号时，PTU 400可以发送PRU响应信号。这里，PRU响应信号可以建立PTU 400和PRU 450之间的连接。
在步骤S412中，PRU 450可以发送PRU静态信号。这里，PRU静态信号可以是指示PRU450的状态的信号，并且可以被用于请求订阅由PTU 400管理的无线电力网络。
在步骤S413中，PTU 400可以发送PTU静态信号。由PTU 400发送的PTU静态信号可以是指示PTU 400的能力的信号。
在步骤S414和S415中，当PTU 400和PRU 450发送和接收PRU静态信号和PTU静态信号时，PRU 450可以周期性地发送PRU动态信号。PRU动态信号可以包括关于由PRU 450测量的至少一个参数的信息。例如，PRU动态信号可以包括关于PRU 450的整流器的后端处的电压的信息。PRU 450的状态可以被称为引导状态(boot status)，其由S407提及。
在步骤S416中，PTU 400可以进入电力发送模式，并且在步骤S417中，PTU 400可以发送作为使得PRU 450能够执行充电的命令信号的PRU控制信号。在电力发送模式中，PTU400可以发送充电电力。
由PTU 400发送的PRU控制信号可以包括启用/禁用PRU 450的充电的信息、和许可信息。每当充电状态变化时，可以发送PRU控制信号。PRU控制信号可以例如每250ms被发送，或者当参数变化时被发送。即使参数没有变化，PRU控制信号也可以被设置为在预设的阈值内被发送，例如，在一秒内。
在步骤S418和S419中，PRU 450可以根据PRU控制信号改变配置，并发送用于报告PRU 450的状态的PRU动态信号。由PRU 450发送的PRU动态信号可以包括电压信息、电流信息、关于PRU的状态的信息和温度信息中的至少一个。PRU 450的状态可以被称为开启状态，其由S421提及。
同时，PRU动态信号可以具有如表1所示的数据结构。
[表1]
如表1中所示，PRU动态信号可以包括一个或多个字段，该字段可以被配置为包括可选字段信息、关于PRU的整流器的后端处的电压的信息、关于PRU的整流器的后端处的电流的信息、关于PRU的DC/DC转换器的后端处的电压的信息、关于PRU的DC/DC转换器的后端处的电流的信息、温度信息、关于PRU的整流器的后端处的最小电压值(VRECT_MIN_DYN)的信息、关于PRU的整流器的后端处的最佳电压值(VRECT_SET_DYN)信息、PRU的整流器的后端的最大电压值(VRECT_HIGH_DYN)信息、和警告信息(PRU警报)。PRU动态信号可以包括上述字段中的至少一个。
例如，根据充电状态确定的一个或多个电压设置值(例如，PRU的整流器的后端的最小电压值信息(VRECT_MIN_DYN)、PRU的整流器的后端的最优电压值信息(VRECT_SET_DYN)以及PRU的整流器后端的最大电压值(VRECT_HIGH_DYN)信息)可以被插入到PRU动态信号的对应字段中然后被发送。这样以来，已经接收到PRU动态信号的PTU可以参考被包括在PRU动态信号中的电压设置值来调整要被发送到每个PRU的无线充电电压。
警报信息(PRU警报)可以具有在下面的表2中所示的数据结构。
[表2]
参考表2，警报信息(PRU警报)可以包括用于重启请求的位、用于转换的位、以及用于检测旅行适配器的插入(TA检测)的位。TA(travel adapter，旅行适配器)检测指示通知提供无线充电的PTU与用于由PRU进行有线充电的终端之间的连接的位。用于转换的位指示在PRU的通信集成电路(integrated circuit，IC)从SA模式切换到NSA模式之前向PTU通知PRU被重置的位。重启请求指示向PRU通知PTU准备在充电断开时重启充电的位，其中充电断开是因为PTU由于产生过流状态或过温状态而降低电力然后状态返回到原始状态。
此外，警报信息(PRU警报)还可以具有在下面的表3中所示的数据结构。
[表3]
参考上面的表3，警报信息可以包括过压、过流、过温、PRU自我保护、电荷竞争、有线充电器检测、模式转换等。当过压字段设置为“1”时，可以指示PRU的电压Vrect超过了过压的限制。此外，过流和过温可以以与过压相同的方式来设置。另外，PRU自我保护指示PRU直接减少了电力负荷，并且因此保护自己。在这种情况下，PTU不需要改变充电状态。
用于模式转换的位可以被设置为向PTU通知执行模式转换过程的时段的值。指示模式转换周期的位可以如下面的表4中所示来表示。
[表4]
值(位) 模式转换位描述
00 无模式转换
01 2s模式转换时间限制
10 3s模式转换时间限制
11 6s模式转换时间限制
参考上面的表4，“00”指示不存在模式转换，“01”指示完成模式转换所需的时间最多为两秒，“10”指示完成模式转换所需的时间最多为3秒，“11”指示完成模式转换所需的时间最多为6秒。
例如，当完成模式转换花费了三秒或更少时间时，模式转换位可以被设置为“10”。在开始模式转换过程之前，PRU可以进行限定，使得在模式转换过程期间通过改变输入阻抗设置以匹配1.1W的电力消耗(power draw)而没有阻抗改变。因此，PTU可以根据设置调整用于PRU的电力(ITX_COIL)，并且因此在模式转换时段期间维持用于PRU的电力(ITX_COIL)。
因此，当通过模式转换位设置模式转换时段时，PTU可以在模式转换时间(例如，三秒)期间维持用于PRU的电力(ITX_COIL)。也就是说，即使三秒内没有从PRU接收到的响应，PTU也可以维持连接。然而，在模式转换时间过去之后，PRU可以被视为流氓对象(rogueobject)，并且因此电力发送可以被终止。
同时，PRU 450可以检测到错误的产生。在步骤S420中，PRU450可以向PTU 200发送警报信号。警报信号可以以PRU动态信号或PRU警报信号的形式发送。例如，PRU 450可以向PTU 400发送反映错误状态的、表1的PRU警报字段。可替换地，PRU 450可以向PTU 400发送指示错误状态的单一警报信号。在步骤S422中，当接收到警报信号时，PTU 400可以进入锁存故障模式。在步骤S423中，PRU 450可以进入空状态。
图5是根据本公开的实施例的用于操作PTU和PRU的方法的流程图。下面将参考图6更详细地描述图5的过程。图6是根据本公开的实施例的由图5的PTU施加的电力的量的时间轴(x轴)上的图表。
如图5中所示，在步骤S501中，PTU可以启动该方法。此外，在步骤S503中，PTU可以重置初始配置。在步骤S505中，PTU可以进入省电模式。这里，省电模式可以是PTU向电力发送器施加具有不同量的电力的间隔。例如，省电模式可以对应于图6中PTU将第二检测电力601和602以及第三检测电力611、612、613、614和615施加到电力发送器的间隔。这里，PTU可以在第二时段周期性地施加第二检测电力601和602。当PTU施加第二检测电力601和602时，施加可以继续第二时期(term)。PTU可以在第三时段周期性地施加第三检测电力611、612、613、614和615。当PTU施加第三检测电力611、612、613、614和615时，施加可以继续第三时期。同时，虽然示出了第三检测电力611、612、613、614和615的电力值彼此不同，但是第三检测电力611、612、613、614和615的电力值可以是不同的或者他们可以是相同的。
PTU可以输出第三检测电力611，然后输出具有相同大小的电力量的第三检测电力612。如上所述，当PTU输出具有相同幅度的第三检测电力时，第三检测电力的电力量可以是用以检测最小大小的PRU(例如，类别(PRU的类型)1的PRU)的足够量。
另一方面，PTU可以输出第三检测电力611，然后输出具有不同电力量大小的第三检测电力612。当PTU输出如上所述的具有不同量的第三检测电力时，第三检测电力的量可以是用以检测类别1至5的PRU的足够量。例如，当第三检测电力611可以具有通过其可以检测到类别5的PRU的电力量，第三检测电力612可以具有通过其能够检测到类别3的PRU的电力量，并且第三检测电力613可以具有通过其能够检测到类别1的PRU的电力量。
同时，第二检测电力601和602可以是可以驱动PRU的电力。更具体地，第二检测电力601和602可以具有能够驱动PRU的控制器和通信单元的电力量。
PTU分别在第二时段和第三时段将第二检测电力601和602以及第三检测电力611、612、613、614和615施加到电力接收器。当PRU被布置在无线电力发送单元上时，可以改变PTU的点处的阻抗。例如，在施加第二检测电力601和602以及第三检测电力611、612、613、614和615的同时，PTU可以检测阻抗的变化。例如，在施加第三检测电力615的同时，PTU可以检测阻抗变化。因此，在步骤S507中，PTU可以检测到对象。在步骤S505中，当没有检测到对象时(步骤S507中的否)，PTU可以维持周期性地施加不同的电力的省电模式。
同时，当存在阻抗的变化并且因此检测到对象时(步骤S507中的是)，PTU可以进入低电力模式。这里，低电力模式是在其中PTU施加具有通过其可以驱动PRU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，PTU可以将驱动电力620施加到电力发送器。PRU可以接收驱动力620来驱动控制器和/或通信单元。PRU可以根据基于驱动电力620的预定方案执行与PTU的通信。例如，PRU可以发送/接收认证所需的数据，并且可以在数据的发送/接收的基础上订阅PTU管理的无线电力网络。然而，当布置流氓对象而不是PRU时，不能执行数据的发送/接收。因此，在步骤S511中，PTU可以确定布置的对象是否是流氓对象。例如，当PTU在预设时间内没有接收到来自对象的响应时，PTU可以将该对象确定为流氓对象。
如果确定对象是流氓对象(步骤S511中的是)，则在步骤S513中，PTU可以进入锁存故障模式。然而，如果确定对象不是流氓对象(步骤S511中的否)，则在步骤S519中可以执行进入或订阅步骤。例如，图6中PTU可以在第一时段周期性地施加第一电力631至634。PTU可以在施加第一电力的同时检测阻抗的变化。例如，当流氓对象被撤回时(步骤S515中的是)，可以检测到阻抗的变化，并且PTU可以确定流氓对象被撤回。可替换地，当流氓对象未被撤回时(步骤S515中的否)，PTU可能不能检测到阻抗的变化。当流氓对象未被撤回时，PTU可以输出灯(或其它视觉指示)和警告声音中的至少一个，以通知用户PTU的状态是错误状态。因此，PTU可以包括输出灯和警告声音中的至少一个的输出单元。
当确定流氓对象未被撤回时(步骤S515中的否)，在步骤S513中，无线电力发送器可以维持锁存故障模式。另一方面，当确定对象被撤回时(步骤S515中的是)，在步骤S517中，PTU可以再次进入省电模式。例如，PTU可以施加图6中的第二电力651至652以及第三电力661和665。
如上所述，当布置流氓对象而不是PRU时，PTU可以进入锁存故障模式。另外，PTU可以根据基于锁存故障模式中施加的电力的阻抗的变化来确定是否撤回了流氓对象。也就是说，在图5和图6的实施例中进入锁存故障模式的条件可能是由流氓对象引起的。同时，PTU可能具有各种锁存故障模式进入条件以及流氓对象的布置。例如，PTU可以与布置的PRU交叉连接并且可以在上述情况下进入锁存故障模式。
因此，当产生交叉连接时，PTU可能需要返回到初始状态，并且可以撤回PRU。PTU可以设置在其中被布置在另一PTU上的PRU进入无线电力网络的交叉连接作为进入锁存故障模式的条件。将参考图7描述当产生包括交叉连接的错误时的PTU的操作。
图7是根据本公开的实施例的控制无线电力发送单元的方法的流程图。将参考图8更详细地描述图7的方法。图8是根据本公开的实施例的由图7的PTU施加的电力的量的时间轴上(x轴)的图表。
在步骤S701中，PTU可以启动该方法。此外，在步骤S703中，PTU可以重置初始配置。在步骤S705中，PTU可以再次进入省电模式。这里，省电模式可以是PTU将具有不同量的电力施加到电力发送器的间隔。例如，省电模式可以对应于图8中的PTU将第二检测电力801和802以及第三检测电力811、812、813、814和815施加到电力发送器的间隔。这里，PTU可以在第二时段周期性地施加第二电力801和802。当PTU施加第二电力801和802时，施加可以继续第二时期。PTU可以在第三时段周期性地施加第三检测电力811、812、813、814和815。当PTU施加第三检测电力811、812、813、814和815时，施加可以继续第三时期。同时，虽然示出了第三检测电力811、812、813、814和815的电力值彼此不同，但是第三检测电力811、812、813、814和815的电力值可以是不同的或者他们可以是相同的。
同时，第二检测电力801和802可以是能够驱动PRU的电力。更具体地，第二检测电力801和802可以具有能够驱动PRU的控制器和通信单元的电力量。
PTU分别在第二时段和第三时段将第二检测电力801和802以及第三检测电力811、812、813、814和815施加到电力接收器。当PRU被布置在无线电力发送单元上时，可以改变PTU的点处的阻抗。例如，在施加第二检测电力801和802以及第三检测电力811、812、813、814和815的同时，PTU可以检测阻抗的变化。例如，在施加第三检测电力815的同时，PTU可以检测阻抗的变化。因此，在步骤S707中，PTU可以检测对象。当没有检测到对象时(步骤S707中的否)，在步骤S705中，PTU可以维持在其中周期性地施加不同的电力的省电模式。
同时，当阻抗改变并且因此检测到对象时(步骤S707中的是)，在步骤S709中，PTU可以进入低电力模式。这里，低电力模式是在其中PTU施加具有通过其能够驱动PRU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，PTU可以将驱动电力820施加到电力发送器。PRU可以接收驱动电力820以驱动控制器和通信单元。PRU可以根据基于驱动电力820的预定方案来执行与PTU的通信。例如，PRU可以发送/接收认证所需的数据，并且可以在数据的发送/接收的基础上订阅无线电力发送器管理的无线电力网络。
之后，在步骤S711中，PTU可以进入在其中发送充电电力的电力发送模式。例如，如图8中所示，PTU可以施加充电电力821，并且充电电力可以被发送到PRU。
PTU可以确定在电力发送模式下是否产生错误。这里，错误可能是由无线电力发送单元上的流氓对象、交叉连接、过压、过流，过温等引起的。PTU可以包括可以测量过压、过流、过温等的感测单元。例如，PTU可以测量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，确定满足过压或过流的条件。可替换地，PTU可以包括温度感测装置，并且温度感测装置可以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，PTU可以确定满足过温的条件。
同时，当根据温度、电压或电流的测量值来确定过压、过流或过温状态时，PTU通过将无线充电电力减少预设值来防止过压、过流或过温。此时，当减少的无线充电电力的电压值小于预设的最小值(例如，PRU的整流器的后端的最小电压值(VRECT_MIN_DYN))时，无线充电停止，使得电压设置值可以被重新控制。
虽然已经示出了由于在图8的实施例中将流氓对象布置在PTU上而产生了错误，但是错误并不限于此，并且本领域技术人员容易理解的是，PTU通过针对与流氓对象、交叉连接、过压、过流和过温类似的过程进行操作。
当没有产生错误时(步骤S713中的否)，在步骤S711中，PTU可以维持电力发送模式。同时，当产生错误时(步骤S713中的是)，在步骤S715中，PTU可以进入锁存故障模式。例如，如图8中所示，PTU可以施加第一电力831至835。此外，在锁存故障模式期间，PTU可以输出包括灯(或其他视觉指示)和警告声音中的至少一个的错误产生显示。当确定流氓对象或PRU未被撤回时(步骤S717中的否)，在步骤S715中，PTU可以维持锁存故障模式。同时，当确定流氓对象或PRU被撤回时(步骤S717中的是)，在步骤S719中，PTU可以再次进入省电模式。例如，PTU可以施加图8中的第二电力851和852以及第三电力861至865。
在以上描述中，在PTU发送充电电力的同时产生错误。在下文中，将描述当多个PRU从PTU接收充电电力时的PTU的操作。
图9是根据本公开的实施例的控制无线电力发送单元的方法的流程图。将参考图10更详细地描述图9的过程。图10是根据本公开的实施例的由图9的PTU施加的电力的量的时间轴(x轴)上的图表。
如图9中所示，在步骤S901中，PTU可以向第一PRU(RX1)发送充电电力。此外，在步骤S903中，PTU可以允许第二PRU(RX2)额外订阅无线电力网络。在步骤S905中，PTU可以向第二PRU发送充电电力。更具体地，PTU可以将第一PRU和第二PRU所需的充电电力的总和施加到电力接收器。
例如，参考图10，PTU可以维持在其中施加第二检测电力1001和1002以及第三检测电力1011至1015的省电模式。之后，PTU可以检测第一PRU并且进入在其中维持检测电力1020的低电力模式。接下来，PTU可以进入在其中施加了第一充电电力1030的电力发送模式。PTU可以检测第二PRU并且允许第二PRU订阅无线电力网络。此外，PTU可以施加具有与第一PRU和第二PRU所需的电力量的总和相对应的电力量的第二充电电力1040。
回头参考图9，在步骤S907中，在步骤S905中向第一PRU和第二PRU两者发送充电电力的同时，在步骤S907中PTU可以检测到错误产生。如上所述，错误可能是由流氓对象、交叉连接、过压、过流、过温等引起的。当没有产生错误时(步骤S907中的否)，PTU可以维持施加第二充电电力1040。
同时，当产生错误时(步骤S907中的是)，在步骤S909中，PTU可以进入锁存故障模式。例如，PTU可以在第一时段施加图10的第一电力1051、1052、1053、1054和1055。在步骤S911中，PTU可以确定是否撤回第一PRU和第二PRU两者。例如，PTU可以在施加第一电力1051至1055的同时检测阻抗的变化。PTU可以基于阻抗是否返回到初始值来确定第一PRU和第二PRU两者是否被撤回。
当确定撤回第一PRU和第二PRU两者时(步骤S911中的是)，在步骤S913中，PRU可以进入省电模式。例如，PTU可以在第二时段和第三时段分别施加第二检测电力1061和1062以及第三检测电力1071至1075。
如上所述，即使PTU将充电电力施加到多个PRU，PTU也可以在错误发生时确定PRU或流氓对象是否被撤回。
图11是根据本公开的实施例的在SA模式下的PTU和PRU的图。
PTU 1100包括通信单元1110、PA 1120、和谐振器1130。PRU 1150可以包括通信单元1151、应用处理器(application processor，AP)1152、电力管理集成电路(powermanagement integrated circuit，PMIC)1153、无线电力集成电路(wireless powerintegrated circuit，WPIC)1154、谐振器1155、接口电力管理(interface powermanagement，IFPM)IC 1157、TA 1158以及电池1159。
PTU 1100的通信单元1110可以由Wi-Fi/BT组合IC(Wi-Fi/BT Combo IC)来实施，并且以预定方案(例如，BLE方案)与PRU 1150的通信单元1151进行通信。例如，PRU 1150的通信单元1151可以向PTU 1100的通信单元1110发送具有表1的数据配置的PRU动态信号。如上所述，PRU动态信号可以包括以下中的至少一个：PRU 1150的电压信息、PRU 1150的当前信息、PRU 1150的温度信息、和PRU 1150的警报信息。
可以基于接收到的PRU动态信号来调整从电力放大器1120输出的电力的值。例如，当过压、过流和过温被施加到PRU 1150时，可以减小从电力放大器1120输出的电力值。此外，当PRU 1150的电压或电流小于预设值时，可以增加从电力放大器1120输出的电力值。
来自PTU 1100的谐振器1130的充电电力可以被无线地发送到PRU 1150的谐振器1155。
WPIC 1154可以对从谐振器1155接收的充电电力进行整流并且执行DC/DC转换。WPIC 1154可以驱动通信单元1151或通过使用转换后的电力对电池1159充电。
同时，可以将有线充电端子插入到TA 1158中。TA 1158可以具有诸如30引脚连接器或USB连接器的有线充电端子，并且可以接收从外部电源供应的电力以对电池1159进行充电。
IFPM 1157可以处理从有线充电端子施加的电力并将处理后的电力输出到电池1159和PMIC 1153。
PMIC 1153可以管理无线地接收的电力、通过电线接收的电力、以及施加到PRU1150的组件中的每一个的电力。AP 1152可以从PMIC 1153接收关于电力的信息，并且可以控制通信单元1151发送报告电力信息的PRU动态信号。
TA 1158可以被连接到节点1156，该节点1156连接到WPIC 1154。当有线充电连接器被插入到旅行适配器1158中时，可以将预定电压(例如，5V的电压)施加到节点1156。WPIC1154可以监视施加到节点1156的电压以确定旅行适配器是否被插入。
AP 1152具有预定通信方案中的栈，例如，Wi-Fi/BT/BLE栈。因此，在用于无线充电的通信中，通信单元1151可以从AP 1152加载栈，然后可以通过使用基于栈的BT或BLE通信方案与PTU 1100的通信单元1110进行通信。
然而，可能发生在其中用于执行无线电力发送的数据不能从AP 1152取出的状态，例如，AP 1152被关断或者在其中电力丢失，使得在数据正从AP 1152内的存储器中取出的同时，AP 1152不能停留在开启状态。
当电池1159的剩余容量小于最小电力阈值时，AP 1152被关断，并且可以使用布置在PRU内的用于无线充电的一些组件来执行无线充电，例如，通信单元1151、WPIC 1154和谐振器1155。AP 1152不能被打开的状态可以被称为电量耗尽(dead)电池状态。
由于AP 1152在电量耗尽电池状态下未被驱动，所以通信单元1151不能接收预定通信方案中的栈，例如，来自AP 1152的Wi-Fi/BT/BLE栈。对于这样的情况下，预定通信方案中的栈中的一些(例如，BLE栈)从AP 1152被取到通信单元1151的存储器1162内并存储在存储器1162中。因此，通信单元1151可以与PTU 1100进行通信用以通过使用存储在存储器1162中的、通信方案(即无线充电协议)中的栈进行无线充电。此时，通信单元1151可以包括存储器，并且BLE栈可以在SA模式下以只读存储器(read only memory，ROM)的形式存储在存储器中。
如上所述，在其中通信单元1151通过使用存储在存储器1162中的、通信方案中的栈来执行通信的模式可以是SA模式。因此，通信单元1151基于BLE栈管理充电过程。
已经参考图1至11描述了可以应用于本公开的无线充电系统的概念。在下文中，参考图12至图15，现在将描述根据本公开的实施例的用于在无线充电系统、无线电力发送单元和PRU中发送无线电力的方法。
可以使用以下方法来确定在由一个无线电力发送单元向多个PRU发送充电电力中的参考PRU(在下文中称为主导PRU)。
例如，当通过一个无线电力发送单元向一个PRU发送充电电力时，通过VRECT_MIN_ERROR的电力跟踪可以维持用于对应的PRU的最佳充电状态。然而，当通过一个无线电力发送单元同时对多个PRU充电时，通过设置或确定主导PRU可以有效地控制充电电力。
作为确定主导PRU的方法，描述了最高百分比利用方法。该方法提供了从无线发送单元向无线接收单元发送电力的相对有效的方式。然而，该方法可能不能有效地操作具有不同温度设置或耗散的多个PRU。例如，由该方法确定的主导PRU可能不是最佳的主导PRU，并且在主导PRU正在被充电的同时，另一PRU的温度可能增加到高于阈值温度。
例如，PRU的温度可能是确定主导PRU的重要因素。因此，可以通过考虑PRU的温度来设置或确定主导PRU。
另外，谐振器的耦合效率的差异可能在每个PRU中产生VRECT的差异。因为VRECT低于VRECT_HIGH并且任何PRU的VRECT可能没有余量(margin)，所以某些PRU可能具有高效率且具有大的余量。由于VRECT可能在PRU和无线电力发送单元的组合中变化，因此VRECT和VRECT_HIGH余量可能是确定主导PRU的主要因素之一。
作为用于控制无线充电电力的方法，提出VRECT_MIN_ERROR以用于调整PTU的输出电力，使得被注册为当前动态参数的VRECT接近通过静态参数从PRU接收的VRECT_SET_STATIC值，或接近通过动态参数从PRU接收的VRECT_SET_DYNAMIC值。
同时，在PTU同时对两个或多个PRU充电的多充电的情况下，多个PRU中的一个可以被确定为主导PRU，并且可以调整发送电力或Itx，使得与确定的主导PRU的VRECT相关联的当前接近VRECT_SET值。也就是说，EVRECT＝|VRECT-VRECT_SET|可以调整到最小。
在用于设置主导PRU的方法当中，存在用于确定具有最高利用率的PRU(例如，具有最大PRECT/PRECT_MAX的PRU)作为主导PRU的方法。
这里，可以将VRECT_SET设置为用于PRU的操作或充电的最合适的电压，并且当存在未被确定为主导PRU的PRU或者VRECT变得太高时，根据耦合位置或匹配状态可能发生加热问题。
在下文中，将描述根据本公开的各种实施例的用于确定主导PRU的方法。
PRU
具有最高发热率的PRU可以在从接收来自无线电力发送单元的充电电力的多个PRU当中被确定为主导PRU。
例如，关于PRU的可用的最高温度(TMAX)的信息可以通过向PTU发送从PRU发送的PRU静态信号。另外，可以通过从PRU发送的PRU操作信号向PTU发送关于当前PRU的温度的信息。
PTU可以使用关于可用的最高温度的信息和关于从PRU接收的当前温度的信息来计算发热率。发热率(T ratio)可以使用如下的等式1(数学图1)计算。
[数学式1]
例如，由于OTP最有可能发生在具有无线充电接收单元的最小的当前温度状态比率的PRU中，所以具有最小的发热速率的无线充电接收单元可以被确定为主导PRU。
在确定主导PRU时，当具有最高发热率的PRU成为主导PRU并且PTU将发送电力的水平(level)与主导PRU的标准相匹配时，PRU关闭最佳VRECT以减少发热。因此，由于具有最高发热率的PRU被确定为主导PRU，所以可以更有效地管理发热。
图12是根据本公开的实施例的无线电力发送单元的处理方法的流程图。参考图12，在步骤1202处，PTUPTU可以从PRU接收PRU静态信号，该PRU在步骤1201处被设置为以低电力模式操作。如表5中所示，PRU静态信号可以包括对应的PRU的可用的最高温度(TMAX)。
[表5]
在步骤1203处，已经从PRU接收到可用的最高温度的PTU可以存储每个PRU的可用的最高温度。
在步骤1204处，PTU进入电力发送模式，并在步骤1205处，PTU和从正在充电的多个PRU中的每一个接收PRU动态信号。如表6中所示，从每个PRU接收的PRU动态信号可以包括关于对应的PRU的当前温度的信息。
[表6]
在步骤1207处，PTU可以基于接收到的可用的最高温度和当前温度计算每个PRU的发热率。可以使用上述等式1来计算发热率。
接下来，在步骤1208处，PTU可以基于所计算的发热率来确定主导PRU。例如，具有最高的计算的发热率的PRU可以被确定为主导PRU。如上所述，通过将主导PRU切换到具有最高发热率的电力无线接收单元，能够更有效地管理发热。PTU可以调整发送电力或Itx，使得所确定的主导PRU的VRECT靠近VRECT_SET。
图13是根据本公开的实施例的PRU的处理方法的流程图。参考图13，在步骤1301处，PRU被设置为以低电力模式操作，并且在步骤1302处，PRU的可用的最高温度(TMAX)被添加到PRU静态信号。在步骤1303处，向PTU发送添加了可用的最高温度的PRU静态信号。
在步骤1304处PRU处于在其中PRU正被充电的电力发送模式，在步骤1305处时，PRU可以通过温度传感器等感测当前温度。感测到的当前温度可以被包括在PRU动态信号中，然后在步骤1306处发送到PTU。
当未通过如上所述的将PRU温度的最大值和当前温度单独地添加到PRU动态信号或PRU静态信号来通知PTU时，PRU可以计算发热率并将其通知给PTU。例如，PRU可以使用上述等式1从PRU温度的最大值(TMAX)和测量的当前温度计算发热率(Tratio)，并将计算的比率发送到PTU。如表7中所示，发热率(Tratio)可以被添加到PRU动态信号，然后发送。
[表7]
在表7中，Tratio可以由Tcurrent_temp/Totp_threshold的温度比率来定义，Tcurrent temp是指当前测量的温度，并且Totp_threshold是指PRU的过温保护阈值。
具有最高VRECT比率的PRU可以被确定为主导PRU。
具有从PRU发送的PRU静态信号中包括的对应的PRU的VRECT_HIGH_STATIC或PRU动态信号中包括的对应的PRU的VRECT_HIGH_DYN与当前PRU的VRECT之间的最小比率的PRU具有产生热量或超过VHIGH最大的可能性。因此，可以将满足上述条件的PRU确定作为主导PRU。
例如，可以使用如下等式2(数学图2)计算PRU的整流器级处的电压的比率。
[数学式2]
VRECT_HIGH是在整流器的后端处测量的电压值，并且是指当在最佳电压范围内操作时的最大电压值，并且还可以被设置为包括在从PRU发送的PRU静态信号中的VRECT_HIGH_STATIC，并且可以将其设置为包括在从PRU发送的PRU操作信号中的VRECT_HIGH_DYN。
具有最高电压比率的PRU可以被确定为多个PRU当中的主导PRU。
因此，当具有VRECT的高差异比率的PRU被设置为主导PRU，然后调整PTU的发送电力水平时，所确定的主导PRU可以关闭最佳VRECT以减少发热，并且由于不可能超过VRECT_HIGH，因此可以提供最佳范围的充电操作。
图14是示出根据本公开的实施例的PTU的处理过程的流程图。参考图14，在步骤1401处设置为以低电力模式操作的PTU可以在步骤1402处从PRU接收PRU静态信号。如下表8中所示，PRU静态信号可以包括对应的PRU的整流器的后端的最大电压值(VRECT_HIGH_STATIC)信息。
[表8]
如上所述，在步骤1403处，已经从PRU接收到最大电压值信息的PTU可以存储每个PRU的最大电压值信息。
在步骤1404处PTU被设置为电力发送模式下时，在步骤1405处，PTU可以从正在被充电的多个PRU中的每一个接收PRU动态信号。如表9中所示，从每个PRU接收的PRU动态信号可以包括对应的PRU的整流器的后端的电压(VRECT)信息。
[表9]
在步骤1406处，PTU可以检查接收到的最大电压值信息和当前电压信息，并且在步骤1407处，基于检查的信息来计算每个PRU的电压比率。可以使用等式2来计算电压比率。
接下来，在步骤1408处，PTU可以基于所计算的电压比率来确定主导PRU。例如，具有最高的所计算的电压比率的PRU可以被确定为主导PRU。
如上所述，当具有最高的电压比率的PRU被设置为主导PRU，然后调整PTU的发送电力水平时，主导PRU可以关闭最佳的VRECT以减少发热。PTU可以调整发送电力或Itx，使得所确定的PRU的VRECT靠近VRECT_SET。
图15是根据本公开的实施例的PRU的处理方法的流程图。参考图15，在步骤1501处PRU在低电力模式下操作时，在步骤1502处，可以将PRU的整流器的后端的最大电压值(VRECT_HIGH_STATIC)信息添加到PRU静态信号，然后可以发送PRU静态信号。
在步骤1503处，在其中PRU正被充电的电力发送模式中，PRU可以在步骤1504处感测VRECT。感测的VRECT信息可以被包括在PRU动态信号中，然后在步骤1505处被发送到PTU。
在如上所述确定主导PRU时，保证PTU操作的可预测性是重要的。另外，重要的是要保证主导PRU不会被由于每次通过动态信号(例如，PRU动态信号)向PTU提供新信息所应用的不同的选择标准的结果选择机制连续地改变。
例如，最坏的情况下，主导PRU可以每250毫秒改变一次。因此，为了解决这样的问题，也可以考虑下面将要描述的各种算法。
当PTU与多个PRU配对时，主导PRU可以被PTU选择为主要的(main)PRU，以用于最佳闭环电力控制算法。
如上所述，PTU可以选择VRECT_MIN_ERROR算法或ηMAX算法中的任何一个。另外，PTU可以切换两个算法，然后应用所切换的算法。然而，PTU未被配置为调整ITX_COIL，使得任何PRU都不会偏离超过最优电压区域。考虑到这一点，可以通过考虑由PRU报告的OVP(过压保护)指示或VRECT是否大于VRECT_HIGH或小于VRECT_MIN来选择用于主导PRU的优选算法。
例如，当PTU与一个PRU配对时，PTU可以调整EVRECT＝|VRECT-VRECT_SET|为最小的。如果PTU与多个PRU配对，则PTU可以调整ITX_COIL以最小化主导PRU的EVRECT。
在下文中，将描述在其中当PTU将与多个PRU配对时PTU选择主导PRU的各种实施例。PTU可以改变(切换)主导PRU选择机制，可以证明不同时使用多个机制是有利的。当PTU切换用于选择主导PRU的机制时，通过考虑下面将要描述的异常状况，所选择的机制可以继续预定的时间(例如，5秒)。
如果PTU通过使用不同于当前最大Tratio算法的算法来选择主导PRU，并且在预定时间(例如，5秒)间隔之前检测到满足Tratio>Temp阈值条件的PRU经过从上一个切换到新的主导PRU选择机制，PTU可以在检测到条件之后立即切换到用于选择主导PRU的Tratio机制。
在下文中，将描述用于选择主导PRU的各种机制的示例。
当PTU选择最高百分比利用机制以用于主导PRU的选择时，PTU可以选择与额定输出相比具有最高百分比利用的主导PRU。额定输出的比率可以由如下的等式3(数学图3)表示。
[数学式3]
在等式3中，PRECT_MAX是指PRU设计的最大输出电力。PRECT_MAX可以通过PRU静态信号发送到PTU。
当PTU选择最大温度比率(Tratio)机制用于主导PRU的选择时，PTU可以选择具有最大Tratio的PRU作为主导PRU。Tratio可以通过将报告为PRU动态信号的Tcurrent除以报告为PRU静态信号的Topt来计算。当PRU的Tratio超过预定阈值(Tthreshold)时，PRU可以将主导PRU切换到另一PRU。PTU可以使用大于或等于0.75的预定阈值(Tthreshold)。
当PTU选择最大VRECT_HIGH比率算法用于主导PRU的选择时，PTU可以选择具有最高VRECT_HIGH_RATIO的PRU作为主导PRU。VRECT_HIGH比率可以通过将报告为PRU动态信号的VRECT除以VRECT_HIGH_STATIC或VRECT_HIGH_DYN来计算。
当VRECT_HIGH_DYN被报告给PTU时，可以使用VRECT_HIGH_DYN来代替VRECT_HIGH_STATIC。当VRECT_HIGH比率超过VRECT_HIGH的阈值时，PTU可以将主导PRU切换到另一PRU。PTU可以使用大于或等于0.75的VRECT_HIGH的阈值。
当PTU选择最大VRECT_MIN比率算法用于主导PRU的选择时，PTU可以选择具有最高VRECT_MIN_RATIO的PRU作为主导PRU。VRECT_MIN_RATIO可以通过将VRECT_MIN_STATIC或VRECT_MIN_DYN除以报告为PRU动态信号的VRECT来计算。
当VRECT_MIN_DYN被报告给PTU时，可以使用VRECT_MIN_DYN来代替VRECT_MIN_STATIC。当VRECT_MIN比率超过VRECT_MIN的阈值时，PTU可以将主导PRU切换到另一PRU。PTU可以使用大于或等于0.75的VRECT_MIN的阈值。
为了实施上述算法，可以将PRU静态信号配置为如下面的表10。
[表10]
在表10中，Totp可以是OTP阈值温度，并且如下表11中所示来被配置。
[表11]
位字段 温度℃
0-255 -40至+215
另外，为了实施上述算法，可以将PRU动态信号配置为如下面的表12。
[表12]
在表12中，Tcurrent可以是在PRU处测量的当前温度，并且如下表13中所示来配置。
[表13]
位字段 温度℃
0-255 -40至+215
本公开提供了一种可以通过应用上述算法中的至少一个算法来有效地控制多个PRU的无线充电电力的方法和装置。
例如，可以防止PRU的VRECT处于过压条件(例如，VRECT>VRECT_MAX)。另外，在由PRU报告VRECT>VRECT_HIGH的状态之后的预定时间(例如，5秒)内，PRU的VRECT可以减小到变为VRECT≤VRECT_HIGH的状态。另外，如果满足上述条件，则可以保证所有PRU的VRECT电压大于VRECT_MIN且小于VRECT_HIGH。另外，如果满足上述条件，则可以控制ITX_COIL以优化PRU的VRECT或者最大化总系统的效率。
虽然已经参考本公开的某些实施例示出和描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解的是，本文描述的方法和装置的许多变化和修改仍然落入如所附权利要求书及其等同物中所定义的本公开的精神和范围内。

Claims (13)

1.一种用于在无线充电系统中发送无线电力的方法，所述方法包括：
从在多个无线电力接收单元(PRU)当中的至少一个PRU接收关于可用的最高温度的信息和整流单元的后端的最大电压值信息中的至少一个信息；
从所述多个PRU中的每一个PRU接收关于当前温度的信息和所述整流单元的后端的当前电压值信息中的至少一个信息；
基于所述信息中的至少一个信息来确定所述多个PRU当中的主导PRU。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括根据所确定的主导PRU的电压设置值来调整发送电力。
3.根据权利要求1所述的方法，其中确定主导PRU还包括：
使用所接收的可用的最高温度信息和当前温度信息来计算每个PRU的发热率；以及
基于所计算的发热率来确定主导PRU。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所确定的主导PRU是在所述多个PRU当中具有最高的计算的发热率的PRU。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述最大电压值信息和所述关于可用的最高温度的信息通过由所述PRU在低电力模式下发送的电力接收单元(PRU)静态信号来发送。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述当前电压值信息和所述关于当前温度的信息通过由所述PRU在电力发送模式下发送的PRU动态信号来发送。
7.一种无线电力发送单元(PTU)，包括：
通信单元，被配置为接收关于可用的最高温度的信息和整流单元的后端的最大电压值信息中的至少一个信息，并且从在多个无线电力接收单元(PRU)当中的至少一个PRU接收关于当前温度的信息和所述整流单元的后端的当前电压值信息中的至少一个信息；
处理器，被配置为基于所述信息中的至少一个信息来确定所述多个PRU当中的主导PRU；以及
电力发送器，被配置为基于控制器的控制向所述多个PRU发送电力。
8.根据权利要求7所述的PTU，其中所述处理器根据所确定的主导PRU的电压设置值来调整所述电力发送器的发送电力。
9.根据权利要求7所述的PTU，其中所述关于可用的最高温度的信息和所述最大电压值信息通过由所述PRU在低电力模式下发送的PRU静态信号来发送。
10.根据权利要求7所述的PTU，其中所述关于当前温度的信息和所述当前电压值信息通过由所述PRU在电力发送模式下发送的PRU动态信号来发送。
11.一种无线电力接收单元(PRU)，包括：
温度传感器，被配置为感测温度；
处理器，被配置为产生包括可用的最高温度的信号和包括由所述温度传感器感测的当前温度的信号；以及
通信单元，被配置为向无线电力发送单元发送包括可用的最高温度的信号和包括当前温度的信号。
12.根据权利要求11所述的PRU，其中所述处理器在低电力模式下产生包括关于所述可用的最高温度的信息的电力接收单元(PRU)静态信号。
13.根据权利要求11所述的PRU，其中所述处理器在电力发送模式下产生包括所述关于当前温度的信息的PRU动态信号。
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