CN108156829A - 无线电力发送器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于对无线电力接收器进行充电的无线电力发送器。无线电力发送器包括：电力传输单元，被配置为通过使用施加到电力传输单元的电流来发送用于对无线电力接收器充电的电力；通信模块，被配置为从无线电力接收器接收与通信相关联的带外信号；以及控制器，被配置为响应于从无线电力接收器接收到与通信相关联的带外信号而将电流施加到无线电力发送器以发送电力。

Description

无线电力发送器及其控制方法
技术领域
本发明的各种实施例涉及一种无线电力发送器及其控制方法，并且更具体地，涉及一种能够对无线电力接收器进行无线充电并与无线电力接收器进行通信的无线电力发送器及其控制方法。
背景技术
诸如便携式电话或PDA(个人数字助理)的移动终端使用可充电电池。为了对这样的电池进行充电，电能由插入(plug into)移动设备的单独的充电设备供给，或以其他方式将移动设备的接触端子配合到(mate to)充电设备的接触端子。然而，这种类型的充电方法将移动设备和/或充电设备上的接触端子暴露给环境。因此，接触端子可能被异物污染，从而干扰对电池充电。另外，移动设备上的暴露的接触端子可能很难使移动设备防水。
无线充电或非接触充电技术已经被开发并用于许多电子设备。这种无线充电技术使用无线电力传输和接收。无线充电技术允许通过仅将诸如蜂窝电话的移动设备放置在充电板上而不将便携式电话连接到单独的充电设备来对电池充电。无线充电技术目前用于许多设备，包括用于无线电动牙刷和无线电动剃须刀。随着电动汽车的普及，预计无线充电技术将显著地进步。
目前，无线充电技术的主要兴趣是感应耦合法(感应法)、谐振感应耦合法(谐振法)以及RF/微波辐射法。当通过感应耦合方法(在本公开中称为感应方法)传送电力时，初级线圈中的电流产生磁场，并且该磁场在次级线圈中感应出电流。使用感应耦合的电力传输具有优异的能量传输效率。然而，为了有效传送能量，初级线圈和次级线圈必须彼此非常靠近。线圈也可以被称为电感器。
谐振感应耦合方法(在本公开中称为谐振方法)是一种感应耦合方法，其中，发送器和接收器两者都具有调谐到特定频率的电路。麻省理工学院的Soljacic教授于2005年展示了这种无线充电系统，通过使用耦合模式理论将电力传送到几米远的电子设备上。谐振方法使用谐振频率的概念，其中，谐振频率是所有物体的特性。物体可以优先地以其谐振频率产生或接收能量。例如，当音叉敲击时，它将以其谐振频率振动。音叉附近的具有相同谐振频率的酒杯将吸收由音叉产生的振动的声能直到酒杯打碎。类似地，使用谐振方法的电力发送器产生特定频率的磁场。只有当接收设备具有为该谐振频率接收电路时才经由该磁场传送能量。由于发送装置和接收装置之间的距离较大，因此谐振方法可能具有比感应方法更低的能量传输效率。
根据无线充电标准提出了无线电力发送器检测无线电力接收器的配置的传统过程。例如，在无线电力联盟(A4WP)标准中，无线电力发送器以预定间隔向谐振器施加检测电力。无线电力发送器可以通过在检测电力施加时段期间检测负载阻抗的改变来确定无线电力接收器是否被布置在无线电力发送器附近。这需要施加检测电力增加功耗和发热。
发明内容
技术问题
具体地，对于相对较小的无线电力接收器(例如，诸如可佩戴电子设备的小型电子设备)，无线电力发送器应当将相对较高的检测电力施加到无线电力接收器，因此上述问题可能会变得更糟。以上信息仅作为背景信息呈现以帮助理解本公开。关于上述任何信息对于本公开是否可以适用为现有技术，既未进行确定，也未做出断言。
技术方案
本公开的各种实施例的一个方面是提供一种用于基于带外通信信号的检测来检测无线电力接收器的无线电力发送器及其控制方法。
根据本公开的一个方面，无线电力发送器包括：电力传输单元，被配置为通过使用施加到电力传输单元的电流来发送用于对无线电力接收器充电的电力；通信模块，被配置为从无线电力接收器接收带外通信信号；以及控制器，被配置为响应于从无线电力接收器接收到带外通信信号而将电流施加到电力传输单元以发送电力。
有益效果
从以上描述中显而易见的是，本公开的各种实施例的一个方面可以提供用于基于带外通信信号的检测来检测无线电力接收器的无线电力发送器及其控制方法。因此，与传统的无线电力发送器不同，根据本公开的各种实施例的无线电力发送器可以不消耗用于检测的电力，由此防止功耗和发热值的增加。
附图说明
图1是示出无线充电系统的整体操作的示图；
图2是根据本公开实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的框图；
图3A是示出根据本公开的各种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3B是示出根据本公开的各种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4A和图4B是根据本公开的各种实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的框图；
图4C是根据本公开的各种实施例的用于无线电力发送器中的电力传输的电路图；
图5是示出根据本公开的各种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是示出根据本公开的各种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7是示出根据本公开的各种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8是示出根据本公开的各种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9是示出根据本公开的各种实施例的由电力传输单元和带外通信模块共享线圈的示图；
图10是示出根据本公开的各种实施例的通过通信模块和无线充电单元共享线圈的示图；
图11是示出根据本公开的各种实施例的通过不同的无线充电标准单元共享线圈的示图；
图12是示出根据本公开的各种实施例的通过不同的通信标准单元共享线圈的示图；以及
图13是示出根据本公开的各种实施例的无线电力发送器的控制方法的流程图。
具体实施方式
将参照附图描述本公开的各种实施例。然而，应该理解，并不意图将本公开限制于在此公开的特定形式。相反，本公开应该被解释为覆盖本公开的实施例的各种修改、等同物和/或替换。在描述附图时，可以使用相似的附图标记来表示相似的元件。
诸如“具有”、“可能具有”、“包括”或“可以包括”的表述可以在本公开中用于指示相对应的功能、操作或组件的存在，并且不排除附加功能、操作或组件的存在。在本公开中，术语“包括”、“具有”和“包含”表示特征，数量、步骤、组件、部件、部分或其组合，并且不应被解释为排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、组件、部件或其组合的可能性。
在本公开中，诸如“A或B”，“A和/或B中的至少一个”或“A和/或B中的一个或多个”的表述可以包括一起列出的项目的所有可能的组合。例如，“A或B”，“A和/或B中的至少一个”或“A和/或B中的一个或多个”可以包括(1)至少一个A，(2)至少一个B，或(3)至少一个A和至少一个B两者。
在各种示例性实施例的描述中使用的诸如“第一”、“第二”、“主”或“次”的表述可以表示各种元件，而不管其顺序和/或重要性，并且不必指示相对应的元件的相对重要性或特定顺序。这些表达式可以用于区分一个元件与另一个元件。例如，第一用户设备和第二用户设备可以代表不同的用户设备，而不考虑顺序或重要性。因此在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。
当描述第一元件“可操作地或通信地耦合”或“连接”到第二元件时，第一元件可以直接连接到第二元件，或者其可以通过第三元件连接到第二元件。然而，当描述第一元件“直接连接”或“直接耦合”到第二元件时，这意味着在第一元件和第二元件之间不存在中间元件(诸如第三元件)。
例如，在本公开中使用的表述“被配置为”根据情况可以用“设置为”、“适合于”、“具有…的能力”、“设计为”、“适合于”、“用作”或“能够”来代替。表述“被配置为”并不一定意味着“专门设计为”通过硬件来实现功能。可选地，在一些情况下，表述“被配置为…的装置”可以意味着该装置可以与另一个装置或组件一起操作。例如，短语“被配置为执行A、B和C的处理器”可以是指能够通过执行存储在存储器设备的至少一个软件程序来执行相对应的操作的通用处理器(诸如CPU或应用处理器)或用于执行相对应的操作的专用处理器(诸如嵌入式处理器)。
本公开中定义的术语仅用于描述具体示例性实施例，并不一定限制其他示例性实施例的范围。当在本公开和所附权利要求中使用时，除非另有明确说明，否则单数形式也可以包含复数形式。包括技术术语和科学术语的所有术语可以具有与本领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。词典中定义的术语与相关技术的上下文具有相同的含义或相似的含义，并且不应被分析为具有理想或过度形式的含义，除非明确这样定义。本公开中定义的术语不应被分析为排除本示例性实施例。
根据本公开的各种实施例的无线电力发送器和/或无线电力接收器可以被包括在各种电子设备中。例如，电子设备可以包括智能电话、平板个人计算机(平板计算机)、移动电话、视频电话、电子书(e-book)阅读器、台式PC、膝上型PC、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、MP3播放器、移动医疗设备、相机和可穿戴设备(例如，头戴式设备(HMD)，诸如电子眼镜、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子配饰、电子刺青或智能手表)中的至少一个。
首先，将参照图1，图1示出可以应用于本公开的实施例的无线充电系统。
图1是示出无线充电系统的整体操作的示图。如图1所示，无线充电系统可以包括无线电力发送器100和至少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可以分别向一个或多个无线电力接收器110-1、110-2、…、110-n发送电力1-1、1-2、…、1-n。无线电力发送器100可以基于例如感应方法或谐振方法发送无线电力。
无线电力发送器100可以与无线电力接收器110-1、110-2、…、110-n进行双向通信。无线电力发送器100和无线电力接收器110-1、110-2、…、110-n可以分别使用分组2-1、2-2、…、2-n进行通信，其中，分组可以是被配置为较低网络级别的帧。无线电力接收器可以是例如移动终端，例如，PDA、PMP、智能电话等。
无线电力发送器100可以以无线方式向多个无线电力接收器110-1、110-2、…、110-n供给电力。例如，无线电力发送器100可以通过谐振方法向多个无线电力接收器110-1、110-2、…、110-n发送电力。当无线电力发送器100使用谐振方法时，无线电力发送器100与多个无线电力接收器110-1、110-2、…、110-n之间的距离可以是例如30m或更小。当无线电力发送器100使用感应方法时，无线电力发送器100与多个无线电力接收器110-1、110-2、…、110-n之间的距离可以是例如10cm或更小。
无线电力接收器110-1、110-2、…、和110-n中的每个可以通过从无线电力发送器100接收无线电力来对其关联的电池充电。另外，无线电力接收器110-1、110-2、…、110-n的每个可以向无线电力发送器100发送用于请求无线电力传输的信号、接收无线电力所需的信息、无线电力接收器状态信息、无线电力发送器100控制信息等。
另外，无线电力接收器110-1、110-2、…、和110-n中的每个可以将指示其关联电池的充电状态的消息发送到无线电力发送器100。
无线电力发送器100可以包括例如显示器，其可以基于从无线电力接收器110-1、110-2、…、110-n接收的消息来指示无线电力接收器110-1、110-2、…、110-n中的每个的状态。无线电力发送器100还可以适当地指示直到完成对无线电力接收器110-1、110-2、…、110-n的每个的充电的预期时间。
无线电力发送器100还可以将控制信号发送到无线电力接收器110-1、110-2、…、110-n中的每个以禁用其相应的无线充电功能。然后，已经接收到控制信号以禁用其无线充电功能的无线电力接收器可以继续禁用其无线充电功能。
图2是根据本公开的实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的框图。
如图2所示，无线电力发送器200可以包括电力传输单元211、控制器212和通信模块213。另外，无线电力接收器250可以包括电力接收单元251、控制器252和通信单元253。
电力传输单元211可以提供无线电力发送器200所需的电力，并且可以无线地向无线电力接收器250供给电力。电力传输单元211可以提供交流(AC)电力，并且还可以提供直流(DC)电力，使用逆变器将该DC电力转换成AC电力。电力传输单元211可以以内置电池的形式实现，或者可以以电力接收接口的形式实现，以从外部接收电力并且将接收的电力提供给其他组件。
另外，电力传输单元211可以将AC电力发送到无线电力接收器250。电力传输单元211可以进一步包括用于发送和接收指定电磁波的谐振电路或感应电路。当电力传输单元211用谐振电路实现时，谐振电路的环形线圈的电感L可以改变。本领域技术人员将容易理解，电力传输单元211不受限制，只要电力传输单元211能够发送和接收电磁波即可。
控制器212可以控制无线电力发送器200的整体操作。控制器212或控制器252可以通过执行从存储介质(未示出)读取的算法、程序或应用来控制无线电力发送器200的整体操作。控制器212可以以中央处理单元(CPU)(例如，微处理器)的形式来实现。控制器252可以控制无线电力发送器200的整体操作。
通信模块213可以以预定方式执行与无线电力接收器250的通信。通信模块213可以使用例如近场通信(NFC)、ZigBee、红外数据关联(IrDA)、可见光通信(VLC)、蓝牙或蓝牙低能量(BLE)与无线电力接收器250的通信模块253进行通信。通信模块213可以使用例如具有冲突避免(CSMA/CA)算法的载波侦听多路访问。上述通信方案仅仅是说明性的，并且本公开的实施例的范围不限于特定的通信方案。
通信模块213可以发送关于无线电力发送器200的信息。通信模块213可以单播、多播或广播该信息。
通信模块213可以从无线电力接收器250接收电力信息。电力信息可以包括用于无线电力接收器250的电池相关术语中的至少一个，例如，诸如电池容量、剩余电池电量、充电次数、用量等。
通信模块213可以发送充电功能控制信号以控制无线电力接收器250的充电功能。充电功能控制信号可以是用于通过控制无线电力接收器250的电力接收单元251来启用或禁用充电功能的控制信号。通信模块213还可以不仅与无线电力接收器250通信，而且还可以与另一个无线电力发送器(未示出)通信。
无线电力发送器200和无线电力接收器250可以彼此通信以允许无线电力接收器250加入由无线电力发送器200控制的无线电力网络。
电力接收单元251可以基于感应方法或谐振方法从电力传输单元211接收无线电力。
在本公开的各种实施例中，电力传输单元211可以向可以使用所发送的电力对电池充电的无线电力接收器250发送电力。通信模块213可以从无线电力接收器250接收带外通信信号。控制器212可以被配置为响应于通信信号的接收而使电力传输单元211发送电力。这也可以被表述为将电流施加(或者施加电流)到电力传输单元211。
在本公开的各种实施例中，通信模块213可以接收NFC相关信号作为通信信号。
在本公开的各种实施例中，通信模块213可以在主动模式中接收NFC相关信号。
在本公开的各种实施例中，通信模块213可以通过产生射频(RF)载波场来使用被动模式，并且接收调制RF载波场的另一设备所产生的NFC相关信号。
在本公开的各种实施例中，响应于NFC相关信号的接收，通信模块213可以与无线电力接收器250形成NFC配对，以及控制器212可以响应于所形成的NFC配对向电力传输单元211施加电流并且控制通信模块213在施加电流后释放所形成的NFC配对。向输电单元211施加电流可以允许电力传输单元211发送电力。
在本公开的各种实施例中，通信模块213可以接收磁安全传输(MST)相关信号作为通信信号。
在本公开的各种实施例中，通信模块213可以在主动模式中接收MST相关信号。
在本公开的各种实施例中，通信模块213可以通过产生RF载波场来使用被动模式，并且接收由调制RF载波字段的另一设备产生的MST相关信号。
在本公开的各种实施例中，响应于MST相关信号的接收，通信模块213可以形成与无线电力接收器250的MST配对，以及控制器212可以响应于所形成的MST配对向电力传输单元211施加电流，并且控制通信模块213在施加电流之后释放所形成的MST配对。
在本公开的各种实施例中，在接收到通信信号之前，控制器212可以不向电力传输单元211施加电流。
在本公开的各种实施例中，控制器212可以确定通信信号的通信类型，并且基于确定的结果来激活通信模块213的至少一个子通信模块。
在本公开的各种实施例中，通信模块213可以包括多个子通信模块，多个子通信模块中的每个基于不同的通信方案进行操作，并且多个子通信模块可以共享线圈。
在本公开的各种实施例中，多个子通信模块中的每个的第一输入可以连接到线圈的第一点，并且多个子通信模块中的每个的第二输入可以连接到线圈的不同点，因此与多个子通信模块中的每个相对应的线圈的长度可以不同。
在本公开的各种实施例中，无线电力发送器200可以进一步包括多个开关，多个开关中的每个设置在多个子通信模块中的每个与线圈之间，并且控制器212可以基于在通信模块213处接收的通信信号的类型控制多个开关中的每个。
在本公开的各种实施例中，电力传输单元211可以包括多个子电力传输单元，多个子电力传输单元中的每个基于不同的无线充电标准进行操作，并且多个子电力传输单元可以共享线圈。
在本公开的各种实施例中，无线电力发送器200还可以包括多个开关，多个开关中的每个布置在多个子电力传输单元中的每个与线圈之间，并且控制器212可以响应于所确定的无线充电标准控制多个开关中的每个。
在本公开的各种实施例中，多个子电力传输单元中的每个的第一输入可以连接到线圈的第一点，并且多个子电力传输单元中的每个的第二输入可以连接到线圈的不同点，因此与多个子电力单元中的每个相对应的线圈的长度可以不同。
在本公开的各种实施例中，电力传输单元211和通信模块213可以共享线圈。
在本公开的各种实施例中，无线电力发送器200可以进一步包括设置在电力传输单元211与线圈之间的第一开关以及设置在通信模块213与线圈之间的第二开关。当无线电力发送器200正在对无线电力接收器250充电时，控制器212可以关闭第一开关，并且当无线电力发送器200处于待机模式时控制器212可以打开第一开关并且关闭第二开关。
在本公开的各种实施例中，电力传输单元211和通信模块213中的每个的第一输入可以连接到线圈的第一点，并且电力传输单元211和通信模块213中的每个的第二输入213可以连接到线圈的不同点，因此与电力传输单元211和通信模块213中的每个相对应的线圈的长度可以不同。
在本公开的各种实施例中，与电力传输单元211和通信模块213中的每个相对应的线圈的宽度不同。
在本公开的各种实施例中，与电力传输单元211相对应的线圈的宽度可以大于与通信模块213相对应的线圈的宽度。
图3A是示出根据本公开的各种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。
在操作301中，无线电力接收器110可以布置在无线电力发送器100附近。例如，用户可以将无线电力接收器110放置在无线电力发送器100的充电范围内以进行无线充电。
在操作303中，无线电力接收器110可以向无线电力发送器100发送带外通信信号。例如，无线电力接收器110可以将NFC通信方案或MST通信方案中指定的通信信号发送到无线电力发送器100。如果无线电力接收器110具有足够的剩余电荷，则无线电力接收器110可以向无线电力发送器100发送通信信号。否则，如果无线电力接收器110的电池被放电，则无线电力接收器110可以使用从无线电力发送器100无线提供的电力来发送通信信号。
更具体地，无线电力接收器110可以使用支持被动模式通信的通信模块。在被动模式中，无线电力接收器110可以根据所支持的被动模式无线地接收由读取器(例如，无线电力发送器)提供的电力，并且使用接收的电力来发送通信信号。以下将更详细地描述被动模式下的无线电力接收器110和无线电力发送器100的操作。
在本公开的各种实施例中，对无线电力接收器110支持的通信类型没有限制。虽然在前面的描述中假设无线电力接收器110发送NFC信号或MST信号，但是无线电力接收器110可以基于诸如例如蓝牙、ZigBee和VLC的各种类型的通信方案来发送通信信号，并且对通信方案的类型没有限制。
在操作305中，无线电力发送器100可以基于接收的通信信号来检测无线电力接收器110。无线电力发送器100可以周期性地或非周期性地操作包括在无线电力发送器100中的通信模块以检测来自无线电力接收器的通信。通信模块消耗的电力量可以小于常规无线电力发送器用于检测无线电力接收器的电力量。
在操作307中，无线电力发送器100可以将电流施加到其电力传输单元以对无线电力接收器110充电。在操作309中，无线电力接收器110可以接收从无线电力发送器100发送的电力。例如，电力传输单元可以包括线圈和谐振电路中的至少一个，并且谐振电路还可以包括线圈。无线电力发送器100可以将电流施加到电力传输单元的线圈。在无线电力发送器100的电力传输单元使用感应方法的情况下，线圈可以使用所施加的电流来形成磁场。无线电力接收器110可以包括次级线圈。可以通过磁场在无线电力接收器110的次级线圈中感应电流。无线电力接收器110可以使用感应电流对其电池充电。
此外，在无线电力发送器100的电力传输单元使用谐振方法的情况下，包括线圈和电容器的谐振电路可以使用所施加的电流来产生电磁场。无线电力接收器110可以包括具有与无线电力发送器100的谐振频率相同的谐振频率的谐振电路。可以通过电磁场在无线电力接收器110的谐振电路中感应电流。无线电力接收器110可以使用感应电流对其电池充电。
如上所述，即使无线电力发送器100没有发送检测电力来检测无线电力接收器110，无线电力发送器100也可以检测到无线电力接收器110，从而通过检测电力解决了电力消耗和发热值增加的问题。具体地，在使用NFC相关信号或MST相关信号形成NFC配对或MST配对之后，即使在无线充电开始之后，无线电力发送器100也可以保持与无线电力接收器110的通信。这允许无线电力发送器100在无线电力接收器110信号发送其电池被完全充电时停止充电处理。然而，其他实施例可以允许一旦无线充电开始，则无线电力发送器100释放所形成的NFC配对或MST配对。
图3B是示出根据本公开的各种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。操作301、303和305与图3A中描述的那些操作类似。
在操作301中，无线电力接收器110可以布置在无线电力发送器100附近。例如，用户可以将无线电力接收器110布置在无线电力发送器100的充电范围内，以进行无线充电。在操作303中，无线电力接收器110可以向无线电力发送器100发送带外通信信号。在操作305中，无线电力发送器100可以基于所接收的通信信号来检测无线电力接收器110。
在操作341中，无线电力发送器100可以使无线电力接收器110加入由无线电力发送器100控制的无线电力网络。在本公开的各种实施例中，无线电力发送器100和无线电力接收器110可以执行基于蓝牙低功耗(BLE)通信方案彼此执行通信。无线电力发送器100可以使用从无线电力接收器110接收的基于BLE的通信信号相关信号来确定是否使无线电力接收器110加入无线电力网络，并且可以基于确定结果使无线电力接收器110加入无线电力网络。在本公开的各种实施例中，无线电力发送器100可以使无线电力接收器110基于各种无线充电相关标准中定义的方案加入无线电力网络，并且对通信方案的类型没有限制。另外，尽管在前面的描述中假设无线电力发送器100基于BLE通信方案进行加入处理，但是对于本领域技术人员将明显的是，这仅仅是说明性的，并且对无线电力发送器100用于将无线电力接收器110加入无线电力网络的通信方案没有限制。
在操作343中，无线电力发送器100可以将电流施加到线圈或谐振电路，用于对所布置的无线电力接收器110进行充电。如上所述，线圈或谐振电路可以使用感应电流来辐射感应磁场或电磁波。在操作345中，无线电力接收器110可以接收从无线电力发送器100发送的电力。当无线电力接收器110的线圈或谐振电路接收从无线电力发送器100辐射的感应磁场或电磁波时，无线电力接收器110可以执行无线充电。如上所述，根据本公开的各种实施例的无线电力发送器100可以在通过检测到通信相关信号而检测到无线电力接收器110之后执行无线电力网络加入过程。换句话说，根据本公开的各种实施例的无线电力发送器100可以在使用现有无线充电标准的一些过程的同时执行无线充电。
图4A和4B是根据本公开的各种实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的框图。
首先参照图4A，无线电力发送器400可以包括电力供给单元401、微控制单元(MCU)402、电力传输单元403、线圈404、NFC读取器405、MST读取器406和开关407。无线电力接收器450可以包括电池451、电力管理集成芯片(PMIC)452、MCU 453、电力接收单元454、NFC单元455、MST单元456和线圈457。MCU 402和453也可以依赖于实现方式被称为控制器或应用处理器(AP)。
电力供给单元401可以供给无线电力发送器400的操作所需的电力，并且还可以供给由无线电力接收器450无线地接收的电力。例如，电力供给单元401可以经由开关407连接到电力传输单元403，并且可以将用于对无线电力接收器450充电的电力供给到电力传输单元403。电力供给单元401可以通过有线或无线方式从外部接收电力并且传送接收的电力，或者可以以电池的形式实现。
MCU 402可以控制无线电力发送器400的整体操作。MCU 402可以分析从NFC读取器405和MST读取器406输出的数据，并且可以基于分析结果检测通信信号(例如，NFC通信信号或MST通信信号)的接收。因此，MCU402可以能够检测无线电力接收器450的存在。
如果确定无线电力接收器450在无线电力发送器400附近，则MCU 402可以启动对无线电力接收器450的无线充电。例如，MCU 402可以关闭开关407，使得电力供给单元401可以连接到电力传输单元403。如果开关407关闭，则电力供给单元401可以向电力传输单元403和线圈404供给电力。
电力传输单元403与线圈404一起可以向无线电力接收器450无线发送电力。在图4A所示的示例性实施例中，线圈404被示出为独立于由电力传输单元403、NFC读取器405和MST读取器406共享的电力传输单元403的硬件组件。然而，在本公开的各种实施例中，线圈404可以被包括在电力传输单元403中。电力传输单元403可以包括用于发送电力的附加硬件(例如，放大器、逆变器等)。
在无线电力发送器400使用谐振方法的情况下，电力传输单元403可以包括与线圈404一起构成谐振电路的电容器。即使在无线电力发送器400以感应方法执行无线充电的情况下，如无线电力联盟(WPC)标准中所提出的，WPC标准可能需要包括线圈和电容器的电路。因此，即使在无线电力发送器400使用感应方法执行无线充电的情况下，电力传输单元403还可以包括WPC标准中所需的连接到线圈404的电容器。
在本公开的各种实施例中，线圈404可以具有一个或多个点(或抽头)，使得连接到线圈404的不同点可以像连接到不同的线圈。例如，电力传输单元403可以连接到线圈404的第一点和第二点以将线圈404的一部分用作第一电感器。NFC读取器405可以连接到第一点和第三点以将线圈404的一部分用作第二电感器。MST读取器406可以连接到线圈404的第一点和第四点以将线圈404的一部分用作第三电感器。换句话说，电力传输单元403、NFC读取器405和MST读取器406中的每个可以使用线圈404的不同部分，并且下面将对其进行详细描述。
NFC读取器405可以使用线圈404的另一部分作为其天线，并且MST读取器406可以使用线圈404的再一部分作为其天线。
电力传输单元403与线圈404一起可以将从电力供给单元401供给的电力无线传输到电力接收单元454和线圈457。
NFC读取器405可以从无线电力接收器450的NFC单元455接收通信信号。在本公开的各个实施例中，NFC读取器405可以根据NFC通信方案进行操作并且可以产生例如射频场。在本公开的各种实施例中，NFC单元455可以使用由NFC读取器405产生的RF场来发送NFC信号。如上所述，即使无线电力接收器450的电池被完全放电，NFC单元455也可将NFC信号发送到NFC读取器405。在本公开的各种实施例中，NFC单元455可以使用从电池451供给的电力将NFC信号发送到NFC读取器405。
NFC读取器405可以从无线电力接收器450接收NFC信号，并且将接收结果发送到MCU 402。MCU 402可以基于来自NFC读取器405的数据来检测无线电力接收器450的布置。然后，MCU 402可以控制开关407以允许电力供给单元401向电力传输单元403供给电力。因此，无线电力发送器400可以向无线电力接收器450无线发送电力。在本公开的各种实施例中，检测到的无线电力接收器450可以按照无线充电标准规定加入无线电力网络，然后MCU 402可以控制开关407以允许电力供给单元401向电力传输单元403供电。
MST读取器406可以从无线电力接收器450的MST单元456接收通信信号。在本公开的各个实施例中，MST读取器406可以根据MST通信方案操作并且可以产生磁场。在本公开的各种实施例中，MST单元456可以使用由MST读取器406产生的磁场将MST信号发送到MST读取器406。例如，MST单元456可以通过调制从MST读取器406接收的磁场发送MST信号。如上所述，即使无线电力接收器450的电池被完全放电，MST单元456也可将MST信号发送到MST读取器406。在本公开的各种实施例中，MST单元456可以使用从电池451供给的电力将MST信号发送到MST读取器406。
MST读取器406可以从无线电力接收器450接收MST信号，并且将接收结果发送到MCU 402。例如，MST读取器406可以通过检测磁场的改变来接收MST信号。MCU 402可以基于来自MST读取器406的数据来检测无线电力接收器450的布置。然后，MCU 402可以控制开关407以允许电力供给单元401向电力传输单元403供给电力。因此，无线电力发送器400可以向无线电力发送器400检测到的无线电力接收器450无线发送电力。在本公开的各种实施例中，无线电力接收器450可以如无线充电标准规定地加入无线电力网络，然后MCU 402可以控制开关407以允许电力供给单元401向电力供给单元403供给电力。
无线电力接收器450的电池451可以是通常能够为无线电力接收器450的整体操作供给电力的可再充电电池。
PMIC 452可以能够将来自电池451的电力传送到每个组件。PMIC 452可以包括能够从电池电压转换到每个组件所需的电压的组件，以及能够调节到每个组件的电力的组件。
MCU 453可以控制无线电力接收器450的整体操作。例如，MCU 453可以控制NFC单元455和MST单元456中的至少一个来发送通信信号。
电力接收单元454与线圈457一起可以无线地接收无线电力接收器450的电力。在图4A的示例性实施例中，由于电力接收单元454、NFC单元455和MST单元456共享线圈457，因此线圈457被示出为好像线圈457独立于电力接收单元454。然而，在本公开的各种实施例中，线圈457也可以被包括在电力接收单元454中。电力接收单元454可以包括用于接收电力的附加硬件(例如，整流器、转换器等)。否则，在无线电力接收器450使用谐振方法执行无线充电的情况下，电力接收单元454可以包括与线圈457一起构成谐振电路的电容器。即使在无线电力接收器450执行使用如WPC标准中提出的感应方法执行无线充电的情况下，WPC标准可能需要包括线圈和电容器的电路。因此，即使在无线电力接收器450使用感应方法执行无线充电的情况下，电力接收单元454还可以包括WPC标准中所需的连接到线圈457的电容器。
在本公开的各种实施例中，线圈457可以具有一个或多个点，使得连接到线圈404的不同点可以像连接到不同的线圈。例如，电力接收单元454可以连接到线圈457的第一点和第二点以将线圈457的一部分作为第一电感器。NFC单元455还可以连接到线圈457的第一点和第三点以将线圈457的另一部分用作第二电感器。MST单元456也可以连接到线圈457的第一点和第四点以将线圈457的另一部分用作第三电感器。换句话说，电力接收单元454、NFC单元455和MST单元456中的每个可以使用线圈457的不同部分，并且下面将对其进行详细描述。
NFC单元455可以使用线圈457的另一部分作为天线，并且MST单元456可以使用线圈457的再一部分作为其天线。
图4B是示出根据本公开的各种实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的框图。
在图4B的示例性实施例中，无线电力发送器400的电力传输单元403可以连接到线圈411、NFC读取器405可以连接到线圈412，并且MST读取器406可以连接到线圈413。换句话说，无线电力发送器400的电力传输单元403、NFC读取器405和MST读取器406中的每个可以连接到其相对应的线圈，而不共享线圈。电力传输单元403与线圈411一起可以将电力发送到无线电力接收器450。NFC读取器405可以使用线圈412作为天线，并且MST读取器406可以使用线圈413作为其天线。
无线电力接收器450的电力接收单元454可以连接到线圈461，NFC单元455可以连接到线圈462，并且MST单元456可以连接到线圈463。换句话说，无线电力接收器450的电力接收单元454、NFC单元455和MST单元456可以连接到其相对应的线圈，而不共享线圈。电力接收单元454与线圈461一起可以从无线电力发送器400接收电力。NFC单元455可以使用线圈462作为天线，并且MST单元456可以使用线圈463作为其天线。
图4C是根据本公开的各种实施例的无线电力发送器中的电力传输的电路图。在图4C的示例性实施例中，无线电力发送器400可以包括布置在电力供给单元(未示出)和放大器409之间的开关407。当使用带外通信信号检测到无线电力接收器(未示出)时，MCU 402可以关闭开关407，使得电力供给单元(未示出)可以向放大器409供电。如果没有检测到带外通信信号，则MCU 402可以打开开关407，使得电力供给单元(未所示)没有连接到放大器409。在图4C中，尽管无线电力发送器被示出为好像无线电力发送器基于感应方法将电力发送到无线电力接收器，但是这仅仅是说明性的，并且无线电力发送器可以基于谐振方法将电力发送到无线电力接收器。
换句话说，无线电力发送器可以包括基于谐振方法的谐振电路。无线电力发送器可以与上面对感应方法所描述的类似地操作。无线电力发送器可以包括布置在电力供给单元(未示出)和放大器409之间的开关407。当通过检测带外通信信号检测到无线电力接收器(未示出)时，MCU 402可以关闭开关407，使得电力供给单元(未示出)可以向放大器409供给电力。如果没有检测到带外通信信号，则MCU 402可以打开开关407，使得电力供给单元(未示出)没有连接到放大器409。组成谐振电路的电容器471和472以及线圈473连接到放大器409。
图5是示出根据本公开的各种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。
在操作501中，无线电力接收器110可以被布置在无线电力发送器100附近。
在操作503中，无线电力接收器110可以发送NFC信号。例如，无线电力接收器110可以使用来自其中包括的电池的电力来发送NFC信号。无线电力接收器110的PMIC可以转换和调节来自电池的电力，并且将调节后的电力提供给NFC单元，以及NFC单元可以使用所提供的电力产生NFC信号并且发送NFC信号。NFC信号可以包括NFC单元或无线电力接收器110的信息。
在操作505中，无线电力发送器100可以分析来自无线电力接收器110的NFC信号。在操作507中，无线电力发送器100可以基于NFC信号分析的结果来检测无线电力接收器110。
在操作509中，无线电力发送器100可以与无线电力接收器110执行无线电力传输/接收协议。例如，在A4WP标准的情况下，无线电力接收器110可能需要在被充电之前加入无线电力网络。
在操作511中，无线电力发送器100可以向电力传输单元(例如，线圈或谐振电路)施加电流以对无线电力接收器110充电。无线电力发送器100的线圈或谐振电路可以使用所施加的电流辐射磁场或电磁波。
在操作513中，无线电力接收器110可以接收从无线电力发送器100发送的电力。例如，无线电力接收器110可以从由无线电力发送器100辐射的磁场感应的电流接收电力，或者可以通过吸收辐射电磁波接收电力。
图6是示出根据本公开的各种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。
在操作601中，无线电力接收器110可以被布置在无线电力发送器100附近。
在操作603中，无线电力发送器100可以产生RF场。无线电力接收器110可以从无线电力发送器100的NFC读取器中产生的RF场获得NFC信号的产生和传输所需的电力。在操作605中，无线电力接收器110可以使用产生RF场获得形状因子。在操作607中，无线电力接收器110可以将包括获得的形状因子的NFC信号发送到无线电力发送器100。
在操作609中，无线电力发送器100可以分析NFC信号。在操作611中，无线电力发送器100可以基于NFC信号分析的结果来检测无线电力接收器110。在操作613中，无线电力发送器100可以执行无线电力发送/接收协议。在操作615中，无线电力发送器100可以将电流施加到线圈或谐振电路，以对无线电力接收器110充电。无线电力发送器100的线圈或谐振电路可以使用所施加的电流辐射磁场或电磁波。在操作617中，无线电力接收器110可以接收从无线电力发送器100发送的电力。例如，无线电力接收器110可以通过基于从无线电力发送器100辐射的磁场产生感应电流来接收电力，或者可以通过吸收辐射的电磁波来接收电力。
图7是示出根据本公开的各种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。
在操作701中，无线电力接收器110可以被布置在无线电力发送器100附近。
在操作703中，无线电力接收器110可以发送MST信号。例如，无线电力接收器110可以使用其中所包括的电池的电力来发送MST信号。无线电力接收器110的PMIC可以转换和调节来自电池的电力，并且将调节的电力提供给MST单元，以及MST单元可以使用所提供的电力产生MST信号并且发送MST信号。例如，无线电力接收器110可以通过以指定模式改变磁场来发送MST信号。
在操作705中，无线电力发送器100可以分析MST信号。例如，无线电力发送器100可以通过由MST单元检测磁场的改变来分析MST信号。更具体地，无线电力发送器100的MST读取器可以包括线圈，或者可以连接到线圈。来自MST单元的磁场可以感应在MST读取器中包括的或连接到MST读取器的线圈中产生的电流。MST读取器可以通过检测来自线圈的感应电流来分析MST信号。
在操作707中，无线电力发送器100可以基于MST信号分析的结果来检测无线电力接收器110。
在操作709中，无线电力发送器100可以与无线电力接收器110执行无线电力传输/接收协议。例如，在无线电力发送器100基于A4WP标准执行无线充电的情况下，无线电力接收器110可在由无线电力发送器100充电之前加入无线电力网络。
在操作711中，无线电力发送器100可以将电流施加到电力传输单元(例如，线圈或谐振电路)以将电力发送到无线电力接收器110。无线电力发送器100的线圈或谐振电路可以使用所施加的电流来辐射磁场或电磁波。
在操作713中，无线电力接收器110可以接收从无线电力发送器100发送的电力。例如，无线电力接收器110可以通过基于从无线电力发送器100辐射的磁场产生感应电流来接收电力或者可以通过吸收辐射电磁波来接收电力。
图8是示出根据本公开的各种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。
在操作801中，无线电力接收器110可以被布置在无线电力发送器100附近。
在操作803中，无线电力发送器100可以产生RF场。无线电力接收器110可以从无线电力发送器100的MST读取器中产生的RF场获得产生和发送MST信号所需的电力。在操作805中，无线电力接收器110可以使用产生的RF场将电流施加到包括在MST单元中或连接到MST单元的线圈。在操作807中，无线电力接收器110可以通过利用施加到线圈的电流调制磁场来将MST信号发送到无线电力发送器100。
在操作809中，无线电力发送器100可以分析MST信号。在操作811中，无线电力发送器100可以基于MST信号分析的结果来检测无线电力接收器110。在操作813中，无线电力发送器100可以执行无线电力传输/接收协议。在操作815中，无线电力发送器100可以将电流施加到线圈或谐振电路以将电力发送到无线电力接收器110。无线电力发送器100的线圈或谐振电路可以使用施加的电流辐射磁场或电磁波。在操作817中，无线电力接收器110可以接收从无线电力发送器100发送的电力。例如，无线电力接收器110可以通过基于从无线电力发送器100辐射的磁场产生感应电流来接收电力或者可以通过吸收辐射电磁波来接收电力。
图9是示出根据本公开的各种实施例的由电力传输单元和带外通信模块共享线圈的示图。
如图9所示，无线电力发送器可以包括第一子线圈911、第二子线圈912、第三子线圈913、第四子线圈914和第五子线圈915。第一子线圈911至第五子线圈915可以通过彼此串联连接而以一个线圈的形式实现。
对于A4WP单元902，其第一输入可以连接到第一子线圈911的第一端，并且其第二输入可以连接到第一子线圈911的第二端。第一开关922可以被布置在A4WP单元902的第二输入和第一子线圈911之间。如果确定无线电力发送器基于A4WP标准执行无线充电，则控制器(未示出)可以关闭第一开关922，使得A4WP单元902可以连接到第一子线圈911。A4WP单元902可以包括A4WP标准中所需的无线电力传输元件中的至少一些。另外，第一子线圈911可以被设计成具有A4WP标准所要求的电感。
对于WPC单元901，其第一输入可以连接到第二子线圈912的第一端，并且其第二输入可以连接到第三子线圈913的第二端。第二子线圈912的第二端可以连接到第一子线圈911的第一端，并且第三子线圈913的第一端可以连接到第一子线圈911的第二端。第二开关921可以被布置在WPC单元901的第二输入和第三子线圈913之间。如果确定无线电力发送器基于WPC标准执行无线充电，则控制器(未示出)可以关闭第二开关921，使得WPC单元901可以连接到第一子线圈911、第二子线圈912和第三子线圈913。WPC单元901可以包括WPC标准中所需的无线电力传输元件中的至少一些。另外，第一子线圈911、第二子线圈912和第三子线圈913可以被设计为具有WPC标准所要求的电感。
对于MST单元903，其第一输入可以连接到第四子线圈914的第一端，并且其第二输入可以连接到第五子线圈915的第二端。第四子线圈914的第二端可以连接到第二子线圈912的第一端，并且第五子线圈915的第一端可以连接到第三子线圈913的第二端。换句话说，MST单元903可以连接到第一子线圈911到第五子线圈到915。MST单元903可以包括MST标准所要求的元件中的至少一些。另外，第一子线圈911至第五子线圈915可以被设计为具有MST标准所要求的电感。
对于NFC单元904，其第一输入可以连接到第五子线圈915的第一端，并且其第二输入可以连接到第五子线圈915的第二端。第三开关924可以被布置在NFC单元904的第二输入和第五子线圈915之间。如果确定无线电力发送器执行NFC通信，则控制器(未示出)可以关闭第三开关924，使得NFC单元904可以连接到第五子线圈915。NFC单元904可以包括NFC标准所需的至少一些元件。另外，第五子线圈915可以被设计为具有NFC标准所要求的电感。
图10是示出根据本公开的各种实施例的通过通信模块和无线充电单元共享线圈的示图。
无线电力发送器可以使用线圈1040。无线电力发送器的通信模块1001的第一输入可以连接到线圈1040的第一点1031，并且通信模块1001的第二输入可以连接到线圈1040的第三点1033。另外，无线电力发送器的无线充电单元1002的第一输入可以连接到线圈1040的第一点1031，并且无线充电单元1002的第二输入可以是线圈1040的第二点1032。换句话说，无线电力发送器的通信模块1001可以从线圈1040的第一点1031连接到第三点1033，并且无线电力发送器的无线充电单元1002可以连接到线圈1040的从第一点1031到第二点1032的一部分。通信模块1001使用的频率可以不同于无线充电单元1002使用的频率。因此，通信模块1001和无线充电单元1002可以连接到用于通信标准和无线充电标准中所需的频率的不同长度的线圈。
在本公开的各种实施例中，连接到无线充电单元1002的线圈1040的一部分(例如，从第一点1031到第二点1032的导线)的宽度可以大于从第二点1032到第三点1033的导线的宽度。与通信模块1001相比，无线充电单元1002可以使用相对较高的电力，因此其导线的宽度可以被设计为相对较宽以减小电阻。这将有助于防止电力消耗增加以及由此产生的热量输出。本公开的其他实施例可以在整个线圈1040上具有相同宽度的导线。
当执行无线充电时，控制器(未示出)可以关闭开关1012，使得无线充电单元1002可以使用从线圈1040的第一点1031到第二点1032的部分线圈。
图11是示出根据本公开的各种实施例的通过不同的无线充电标准单元共享线圈的示图。
无线电力发送器可以包括线圈1140。无线电力发送器的A4WP单元1101的第一输入可以连接到线圈1140的第一点1131，并且A4WP单元1101的第二输入可以连接到线圈1140的第二点1132。另外，无线电力发送器的WPC单元1102的第一输入可以连接到线圈1140的第一点1131，并且WPC单元1102的第二输入可以连接到线圈1140的第三点1133。换句话说，无线电力发送器的A4WP单元1101可以连接到线圈1140的从第一点1131到第二点1132的部分线圈，以及无线电力发送器的WPC单元1102可以连接到线圈1140的从第一点1131到第三点1133的部分线圈。A4WP单元1101使用的频率可以不同于WPC单元1102使用的频率。因此，A4WP单元1101和WPC单元1102可以连接到不同长度的线圈以满足其无线充电标准中所要求的频率条件。
如果确定无线电力发送器基于A4WP标准执行无线充电，则控制器(未示出)可以关闭开关1111，使得A4WP单元1101可以使用线圈1140的从第一点1131到第二点1132的一部分。如果确定无线电力发送器基于WPC标准执行无线充电，则控制器(未示出)可以关闭开关1112，使得WPC单元1102可以使用线圈1140的从第一点1131到第三点1133。
图12是示出根据本公开的各种实施例的由不同通信标准单元共享线圈的示图。
无线电力发送器可以包括线圈1240。无线电力发送器的MST单元1201的第一输入可以连接到线圈1240的第四点1234，并且MST单元1201的第二输入可以连接到线圈1240的第三点1233。另外，无线电力发送器的NFC单元1202的第一输入可以连接到线圈1240的第一点1231，并且NFC单元1202的第二输入可以连接到线圈1240的第二点1232。换句话说，无线电力发送器的MST单元1201可以连接到线圈1240的从第一点1231到第三点1233的部分，并且无线电力发送器的NFC单元1202可以连接到线圈1240的从第一点1231到第二点1232的部分。由MST单元1201使用的频率可以不同于由NFC单元1202使用的频率。因此，MST单元1201和NFC单元1202可以连接到不同长度的线圈，以满足其通信标准的频率要求。
如果确定无线电力发送器基于MST标准执行通信，则控制器(未示出)可以关闭开关1211，使得MST单元1201可以使用线圈1240的从第一点1231到第三点1233。如果确定无线电力发送器基于NFC标准执行通信，则控制器(未示出)可以关闭开关1212，使得NFC单元1202可以使用线圈1240的从第一点1231到第二点1232的部分。
图13是示出根据本公开的各种实施例的无线电力发送器的控制方法的流程图。
在操作1310中，无线电力发送器可以确定操作模式。例如，无线电力发送器可以确定用于执行无线充电的模式。无线电力发送器可以将谐振方法(A4WP标准)或感应方法(WPC标准)中的一个确定为无线充电模式。无线电力发送器还可以确定用于通信的模式。无线电力发送器可以将多种通信方案中的任何一种确定为通信模式。
在操作1320中，无线电力发送器可以根据所确定的操作模式来控制连接到线圈的至少一个开关中的每个。如参照图9至图11所示，无线充电单元和通信模块可以连接至线圈的各个点(或抽头)。另外，无线充电单元的多个子无线充电单元可以连接到线圈的各个点，并且通信模块的多个子通信模块可以连接到线圈的各个点。另外，开关可以被布置在线圈的一个点和硬件组件之间。无线电力发送器可以根据确定的操作模式来确定要被连接到线圈的硬件组件，并且关闭相对应的开关。例如，如果无线电力发送器基于A4WP标准确定执行无线充电，则无线电力发送器可以关闭与A4WP单元相对应的开关，使得线圈的一部分可以连接到A4WP单元。
在操作1330中，无线电力发送器可以通过控制适当的开关来执行所确定的操作模式。如上所述，无线电力发送器可以关闭与A4WP单元相对应的开关，使得线圈的一部分可以连接到A4WP单元。因此，无线电力发送器可以向线圈的一部分施加电流，并且可以通过在由线圈和电容器形成的谐振电路中形成电磁波来基于A4WP标准执行无线充电。
无线电力发送器的上述组件中的每个可以被配置有一个或多个组件，其名称可以根据无线电力接收器的类型而变化。在各种实施例中，无线电力发送器可以包括上述组件中的至少一个，并且一些实施例可以进一步包括其他组件。此外，根据本公开的各种实施例的无线电力发送器的多个组件可以通过组合而被配置为一个实体，从而以相同的方式执行多个组件的先前功能。
本文使用的术语“单元”可以是指包括例如硬件、软件和/或固件的组合的单元。术语“单元”可以与例如诸如模块、逻辑、逻辑块、组件或电路的术语互换使用。单元可以是整体构造的部件或其一部分的最小单元。单元可以是用于执行一个或多个功能或其一部分的最小单元。单元可以机械或电子方式实现。例如，模块可以包括专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑器件以及已知或将在未来开发的其他设备中的至少一个。
根据本公开的各种实施例的模块或编程模块可以包括上述组件中的至少一个，其中的一些可以被省略，或者可以进一步包括附加的其他组件。根据本公开的各种实施例的由模块、编程模块或其他组件执行的操作可以依次、并行、迭代或启发式方式来执行。一些操作可以按照不同的顺序执行或者省略，或者可以添加其他操作。
已经呈现了本文公开的实施例以帮助理解所公开的技术细节，并且不旨在限制本公开的范围。因此，本公开的范围应被解释为包括基于本公开的技术概念的所有修改或各种其他实施例。

Claims (15)

1.一种无线电力发送器，包括：
电力传输单元，被配置为通过使用施加到电力传输单元的电流来发送用于对无线电力接收器充电的电力；
通信模块，被配置为从无线电力接收器接收带外通信信号；以及
控制器，被配置为响应于从无线电力接收器接收到带外通信信号而将电流施加到电力传输单元以发送电力。
2.根据权利要求1所述的无线电力发送器，其中，带外通信信号是近场通信(NFC)相关信号和磁安全传输(MST)相关信号中的一个。
3.根据权利要求1所述的无线电力发送器，其中，通信模块在主动模式中接收带外通信信号。
4.根据权利要求1所述的无线电力发送器，其中，通信模块在被动模式中产生射频(RF)场，并且接收从RF场产生的带外通信信号。
5.根据权利要求1所述的无线电力发送器，其中，通信模块被配置为响应于接收到带外通信信号而与无线电力接收器形成配对，
其中，控制器被配置为响应于配对将电流施加到电力传输单元，以及
控制通信模块在施加电流之后释放配对。
6.根据权利要求1所述的无线电力发送器，其中，控制器被配置为在接收带外通信信号之前避免将电流施加到电力传输单元。
7.根据权利要求1所述的无线电力发送器，其中，控制器被配置为：
确定通信方案，以及
基于确定结果激活通信模块的至少一个子通信模块。
8.根据权利要求1所述的无线电力发送器，其中，通信模块包括多个子通信模块，子通信模块中的每个与相对应的通信方案相关联，以及
其中，多个子通信模块共享线圈。
9.根据权利要求8所述的无线电力发送器，其中，多个子通信模块中的每个连接到线圈的两个点，使得多个子通信模块中的每个与用于其相对应的通信方案的适当长度的线圈相关联。
10.根据权利要求9所述的无线电力发送器，还包括：多个开关，多个开关中的每个开关被布置在线圈与多个子通信模块中的相对应的一个子通信模块之间，其中，控制器根据带外通信信号基于通信方案控制多个开关。
11.根据权利要求1所述的无线电力发送器，其中，电力传输单元包括共享线圈的多个子电力传输单元。
12.根据权利要求11所述的无线电力发送器，其中，多个子电力传输单元中的每个的第一输入连接到线圈的第一点，并且多个子电力传输单元中的每个的第二输入连接到线圈的不同点，使得与多个子电力传输单元中的每个相对应的线圈的长度不同。
13.根据权利要求1所述的无线电力发送器，其中，电力传输单元和通信模块共享线圈。
14.根据权利要求13所述的无线电力发送器，其中，电力传输单元和通信模块中的每个的第一输入连接到线圈的第一点，并且电力传输单元和通信模块中的每个的第二输入连接到线圈的不同点，使得与电力发送单元和通信模块中的每个相对应的线圈的长度不同。
15.根据权利要求13所述的无线电力发送器，其中，与电力传输单元和通信模块中的每个相对应的线圈中的迹线宽度不同。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10270167B2 (en) * 2016-02-25 2019-04-23 Nxp B.V. Antenna apparatuses and approaches therefor
US20180184189A1 (en) * 2016-12-27 2018-06-28 Bragi GmbH Load sharing for charging peripheral device
KR101999520B1 (ko) * 2017-04-06 2019-09-30 (주)이미지스테크놀로지 무선충전과 근거리 무선통신의 통합 시스템 및 이를 위한 통합 제어장치
KR20180117396A (ko) * 2017-04-19 2018-10-29 재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단 안테나를 선택적으로 사용하는 무선 충전 시스템
KR102423070B1 (ko) * 2017-05-02 2022-07-21 삼성전자주식회사 대기 상태시 오프되는 무선 전력 송신 장치 및 그 무선 전력 송신 장치를 포함하는 전자 장치
KR20180130812A (ko) * 2017-05-30 2018-12-10 엘지이노텍 주식회사 무선전력 송신 제어 방법
DE102017211101A1 (de) * 2017-06-29 2019-01-03 Audi Ag Verfahren zur Regelung eines kontaktlosen Energieübertragungsvorgangs, Kraftfahrzeug und Ladestation
KR102323560B1 (ko) 2017-08-08 2021-11-08 삼성전자주식회사 전류의 피크 세기를 조절하도록 구성되는 회로를 포함하는 전자 장치
KR102454875B1 (ko) * 2017-09-22 2022-10-17 엘지이노텍 주식회사 무선 통신이 가능한 무선충전장치
TWI690130B (zh) * 2018-04-20 2020-04-01 興澄股份有限公司 近場通訊與高頻無線充電線圈之共用系統
CN109038727B (zh) * 2018-08-02 2020-09-08 Oppo广东移动通信有限公司 充电控制方法、装置、存储介质及无线充电底座
EP3881411B1 (en) * 2018-11-21 2024-08-28 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Out-of-band communication during wireless battery charging
EP3664253A1 (en) * 2018-12-05 2020-06-10 Koninklijke Philips N.V. Device and method for wireless power transfer
GB201904638D0 (en) * 2019-04-02 2019-05-15 Ifpl Group Ltd Apparatus for device charging
US11949254B2 (en) 2019-04-05 2024-04-02 Lg Electronics Inc. In-band and out-band communication method and device in wireless power transmission system
KR20210015467A (ko) * 2019-08-02 2021-02-10 삼성전자주식회사 전자 장치와 통신하는 무선 충전 장치 및 그 무선 충전 장치의 통신 방법
CN112993540B (zh) * 2019-12-13 2023-07-28 Oppo广东移动通信有限公司 电子设备
US12009673B2 (en) * 2021-04-19 2024-06-11 Ford Global Technologies, Llc Inductive power and data transfer between mobile device and vehicle via common coil
CN115566747B (zh) * 2022-04-06 2023-11-10 荣耀终端有限公司 无线充电系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120299389A1 (en) * 2011-05-27 2012-11-29 Jaesung Lee Establishing data communication connection using wireless power transmission
CN103430509A (zh) * 2011-03-16 2013-12-04 皇家飞利浦有限公司 无线装置之间的配对
CN104283325A (zh) * 2013-07-03 2015-01-14 Lg电子株式会社 无线电力发送器和无线电力传输方法
WO2015102454A1 (ko) * 2014-01-03 2015-07-09 주식회사 윌러스표준기술연구소 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 방법
CN104871401A (zh) * 2012-12-13 2015-08-26 Lg伊诺特有限公司 无线电力接收器及控制无线电力接收器的方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010020895A2 (en) * 2008-08-18 2010-02-25 Nxp B.V. A mobile device to control a charge pad system
US8427100B2 (en) 2009-02-06 2013-04-23 Broadcom Corporation Increasing efficiency of wireless power transfer
US8410637B2 (en) * 2009-11-30 2013-04-02 Broadcom Corporation Wireless power system with selectable control channel protocols
KR101743777B1 (ko) 2010-10-21 2017-06-05 삼성전자주식회사 무선 충전 방법
US10079090B2 (en) * 2010-12-01 2018-09-18 Triune Systems, LLC Multiple coil data transmission system
WO2012153975A2 (ko) 2011-05-09 2012-11-15 Kim Chang Ho 대기전력 차단기능을 갖는 무접점 충전시스템 및 그 제어 방법
KR101979261B1 (ko) * 2011-10-24 2019-08-28 삼성전자주식회사 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법
US9024576B2 (en) * 2011-11-17 2015-05-05 Nokia Technologies Oy Inductive charging of a rechargeable battery
KR20130081620A (ko) 2012-01-09 2013-07-17 주식회사 케이더파워 무선 충전 시스템용 수신기
JP2013225962A (ja) 2012-04-20 2013-10-31 Panasonic Corp 非接触電力伝送装置
US9419465B2 (en) * 2013-01-07 2016-08-16 Nxp B.V. Wireless charger
US20140266018A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Qualcomm Incorporated Systems and methods for extending the power capability of a wireless charger
EP2782209A1 (en) 2013-03-21 2014-09-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Wireless power transmitting unit, wireless power receiving unit, and control methods thereof
KR102028455B1 (ko) 2013-03-21 2019-10-07 삼성전자주식회사 무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기 및 각각의 제어 방법
US20140298447A1 (en) 2013-03-28 2014-10-02 Htc Corporation Method for Enhancing Security of Portable Electronic Device and Related Wireless Charging System
KR102047963B1 (ko) * 2013-05-02 2019-11-25 한국전자통신연구원 무선 충전 장치 및 방법
EP2811615B1 (en) * 2013-06-03 2017-10-25 LG Electronics, Inc. Wireless power transfer method, wireless power transmitter and wireless charging system
KR102227504B1 (ko) 2013-08-07 2021-03-15 삼성전자주식회사 복수의 무선 전력 수신 장치에 대해 안정적으로 전력을 송신하는 무선 전력 송신 방법 및 장치
US9847667B2 (en) 2014-02-26 2017-12-19 Htc Corporation Method of handling wireless charging authentication
TWI618325B (zh) * 2014-10-29 2018-03-11 台灣東電化股份有限公司 無線充電及近場通訊雙線圈印刷電路板結構
KR101743071B1 (ko) * 2014-11-18 2017-06-02 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송장치, 무선 전력 수신장치 및 무선 충전 시스템
DE102016100809A1 (de) * 2015-04-14 2016-10-20 Samsung Electronics Co. Ltd. Nahfeldkommunikationsbaugruppe und tragbare Vorrichtung, welche dieselbe enthält
KR20160136806A (ko) * 2015-05-21 2016-11-30 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그의 무선 통신 수행 방법
US9941743B2 (en) * 2015-08-07 2018-04-10 Nucurrent, Inc. Single structure multi mode antenna having a unitary body construction for wireless power transmission using magnetic field coupling
US10658847B2 (en) * 2015-08-07 2020-05-19 Nucurrent, Inc. Method of providing a single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling
US9948129B2 (en) * 2015-08-07 2018-04-17 Nucurrent, Inc. Single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling having an internal switch circuit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103430509A (zh) * 2011-03-16 2013-12-04 皇家飞利浦有限公司 无线装置之间的配对
US20120299389A1 (en) * 2011-05-27 2012-11-29 Jaesung Lee Establishing data communication connection using wireless power transmission
CN104871401A (zh) * 2012-12-13 2015-08-26 Lg伊诺特有限公司 无线电力接收器及控制无线电力接收器的方法
CN104283325A (zh) * 2013-07-03 2015-01-14 Lg电子株式会社 无线电力发送器和无线电力传输方法
WO2015102454A1 (ko) * 2014-01-03 2015-07-09 주식회사 윌러스표준기술연구소 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 방법

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