CN108448735A - 无线电力发送器 - Google Patents

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CN108448735A
CN108448735A CN201810145424.5A CN201810145424A CN108448735A CN 108448735 A CN108448735 A CN 108448735A CN 201810145424 A CN201810145424 A CN 201810145424A CN 108448735 A CN108448735 A CN 108448735A
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power transmitter
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梁洸熏
河根秀
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Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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Abstract

本公开提供一种无线电力发送器，所述无线电力发送器包括：电力发送线圈，被配置为接收施加到所述电力发送线圈的交流(AC)电并且无线地发送交流电；感测装置，被配置为输出一个或更多个感测信号，所述一个或更多个感测信号具有基于物体的靠近而可变化的大小；及电路，被配置为基于所述一个或更多个感测信号的所述大小的变化确定是否已经从无线电力接收器接收到确认信号并且确定外物是否已经进入所述无线电力发送器的区域，并且被配置为基于是否已经从所述无线电力接收器接收到所述确认信号以及所述外物是否已经进入所述无线电力发送器的所述区域的确定的结果控制交流电通过所述电力发送线圈的发送。

Description

无线电力发送器
本申请要求于2017年2月16日提交到韩国知识产权局的第10-2017-0021210号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
以下描述涉及一种可操作以无线地发送电力的无线电力发送器。
背景技术
近来，在市场上已经发布了能够无线地充电的许多移动设备。因此，在市场上也已经发布了用于向移动设备无线地发送电力的许多无线电力发送器。无线电力发送器需要适当地处理例如无线电力接收器无线地接收电力的情况、在其中存储接收的电力的电池的状态以及无线电力发送器周围的情况的变化。
发明内容
提供本发明内容来以简化的形式对所选择的构思进行介绍，并在具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在限定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面中，一种无线电力发送器包括：电力发送线圈，被配置为接收施加到所述电力发送线圈的交流(AC)电并且无线地发送交流电；感测装置，被配置为输出一个或更多个感测信号，所述一个或更多个感测信号具有基于物体的靠近而可变化的大小；及电路，被配置为基于所述一个或更多个感测信号的所述大小来确定是否已经从无线电力接收器接收到确认信号并且确定外物是否已经进入所述无线电力发送器的区域，并且被配置为基于是否已经从所述无线电力接收器接收到所述确认信号以及所述外物是否已经进入所述无线电力发送器的所述区域的确定的结果来控制交流电的通过所述电力发送线圈的发送。
所述感测装置可包括一个或更多个感测线圈，所述一个或更多个感测线圈设置在所述电力发送线圈的内部并且被配置为输出所述一个或更多个感测信号。
所述一个或更多个感测线圈可设置在所述电力发送线圈的内径的内部的区域中。
所述电路还可被配置为基于所述一个或更多个感测信号的所述大小的变化来确定所述无线电力接收器是否运动，并且所述电路还可被配置为响应于确定所述无线电力接收器没有运动并且没有接收到所述确认信号，确定所述外物进入所述无线电力发送器的所述区域并且停止交流电通过所述电力发送线圈的发送。
所述电路还可被配置为响应于所述一个或更多个感测信号中的感测信号具有变化的大小并且所述一个或更多个感测信号的大小的和在参考范围内，确定所述无线电力接收器运动，否则，确定所述无线电力接收器没有运动。
所述电路还可被配置为基于所述一个或更多个感测信号的所述大小的变化，确定所述无线电力接收器是否运动，并且响应于确定所述无线电力接收器没有运动、已经接收到所述确认信号并且所述一个或更多个感测信号的所述大小的和等于或大于阈值，确定另一无线电力接收器进入所述无线电力发送器的所述区域。
所述电路还可被配置为基于所述一个或更多个感测信号的所述大小的变化来确定所述无线电力接收器是否运动，并且所述电路还可被配置为响应于确定所述无线电力接收器没有运动、已经接收到所述确认信号并且所述一个或更多个感测信号的所述大小的和小于阈值，停止交流电通过所述电力发送线圈的发送。
所述电路还可被配置为响应于所述电力发送线圈的电流的大小没有变化并且接收到所述确认信号，结束与所述无线电力接收器的通信。
所述电路还可被配置为响应于所述电力发送线圈的电流的大小变化，确定所述外物是否进入所述无线电力发送器的所述区域。
在另一总体方面中，一种无线电力发送器包括：电力发送线圈，被配置为无线地发送交流电；感测装置，被配置为输出一个或更多个感测信号，所述一个或更多个感测信号具有基于物体的靠近而可变化的大小；及电路，被配置为响应于在所述电力发送线圈无线地发送交流电期间从无线电力接收器接收的确认信号和一个或更多个感测信号而输出交流电。
所述感测装置可包括一个或更多个感测线圈，所述一个或更多个感测线圈设置在所述电力发送线圈的内部并且被配置为输出所述一个或更多个感测信号。
所述一个或更多个感测线圈可设置在所述电力发送线圈的内径的内部的区域中。
所述电路还可被配置为在所述一个或更多个感测信号中没有具有变化的大小的感测信号或者所述一个或更多个感测信号的所述大小的和超出参考范围的情况下，响应于没有接收到所述确认信号，停止输出交流电。
所述电路还可被配置为在所述一个或更多个感测信号中没有具有变化的大小的感测信号或者所述一个或更多个感测信号的所述大小的和超出参考范围的情况下，响应于输入了所述确认信号并且所述一个或更多个感测信号的所述大小的和小于阈值，停止输出交流电。
所述电路还可被配置为在所述一个或更多个感测信号中没有具有变化的大小的感测信号或者所述一个或更多个感测信号的所述大小的和超出参考范围的情况下，响应于接收到所述确认信号并且所述一个或更多个感测信号的所述大小的和等于或大于阈值，更新关于接收电力的无线电力接收器的数量的信息并且输出交流电。
所述电路还可被配置为在所述电力发送线圈的电流的大小没有变化的情况下，响应于接收到所述确认信号，结束与所述无线电力接收器的通信。
所述电路还可被配置为在所述电力发送线圈的电流的大小减小的情况下，响应于所述一个或更多个感测信号中没有具有变化的大小的感测信号或者所述一个或更多个感测信号的所述大小的和超出参考范围，停止输出交流电。
通过以下具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1是示出根据实施例的无线电力发送器的示意图。
图2是示出在根据实施例的图1的无线电力发送器中为了确定无线电力接收器的位置而被划分为子区域的充电区域的示意图。
图3是示出根据另一实施例的无线电力发送器的示意图。
图4是示出在根据另一实施例的图3的无线电力发送器中为了确定无线电力接收器的位置而被划分为子区域的充电区域的示意图。
图5是示出根据实施例的无线电力发送器的电路的示例的示意图。
图6是用于描述根据实施例的无线电力发送器的操作的流程图。
图7是用于描述根据另一实施例的无线电力发送器的操作的流程图。
在所有的附图和具体实施方式中，除非另外描述或者提供，否则相同的附图标号将被理解为指示相同的元件、特征和结构。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明及便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在获得对本申请的公开内容的全面理解后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变化、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作顺序仅仅是示例，其并不局限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，在理解本申请的公开内容后可做出将是显而易见的变化。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域已知的特征的描述。
这里所描述的特征可按照不同的形式实现，并且将不被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说，提供这里描述的示例仅为示出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的实现这里描述的方法、设备和/或系统的许多可行的方式中的一些可行方式。
如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项的任意一个和任意两个或更多个的任意组合。
尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，这里描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分还可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。
这里使用的术语仅用于描述各种示例且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
这里所描述的示例的特征可以按照在理解本申请的公开内容后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种配置，但是在理解本申请的公开内容后将是显而易见的其他配置是可行的。
图1是示出根据实施例的无线电力发送器10的示意图。无线电力发送器10包括电力发送线圈101、感测装置(例如，感测线圈211、221、231和241)以及电路301。
电力发送线圈101根据电路301的操作来无线地发送电力。电力可按照磁感应方式、磁共振方式或者其他各种方式发送。另外，当与无线电力发送相关的情况变化时(例如，当正在充电的无线电力接收器运动时或者当外物或无线电力接收器靠近电力发送线圈101时)，流经电力发送线圈101的电流可变化。详细地，当正在充电的无线电力接收器运动时或者当外物或无线电力接收器靠近电力发送线圈101时，在流经电力发送线圈101的电流中具有特定频率分量的电流的大小可变化。
感测线圈211、221、231和241为输出感测信号s11、s21、s31和s41的感测单元，感测信号s11、s21、s31和s41的大小根据物体的靠近而变化。也就是说，感测线圈211、221、231和241根据外物或无线电力接收器的靠近而分别输出感测信号s11、s21、s31和s41。感测信号s11、s21、s31和s41为例如电流信号。也就是说，当外物或无线电力接收器靠近感测线圈211、221、231和241时，可根据外物或无线电力接收器与感测线圈211、221、231和241中的每个的距离而确定流经感测线圈211、221、231和241中的每个的电流的大小。如图1所示，感测线圈211、221、231和241设置在电力发送线圈101的内部，也即，在电力发送线圈101的内径的内部的区域中。
电路301将请求发送信息的请求信号req输出到无线电力接收器。另外，电路301从无线电力接收器接收确认信号ack。确认信号ack可以是对请求信号req的确认。另外，确认信号ack可以是指示无线电力接收器中的通信电路正在操作的信号，并且可包括关于由无线电力接收器接收的电力的大小的信息、关于输出到无线电力接收器的电池的电力的信息、关于无线电力接收器的电池的荷电状态的信息以及关于无线电力接收器所需的电力的大小的信息中的一种或更多种信息。
另外，电路301可使用单独的通信模块将请求信号req发送到无线电力接收器并且从无线电力接收器接收确认信号ack。通信模块可使用与发送电力的频带不同的频带执行通信。例如，使用6.78MHz的频率发送电力。在这种情况下，通信模块可使用2.4GHz的频率执行无线电力接收器和无线电力发送器之间的通信。
另外，电路301使用确认信号ack、从感测线圈211、221、231和241输入的感测信号s11、s21、s31和s41以及流经电力发送线圈101的电流的感测信号来确认与电力的无线发送相关的情况，并且根据与电力的无线发送相关的情况的确认的结果控制电力通过电力发送线圈101的发送。这些情况可包括新的无线电力接收器进入无线电力发送器的范围的情况、外物进入无线电力发送器的范围的情况、无线电力接收器运动的情况以及各种类型的交叉连接中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。
图2是示出在根据实施例的图1的无线电力发送器10中为了确定无线电力接收器的位置而被划分为子区域A1至A9的充电区域的示意图。
将参照图1和图2描述无线电力发送器10的电路301确定无线电力接收器的位置或者靠近无线电力发送器的物体的方法。
如图1所示，当无线电力发送器10包括四个感测线圈211、221、231和241时，可由无线电力发送器10充电的充电区域可被划分为九个子区域A1至A9，如图2所示。
电路301将感测信号s11、s21、s31和s41的大小与参考值彼此比较，以确定其中设置有物体的充电区域的子区域。
将在下文中参照表1描述电路301确定设置有物体的子区域的方法。感测信号s11、s21、s31和s41为电流信号。在这种情况下，在表1中，感测信号s11、s21、s31和s41的大小由mA表示。另外，电路301将感测信号s11、s21、s31和s41中所有的任意最小值或较小的值替换为0，然后执行以下操作。
[表1]
电路301使用感测信号的大小的和来确定设置在充电区域中的无线电力接收器的数量。也就是说，电路301将感测信号的大小的和与根据无线电力接收器的数量确定的阈值进行彼此比较，以确定设置在充电区域中的无线电力接收器的数量。
例如，当无线电力接收器的数量为1时，阈值为60，当无线电力接收器的数量为2时，阈值为120。
在表1的情况1、情况2和情况3中，感测信号的大小的和等于或大于60并且小于120。因此，在情况1、情况2和情况3中，电路301确定设置在充电区域中的无线电力接收器的数量为1。
在表1的情况4和情况5中，感测信号的大小的和等于或大于120。因此，在情况4和情况5中，电路301确定设置在充电区域中的无线电力接收器的数量为2。
另外，电路301将感测信号s11、s21、s31和s41中的每个与第一参考值(例如，60)进行比较，或者将感测信号s11、s21、s31和s41中从相邻的感测线圈输出的感测信号的大小的和与第二参考值(例如，70)进行比较，以确定无线电力接收器的位置。
例如，在情况1中，感测信号s11的大小等于或大于第一参考值。因此，在情况1中，电路301确定无线电力接收器设置在子区域A1(与感测线圈211相对应的区域)中。
在情况2中，从相邻的感测线圈211和221输出的感测信号s11和s21的大小的和等于或大于第二参考值。因此，在情况2中，电路301确定无线电力接收器设置在子区域A2(与相邻的感测线圈211和221之间的区域相对应的区域)中。
在情况3中，从相邻的感测线圈211、221、231和241输出的感测信号s11、s21、s31和s41的大小的和等于或大于第二参考值。因此，在情况3中，电路301确定无线电力接收器设置在子区域A5(与相邻的感测线圈211、221、231和241的中间区域相对应的区域)中。
在情况4中，从相邻的感测线圈211和231输出的感测信号s11和s31的大小的和等于或大于第二参考值并且感测信号s41的大小等于或大于第一参考值。因此，在情况4中，电路301确定无线电力接收器设置在子区域A4和子区域A9中。
在情况5中，感测信号s21的大小等于或大于第一参考值，并且感测信号s31的大小等于或大于第一参考值。因此，在情况5中，电路301确定无线电力接收器设置在子区域A3和子区域A7中。
图3是示出根据另一实施例的无线电力发送器10-1的示意图。无线电力发送器10-1包括电力发送线圈102、感测线圈212、222和232以及电路302。
可参照图1的描述容易地理解电力发送线圈102、多个感测线圈212、222和232以及电路302中的每个的功能。
也就是说，电力发送线圈102根据电路302的操作无线地发送电力。另外，当外物或无线电力接收器靠近电力发送线圈102时，流经电力发送线圈102的电流可变化。
感测线圈212、222和232根据外物或无线电力接收器的靠近分别输出感测信号s12、s22和s32。
电路302将请求发送信息的请求信号req输出到无线电力接收器并且从无线电力接收器接收确认信号ack。确认信号ack可以是对请求信号req的确认。另外，确认信号ack可以是指示无线电力接收器中的通信电路正在操作的信号，并且可包括关于由无线电力接收器接收的电力的大小的信息、关于输出到无线电力接收器的电池的电力的信息、关于无线电力接收器的电池的荷电状态的信息以及关于无线电力接收器所需的电力的大小的信息中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。
另外，电路302使用确认信号ack、感测信号s12、s22和s32以及流经电力发送线圈102的电流的电力感测信号来确认与电力的无线发送相关的情况，并且根据与电力的无线发送相关的情况的确认的结果控制电力通过电力发送线圈102的发送。
图4是示出在根据另一实施例的图3的无线电力发送器10-1中为了确定无线电力接收器的位置而被划分为子区域A1至A5的充电区域的示意图。
将参照图3和图4描述无线电力发送器10-1的电路302确定无线电力接收器的位置或者靠近无线电力发送器的物体的位置的方法。
如图3所示，当无线电力发送器10-1包括三个感测线圈212、222和232时，可由无线电力发送器10-1充电的充电区域可被划分为五个子区域A1至A5，如图4所示。
电路302将感测信号s12、s22和s32的大小与参考值彼此比较，以确定充电区域中存在物体的子区域。
将在下文中参照表2描述电路302确定设置有物体的子区域的方法。感测信号s12、s22和s32为电流信号。在这种情况下，在表2中，感测信号s12、s22和s32的大小由mA表示。另外，电路302将感测信号s12、s22和s32中所有的任意最小值或者较小的值替换为0，然后执行以下操作。
[表2]
电路302通过与表1中描述的方法类似的方法使用感测信号的大小的和确定设置在充电区域中的无线电力接收器的数量。
在表2的情况1和情况2中，感测信号的大小的和等于或大于60并且小于120。因此，在情况1和情况2中，电路302确定设置在充电区域中的无线电力接收器的数量为1。
在表2的情况3中，感测信号的大小的和等于或大于120。因此，在情况3中，电路302确定设置在充电区域中的无线电力接收器的数量为2。
另外，电路302通过与表1中描述的方法类似的方法确定无线电力接收器的位置。
例如，在情况1中，感测信号s22的大小等于或大于第一参考值。因此，在情况1中，电路302确定无线电力接收器设置在子区域A3(与感测线圈222相对应的区域)中。
在情况2中，从相邻的感测线圈212和222输出的感测信号s12和s22的大小的和等于或大于第二参考值。因此，在情况2中，电路302确定无线电力接收器设置在子区域A2(与感测线圈212和222之间的区域相对应的区域)中。
在情况3中，感测信号s22的大小等于或大于第一参考值，并且感测信号s32的大小等于或大于第一参考值。因此，在情况3中，电路302确定无线电力接收器设置在子区域A3和子区域A5中。
虽然图1和图2中示出了无线电力发送器10包括四个感测线圈的情况并且图3和图4中示出了无线电力发送器10-1包括三个感测线圈的情况，但是感测线圈的数量可按照各种方式变化，并且无线电力发送器10、10-1还可包括仅一个感测线圈。另外，充电区域的子区域的数量和布置位置可根据感测线圈的数量和布置位置而按照各种方式变化。
另外，虽然图1和图3中示出了使用线圈(也即，感测线圈)以感测无线电力接收器或外物的示例，但是还可使用其他类型的传感器。
图5是示出根据实施例的无线电力发送器(即，无线电力发送器10或10-1)的电路的示例的示意图。无线电力发送器的电路300包括控制器310、电源320、放大器330和匹配单元或匹配器340。
控制器310接收电力感测信号sp(流经电力发送线圈100的电流的感测信号)、流经一个或更多个感测线圈中的每个的电流的一个或更多个感测信号s1至sn以及来自无线电力接收器的确认信号ack，向无线电力接收器输出请求信号req，并且向电源320和放大器330分别输出第一控制信号con1和第二控制信号con2。也就是说，控制器310使用电力感测信号sp、感测信号s1至sn和确认信号ack来确定与电力的无线发送相关的情况，并且根据与电力的无线发送相关的情况的确定的结果来调节施加到电力发送线圈100的输出电力Pt，以控制电力的发送。
控制器310包括至少一个处理器和存储器。至少一个处理器可包括例如中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、微处理器、专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)，并且可以具有多个核。存储器可以是易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM)等)、非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM)、闪存等)或者易失性存储器和非易失性存储器的组合。
电源320响应于第一控制信号con1而输出第一电力信号P1。第一电力信号P1可以是交流(AC)电信号。电源320可包括输出第一电力信号P1的逆变器。另外，电源320还可包括将从外部源输入的AC电转换为直流(DC)电并且将DC电供应到逆变器的适配器。另外，电源320还可包括调节施加到逆变器的DC电的大小的转换器。第一电力信号P1的大小和频率由第一控制信号con1调节。
放大器330放大第一电力信号P1以输出第二电力信号P2。放大器330的放大比由第二控制信号con2调节。
匹配器340执行诸如电力发送线圈100和放大器330之间的阻抗匹配功能的功能。
虽然未示出，但是无线电力发送器10、10-1可包括附加的存储器。存储器可包括磁存储器或光存储器等，并且不限于这些示例。可在存储器中存储用于实现本公开中的一个或更多个实施例的计算机可读命令，并且也可在存储器中存储用于实现操作系统和应用程序的其他计算机可读命令。存储在存储器中的计算机可读命令可加载到控制器310的存储器中，以通过控制器310的处理器执行。
图6是用于描述根据实施例的无线电力发送器(例如，无线电力发送器10或10-1)的操作的流程图。可通过无线电力发送器10、10-1的控制器310执行图6中示出的相应的过程。
可在无线电力发送器执行无线地发送电力的操作期间执行图6的操作S102至S113。也就是说，根据实施例，在无线电力发送器开始向无线电力接收器发送电力之后(也即，在无线电力发送器向无线电力接收器无线地发送电力期间)，无线电力发送器确定：无线电力接收器是否运动、是否添加了新的无线电力接收器、是否发生了进入无线电力发送器可在其中发送电力的充电区域中的无线电力接收器和另一无线电力发送器之间的通信通道被连接的交叉连接(在下文中，称为第一交叉连接)、是否发生了无线电力接收器没有从无线电力发送器接收电力而是仅发生无线电力接收器和无线电力发送器之间的通信通道被连接的交叉连接(在下文中，称为第二交叉连接)以及是否有外物进入充电区域。
在操作S101中，控制器从无线电力接收器接收确认信号ack，并且使用包括在确认信号ack中的信息(例如，由无线电力接收器接收的电力的大小以及无线电力接收器所需的电力的大小)调节通过电力发送线圈供应到无线电力接收器的电力。
在操作S102中，控制器确定指示流经电力发送线圈的电流的电力感测信号sp在电力被发送到无线电力接收器期间是否变化。
当在操作S102中确定电力感测信号sp变化时，控制器在操作S103中确定电力感测信号sp的变化量△sp是否大于0，也就是说，电力感测信号sp的大小是否增大。流经电力发送线圈的电流的大小(例如，幅值)的变化量可以是电力感测信号sp的变化量△sp。例如，电力感测信号sp的变化量△sp可定义为通过从流经电力发送线圈的当前采样电流的大小减去流经电力发送线圈的之前采样电流的大小而获得的值。
当在操作S103中确定电力感测信号sp的变化量△sp大于0时，控制器在操作S104中确定无线电力接收器是否运动。详细地，控制器确定在指示流经一个或更多个感测线圈的电流的感测信号中是否存在变化量△si不为0的感测信号si以及感测信号的和Σsi是否存在于根据无线电力接收器的数量而确定的参考范围内，并且在存在变化量△si不为0的感测信号si以及感测信号的和Σsi在参考范围内的情况下，控制器确定无线电力接收器运动，并且在其他情况下，控制器确定无线电力接收器没有运动。
当在操作S104中确定无线电力接收器运动时，控制器执行操作S101。
当在操作S104中确定无线电力接收器没有运动时，控制器在操作S105中确定由无线电力接收器接收的电力是否变化。在操作S105中，控制器可确定电力发送的效率是否变化，来替代确定由无线电力接收器接收的电力是否变化。
当在操作S105中确定由无线电力接收器接收的电力变化时，控制器执行操作S101。
当在操作S105中确定由无线电力接收器接收的无线电力没有变化时，控制器在操作S106中确定是否接收到确认信号ack。
当在操作S106中确定没有收到确认信号ack时，控制器在操作S108中停止发送电力。
当在操作S106中确定接收到确认信号ack时，控制器在操作S107中确定感测信号的和Σsi是否等于或大于根据无线电力接收器的数量确定的阈值。
当在操作S107中确定感测信号的和Σsi等于或大于根据无线电力接收器的数量确定的阈值时，控制器在操作S109中增大无线电力接收器的数量(也即，PRU(电力接收单元)管理指数)，然后执行操作S101。
当在操作S107中确定感测信号的和Σsi低于根据无线电力接收器的数量确定的阈值时，控制器在操作S108中停止发送电力。也就是说，当电力发送线圈中的电流的大小增大但是无线电力接收器没有运动，并且已经输入了确认信号但是该确认信号没有被认为是新的无线电力接收器进入了充电区域时，控制器确定在无线电力接收器或者无线电力发送器中发生了错误，致使无线电力发送器停止发送电力。
当在操作S103中确定电力感测信号sp的变化量△sp小于0时，控制器在操作S110中确定无线电力接收器是否运动。可通过与S104的操作相同的操作来执行操作S110。
当在操作S110中确定无线电力接收器运动时，控制器执行操作S101。
当在操作S110中确定无线电力接收器没有运动时，控制器在操作S111中确定由无线电力接收器接收的电力是否变化。在操作S111中，控制器可确定电力发送的效率是否变化，来替代确定由无线电力接收器接收的电力是否变化。
当在操作S111中确定由无线电力接收器接收的电力变化时，控制器执行操作S101。
当在操作S111中确定由无线电力接收器接收的电力没有变化时，控制器在操作S108中停止发送电力。也就是说，当电力发送线圈的电流量减小但是无线电力接收器没有运动，并且由无线电力接收器接收的电力(或者电力发送的效率)没有变化时，确定在无线电力接收器(或者无线电力发送器)中发生错误。因此，根据实施例，在这种情况下，控制器停止发送电力。
当在操作S102中确定电力感测信号sp没有变化时，在操作S112中，控制器确定是否接收到确认信号ack。
当在S112中确定没有接收到确认信号ack时，控制器执行操作S101。
当在操作S112中确定接收到确认信号ack时，控制器在操作S113中结束通信连接然后执行操作S101。
图7是用于描述根据另一实施例的无线电力发送器(例如，无线电力发送器10或10-1)的操作的流程图。可通过无线电力发送器10、10-1的控制器310执行图7中示出的相应的过程。
如在图6中的描述，可在无线电力发送器执行无线地发送电力的操作期间执行图7的操作S202至S211。
操作S201可以与操作S101相同。
在操作S202中，控制器确定指示流经电力发送线圈的电力感测信号sp在电力被发送到无线电力接收器的期间是否变化。
当在操作S202中确定电力感测信号sp变化时，在操作S203中，控制器确定无线电力接收器是否运动。可通过与在操作S104中描述的方法相同的方法执行操作S203。
当在操作S203中确定无线电力接收器运动时，控制器执行操作S201。
当在操作S203中确定无线电力接收器没有运动时，控制器在操作S204中确定由无线电力接收器接收的电力是否变化。在操作S204中，控制器可确定电力发送的效率是否变化，来替代确定由无线电力接收器接收的电力是否变化。
当在操作S204中确定由无线电力接收器接收的电力变化时，控制器执行操作S201。
当在操作S204中确定由无线电力接收器接收的电力没有变化时，控制器在操作S205中确定电力感测信号sp的变化量△sp是否大于0，也即是说，电力感测信号的大小是否增大。
当在操作S205中确定电力感测信号sp的变化量△sp小于0时，控制器在操作S209中停止发送电力。也就是说，当无线电力接收器没有运动并且由无线电力接收器接收的电力(或者电力发送的效率)没有变化，但是电力发送线圈的电流量减小时，确定在无线电力接收器(或者无线电力发送器)中发生错误。因此，根据另一实施例，在这种情况下，控制器停止发送电力。
当在操作S205中确定电力感测信号sp的变化量△sp大于0时，控制器在操作S206中确定是否接收到确认信号ack。
当在操作S206中确定没有接收到确认信号ack时，控制器在操作S209中停止发送电力。
当在操作S206中确定接收到确认信号ack时，控制器在操作S207中确定感测信号的和Σsi是否等于或大于根据无线电力接收器的数量确定的阈值。
当在操作S207中确定感测信号的和Σsi等于或大于根据无线电力接收器的数量确定的阈值时，在操作S208中，控制器增大无线电力接收器的数量(也即，PRU管理指数)，然后执行操作S201。
当在操作S207中确定感测信号的和Σsi低于根据无线电力接收器的数量确定的阈值时，控制器在操作S209中停止发送电力。
当在操作S202中确定电力感测信号sp没有变化时，控制器在操作S210中确定是否接收到确认信号ack。
当在操作S210中确定没有接收到确认信号ack时，控制器执行操作S201。
当在操作S210中确定接收到确认信号ack时，控制器在操作S211中结束通信连接，然后执行操作S201。
可省略图6和图7中示出的过程中的一些过程。
将参照图1和图2详细地描述根据实施例的无线电力发送器10的操作。在下文中，假设无线电力发送器10向一个无线电力接收器发送电力，并且当向其发送电力的无线电力接收器的数量为一个时，假设参考范围为60至80并且阈值为120。
首先，当新的无线电力接收器在无线电力发送器10向设置在子区域A1中的无线电力接收器发送电力的期间正常地进入子区域A6时，电力感测信号的变化量△sp由于新的无线电力接收器进入子区域A6而变为大于0，并且无线电力发送器接收到来自无线电力接收器的确认信号ack，并且感测信号s21和s41发生如下表3所表示的变化。
[表3]
在这种情况下，由于电力感测信号变化并且电力感测信号的变化量△sp大于0，因此执行图6的操作S104或者图7的操作S203。
由于存在大小变化的感测信号s21和s41但是感测信号s11、s21、s31和s41的和Σsi不在参考范围内，因此控制器310确定电力发送线圈101的电流没有通过无线电力接收器的运动而变化。
因此，控制器310执行图6的操作S105或者图7的操作S204。在这种情况下，由于通过存在的无线电力接收器接收的电力的大小没有变化并且无线电力发送器10接收到上述确认信号ack，因此控制器执行图6的操作S107或图7的操作S207。
由于感测信号s11、s21、s31和s41的和Σsi等于或大于120(阈值)，因此控制器310确定新的无线电力接收器进入了子区域A6，增大PRU管理指数并且继续发送电力。
接下来，当新的无线电力接收器在无线电力发送器10向设置在子区域A1中的无线电力接收器发送电力期间进入子区域A6，但是无线电力接收器和另一无线电力发送器之间的通信通道被连接(也即，发生了交叉连接)或者外物进入子区域A6时，电力感测信号的变化量△sp由于新的无线电力接收器或者外物进入子区域A6而变为大于0，并且无线电力发送器10没有接收到确认信号ack，并且感测信号s21和s41发生如下表4所表示的变化。
[表4]
在这种情况下，由于电力感测信号变化并且电力感测信号的变化量△sp大于0，因此执行图6的操作S104或者图7的操作S203。
由于存在大小变化的感测信号s21和s41，但是感测信号s11、s21、s31和s41的和Σsi不在参考范围内，因此控制器310确定电力发送线圈101的电流没有通过无线电力接收器的运动而变化。
因此，控制器310执行图6的操作S105或者图7的操作S204。在这种情况下，由于通过存在的无线电力接收器接收的电力的大小没有变化，因此控制器310执行图6的操作S106或图7的操作S206。由于无线电力发送器10没有接收到上述确认信号ack，因此控制器310停止发送电力。
按照这样的方式，当外物进入子区域A6或者发生交叉连接时，控制器310停止发送电力。
接下来，当设置在子区域A1中的无线电力接收器在无线电力发送器10向设置在子区域A1中的无线电力接收器发送电力期间运动到子区域A5中时，电力感测信号的变化量△sp由于无线电力接收器运动到电力发送线圈101的中央部分而变为大于0，并且无线电力发送器10接收到确认信号ack，感测信号s11、s21、s31和s41发生如下表5所表示的变化。
[表5]
在无线电力接收器运动之前 在无线电力接收器运动之后
s11 60 20
s21 0 20
s31 0 20
s41 0 20
在这种情况下，由于电力感测信号变化并且电力感测信号的变化量△sp大于0，因此执行图6的操作S104或者图7的操作S203。
由于存在大小变化的感测信号s11、s21、s31和s41，并且感测信号s11、s21、s31和s41的和Σsi在参考范围内，因此控制器310确定电力发送线圈101的电流通过无线电力接收器的运动而变化。
因此，控制器310继续向无线电力接收器发送电力(图6的操作S101或图7的操作S201)。
接下来，当设置在子区域A5中的无线电力接收器在无线电力发送器10向设置在子区域A5中的无线电力接收器发送电力期间运动到子区域A7时，电力感测信号的变化量△sp由于无线电力接收器向电力发送线圈101的外侧运动而变为小于0，并且无线电力发送器接收到确认信号ack，感测信号s11、s21、s31和s41发生如下表6所表示的变化。
[表6]
在无线电力接收器运动之前 在无线电力接收器运动之后
s11 20 0
s21 20 0
s31 20 60
s41 20 0
在这种情况下，由于电力感测信号变化并且电力感测信号的变化量△sp小于0，因此执行图6的操作S110或者图7的操作S203。
由于存在大小变化的感测信号s11、s21、s31和s41，并且感测信号s11、s21、s31和s41的和Σsi在参考范围内，因此控制器310确定电力发送线圈101的电流通过无线电力接收器的运动而变化。
因此，控制器310继续向无线电力接收器发送电力(图6的操作S101或图7的操作S201)。
接下来，当在无线电力发送器10向设置在子区域A1中的无线电力接收器发送电力期间仅无线电力发送器10和没有设置在充电区域中的无线电力接收器之间的通信通道被连接(即，发生交叉连接)时，电力感测信号的变化量△sp不存在，并且感测信号s11、s21、s31和s41没有变化，但是无线电力发送器10接收到来自无线电力接收器的确认信号ack。
在这种情况下，控制器310执行图6的操作S112和S113或者执行图7的操作S210和S211以结束无线电力发送器10和没有设置在充电区域中的无线电力接收器之间的通信连接，并且继续向设置在子区域A1中的无线电力接收器发送电力。
如以上所阐述的，根据这里公开的实施例的无线电力发送器根据与电力的无线发送相关的各种情况(诸如无线电力接收器的位置的变化、交叉连接的发生、外物进入无线电力发送器的充电范围的情况以及新的无线电力接收器进入无线电力发送器的充电范围的情况)而适当地发送电力。
图5中的执行本申请中描述的操作的控制器310、电源320、放大器330和匹配器340通过硬件组件实现，所述硬件组件被配置为执行本申请中描述的通过硬件组件执行的操作。可用于执行本申请中描述的操作的硬件组件的示例在适当的情况下包括控制器、传感器、生成器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、除法器、积分器以及被配置为执行本申请中描述的操作的任意其他电子组件。在其他示例中，通过计算机硬件(例如，通过一个或更多个处理器或计算机)来实现执行本申请中描述的操作的一个或更多个硬件组件。可通过一个或更多个处理元件(诸如，逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微型计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或者被配置为以定义的方式响应并且执行指令以获得期望的结果的任意其他装置或装置的组合)实现处理器或计算机。在一个示例中，处理器或计算机包括(或连接到)存储通过处理器或计算机执行的指令或软件的一个或更多个存储器。通过处理器或计算机实现的硬件组件可执行诸如操作系统(OS)和在OS上运行的一个或更多个软件应用的指令或软件，以执行本申请中描述的操作。硬件组件还可响应于指令或软件的执行来访问、操作、处理、创建和存储数据。为简单起见，单数的术语“处理器”或“计算机”可用于描述在本申请中所描述的示例，但在其他示例中，可使用多个处理器或计算机，或者处理器或计算机可包括多个处理元件或多种类型的处理元件，或者包括这二者。例如，可通过单个处理器或者两个或更多个处理器或者处理器和控制器来实现单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件。可通过一个或更多个处理器或者处理器和控制器来实现一个或更多个硬件组件，可通过一个或更多个其他处理器或者另一处理器和另一控制器来实现一个或更多个其他硬件组件。一个或更多个处理器或者处理器和控制器可实现单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件。硬件组件可具有任意一个或更多个不同的处理配置，其示例包括单处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(SISD)多重处理器、单指令多数据(SIMD)多重处理器、多指令单数据(MISD)多重处理器和多指令多数据(MIMD)多重处理器。
通过计算硬件执行用来执行本申请中描述的操作的图6和图7中示出的方法，例如，通过如上所述实现的执行指令或软件的一个或更多个处理器或计算机，以执行本申请中描述的通过所述方法执行的操作。例如，可通过单个处理器或者两个或更多个处理器或者处理器和控制器执行单个操作或者两个或更多个操作。可通过一个或更多个处理器或者处理器和控制器执行一个或更多个操作，并且可通过一个或更多个其他处理器或者另一处理器和另一控制器执行一个或更多个其他操作。一个或更多个处理器或者处理器和控制器可执行单个操作或者两个或更多个操作。
用于控制计算硬件(例如，一个或更多个处理器或计算机)以实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件可被编写为计算机程序、代码段、指令或它们的任意组合，以单独地或共同地指示或配置一个或更多个处理器或计算机以操作为机用计算机或专用计算机，以执行由硬件组件和如上所述的方法执行的操作。在一个示例中，指令或软件包括由一个或更多个处理器或计算机直接执行的机器代码(诸如由编译器产生的机器代码)。在另一示例中，指令或软件包括由一个或更多个处理器或计算机使用解释器执行的高级代码。可基于附图中示出的框图和流程图以及说明书中的相应的描述(公开了用于执行通过如上所述的硬件组件和方法执行的操作的算法)使用任意编程语言编写所述指令或软件。
用于控制计算硬件(例如，一个或更多个处理器或计算机)以实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构可被记录、存储或固定在一个或更多个非暂时性计算机可读存储介质中或上。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘以及被配置为以非暂时性方式存储指令或软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构并且将所述指令或软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构提供到一个或更多个处理器或计算机，以使一个或更多个处理器或计算机可执行指令的任意其他装置。在一个示例中，指令或软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构分布在联网的计算机系统中使得指令或软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构由一个或更多个处理器或计算机以分布的方式存储、访问和执行。
虽然本公开包括具体示例，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求以及其等同物的精神和范围的情况下，可在形式和细节方面对这些示例做出各种改变。在此描述的示例仅被视为描述性意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被视为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术、和/或如果按照不同的方式来组合所描述的系统、架构、装置或电路中的组件、和/或由其他组件或其等同物来替换或增添所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合理的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的全部改变将被理解为被包括在本公开中。

Claims (17)

1.一种无线电力发送器，所述无线电力发送器包括：
电力发送线圈，被配置为接收施加到所述电力发送线圈的交流电并且无线地发送交流电；
感测装置，被配置为输出一个或更多个感测信号，所述一个或更多个感测信号具有基于物体的靠近而可变化的大小；及
电路，被配置为基于所述一个或更多个感测信号的所述大小的变化来确定是否已经从无线电力接收器接收到确认信号并且确定外物是否已经进入所述无线电力发送器的区域，并且被配置为基于是否已经从所述无线电力接收器接收到所述确认信号以及所述外物是否已经进入所述无线电力发送器的所述区域的确定的结果来控制交流电通过所述电力发送线圈的发送。
2.根据权利要求1所述的无线电力发送器，其中，所述感测装置包括一个或更多个感测线圈，所述一个或更多个感测线圈设置在所述电力发送线圈的内部并且被配置为输出所述一个或更多个感测信号。
3.根据权利要求2所述的无线电力发送器，其中，所述一个或更多个感测线圈设置在所述电力发送线圈的内径的内部的区域中。
4.根据权利要求1所述的无线电力发送器，其中，所述电路还被配置为基于所述一个或更多个感测信号的所述大小的变化来确定所述无线电力接收器是否运动，并且所述电路还被配置为响应于确定所述无线电力接收器没有运动并且没有接收到所述确认信号，确定所述外物进入所述无线电力发送器的所述区域并且停止交流电通过所述电力发送线圈的发送。
5.根据权利要求4所述的无线电力发送器，其中，所述电路还被配置为响应于所述一个或更多个感测信号中的感测信号具有变化的大小并且所述一个或更多个感测信号的大小的和在参考范围内，确定所述无线电力接收器运动，否则，确定所述无线电力接收器没有运动。
6.根据权利要求1所述的无线电力发送器，其中，所述电路还被配置为基于所述一个或更多个感测信号的所述大小的变化，确定所述无线电力接收器是否运动，并且响应于确定所述无线电力接收器没有运动、已经接收到所述确认信号并且所述一个或更多个感测信号的所述大小的和等于或大于阈值，确定另一无线电力接收器进入所述无线电力发送器的所述区域。
7.根据权利要求1所述的无线电力发送器，其中，所述电路还被配置为基于所述一个或更多个感测信号的所述大小的变化来确定所述无线电力接收器是否运动，并且所述电路还被配置为响应于确定所述无线电力接收器没有运动、已经接收到所述确认信号并且所述一个或更多个感测信号的所述大小的和小于阈值，停止交流电通过所述电力发送线圈的发送。
8.根据权利要求1所述的无线电力发送器，其中，所述电路还被配置为响应于所述电力发送线圈的电流的大小没有变化并且接收到所述确认信号，结束与所述无线电力接收器的通信。
9.根据权利要求1所述的无线电力发送器，其中，所述电路还被配置为响应于所述电力发送线圈的电流的大小变化，确定所述外物是否进入所述无线电力发送器的所述区域。
10.一种无线电力发送器，所述无线电力发送器包括：
电力发送线圈，被配置为无线地发送交流电；
感测装置，被配置为输出一个或更多个感测信号，所述一个或更多个感测信号具有基于物体的靠近而可变化的大小；及
电路，被配置为响应于在所述电力发送线圈无线地发送交流电期间从无线电力接收器接收的确认信号和一个或更多个感测信号而输出交流电。
11.根据权利要求10所述的无线电力发送器，其中，所述感测装置包括一个或更多个感测线圈，所述一个或更多个感测线圈设置在所述电力发送线圈的内部并且被配置为输出所述一个或更多个感测信号。
12.根据权利要求11所述的无线电力发送器，其中，所述一个或更多个感测线圈设置在所述电力发送线圈的内径的内部的区域中。
13.根据权利要求10所述的无线电力发送器，其中，所述电路还被配置为在所述一个或更多个感测信号中没有具有变化的大小的感测信号或者所述一个或更多个感测信号的所述大小的和超出参考范围的情况下，响应于没有接收到所述确认信号，停止输出交流电。
14.根据权利要求10所述的无线电力发送器，其中，所述电路还被配置为在所述一个或更多个感测信号中没有具有变化的大小的感测信号或者所述一个或更多个感测信号的所述大小的和超出参考范围的情况下，响应于输入了所述确认信号并且所述一个或更多个感测信号的所述大小的和小于阈值，停止输出交流电。
15.根据权利要求10所述的无线电力发送器，其中，所述电路还被配置为在所述一个或更多个感测信号中没有具有变化的大小的感测信号或者所述一个或更多个感测信号的所述大小的和超出参考范围的情况下，响应于接收到所述确认信号并且所述一个或更多个感测信号的所述大小的和等于或大于阈值，更新关于正接收电力的无线电力接收器的数量的信息并且输出交流电。
16.根据权利要求10所述的无线电力发送器，其中，所述电路还被配置为在所述电力发送线圈的电流的大小没有变化的情况下，响应于接收到所述确认信号，结束与所述无线电力接收器的通信。
17.根据权利要求10所述的无线电力发送器，其中，所述电路还被配置为在所述电力发送线圈的电流的大小减小的情况下，响应于所述一个或更多个感测信号中没有具有变化的大小的感测信号或者所述一个或更多个感测信号的所述大小的和超出参考范围，停止输出交流电。
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