CN108450044A - 多线圈无线充电方法及其装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多线圈无线充电方法及其装置和系统，并且根据本发明的一个实施方式，具有多个传输线圈的无线电力传输系统包括：第一至第n子无线电力发射器，其分别具有多个传输线圈并且发送第一感测信号；以及主控制单元，用于基于是否接收到与第一感测信号相对应的第一信号强度指示符来识别用于发送第二感测信号的子无线电力发射器。因此，本发明具有提供能够更快且更准确地感测无线电力接收器的多线圈无线充电方法的优点。

Description

多线圈无线充电方法及其装置和系统
技术领域
实施方式涉及无线电力传输技术，并且更具体地，涉及用于使配备有多个传输线圈的无线电力发射器识别无线电力接收器所需的时间最小化的多线圈无线充电方法及其装置和系统。
背景技术
最近，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。
为了随时随地连接信息通信设备，应该在所有设施中安装配备有具有通信功能的计算机芯片的传感器。相应地，对这些设备或传感器的电力供应是新的挑战。此外，随着各种类型的便携式设备(例如，蓝牙手机和类似iPod的音乐播放器以及移动电话)的数量迅速增加，对便携式设备电池进行充电需要时间和精力。作为解决该问题的方式，无线电力传输技术最近已经引起了关注。
无线电力传输(或无线能量传送)是用于基于磁场的感应原理来从发射器的向接收器无线地传输电能的技术。早在19世纪，就开始使用基于电磁感应的电机或变压器。此后，尝试了通过辐射电磁波(例如，无线电波、激光、高频或微波)来传输电能的方法。通过电磁感应来对电动牙刷和一些在人群中受欢迎的无线剃刀进行充电。
迄今为止介绍的无线能量传输技术可以大致分成磁感应、电磁谐振(Electromagnetic Resonance)以及采用短波长射频的RF传输。
在磁感应方案中，当两个线圈被彼此相邻布置并且将电流施加至其中一个线圈中时，此时生成的磁通量(MagneticFlux)在另一线圈中生成电动势。该技术正在被快速商业化，主要用于小型设备(例如，移动电话)。在电磁感应方案中，可以高效地发送高达几百千瓦(kW)的电力，但是最大传输距离小于或等于1cm。结果，通常需要将设备放置在充电器或充电垫附近，这是不利的。
磁谐振方案使用电场或磁场，而不是采用电磁波或电流。磁谐振方案的优点在于，由于该方案对于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，该方案的可用距离和可用空间受到限制，并且该方案的能量传送效率较低。
短波长无线电力传输方案(简称为RF传输方案)利用了可以以无线电波(RadioWaves)的形式直接发送和接收能量的事实。该技术是使用整流天线(rectenna)的基于RF的无线电力传输方案。作为天线(antenna)和整流器(rectifier)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。即，RF方案是将AC无线电波转换成DC波的技术。最近，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包括IT行业、铁路行业和家电行业以及移动行业在内的各种行业。
最近，已经引入了配备有多个线圈的无线电力发射器以提高放置在充电底座上的无线电力接收器的识别率。然而，配备有多个线圈的常规无线电力发射器顺序地发送检测信号，包括例如被用于电磁感应方案的ping信号和被用于电磁谐振方案的信标信号。
特别地，控制配备有多个传统传输线圈的传统无线电力发射器，以通过各个传输线圈顺序地重复发送检测信号预定次数(例如，两次)，以减少无线电力接收器的识别错误，并且确定表现出良好充电效率的传输线圈。
然而，在通过每个传输线圈顺序地重复送检测信号预定次数的方法中，仅在完成预设的检测信号传输过程之后才识别被用于无线电力接收器的传输线圈。因此，识别无线电力接收器需要很长时间。此外，通过检测信号来将充电的无线电力接收器的电容器的电力进行放出，并且因此无线电力接收器无法将包括信号强度指示符(Signal StrengthIndicator)的预定响应信号发送至无线电力发射器。结果，无法识别接收器。
另外，通过各个传输线圈将检测信号顺序地重复发送预定次数的传统方法需要消耗大量的待机电力。
发明内容
技术问题
因此，鉴于以上问题提出了本公开内容，并且实施方式提供了多线圈无线充电方法及其装置和系统。
实施方式提供了能够提高无线电力接收器的识别率并且使识别所需的时间最小化的多线圈无线充电方法及其装置和系统。
实施方式提供了一种多线圈无线充电方法及其装置和系统，所述方法能够通过将多个传输线圈分成预定数目的组并且执行感测无线电力接收器的过程来使识别无线电力接收器所需的时间和待机电力消耗最小化。
实施方式提供了一种多线圈无线充电方法及其装置和系统，所述方法能够通过以下操作来优化在配备有具有至少一个传输线圈的多个无线电力发射器的无线电力传输系统中的传输线圈的使用：基于针对无线电力传输系统中的每个无线电力发射器感测无线电力接收器的结果来将要被控制的传输线圈重新分配给每个无线电力发射器。
可以通过实施方式实现的技术目标不限于上文中已经特别描述的内容，并且本领域的技术人员将根据下面的详细描述更清楚地理解本文中未描述的其他技术目标。
技术解决方案
本公开内容可以提供一种多线圈无线充电方法及其装置和系统。
在一个实施方式中，具有多个传输线圈的无线电力传输系统可以包括：第一至第n子无线电力发射器，其每个都具有多个传输线圈，第一至第n子无线电力发射器被配置成发送第一检测信号；以及主控制器，其被配置成基于是否接收到与第一检测信号相对应的第一信号强度指示符来识别发送第二检测信号的子无线电力发射器。
此处，主控制器可以将第二检测信号控制成通过接收到与第一检测信号相对应的第一信号强度指示符的子无线电力发射器来进行发送。
此外，可以通过设置在子无线电力发射器中的所述多个传输线圈中的特定的一个传输线圈以周期性间隔发送第一检测信号。
此处，传输线圈中的特定的一个传输线圈可以是位于所设置的多个传输线圈的中心处的传输线圈。
此外，第一至第n子无线电力发射器可以以预定的周期性间隔同时发送第一检测信号。
此外，第一至第n子无线电力发射器可以使用分配给它们的不同频率来同时发送第一检测信号。
此外，第一至第n子无线电力发射器可以使用分配给它们的不同代码来同时发送第一检测信号。
此处，代码可以包括正交复用代码。
此外，第一至第n子无线电力发射器可以以预定义的次序来发送第一检测信号。
此外，第一检测信号和第二检测信号可以是在WPC标准或PMA标准中定义的数字ping信号。
此外，可以基于与在所识别的子无线电力发射器中提供的多个传输线圈相对应的预定义的次序顺序地发送第二检测信号。
此外，当所识别的子无线电力发射器包括多个识别的子无线电力发射器时，可以基于第一信号强度指示符来确定所识别的子无线电力发射器发送第二检测信号的次序。
此外，在第一检测信号与第二检测信号之间可以在输出电压电平、传输周期和传输持续时间中的至少一个上不同。
此外，可以基于响应于由所识别的子无线电力发射器发送的第二检测信号而接收到的第二信号强度指示符来选择要被用于进行电力传输的至少一个传输线圈。
此外，第一至第n子无线电力发射器中的每个还可以包括被配置成执行与无线电力接收器的通信的子控制器，其中，主控制器可以基于从子控制器接收到的关于无线电力接收器的状态信息和关于所选择的传输线圈的信息来确定要被发送至所识别的子无线电力发射器的电力的强度。
在另一实施方式中，在具有多个传输线圈的无线电力传输系统中的多线圈无线电力传输方法可以包括：将多个传输线圈分配给n个组中的每个组，在每个组中周期性地发送第一检测信号，识别响应于所发送的第一检测信号而接收到第一信号强度指示符的组，使用所识别的组中的所分配的多个传输线圈来发送第二检测信号，并且基于响应于所发送的第二检测信号而接收的第二信号强度指示符来选择特定于所识别的组的、要被用于进行电力传输的至少一个传输线圈。
此处，可以通过分配给每个组的多个传输线圈中的特定的一个传输线圈来以预定的周期性间隔发送第一检测信号。
此外，传输线圈中的特定的一个传输线圈可以是位于被设置于无线电力传输系统中的每个组的多个传输线圈的中心处的传输线圈。
此外，与n个组相对应的第一至第n子无线电力发射器可以以预定的周期性间隔同时发送第一检测信号。
此处，第一至第n子无线电力发射器可以使用分配给它们的不同频率来同时发送第一检测信号。
此外，第一至第n子无线电力发射器可以使用分配给它们的不同代码来同时发送第一检测信号。
此处，代码可以包括正交复用代码。
此外，可以基于与分配给每个组的多个传输线圈相对应的预定义的次序来发送第一检测信号。
此外，第一检测信号和第二检测信号可以是在WPC标准或PMA标准中定义的数字ping信号。
此外，可以基于与分配给所识别的组的多个传输线圈相对应的预定义的次序来发送第二检测信号。
此外，当所识别的组包括多个所识别的组时，可以基于第一信号强度指示符确定所识别的组发送第二检测信号的次序。
此外，在第一检测信号与第二检测信号之间可以在输出电压电平、传输周期和传输持续时间中的至少一个上不同。
在另一实施方式中，提供了一种计算机可读记录介质，在其上记录有用于执行上述的多线圈无线充电方法中的任何一个的程序。
在另一实施方式中，具有多个传输线圈的交通工具无线电力传输系统可以包括：传感器，其被配置成感测进入充电区域的交通工具的当前位置；第一至第n子无线电力发射器，其每个都具有多个传输线圈，第一至第n子无线电力发射器被配置成发送第一检测信号；以及主控制器，其被配置成基于是否已接收到与第一检测信号相对应的第一信号强度指示符来来识别发送第二检测信号的子无线电力发射器，其中，可以使用与由传感器感测的交通工具的当前位置相对应的至少一个子无线电力发射器来发送第一检测信号。
此外，传感器可以感测交通工具的轮子的压力，其中，当感测到大于或等于预定参考值的压力时，传感器可以将相应的位置信息发送至主控制器。
此处，当位置信息保持不变达预定时间时，主控制器可以确定交通工具已经完全停止，其中，当交通工具已经完全停止时，主控制器可以控制子无线电力发射器发送第一检测信号。
此外，传感器可以包括同轴电缆形式的压电传感器。
本公开内容的上述的方面仅仅是本公开内容的优选实施方式的一部分。本领域的技术人员将从本公开内容的下面的详细描述中得出并理解反映本公开内容的技术特征的各种实施方式。
有益效果
根据实施方式的方法和装置具有以下效果。
实施方式提供了一种多线圈无线充电方法及其装置和系统。
此外，实施方式提供了一种能够提高无线电力接收器的识别率并且使识别所需的时间最小化的多线圈无线充电方法及其装置和系统。
此外，实施方式提供了一种多线圈无线充电方法及其装置和系统，所述方法能够通过将多个传输线圈分成预定数目的组并且执行感测无线电力接收器的过程来使识别无线电力接收器所需的时间和消耗的待机电力最小化。
此外，实施方式提供了一种多线圈无线充电方法及其装置和系统，所述方法能够通过下面的操作来优化在配备有具有至少一个传输线圈的多个无线电力发射器的无线电力传输系统中的传输线圈的使用：基于针对无线电力传输系统中的每个无线电力发射器感测无线电力接收器的结果重新分配要被针对每个无线电力发射器控制的传输线圈。
本领域的技术人员将理解的是，通过本公开内容的实施方式可以实现的效果不限于上面描述的那些效果，并且根据下面的详细描述将更加清楚地理解本公开内容的其它益处。
附图说明
被包括以提供对本公开内容的进一步理解的附图示出了本公开内容的实施方式。然而，应该理解的是，本公开内容的技术特征不限于特定的附图，并且可以彼此组合附图中公开的特征以构成新的实施方式。
图1是示出根据相关技术的无线电力发射器中的检测信号传输过程的图。
图2是示出WPC标准中定义的无线电力传输过程的状态转变图。
图3是示出PMA标准中定义的无线电力传输过程的状态转变图。
图4和图5是示出根据本公开内容的实施方式的通过使用分配给各个传输线圈的不同频率同时发送检测信号来识别无线电力接收器的方法的图。
图6是示出根据本公开内容的实施方式的能够使用分配给各个传输线圈的不同频率发送检测信号的多线圈无线电力发射器的结构的框图。
图7是示出与根据图6的无线电力发射器可操作地连接的无线电力接收器的结构的框图。
图8是示出根据本公开内容的实施方式的在能够针对各个传输线圈使用不同频率发送检测信号的多线圈无线电力发射器中的多线圈无线充电方法的流程图。
图9是示出根据本公开内容的实施方式的在能够接收针对各个传输线圈使用不同频率发送的检测信号的无线电力接收器中的多线圈无线充电方法的流程图。
图10至图11是示出根据本公开内容的实施方式的通过同时发送针对各个传输线圈使用不同代码加密的检测信号来识别无线电力接收器的方法的图。
图12是示出根据本公开内容的实施方式的能够发送针对各个传输线圈使用不同代码加密的检测信号的无线电力发射器的结构的框图。
图13是示出与根据图12的无线电力发射器可操作地连接的无线电力接收器的结构的框图。
图14是示出根据本公开内容的实施方式的在能够发送针对各个传输线圈使用不同代码加密的检测信号的多线圈无线电力发射器中的多线圈无线充电方法的流程图。
图15是示出根据本公开内容的实施方式的在能够接收针对各个传输线圈使用不同代码发送的检测信号的无线电力接收器中的多线圈无线充电方法的流程图。
图16是示出根据本公开内容的实施方式的配备有多个传输线圈的无线电力传输系统的图。
图17是示出根据本公开内容的实施方式的无线电力传输系统中的第一检测信号传输过程的图。
图18是示出根据本公开内容的实施方式的无线电力传输系统中的第二检测信号传输过程的图。
图19是示出根据本公开内容的另一实施方式的在无线电力传输系统中针对每个组布置传输线圈的方法的视图。
图20是示出根据本公开内容的实施方式的无线电力传输系统的配置的框图。
图21是示出根据本公开内容的实施方式的在具有多个传输线圈的无线电力传输系统中的多线圈无线充电方法的流程图。
最优实施方式
根据本公开内容的第一实施方式的具有多个传输线圈的无线电力传输系统可以包括：第一至第n子无线电力发射器，其每个都具有用于发送第一检测信号的多个传输线圈；以及主控制器，其基于是否接收到与第一检测信号相对应的第一信号强度指示符来发送第二检测信号。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来详细描述应用本公开内容的实施方式的装置和各种方法。如本文中所使用的，可互换地添加或使用后缀“模块”和“单元”，以便于准备本说明书，并且不旨在暗示不同的含义或功能。
在对实施方式的描述中，应当理解的是，当元件被描述为在另一元件“上”/“上方”或“下”/“下方”时，这两个元件可以直接彼此接触或者可以被布置有存在于它们之间的一个或更多个中间元件。另外，术语“上”/“上方”或“下”/“下方”可以不仅指向上的方向，而且还指相对于一个元件的向下的方向。
为了简单起见，在实施方式的描述中，“无线电力发射器”、“无线电力传输装置”、“传输终端”、“发射器”、“传输装置”、“传输侧”、“无线电力传送装置、“无线电力传送器”等将被可互换地用于指代用于在无线电力系统中传送无线电力的装置。此外，“无线电力接收装置”、“无线电力接收器”、“接收终端”、“接收侧”、“接收装置”、“接收器”等将被可互换地用于指代用于接收来自无线电力传输装置的无线电力。
根据本公开内容的发射器可以被配置为垫型、支架型、接入点(AP)型、小基站型、立型、天花板嵌入型、壁挂型等。一个发射器可以将电力发送至多个无线电力接收装置。为此，发射器可以包括至少一个无线电力传输装置。此处，无线电力传输装置可以采用基于电磁感应方案的各种无线电力传输标准，以用于根据电磁感应原理进行充电，这意味着在电力传输终端线圈中生成磁场，并且通过磁场在接收终端线圈中感应出电流。此处，无线电力传输装置可以包括使用由作为无线充电技术标准组织的无线充电联盟WPC(WirelessPower Consortium)和电源事物联盟PMA(Power Matters Alliance)定义的电磁感应方案的无线充电技术。
此外，根据本公开内容的实施方式的接收器可以包括至少一个无线电力接收装置，并且可以同时从两个或更多个发射器接收无线电力。此处，无线电力接收装置可以包括由作为无线充电技术标准组织的无线充电联盟WPC(Wireless Power Consortium)和电源事物联盟PMA(Power Matters Alliance)定义的电磁感应方案的无线充电技术。
根据本公开内容的接收器可以被应用于包括移动电话、智能电话、膝上型计算机(laptop computer)、数字广播终端、PDA(个人数字助理)、PMP(便携多媒体播放器)、导航设备、电动牙刷，电子标签、照明设备、遥控、鱼浮以及可穿戴设备(例如，智能手表)的小型电子设备中。然而，实施方式不限于此。应用可以包括配备有无线电力传输装置并且具有可充电电电池的任何设备。
图1是示出根据相关技术的无线电力发射器中的检测信号传输过程的图。
参照图1，无线电力发射器可以配备有三个传输线圈111、112和113。每个传输线圈都可以具有与其他传输线圈部分重叠的区域，并且无线电力发射器以预定义的次序顺序地发送用于通过各个传输线圈来感测无线电力接收器的存在的预定的检测信号117、127，例如，数字ping信号。
如图1所示，无线电力发射器可以通过由附图标记110指示的初级检测信号传输过程来顺序地发送检测信号117，并且识别从无线电力接收器115接收信号强度指示符或信号强度指示符116的传输线圈111和112。随后，无线电力发射器可以通过由附图标记120指示的次级检测信号传输过程来顺序地发送检测信号127，识别呈现更好的电力传输效率(或充电效率)的传输线圈，即，传输线圈与接收线圈之间、接收信号强度指示符126的传输线圈111与传输线圈112之间的更好的对准，并且执行控制操作以，通过所识别的传输线圈来发送电力，即执行无线充电。
使无线电力发射器执行如图1所示的两个检测信号传输过程旨在更准确地识别与无线电力接收器的接收线圈更好地对准的传输线圈。
如果如图1的附图标记110和120指示的那样由第一传输线圈111和第二传输线圈112接收信号强度指示符116和126，则无线电力发射器基于由第一传输线圈111和第二传输线圈112中的每个接收的信号强度指示符126来选择呈现最佳对准的传输线圈，并且使用所选择的传输线圈来执行无线充电。
图2是示出WPC标准中定义的无线电力传输过程的状态转变图。
参照图2，根据WPC标准从发射器到接收器的电力传输被大致分成选择阶段(Selection Phase)210、ping阶段(Ping Phase)220、识别和配置阶段(Identificationand Configuration Phase)230以及电力传送阶段(Power Transfer Phase)240。
选择阶段210可以是当在开始或保持电力传输时检测到特定错误或特定事件时发生转变的阶段。此处，将通过以下描述来阐明特定错误和特定事件。另外，在选择阶段210中，发射器可以监测对象是否存在于接口表面处。当发射器检测到被放置在接口表面上的对象时，可以转变至ping阶段220(S201)。在选择阶段210中，发射器可以发送非常短的脉冲模拟ping信号，并且基于传输线圈的电流变化来感测接口表面的有效区域(active area)中是否存在对象。
当发射器在ping阶段220中检测到对象时，其激活接收器并且发送数字ping，以识别接收器是否是WPC标准兼容的接收器。如果发射器在ping阶段220没有从接收器接收到针对数字ping的响应信号(例如，信号强度指示符)，则它可以转变回至选择阶段210(S202)。此外，如果发射器从接收器接收到指示电力传输完成的信号，即充电完成信号，则发射器可以转变至选择阶段210(S203)。
一旦ping阶段220完成，发射器可以转变至识别和配置阶段230，以用于识别接收器并且收集关于接收器的配置和状态信息(S204)。
在识别和配置阶段230中，如果接收到非预期的数据包(非预期的数据包)、在预定的时间内未接收到期望的数据包(超时)、数据包传输中存在错误(传输错误)或者没有签订电力传输合同(无电力传输合同)，则发射器可以转变至选择阶段210(S205)。
一旦接收器的识别和配置完成，发射器可以转变至发送无线电力的电力传送阶段240(S206)。
在电力传送阶段240中，如果接收到非预期的数据包、在预定义时间(超时)未接收到期望的数据包、出现违反预建立的电力传送契约以及充电完成(S207)，则发射器可以转变至选择阶段210。
此外，在电力传送阶段240中，如果电力传送契约需要根据发射器的状态的变化重新配置，则发射器可以转变至识别和配置阶段230(S208)。
可以基于与发射器和接收器有关的状态和特性信息来设置上述电力传输契约。例如，发射器状态信息可以包括关于最大可发送电力量的信息和关于可接受的接收器的最大数目的信息，并且接收器状态信息可以包括关于所需电力的信息。
图3是示出PMA标准中定义的无线电力传输过程的状态转变图。
参考图3，根据PMA标准从发射器至接收器的电力传输被大致分为待机阶段(Standby Phase)310、数字ping阶段(Digital Ping Phase)320、识别阶段(Identification Phase)330、电力传送阶段(Power Transfer Phase)340以及充电结束阶段(End of Charge Phase)350。
待机阶段310可以是用于在执行用于电力传输的接收器识别过程或者保持电力传输时检测到特定错误或特定事件的情况下执行转变的阶段。这里，将通过下面的描述来阐明特定错误和特定事件。另外，在待机阶段310中，发射器可以监测在充电表面上是否存在对象。当发射器检测到放置在充电表面上的对象或者RXID重试正在进行时，发射器可以转变至数字ping阶段320(S301)。这里，RXID是分配给PMA兼容接收器的唯一标识符。在待机阶段310中，发射器可以发送非常短的脉冲的模拟ping，并且基于传输线圈的电流变化来感测在接口表面(例如，充电底座)的有效区域中是否存在对象。
在转变至数字ping阶段320时，发射器发出数字ping信号，以识别检测到的对象是否是PMA兼容接收器。当通过由发射器发送的数字ping信号将充足的电力供应到接收终端时，接收器可以根据PMA通信协议调制接收到的数字ping信号，并向发射器发送预定的响应信号。这里，响应信号可以包括指示由接收器接收的电力的强度的信号强度指示符。当在数字ping阶段320接收到有效的响应信号时，接收器可以转变至识别阶段330(S302)。
如果在数字ping阶段320未接收到响应信号或者确定接收器不是PMA兼容接收器(即，异种对象检测(FOD))，则发射器可以转变至待机阶段310(S303)。作为示例，异种对象(FO)可以是包括硬币和钥匙的金属对象。
在识别阶段330中，如果接收器识别过程失败或者需要重新执行以及如果接收器识别过程未在预定义的时间内完成，则发射器可以转变至待机阶段310(S304)。
如果发射器成功识别接收器，则发射器可以从识别阶段330转变至电力传送阶段340并开始充电(S305)。
在电力传送阶段340中，如果未在预定的时间内(超时)接收到期望的信号、检测到异种对象(FO)或者传输线圈的电压超过预定义的参考值，则发射器可以转变至待机阶段310(S306)。
另外，在电力传送阶段340中，如果由设置在发射器中的温度传感器检测到的温度超过预定的参考值，则发射器可以转变至充电结束阶段350(S307)。
在充电结束阶段350中，如果发射器确定接收器已经从充电表面移除，则发射器可以转变至待机状态310(S309)。
另外，如果在经过预定时间之后超温状态下测量到的温度降至低于参考值，则发射器可以从充电结束阶段350转变至数字ping阶段320(S310)。
在数字ping阶段320或电力传送阶段340中，当从接收器接收到充电结束(EOC)请求时，发射器可以转变至充电结束阶段350(S308和S311)。
图4和图5是示出根据本公开内容的实施方式的通过使用分配给各个传输线圈的不同频率同时发送检测信号来识别无线电力接收器的方法的图。
参照图4，无线电力发射器可以配备有三个传输线圈411、412以及413。
每个传输线圈可以具有与其他传输线圈部分重叠的区域。无线电力发射器可以通过每个传输线圈发送模拟ping信号，或者可以在当使用预定的检测传感器检测到传导对象的存在时发送预定检测信号417和427(例如，数字ping信号)，以用于识别对象是否是能够使用分配给各个传输线圈的特定频率同时进行无线充电的无线电力接收器。
例如，参照图4，分别被分配给第一至第三传输线圈411、412和413的频率可以是f1、f2和f3，并且f1，f2和f3可以具有不同的值。
特别地，如图4所示，根据本实施方式的无线电力发射器可以使用在初级检测信号传输过程410中被分配给各个传输线圈的不同频率来同时发送检测信号418。
随后，在次级检测信号传输过程420中，检测信号428可以被控制成仅通过已经在初级检测信号传输过程410中接收到信号强度指示符的传输线圈411和412发送。然后，无线电力发射器可以基于在次级检测信号传输过程420中接收到的信号强度指示符的值来选择传输线圈(即，选择频率)以用于电力传输。
在次级检测信号传输过程420中接收的信号强度指示符之间，如果通过频率f1(即，第一传输线圈411)接收的信号强度指示符的值大于通过频率f2(即，第二传输线圈412)接收的信号强度指示符的值，则无线电力发射器可以确定应当使用频率f1(即，第一传输线圈411)来执行无线电力传输。此处，信号强度指示符的较大值可以意味着在接收终端处接收到较高强度的电力。
例如，可以基于接收终端的整流器的输出电力的强度来确定信号强度指示符，但是实施方式不限于此。可以基于DC/DC转换器或电池的后端的输出电压来确定信号强度指示符。
根据图4的实施方式的检测信号418和428可以是WPC标准和PMA标准中定义的数字ping信号。
参照图5，根据本公开内容的另一实施方式的无线电力发射器可以配备有五个传输线圈511至515。在第一差分检测信号传输过程510期间，无线电力发射器可以针对各个线圈使用不同的频率f1、f2、f3、f4和f5同时发送检测信号518。此时，无线电力发射器可以从无线电力接收器501接收到与由第一至第三传输线圈511、512、513发送的检测信号相对应的信号强度指示符517。
在这种情况下，在次级检测信号传输过程520中，无线电力发射器可以执行控制操作，使得检测信号528仅通过在初级检测信号传输过程中接收到信号强度指示符517的第一至第三传输线圈511、512和513来发送而不通过第四和第五传输线圈514和515来发送。
无线电力接收器501可以选择与在次级检测信号传输过程520期间接收到的检测信号中的最强检测信号相对应的频率。此处，假设所选择的频率是f2。在这种情况下，无线电力接收器501可以仅发送与通过频率f2接收的检测信号相对应的信号强度指示符。
此后，无线电力发射器可以使用在次级检测信号传输过程520期间接收到信号强度指示符527的传输线圈512(即，频率f2)执行接收器识别过程和电力传输过程。
图6是示出根据本公开内容的实施方式的能够使用分配给各个传输线圈的不同频率发送检测信号的多线圈无线电力发射器的结构的框图。
参照图6，无线电力发射器600可以包括电力转换单元610、电力传输单元620、调制单元630、解调单元631、控制器640以及检测信号传输定时器660。应当注意的是，上述的无线电力发射器600的元件不一定是必需的元件，并且因此，无线电力发射器可以被配置成包括更多或更少的元件。
如图6所示，当从电源单元650供应电力时，电力转换单元610可以用于将电力转换成具有预定的强度的电力。
为此，电力转换单元610可以包括DC/DC转换器611、电力传感器612以及放大器613。
DC/DC转换器611可以用于根据控制器640的控制信号将从电源单元650供应的DC电力转换成具有特定强度的DC电力。
电力传感器612可以测量经DC转换的电力的电压/电流等，并且将其提供至控制器640。
控制器640可以基于由电力传感器612测量的电压/电流的值适应性地切断从电源单元650供应的电力或供应至放大器613的电力。为此，在电力转换单元610的一侧还可以设置用于切断从电源单元650供应的电力或者供应至放大器613的电力的预定的电力切断电路。
放大器613可以根据控制器640的控制信号来调节经DC/DC转换的电力的强度。例如，控制器640可以通过解调单元631来接收由无线电力接收器生成的预定的电力控制信号，并且根据所接收的电力控制信号来调节放大器613的放大系数。
电力传输单元620可以包括开关621、载波发生器622和传输线圈623。
载波发生器622可以用于通过将具有特定频率的AC分量插入到通过开关621接收的放大器613的DC输出电力中来生成AC电力，并且将AC电力发送至相应的传输线圈。在这种情况下，发送至各个传输线圈的AC电力的频率可以彼此不同。
如图6所示，电力传输单元620可以包括用于控制放大器613的至传输线圈的输出电力的传输的开关621和第一至第n传输线圈622。
控制器640可以控制开关621，以在初级检测信号传输过程期间通过第一至第n传输线圈622同时发送检测信号。此时，控制器640可以通过检测信号传输定时器660来识别发送检测信号的时间。当时间达到检测信号传输持续时间时，控制器640可以控制开关621以通过相应的传输线圈发送检测信号。
此外，在初级检测信号传输过程期间，控制器640可以接收预定的传输线圈标识符以及通过相应的传输线圈接收的信号强度指示符，预定的传输线圈标识符用于识别从解调单元631接收到信号强度指示符的传输线圈。随后，在次级检测信号传输过程中，控制器640可以控制开关621，使得可以仅通过在初级检测信号传输过程期间接收到信号强度指示符的传输线圈来发送检测信号。在另一示例中，当存在第一差分检测信号传输过程期间接收到信号强度指示符的多个传输线圈时，控制器640可以将接收到具有最大值的信号强度指示符的传输线圈确定为要在次级检测信号传输过程中发送检测信号的传输线圈，并且根据确定结果来控制开关621。
调制单元630可以调制由控制器640生成的控制信号，并且将经调制的控制信号传送至开关621。此处，用于调制控制信号的调制方案可以包括频移键控(FSK)、曼彻斯特编码(Manchester Coding)、相移键控(PSK)和脉宽调制。
当检测到通过传输线圈接收的信号时，解调单元631可以解调所检测到的信号，并且将经解调的信号发送至控制器640。此处，经解调的信号可以包括信号控制指示符、无线电力传输期间的电力控制的误差校正(EC)指示符、EOC(充电结束)指示符以及过电压/过电流/过热指示符，但是实施方式不限于此。经解调的信号可以包括用于识别无线电力接收器的状态的各种类型的状态信息。
此外，解调单元631可以识别接收经解调信号的传输线圈，并且向控制器640提供与所识别的传输线圈相对应的预定的传输线圈标识符。
另外，解调单元631可以解调通过传输线圈623接收到的信号并且将所解调的信号传送至控制器640。例如，所解调的信号可以包括但不限于信号强度指示符。所解调的信号可以包括关于无线电力接收器的各种类型的状态信息。
在示例中，无线电力发射器600可以使用与无线电力传输所使用的频率相同的频率通过带内(In-Band)通信来获取信号强度指示符，其中，执行带内通信以与无线电力接收器通信。
此外，无线电力发射器600不仅可以使用传输线圈623发送无线电力，而且还可以通过传输线圈623与无线电力接收器交换各种类型的信息。在另一示例中，应当注意的是，无线电力发射器600可以包括与每个传输线圈623相对应的独立线圈，并且使用独立线圈与无线电力接收器进行带内通信。
图7是示出与根据图6的无线电力发射器可操作地连接的无线电力接收器的结构的框图。
参照图7，无线电力接收器700可以包括接收线圈710、分配开关720、频率滤波器730、整流单元740、DC/DC转换器750、负载760、电力感测单元770、主控制器780、调制单元790以及解调单元791。
经由接收线圈710接收到的AC电力可以经由分配开关720被传送至频率滤波器730。此时，频率滤波器730可以对多个不同的载波频率进行滤波并且将经滤波的电力发送至整流单元740。整流单元740可以将经滤波的AC电力转换成DC电力，并且将DC电力发送至DC/DC转换器750。DC/DC转换器750可以将整流器DC输出电力的强度转换成负载760所需的强度，并且将所转换的电力传送至负载760。
电力感测单元770可以测量包括在整流单元740中的第一至第n整流器中的每个的DC输出电力的强度，并且将该强度提供给主控制器780。
例如，主控制器780可以识别使得测量的整流器DC输出电力的强度大于或等于预定的参考值的整流器，并且控制调制单元790使用与所识别的整流器对应的载波频率来发送信号强度指示符。也就是说，当整流器DC输出电力的强度大于或等于预定的参考值时，主控制器780可以确定已经接收到检测信号。在一旦接收到检测信号时，主控制器可以控制调制单元790使用被用于发送检测信号的载波频率来发送与检测信号对应的信号强度指示符。
在另一示例中，解调单元791可以对频率滤波器730的输出或者整流单元740的输出进行解调，以识别是否接收到检测信号，并且可以向主控制器780提供关于被用于发送所识别的检测信号的载波频率的信息。此时，主控制器780可以使用与用于发送所识别的检测信号的载波频率相同的频率来控制要通过调制单元790发送的信号强度指示符。
图8是示出根据本公开内容的实施方式的能够针对各个传输线圈使用不同频率发送检测信号的多线圈无线电力发射器中的多线圈无线充电方法的流程图。
参照图8，无线电力发射器可以使用分配给设置于此的N个传输线圈的不同频率(即，载波频率)来同时发送第一检测信号(S801)。
无线电力发射器可以识别接收到信号强度指示符的至少一个频率(S803)，并且仅使用所识别的至少一个频率来发送第二检测信号(S805)。
无线电力发射器可以基于响应于第二检测信号而接收到的信号强度指示符来选择使得从无线电力接收器接收到最高电力强度的频率(S807)。作为示例，可以存在根据第二检测信号的传输通过无线电力发射器中的传输线圈接收的多个信号强度指示符。在这种情况下，无线电力发射器可以使用接收到具有最大值的信号强度指示符的传输线圈，以用于向无线电力接收器进行电力传输。
此后，无线电力发射器可以使用与所选择的频率相对应的传输线圈发送电力(S809)。
图9是示出根据本公开内容的实施方式的能够接收针对各个传输线圈使用不同频率发送的检测信号的无线电力接收器中的多线圈无线充电方法的流程图。
参照图9，无线电力接收器可以将通过接收线圈接收的AC信号分配给N个频率滤波器，并且然后基于分别连接至N个频率滤波器的N个整流器的输出电力值来识别接收到第一检测信号的至少一个频率(S901)。
无线电力接收器可以使用所识别的至少一个频率发送与第一检测信号相对应的信号强度指示符(S903)。
无线电力接收器可以基于通过与在操作S901中识别的至少一个频率对应的频率滤波器接收的第二检测信号的强度来选择一个频率以用于电力接收(S905)。
无线电力接收器可以使用在操作S905中选择的频率来发送与第二检测信号对应的信号强度指示符(S907)。
此后，无线电力接收器可以使用与在操作S907中选择的频率对应的频率滤波器和整流器将所接收的电力传送至负载以执行充电操作(S909)。
图10至图11是示出根据本公开内容的实施方式的通过同时发送针对各个传输线圈用不同代码加密的检测信号来识别无线电力接收器的方法的图。
参照图10，无线电力发射器可以包括三个传输线圈1011、1012和1013。在下文中，为了简单起见，三个传输线圈将分别被称为第一传输线圈1011、第二传输线圈1022和第二传输线圈1022。
每个传输线圈可以具有与其他传输线圈部分重叠的区域，并且无线电力发射器可以发送模拟ping信号，以通过每个传输线圈中来感测可充电区域中的导电对象的存在。
在另一示例中，无线电力发射器可以包括用于感测可充电区域中是否存在对象的预定的传感器，并且可以基于检测传感器的检测结果来检测导电对象的存在。
如果检测到导电对象的存在，则无线电力发射器可以对预定的检测信号1018和1028进行编码和(或)调制，并且然后同时发送该预定的检测信号1018和1028，预定的检测信号1018和1028可以是PMA标准和WPC标准中定义的数字ping信号，用于识别对象是否是使用不同地分配给第一至第三传输线圈中的每个的特定代码的无线可充电的无线电力接收器。
此处，采用的代码可以是由于代码之间缺乏相关性而使得编码信号之间的干扰最小化并且有助于接收终端处的信号的区分的代码。可以使用正交码(Orthogonal code)或沃尔什码(Walsh code)，但是实施方式不限于此。
正交码或沃尔什码可以被用作用于获取扩频增益的扩频码。此外，可以利用预定的PN(伪噪声)码对扩频信号进行编码以用于加密。
例如，参照图10，分配给第一至第三传输线圈1011、1012和1013中的每个的代码可以是与彼此具有正交性的C1、C2和C3。
特别地，如图10所示，根据本实施方式的无线电力发射器可以在初级检测信号传输过程1010期间同时发送使用分配给各个相应传输线圈的不同代码编码的检测信号1018。随后，在次级检测信号传输过程1020中，无线电力发射器可以执行控制操作以仅通过在初级检测信号传输过程1010期间接收到信号强度指示符的传输线圈1011和1012来发送第二检测信号1028。
然后，无线电力发射器可以基于在次级检测信号传输过程1020中接收到的信号强度指示符的值来选择传输线圈(即，代码)，以用于电力传输的。
如果在次级检测信号传输过程1020中接收到的信号强度指示符之间，通过代码C1(即，第一传输线圈1011)接收到的信号强度指示符的值大于通过代码C2(即，第二传输线圈1012)接收到的信号强度指示符的值，则无线电力发射器可以控制代码C1(即，第一传输线圈1011)，以被用于无线电力接收器的电力传输。此处，信号强度指示符的较大值意味着在接收终端处接收到较高强度的电力。
例如，可以基于接收终端的整流器的输出电力的强度来确定信号强度指示符，但是实施方式不限于此。可以基于DC/DC转换器的后端或电池的输出电压来确定信号强度指示符。
根据图10的实施方式的检测信号1018和1028可以是WPC标准和PMA标准中定义的数字ping信号。
参照图11，根据本公开内容的另一实施方式的无线电力发射器可以包括五个传输线圈1111至1115。在初级检测信号传输过程1110期间，无线电力发射器可以同时发送针对各个传输线圈使用不同代码C1、C2、C3、C4和C5编码的检测信号1118。此时，无线电力发射器可以从无线电力接收器1101接收与由第一至第五传输线圈1111至1115发送的检测信号相对应的信号强度指示符1117。
在这种情况下，在次级检测信号传输过程1120中，无线电力发射器可以执行控制操作，使得仅通过在初级检测信号传输过程1120中接收到信号强度指示符1117的第一至第三传输线圈1111、1112和1113来发送检测信号1128，并且没有通过第四传输线圈1114和第五传输线圈1115发送的检测信号。
无线电力接收器1101可以选择与在次级检测信号传输过程1120期间接收到的检测信号中的具有最高强度的检测信号相对应的代码。此处，假设所选择的代码是C2。在这种情况下，无线电力接收器1101可以仅对与使用代码C2编码的检测信号相对应的信号强度指示符进行编码并且发送该信号强度指示符。
此后，无线电力发射器可以使用在次级检测信号传输过程1120期间接收到信号强度指示符1127的传输线圈1112(即，代码C2)来执行接收器识别过程和电力传输过程。
图12是示出根据本公开内容的实施方式的能够发送针对各个传输线圈使用不同代码加密的检测信号的无线电力发射器的结构的框图。
参照图12，无线电力发射器1200可以包括电力转换单元1210、电力传输单元1220、调制单元1230、解调单元1231、控制器1240和检测信号传输定时器1260。应当注意的是，上面描述的无线电力发射器1200的元件不一定是必需的元件，并且因此无线电力发射器可以被配置成包括更多或更少的元件。
如图12所示，当从电源1250供应电力时，电力转换单元1210可以将电力转换成预定的强度。
为此，电力转换单元1210可以包括DC/DC转换器1211、电力传感器1212和放大器1213。在另一示例中，在从电源单元1250供应的电力是AC电力的情况下，电力转换单元1210还可以包括AC/DC转换器(未示出)。
DC/DC转换器1211可以用于根据控制器1240的控制信号将从电源单元1250供应的DC电力转换成具有特定强度的DC电力。
电力传感器1212可以测量经DC转换的电力的电压/电流等，并且将该电压/电流等提供给控制器1240。作为另一示例，无线电力发射器600还可以包括用于测量内部温度的温度传感器(未示出)。在这种情况下，当确定内部温度升高到预定参考值以上并且处于过热状态时，控制器1240可以切断从电源单元1250供应的电力或者控制电力转换单元1210以减小由电力传输单元1260输出的电力的强度。
控制器1240可以基于由电力传感器1212测量的电压/电流的值来适应性地切断从电源单元1250供应的电力或供应至放大器1213的电力。为此，还可以在电力转换单元1210的一侧设置用于切断从电源单元1250供应的电力或供应至放大器1213的电力的预定的电力切断电路。
放大器1213可以根据控制器1240的控制信号来调节经DC/DC转换的电力的强度。例如，控制器1240可以通过解调单元1231来接收由无线电力接收器生成的预定的电力控制信号，并且根据所接收的电力控制信号来调节放大器1213的放大系数。
电力传输单元1220可以包括开关1221、编码单元1222、操作频率生成器1223和传输线圈1223。
编码单元1222可以生成特定代码，并且将所生成的代码编码到通过开关1221接收的放大器1213的DC输出电力信号中，并且然后将所编码的信号提供给操作频率生成器1223。此处，分配给各个传输线圈的代码可以彼此不同。如图12所示，编码单元1222可以包括被配置为利用不同代码执行编码的N个编码器。
操作频率生成器1223可以用于将要用于电力传输的特定载波频率信号加载到编码信号上。携带载波频率的信号可以被传送至传输线圈1224并且被无线地发送。
控制器1240可以控制开关1221在初级检测信号传输过程期间通过第一至第n传输线圈1224同时发送检测信号。此时，控制器1240可以通过检测信号传输定时器1260来识别发送检测信号的时间。当时间达到检测信号传输持续时间时，控制器1240可以控制开关1221通过相应的传输线圈发送检测信号。
此外，在初级检测信号传输过程期间，控制器1240可以接收预定的传输线圈标识符以及通过相应的传输线圈接收的信号强度指示符，以用于识别从解调单元1231接收到信号强度指示符的传输线圈。随后，在次级检测信号传输过程中，控制器1240可以控制开关1221，使得可以仅通过在初级检测信号传输过程期间接收到信号强度指示符的传输线圈来发送检测信号。在另一示例中，当存在在第一差分检测信号传输过程期间接收到信号强度指示符的多个传输线圈时，控制器1240可以将接收到具有最大值的信号强度指示符的传输线圈确定为在次级检测信号传输过程中要发送检测信号的传输线圈，并且根据确定的结果来控制开关1221。
调制单元1230可以调制由控制器1240生成的控制信号，并且将所调制的控制信号传送至开关1221。此处，用于调制控制信号的调制方案可以包括频移键控(FSK)、曼彻斯特编码(Manchester Coding)、相移键控(PSK)以及脉宽调制。
当检测到通过传输线圈接收的信号时，解调单元1231可以解调所检测到的信号，并且将所解调的信号发送至控制器1240。此处，所解调的信号可以包括信号控制指示符，无线电力传输期间的电力控制的误差校正(EC)指示符、充电结束(EOC)指示符以及过电压/过电流/过热指示符，但是实施方式不限于此。所解调的信号可以包括用于识别无线电力接收器的状态的各种类型的接收器状态信息。
此外，解调单元1231可以识别接收所解调的信号的传输线圈，并且向控制器1240提供与所识别的传输线圈相对应的预定的传输线圈标识符。
另外，解调单元1231可以解调通过传输线圈1223接收的信号，并且将经解调的信号传送至控制器1240。例如，所解调的信号可以包括信号强度指示符。
在示例中，无线电力发射器1200可以通过与被用于发送检测信号的传输线圈相同的传输线圈来接收利用与被用于发送检测信号的代码相同的代码编码的信号强度指示符。
也就是说，无线电力发射器1200不仅可以使用传输线圈1224发送无线电力，而且还可以通过带内通信与无线电力接收器交换各种类型的信息。
在另一示例中，应当注意的是，无线电力发射器1200可以包括与每个传输线圈1223相对应的独立的线圈，并且使用独立的线圈与无线电力接收器进行带内通信。
图13是示出与根据图12的无线电力发射器可操作地连接的无线电力接收器的结构的框图。
参照图13，无线电力接收器1300可以包括接收线圈1310、操作频率滤波器1320、解码单元1330、整流单元1340、DC/DC转换器1350、负载1360、电力感测单元1370、主控制器1380、调制单元1390以及解调单元1391。
通过接收线圈1310接收到的AC电力信号可以在通过操作频率滤波器1320从其去除操作频率分量之后被转换成基带，然后被传送至解码单元1330。
解码单元1330可以包括用于解码利用多个不同代码编码的信号的第一至第n解码器。
可以将由解码单元1330解码的信号传送至整流单元1340。
整流单元1340可以将所解码的AC电力转换成DC电力，并且将DC电力传送至DC/DC转换器1350。DC/DC转换器1350可以将整流器DC输出电力的强度转换成负载1360所需的强度，并且将所转换的电力传送至负载1360。
电力感测单元1370可以测量包括在整流单元1340中的第一至第n整流器中的每个的DC输出电力的强度，并且将该强度提供给主控制器1380。
例如，主控制器1380可以识别使得测量的整流器DC输出电力的强度大于或等于预定的参考值的整流器，并且控制调制单元1390使用与所识别的整流器对应的代码来发送信号强度指示符。具体地，当整流器DC输出电力的强度大于或等于预定的参考值时，主控制器1380可以确定已经接收到检测信号。在一旦接收到检测信号时，主控制器可以控制调制单元1390使用被用于发送检测信号的代码发送与检测信号相对应的信号强度指示符。
在另一示例中，解调单元1391可以对解码单元1330的各个解码器的输出进行解调，以识别是否接收到检测信号，并且可以向主控制器1380提供关于被用于编码所识别的检测信号的代码的信息。此时，主控制器1380可以控制使用与被用于发送所识别的检测信号的代码相同的代码通过调制单元790发送信号强度指示符。
图14是示出根据本公开内容的实施方式的能够发送针对各个传输线圈使用不同代码加密的检测信号的多线圈无线电力发射器中的多线圈无线充电方法的流程图。
参照图14，无线电力发射器可以通过N个传输线圈同时发送使用分配给N个传输线圈中的每个的不同代码编码的第一检测信号(S1401)。
无线电力发射器可以识别接收到信号强度指示符的至少一个传输线圈，并且识别被用于对通过所识别的至少一个传输线圈发送的第一检测信号进行编码的至少一个代码(S1403)。
无线电力发射器可以仅使用所识别的至少一个代码来发送所编码的第二检测信号(S1405)。
无线电力发射器可以基于响应于第二检测信号而接收的信号强度指示符来选择具有最高接收电力强度的代码(S1407)。也就是说，无线电力发射器可以基于所选择的代码来识别传输线圈，以用于向无线电力接收器进行电力传输。
无线电力发射器可以使用所选择的代码对电力信号进行编码，然后使用与所选择的代码相对应的传输线圈来发送电力(S1409)。
图15是示出根据本公开内容的实施方式的能够接收针对各个传输线圈使用不同代码发送的检测信号的无线电力接收器中的多线圈无线充电方法的流程图。
参照图15，无线电力接收器可以通过操作频率滤波器来传递通过接收线圈接收的特定操作频带的AC信号并且获取基带信号(S1501)。
无线电力接收器可以将所获取的基带信号传递给第一至第n解码器，并且识别接收第一检测信号的至少一个解码器(S1503)。
无线电力接收器可以使用与所识别的解码器对应的至少一个代码对与所接收的第一检测信号对应的信号强度指示符进行编码，并且发送所编码的信号强度指示符(S1505)。
无线电力接收器可以基于通过在操作S1503中识别的至少一个解码器接收到的第二检测信号的强度来选择用于电力接收的代码(S1507)。
无线电力接收器可以利用所选择的代码对与所接收的第二检测信号相对应的信号强度指示符进行编码，并且发送所编码的信号强度指示符(S1509)。
此后，无线电力接收器可以经由与所选择的代码对应的解码器来接收电力(S1511)。
图16是示出根据本公开内容的实施方式的配备有多个传输线圈的无线电力传输系统的图。
如图16所示，安装在无线电力传输系统1600的充电底座上的多个传输线圈可以被分成第一至第六组1610至1660。在下面描述的实施方式中，假定组的数目是6，并且每个组具有9个传输线圈(第一至第九传输线圈)。然而，应当注意的是，这仅仅是示例，并且组的总数和分配给每个组的传输线圈的数目可以根据无线电力传输系统1600的配置和目的而变化。
参照图16，第一至第六组1610至1660中的每个可以包括九个传输线圈。每个组中的传输线圈在图16中被示出为彼此间隔开，但是这仅仅是一个实施方式。在本公开内容的另一实施方式中，每个组中的传输线圈可以被布置成彼此部分重叠。
无线电力传输系统1600不仅可以控制每个组的操作，而且还可以控制每个组中的每个传输线圈的操作。也就是说，无线电力传输系统1600可以控制要通过组中的特定传输线圈发送的电力。
无线电力传输系统1600可以逐组地顺序地发送用于识别无线电力接收装置1670的预定第一检测信号(例如，基于WPC或PMA标准的数字ping)。作为示例，无线电力传输系统1600可以按照预定的次序(例如，第一组1610→第二组1620→第三组1630→第四组1640→第五组1650→第六组1660)针对每个组顺序地发送第一检测信号。此时，发送第一检测信号的传输线圈可以是位于每个组的中心处的传输线圈，但是这仅仅是一个实施方式。应当注意的是，可以由设计者改变发送第一检测信号的传输线圈。
根据本公开内容的另一实施方式的无线电力传输系统1600可以以预定的周期性间隔来控制用于识别无线电力接收装置1670的要从所有组同时发送的预定的第一检测信号。此时，用于发送第一检测信号的操作频率对于所有组可以是相同的或者在各组之间是不同的。例如，如果发送第一检测信号的传输线圈是位于每个组的中心处的传输线圈，并且发送第一检测信号的传输线圈彼此充分间隔开使得在组之间没有干扰出现，则可以允许所有组使用相同的频率发送第一检测信号。
另一方面，如果在以相同频率发送第一检测信号的传输线圈之间出现干扰，则可以使用预先分配给各个组的不同频率来发送第一检测信号。
根据本公开内容的另一实施方式的无线电力传输系统1600可以使用预先分配给各个组的预定代码对用于识别无线电力接收装置1670的预定的第一检测信号进行编码，并且控制使用特定的操作频率发送所编码的第一检测信号。此处，在对第一检测信号进行编码时使用的代码可以是由于代码之间缺乏相关性而使所编码的信号之间的干扰最小化并且有助于在接收终端处对信号进行区分的复用代码。例如，正交码(Orthogonal code)或沃尔什码(Walsh code)可以被用作复用代码，但是实施方式不限于此。正交码或沃尔什码可以被用作用于获取扩频增益的扩频码。此外，可以利用预定的PN(伪噪声)码对扩频信号进行编码以用于加密。
在另一示例中，无线电力传输系统1600可以将传输线圈改变为以预定周期性间隔在每个组中发送第一检测信号。例如，如由附图标记1610所示的区域所示，无线电力传输系统1600可以使用位于第一组1610的中心处的传输线圈发送第一检测信号，然后可以随后通过第二至第九传输线圈来顺序地发送第一检测信号。
如果接收到与第一检测信号相对应的信号强度指示符，则无线电力传输系统1600可以停止发送第一检测信号并且开始次级检测信号传输过程。
在次级检测信号传输过程期间，无线电力传输系统1600可以以组中的传输线圈的预定次序来顺序地发送第二检测信号。随后，无线电力传输系统1600可以基于与所发送的第二检测信号相对应的所接收的信号强度指示符来选择在组中要被用于无线电力传输的传输线圈。此后，无线电力接收装置1670可以使用所选择的传输线圈进行无线充电。
当存在响应于通过各个组或子无线电力发射器发送的第一检测信号而接收的多个第一信号强度指示符时，即，当从多个组或子无线电力发射器接收到第一信号强度指示符时，根据本公开内容的另一实施方式的无线电力传输系统1600可以基于第一信号强度指示符来确定组或子无线电力发射器发送第二检测信号的次序。例如，与无线电力接收器的具有较大值(即，较高接收电力强度)的第一信号强度指示符对应的组或子无线电力发射器可以被确定为以更早地次序发送第二检测信号。
无线电力传输系统1600可以控制第一检测信号和第二检测信号中的每个的传输周期、传输持续时间和输出电压电平。
例如，第一检测信号和第二检测信号可以具有相同的传输周期、相同的传输持续时间和相同的输出电压电平。在另一示例中，可以将传输周期、传输持续时间和输出电压电平中的至少一个控制成在第一检测信号和第二检测信号之间不同。
图17是示出根据本公开内容的实施方式的无线电力传输系统中的第一检测信号传输过程的图。
参照图17，无线电力传输系统1600使用位于每个组的中心处的传输线圈来发送具有作为输出电压电平的第一输出电压电平v1、作为传输周期的第一检测信号传输周期t_period_first_detection_signal以及作为传输持续时间的第一检测信号传输持续时间t_duration_first_detection_signal的第一检测信号。
无线电力传输系统1600可以识别在初级检测信号传输过程期间从无线电力接收装置接收到信号强度指示符的组。
如果存在其接收到信号强度指示符的组，则无线电力传输系统1600可以使用组中的传输线圈来开始次级检测信号传输过程。当然，无线电力传输系统1600可以针对没有接收到与第一检测信号相对应的信号强度指示符的组控制连续地执行初级检测信号传输过程。
图18是示出根据本公开内容的实施方式的无线电力传输系统中的第二检测信号传输过程的图。
在图18所示的实施方式中，给出了在响应于通过第一组的第一传输线圈发送的第一检测信号而接收信号强度指示符的情况下从无线电力传输系统1600发送第二检测信号的方法的详细说明，但是这仅仅是实施方式。明显的是，接收到信号强度指示符的组可以根据充电区域中放置无线电力接收装置的位置而不同。
参照图18，当接收到与通过第一传输线圈发送的第一检测信号相对应的信号强度指示符时，无线电力传输系统可以使用第一组的传输线圈开始次级检测信号传输过程。此时，第一组中的传输线圈的第二检测信号传输次序可以根据由图18中的附图标记1610指示的区域中示出的编号的次序来确定，但是这仅仅是示例。应当注意的是，使用组中的传输线圈传输第二检测信号的次序可以根据实现方式而被不同地确定。
无线电力传输系统可以根据第二检测信号的预定的传输次序来针对每个传输线圈发送具有作为第二检测信号的输出电压电平的第二输出电压水平v2、作为传输周期的第二检测信号传输周期t_period_second_detection_signal以及作为传输持续时间的第二检测信号传输周期t_duration_second_detection_signal的第二检测信号。
图19是示出根据本公开内容的另一实施方式的在无线电力传输系统中针对每个组布置传输线圈的方法的视图。
参照图19，无线电力传输系统1900的传输线圈可以被分成第一至第六组1910至1960，并且包括在每个组中的传输线圈可以被布置成具有彼此重叠的特定区域。每个组中的传输线圈的重叠布置使得传输线圈和接收线圈能够更精确地对准。
应当注意的是，图19所示的布置传输线圈的方法可以被应用于交通工具无线充电系统，但是不限于此。它也可以被应用于其他领域。
参照图19，配备有无线电力接收装置和可充电电池的交通工具1970可以接收由无线电力传输系统1900发送的电力以对电池进行充电。
如图19所示，无线电力传输系统1900可以以预定的周期性间隔逐组地发送第一检测信号，以确定交通工具是否进入充电区域。此时，在每个组中发送第一检测信号的传输线圈可以是靠近交通工具的接入路径的传输线圈，但是实施方式不限于此。可以根据交通工具进入充电区域的速度、交通工具中通常安装无线电力接收装置的位置等来不同地确定传输线圈。
可以在根据本公开内容的另一实施方式的无线电力传输系统1900的一侧提供用于检测由交通工具轮子施加的压力的压力检测传感器。在这种情况下，无线电力传输系统1900可以基于压力检测传感器的检测结果来检测交通工具在充电区域中的位置，并且使用与所检测的交通工具位置对应的传输线圈来控制要被发送的检测信号。因此，可以防止通过不必要的传输线圈发送检测信号而因此浪费电力。具体地，无线电力传输系统1900可以通过压力检测传感器接收指示检测到大于或等于参考的压力的位置的信息，该信息可以是交通工具的四个车轮上的位置信息，并且可以基于所接收的位置信息选择传输线圈，以来发送检测信号。
例如，用于识别交通工具在充电区域中的位置的压力感测传感器可以是用于响应于压力变化而生成电信号的压电电缆，但是实施方式不限于此。压电电缆可以采取可以以各种形状和形式安装的同轴电缆的形式，但是实施方式不限于此。
根据本公开内容的另一实施方式的无线电力传输系统1900可以在入口的一侧设置用于检测交通工具是否进入的预定的交通工具检测传感器。在这种情况下，当由交通工具检测传感器检测到交通工具进入充电区域时，无线电力传输系统1900可以开始检测信号的发送。此时，可以使用基于压力检测传感器的检测结果选择的传输线圈来发送检测信号。
根据本公开内容的另一实施方式的无线电力传输系统1900可以从压力检测传感器接收指示充电区域中的以预定的周期性间隔检测到大于或等于参考值的压力的位置的信息。如果检测到大于或等于参考值的压力的位置保持不变达预定的时间，则无线电力传输系统1900可以确定交通工具已经完全停止。如果确定交通工具已经完全停止，则无线电力传输系统1900可以使用与交通工具的当前停止位置对应的传输线圈来开始检测信号传输过程，并且基于所接收的信号强度指示符来选择要被用于无线充电的传输线圈。
无线电力传输系统1900可以识别接收到与第一检测信号相对应的第一信号强度指示符的组，并且发送第二检测信号以用于选择用于使用在所识别的组中的传输线圈来对交通工具的电池进行充电的最佳传输线圈。例如，可以从左至右或从右至左地顺序地发送第二检测信号。
无线电力传输系统1900可以识别接收到与第二检测信号相对应的第二信号强度指示符的传输线圈，并且使用所识别的传输线圈中的至少一个开始对交通工具充电。当然，可以使用第二信号强度指示符具有大于或等于预定的参考值的传输线圈执行车辆充电。
如图19所示，无线电力接收装置安装的位置和无线电力接收装置的布置在交通工具型号之间可以不同。因此，可以同时被用于无线充电的传输线圈的数目在交通工具型号之间可以不同。相应地，根据本公开内容的实施方式的无线电力传输系统1900可以针对每个组基于根据第二检测信号接收的第二信号指示符来动态地确定要被用于交通工具的无线充电的传输线圈的数目。
图20是示出根据本公开内容的实施方式的无线电力传输系统的配置的框图。
参照图20，无线电力传输系统2000可以包括第一至第n子无线电力发射器2010和用于控制第一至第n子无线电力发射器的操作的主控制器2020。
子无线电力发射器中的每个都可以包括子控制器2011、电力转换单元2012、电力传输单元2013以及调制/解调单元2014。
子控制器2011在主控制器2020的控制下控制子无线电力发射器的整体操作。特别地，子控制器2011可以控制电力转换单元2012，以控制第一检测信号和第二检测信号的输出电压电平、传输周期以及传输持续时间。另外，子控制器2011可以接收由调制/解调单元2014解调的信号，或者可以向调制/解调单元2014发送要被发送至无线电力接收装置的信号。
调制/解调单元2014可以使用与被用于无线电力传输的频带相同的频带来执行与无线电力接收装置的通信，即带内通信，或者可以使用与被用于无线电力传输的频带不同的频带来执行与无线电力接收装置的通信，即带外通信。作为示例，带外通信可以包括但不限于蓝牙通信、RFID通信、ZigBee通信、UWB通信和Wi-Fi通信。
主控制器2020可以控制第一至第n子无线电力发射器2010以顺序或同时地发送第一检测信号。
主控制器2020可以检查是否接收到与从每个子无线电力发射器发送的第一检测信号相对应的第一信号强度指示符，并且基于所检查的结果来确定子无线电力发射器，以发送第二检测信号。
每个子无线电力发射器都可以包括多个传输线圈，并且主控制器2020可以将安装在每个子无线电力发射器中的所述多个传输线圈作为一组来管理。可以在每个子无线电力发射器的子控制器2011中定义并保持每个组中的要被用于发送第一检测信号的传输线圈以及每个组中的传输线圈的第二检测信号传输次序。
在另一示例中，当存在响应于通过各个组或子无线电力发射器发送的第一检测信号而接收的多个第一信号强度指示符时，即，当从多个组或子无线电力发射器接收到第一信号强度指示符时，主控制器2020可以基于第一信号强度指示符来确定组或子无线电力发射器发送第二检测信号的次序。例如，可以确定让与无线电力接收器的具有较大值(即，较高接收电力强度)的第一信号强度指示符对应的组或子无线电力发射器按更早地顺序发送第二检测信号。
一旦确定了发送第二检测信号的子无线电力发射器，主控制器2020就可以向子无线电力发射器的子控制器2011发送通知开始第二检测信号传输过程的预定的控制信号。
此时，子控制器2011可以控制电力转换单元2012和电力传输单元2013，以便根据预定义的第二检测信号传输次序来发送第二检测信号。
当响应于所发送的第二检测信号接收到第二信号强度指示符时，子控制器2011可以基于所接收的第二信号强度指示符来选择要被用于电力传输的至少一个传输线圈。此后，子控制器2011可以将包括选择结果的预定的控制信号发送至主控制器2020。
主控制器2020可以基于关于无线电力接收装置的各种类型的状态信息和/或从子控制器2011接收的选择结果来适应性地确定要供应至电力转换单元2011的电力的量或强度，并且将与所确定的电力的量或电力强度相对应的电力供应至电力转换单元2011。
根据本公开内容的实施方式的第一至第n子无线电力发射器2010可以在主控制器2020的控制下被并行地驱动。也就是说，无线电力传输系统2000可以同时针对多个无线电力接收装置发送电力以执行多重充电。
此外，根据本公开内容的实施方式，包括在电力传输单元2013中的传输线圈的数目和/或布置在子无线电力发射器之间可以不同。
此外，根据本公开内容的实施方式，被用于发送第一检测信号和/或第二检测信号的频率在子无线电力发射器之间可以不同。
此外，根据本公开内容的实施方式，用于对第一检测信号和/或第二检测信号进行编码的代码在子无线电力发射器之间可以不同。
此外，根据本公开内容的实施方式，第一至第n子无线电力发射器2010可以以预定次序发送第一检测信号或者以预定周期性间隔同时发送第一检测信号。
图21是示出根据本公开内容的实施方式的具有多个传输线圈的无线电力传输系统中的多线圈无线充电方法的流程图。
参照图21，无线电力传输系统可以将多个传输线圈分配给n个组(S2101)。在这种情况下，这些组可以具有所分配的相同数目和布置的传输线圈，但是这仅仅是实施方式。在本公开内容的另一实施方式中，所分配的传输线圈的数目和传输线圈的布置中的至少一个在组之间可以不同。
无线电力传输系统可以使用在各个组中指定的预定的传输线圈来顺序地发送第一检测信号(S2103)。应当注意的是，作为另一示例，无线电力传输系统可以使用在各个组中指定的预定的传输线圈同时发送第一检测信号。应当注意的是，用于发送第一检测信号的频率在组之间可以不同。
无线电力传输系统可以识别响应于通过每个组发送的第一检测信号接收到第一信号强度指示符的组(S2105)。在该操作中，应当注意到的是，可以识别多个组。
无线电力传输系统可以使用所识别的组中的分配的传输线圈发送第二检测信号(S2107)。在示例中，无线电力传输系统可以控制以传输线圈的预定义的次序发送第二检测信号。
无线电力传输系统可以基于响应于所发送的第二检测信号而接收的第二信号强度指示符来选择用于相应组中的每个组的电力传输的传输线圈(S2109)。
此后，无线电力传输系统可以使用所选择的传输线圈执行无线充电(S2111)。
根据本公开内容的实施方式的方法可以被实现为在计算机上执行并且存储在计算机可读记录介质中的程序。计算机可读记录介质的示例包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘以及光学数据存储设备。
计算机可读记录介质可以分布在通过网络连接的计算机系统中，并且计算机可读代码可以以分布的方式被存储在其上以及在其上被执行。实施方式所属领域的程序员可以容易地推断出用于实现上述方法的功能程序、代码和代码段。
对于本领域的技术人员明显的是，在不背离本公开内容的主旨和基本特征的情况下，可以以除了本文中所阐述的那些形式以外的特定形式来实施本公开内容。
因此，上面的实施方式应当在所有方面被解释为是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法定等同物来确定，并且落入所附权利要求的含义和等同范围内的所有变化旨在被包含在其中。
工业适用性
本公开内容涉及无线充电技术，并且可应用于其上安装有多个传输线圈以向无线电力接收器无线地发送电力的无线电力传输装置和包括多个无线电力传输装置的无线电力传输系统。

Claims (30)

1.一种具有多个传输线圈的无线电力传输系统，包括：
第一至第n子无线电力发射器，其每个都具有多个传输线圈，所述第一至第n子无线电力发射器被配置成发送第一检测信号；以及
主控制器，其被配置成基于是否接收到与所述第一检测信号相对应的第一信号强度指示符来识别发送第二检测信号的子无线电力发射器。
2.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，其中，所述主控制器将所述第二检测信号控制成通过接收到与所述第一检测信号相对应的所述第一信号强度指示符的子无线电力发射器来进行发送。
3.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，其中，通过设置在所述子无线电力发射器中的所述多个传输线圈中的特定的一个传输线圈来以周期性间隔发送所述第一检测信号。
4.根据权利要求3所述的无线电力传输系统，其中，所述传输线圈中的所述特定的一个传输线圈是位于所设置的多个传输线圈的中心处的传输线圈。
5.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，其中，所述第一至第n子无线电力发射器以预定的周期性间隔同时发送所述第一检测信号。
6.根据权利要求5所述的无线电力传输系统，其中，所述第一至第n子无线电力发射器使用分配给它们的不同频率来同时发送所述第一检测信号。
7.根据权利要求5所述的无线电力传输系统，其中，所述第一至第n子无线电力发射器使用分配给它们的不同代码来同时发送所述第一检测信号。
8.根据权利要求7所述的无线电力传输系统，其中，所述代码包括能够正交复用的复用代码。
9.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，其中，所述第一至第n子无线电力发射器以预定义的次序来发送所述第一检测信号。
10.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，其中，所述第一检测信号和所述第二检测信号是在WPC标准或PMA标准中定义的数字ping信号。
11.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，其中，基于与在所识别的子无线电力发射器中提供的多个传输线圈相对应的预定义的次序顺序地发送所述第二检测信号。
12.根据权利要求11所述的无线电力传输系统，其中，当所识别的子无线电力发射器包括多个识别的子无线电力发射器时，基于所述第一信号强度指示符来确定所识别的子无线电力发射器发送所述第二检测信号的次序。
13.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，其中，所述第一检测信号与所述第二检测信号之间在输出电压电平、传输周期和传输持续时间中的至少一个上不同。
14.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，其中，基于响应于由所识别的子无线电力发射器发送的所述第二检测信号而接收到的第二信号强度指示符，来选择要被用于进行电力传输的至少一个传输线圈。
15.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，其中，所述第一至第n子无线电力发射器中的每一个还包括：
子控制器，其被配置成执行与无线电力接收器的通信，
其中，所述主控制器基于从所述子控制器接收的关于所述无线电力接收器的状态信息和关于所选择的传输线圈的信息，来确定要被传送至所识别的子无线电力发射器的电力的强度。
16.一种在具有多个传输线圈的无线电力传输系统中的多线圈无线电力传输方法，所述方法包括：
将多个传输线圈分配给n个组中的每个组，其中，n是自然数；
在所述每个组中周期性地发送第一检测信号；
识别响应于所发送的第一检测信号而接收到第一信号强度指示符的组；
使用所识别的组中所分配的多个传输线圈来发送第二检测信号；并且
基于响应于所发送的第二检测信号而接收到的第二信号强度指示符，来选择特定于所识别的组的、要被用于进行电力传输的至少一个传输线圈。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，通过分配给每个组的多个传输线圈中的特定的一个传输线圈来以预定的周期性间隔发送所述第一检测信号。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述传输线圈中的所述特定的一个传输线圈是位于被设置于所述无线电力传输系统中的每个组中的多个传输线圈的中心处的传输线圈。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，与所述n个组相对应的第一至第n子无线电力发射器以预定的周期性间隔同时发送所述第一检测信号。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述第一至第n子无线电力发射器使用分配给它们的不同频率来同时发送所述第一检测信号。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述第一至第n子无线电力发射器使用分配给它们的不同代码来同时发送所述第一检测信号。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述代码包括能够正交复用的复用代码。
23.根据权利要求16所述的方法，其中，基于与分配给每个组的多个传输线圈相对应的预定义的次序发送所述第一检测信号。
24.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一检测信号和所述第二检测信号是在WPC标准或PMA标准中定义的数字ping信号。
25.根据权利要求16所述的方法，其中，基于与分配给所识别的组的多个传输线圈相对应的预定义的次序发送所述第二检测信号。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，当所识别的组包括多个识别的组时，基于所述第一信号强度指示符确定所识别的组发送所述第二检测信号的次序。
27.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一检测信号与所述第二检测信号之间在输出电压电平、传输周期和传输持续时间中的至少一个上不同。
28.一种具有多个传输线圈的交通工具无线电力传输系统，包括：
传感器，其被配置成感测进入充电区域的交通工具的当前位置；
第一至第n子无线电力发射器，其每个都具有多个传输线圈，所述第一至第n子无线电力发射器被配置成发送第一检测信号；以及
主控制器，其被配置成基于是否已接收到与所述第一检测信号相对应的第一信号强度指示符来识别发送第二检测信号的子无线电力发射器，
其中，使用与由所述传感器感测的交通工具的当前位置相对应的至少一个子无线电力发射器来发送所述第一检测信号。
29.根据权利要求28所述的无线电力传输系统，其中，所述传感器感测所述交通工具的轮子的压力，
其中，当感测到大于或等于预定的参考值的压力时，所述传感器将相应的位置信息发送至所述主控制器。
30.根据权利要求29所述的无线电力传输系统，其中，当所述位置信息保持不变达预定时间时，所述主控制器确定交通工具已经完全停止，
其中，当所述交通工具已经完全停止时，所述主控制器控制所述子无线电力发射器发送所述第一检测信号。
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