CN109699195A - 无线电力发送器、无线电力接收器及其操作方法 - Google Patents

无线电力发送器、无线电力接收器及其操作方法 Download PDF

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Abstract

一种用于控制用于对无线电力接收器进行充电的无线电力发送器的方法,可包括以下操作:发送用于充电的电力;从无线电力接收器接收指示充电完成的第一PRU动态信号,将用于通过负载变化检测无线电力接收器的信标施加到无线电力发送器的谐振电路,从无线电力接收器接收包括指示充电未被请求的信息的第一广告信号;并且忽略广告信号,维持信标的施加。

Description

无线电力发送器、无线电力接收器及其操作方法
技术领域
本公开总体涉及一种无线电力发送器、无线电力接收器及其操作方法,更具体地,涉及一种能够使用预定方案执行通信的无线电力发送器、无线电力接收器及其操作方法。
背景技术
由于移动终端的性质,使用可充电电池来驱动移动终端(诸如移动电话、个人数字助理(PDA)等),并且使用单独的充电装置向移动终端的电池供应电能。通常,充电装置和电池可具有分别安装在其外部的单独的接触端子,并且当接触端子接触时,充电装置和电池可电连接。
然而,在这样的接触类型充电方案中,接触端子向外凸出,并且因此容易被异物对象污染。作为结果,电池充电未被正确执行。另外,当接触端子被暴露在潮湿环境中时,电池充电也可能无法被正确执行。
最近,无线充电或非接触充电技术已发展起来,并且被用于电子装置以解决上述问题。
无线充电技术使用无线电力发送和接收,并且与例如在电池被放在充电板上而不将移动电话连接到单独的充电连接器的情况下电池自动充电的系统相应。通常,这项技术通过无线电动牙刷、无线电动剃须刀等已被人们所熟知。因为无线充电技术可用于对电子装置进行无线充电,所以无线充电技术可改善防水功能。另外,因为无线充电技术不需要有线充电器,所以无线充电技术还可改善电子装置的可携带性。因此,预计在即将到来的电动汽车时代,与该无线充电技术相关的技术将得到显著发展。
无线充电技术主要包括使用线圈的电磁感应方案、使用谐振的谐振方案以及将电能转换成微波然后发送微波的RF/微波辐射方案。
迄今为止,电磁感应方案被认为是主流技术,但是基于最近在国内外对于使用微波的超过几十米的无线电力发送的成功实验,预计在不久的将来所有电子产品无需电线而被随时随地无线充电的时代将要到来。
基于电磁感应的电力发送方法与在初级线圈和次级线圈之间发送电力的方案相应。当磁铁在线圈中移动时,产生感应电流。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来感应电流以便在接收端产生能量。这种现象称为磁感应,并且使用磁感应的电力发送方法具有高的能量发送效率。
针对谐振方案,MIT的Soljacic教授宣布了一种系统,即使将被充电的装置与充电装置相隔几米,也基于耦合模理论使用谐振方案的电力发送原理无线发送电力。MIT团队的无线充电系统使用物理中的共振概念,该概念描述当音叉以特定频率振荡时,例如,音叉旁边的酒杯以相同的频率振荡的现象。研究团队并不是令声音共振,而是令包含电能的电磁波谐振。众所周知,因为谐振电能仅直接传送给具有谐振频率的装置,而其未使用的部分被重新吸收到电磁场中而不是扩散到空气中,所以谐振电能不会像其他电磁波那样影响周围的机器或人体。
发明内容
技术问题
结合谐振方案,发布了A4WP标准。A4WP标准公开了当无线电力接收器完成充电时执行的过程。当充电完成时,无线电力接收器可将指示充电完成的信号发送到无线电力发送器,并且无线电力发送器可停止充电。随后,无线电力发送器可能需要进入省电模式,并且需要与完成充电的无线电力接收器再次执行充电相关过程,这是缺点。
做出本公开以便克服上述缺点。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及其操作方法提供一种在充电完成之后不再次执行充电相关过程的配置。
技术方案
根据本公开的一方面,提供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的控制方法。所述方法可包括:发送用于充电的电力;从无线电力接收器接收指示充电完成的第一PRU动态信号,将用于基于负载变化检测无线电力接收器的信标施加到无线电力发送器的谐振电路,从无线电力接收器接收包括指示充电未被请求的信息的第一广告信号;并且忽略广告信号,并维持信标的施加。
根据本公开的一方面,提供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。所述无线电力发送器可包括:谐振电路,被配置为发送用于充电的电力;通信单元,被配置为从无线电力接收器接收指示充电完成的第一PRU动态信号;和控制器,其中,控制器被配置为执行控制以执行以下操作:将用于基于负载变化检测无线电力接收器的信标施加到谐振电路;并且当由通信单元从无线电力接收器接收到包括指示充电未被请求的信息的第一广告信号时,忽略广告信号并且维持信标的施加。
根据本公开的一方面,提供了一种用于从无线电力发送器接收电力的无线电力接收器的控制方法。所述方法可包括:接收用于充电的电力;检测充电的完成;将指示充电完成的第一PRU动态信号发送到无线电力接收器,从无线电力发送器接收禁用充电功能的充电功能控制信号;将包括指示充电未被请求的信息的第一广告信号发送到无线电力发送器。
根据本公开的一方面,提供了一种用于从无线电力发送器接收电力的无线电力接收器。所述无线电力接收器可包括:谐振电路,被配置为接收用于充电的电力;控制器,被配置为检测充电的完成;和通信单元,被配置为将指示充电完成的第一PRU动态信号发送到无线电力接收器,从无线电力发送器接收禁用充电功能的充电功能控制信号,并且将包括指示充电未被请求的信息的第一广告信号发送到无线电力发送器。
有益效果
根据各种实施例,提供了一种在充电完成之后不再次执行充电相关过程的配置。因此,防止另一充电过程被执行,并且因此,可防止不必要的资源浪费和电力浪费。
附图说明
图1是示出无线充电系统的整体操作的概念图;
图2是示出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示图;
图3是示出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详细框图;
图4是示出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操作的流程图;
图5是示出根据本公开的另一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是由无线电力发送器施加的电量关于时间轴的图;
图7是示出根据本公开的实施例的无线电力发送器的控制方法的流程图;
图8是由根据图7的实施例的无线电力发送器施加的电量关于时间轴的图;
图9是示出根据本公开的实施例的无线电力发送器的控制方法的流程图;
图10是由根据图9的实施例的无线电力发送器施加的电量关于时间轴的图;
图11是示出根据本公开的实施例的在SA模式下的无线电力发送器和无线电力接收器的框图;
图12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13是示出根据用于与本公开进行比较的比较示例的信号发送和接收的概念图;
图14是示出根据本公开的各种实施例的信号发送和接收的概念图;
图15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16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17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18是示出根据本公开的各种实施例的电子装置和无线电力接收器的框图;
图19是示出根据本公开的各种实施例的无线电力接收器的框图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图更具体地描述本公开的各种实施例。应注意,附图中的相同组件都由相同的附图标记指定。在本公开的下面描述中,当可能使本公开的主题相当不清楚时,将省略本文中包含的已知功能和配置的详细描述。
将优先参照图1至图11描述适用于本公开的实施例的无线充电系统的概念,然后将参照图12至图19详细描述根据本公开的各种实施例的无线电力发送器。
图1是示出无线充电系统的整体操作的概念图。如图1所示,无线充电系统包括无线电力发送器100和至少一个无线电力接收器110-1、110-2、…、和110-n。
无线电力发送器100可将电力1-1、1-2、......、和1-n分别无线地发送到至少一个无线电力接收器110-1、110-2、......、和110-n。具体地,无线电力发送器100可仅将电力1-1、1-2、......和1-n无线地发送到经由预定的认证过程认证的无线电力接收器。
无线电力发送器100可实现与无线电力接收器110-1、110-2、......、和110-n的电连接。例如,无线电力发送器100可将电磁波形式的无线电力发送到无线电力接收器110-1、110-2、......、和110-n。
无线电力发送器100可执行与无线电力接收器110-1、110-2、......、和110-n的双向通信。这里,无线电力发送器100和无线电力接收器110-1、110-2、......、和110-n可处理包括预定数量的帧的包2-1、2-2、......、和2-n,或者发送和接收包。下面将更详细地描述帧。具体地,可将无线电力接收器实现为移动通信终端、PDA、PMP、智能电话等。
无线电力发送器100可无线地向多个无线电力接收器110-1、110-2、......、和110-n提供电力。例如,无线电力发送器100可经由谐振方案向多个无线电力接收器110-1、110-2、......、和110-n发送电力。当无线电力发送器100采用谐振方案时,优选的是,无线电力发送器100与多个无线电力接收器110-1、110-2、......、和1110-n之间的距离小于或等于30米。另外,当无线电力发送器100采用电磁感应方案时,优选的是,无线电力发送器100与多个无线电力接收器110-1、110-2、......、和110-n之间的距离小于或等于10厘米。
无线电力接收器110-1、110-2、......、和110-n可从无线电力发送器100接收无线电力以用于对在无线电力接收器110-1、110-2、......、和110-n中的电池充电。另外,无线电力接收器110-1、110-2、......、和110-n可将用于请求无线电力发送的信号、用于接收无线电力所需的信息、无线电力接收器的状态信息、或无线电力发送器100的控制信息发送到无线电力发送器100。将在下面更详细地描述关于所发送的信号的信息。
另外,无线电力接收器110-1、110-2、......、和110-n中的每一个可将指示其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可包括诸如显示器的显示单元,并且可基于从无线电力接收器110-1、110-2、......、和110-n中的每一个接收到的消息,显示无线电力接收器110-1、110-2、......、和110-n中的每一个的状态。另外,无线电力发送器100可一起显示直到无线电力接收器110-1、110-2、......、和110-n中的每一个充电完成的预期时间段。
无线电力发送器100可将禁用无线充电功能的控制信号发送到无线电力接收器110-1、110-2、......、和110-n中的每一个。已从无线电力发送器100接收到禁用无线充电功能的控制信号的无线电力接收器可禁用无线充电功能。
图2示出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。
如图2所示,无线电力发送器200可包括电力发送单元211、控制器212、通信单元213、显示单元214和存储单元215。
电力发送单元211可提供无线电力发送器200所需的电力,并且以无线的方式向无线电力接收器250提供电力。电力发送单元211可提供交流(AC)波形的电力,或者使用逆变器将直流(DC)波形的电力转换为AC波形的电力,并提供AC波形的电力。电力发送单元211可以以嵌入的电池的形式或者电力接收接口的形式来实现,以便从外部接收电力并向其他元件提供电力。本领域技术人员将容易理解,如果电力发送单元211是可提供AC波形的电力的单元,则对电力发送单元211没有限制。
控制器212可控制无线电力发送器200的整体操作。控制器212可使用从存储器215读取的控制所需的算法、程序或应用来控制无线电力发送器200的整体操作。可以以中央处理器(CPU)、微处理器、小型计算机的形式来实现控制器212。因此,可根据控制器212的实现,将控制器212称为控制器或微控制单元(MCU)。
通信单元213可根据预定方案与无线电力接收器250通信。通信单元213可从无线电力接收器250接收电力信息。这里,电力信息可包括无线电力接收器250的容量、电池中的剩余电量、执行充电的次数、使用次数、电池容量和电池百分比中的至少一个。
另外,通信单元213可发送控制无线电力接收器250的充电功能的充电功能控制信号。充电功能控制信号可以是控制预定的无线电力接收器250的电力接收单元251以便启用或禁用充电功能的控制信号。可选地,电力信息可包括将在下面详细描述的与有线充电端子的插入、从独立(SA)模式到非独立(NSA)模式的切换、错误状态释放等有关的信息。另外,充电功能控制信号可以是根据本公开的各种实施例的与交叉连接的标识有关的信息。例如,充电功能控制信号可包括用于标识交叉连接的标识信息、设置信息等,并且可包括用于标识交叉连接的与无线电力接收器250的负载中的变化有关的模式信息或时间信息。
通信单元213除了可从无线电力接收器250接收信号之外,还可从另一无线电力发送器(未示出)接收信号。
控制器212可基于经由通信单元213从无线电力接收器250接收的消息在显示单元214上显示无线电力接收器250的状态。另外,控制器212可在显示单元214上显示预计直到无线电力接收器250被完全充电所花费的时间量。
另外,如图2所示,无线电力接收器250可包括电力接收单元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。
电力接收单元251可无线地接收从无线电力发送器200发送的电力。这里,电力接收单元251可接收AC波形的电力。
控制器252可控制无线电力接收器250的整体操作。控制器252可使用从存储单元259读取的控制所需的算法、程序或应用来控制无线电力发送器250的整体操作。可以以CPU、微处理器、小型计算机形式来实现控制器252。
通信单元253可根据预定方案来与无线电力发送器200通信。通信单元253可将电力信息发送到无线电力发送器200。这里,电力信息可包括无线电力接收器250的容量、电池中的剩余电量、执行充电的次数、使用次数、电池容量和电池百分比中的至少一个。
另外,通信单元253可发送控制无线电力接收器250的充电功能的充电功能控制信号。充电功能控制信号可以是控制预定的无线电力接收器250的电力接收单元251以便启用或禁用充电功能的控制信号。可选地,电力信息可包括将在下面详细描述的与有线充电端子的插入、从独立(SA)模式到非独立(NSA)模式的切换、错误状态释放等有关的信息。另外,充电功能控制信号可以是根据本公开的各种实施例的与交叉连接的标识有关的信息。例如,充电功能控制信号可包括用于标识交叉连接的标识信息、设置信息等,并且可包括用于标识交叉连接的与无线电力接收器250的负载中的变化有关的模式信息或时间信息。
控制器252可执行控制使得在显示单元258上显示无线电力接收器250的状态。另外,控制器252还可在显示单元258上显示预计直到无线电力接收器250被完全充电所花费的时间量。
图3是示出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详细框图。
如图3所示,无线电力发送器200可包括发送端谐振器(Tx谐振器)211a、控制器212(例如,MCU)、通信单元213(例如,带外信号传输单元)、驱动器(电源)217、放大器(功率放大器)218、匹配电路216和感测单元219中的至少一个。无线电力接收器250可包括接收端谐振器(Rx谐振器)251a、控制器252、通信单元253、整流器254、DC/DC转换器255、开关256和负载单元(客户机装置负载)257中的至少一个。
驱动器217可输出具有预定电压值的DC电力。可由控制器212控制从驱动器217输出的DC电力的电压值。
可将从驱动器217输出的直流电流输出到放大器218。放大器218可以以预定增益放大直流电流。另外,可基于从控制器212输入的信号将DC电力转换为AC电力。因此,放大器218可输出AC电力。
匹配电路216可执行阻抗匹配。例如,可通过调整从匹配电路216看到的阻抗,控制输出电力具有高效率或高输出。感测单元219可经由Tx谐振器211a或放大器218感测由无线电力接收器250引起的阻抗变化。可将感测单元219的感测结果提供给控制器212。
匹配电路216可根据控制器212的控制调整阻抗。匹配电路216可包括线圈和电容器中的至少一个。控制器212可控制与线圈和电容器中的至少一个的连接状态,并且因此执行阻抗匹配。
Tx谐振器211a可将输入的AC电力发送到Rx谐振器251a。可将Tx谐振器211a和Rx谐振器251a实现为具有相同谐振频率的谐振电路。例如,可将谐振频率确定为6.78MHz。根据实施例,逆变器单元(未示出)可将来自驱动器217的DC电力转换为AC电力,并且可将AC电力输出到Tx谐振器211a。
通信单元213可与无线电力接收器250的通信单元253通信,并且可以以例如2.4GHz频率执行双向通信(Wi-Fi、ZigBee、或BT/BLE)。
Rx谐振器251a可接收用于充电的电力。
整流器254将由Rx谐振器251a接收到的无线电力整流为DC形式,并且例如,可以以桥式整流的形式来实现。DC/DC转换器255可基于预定增益对整流的电流进行转换。例如,DC/DC转换器255可对整流的电力进行转换使得输出端的电压为5V。可预先设置能够施加到DC/DC转换器255的前端的电压的最小值和最大值。
开关256可将DC/DC转换器255连接到负载单元257。开关256可在控制器252的控制下维持开启/关闭状态。可省略开关256。在开关256处于开启状态的情况下,负载单元257可存储从DC/DC转换器255输入的经过转换的电力。
图4是示出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操作的流程图。如图4所示,在操作S401,无线电力发送器400可施加电力。当电力被施加时,在操作S402,无线电力发送器400可配置环境。
在操作S403,无线电力发送器400可进入省电模式。在省电模式下,无线电力发送器400可以以其规则间隔施加不同类型的检测电力信标,这将参照图6详细描述。例如,如图4所示,无线电力发送器400可施加检测电力信标S404和S405(例如,短信标或长信标),并且检测电力信标S404和S405的电力值的大小可彼此不同。检测电力信标S404和S405中的一些或所有检测电力信标可具有足够驱动无线电力接收器450的通信单元的电量的电力。例如,无线电力接收器450可通过检测电力信标S404和S405中的一些或者所有检测电力信标来驱动通信单元,并且可与无线电力发送器400通信。在此情况下,该状态可被称为空状态S406。
无线电力发送器400可检测通过无线电力接收器450的放置引起的负载变化。无线电力发送器400可进入低电力模式S408。将参照图6更详细地描述低电力模式。在操作S409,无线电力接收器450可基于从无线电力发送器400接收到的电力来驱动通信单元。
在操作S410,无线电力接收器450可将无线电力发送器搜索信号(即,PTU搜索)发送到无线电力发送器400。无线电力接收器450可使用基于BLE的广告(AD)信号发送无线电力发送器搜索信号。无线电力接收器450可周期性地发送无线电力发送器搜索信号,或者无线电力接收器450可发送无线电力发送器搜索信号,直到从无线电力发送器400接收到响应信号或预定时间过去为止。
当从无线电力接收器450接收到无线电力发送器搜索信号时,在操作S411,无线电力发送器400可发送可作为连接请求信号的响应信号(PRU响应)。这里,响应信号可在无线电力发送器400和无线电力接收器400之间形成连接。
在操作S412,无线电力接收器450可发送PRU静态信号。这里,PRU静态信号可以是指示无线电力接收器450的状态的信号,并且可用于请求订阅由无线电力发送器400管理的无线电力网络。
在操作S413,无线电力发送器400可发送PTU静态信号。无线电力发送器400发送的PTU静态信号可以是指示无线电力发送器400的能力的信号。
当无线电力发送器400和无线电力接收器450发送和接收PRU静态信号和PTU静态信号时,在操作S414和S415,无线电力接收器450可周期性地发送PRU动态信号。PRU动态信号可包括关于由无线电力接收器450测量的至少一个参数的信息。例如,PRU动态信号可包括关于在无线电力接收器450的整流器的后端的电压的信息。无线电力接收器450的状态可被称为启动状态S407。
在操作S416,无线电力发送器400可进入电力发送模式,并且在操作S417,无线电力发送器400可发送命令无线电力接收器450执行充电的PRU控制信号。在电力发送模式下,无线电力发送器400可发送充电电力。响应于接收到PRU控制信号,无线电力接收器450可开始充电,并且可进入开启状态S421。
由无线电力发送器400发送的PRU控制信号可包括启用/禁用无线电力接收器450的充电的信息以及许可信息。每当充电状态改变时,可发送PRU控制信号。PRU控制信号可例如每250ms被发送一次,或者在参数改变时被发送。PRU控制信号可被设置为尽管参数未被改变但是在预定阈值时间(例如,1秒内)内发送。
在操作S418和S419,无线电力接收器400可根据PRU控制信号改变配置,并且可发送用于报告无线电力接收器450的状态的PRU动态信号。由无线电力接收器450发送的PRU动态信号可包括温度以及关于无线电力接收器的电压、电流、状态的信息中的至少一条信息。无线电力接收器450的状态可被称为开启状态。
PRU动态信号可具有下面的表1中所示的数据结构。
【表1】
如表1所示,PRU动态信号可包括至少一个字段。在字段中可设置:可选的字段信息、无线电力接收器的整流器的后端的电压信息、无线电力接收器的整流器的后端的电流信息、无线电力接收器的DC/DC转换器的后端的电压信息、无线电力接收器的DC/DC转换器的后端的电流信息、温度信息、无线电力接收器的整流器的后端的最小电压值信息(VRECT_MIN_DYN)、无线电力接收器的整流器的后端的最佳电压值信息(VRECT_SET_DYN)、无线电力接收器的整流器的后端的最大电压值信息(VRECT_HIGH_DYN)、警报信息(PRU警报)等。PRU动态信号可包括以上字段中的至少一个。
例如,根据充电状态确定的至少一个电压设置值(例如,无线电力接收器的整流器的后端的最小电压值信息(VRECT_MIN_DYN)、无线电力接收器的整流器的后端的最佳电压值信息(VRECT_SET_DYN)、无线电力接收器的整流器的后端的最大电压值信息(VRECT_HIGH_DYN))可被插入到相应的字段中,然后发送。如上所述,接收PRU动态信号的无线电力发送器可基于包括在PRU动态信号中的电压设置值来调整将要发送到每个无线电力接收器的无线充电电压。
在其中,警报信息(PRU警报)可具有下面的表2中所示的数据结构。
【表2】
7 6 5 4 3 2 1 0
过电压 过电流 过温 充电完成 TA检测 转换 重启请求 RFU
参照表2,警报信息(PRU警报)可包括用于重启请求的比特、用于转换的比特和用于检测旅行适配器(TA)(TA检测)的插入的比特。TA检测表示由无线电力接收器通知提供无线充电的无线电力发送器与用于有线充电的终端之间的连接的比特。用于转换的比特表示在无线电力接收器的通信集成电路(IC)从独立(SA)模式切换到非独立(NSA)模式之前,向无线电力发送器通知无线电力接收器被重置的比特。最后,重启请求表示当无线电力发送器由于过电流状态或过温状态而降低功率,因此断开充电,然后返回到正常状态时,向无线电力接收器通知无线电力发送器准备好重新开始充电的比特。
另外,警报信息(PRU警报)还可具有下面的表3中所示的数据结构。
【表3】
参照以上的表3,警报信息可包括过电压、过电流、过温、无线电力接收器自保护(PRU自保护)、充电完成、有线充电器检测、模式转换等。这里,过电压字段被设置为“1”的事实表示无线电力接收器的电压Vrect超过过电压的限制。另外,可以以与过电压相同的方式设置过电流和过温。PRU自保护表示无线电力接收器直接降低功率负载,并且因此保护它自己。在这种情况下,无线电力发送器不需要改变充电状态。
根据本公开的实施例的用于模式转换的比特可被设置为向无线电力发送器通知执行模式转换过程的期间的值。可将表示模式转换期间的比特表示为如下表4中所示。
【表4】
值(比特) 模式转换比特描述
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
参照表4,“00”表示无模式转换。“01”表示完成模式转换所需的时间量最多为2秒。“10”表示完成模式转换所需的时间量最多为3秒。“11”表示完成模式转换所需的时间量最多为6秒。
例如,当完成模式转换花费三秒或更短时,可将模式转换比特设置为“10”。在开始模式转换过程之前,无线电力接收器可通过改变用于匹配1.1W功耗的输入阻抗设置来设置使得在模式转换过程期间阻抗不改变的限制。因此,无线电力发送器可根据该设置控制无线电力接收器的功率(ITX_COIL),并且因此,可在模式转换时间段期间维持无线电力接收器的功率(ITX_COIL)。
因此,当通过模式转换比特设置模式转换时间段时,无线电力发送器可在模式转换时间(例如,三秒)期间内维持无线电力接收器的功率(ITX_COIL)。也就是说,尽管没有从无线电力接收器接收到响应,但是无线电力发送器可维持三秒的连接。然而,在模式转换时间过去之后,无线电力接收器可被视为异物对象并且因此可终止电力传输。
无线电力接收器450可检测错误的发生。在操作S420,无线电力接收器450可将警报信号发送到无线电力发送器400。可以以PRU动态信号或警报信号的形式发送警报信号。例如,无线电力接收器450可包括表1的PRU警报字段中的错误状态,并且可将错误状态发送到无线电力发送器400。可选地,无线电力接收器450可将表示错误状态的单个警报信号发送到无线电力发送器400。在操作S422,当接收到警报信号时,无线电力发送器400可进入锁存故障模式。在操作S423,无线电力接收器450可进入空状态。
图5是示出根据本公开的另一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。将参照图6更详细地描述图5的方法。图6是由根据图5实施例的无线电力发送器施加的电量关于时间轴的图。
如图5所示,在操作S501,无线电力发送器可开始驱动。另外,在操作S703,无线电力发送器可重设初始设置。在操作S505,无线电力发送器可进入省电模式。这里,省电模式可以是无线电力发送器将不同的电量施加到电力发送单元的间隔。例如,省电模式可以是无线电力发送器将图6的第二检测电力601和602以及第三检测电力611、612、613、614和615施加到电力发送单元的间隔。这里,无线电力发送器可以以第二周期来周期性地施加第二检测电力601和602。无线电力发送器可在第二持续时间期间施加第二检测电力601和602。无线电力发送器可以以第三周期来周期性地施加第三检测电力611、612、613、614和615。无线电力发送器可在第三持续时间期间施加第三检测电力611、612、613、614和615。尽管示出每个第三检测电力611、612、613、614和615的电力值彼此不同,但是每个第三检测电力611、612、613、614和615的电力值可彼此相同或不同。
无线电力发送器可输出第三检测电力611,然后输出具有与第三检测电力611相同的电量的第三检测电力612。如果无线电力发送器输出具有相同大小的第三电力,则第三电力的量可具有足够的电量来检测最小无线电力接收器(例如,类别1的无线电力接收器)。
无线电力发送器可输出第三检测电力611,然后输出具有不同的电量的第三检测电力612。当无线电力发送器输出具有不同大小的第三检测电力时,每个第三检测电力的电量可以是能够检测类别1至5的无线电力接收器的电量。例如,当第三检测电力611可具有能够检测类别5的无线电力接收器的电量时,第三检测电力612可具有能够检测类别3的无线电力接收器的电量,并且第三检测电力613可具有能够检测类别1的无线电力接收器的电量。
同时,第二检测电力601和602可以是能够驱动无线电力接收器的电力。更具体地,第二检测电力601和602可具有能够驱动无线电力接收器的控制器和通信单元的电量。
无线电力发送器可分别以第二周期和第三周期将第二检测电力601和602以及第三检测电力611、612、613、614和615施加到电力接收单元。当无线电力接收器被放置在无线电力发送器上时,从无线电力发送器的点看到的阻抗可改变。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,无线电力发送器可检测阻抗的变化。例如,在施加第三检测电力615的同时,无线电力发送器可检测阻抗的变化。因此,在操作S507,无线电力发送器可检测对象。当在操作S507-否,未检测到对象时,无线电力发送器可维持周期性地施加不同电量的省电模式。
同时,当在操作S507-是,检测到阻抗变化和对象时,无线电力发送器可进入低电力模式。这里,低电力模式是无线电力发送器施加具有能够驱动无线电力接收器的通信单元的电量的驱动电力的模式。例如,在图6中,无线电力发送器可将驱动电力620施加到电力发送单元。无线电力接收器可接收驱动电力620,并且可驱动控制器和/或通信单元。无线电力接收器可使用驱动电力620根据预定的方案执行与无线电力发送器的通信。例如,无线电力接收器可发送和接收认证所需的数据,并且可基于数据的发送/接收来订阅由无线电力发送器管理的无线电力网络。然而,当异物对象而不是无线电力接收器250被放置时,可不执行数据发送/接收。因此,在操作S511,无线电力发送器可确定放置的对象是否是异物对象。例如,当无线电力发送器在预定时间内没有从对象接收到响应时,无线电力发送器可确定该对象是异物对象。
如果在操作S511-是,确定该对象是异物对象,则在操作S513,无线电力发送器可进入锁存故障模式。然而,如果在操作S511-否,确定该对象不是异物对象,则在操作S519,可执行订阅处理。例如,无线电力发送器可以以第一周期来周期性地施加图6的第一电力631至634。在施加第一电力的同时,无线电力发送器可检测阻抗的变化。例如,当在操作S515-是,异物对象被撤离时,阻抗的变化可被检测到,并且无线电力发送器可确定异物对象被撤离。可选地,当在操作S515-否,异物对象未被撤离时,无线电力发送器可没有检测到阻抗的变化,并且确定异物对象未被撤离。当异物对象未被撤离时,无线电力发送器可输出灯光和警报声中的至少一个,以向用户通知无线电力发送器处于错误状态。因此,无线电力发送器可包括输出灯光和警报声中的至少一个的输出单元。
当在操作S515-否,确定异物对象未被撤离时,在操作S513,无线电力发送器可维持锁存故障模式。另一方面,当在操作S515-是,确定异物对象被撤离时,在操作S517,无线电力发送器200可再次进入省电模式。例如,无线电力发送器可施加图6的第二电力651和652以及第三电力661至665。
如上所述,当异物对象而不是无线电力接收器250被放置时,无线电力发送器可进入锁存故障模式。另外,无线电力发送器可在根据基于在锁存故障模式施加的电力的阻抗的变化来确定异物对象是否被撤离。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以是异物对象的放置。除了异物对象的放置之外,还可存在使无线电力发送器能够进入锁存故障模式的各种条件。例如,无线电力发送器可能与被放置的无线电力接收器交叉连接,并且可在上述情况下进入锁存故障模式。
因此,当交叉连接发生时,需要无线电力发送器返回到初始状态,并且需要撤离无线电力接收器。无线电力发送器可将放置在另一无线电力发送器上的无线电力接收器订阅无线电力网络的交叉连接设置为用于进入锁存故障模式的条件。将参照图7描述当发生包括交叉连接的错误时无线电力发送器的操作。
图7是示出根据本公开的实施例的无线电力发送器的控制方法的流程图。将参照图8更详细地描述图7的控制方法。图8是由根据图7实施例的无线电力发送器施加的电量关于时间轴的图。
在操作S701,无线电力发送器可开始驱动。另外,在操作S703,无线电力发送器可重设初始设置。在操作S705,无线电力发送器可再次进入省电模式。这里,省电模式可以是无线电力发送器将不同的电量施加到电力发送单元的间隔。例如,省电模式可以是无线电力发送器将图8的第二检测电力801和802以及第三检测电力811、812、813、814和815施加到电力发送单元的间隔。这里,无线电力发送器可以以第二周期来周期性地施加第二检测电力801和802。无线电力发送器可在第二持续时间期间施加第二检测电力801和802。无线电力发送器可以以第三周期来周期性地施加第三检测电力811、812、813、814和815。无线电力发送器可在第三持续时间期间施加第三检测电力811、812、813、814和815。尽管示出每个第三检测电力811、812、813、814和815的电力值彼此不同,但是每个第三检测电力811、812、813、814和815的电力值可彼此相同或不同。
同时,第二检测电力801和802可以是能够驱动无线电力接收器的电力。更具体地,第二检测电力801和802可具有能够驱动无线电力接收器的控制器和/或通信单元的电量。
无线电力发送器可分别以第二周期和第三周期将第二检测电力801和802以及第三检测电力811、812、813、814和815施加到电力接收单元。当无线电力接收器被放置在无线电力发送器上时,从无线电力发送器的点看到的阻抗可改变。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,无线电力发送器可检测阻抗的变化。例如,在施加第三检测电力815的同时,无线电力发送器可检测阻抗的变化。因此,在操作S707,无线电力发送器可检测对象。当在操作S707-否,未检测到对象时,在操作S705,无线电力发送器可维持周期性地施加不同电量的省电模式。
同时,当在操作S707-是,检测到阻抗变化和对象时,在操作S709,无线电力发送器可进入低电力模式。这里,低电力模式可以是无线电力发送器施加具有能够驱动无线电力接收器的控制器和/或通信单元的电量的驱动电力的模式。例如,在图8中,无线电力发送器可将驱动电力820施加到电力发送单元。无线电力接收器可接收驱动电力820,并且可驱动控制器和/或通信单元。无线电力接收器可使用驱动电力820根据预定的方案执行与无线电力发送器的通信。例如,无线电力接收器可发送和接收认证所需的数据,并且可基于数据的发送和接收来订阅由无线电力发送器管理的无线电力网络。
随后,在操作S711,无线电力发送器可进入发送充电电力的电力发送模式。例如,如图8所示,无线电力发送器可施加充电电力821,并且可将充电电力发送到无线电力接收器。
在电力发送模式下,无线电力发送器可确定是否发生错误。这里,错误可以是异物对象被放置到无线电力发送器上、交叉连接、过电压、过电流、过温等。无线电力发送器可包括可测量过电压、过电流、过温等的感测单元。例如,无线电力发送器可测量参考位置处的电压或电流。当测量的电压或电流大于阈值时,确定满足用于确定过电压或过电流的条件。可选地,无线电力发送器可包括温度感测单元,并且温度感测单元可测量无线电力发送器的参考位置处的温度。当参考位置处的温度大于阈值时,无线电力发送器可确定满足用于确定过温的条件。
同时,当根据温度、电压或电流的测量值确定过电压状态、过电流状态或过温状态时,无线电力发送器通过将无线充电电力降低预定值来防止过电压、过电流或过温。在这种情况下,当降低后的无线充电电力的电压值小于预定的最小值(例如,无线电力接收器的整流器的后端的最小电压值(VRECT_MIN_DYN))时,无线充电停止,使得可根据本公开的实施例重新控制电压设置值。
尽管在图8的实施例中已示出了因为将异物对象额外放置在无线电力发送器上而发生错误,但是错误不限于此,并且本领域技术人员将容易理解,无线电力发送器以与针对异物对象的放置、交叉连接、过电压、过电流和过温的类似方式来操作。
当在操作S713-否,未发生错误时,在操作S711,无线电力发送器可维持电力发送模式。当在操作S713-是,发生错误时,在操作S715,无线电力发送器可进入锁存故障模式。例如,如图8所示,无线电力发送器可施加第一电力831至835。另外,在锁存故障模式期间,无线电力发送器可输出包括灯光和警报声中的至少一个的错误发生指示。当在操作S717-否,确定异物对象未被撤离时,在操作S715,无线电力发送器可维持锁存故障模式。同时,当在操作S717-是,确定异物对象被撤离时,在操作S719,无线电力发送器可再次进入省电模式。例如,无线电力发送器可施加图8的第二电力851和852以及第三电力861至865。
在以上描述中,已描述了当在无线电力发送器发送充电电力的同时发生错误时执行的操作。在下文中,将描述当放置在无线电力发送器上的多个无线电力接收器接收充电电力时执行的操作。
图9是示出根据本公开的实施例的无线电力发送器的控制方法的流程图。将参照图10更详细地描述图9的方法。图10是由根据图9实施例的无线电力发送器施加的电量关于时间轴的图。
如图9所示,在操作901,无线电力发送器可将充电电力发送到第一无线电力接收器。另外,在操作903,无线电力发送器可另外允许第二无线电力接收器订阅无线电力网络。在操作905,无线电力发送器可将充电电力发送到第二无线电力接收器。更具体地,无线电力发送器可将第一无线电力接收器和第二无线电力接收器所需的充电电力之和施加到电力接收单元。
图10示出操作S901至S905的实施例。例如,无线电力发送器可维持施加第二检测电力1001和1002以及第三检测电力1011至1015的省电模式。然后,无线电力发送器可检测第一无线电力接收器,并且可进入维持检测电力1020的低电力模式。随后,无线电力发送器可进入施加第一充电电力1030的电力发送模式。无线电力发送器可检测第二无线电力接收器,并且可允许第二无线电力接收器订阅无线电力网络。另外,无线电力发送器可施加具有与第一无线电力接收器和第二无线电力接收器所需的电量之和相应的电量的第二充电电力1040。
再次参照图9,在操作S905在向第一无线电力接收器和第二无线电力接收器两者发送充电电力的同时,在操作S907,无线电力发送器可检测错误的发生。这里,错误可以是异物对象的存在、交叉连接、过电压、过电流、过温等。当在操作S907-否,未发生错误时,无线电力发送器可维持第二充电电力1040的施加。
同时,当在操作S907-是,发生错误时,在操作S909,无线电力发送器可进入锁存故障模式。例如,无线电力发送器可以以第一周期施加图10的第一电力1051至1055。在操作S911,无线电力发送器可确定第一无线电力接收器和第二无线电力接收器110-2两者是否都被撤离。例如,无线电力发送器可在施加第一电力1051至1055的同时检测阻抗变化。无线电力发送器可基于阻抗是否返回到初始值来确定第一无线电力接收器和第二无线电力接收器两者是否都被撤离。
当在操作S911-是,确定第一无线电力接收器和第二无线电力接收器两者都被撤离时,在操作S913,无线电力接收器可进入省电模式。例如,无线电力发送器可分别以第二周期和第三周期来施加图10的第二检测电力1061和1062以及第三检测电力1071至1075。
如上所述,即使当无线电力发送器将充电电力施加到多个无线电力接收器时,无线电力发送器也可在发生错误时确定是否可容易地撤离无线电力接收器或异物对象。
图11是根据本公开的实施例的独立(SA)模式下的无线电力发送器和无线电力接收器的框图。
无线电力发送器1100包括通信单元1110、功率放大器(PA)1120和谐振器1130。无线电力接收器1150可包括通信单元(WPT通信IC)1151、应用处理器(AP)1152、电力管理集成电路(PMIC)1153、无线电力集成电路(WPIC)1154、谐振器1155、接口电力管理(IFPM)IC1157、有线充电适配器(旅行适配器(TA))1158和电池1159。
通信单元1110可被实现为WiFi/蓝牙(BT)结合IC,并且可以以预定通信方案(例如,BLE方案)与通信单元1151通信。例如,无线电力接收器1150的通信单元1151可将具有表1的数据结构的PRU动态信号发送到无线电力发送器1100的通信单元1110。如上所述,PRU动态信号可包括无线电力接收器1150的电压信息、电流信息、温度信息和警报信息中的至少一个。
可基于接收到的PRU动态信号来调整从功率放大器1120输出的电力的值。例如,当过电压、过电流或过温被施加到无线电力接收器1150时,从功率放大器1120输出的电力的值可被减小。另外,当无线电力接收器1150的电压或电流小于预定值时,从功率放大器1120输出的电力的值可被增加。
可将来自谐振器1130的充电电力无线地发送到谐振器1155。
无线电力集成电路1154可对从谐振器1155接收的充电电力进行整流,并且可对经过整流的充电电力执行DC/DC转换。无线电力集成电路1154可使用转换后的电力来驱动通信单元1151或者对电池1159充电。
同时,可将有线充电端子插入到有线充电适配器1158中。有线充电适配器1158可具有插入到有线充电适配器1158中的有线充电端子(诸如30针连接器或USB连接器等),并且可接收从外部电源供应的电力以对电池1159充电。
接口电力管理集成电路1157可对从有线充电端子供应的电力进行处理,并且可将经过处理的电力输出到电池1159和电力管理集成电路1153。
电力管理集成电路1153可管理有线地或无线地接收的电力和施加到无线电力接收器1150的元件中的每一个元件的电力。应用处理器1152可从电力管理集成电路1153接收电力信息,并且可控制通信单元1151发送PRU动态信号以便报告接收到的电力信息。
也可将有线充电适配器1158连接到节点1156,其中,节点1156被连接到无线电力集成电路1154。当有线充电连接器被插入到有线充电适配器1158中时,可将预设电压(例如,5V的电压)施加到节点1156。无线电力集成电路1154可监视施加到节点1156的电压,并且可确定有线充电适配器是否被插入。
同时,应用处理器1152具有预定通信方案的堆栈,例如,WiFi/BT/BLE堆栈。因此,当用于无线充电的通信中,通信单元1151从应用处理器1152加载堆栈,然后基于堆栈使用BT或BLE通信方案来与无线电力发送器1100的通信单元1110进行通信。
然而,可能出现这样的状态:在从应用处理器1152的存储器提取用于执行无线电力发送的数据并使用的同时,由于应用处理器1152被关闭、或者断电使得应用处理器1152难于停留在开启状态而难于从应用处理器1152提取数据。
如上所述,当电池1159的剩余电量小于最小电力阈值时,可关闭应用处理器1152,并且可使用布置在无线电力接收器中用于无线充电的一些元件(例如,通信单元1151、无线电力集成电路1154、谐振器115等)来执行无线充电。这里,未供应使应用处理器1152能够被开启的电量的状态被称为死电池状态。
因为在死电池状态下应用处理器1152未被驱动,因此通信单元1151可能不从应用处理器1152接收预定通信方案的堆栈,例如,WiFi/BT/BLE堆栈。针对上述情况,可从应用处理器1152提取预定通信方案的堆栈中的一些(例如,BLE堆栈),并且可预先存储在通信单元1151的存储器1162中。因此,通信单元1151可使用存储在存储器1162中的通信方案的堆栈(即,无线充电协议)与用于无线充电的无线电力发送器1100进行通信。在此情况下,通信单元1151可在通信单元115中包括存储器,并且BLE堆栈可在SA模式下存储在ROM形式的存储器中。
如上所述,通信单元1151使用存储在存储器1162中的通信方案的堆栈来执行通信的模式被称为SA模式。因此,通信单元1151可基于BLE堆栈来管理充电过程。
已参照图1至图11描述了适于本公开的实施例的无线充电系统的概念。在下文中,将参照图12至图19详细描述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。
图12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1210,无线电力接收器1201可通过监视与接收到的电力有关的信息来检测充电的完成。无线电力发送器1200可发送用于充电的电力,并且无线电力接收器1201可在接收用于充电的电力和执行充电的同时,检测充电的完成。根据本公开的各种实施例,无线电力接收器1201可监视以下项中的至少一个:整流器的输出端处的电压、整流器的输出端处的电流、DC/DC转换器的输出端处的电压、DC/DC转换器的输出端处的电流、施加到电池的电压、施加到电池的电流和电池中的剩余电量。当监视结果满足预定条件时,无线电力接收器1201可确定检测到充电的完成。
在操作1220,无线电力接收器1201可将充电完成信息发送到无线电力发送器1200。可预先设置无线电力发送器1200和无线电力接收器1201以执行充电完成程序。例如,无线电力接收器1201可通过在PRU动态信号中包括充电完成信息来将PRU动态信号发送到无线电力发送器1200。无线电力接收器1201可将PRU动态信号中包括的充电完成字段的标志设置为“1”,并且可将PRU动态信号发送到无线电力发送器1200。在被完全充电之前,无线电力接收器1201可将PRU动态信号中包括的充电完成字段的标志设置为“0”,并且可将PRU动态信号发送到无线电力发送器1200。也就是说,当无线电力接收器1201不再需要由无线电力发送器1200充电时,无线电力接收器1201可通过将充电完成字段的标志设置为“1”来发送PRU动态信号。
在操作1230,无线电力发送器1200可确定无线电力接收器1201被完全充电。无线电力发送器1200识别到PRU动态信号的充电完成字段的标志是“1”,并且可确定无线电力接收器1201被完全充电。
在操作1240,无线电力发送器1200可发送与充电的完成有关的消息。与充电的完成有关的消息可以是使无线电力接收器1201能够停止充电的消息。例如,在操作1250,无线电力接收器1201可关闭DC/DC转换器和充电器之间的开关,从而停止充电。根据本公开的各种实施例,无线电力发送器1200可通过将PRU控制信号的使能字段中的使能PRU输出比特设置为“0”来将PRU控制信号发送到无线电力接收器1201。无线电力接收器1201可识别到PRU控制信号的使能字段中的使能PRU输出比特被设置为“0”,并且可响应于此而禁用用于充电的输出。无线电力发送器1200可维持与无线电力接收器1201的通信连接(例如,BLE连接)或者可不维持与无线电力接收器1201的通信连接(例如,BLE连接)。
根据各种实施例,在操作1260,无线电力发送器1200可进入省电模式。因此,无线电力发送器1200可停止充电电力的发送,并且可将不同大小的信标施加到谐振器。在操作1270,无线电力接收器1201可进入启动状态。在此情况下,当无线电力发送器1200进入省电模式时,无线电力接收器1201可增大连接间隔以节能。
图13是示出根据用于与本公开进行比较的比较示例的信号发送和接收的概念图。
参照图13,根据比较示例的无线电力发送器可发送充电电力1301。根据比较示例的无线电力发送器确定无线电力接收器被完全充电,并且可将与充电的完成有关的信号1302发送到无线电力接收器。根据比较示例的无线电力发送器可进入省电模式,并且可将信标1311、1312和1313施加到谐振器。在进入启动状态之后无线电力接收器可发送广告(ADV)1321,并且根据比较示例的无线电力发送器可接收广告(ADV)1321。根据比较示例的无线电力发送器可基于广告(ADV)1321的接收和负载的变化而进入低电力模式(更低电力),并且可发送与低电力模式相应的电力1331。另外,根据比较示例的无线电力发送器可与无线电力接收器交换PRU静态信号1341和PTU静态信号1342。另外,虽然未示出,但是随后,根据比较示例的无线电力发送器可继续进行订阅过程和充电电力发送,并且在再次从无线电力接收器接收到充电完成字段的标志为“1”的PRU动态信号之后停止充电。后来,根据比较示例的无线电力发送器可重复上述处理。
图14是示出根据本公开的各种实施例的信号发送和接收的概念图。
根据本公开的各种实施例,无线电力接收器1201可通过将充电完成信息包括在广告信号1322中来将广告信号1322发送到无线电力发送器1200。例如,表5是根据本公开的各种实施例的广告标志字段。
【表5】
如上所述,根据本公开的各种实施例,无线电力接收器1201可在比特4的字段中定义重新启动或充电状态。相应比特指示“0”的事实可定义最近的重置或充电被请求。相应比特指示“1”的事实可定义没有重置的连接中断或者可定义没有充电请求。将充电相关信息插入到比特4的字段中仅是示例,并且充电相关信息可被插入到广告的任意字段。
无线电力发送器1200可接收包括指示没有请求充电的信息的广告信号1322,并且无线电力发送器1200可维持省电模式。因此,无线电力发送器1200可施加信标1314。
如上所述,无线电力发送器1200可不需要再次执行检测过程、订阅过程和充电过程,从而可节约地使用资源和电力。
图15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。
已参照图12描述了操作1210至1270,将省略其进一步的说明。
在操作1510,无线电力接收器1201可发送包括充电完成信息的广告信号。在操作1520,无线电力发送器1200可忽略接收到的广告信号,因此,可维持省电模式。
图16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1610,无线电力接收器1201可发送包括充电完成信息的广告信号。在操作1620,无线电力接收器1201可检测再充电条件。根据本公开的各种实施例,无线电力接收器1201可确定以下项中的至少一些是否满足预定的再充电条件:电池中的剩余电量、电池的电压和电池的电流。例如,当确定电池中的剩余电量小于预定阈值时,无线电力接收器1201可确定检测到再充电条件。
在操作1630,无线电力接收器1200可发送不包括充电完成信息的广告信号。例如,无线电力接收器1201可发送如表5所示的比特4被设置为“0”的广告信号。
当接收到不包括充电完成信息的广告信号时,在操作1640,无线电力发送器1200可确定再充电的开始。在操作1650,无线电力发送器1200可继续进行订阅处理。例如,无线电力发送器1200可从省电模式切换到低电力模式,并且可根据低电力模式操作。随后,无线电力发送器1200可从低电力模式切换到电力发送模式,并且可对无线电力接收器1201充电。在操作1660,无线电力发送器1200可发送包括再充电信息的充电开始信号。在操作1670,无线电力接收器1201可执行充电,并且可在不输出充电指示的情况下执行再充电。根据各种实施例,本领域技术人员容易理解的是,再充电信息除了可被包括在充电开始信号中之外,再充电信息还可被包括在从无线电力发送器1200输出的任意信号中。如上所述,即使当电池中的剩余电量随着时间的流逝而减少时,也可另外执行再充电。每次执行再充电时,可能不会输出诸如语音、指示等指示充电的指示符。
图17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1710,无线电力接收器1201可发送包括充电完成信息的广告信号。在操作1720,无线电力接收器1201可检测再充电条件。在操作1730,无线电力接收器1201可发送不包括充电完成信息的广告信号。在操作1740无线电力发送器1200可确定再充电的开始,并且在操作1750执行订阅处理。在操作1760,无线电力发送器1200可发送充电开始信号。在操作1760,无线电力发送器1200发送的充电开始信号可不包括再充电相关信息。
在操作1770,无线电力接收器1201可在不输出充电指示的情况下执行再充电。无线电力接收器1201可被配置为基于充电的开始的确定而不输出充电指示。
图18是示出根据本公开的各种实施例的电子装置和无线电力接收器的框图。
根据图18的实施例,无线电力接收器1850与包括电池1862的电子装置1860可被构造成可分离的。例如,电子装置1860可被实现为智能电话、平板PC等。无线电力接收器1850可以是包括在可接纳智能电话或平板PC的盖子中的电路。参照图18,示出充电器1861和开关1854没有连接。这示出了电子装置1860和无线电力接收器1850分离的情况。当电子装置1860被安装到包括无线电力接收器1850的盖子时,充电器1861的一端和开关1754的一端可连接。在此情况下,在电力被谐振电路1851接收并被整流器1852整流之后,电力的电压被DC/DC转换器1853转换,并且电力可被传送到充电器1861。当由通信模块1856接收到启用充电功能的充电功能控制信号时,MCU 1855可闭合开关1854。当由通信模块1856接收到禁用充电功能的充电功能控制信号时,MCU 1855可断开开关1854。
电子装置1860的处理器1863监视电池1862,并且可检测再充电条件。当检测到再充电条件时,处理器1863可将再充电相关信息发送到MCU 1855。当接收到再充电相关信息时,MCU 1855可控制通信模块1856发送不包括充电完成信息的广告信号。响应于此,无线电力发送器(未示出)可执行订阅过程等,并且可将启用充电功能的充电功能控制信号发送到通信模块1856。当由通信模块1856接收到启用充电功能的充电功能控制信号时,MCU 1855可再次闭合开关1854,从而执行控制使得可将接收到的并经过处理的无线电力传送到充电器1861。
图19是示出根据本公开的各种实施例的无线电力接收器的框图。在图19的实施例中,电池和无线电力接收器相关硬件可被包括在集成类型的单个产品中。
谐振电路1951可从无线电力发送器(未示出)接收电力,并且整流器1952可对接收到的电力进行整流并输出经过整流的电力。DC/DC转换器1953可对经过整流的电力的电压进行转换。当由通信模块1956接收到启用充电功能的充电功能控制信号时,处理器1957可闭合开关1954。当由通信模块1956接收到禁用充电功能的充电功能控制信号时,处理器1957可断开开关1857。
处理器1957可监视电池1956,并且可检测再充电条件。当检测到再充电条件时,处理器1957可控制通信模块1958以便发送不包括充电完成信息的广告信号。响应于此,无线电力发送器(未示出)可执行订阅过程等,并且可将启用充电功能的充电功能控制信号发送到通信模块1958。当由通信模块1958接收到启用充电功能的充电功能控制信号时,处理器1957可再次闭合开关1954,从而执行控制使得将接收到的并经过处理的无线电力传送到充电器1955。充电器1955可对电池(1956)进行充电。
提供本文公开的各种实施例仅是为了容易地描述本公开的技术细节并且帮助理解本公开,并且不旨在限制本公开的范围。因此,应该解释,基于本公开的技术构思的所有修改和变化或者修改和变化的形式都落入本公开的范围内。

Claims (15)

1.一种用于对无线电力接收器进行充电的无线电力发送器,所述无线电力发送器包括:
谐振电路,被配置为发送用于充电的电力;
通信单元,被配置为从无线电力接收器接收指示充电完成的第一PRU动态信号;和
控制器,
其中,控制器被配置为执行控制以执行以下操作:
将用于基于负载变化检测无线电力接收器的信标施加到谐振电路,并且
当由通信单元从无线电力接收器接收到包括指示充电未被请求的信息的第一广告信号时,忽略广告信号并且维持信标的施加。
2.如权利要求1所述的无线电力发送器,其中,第一广告信号的比特4的字段中的重新启动或充电状态比特被设置为“0”或“1”。
3.如权利要求2所述的无线电力发送器,其中,当识别出重新启动或充电状态比特是“0”时,控制器确定无线电力接收器被请求进行充电,并且
当识别出重新启动或充电状态比特是“1”时,控制器确定无线电力接收器未被请求进行充电。
4.如权利要求1所述的无线电力发送器,其中,通信单元从无线电力接收器接收包括指示充电被请求的信息的第二广告信号,并且响应于第二广告信号的接收发送响应信号,即PRU响应。
5.如权利要求4所述的无线电力发送器,其中,谐振电路发送用于驱动无线电力接收器的通信单元的电力,
通信单元从无线电力接收器接收PRU静态信号,将PTU静态信号发送到无线电力接收器,从无线电力接收器接收第二PRU动态信号,将启动充电功能的充电功能控制信号发送到无线电力接收器,并且
控制器执行控制以便重新发送用于充电的电力。
6.如权利要求5所述的无线电力发送器,其中,充电功能控制信号包括再充电信息。
7.如权利要求1所述的无线电力发送器,其中,通信单元将禁用充电功能的充电功能控制信号发送到无线电力接收器。
8.一种用于从无线电力发送器接收电力的无线电力接收器,所述无线电力接收器包括:
谐振电路,被配置为接收用于充电的电力;
控制器,被配置为检测充电的完成;和
通信单元,被配置为将指示充电完成的第一PRU动态信号发送到无线电力接收器,从无线电力发送器接收禁用充电功能的充电功能控制信号,并且将包括指示充电未被请求的信息的第一广告信号发送到无线电力发送器。
9.如权利要求8所述的无线电力接收器,其中,第一广告信号的比特4的字段中的重新启动或充电状态比特被设置为“0”或“1”。
10.如权利要求9所述的无线电力接收器,其中,当识别出无线电力接收器被请求进行充电时,控制器将重新启动或充电状态比特设置为“0”,并且当识别出无线电力接收器未被请求进行充电时,控制器将重新启动或充电状态比特设置为“1”。
11.如权利要求8所述的无线电力接收器,其中,当检测到再充电条件时,控制器控制通信单元发送包括指示由无线电力接收器请求进行充电的信息的第二广告信号,并且接收响应于第二广告信号的响应信号,即PRU响应。
12.如权利要求11所述的无线电力接收器,其中,谐振电路接收用于驱动通信单元的电力,
通信单元将PRU静态信号发送到无线电力发送器,从无线电力发送器接收PTU静态信号,将第二PRU动态信号发送到无线电力发送器,并且从无线电力发送器接收启用充电功能的充电功能控制信号,并且
控制器执行控制以便重新接收用于充电的电力。
13.如权利要求12所述的无线电力接收器,其中,充电功能控制信号包括再充电信息。
14.如权利要求13所述的无线电力接收器,其中,控制器执行控制以便当识别出再充电信息被包括在充电功能控制信号中时,不输出用于充电的指示。
15.如权利要求12所述的无线电力接收器,其中,控制器执行控制以便在重新接收用于充电的电力的同时不输出用于充电的指示。
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