CN109729748A - 无线充电系统中的无线电力发送方法和无线电力发送装置 - Google Patents

无线充电系统中的无线电力发送方法和无线电力发送装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及支持电磁谐振的无线充电系统中的无线电力发送方法及其装置。根据本发明的一个实施方式，无线电力发送器中通过谐振现象向无线电力接收器无线地提供电力的无线电力发送方法可以包括以下步骤：根据电力的应用进入配置状态并执行启动；在完成启动时生成随机的第一待机偏移；以及在基于第一待机偏移所确定的时间点处进入省电状态，以便发起信标序列。因此，本发明具有能够使由交叉连接引起的电力损耗和由无线充电系统中的发热引起的装置损坏最小化的优点。

Description

无线充电系统中的无线电力发送方法和无线电力发送装置
技术领域
实施方式涉及无线电力发送技术，更具体地，涉及用于防止支持电磁谐振模式的无线充电系统中的交叉连接的无线电力发送方法及其设备。
背景技术
近来，随着信息和通信技术的迅速发展，基于信息和通信技术的无处不在的社会正在建立。
为了随时随地连接至信息通信设备，在全社会的所有设施中应安装具有包括通信功能的内置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给正在成为新的挑战。此外，随着各种类型的移动设备(例如蓝牙手持机和iPod以及移动电话)的数量迅速增加，对电池进行充电需要时间和精力。作为解决该问题的方式，无线电力发送技术近来已引起关注。
无线电力发送(或无线能量传送)是使用磁场的感应原理从发送器向接收器无线地发送电能的技术。在十九世纪，就开始使用基于电磁感应原理的电机或变压器。此后，尝试了通过辐射高频波、微波或电磁波诸如无线电波、激光、高频波和微波来发送电能的方法。通过电磁感应对电动牙刷和一些电动剃须刀进行充电。
到目前为止引入的无线能量发送方案可以大致分类为电磁感应、电磁谐振和使用短波长射频的RF发送。
到目前为止，主要使用利用电磁感应的无线电力发送方法，但是利用电磁感应的电力发送方法的缺点在于，需要保持作为初级线圈的发送线圈和作为次级线圈的接收线圈之间的精确对准状态并且为了能够实现无线充电在发送线圈和接收线圈之间的间隔距离短。
另一方面，利用电磁谐振模式的无线电力发送方法可以使用携带电能的电磁波的谐振模式而不是声音的谐振。为了引起谐振，需要使用相同的谐振频率来操作无线电力发送装置和无线电力接收装置。
与电磁感应模式相比，电磁谐振模式具有如下特征：对无线电力发送线圈和接收线圈之间的对准方面的问题的低限制性以及为了能够实现无线充电在发送线圈和接收线圈之间的较长间隔距离。
无线电力发送器和无线电力接收器可以基于预定的相应模式例如，Zig-bee方法或蓝牙低能耗(BLE)方法彼此通信。比使用与无线电力发送中使用的操作频带相同的频带执行通信的带内通信方法相比，诸如Zig-bee方法或BLE方法的带外方法具有更长的可通信距离的特征。
在下文中，将参考图10详细描述电磁谐振模式的传统无线充电系统中的交叉连接。
如图10所示，可以设置有第一无线电力发送器TX1和第二无线电力发送器TX2。此外，在第一无线电力发送器TX1上可以设置有第一无线电力接收器RX1，并且在第二无线电力发送器TX2上可以设置有第二无线电力接收器RX2。为了使充电效率最大化，第一无线电力发送器TX1需要将电力发送到设置在其附近的第一无线电力接收器RX1，并且第二无线电力发送器TX2需要将电力发送到设置在其附近的第二无线电力接收器RX2。在这种情况下，第一无线电力发送器TX1可以与第一无线电力接收器RX1通信，并且第二无线电力发送器TX2可以与第二无线电力接收器RX2通信。
用于支持电磁谐振模式的一些无线充电系统由于使用带外通信在较长的可通信距离和较长的可充电距离方面比使用带内通信的电磁感应模式有利。然而，存在的问题在于，由于增加的可通信距离，第一无线电力发送器TX1和第二无线电力接收器RX2彼此通信链接，并且第二无线电力发送器TX2和第一无线电力接收器RX1彼此通信链接。
当像电磁谐振模式那样增加可通信距离和可充电距离时，第一无线电力发送器TX1和第二无线电力接收器RX2可能彼此通信链接并且第二无线电力发送器TX2和第一无线电力接收器RX1可能彼此通信链接。在下文中，为了便于描述，这被称为交叉连接。
当发生交叉连接时，与正常通信链接相比，无线充电效率可能降低，并且无线电力接收器也可能接收到不期望的电力而损坏装置。
例如，类似于无线电力联盟(A4WP)标准，当用于支持电磁谐振模式的第一无线电力发送器TX1和第二无线电力发送器TX2同时发送用于检测无线电力接收器的信标信号时，第一无线电力发送器TX1和第二无线电力发送器TX2中的每一个可以从第一无线电力接收器RX1和第二无线电力接收器RX2两者接收公告信号。在这种情况下，可能发生交叉连接。
发明内容
【技术问题】
实施方式提供了一种用于支持电磁谐振模式的无线充电系统中的无线电力发送方法及其设备。
实施方式提供了一种能够搜索无线电力接收器以实现通信链接而没有交叉连接的单类型无线电力发送装置。
此外，实施方式提供了一种用于防止交叉连接的无线电力发送方法和设备。
应当理解的是，本公开的上述一般描述和下面的详细描述两者均是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步解释。
【技术解决方案】
在一个实施方式中，提供了一种用于防止用于支持电磁谐振模式的无线充电系统中的交叉连接的无线电力发送方法及其设备。
在一个实施方式中，用于通过谐振向无线电力接收器无线地提供电力的无线电力发送器的无线电力发送方法包括：进入配置状态以与电源一起执行启动；在完成启动时，生成随机的第一等待偏移；以及进入省电状态以在基于第一等待偏移确定的时间点处发起信标序列。
此处，无线电力发送器可以是单类型的无线电力发送器，其在任何时间处与一个无线电力接收器通信链接以无线地发送电力。
无线电力发送方法可以包括：在省电状态下同时接收多个公告信号；生成随机的第二等待偏移；以及在基于第二等待偏移确定的时间点处重新发起信标序列。
无线电力发送方法可以包括：在省电状态下经由带外通信接收第一无线电力接收器的公告信号时，转换到低电力状态以识别第一无线电力接收器；以及转换到将电力发送到经识别的第一无线电力接收器的电力传送状态，其中，当在电力传送状态中从第二无线电力接收器接收到公告信号时，电力传送状态可以转换到省电状态以重新发起信标序列。
当从第二电力接收器连续接收到预定数目的公告信号时，当前状态可以转换到省电状态。
当在电力传送状态中从第二无线电力接收器接收到公告信号时，可以生成第三等待偏移，并且在对应于与第三等待偏移相对应的时间的等待之后，当前状态可以转换到省电状态。
此处，第三等待偏移可以是随机值和预设固定值中的任何一个。
可以以如下方式生成第一等待偏移：根据第一等待偏移确定的等待时间不超过预定的最大等待时间。
信标序列可以包括在用于检测设置在充电区域中的对象的预定的第一时间段发送的第一信标序列和在用于识别检测到的对象是否是能够无线地接收电力的装置的预定的第二时间段发送的第二信标序列中的至少一个。
在另一实施方式中，用于通过谐振向无线电力接收器无线地提供电力的无线电力发送器包括：控制器；等待偏移生成单元，其用于当与电源一起完成启动时根据控制器的控制信号生成随机的第一等待偏移；以及电力发送单元，其根据控制器的控制信号，在基于第一等待偏移确定的时间点处进入省电状态，以生成和发送信标序列。
此处，控制器可以在任何一个时间点处与一个无线电力接收器通信链接，以执行控制以电力无线地发送到相应的无线电力接收器。
无线电力发送器还可以包括用于通过带外通信接收公告信号的带外通信单元，其中，当在省电状态下同时接收多个公告信号时，控制器可以控制等待偏移生成单元以生成随机的第二等待偏移，并且可以控制电力发送以在基于第二等待偏移确定的时间点处重新发起信标序列。
无线电力发送器还可以包括用于通过带外通信接收公告信号的带外通信，其中，在省电状态下通过带外通信接收第一无线电力接收器的公告信号时，控制器可以转换到低电力状态以识别第一无线电力接收器，可以控制电力发送单元以转换到电力传送状态，用于向所识别的第一无线电力接收器发送电力，并且在电力传送状态下在从第二无线电力接收器接收到广告信号时，控制器可以控制电力发送单元转换到省电状态以发起信标序列。
在从第二无线电力接收器连续接收预定数目的公告信号时，控制器可以控制电力发送单元转换到省电状态以发起信标序列。
当电力传送状态下在从第二无线电力接收器接收到公告信号时，控制器可以控制等待偏移生成单元生成第三等待偏移，并且可以控制电力发送单元在等待与第三等待偏移相对应的时间段之后转换到省电状态以发起信标序列。
第三等待偏移可以是随机值和预设固定值中的任何一个。
可以以如下方式生成第一等待偏移：根据第一等待偏移确定的等待时间不超过预定的最大等待时间。
信标序列可以包括在用于检测设置在充电区域中的对象的预定的第一时间段发送的第一信标序列和在用于识别检测到的对象是否是能够无线地接收电力的装置的预定的第二时间段发送的第二信标序列中的至少一个。
在另一实施方式中，用于向无线电力接收器无线地发送电力的无线电力发送器的无线电力发送方法包括：向无线电力发送器提供电力；设置第一等待时间；以及发送用于检测或识别无线电力接收器的请求信号，其中，第一等待时间被随机设置，并且请求信号的发送在从第一特定时间点经过第一等待时间的时间点处发起。
此处，无线电力发送器可以是用于仅向一个无线电力接收器同时提供电力的无线电力发送器。
第一特定时间可以是提供电力的时间点。
第一特定时间可以是当无线电力发送器完全启动时的时间点。
可以将第一等待时间设置为不超过预设的最大等待时间。
该方法还可以包括：从无线电力接收器接收包括标识信息和特征信息的信息信号；设置第二等待时间；以及重新发送请求信号，其中，第二等待时间被随机设置，并且请求信号的重新发送在当从第二特定时间点经过第二等待时间的时间点处发起。
第二特定时间可以是从多个无线电力接收器接收信息信号的时间点。
第二等待时间可以设置为不超过预设的最大等待时间。
该方法还可以包括：向第一无线电力接收器发送电力；从第二无线电力接收器接收包括标识信息和特征信息的信息信号；设置第三等待时间；以及重新发送请求信号。
第三等待时间可以随机设置，并且请求信号的重新发送可以在从第三特定时间点经过第三等待时间的时间点处发起。
第三特定时间可以是终止针对第一无线电力接收器的电力发送的时间点。
可以在第三特定时间处发起警告报警。
第三等待时间可以设置为不超过预设的最大等待时间。
在另一实施方式中，用于向无线电力接收器无线地发送电力的无线电力发送器的无线电力发送方法包括：发送用于检测或识别无线电力接收器的请求信号；从无线电力接收器接收包括标识信息和特征信息的信息信号；设置等待时间；以及向无线电力接收器重新发送请求信号。
等待时间可以随机设置，并且请求信号的重新发送可以在从特定时间点经过等待时间的时间点处发起。
无线电力发送器可以是用于仅向一个无线电力接收器同时发送电力的无线电力发送器。
特定时间点可以是从多个无线电力接收器发送信息信号的时间点。
等待时间可以设置为不超过预设的最大等待时间。
在另一实施方式中，用于向无线电力接收器无线地发送电力的无线电力发送器的无线电力发送方法包括：在发送用于检测或识别无线电力接收器的请求信号；从无线电力接收器接收包括标识信息和特征信息的信息信号；向第一无线电力接收器发送电力；从第二无线电力接收器接收包括标识信息或特征信息的第二信息；设置等待时间，
重新发送请求信号，其中，等待时间可以随机设置，并且请求信号的重新发送可以在从特定时间点经过等待时间的时间点处发起。
无线电力发送器可以是用于仅向一个无线电力接收器同时发送电力的无线电力发送器。
特定时间点可以是终止针对第一无线电力接收器的电力发送的时间点。
等待时间可以设置为不超过预设的最大等待时间。
在另一实施方式中，无线电力发送器的无线电力发送方法包括：检测设置在充电区域中的对象；在检测到对象时，生成与无线电力发送器对应的第一模式码；发送包括第一模式码的第一信号；以及在接收到包括第二模式码的第二信号时，对第一模式码和第二模式码进行比较以确定作为通信链接目标的无线电力接收器。
此处，无线电力发送器可以是用于一次仅向一个无线电力接收器提供电力的无线电力发送器。
可以使用与无线电力发送器对应的装置标识信息、电力等级信息、硬件版本信息、固件版本信息和标准协议版本信息中的至少一个来生成第一模式码。
装置标识信息可以包括唯一序列号信息、制造商码信息和产品码信息中的至少一个。
第一信号可以是通过发送谐振器发送的电力信号。
例如，第一信号可以是在省电状态下被发送以识别检测到的对象的长信标信号。
可以经由短距离无线通信接收第二信号。
例如，第二信号可以是在低电力状态下经由蓝牙通信接收的公告信号。
可以使用预定编码技术对第一模式码进行编码，然后可以对其进行调制和发送。
与第一模式码和第二模式码相同的第二信号对应的无线电力接收器可以被确定为作为通信链接目标的无线电力接收器。
当第一模式码和第二模式码不相同时，可以执行第一信号的发送或对象的检测。
在另一实施方式中，无线电力发送器的无线电力发送方法包括：检测设置在充电区域中的对象；在检测到对象时，通过第一频带发送用于识别检测到的对象的第一信号；通过第二频带接收对应于第一信号的第二信号；测量接收的第二信号的信号强度；以及基于测量的信号强度确定作为通信目标的无线电力接收器。
第一信号可以是在省电状态下被发送以识别检测到的对象的长信标信号，并且第二信号可以是在低电力状态下通过蓝牙通信接收的公告信号。
接收的第二信号的信号强度的测量可以包括：
验证在发送第一信号之后的预定时间段内接收到的第二信号的数目是否是多个，并且作为验证结果，当数目是多个时，测量对应于第二信号中每个的接收信号强度指示符(RSSI)信号，其中，对应于具有最大RSSI的第二信号的无线电力接收器可以被确定为通信目标。
无线电力发送器可以是用于一次仅向一个无线电力接收器提供电力的无线电力发送器。
在另一实施方式中，无线电力发送装置可以包括：检测器，其用于检测设置在充电区域中的对象；模式码生成单元，其用于在检测到对象时生成对应于无线电力发送器的第一模式码；电力发送单元，其用于发送包括第一模式码的第一信号；通信单元，其用于接收包括第二码模式的第二信号；比较器，其用于对第一模式码和第二模式码进行比较；以及控制器，其基于比较结果确定作为通信链接目标的无线电力接收器。
控制器可以执行控制以一次仅向一个无线电力接收器提供电力。
可以使用与无线电力发送器对应的装置标识信息、电力等级信息、硬件版本信息、固件版本信息和标准协议版本信息中的至少一个来生成第一模式码。
装置标识信息可以包括唯一序列号信息、制造商码信息和产品码信息中的至少一个。
第一信号可以是在省电状态下发送以识别检测到的对象的长信标信号。
可以在低电力状态下通过短距离无线通信接收第二信号。
电力发送单元可以使用特定编码技术对第一模式码进行编码，并且可以使用预定调制方法来调制第一模式码以生成长信标信号。
在第一模式码和第二模式码相同的情况下，控制器可以将对应于第二信号的无线电力接收器确定为作为通信链接目标的无线电力接收器。
在另一实施方式中，无线电力发送装置包括：检测器，其用于检测设置在充电区域中的对象；电力发送单元，其用于在检测到对象时，通过第一频带发送用于识别检测到的对象的第一信号；通信单元，其用于通过第二频带接收与第一信号对应的第二信号；测量单元，其用于测量接收到的第二信号的信号强度；以及确定单元，其用于基于测量的信号强度确定作为通信目标的无线电力接收器。
第一信号可以是在省电状态下发送以识别检测到的对象的长信标信号，并且第二信号可以是在低电力状态下通过蓝牙通信接收的公告信号。
当在发送第一信号之后的预定时间段内接收到的第二信号的数目是多个时，测量单元可以测量与第二信号中每一个对应的接收到的信号强度指示符(RSSI)，其中，确定单元可以确定对应于具有最大RSSI的第二信号的无线电力接收器作为通信目标。
控制器可以执行控制以一次仅向一个无线电力接收器提供电力。
在另一实施方式中，计算机可读记录介质上可以具有记录在其上的用于执行上述无线电力发送方法中的任何一种的程序。
应当理解，本公开的前述一般描述和以下详细描述二者都是示例性的和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步说明。
【有利效果】
根据本公开的方法、设备和系统可以具有以下效果。
本公开可以有利于提供一种防止用于支持电磁谐振模式的无线充电系统中的交叉连接的方法及其设备。
本公开可以有利于提供一种用于防止由于交叉连接导致的电力浪费和装置损坏的用于支持电磁谐振模式的单类型无线电力发送装置。
本领域技术人员将理解，可以通过本公开实现的效果不限于上文具体描述的内容，并且根据以下结合附图详细描述将更清楚地理解本公开的其他优点。
附图说明
可以参照以下附图对布局和实施方式进行详细描述，在附图中，相同的附图标记指代相同的元件，并且其中：
图1是用于说明根据本公开的实施方式的无线电力发送系统的结构的框图；
图2是用于说明根据本公开的实施方式的无线电力发送器的类型和特征的图；
图3是用于说明根据本公开的实施方式的无线电力接收器的类型和特征的图；
图4是根据本公开的实施方式的无线电力发送系统的等效电路图；
图5是用于说明根据本公开的实施方式的无线电力发送器的状态转换过程的状态转换图；
图6是根据本公开的实施方式的无线电力接收器的状态转换图；
图7是用于说明根据本公开的实施方式的根据VRECT的无线电力接收器的操作区域的图；
图8是用于说明根据本公开的实施方式的无线充电过程的流程图；
图9是示出根据本公开的实施方式的无线电力发送系统的配置的图；
图10是用于说明根据本公开的单类型无线电力发送器的交叉连接方面的问题的图；
图11是用于说明根据本公开的实施方式的无线电力发送器中的无线电力发送过程的图；
图12是用于说明根据本公开的实施方式的用于防止无线电力发送器的交叉连接的信标信号发送方法的图；
图13是用于说明根据本公开的另一实施方式的用于防止无线电力发送器的交叉连接的信标信号发送方法的图；
图14是用于说明根据本公开的实施方式的单类型无线电力发送器的电力发送控制方法的图；
图15是用于说明根据本公开的实施方式的无线电力发送器的结构的框图；
图16是用于说明根据本公开的实施方式的防止无线电力发送装置的交叉连接的方法的流程图；
图17是用于说明根据本公开的实施方式的防止无线电力接收装置中的交叉连接的方法的流程图；
图18是用于说明根据本公开的另一实施方式的防止无线电力发送装置中的交叉连接的方法的流程图；
图19是用于说明根据本公开的实施方式的无线电力发送装置的结构的框图；
图20是用于说明根据本公开的实施方式的无线电力接收装置的结构的框图；以及
图21是用于说明根据本公开的另一实施方式的无线电力发送装置的结构的框图。
具体实施方式
根据本公开的实施方式，用于经由谐振向无线电力接收器无线地提供电力的无线电力发送器的无线电力发送方法可以包括：进入配置状态以与电源一起执行启动；在完成启动时，生成随机的第一等待偏移；以及进入省电状态以在基于第一等待偏移确定的时间点处发起信标序列。
【本发明的实施方式】
在下文中，将参照附图更详细地描述应用本公开的实施方式的装置和各种方法。为便于描述，本文中的元件使用后缀“模块”和“单元”，并且因此可以替换使用并且不具有任何可区别的意义或功能。
尽管构成本公开的实施方式的所有元件被描述为集成为单个元件或者作为单个元件操作，但是本公开不必限于这些实施方式。根据实施方式，所有元件可以选择性地集成到一个或更多个中，并且可操作为在本公开的目的和范围内的一个或更多个。元件中的每个可以实现为独立的硬件。或者，可以将元件中的一些或全部选择性地组合成具有执行在一个或多个硬件中组合的一些或所有功能的程序模块的计算机程序。本公开内容所属领域的技术人员可以容易地理解构成计算机程序的多个代码和代码段。计算机程序可以存储在计算机可读介质中，使得计算机程序由计算机读取和执行以实现本公开的实施方式。计算机程序存储介质可以包括磁记录介质、光学记录介质和载波介质。
本文描述的术语“包括”、“包含”或“具有”应该被解释为不排除其他元件，而是还包括这样的其他元件，因此，除非另有说明，否则可以包括相应的元件。除非另有说明，否则包括技术或科学术语的所有术语具有与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。通常使用的术语，例如在词典中定义的术语，应该被解释为与根据上下文的相关技术的含义一致。除非在本公开中不同地定义，否则这些术语不应以理想或过度正式的方式解释。
应当理解，尽管本文可以使用术语第一、第二、A、B、(a)、(b)等来描述本公开的各种元件，但是这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件，并且相应元件的本质、次序或顺序不受这些术语的限制。将理解的是，当一个元件被称为被“连接至”、“耦接至”或“接入”另一元件时，尽管一个元件可以直接连接至另一元件或直接接入另一元件，但是一个元件也可以经由其他元件“连接至”、“耦接至”或“接入”另一元件。
在下面的实施方式的描述中，为了便于描述，无线电力发送系统中的用于无线地发送电力的设备可以与无线电力发送器、无线电力发送设备、发送端、发送器、发送设备、发送侧等可互换地使用。
另外，用于从无线地电力发送设备无线地接收电力的设备可以与无线电力接收设备、无线电力接收器、接收终端、接收侧、接收设备、接收器等可互换地使用。
根据本公开的发送器可以以垫、支架、接入点(AP)、小型基站、托架、天花板插入型、壁挂式、车辆插入型、车载型等的形式配置，或者一个发送器可以向多个无线电力接收设备发送电力。
为此，发送器可以包括至少一个无线电力发送元件。
另外，根据本公开，无线电力发送器可以与另一无线电力发送器和网络可操作地网络关联。例如，无线电力发送器可以使用诸如蓝牙的局域无线通信彼此可操作地相关联。作为另一示例，无线电力发送器可以使用诸如宽带码分多址(WCDMA)、长期演进(LTE)/LTE升级版(LTE-advanced)和Wi-Fi的无线通信技术彼此可操作地相关联，但不限于此。因此，可以通过因特网通过有线可操作地相互关联。
应用于本公开的无线电力发送元件可以是使用基于根据电磁感应原理充电的电磁感应模式的各种无线电力发送标准的设备或组件，该电磁感应模式从电力发送端的线圈产生磁场并且在磁场的影响下从接收端的线圈感应电。此处，电磁感应模式的无线电力发送标准可以包括在无线电力联盟(WPC)和/或电力事务联盟(PMA)中定义的电磁感应模式的无线充电技术，但不限于此。
作为另一示例，无线电力发送元件可以是使用电磁谐振模式的设备或组件，该电磁谐振模式使由无线电力发送器的发送线圈产生的磁场与特定的谐振频率同步并且将电力发送到相邻的无线电力接收器。例如，电磁谐振模式可以包括在作为无线充电技术标准组织的无线电力联盟(A4WP)中定义的谐振方法的无线充电技术，但不限于此。
作为另一示例，无线电力发送元件可以是使用RF无线电力发送方法的设备或组件，该方法使用低能量RF信号将电力发送到远距离定位的无线电力接收器。
作为本公开的另一示例，根据本公开的无线电力发送器可以被设计为同时支持前述电磁感应模式、电磁谐振模式和RF无线电力发送方法中的至少两种无线电力发送方法。
在这种情况下，无线电力发送器可以基于无线电力接收器的类型、状态、所需电力等以及安装在无线电力发送器和无线电力接收器中的能力来自适应地确定无线电力发送方法。
另外，根据本公开的实施方式的无线电力接收器可以包括至少一个无线电力接收元件，并且可以从两个或更多个无线电力发送器同时且无线地接收电力。此处，无线电力接收元件可以是用于支持包括电磁感应模式、电磁谐振模式和RF无线电力发送方法中至少之一的设备或组件。
根据本公开的无线电力接收器可以安装在小型电子设备上，例如移动电话、智能电话、膝上型电脑、数字广播终端、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、导航系统、MP3播放器、电动牙刷、射频识别(RFID)标签、照明装置、遥控器和浮子，但不限于此。因此，无线电力接收器可以是任何设备，只要无线电力接收器包括根据本公开的无线电力接收元件以无线地接收电力或对电池充电即可。根据本公开的另一实施方式的无线电力接收器还可以安装在家用电器(包括TV、冰箱、洗衣机等)、车辆、无人驾驶飞行器、AR无人机、机器人等中。
图1是用于说明根据本公开的实施方式的无线电力发送系统的结构的框图。
参照图1，无线电力发送系统可以包括无线电力发送器100和无线电力接收器200。
尽管图1示出了无线电力发送器100向一个无线电力接收器200无线地发送电力的情况，但这仅仅是一个实施方式，因此，根据本公开的另一实施方式，无线电力发送器100可以向多个无线电力接收器200无线地发送电力。应当注意，根据本公开的另一实施方式，无线电力接收器200可以从多个无线电力发送器100无线地并且同时地接收电力。
无线电力发送器100可以使用特定的电力发送频率产生磁场并且向无线电力接收器200发送电力。
无线电力接收器200可以以与无线电力发送器100使用的频率相同的频率来同步地接收电力。
例如，用于无线电力发送的谐振频率可以是6.78MHz的频带，但不限于此。
也就是说，由无线电力发送器100发送的电力可以仅被发送到与无线电力发送器100谐振的无线电力接收器200。
可以基于无线电力发送器100的最大发送电力水平、无线电力接收器200的最大电力接收水平以及无线电力发送器100和无线电力接收器200的物理结构来确定能够从一个无线电力发送器100接收电力的无线电力接收器200的最大数目。
无线电力发送器100和无线电力接收器200可以以与用于无线电力发送的频带(即，谐振频带)不同的频带执行双向通信。例如，双向通信可以采用半双工蓝牙低能耗(BLE)通信协议。
无线电力发送器100和无线电力接收器200可以通过双向通信交换彼此的特征和状态信息，即电力协商信息。
例如，无线电力接收器200可以通过双向通信将用于控制从无线电力发送器100接收的电力的水平的预定电力接收状态信息发送到无线电力发送器100，并且无线电力发送器100可以基于接收的电力接收状态信息动态地控制发送电力的水平。这样，无线电力发送器100可以优化电力发送效率，并且还可以执行防止负载由于过电压而被损坏的功能，防止由于欠电压而浪费不必要的电力的功能等。
无线电力发送器100可以执行通过双向通信认证和识别无线电力接收器200的功能、识别不兼容设备或不可再充电对象的功能、用于识别有效负载的功能等。
在下文中，将参照图1更详细地描述谐振方法的无线电力发送过程。
无线电力发送器100可以包括电源110、电力转换器120、匹配电路130、发送谐振器140、主控制器150和通信器160。通信器160可以包括数据发送器和数据接收器。
电源110可以在主控制器150的控制下向电力转换器120施加特定的电压。在这种情况下，所施加的电压可以是DC电压或AC电压。
电力转换器120可以在主控制器150的控制下将从电源110接收到的电压转换为特定电压。为此，电力转换器120可以包括DC/DC转换器、AC/DC转换器和功率放大器中的至少一个。
匹配电路130可以是对电力转换器120与发送谐振器140之间的阻抗进行匹配以使电力发送效率最大化的电路。
发送谐振器140可以根据从匹配电路130施加的电压使用特定的谐振频率来无线地发送电力。
无线电力接收器200可以包括接收谐振器210、整流器220、DC-DC转换器230、负载240、主控制器250和通信器260。通信器260可以包括数据发送器和数据接收器。
接收谐振器210可以通过谐振现象来接收由发送谐振器140发送的电力。
整流器220可以执行将从接收谐振器210施加的AC电压转换成DC电压的功能。
DC-DC转换器230可以将经整流的DC电压转换为负载240所需的特定DC电压。
主控制器250可以控制整流器220和DC-DC转换器230的操作，或者可以生成无线电力接收器200的特征信息和状态信息，并且可以控制通信器260以向无线电力发送器100发送无线电力接收器200的特征和状态信息。例如，主控制器250可以监测整流器220和DC-DC转换器230的输出电压和电流强度，并且控制整流器220和DC-DC转换器230的操作。
关于所监测的输出电压和电流强度的信息可以通过通信器260实时发送到无线电力发送器100。
主控制器250可以将经整流的DC电压与预定的参考电压进行比较以确定当前状态是过电压状态还是欠电压状态，并且在检测到系统错误状态作为确定结果时，主控制器250可以通过通信器260将检测结果发送到无线电力发送器100。
在检测到系统错误状态时，主控制器250可以控制整流器220和DC-DC转换器230的操作或使用包括开关和/或齐纳二极管的预定的过电流中断电路来控制提供给负载240的电力以防止负载被损坏。
尽管图1示出了主控制器150或250和通信器160或260被配置为不同模块的情况，这仅仅是一个实施方式，因此，根据本公开的另一实施方式，应当注意到主控制器150或250和通信器160或260可以被配置为一个模块。
图2是用于说明根据本公开的实施方式的无线电力发送器的类型和特征的图。
根据本公开的无线电力发送器和无线电力接收器的类型和特征可以根据它们的等级和类别分类。
可以通过以下三个参数来识别无线电力发送器的类型和特征。
首先，可以通过根据施加到发送谐振器140的最大电力强度确定的等级来识别无线电力发送器。
此处，可以通过将施加到发送谐振器140的电力PTX_IN_COIL的最大值与在下面的无线电力发送器的等级表(下文中，称为表1)中明显地说明并针对每个等级的预定义的最大输入电力PTX_IN_MAX进行比较来确定无线电力发送器的等级。此处，PTX_IN_COIL可以是通过将每单位时间施加到发送谐振器140的电压(V(t))和电流(I(t))的乘积除以相应的单位时间而计算的实数值。
[表1]
上表1中所示的等级仅是实施方式，因此可以添加新的等级或者可以移除一些等级。另外，应当注意，针对每个等级的最大输入电力、最小类别支持要求和可支持装置的最大数目还可以根据无线电力发送器的用途、形状和实施形式变化。
例如，如上表1所示，当施加到发送谐振器140的电力PTX_IN_COIL的最大值等于或大于对应于等级3的PTX_IN_MAX的值并且小于对应于等级4的PTX_IN_MAX的值时，可以将相应的无线电力发送器的等级确定为等级3。
其次，可以根据对应于所识别的等级的最小类别支持要求来识别无线电力发送器。
此处，最小类别支持要求可以是与可由相应水平的无线电力发送器支持的无线电力接收器的类别中的最高水平类别相对应的可支持无线电力接收器的数目。也就是说，最小类别支持要求可以是相应无线电力发送器可支持的最大类别装置的最小数目。在这种情况下，无线电力发送器可以根据最小类别支持要求支持对应于最大类别或较小类别的所有类别的无线电力接收器。
然而，当无线电力发送器能够支持比最小类别支持要求中明显陈述的类别更高类别的无线电力接收器时，可以不限制无线电力发送器支持相应的无线电力接收器。
例如，如上表1所示，等级3的无线电力发送器需要支持至少一个类别5的无线电力接收器。不用说，在这种情况下，无线电力发送器可以支持与比对应于最小类别支持要求的类别水平低的类别水平相对应的无线电力接收器200。
另外，应当注意，当确定无线电力发送器能够支持比对应于最小类别支持要求的类别高的类别水平时，无线电力发送器还可以支持更高水平的无线电力接收器。
第三，无线电力发送器可以由与所识别的等级对应的可支持装置的最大数目来标识。此处，可支持装置的最大数目可以由与相应等级中的可支持类别中的最低水平类别相对应的可支持无线电力接收器的最大数目(在下文中，称为可支持装置的最大数目)来标识。
例如，如上表1所示，等级3的无线电力发送器需要支持最多两个最小类别3的无线电力接收器。
然而，当无线电力发送器能够支持与无线电力发送器的等级相对应的最大数目或更多的装置时，可以不限制支持最大数目或更多的装置。
除非存在不允许无线电力接收器的电力发送请求的特殊原因，否则根据本公开的无线电力发送器需要在可用电力内无线地发送电力达到至少表1中定义的数目。
例如，当没有保留用于接受相应电力发送请求的可用电力时，无线电力发送器可能不允许相应无线电力接收器的电力发送请求。或者，无线电力发送器可以控制无线电力接收器的电力调节。
作为另一示例，当电力发送请求(如果被接受)超过可接受的无线电力接收器的数目时，无线电力发送器可能不允许无线电力接收器的相应电力发送请求。
作为另一示例，当请求电力发送的无线电力接收器的类别超过在无线电力接收器的水平处可支持的类别水平时，无线电力发送器可能不允许无线电力接收器的相应电力发送请求。
作为另一示例，当内部温度超过参考值或更大时，无线电力发送器可能不允许无线电力接收器的相应电力发送请求。
图3是用于说明根据本公开的实施方式的无线电力接收器的类型和特征的图。
如图3所示，接收谐振器210的平均输出电力PRX_OUT可以是通过将单位时间由接收谐振器210输出的电压(V(t))与电流(I(t))的乘积除以相应的单位时间而计算出的实数值。
如下面的表2所示，可以基于接收谐振器210的最大输出电力PRX_OUT_MAX来限定无线电力接收器的类别。
[表2]
例如，当负载端的充电效率为80％或更多时，类别3的无线电力接收器可以向负载的充电端口提供5W的电力。
上表2中所示的类别仅是实施方式并且可以添加新的类别或者可以移除一些等级。另外，应当注意，还可以根据无线电力接收器的用途、形状和实施形式来修改上面表2中所示的每个类别的最大输出电力和应用的示例。
图4是根据本公开的实施方式的无线电力发送系统的等效电路图。
详细地，图4示出了等效电路中的用于测量下面将描述的参考参数的接口点。
在下文中，将简要描述图4中所示的参考参数的含义。
ITX和ITX_COIL可以分别指提供到无线电力发送器的匹配电路(或匹配网络)420的均方根(RMS)电流以及提供到无线电力发送器的发送谐振器线圈425的RMS电流。
ZTX_IN可以指无线电力发送器的电力单元/整流器/滤波器410的后端的输入阻抗和匹配电路420的前端的输入阻抗。
ZTX_IN_COIL可以指匹配电路420的后端和发送谐振器线圈425的前端的输入阻抗。
L1和L2可以分别指发送谐振器线圈425的电感值和接收谐振器线圈427的电感值。
ZRX_IN可以指无线电力接收器的匹配电路430的后端以及无线电力接收器的滤波器/整流器/负载440的前端的输入阻抗。
根据本公开的实施方式，在无线电力发送系统的操作中使用的谐振频率可以是6.78MHz±15kHz。
另外，根据本公开的实施方式的无线电力发送系统可以同时对多个无线电力接收器提供充电，即多充电，并且在这种情况下，即使添加新的无线电力接收器或者移除无线电力接收器，也可以控制维持的无线电力接收器的接收电力变化量不超过预定参考值或更大的参考值。例如，接收电力变化量可以是±10％，但不限于±10％。
根据用于维持接收电力变化量的条件，添加到充电区域或被移除的无线电力接收器不会与现有的无线电力接收器交叠。
当无线电力接收器的匹配电路430连接至整流器时，ZTX_IN的实部可以与整流器的负载电阻(在下文中，称为RRECT)具有反比关系。也就是说，RRECT的增加可以减少ZTX_IN并且RRECT的减少可以增加ZTX_IN。
根据本公开，谐振器耦合效率可以是通过从接收谐振器线圈发送到负载440的电力除以通过发送谐振器线圈425在谐振频带中携带的电力而计算的最大电力接收比率。当发送谐振器的参考端口阻抗ZTX_IN与接收谐振器的参考端口阻抗ZRX_IN彼此完全匹配时，可以计算无线电力发送器与无线电力接收器之间的谐振器耦合效率。
下表3示出了根据本公开的实施方式的无线电力发送器的等级和根据无线电力接收器的等级的最小谐振器耦合效率的示例。
[表3]
当使用多个无线电力接收器时，与上表3中所示的等级和类别对应的最小谐振器耦合效率可能增大。
图5是示出根据实施方式的无线电力发送器中的状态转换过程的状态转换图。
参照图5，无线电力发送器的状态可以包括配置状态510、省电状态520、低电力状态530、电力传送状态540、本地故障状态550和故障锁定状态560。
当向无线电力发送器施加电力时，无线电力发送器可以转换到配置状态510。当预定的重置计时器在配置状态510中到期或者初始化过程完成时，无线电力发送器可以转换到省电状态520。
在省电状态520中，无线电力发送器可以生成信标序列并通过谐振频带发送信标序列。
此处，无线电力发送器可以控制信标序列在进入省电状态520之后的预定时间内发起。例如，无线电力发送器可以控制信标序列在转换到省电状态520之后的50ms内发起，但不限于此。
在省电状态520中，无线电力发送器可以周期性地生成并发送第一信标序列以用于检测位于充电区域中的对象，即，对象是包括导电杂物以及无线电力接收器的宽泛概念，并且可以检测接收谐振器的阻抗变化，即负载变化。在下文中，为了便于描述，第一信标和第一信标序列将分别称为短信标或短信标序列。
具体地，可以在短时间段tSHORT_BEACON内以预定时间间隔tCYCLE重复生成并发送短信标序列，以便在检测到对象之前节省无线电力发送器的待机电力。例如，tSHORT_BEACON可以设置为30ms或更短并且tCYCLE可以被设置为250ms±5ms，但不限于此。此外，每个短信标的电流强度可以是预定参考值或更大，并且可以逐渐增加持续预定时间。例如，可以将短信标的最小电流强度设置得足够高，以便检测表2的类别2或更高类别的无线电力接收器。
根据本公开，无线电力发送器可以包括预定的感测元件以用于根据短信标的接收来检测接收谐振器的电抗和电阻的变化。
此外，在省电状态520中，无线电力发送器可以周期性地生成并发送第二信标序列即长信标序列，以提供无线电力接收器的启动和响应所需的足够的电力。在下文中，为了便于描述，第二信标和第二信标序列将分别称为长信标和长信标序列。
也就是说，当通过第二信标序列完成启动时，无线电力接收器可以通过带外通信信道向无线电力发送器广播预定的响应信号。
具体地，具体地，与短信标序列相比，可以在相对长的时间段内以预定时间间隔tLONG_BEACON_PERIOD生成并发送长信标序列，以提供无线电力接收器的启动所需的足够电力。例如，tLONG_BEACON可以被设置为105ms+5ms，tLONG_BEACON_PERIOD可以被设置为850ms，并且与短信标的电流强度相比，长信标的电流强度可以相对较高。另外，长信标可以在发送时间段期间维持预定强度的电力。
然后，在检测到接收谐振器的阻抗变化之后，无线电力发送器可以待机以在长信标的发送时间段期间接收预定的响应信号。在下文中，为了便于描述，将响应信号称为公告信号。此处，无线电力接收器可以通过与谐振频带不同的带外通信频带广播公告信号。
例如，公告信号可以包括以下中的至少一个或任何一个：用于标识在相应的带外通信标准中限定的消息的消息标识信息、用于标识无线电力接收器是否是适当接收器或者与相应的无线电力发送器兼容的接收器的唯一服务或无线电力接收器标识信息、无线电力接收器的输出电力信息、关于施加到负载的额定电压/电流的信息、无线电力接收器的天线增益信息、用于标识无线电力接收器的类别的信息、无线电力接收器的认证信息、关于是否安装过电压保护功能的信息、以及安装在无线电力接收器中的软件的版本信息。
在接收到公告信号时，无线电力发送器可以从省电状态520转换到低电力状态530，然后，可以与无线电力接收器建立带外通信链接。接下来，无线电力发送器可以通过建立的带外通信链接对无线电力接收器执行注册过程。例如，当带外通信是蓝牙低电力通信时，无线电力发送器可以执行与无线电力接收器的蓝牙配对，并且发送器和接收器通过配对的蓝牙链路彼此交换状态信息、特征信息和控制信息中的至少一个。
当无线电力发送器在低电力状态530中通过带外通信向无线电力发送器发送用于初始化充电的预定控制信号，即用于请求无线电力接收器向负载发送电力的预定控制信号时，无线电力发送器可以从低电力状态530转换到电力传送状态540。
当在低电力状态530中没有正常完成带外通信链接建立过程或注册过程时，无线电力发送器可以从低电力状态530转换到省电状态520。
无线电力发送器可以驱动用于与每个无线电力接收器连接的单独划分的链路到期计时器，并且无线电力接收器需要在链路到期计时器到期之前的预定时间向无线电力发送器发送指示接收器存在的预定消息。此处，每当接收到消息时，链路到期计时器可以被重置，并且当链路到期计时器未到期时，可以保持在无线电力接收器和无线电力接收器之间建立的带外通信链接。
当在低电力状态530或电力传送状态540中与在无线电力发送器和至少一个无线电力接收器之间建立的带外通信链接对应的所有链路到期计时器都到期时，无线电力发送器可以转换到省电状态520。
在从无线电力接收器接收到有效公告信号时，处于低电力状态530的无线电力发送器可以驱动预定的注册计时器。在这种情况下，当注册计时器到期时，处于低电力状态530的无线电力发送器可以转换到省电状态520。在这种情况下，无线电力发送器可以通过包括在无线电力发送器中的通知显示元件例如包括LED灯、显示屏和蜂鸣器输出指示注册失败的预定通知信号。
当所有连接的无线电力接收器在电力传送状态540中完全充电时，无线电力发送器可以转换到低电力状态530。
具体地，无线电力接收器可以在除了配置状态510、本地故障状态550和故障锁定状态560之外的剩余状态下允许新的无线电力接收器的注册。
此外，无线电力发送器可以在电力传送状态540下基于从无线电力接收器接收的状态信息来动态地控制发送电力。
在这种情况下，从无线电力接收器发送到无线电力发送器的接收器状态信息可以包括以下中至少一个：所需电力信息、关于在整流器后端测量的电压和/或电流的信息、充电状态信息、用于通知过电流、过电压和/或过热状态的信息、以及指示是否激活用于根据过电流或过电压来切断或减少发送到负载的电力的元件或装置的信息。在这种情况下，可以以预定周期发送接收器状态信息，或者可以在发生特定事件时发送接收器状态信息。另外，可以使用通/断开关和齐纳二极管中的至少一个来提供用于根据过电流或过电压来切断或减小发送到负载的电力的元件。
根据另一实施方式，从无线电力接收器发送到无线电力发送器的接收器状态信息还可以包括以下信息中的至少一个：指示外部电力有线连接至无线电力接收器的信息，以及指示带外通信模式变化的信息，例如近场通信(NFC)可以改变为蓝牙低能量(BLE)通信。
根据另一实施方式，无线电力发送器可以基于无线电力发送器的当前可用电力、每个无线电力接收器的优先级以及连接的无线电力接收器的数目中的至少一个来自适应地确定每个无线电力接收器要接收的电力的强度。此处，针对每个无线电力接收器的要发送的电力的强度可以被确定为基于由相应的无线电力接收器的整流器处理的最大电力的接收电力的比率。
无线电力发送器可以向相应的无线电力接收器发送包括关于所确定的电力强度的信息的预定电力调整命令。在这种情况下，无线电力接收器可以确定是否能够将电力控制成由无线电力发送器确定的电力强度，并且可以通过预定的电力调整响应消息将确定结果发送至无线电力发送器。
根据另一实施方式，无线电力接收器可以在接收到电力调整命令之前发送预定接收器状态信息，预定接收器状态信息指示是否可以根据无线电力发送器的电力调整命令进行无线电力调整。
根据所连接的无线电力接收器的电力接收状态，电力传送状态540可以是第一状态541、第二状态542和第三状态543中的任何一个。
例如，第一状态541可以指如下状态：在该状态中，连接至无线电力发送器的所有无线电力接收器的电力接收状态均为正常电压状态。
第二状态542可以指如下状态：在该状态中，连接至无线电力发送器的至少一个无线电力接收器的电力接收状态是低电压状态并且不存在高电压状态的无线电力接收器。
第三状态543可以指如下状态：在该状态中，连接至无线电力发送器的至少一个无线电力接收器的电力接收状态是高电压状态。
在省电状态520、低电力状态530或电力传送状态540中检测到系统错误时，无线电力发送器可以转换到故障锁定状态560。
在确定所有连接的无线电力接收器从充电区域移除时，处于故障锁定状态560的无线电力发送器可以转换到配置状态510或省电状态520。
另外，在在故障锁定状态560中检测到局部故障时，无线电力发送器可以转换到本地故障状态550。此处，当本地故障被解除时，处于本地故障状态550的无线电力发送器可以重新转换到故障锁定状态560。
另一方面，当无线电力发送器从配置状态510、省电状态520，低电力状态530和电力传送状态540中的任何一个转换到本地故障状态550时，如果本地故障被解除，则无线电力发送器可以转换到配置状态510。
当无线电力发送器转换到本地故障状态550时，可以中断提供给无线电力发送器的电力。例如，在检测到诸如过电压、过电流和过热的故障时，无线电力发送器可以转换到本地故障状态550，但不限于此。
例如，在检测到过电压、过电流、过热等时，无线电力发送器可以向至少一个连接的无线电力接收器发送用于降低由无线电力接收器接收的电力强度的预定的电力调整命令。
作为另一示例，在检测到过电压、过电流、过热等时，无线电力发送器可以向至少一个连接的无线电力接收器发送用于停止对无线电力接收器的充电的预定的控制命令。
通过上述电力调整过程，无线电力发送器可以防止装置由于过电压、过电流、过热等而被损坏。
当发送谐振器的输出电流的强度是参考值或更大时，无线电力发送器可以转换到故障锁定状态560。在这种情况下，已经转换到故障锁定状态560的无线电力发送器可以尝试将发送谐振器的输出电流的强度调整到参考值或更小持续预定时间。此处，尝试可以重复执行预定的次数。尽管重复执行，但是当故障锁定状态560未被解除时，无线电力发送器可以使用预定通知元件向用户发送指示故障锁定状态560未被解除的预定通知信号。在这种情况下，当用户移除位于无线电力发送器的充电区域中的所有无线电力接收器时，可以解除故障锁定状态560。
另一方面，当在预定时间内发送谐振器的输出电流的强度减小到参考值或更小或者在预定的重复性能期间发送谐振器的输出电流的强度减小到参考值或更小时，故障锁定状态560可以被自动解除，并且在这种情况下，无线电力发送器可以从故障锁定状态560自动转换到省电状态520，并且可以对无线电力接收器重新执行检测和识别过程。
处于电力传送状态540中的无线电力发送器可以发送连续的电力并且可以基于无线电力接收器的状态信息和预定义的最佳电压区域设置参数来适应性地控制发送的电力。
例如，最佳电压区域设置参数可以包括下述中至少一个：用于标识低电压区域的参数、用于标识最佳电压区域的参数、用于标识高电压区域的参数以及用于标识过电压区域的参数。
当无线电力接收器的电力接收状态处于低电压区域时，无线电力发送器可以增加发送的电力，并且当电力接收状态处于高电压区域时，无线电力发送器可以降低发送的电力。
无线电力发送器可以控制发送的电力以使得电力发送效率最大化。
无线电力发送器可以控制发送的电力，使得无线电力接收器所需的电力量的偏差是参考值或更小。
另外，当无线电力接收器的整流器的输出电压达到预定的过电压区域时，即，当检测到过电压时，无线电力发送器可以停止电力发送。
图6是根据本公开的实施方式的无线电力接收器的状态转换图。
参照图6，无线电力接收器的状态可以大部分包括禁用状态610、启动状态620、启用状态(开启状态)630和系统错误状态640。
在这种情况下，可以基于无线电力接收器的整流器的端部处的输出电压的强度(在下文中，为了便于描述，称为VRECT)来确定无线电力接收器的状态。
可以根据VRECT的值将启用状态630划分为最佳电压状态631、低电压状态632和高电压状态633。
当VRECT的测量值等于或大于VRECT_BOOT的预定值时，处于禁用状态610的无线电力接收器可以转换到启动状态620。
在启动状态620中，无线电力接收器可以与无线电力发送器建立带外通信链接，并且可以待机直到VRECT的值达到负载端部处所需的电力。
在检查到VRECT的值达到负载端部处所需的电力时，处于启动状态620的无线电力接收器可以转换到启用状态630并且可以开始充电。
在检查到充电完成或停止时，处于启用状态630的无线电力接收器可以转换到启动状态620。
在检测到预定系统错误时，处于启用状态630的无线电力接收器可以转换到系统错误状态640。此处，系统错误可以包括其他预定义的系统错误条件以及过电压、过电流和过热。
当VRECT的值减小到VRECT_BOOT或更小的值时，处于启用状态630的无线电力接收器可以转换到禁用状态610。
另外，当VRECT的值减小到VRECT_BOOT或更小的值时，处于启动状态620或系统错误状态640的无线电力接收器可以转换到禁用状态610。
在下文中，将参照图7来描述在启用状态630下的无线电力接收器的状态转换。
图7是用于说明根据本公开的实施方式的根据VRECT的无线电力接收器的操作区域的图。
参照图7，当VRECT的值小于VRECT_BOOT的预定值时，无线电力接收器可以保持在禁用状态610。
然后，当VRECT的值增加到VRECT_BOOT或更大时，无线电力接收器可以转换到启动状态620并且可以在预定时间内广播公告信号。然后，在检测到公告信号时，无线电力发送器可以向无线电力接收器发送用于建立带外通信链接的预定连接请求信号。
当带外通信链接正常建立并且成功注册时，无线电力接收器可以待机直到VRECT的值达到整流器处用于正常充电的最小输出电压(在下文中，为了便于描述，称为VRECT_MIN)。
当VRECT的值超过VRECT_MIN时，无线电力接收器可以从启动状态620转换到启用状态630并开始对负载充电。
当在启用状态630中VRECT的值超过用于确定过电压的预定参考值VRECT_MAX时，无线电力接收器可以从启用状态630转换到系统错误状态640。
参照图7，启用状态630可以根据VRECT的值被划分为低电压状态632、最佳电压状态631和高电压状态633。
低电压状态632可以指VRECT_BOOT≤VRECT≤VRECT_MIN的状态，最佳电压状态631可以指VRECT_MIN<VRECT≤VRECT_HIGH的状态，并且高电压状态633可以指VRECT_HIGH<VRECT≤VRECT_MAX的状态。
具体地，已经转换到高电压状态633的无线电力接收器可以将用于切断提供给负载的电力的操作推迟达预定时间(在下文中，为了便于描述，称为高电压状态保持时间)。在这种情况下，可以预先确定高电压状态保持时间，使得在高电压状态633中无线电力接收器和负载不会受到不利影响。
当无线电力接收器转换到系统错误状态640时，无线电力接收器可以在预定时间内通过带外通信链接向无线电力发送器发送指示过电压产生的预定消息。
另外，无线电力接收器可以使用过电压中断元件来控制施加到负载的电压，过电压中断元件被安装用于防止负载在系统错误状态640中被损坏。此处，过电压中断元件可以是通/断开关和/或齐纳二极管。
在上述实施方式中，虽然已经描述了当在无线电力接收器中产生过电压并且无线电力接收器转换到系统错误状态640时在无线电力接收器中的系统错误的对策方法和元件，但这仅仅是实施方式，并且因此，根据本公开的另一实施方式，无线电力接收器还可以由于无线电力接收器中的过热、过电流等而转换到系统错误状态。
例如，当无线电力接收器由于过热而转换到系统错误状态时，无线电力接收器可以向无线电力发送器发送指示过热产生的预定消息。在这种情况下，无线电力接收器可以驱动所包括的冷却风扇等，以减少内部产生的热。
根据本公开的另一实施方式，无线电力接收器可以与多个无线电力发送器可操作地相关联，以便无线地接收电力。在这种情况下，在确定被确定为实际无线地接收电力的无线电力发送器与具有实际建立的带外通信链接的无线电力发送器不同时，无线电力接收器可以转换到系统错误状态640。
图8是用于说明根据本公开的实施方式的用于支持电磁谐振模式的无线充电系统中的无线充电过程的流程图。
参照图8，当根据电力应用完成启动和配置时，无线电力发送器可以转换到省电状态以生成信标序列并且通过发送谐振器发送信标序列(S801)。
在检测到信标序列时，无线电力接收器可以被通电以转换到启动状态，并且可以广播包括相应无线电力接收器的标识信息和特征信息的公告信号，用于搜索无线电力发送器(S803)。在这种情况下，可以以预定周期重复发送公告信号，直到从无线电力发送器接收到下面要描述的连接请求信号。
在接收到公告信号时，无线电力发送器可以向无线电力接收器发送用于与相应的无线电力接收器建立带外通信链接的预定连接请求信号(S805)。
在接收到连接请求信号时，无线电力接收器可以建立带外通信链接，并且可以通过建立的带外通信链接发送其PRU静态特征消息(S807)。
此处，无线电力接收器的PRU静态特征消息可以包括以下信息中的至少一个：类别信息、硬件和软件版本信息、最大整流器输出电力信息、用于电力控制的初始参考参数信息、关于所需电压或电力的信息、用于识别是否安装了电力调整功能的信息、关于可支持的带外通信方法的信息、关于可支持的电力控制算法的信息、以及关于无线电力接收器中的整流器的优选端的初始设置电压值的信息。
在接收到无线电力接收器的PRU静态特征消息时，无线电力发送器可以通过带外通信链接向无线电力接收器发送无线电力发送器的PRU静态特征消息(S809)。
此处，无线电力发送器的PRU静态特征消息可以包括以下信息中的至少之一：发送器电力信息、等级信息、硬件和软件版本信息、关于可支持无线电力接收器的最大数目的信息和/或关于当前连接的无线电力接收器数目的信息。
然后，无线电力接收器可以实时监测其电力接收状态和充电状态，并且当发生周期性或特定事件时，可以向无线电力发送器发送动态特征消息(S811)。
此处，无线电力接收器的动态特征消息可以包括以下信息中的至少之一：关于从整流器输出的电压和电流的信息、关于施加到负载的电压和电流的信息、关于无线电力接收器的内部测量的温度的信息、用于电力控制的参考参数变化信息(换向电压的最小值、换向电压的最大值、以及整流器的优选端的电压的初始设置变化值)、关于充电状态的信息、系统故障信息和警告信息。
当准备了用于对无线电力接收器充电的足够电力时，无线电力发送器可以转换到电力传送状态并且可以通过带外通信链接发送预定控制命令以控制无线电力接收器来开始充电(S813)。在接收到用于启动充电的无线电力接收器(PRU)控制消息时，无线电力接收器可以从启动状态转换到启用状态。
然后，无线电力发送器可以基于从无线电力接收器周期性地接收的动态特征消息来动态地控制发送的电力(S815)。
当检测到内部系统错误或者充电完成时，无线电力接收器可以通过动态特征消息中包括的警告字段或者单独的无线电力接收器(PRU)警告消息向无线电力发送器发送用于标识相应系统错误的数据和/或指示充电完成的数据。(S817)。此处，通过警告字段或警告消息发送的数据可以包括无线电力接收器的过电流、过电压、过热、自我保护、充电完成、有线充电检测、模式转换等，但不限于此。
当包括在动态特征消息或PRU警告消息中的信息是指示发生特定系统错误的消息时，无线电力发送器可以从电力传送状态转换到故障锁定状态。不用说，当在启用状态下检测到系统错误时，无线电力接收器可以转换到系统错误状态。
图9是示出根据本公开的实施方式的无线电力发送系统的配置的图。
如图9所示，无线电力发送系统可以配置有星形拓扑，但不限于此。
无线电力发送器可以通过带外通信链接从无线电力接收器收集关于各种特征信息和状态信息的信息，并且基于所收集的信息控制操作和无线电力接收器的发送电力。
另外，无线电力发送器可以通过带外通信链接向无线电力接收器发送无线电力发送器的特征信息和预定控制信号。
无线电力发送器可以确定对于所连接的无线电力接收器的每个无线电力接收器的电力发送顺序，并且可以根据所确定的电力发送顺序无线地发送电力。例如，无线电力发送器可以基于如下中的至少一个来确定电力发送顺序：无线电力接收器的类别、对于每个无线电力接收器的预先分配的优先级、无线电力接收器的电力接收效率或无线电力发送器的电力发送效率、无线电力发送器和无线电力接收器之间的最小谐振器耦合效率、负载的充电效率、无线电力接收器的充电状态以及每个无线电力接收器是否发生系统错误。
无线电力发送器可以确定对于每个连接的无线电力接收器要发送的电量。例如，无线电力发送器可以基于当前可用电量、每个无线电力接收器的电力接收效率等来计算对于每个无线电力接收器要发送的电量，并且通过预定的控制消息向无线电力接收器发送关于计算出的电量的信息。
在检测到无线充电状态的变化时，例如，当将新的无线电力接收器添加到充电区域时，当从充电区域移除已经充电的无线电力接收器时，当已经被充电的无线电力接收器被完全充电时，以及当检测到已经被充电的无线电力接收器的系统错误时，无线电力发送器可以发起电力再分配过程。在这种情况下，可以通过预定的控制消息将电力再分配结果发送到无线电力接收器。
另外，无线电力发送器可以生成用于获取与经由网络连接的无线电力接收器的时间同步的时间同步信号并提供时间同步信号。此处，时间同步信号可以通过用于无线地发送电力的频带(即带内)或用于执行带外通信的频带(即带外)来发送。无线电力发送器和无线电力接收器可以基于时间同步信号来管理彼此的通信定时和通信序列。
到目前为止，尽管已经参考图9描述了包括一个无线电力发送器和多个无线电力接收器的无线电力发送系统经由星形拓扑的网络连接的配置，但这仅仅是实施方式，并且因此，根据本公开的另一实施方式，无线电力发送系统可以以这样的方式配置：使得多个无线电力发送器和多个无线电力接收器经由网络连接以无线地发送和接收电力。在这种情况下，无线电力发送器可以通过单独的通信信道向经由网络连接的另一无线电力发送器发送无线电力发送器的状态信息和/或连接至无线电力发送器的无线电力接收器的状态信息。另外，当无线电力接收器是可移动设备时，可以控制无线电力接收器以通过与无线电力发送器的切换而移动的无线电力接收器接收无缝电力。
当一个无线电力接收器在切换过程期间从多个无线电力发送器同时且无线地接收电力时，无线电力接收器可以对从每个无线电力发送器接收的电力求和并基于总和的电力计算直到负载完全充电的估计时间。也就是说，无线电力接收器或连接至无线电力接收器的电子设备可以根据切换来自适应地计算充电完成的估计时间，并且可以控制显示屏以显示估计的时间。
无线电力发送器可以作为网络协调器进行操作，并且可以通过带外通信链接与无线电力接收器交换信息。例如，无线电力发送器可以接收无线电力接收器的各种信息项以生成并管理预定装置控制表，并且可以基于装置控制表向相应的无线电力接收器发送网络管理信息。如此，无线电力发送器可以生成无线电力发送系统的网络并维持网络。
根据本公开的另一实施方式的无线电力发送系统可以包括多个单类型无线电力发送器和无线电力接收器。此处，单类型无线电力发送器可以指始终与一个无线电力接收器通信链接以执行电力发送的装置。用于支持A4WP标准的单类型无线电力发送器可以与对应于首次接收到的公告信号的无线电力接收器通信链接以发起电力发送。
在下文中，为了便于描述，与单类型无线电力发送器不同，一次连接至多个无线电力接收器以发送电力的无线电力发送器被称为多类型无线电力发送器。
图10是用于说明本公开的单类型无线电力发送器的交叉连接问题的图。
在下文中，可以注意到图10中所示的第一无线电力发送器(TX1)1010和第二无线电力发送器(TX2)1020各自都是单类型的无线电力发送器。
当在传统无线充电系统中向TX1 1010和TX2 1020同时提供电力时，TX1 1010和TX2 1020可以几乎同时完全启动并且可以几乎同时发起用于检测和识别无线电力接收器的信标序列。
在这种情况下，可以使用所接收的信标信号来启动第一无线电力接收器(RX1)1030和第二无线电力接收器(RX2)1040，并且可以生成与信标信号相对应的响应信号，例如，在A4WP标准中定义的公告信号，并且可以几乎同时通过带外通信信道广播响应信号。
在下文中，描述了对应于用于检测无线电力接收器的信标信号的响应信号是在A4WP标准中定义的公告信号的示例。
另外，为了便于描述，与用于检测或识别无线电力接收器的长信标信号对应的响应信号可以与第二信号互换地使用。
当TX2 1020与TX1 1010相比预先接收由RX1 1030广播的第一公告信号(在下文中为了便于描述称为a1)时，TX1 1010与TX2 1020相比预先接收由RX2 1040发送的第二公告信号(在下文中为了便于描述称为a2)，可能会发生交叉连接。
例如，当发生交叉连接时，由TX2 1020发送的电力通常不被RX1 1030接收，因此，RX1 1030可以向TX2 1020请求通过带外通信通道发送大幅度的电力。在这种情况下，在设置在TX2 1020的充电区域的RX2 1040中可能发生过热。
图11是用于说明根据本公开的实施方式的无线电力发送器中的无线电力发送过程的图。
参照图11，当向无线电力发送器提供电力时，无线电力发送器可以进入配置状态以发起启动过程。当启动完成时，无线电力发送器可以进入省电状态以发起预设的信标序列发送过程。
当在信标序列的发送期间检测到负载变化时，无线电力发送器可以进入低电力状态以发起关于相应的无线电力接收器的注册过程。在这种情况下，无线电力发送器可以从无线电力接收器接收公告信号，并且可以尝试与相应的无线电力接收器的通信链接。
当关于无线电力接收器完成正常通信链接和注册时，无线电力发送器可以进入电力传送状态以发起充电。
当在省电状态下未检测到负载变化或者在根据负载变化的检测发送长信标之后未接收到公告信号时，无线电力发送器可以重新开始信标序列发送过程。
例如，可以在省电状态下以预定时间段发送长信标和短信标。在这种情况下，可以发送用于发送长信标的时间段和用于发送短信标的时间段。具体地，在短信标的情况下，每个发送时间段按每个水平改变发送电力的强度，但是预设公开不限于此，因此，可以发送具有相同强度的电力。
当在省电状态下在充电区域中检测到杂物的存在时，发送长信标和/或短信标、发送电力的强度和单位时间期间发送电力的幅度中的至少一个。
例如，当在省电状态下检测到杂物时，无线电力发送器可以以与检测到杂物之前的情况相比增加发送时间段的方式来改变长信标和(或)短信标。
作为另一示例，当在省电状态下检测到杂物时，无线电力发送器可以以以与检测到杂物之前的情况相比降低发送时间段的方式来改变长信标和(或)短信标。
下面参考图12和图13描述一种基于图10的布置防止单类型无线电力发送器的交叉连接的方法。
图12是用于说明根据本公开的实施方式的用于防止无线电力发送器的交叉连接的信标信号发送方法的图。
根据本公开的实施方式，当向无线电力发送器提供电力并且完成启动时，可以任意且随机地确定等待时间(下文中为了便于描述而称为等待偏移)以从配置状态转换到省电状态。不用说，可以预定义作为与最大等待相对应的时间的最大浪费时间和等待偏移单元，并且可以将其保持在无线电力发送器的预定存储器中。也就是说，无线电力发送器可以在最大等待时间内任意地确定等待时间。
根据符合无线充电标准的产品的相应无线充电标准规则，可以定义直至在提供电力然后启动完成时发起信标序列的最大允许时间。在这种情况下，当随机确定的等待偏移对应于过大的等待时间时，等待偏移可能超过最大可允许时间。因此，执行控制以在预定的最大等待时间内选择等待偏移可能是重要的。
因此，在同时向其提供电力的多个无线电力发送器中转换到省电状态的转变时间点可以是不同的，并且基于其的信标信号的发送时间点可以是不同的。例如，可以由预定的随机值生成函数生成随机等待偏移，但不限于此。另外，输入到随机值生成函数的初始值(即种子值)可以基于如下中至少之一或至少一个组合来确定：唯一地识别对应的无线电力发送器的装置序列号、制造年份/月/日、安装在相应的无线电力发送器中的软件版本信息、以及等级。
如图12中的附图标记1210和1220所示，当在时间点t1处向TX1和TX2同时提供电力时，可以在时间点t2处同时完成启动，可以随机确定等待偏移，并且当前状态可以在等待确定的等待偏移之后转换到省电状态。在这种情况下，当由TX1和TX2确定的等待偏移不同时，即，当第一等待偏移和第二等待偏移被不同地确定时，TX1和TX2开始发送信标信号的时间点可能是不同的。因此，即使RX1和RX2同时设置在TX1和TX2的充电区域上，当TX1和TX2检测到对象存在时的时间点，即检测到负载变化的时间点也可能不同。另外，在检测到对象之后发送长信标信号以识别接收器的时间点在TX1和TX2中可能是不同的。在这种情况下，可以利用预设的默认长信标时间段(t_default_lb_period)发送长信标信号。
具体地，由特定无线电力发送器发送的信标信号可以仅由设置在相应无线电力发送器的可充电区域中的无线电力接收器接收。可以使用通过信标信号接收的电力来启动无线电力接收器，并且可以在启动之后广播用于与无线电力发送器的通信链接的公告信号。
如图12中的附图标记1210所示，可以通过信标信号接收由TX1发送的信标信号，并且TX1可以在时间点t5处接收由RX1发送的公告信号，可以转换到低电力状态。通过带外通信信道发送的公告信号a1也可以由TX2接收。然而，由于尚未检测到对象，TX2可以忽略所接收的公告信号a1。
如图12中的附图标记1220所示，由TX2发送的信标信号可以仅由RX2接收，并且TX2可以在时间点t6处接收由R2发送的公告信号a1，并且可以转换到低电力状态。通过带外通信信道发送的RX2的公告信号a2也可以由TX1接收。然而，作为单类型无线电力发送器的TX1已经转换到低电力状态，因此可以忽略所接收的a2。
可以在短距离处安装和使用根据图12的本公开的实施方式的无线电力发送器，具体地，多个无线电力发送器和多个无线电力接收器，从而防止当多人共同使用无线电力发送器和无线电力接收器并向其提供电力时发生的交叉连接。
图13是用于说明根据本公开的另一实施方式的用于防止无线电力发送器的交叉连接的信标信号发送方法的图。
如图13中的附图标记13a和13b所示，TX1和TX2中的提供电力的时间点可以不同，即分别为t1和t2。在这种情况下，在配置状态下完成启动的时间点在TX1和TX2中可以是不同的。当TX1和TX2完全启动时，可以随机确定用于转换到省电状态的等待偏移。在下文中，为了便于描述，将由TX1和TX2随机确定的等待偏移分别称为第一等待偏移和第二等待偏移。
如附图标记13a和13b所示，基于所确定的TX1和TX2中的第一等待偏移和第二等待偏移，转换到省电状态的时间点可以是相同的，即t5。在这种情况下，由于在TX1和TX2中开始发送信标信号的时间点可以是相同的，因此TX1和TX可以在时间点t6处接收由RX1和RX2发送的公告信号a1和a2。在检测到对象然后从多个无线电力接收器接收公告信号时，均为单类型无线电力发送器的TX1和TX2可以随机地确定发送下一个长信标信号的时间点。
如附图标记13a和13b所示，在时间点t6处接收到多个公告信号时，TX1和TX2可以将用于发送下一个长信标的等待偏移分别确定为第三等待偏移和第四等待偏移。当第三等待偏移和第四等待偏移不同并且第四等待偏移大于第三等待偏移时，TX1可以从RX1接收公告信号a1以在时间点t7处转换到低电力状态并且TX2可以从RX2接收公告信号a2以在时间点t8处转换到低电力状态。
从图12和图13中所示的前述实施方式可以看出，根据本公开的实施方式的单类型无线电力发送装置可以有利于防止无线电力接收器的交叉连接，而与提供电力时间点无关。因此，本公开可以有利于防止不必要的电力浪费和加热。
图14是用于说明根据本公开的实施方式的单类型无线电力发送器的电力发送控制方法的图。
如图14的附图标记14a所示，RX1可以设置在TX1的充电区域中，并且在充电状态下，RX2可以位于TX1的充电区域中。在这种情况下，如附图标记14b所示，在电力传送状态下向RX1发送电力的同时，TX1可以通过带外通信信道以预定时间段重复接收由RX2生成的公告信号a2。
根据实施方式，当连续接收的公告信号a2的数目大于预定参考值时，TX1可以停止向RX1的电力发送，并且可以输出指示多个无线电力接收器被设置在充电区域中的预定警告报警信号。
然后，TX1可以转换到省电状态，并且可以执行无线电力接收器的检测和识别过程。
根据实施方式，当在发送警告报警信号之后经过与第五等待偏移相对应的时间时，TX1可以转换到省电状态并且可以发起信标序列。
此处，第五等待偏移可以是随机确定的，不限于此，因此可以设置为任何固定值。
如图14所示的前述实施方式所见，根据本公开的实施方式的单类型无线电力发送装置可以有利于防止在多个无线电力接收器设置在充电区域中时的交叉连接。也就是说，根据实施方式，本公开可以有利于在TX1的充电区域中选择适当的RX并且在与第五等待偏移相对应的时间之后通过警告报警信号和检测和识别过程对RX充电。因此，本公开可以有利于防止不必要的电力浪费和加热。图15是用于说明根据本公开的实施方式的无线电力发送器的结构的框图。
参照图15，无线电力发送器1500可以包括带外通信单元1510、等待偏移生成单元1520、电力发送单元1530、报警单元1540和控制器1550。
带外通信单元1510可以经由诸如蓝牙低能耗(BLE)通信的短距离无线通信与无线电力接收器交换各种控制信号和状态信息。
例如，带外通信单元1510可以接收公告信号，并且可以将公告信号转发到控制器1550。
等待偏移生成单元1520可以根据控制器1550的控制信号生成随机等待偏移。例如，可以通过预定的随机值生成函数生成随机等待偏移，但不限于此。另外，输入到随机值生成函数的初始值(即种子值)可以基于如下中至少一个或至少一个组合来确定：用于唯一地识别对应的无线电力发送器的装置序列号、制造年份/月/日、安装在相应的无线电力发送器中的软件版本信息、以及等级。
电力发送单元1530可以根据控制器1550的控制信号生成信标序列，并且可以通过包括的谐振电路发送信标序列。电力发送单元1530可以根据控制器1550的控制信号产生用于无线电力接收器的负载充电的电力，并且可以将所产生的电力发送到所包括的谐振电路。不用说，可以根据控制器1550的控制信号来调整通过谐振电路发送的电力的强度。电力发送单元1530可以通过调整输入到逆变器的DC电力的占空比、操作频率、相位和强度中的至少一个来控制通过谐振电路发送的AC信号的强度。
报警单元1540可以根据控制器1550的预定控制信号输出指示发生交叉连接的预定警告报警。
报警单元1540还可以根据控制器1550的预定控制信号输出指示多个无线电力接收被设置在充电区域中的预定警告报警。
控制器1550可以控制无线电力发送器1500的整体操作。
例如，当在配置状态下完成启动时，控制器1550可以向等待偏移生成单元1520发送用于产生等待偏移的指令的预定控制信号。控制器1550可以基于从等待偏移生成单元1520接收的等待偏移来控制电力发送单元1530发起信标序列。
作为另一示例，在同时在省电状态下接收多个公告信号时，控制器1550可以向等待偏移生成单元1520发送用于产生等待偏移的指令的预定控制信号。控制器1550可以基于从等待偏移生成单元1520接收的等待偏移来控制电力发送单元1530调整信标信号的发送定时。
作为另一示例，当连续接收的公告信号的数目大于预定参考值时，控制器1550可以控制报警单元1540输出指示多个接收器设置在充电区域中的预定警告报警。在输出警告报警之后，控制器1550可以执行控制以停止相应无线电力接收器的电力发送，转换到省电状态，以及执行无线电力接收器搜索过程。在电力传送状态下输出指示多个接收的预定警告报警之后，控制器1550可以立即停止电力发送，然后可以驱动预定的等待计时器。然后，当等待计时器到期时，控制器1550可以转换到省电状态以发起信标序列。
图16是用于说明根据本公开的实施方式的防止无线电力发送装置的交叉连接的方法的流程图。
参照图16，当在省电状态下检测到充电区域中的对象时，无线电力发送装置可以生成与其对应的特定码，为了便于描述，下文中称为第一模式码(S1610至S1620)。
例如，可以基于无线电力发送装置的装置标识信息、分配给无线电力发送装置的电力等级信息、无线电力发送装置的硬件版本信息或(和)固件版本信息、以及标准协议版本信息中的至少一个来生成第一模式码。此处，装置标识信息可以包括与对应的无线电力发送装置对应的唯一序列号信息、制造商码信息和产品码信息中的至少一个。例如，还可以使用与无线电力发送装置对应的各种信息项中的至少一个使用预定的生成函数来生成第一模式码。此处，第一模式码的长度和产生函数不受限制。
无线电力发送装置可以基于所生成的第一模式码生成用于识别检测到的对象的第一信号(S1630)。此处，第一信号可以是A4WP标准中定义的长信标，但不限于此。例如，无线电力发送装置可以使用特定编码技术对第一模式码进行编码，可以使用预定调制方法根据编码数据调制长信标，并且可以发送长信标信号。
例如，编码技术可以包括曼彻斯特编码方法(Manchester encoding method)、线编码方法和块编码方法，但不限于此。
例如，调制方法可以使用频率调制方法、相位调制方法和幅度调制方法中至少之一，但不限于此。
无线电力发送装置可以通过发送谐振器无线地发送所生成的第一信号(S1640)。在这种情况下，无线电力发送装置的状态可以从省电状态转换到低电力状态。
在发送第一信号之后，无线电力发送装置可以验证在预定时间段内是否经由短距离无线通信接收到包括第二模式码的第二信号(S1650)。此处，第二信号可以是A4WP标准中定义的公告信号，但不限于此。
作为验证结果，当接收到第二信号时，无线电力发送装置可以对第一模式码和第二模式码进行比较(S1660)。
作为比较结果，当第一模式码和第二模式码相同时，无线电力发送装置可以与对应于第二信号的无线电力接收装置建立带外通信信道(S1670)。
作为操作1660的比较结果，当第一模式码和第二模式码不相同时，无线电力发送装置可以进入操作1640，但是这仅仅是实施方式，并且作为另一示例，无线电力发送装置可以进入操作1610。
作为操作1650的验证结果，当未接收到第二信号时，无线电力发送装置可以进入操作1640，但是这仅是实施方式，并且作为另一示例，无线电力发送装置可以进入操作1610。
图17是用于说明根据本公开的实施方式的防止无线电力接收装置中的交叉连接的方法的流程图。
参照图17，在禁用状态下无线电力接收装置可以根据通过接收谐振器接收的第一信号转换到启动状态(S1710)。
无线电力接收装置可以解调第一信号以提取包括在第一信号中的模式码(S1720)。此处，第一信号可以是A4WP标准中定义的长信标信号，但不限于此。
无线电力接收装置可以生成包括提取的模式码的第二信号，并且可以经由短距离无线通信广播所生成的第二信号(S1730)。此处，第二信号可以是A4WP标准中定义的公告信号，但不限于此。
无线电力接收装置可以广播第二信号，然后，可以验证是否在预定时间段内接收到连接请求信号(S1740)。
作为验证结果，在接收到连接请求信号时，无线电力接收装置可以尝试与对应于所接收的连接请求信号的无线电力发送装置的通信链接(S1750)。
根据本公开的另一实施方式，无线电力接收装置还可以在预定时间段内接收多个第一信号。在这种情况下，该方法还可以包括测量所接收的第一信号的信号强度，例如，接收信号强度指示符(RSSI)，但不限于此，并且通过无线电力接收装置识别具有最大测量信号强度的第一信号。在这种情况下，无线电力接收装置可以提取与所识别的第一信号对应的模式码。
图18是用于说明根据本公开的另一实施方式的防止无线电力发送装置中的交叉连接的方法的流程图。
参照图18，当在省电状态下检测到设置在充电区域中的对象时，无线电力发送装置可以通过发送谐振器无线地发送用于识别被检测对象的第一信号(S1810至S1820)。此处，第一信号可以通过第一频带发送，该第一频带是用于无线电力发送的操作频率，例如谐振频率。
无线电力发送装置可以发送第一信号，然后可以验证是否在预定时间段内经由短距离无线通信接收到第二信号(S1830)。此处，可以通过与第一频带不同的特定第二频带发送第二信号。例如，第二频带可以是6.78MHz，其是蓝牙低能耗(BLE)通信的频带，但不限于此。
无线电力发送装置可以验证在预定时间段内经由短距离无线通信接收的第二信号的数目是否是多个(S1840)。
作为验证结果，当数目是多个时，无线电力发送装置可以测量接收的第二信号中的每个的信号强度(S1850)。
无线电力发送装置可以确定具有最高测量信号强度的第二信号，并且可以识别与所确定的第二信号对应的无线电力接收装置(S1860)。
无线电力发送装置可以与所识别的无线电力接收装置建立带外通信信道(S1870)。
作为操作1840的验证结果，当在预定时间段内经由短距离无线通信接收的第二信号的数目是一个，即单个数目时，无线电力发送装置可以建立与第二信号对应的无线电力接收装置的带外通信信道(S1880)。
作为操作1830的验证结果，当在预定时间段内未接收到第二信号时，无线电力发送装置可以进入操作1820，但这仅仅是实施方式，并且作为另一示例，无线电力发送装置可以进入操作1810。
如图18所示，在接收到第二信号时，无线电力发送装置可以从省电状态转换到低电力状态。
图19是用于说明根据本公开的实施方式的无线电力发送装置的结构的框图。
参照图19，无线电力发送装置1900可以包括通信单元1910、模式码比较器1920、存储器1930、模式码生成单元1940、电力发送单元1950和检测器1960。
通信单元1910可以向无线电力接收器发送状态信息和控制信号以及从无线电力接收器接收状态信息和控制信号。通信单元1910可以使用与无线电力发送中使用的频率不同的频率来执行带外通信。例如，带外通信可以是短距离无线通信。例如，短距离无线通信可以是蓝牙通信、近场通信(NFC)、Wi-Fi通信和RFID通信中的任何一种，但不限于此。
模式码生成单元1940可以生成与无线电力发送装置1900相对应的特定码(下文中为了便于描述而被称为第一模式码)。
例如，可以基于无线电力发送装置的装置标识信息、分配给无线电力发送装置1900的电力等级信息、无线电力发送装置1900的硬件版本信息或(和)固件版本信息、以及标准协议版本信息中的至少一个来生成第一模式码。此处，装置标识信息可以包括唯一序列号信息、制造商码信息和产品码信息中至少一个。
存储器1930可以保持生成第一模式码所需的与无线电力发送装置1900相对应的各种信息项。模式码生成单元1940可以参考存储器1930生成第一模式码。
作为另一示例，当无线电力发送装置1900能够获取当前时间信息时，模式码生成单元1940可以另外使用当前时间信息生成第一模式码。在这种情况下，可以生成另外的随机第一模式码。模式码生成单元1940可以另外使用当前时间信息在每个信标发送时间段生成第一模式码。
模式码生成单元1940可以将所生成的第一模式码存储在存储器1930的预定记录区域中。
电力发送单元1950可以将DC电力转换为AC电力信号，然后可以通过包括的发送谐振器无线地发送AC电力信号。
例如，电力发送单元1950可以基于省电状态下的第一模式码来调制信标信号，并且可以通过发送谐振器无线地发送调制的信标信号。此处，基于第一模式码调制的信标信号可以是长信标信号。
作为另一示例，电力发送单元1950可以使用预定编码技术在省电状态下对第一模式码进行编码。电力发送单元1950可以使用预定调制方法来调制编码数据以生成长信标信号。
例如，编码技术可以包括曼彻斯特编码方法(Manchester encoding method)、线编码方法和块编码方法，但不限于此。
例如，调制方法可以使用频率调制方法、相位调制方法和幅度调制方法中的至少一种，但不限于此。
当对象设置在充电区域中时，检测器1960可以检测对象。例如，检测器1960可以基于相对于在省电状态下发送的信标信号的负载变化来识别对象是否设置在充电区域中，但这仅仅是实施方式，因此也可以使用单独包括的各种传感器(例如用于检测取决于对象布置的压力变化的压力传感器、用于检测取决于导电对象的布置的电容变化的电容传感器、以及用于检测取决于对象布置的照度变化的照度传感器)检测设置在充电区域中的对象。
在接收到对应于低电力状态中的信标信号的响应信号(例如，在A4WP标准中定义的公告信号)时，通信单元1910可以解调公告信号以提取模式码。在下文中，为了便于描述，解调的模式码被称为第二模式码。此处，第二模式码可以被发送到模式码比较器1920。
在接收到第二模式码时，模式码比较器1920可以提取第一模式码，并且可以参考存储器1930对第一模式码和第二模式码进行比较。
作为比较结果，当第一模式码和第二模式码相同时，模式码比较器1920可以向控制器1970发送预定的第一控制信号，该预定的第一控制信号指示从设置在其充电区域中的无线电力接收器接收到响应信号。
在接收到第一控制信号时，控制器1970可以与处于低电力状态的相应无线电力接收器建立通信信道。
另一方面，作为比较结果，当第一模式码和第二模式码不相同时，模式码比较器1920可以向控制器1970发送预定的第二控制信号，该预定的第二控制信号指示从没有设置在其充电区域中的另一个无线电力接收器接收到响应信号。
在接收到第二控制信号时，控制器1970可以转换到省电状态。
控制器1970可以执行控制以一次仅向一个无线电力接收器提供电力。为此，控制器1970可以尝试与仅设置在其充电区域中的一个无线电力接收器的通信链接。
图20是用于说明根据本公开的实施方式的无线电力接收装置的结构的框图。
参照图20，无线电力接收装置2000可以包括电力接收单元2010、模式码提取器2020、通信单元2030和控制器2040。
当通过电力接收单元2010接收的电力的强度等于或大于预定参考值时，无线电力接收装置2000可以发起启动过程。
当完成启动时，控制器2040可以控制模式码提取器2020调制通过电力接收单元2010接收的信标信号以提取模式码。
模式码提取器2020可以解调通过电力接收单元2010接收的信标信号以提取模式码，并且可以将提取的模式码转发到控制器2040。
控制器2040可以生成包括提取的模式码的响应信号，并且可以通过通信单元2030发送生成的响应信号。
通信单元2030可以向无线电力发送装置发送状态信息和控制信号以及从无线电力发送装置接收状态信息和控制信号。通信单元2030可以使用与无线电力发送中使用的频率不同的频率来执行带外通信。例如，带外通信可以是短距离无线通信。例如，短距离无线通信可以是蓝牙通信、近场通信(NFC)、Wi-Fi通信和RFID通信中的任何一种，但不限于此。
图21是用于说明根据本公开的另一实施方式的无线电力发送装置的结构的框图。
参照图21，无线电力发送装置2100可以包括通信单元2110、测量单元2120、确定单元2130、电力发送单元2140、检测器2150和控制器2160。
通信单元2110可以向无线电力接收器发送状态信息和控制信号以及从无线电力接收器接收状态信息和控制信号。用以上对图15的描述替换通信单元2110的描述。
测量单元2120可以测量通过通信单元2110接收的信号的强度，并且可以将测量结果发送到确定单元2130。
例如，测量单元2120可以实时测量通过通信单元2110接收的响应信号(或第二信号)的接收信号强度指示符(RSSI)，并且可以将测量结果转发给确定单元2130。确定单元2130可以最新确定与具有最高RSSI值的第二信号相对应的无线电力接收器为作为通信链接目标的无线电力接收器。然后，在从确定单元2130接收到确定结果时，控制器2160可以基于确定结果尝试与对应的无线电力接收器的通信链接。
作为另一示例，通信单元2110还可以在预定时间段内接收多个第二信号。在这种情况下，测量单元2120可以测量多个第二信号中的每一个的信号强度。当测量的信号强度是RSSI时，测量单元2120可以将针对每个第二信号测量的RSSI值转发到控制器2160。
控制器2160可以识别具有最高RSSI的第二信号，并且可以尝试与对应于所识别的第二信号的无线电力接收器的通信链接。通常，在无线秒中接收的信号的强度可以随着转换距离的增加而衰减。因此，由最靠近无线电力发送装置2100的无线电力接收装置发送的第二信号的RSSI可以测量为最高。
如上所述，根据本实施方式的无线电力发送装置2100可以防止与设置在另一无线电力发送装置的充电区域中的无线电力接收装置的通信链接，即，可以防止交叉连接。
电力发送单元2140可以将DC电力转换为AC电力信号，然后可以通过包括的发送谐振器无线地发送AC电力信号。具体地，电力发送单元2140可以在省电状态下生成信标信号，并且可以将信标信号发送到发送谐振器。
当对象设置在充电区域中时，检测器2150可以检测对象。例如，检测器2150可以基于在省电状态下发送的信标信号的负载变化来识别对象是否存在于充电区域中，但这仅仅是实施方式，因此也可以使用单独包括的各种传感器(例如用于检测取决于对象布置的压力变化的压力传感器、用于检测取决于导电对象的布置的电容变化的电容传感器、以及用于检测取决于对象布置的照明变化的照度传感器)检测设置在充电区域中的对象。
在接收到对应于低电力状态中的信标信号的响应信号(例如，在A4WP标准中定义的公告信号)时，通信单元2110可以将响应信号发送到测量单元2120。
为了便于描述，与用于检测或识别无线电力接收器的长信标信号对应的响应信号可以与第二信号互换地使用。
例如，在从检测器2150接收到指示对象存在于充电区域中的预定对象检测信号时，控制器2160可以控制电力发送单元2140发送用于识别检测到的对象的预定接收器检测信号(或第一信号)，例如，A4WP标准中定义的长信标信号。控制器2160还可以执行控制以在发送接收器检测信号之后在预定时间段内将通过通信单元2110接收的所有第二信号转发到测量单元2120。
控制器2160可以执行控制以一次仅向一个无线电力接收器提供电力。为此，控制器2160可以执行控制以与设置在其充电区域中的一个无线电力接收器建立通信链接。
本领域技术人员将理解，可以通过本公开的实施方式实现的效果不限于上文具体描述的内容，并且根据结合附图的详细描述将更清楚地理解本公开的其他优点。
本领域技术人员应当理解，在不脱离本公开的实施方式的精神和本质特征的情况下，可以以不同于本文中阐述的实施方式的其他具体方式实施本公开的实施方式。因此，上述示例性实施方式在所有方面都应被解释为说明性的而不是限制性的。本公开的实施方式的范围应当由所附权利要求及其法律等同物来确定，而不是由上述描述来确定，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括在所附权利要求中。
本公开的实施方式还可以体现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可以存储后续可以由计算机系统读取的数据的任何数据存储设备。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储设备等，并且计算机可读记录介质也以载波(例如，通过因特网发送)的形式实现。
计算机可读记录介质也可以分布在网络连接的计算机系统上，使得计算机可读代码以分布的方式存储和执行。另外，用于实现本公开的实施方式的功能程序、代码和代码段可以由本公开的实施方式所属领域的程序员容易地理解。
本领域技术人员应当理解，在不脱离本公开的精神和本质特征的情况下，可以以不同于本文中阐述的实施方式的其他具体方式实施本公开。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以在本公开中进行各种修改和变化。因此，本公开旨在覆盖实施方式的修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等同内容的范围内。
【工业应用】
本公开可以应用于无线充电领域，特别是用于支持电磁谐振模式的无线电力发送装置。

Claims (10)

1.一种用于向无线电力接收器无线发送电力的无线电力发送器的无线电力发送方法，所述方法包括：
向无线电力发送器提供电力；
设置第一等待时间；以及
发送针对无线电力接收器的检测或识别的请求信号，
其中：
所述第一等待时间被随机设置；并且
所述请求信号的发送在从第一特定时间点经过所述第一等待时间的时间点处发起。
2.一种无线电力发送器的无线电力发送方法，所述方法包括：
检测设置在充电区域中的对象；
在检测到所述对象时，生成对应于所述无线电力发送器的第一模式码；
发送包括所述第一模式码的第一信号；以及
在接收到包括第二模式码的第二信号时，比较所述第一模式码和所述第二模式码以确定作为通信链接目标的无线电力接收器。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中，所述无线电力发送器一次仅向一个无线电力接收器提供电力。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一特定时间是提供电力的时间点或所述无线电力发送器完全启动时的时间点，并且所述第一等待时间被设置为不超过预设的最大等待时间。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，使用与所述无线电力发送器对应的装置标识信息、电力等级信息、硬件版本信息、固件版本信息和标准协议版本信息中的至少一个来生成所述第一模式码，并且所述装置标识信息包括唯一序列号信息、制造商码信息和产品码信息中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
从所述无线电力接收器接收包括标识信息和特征信息的信息信号；
设置第二等待时间；以及
重新发送所述请求信号，
其中：
所述第二等待时间被随机设置；并且
所述请求信号的重新发送在从第二特定时间点经过所述第二等待时间的时间点处发起，所述第二特定时间是从多个无线电力接收器接收到所述信息信号的时间点，并且所述第二等待时间被设置为不超过预设的最长等待时间。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一信号是在省电状态下被发送以识别所检测到的对象的长信标信号，并且所述第二信号是在低电力状态下通过蓝牙通信接收的公告信号。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，与所述第一模式码和所述第二模式码相同的所述第二信号对应的无线电力接收器被确定为作为通信链接目标的无线电力接收器。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
向第一无线电力接收器发送电力；
从第二无线电力接收器接收包括标识信息和特征信息的信息信号；
设置第三等待时间；以及
重新发送所述请求信号，
其中：
所述第三等待时间被随机设置；并且
所述请求信号的重新发送在从第三特定时间点经过所述第三等待时间的时间点处发起，并且所述第三特定时间是终止针对所述第一无线电力接收器的电力发送的时间点。
10.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述第一模式码和所述第二模式码不相同时，执行所述第一信号的发送或所述对象的检测。
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