CN111712989A - 在无线功率发送系统中执行功率校准的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在无线功率发送系统中执行功率校准的设备和方法。本说明书提供了一种无线功率发送设备，该无线功率发送设备包括：功率变换单元，该功率变换单元被配置为在功率传输阶段中将基于磁耦合产生的无线功率发送到无线功率接收装置；以及通信/控制单元，其被配置为在所述功率传输阶段之前对功率参数执行初始校准，从所述无线功率接收装置接收指示由所述无线功率接收装置在所述功率传输阶段期间接收的功率的第一接收功率分组，并且通过使用接收到的功率和基于所述初始校准确定的第一功率损耗来检测异物。能够自适应对新改变的无线充电环境做出响应，以校准发送功率和接收功率，并且能够通过基于校准后的发送和接收功率检测功率损耗来更精确地检测异物。

Description

在无线功率发送系统中执行功率校准的设备和方法
技术领域
本公开涉及无线充电，并且更具体地，涉及在无线功率发送系统中执行功率校准的设备和方法。
背景技术
无线功率传输(或发送)技术对应于可以在功率源和电子装置之间无线传输(或发送)功率的技术。例如，通过允许诸如智能电话或平板PC等的无线装置的电池通过简单地在无线充电板上装载该无线装置来再充电，无线功率传输技术可以提供比使用有线充电连接器的传统有线充电环境更突出的移动性、便捷性以及安全性。除了无线装置的无线充电以外，作为诸如电动汽车、蓝牙耳机、3D眼镜、各种可穿戴装置、家用(或家庭)电器、家具、地下设施、建筑物、医疗设备、机器人、娱乐等各种领域中的传统有线功率传输环境的替代，无线功率传输技术正在引起关注。
无线功率传输(或发送)方法也被称为非接触功率传输方法、无接触点功率传输方法或无线充电方法。无线功率发送系统可以配置有无线功率发送器和无线功率接收器，该无线功率发送器通过使用无线功率传输方法供应电能，该无线功率接收器接收由无线功率发送器供应的电能并向诸如电池单元等的接收器供应接收电能。
无线功率传输技术包括各种方法，例如，通过使用磁耦合传输功率的方法、通过使用射频(RF)传输功率的方法、通过使用微波传输功率的方法以及通过使用超声(或超声波)传输功率的方法。基于磁耦合的方法被分类为磁感应法和磁共振法。磁感应法对应于根据发送线圈和接收线圈之间的电磁耦合，通过使用由从发送器的线圈电池单元生成的磁场感应到接收器的线圈的电流来发送功率的方法发送。磁共振法在使用磁场方面类似于磁感应法。但是，磁共振法与磁感应法的不同在于，能量由于(由所生成的共振导致的)磁场在发送端和接收端二者上的聚集而被发送。
无线功率发送器和无线功率接收器包括设置在其中的各种电路部件，并且被构造为彼此独立的装置，但是由于无线功率传输是通过在无线功率发送器与无线功率接收器之间的磁耦合来执行的，因此无线功率发送器和无线功率接收器构成一个无线功率传输系统。然而，由于根据Tx和Rx的实际使用环境(应用于无线功率传输系统的信号大小、频率和占空比，Tx与Rx之间的距离/位置对准等)和无线功率传输系统的独特物理特性的磁耦合的变化，发送功率和接收功率之间可能出现误差。该误差可能成为异物的精密检测的障碍。
因此，需要通过反映无线功率传输系统的独特特性和实际使用环境的变化来校准发送功率和接收功率并且基于校准后的发送功率和接收功率执行更精密的FOD的方法。
发明内容
技术问题
本公开的技术问题是提供在无线功率传输系统中执行功率校准的设备和方法。
本公开的另一技术问题是提供用于响应于负载的变化而自适应地执行功率校准并且执行异物检测的设备和方法。
本公开的又一个技术问题是提供响应于无线功率发送器与无线功率接收器之间的磁耦合变化而自适应执行功率校准并且执行异物检测的设备和方法。
技术方案
根据本公开的一方面，提供了一种无线功率发送器，该无线功率发送器包括：功率变换单元，该功率变换单元被配置为在功率传输阶段中将基于磁耦合产生的无线功率发送到无线功率接收器；以及通信/控制单元，该通信/控制单元被配置为对所述功率传输阶段之前的功率参数执行初始校准，从所述无线功率接收器接收告知由所述无线功率接收器在所述功率传输阶段期间接收的功率的第一接收功率分组，并且使用基于接收到的功率和所述初始校准确定的第一功率损耗来执行异物检测。
这里，所述通信/控制单元可以被配置为对所述功率参数执行后续校准，并且使用基于所述后续校准确定的第二功率损耗来执行所述异物的检测。
在一方面，所述通信/控制单元可以在所述功率传输阶段期间从所述无线功率接收器接收第二接收功率分组，所述第一接收功率分组可以包括第一模式字段，所述第一模式字段告知由所述第一接收功率分组所告知的第一接收功率值为正常值，并且所述第二接收功率分组可以包括第二模式字段，所述第二模式字段告知由所述第二接收功率分组所告知的接收功率值为连接负载状态下的第二接收功率值。
在另一方面，所述功率传输阶段之前的功率参数可以包括在没有负载连接到所述无线功率接收器的状况下所述无线功率接收器接收到的轻负载接收功率值以及在有负载连接到所述无线功率接收器的状况下所述无线功率接收器接收到的连接负载接收功率值，所述功率传输阶段期间的功率参数可以包括所述第二接收功率值，并且所述通信/控制单元可以基于所述轻负载接收功率值、所述连接负载接收功率值和所述第二接收功率值来执行后续校准。
在另一方面，所述通信/控制单元可以基于所述磁耦合的变化，向所述无线功率接收器发送请求发起重新乒的位模式。
在另一方面，所述通信/控制单元可以响应于所述位模式从所述无线功率接收器接收重新乒发起分组。
在另一方面，所述重新乒发起分组可以包括用于发起重新乒的结束功率传输(EPT)分组。
在另一方面，所述通信/控制单元可以基于所述重新乒发起分组进入重新乒阶段，并且在所述重新乒阶段中再次执行初始校准。
根据本公开的另一方面，提供了一种无线功率接收器，该无线功率接收器包括：功率拾取单元，该功率拾取单元被配置为在功率传输阶段中从无线功率发送器接收基于磁耦合而产生的无线功率；以及通信/控制单元，该通信/控制单元被配置为在所述功率传输阶段之前对功率参数执行初始校准，并且在所述功率传输阶段期间向所述无线功率发送器发送告知从所述无线功率发送器接收的功率的第一接收功率分组。
这里，所述通信/控制单元可以被配置为对所述功率参数执行后续校准。
在一方面，所述通信/控制单元可以在所述功率传输阶段期间向所述无线功率发送器发送第二接收功率分组，所述第一接收功率分组可以包括第一模式字段，所述第一模式字段告知由所述第一接收功率分组所告知的第一接收功率值为正常值，并且所述第二接收功率分组可以包括第二模式字段，所述第二模式字段告知由所述第二接收功率分组所告知的接收功率值为连接负载状态下的第二接收功率值。
在另一方面，所述功率传输阶段之前的功率参数是在没有负载连接到所述无线功率接收器的状况下所述无线功率接收器接收到的轻负载接收功率值以及在有负载连接到所述无线功率接收器的状况下所述无线功率接收器接收到的连接负载接收功率值，并且所述功率传输阶段期间的功率参数可以包括所述第二接收功率值。
在另一方面，当所述磁耦合变化为一定水平或更高时，所述通信/控制单元可以从所述无线功率发送器接收请求发起重新乒的位模式。
在另一方面，所述通信/控制单元可以响应于所述位模式从所述无线功率接收器发送重新乒发起分组。
在另一方面，所述重新乒发起分组可以包括用于发起重新乒的结束功率传输(EPT)分组。
在另一方面，所述通信/控制单元可以基于所述重新乒发起分组进入重新乒阶段，并且在所述重新乒阶段中再次执行初始校准。
根据本公开的另一方面，提供了一种执行功率校准的方法，该方法包括以下步骤：对功率传输阶段之前的功率参数执行初始校准；在所述功率传输阶段中，将基于磁耦合产生的无线功率发送到无线功率接收器；从所述无线功率接收器接收第一接收功率分组，所述第一接收功率分组告知由所述无线功率接收器在所述功率传输阶段期间接收的功率；使用基于接收到的所述功率和所述初始校准确定的第一功率损耗来执行异物的检测；对所述功率参数执行后续校准；以及基于所述后续校准，使用所述第二功率损耗执行所述异物的检测。
在另一方面，所述方法还可以包括在所述功率传输阶段期间从所述无线功率接收器接收第二接收功率分组，其中，所述第一接收功率分组可以包括第一模式字段，所述第一模式字段告知由所述第一接收功率分组所告知的第一接收功率值为正常值，并且所述第二接收功率分组可以包括第二模式字段，所述第二模式字段告知由所述第二接收功率分组所告知的接收功率值为连接负载状态下的第二接收功率值。
在另一方面，所述功率传输阶段之前的功率参数可以包括在没有负载连接到所述无线功率接收器的状况下所述无线功率接收器接收到的轻负载接收功率值以及在有负载连接到所述无线功率接收器的状况下所述无线功率接收器接收到的连接负载接收功率值，所述功率传输阶段期间的功率参数可以包括所述第二接收功率值，并且可以基于所述轻负载接收功率值、所述连接负载接收功率值和所述第二接收功率值来执行后续校准。
在另一方面，所述方法还可以包括基于所述磁耦合的变化，向所述无线功率发送器发送请求发起重新乒的位模式。
有利效果
通过借助自适应对新改变的无线充电环境做出反应来校准发送功率和接收功率并且基于校准后的发送功率和接收功率检测功率损耗，能够更精密地检测异物。
附图说明
图1是根据实施方式的无线功率系统(10)的框图。
图2是根据另一实施方式的无线功率系统(10)的框图。
图3示出了采用无线功率发送系统的各种电子装置的示例性实施方式。
图4是根据另一实施方式的无线功率发送系统的框图。
图5是用于描述无线功率传输过程的状态转移图。
图6示出了根据实施方式的功率控制方法。
图7是根据另一实施方式的无线功率发送器的框图。
图8示出了根据另一实施方式的无线功率接收器。
图9示出了根据实施方式的通信帧结构。
图10是根据实施方式的同步模式的结构。
图11示出了根据实施方式的无线功率发送器和无线功率接收器在共享模式中的操作状态。
图12是例示了根据实施方式的执行功率校准的方法和执行FOD的方法的流程图。
图13是例示了根据实施方式的接收功率分组的示图。
图14是例示了根据实施方式的基于线性内插的校准曲线的示图。
图15是例示了根据负载增加事件执行功率校准的方法的流程图。
图16是例示了根据实施方式的在无线功率发送器中执行后续校准的方法的流程图。
图17是例示了根据实施方式的基于线性内插的扩展校准曲线的示图。
图18是例示了根据实施方式的基于耦合变化事件执行功率校准的方法的流程图。
图19是例示了根据实施方式的用于发起重新乒(re-乒)的EPT分组的结构图。
图20是例示了根据另一实施方式的基于耦合变化事件执行功率校准的方法的流程图。
具体实施方式
下面将用在说明书中的术语“无线功率”将用来指代与电场、磁场以及电磁场有关的任意形式的能量，其中，在不使用任何物理电磁导体的情况下将能量从无线功率发送器传输(或发送)到无线功率接收器。无线功率也可以被称为无线功率信号，并且其可以指代由初级线圈和次级线圈围住的振荡磁通量。例如，说明书中将描述用于对系统中的包括移动电话、无绳电话、iPod、MP3播放器、耳机等的装置进行无线充电的功率变换。一般，无线功率传输技术的基本原理例如包括通过使用磁耦合来传输功率的方法、通过使用射频(RF)来传输功率的方法、通过使用微波来传输功率的方法以及通过使用超声(或超声波)来传输功率的方法中的全部。
图1是根据实施方式的无线功率系统(10)的框图。
参考图1，无线功率系统(10)包括无线功率发送器(100)和无线功率接收器(200)。
无线功率发送器(100)被供应来自外部电源(S)的功率，并且生成磁场。无线功率接收器(200)使用所生成的磁场生成电流，从而能够无线地接收功率。
另外，在无线功率系统(10)中，无线功率发送器(100)和无线功率接收器(200)可以收发(发送和/或接收)无线功率传输所需的各种信息。这里，无线功率发送器(100)和无线功率接收器(200)之间的通信可以根据带内通信和带外通信中的任一种通信执行(或建立)，其中，带内通信使用用于无线功率传输(或发送)的磁场，带外通信使用单独的通信载波。
这里，无线功率发送器(100)可以被设置为固定型或移动(或便携)型。固定发送器类型的示例可以包括嵌入型和植入型，其中，嵌入型发送器被嵌入在室内天花板或墙面中或者被嵌入在诸如桌子这样的家具中，植入型发送器被安装在室外停车场、公共汽车站、地铁站等中或者被安装在诸如汽车或火车这样的交通工具中。移动(或便携)型无线功率发送器(100)可以被实现为另一装置的一部分，例如，具有便携大小或重量的移动装置或膝上型计算机的盖等。
另外，无线功率接收器(200)应该被理解为包括通过被无线地供应功率来操作的各种家用电器装置设备而非装配有电池和电源电缆的各种电子装置的综合概念。无线功率接收器(200)的典型示例可以包括便携终端、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、便携媒体播放器(PDP)、Wibro终端、平板PC、平板手机、膝上型计算机、数字相机、导航终端、电视机、电动汽车(DV)等。
在无线功率系统(10)中，可以存在一个或多个无线功率接收器(200)。尽管在图1中示出无线功率发送器(100)和无线功率接收器(200)在一对一的对应(或关系)中向另一个发送数据或从另一个接收数据，但是如图2所示，一个无线功率发送器(100)也可能同时向多个无线功率接收器(200-1、200-2、...、200-M)传输功率。更具体地，在使用磁共振法执行无线功率传输(或发送)的情况下，一个无线功率发送器(100)可以通过使用同步传输(或传送)方法或分时传输(或传送)方法来向多个无线功率接收器(200-1、200-2、...、200-M)传送功率。
另外，尽管在图1中示出无线功率发送器(100)直接向无线功率接收器(200)传输(或发送)功率，但是无线功率系统(10)也可以装配有单独的无线功率收发机，例如，中继或中继器，用于增加无线功率发送器(100)和无线功率接收器(200)之间的无线功率传输距离。在这种情况下，功率被从无线功率发送器(100)递送到无线功率收发机，然后无线功率收发机可以将接收到的功率传送到无线功率接收器(200)。
以下，本说明书中提到的术语“无线功率接收器”、“功率接收器”和“接收器”将指代无线功率接收器(200)。另外。说明书中提到的术语“无线功率发送器”、“功率发送器”和“发送器”将指代无线功率发送器(100)。
图3示出了采用无线功率发送系统的各种电子装置的示例性实施方式。
如图3所示，根据发送功率的量和接收功率的量，对无线功率发送系统中包括的电子装置进行分类。参考图3，诸如智能手表、智能眼镜、头戴型显示器(HMD)、智能戒指等的可穿戴装置和诸如耳机、远程控制器、智能电话、PDA、平板PC等的移动电子装置(或便携电子装置)可以采用低功率(大约5W以下或大约20W以下)无线充电方法。
诸如膝上型计算机、机器人真空吸尘器、TV接收器、音频装置、真空吸尘器、监视器等的小型/中型电子装置可以采用中等功率(大约50W以下或大约200W以下)无线充电方法。诸如搅拌器、微波炉、电饭锅等的厨房电器和诸如电动轮椅、电动脚踏车、电动自行车、电动车等的个人交通装置(或其他电动装置或交通工具)可以采用高功率(大约2kW以下或大约22kW以下)无线充电方法。
以上描述(或图1所示的)电动装置或交通工具可以分别包括无线功率接收器，下面将详细描述无线功率接收器。然后，上述电动装置或交通工具可以通过从无线功率发送器无线地接收功率来充电(或再充电)。
下面，尽管基于采用无线功率充电方法的移动装置描述了本说明书，但是这只是示例性的。因此，应该理解的是，根据本说明的无线充电方法可以应用于各种电子装置。
无线功率发送器和接收器可以提供非常方便的用户体验和接口(UX/UI)。即，可以提供智能无线充电服务。智能无线充电服务可以基于包括无线功率发送器的智能电话的UX/UI来实现。对于这种应用，智能电话的处理器和无线充电接收器设备之间的接口允许无线功率发送器和接收器之间的“放下并玩耍”的双向通信。
作为示例，用户可以在酒店体验智能无线充电服务。当用户进入酒店房间并将智能电话放在房间中的无线充电器上时，无线充电器向智能电话发送无线功率，智能电话接收无线功率。在这个处理中，无线充电器向智能电话发送有关智能无线充电服务的信息。当智能电话检测到智能电话被放置在无线充电器上时，当智能电话检测到无线功率的接收时，或者当智能电话从无线充电器接收到有关智能无线充电服务的信息时，智能电话进入询问用户同意(选择加入)附加特征的状态。为此，智能电话可以按照包括或不包括警告声的方式在屏幕上显示消息。消息的示例可以包括诸如“欢迎来到###酒店。选择‘是’激活智能充电功能：是/不，谢谢”这样的短语。智能电话接收用户的选择“是或不，谢谢”的输入，并且执行用户选择的下一过程。当“是”被选择时，智能电话向无线充电器发送信息。智能电话和无线充电器一起执行智能充电功能。
智能无线充电服务还可以包括自动填写的WiFi凭证的接收。例如，无线充电器向智能电话发送WiFi凭证，并且智能电话执行适当的应用以自动输入从无线充电器接收到的WiFi凭证。
智能无线充电服务还可以包括酒店应用的运行，该酒店应用提供远程入住/退房和联系信息的获取或酒店促销。
作为另一示例，用户可以在车辆中体验智能无线充电服务。当用户上车并且将智能电话放在无线充电器上时，无线充电器向智能电话发送无线功率，并且智能电话接收无线功率。在这个处理中，无线充电器向智能电话发送有关智能无线充电服务的信息。当智能电话检测到智能电话被放置在无线充电器上，检测到无线功率的接收，或者从无线充电器接收到有关智能无线充电服务的信息时，智能电话进入询问用户的身份的状态。
在该状态中，智能电话通过WiFi和/或蓝牙自动连接到车辆。智能电话可以按照包括或不包括警告声的方式在屏幕上显示消息。消息的示例可以包括诸如“欢迎使用车辆。选择‘是’以将装置与车内控件同步：是/不，谢谢”这样的短语。智能电话接收用户的选择“是或不，谢谢”的输入，并且执行用户选择的下一过程。当‘是’被选择时，智能电话向无线充电器发送信息。智能电话和无线充电器可以驱动车辆中的应用/显示软件以执行车辆中的智能控制功能和软件。用户可以享受流行音乐并确定常规地图位置。车辆中的应用/显示软件可以包括为过路人提供同步接入的能力。
作为另一示例，用户可以在家体验智能无线充电。当用户进入房间并且将智能电话放在房间中的无线充电器上时，无线充电器向智能电话发送无线功率，并且智能电话接收无线功率。在这个处理中，无线充电器向智能电话发送有关智能无线充电服务的信息。当智能电话检测到智能电话被放置在无线充电器上，检测到无线功率的接收或从无线充电器接收到有关智能无线充电服务的信息时，智能电话进入询问用户是否选择性加入附加特征的状态。为此，智能电话可以按照包括或不包括警告声的方式在屏幕上显示消息。消息的示例可以包括诸如“你好，xxx，你想要激活夜间模式并保护建筑物吗？：是/不，谢谢”这样的短语。智能电话接收用户选择“是或不，谢谢”的输入，并且执行用户选择的下一过程。当“是”被选择时，智能电话向无线充电器发送信息。智能电话和无线充电器可以至少辨认出用户模式，并且可以建议锁紧门窗或关灯或向用户设置警告。
用于无线功率传输(或发送)的标准包括无线充电联盟(WPC)、空中燃料联盟(AFA)以及电力事业联盟(PMA)。
WPC标准定义了基线功率配置文件(BPP)和扩展功率配置文件(EPP)。BPP与支持5W功率传输的无线功率发送器和无线功率接收器有关，EPP与支持大于5W小于30W的功率范围的传输的无线功率发送器和无线功率接收器有关。
分别使用不同功率级别的各种无线功率发送器和无线功率接收器可以被每个标准覆盖，并且可以通过不同功率等级或类别进行分类。
例如，WPC可以将无线功率发送器和无线功率接收器分类(或归类)为PC-1、PC0、PC1和PC2，并且WPC可以提供用于每个功率等级(PC)的标准文档(或规范)。PC-1标准涉及提供小于5W的保证功率的无线功率发送器和接收器。PC-1的应用包括诸如智能手表这样的可穿戴装置。
PC0标准涉及提供5W的保证功率的无线功率发送器和接收器。PC0标准包括具有扩展到30W的保证功率范围的EPP。尽管带内(IB)通信对应于PC0的强制性通信协议，但是用作可选的备份信道的带外(OOB)通信也可以用于PC0。可以通过在配置分组中设置OOB标志来标识出无线功率接收器，该OOB标志指示是否支持OOB。支持OOB的无线功率发送器可以通过发送用于OOB切换的位模式作为对于配置分组的响应来进入OOB切换阶段。对于配置分组的响应可以对应于NAK、ND、或新定义的8位模式。PC0的应用包括智能电话。
PC1标准涉及提供范围从30W到150W的保证功率的无线功率发送器和接收器。OOB对应于用于PC1的强制性通信协议，并且IB用于到OOB的链接建立和初始化。无线功率发送器可以通过发送用于OOB切换的位模式作为对于配置分组的响应来进入OOB切换阶段。PC1的应用包括膝上型计算机或电力工具。
PC2标准涉及提供范围从200W到2kW的保证功率的无线功率发送器和接收器，并且其应用包括厨房电器。
如上所述，可以根据相应的功率级别来区分PC。另外，有关是否支持相同PC之间的兼容性的信息可以是可选的或强制的。这里，相同PC之间的兼容性指示相同PC之间的功率发送/接收是可能的。例如，在对应于PC x的无线功率发送器能够执行具有相同PC x的无线功率接收器的充电的情况下，可以理解的是，保持相同PC之间的兼容性。类似地，也可以支持不同PC之间的兼容性。这里，不同PC之间的兼容性指示不同PC之间的功率发送/接收也是可能的。例如，在对应于PC x的无线功率发送器能够执行具有PC y的无线功率接收器的充电的情况下，可以理解的是，保持不同PC之间的兼容性。
PC之间的兼容性的支持对应于基础设施的建立和用户体验方面的极其重要的问题。但是，这里，在保持PC之间的兼容性方面存在下面将描述的各种问题。
在相同PC之间的兼容性的情况下，例如，在使用膝上型充电方法的无线功率接收器的情况下(其中，只有在功率被连续传输时稳定充电才是可能的)，即使其相应的无线功率发送器具有相同PC，相应的无线功率接收器也很难稳定地从不连续地传输功率的电力工具方法的无线功率发送器接收功率。另外，在不同PC之间的兼容性的情况下，例如，在具有200W的最小保证功率的无线功率发送器向具有5W的最大保证功率的无线功率接收器传输功率的情况下，相应的无线功率接收器会由于过压而受到损害。因此，可能不适合(或难以)使用PS作为表示/指示兼容性的索引/参考标准。
以下，将基于表示/指示兼容性的索引/参考标准来新定义“配置文件”。更具体地，可以理解的是，通过保持具有相同“配置文件”的无线功率发送器和接收器之间的兼容性，可以执行稳定的功率发送/接收，并且不可以执行具有不同“配置文件”的无线功率发送器和接收器之间的功率发送/接收。可以不考虑(或独立于)功率等级而根据兼容性和/或应用来定义“配置文件”。
例如，可以将配置文件归类为4个不同类别，例如，i)移动，ii)电动工具，iii)厨房以及iv)可穿戴。
在“移动”配置文件的情况下，PC可以被定义为PC0和/或PC1，通信协议/方法可以被定义为IB和OOB通信，工作频率可以被定义为87至205kHz，并且智能电话、膝上型计算机等可以作为示例性应用存在。
在“电动工具”配置文件的情况下，PC可以被定义为PC1，通信协议/方法可以被定义为IB通信，工作频率可以被定义为87至145kHz，并且电动工具等可以作为示例性应用存在。
在“厨房”配置文件的情况下，PC可以被定义为PC2，通信协议/方法可以被定义为基于NFC的通信，工作频率可以被定义为小于100kHz，并且厨房/家用电器等可以作为示例性应用存在。
在“可穿戴”配置文件的情况下，PC可以被定义为PC-1，通信协议/方法可以被定义为IB通信，工作频率可以被定义为87至205kHz，并且被用户穿戴的可穿戴装置等可以作为示例性应用存在。
保持相同配置文件之间的兼容性可以是强制的，并且保持不同配置文件之间的兼容性可以是可选的。
上述配置文件(移动配置文件、电动工具配置文件、厨房配置文件以及可穿戴配置文件)可以被概括并表示为第一至第n配置文件，并且可以根据WPC标准和示例性实施方式添加/替换新配置文件。
在配置文件被如上所述地定义的情况下，无线功率发送器可以可选地仅执行到与无线功率发送器对应于相同的配置文件的无线功率接收器的功率发送，从而能够执行更稳定的功率发送。另外，由于可以减少无线功率发送器的负载(或负担)并且没有尝试到不可能兼容的无线功率接收器的功率发送，所以可以降低无线功率接收器的损坏风险。
可以通过基于PC0从诸如OOB这样的可选扩展进行推导来定义“移动”配置文件的PC1。并且，“电动工具”配置文件可以被定义为PC1“移动”配置文件的简单修改版本。另外，尽管到目前为止已经出于保持相同配置文件之间的兼容性的目的定义了配置文件，但是在将来，技术可能会发展到保持不同配置文件之间的兼容性的水平。无线功率发送器或无线功率接收器可以使用各种方法向其对等方通知(或宣告)其配置文件。
在AFA标准中，无线功率发送器被称为功率发送单元(PTU)，无线功率接收器被称为功率接收单元(PRU)。并且，PTU被归类到表1所示的多个等级，并且PRU被归类到表2所示的多个等级。
[表1]
Figure BDA0002623680170000121
[表2]
PRU P<sub>RX_OUT_MAX'</sub> 示例性应用
类别1 TBD 蓝牙耳机
类别2 3.5W 功能电话
类别3 6.5W 智能电话
类别4 13W 平板PC,平板手机
类别5 25W 小型笔记本电脑
类别6 37.5W 普通笔记本电脑
类别7 50W 家用电器
如表1所示，等级n PTU的最大输出功率能力可以等于或大于相应等级的PTX_IN_MAX。PRU不能吸取高于在相应类别中指定的功率级别的功率。图4是根据本发明的另一示例性实施方式的无线功率发送系统的框图。
参考图4，无线功率发送系统(10)包括无线地接收功率的移动装置(450)和无线地发送功率的基站(400)。
作为提供感应功率或共振功率的装置，基站(400)可以包括无线功率发送器(100)和系统单元(405)中的至少一者。无线功率发送器(100)可以发送感应功率或共振功率，并且可以控制发送。无线功率发送器(100)可以包括通过经由一个或多个初级线圈生成磁场来将电能转换为功率信号的功率变换单元(110)和控制无线功率接收器(200)之间的通信和功率传输以便传送适当(或合适)级别的功率的通信与控制单元(120)。系统单元(405)可以执行输入功率供应、多个无线功率发送器的控制以及基站(400)的其他操作控制(例如，用户接口控制)。
初级线圈可以通过使用交流电功率(或电压或电流)来生成电磁场。初级线圈被供应特定频率的交流电功率(或电压或电流)，该交流电功率是从功率变换单元(110)输出的。因此，初级线圈可以生成特定频率的磁场。可以生成非径向形状或径向形状的磁场。另外，无线功率接收器(200)接收所生成的磁场，然后生成电流。换言之，初级线圈无线地发送功率。
在磁感应法中，初级线圈和次级线圈可以具有随机的适当形状。例如，初级线圈和次级线圈可以对应于缠绕在高导磁性形成物(例如，铁氧体或非晶金属)周围的铜线。初级线圈也可以被称为初级磁芯、初级绕组、初级环路天线等。此外，次级线圈也可以被称为次级磁芯、次级绕组、次级环路天线、拾取天线等。
在使用磁共振法的情况中，可以分别以初级共振天线和次级共振天线的形式提供初级线圈和次级线圈。共振天线可以具有包括线圈和电容器的共振结构。此时，可以通过线圈的电感和电容器的电容确定共振天线的共振频率。这里，线圈可以被形成为具有环路形状。另外，磁芯可以被放置在环路内。磁芯可以包括诸如铁氧体磁芯这样的物理磁芯或空气磁芯。
初级共振天线和次级共振天线之间的能量发送(或传输)可以通过发生在磁场中的共振现象来执行。当对应于共振频率的近场出现在共振天线中时，并且在另一共振天线存在于对应的共振天线附近的情况下，共振现象是指发生在相互耦合的两个共振天线之间的高效能量传输。当对应于共振频率的磁场在初级共振天线和次级共振天线之间生成时，初级共振天线和次级共振天线彼此共振。因此，在一般情况下，相比于从初级天线生成的磁场被辐射到自由空间的情况，磁场更高效地向第二共振天线聚集。因此，能量可以高效地从第一共振天线传输到第二共振天线。磁感应法可以类似于磁共振法地实现。但是，在这种情况下，不要求磁场的频率是共振频率。然而，在磁感应法中，要求配置初级线圈和次级线圈的环路彼此匹配，并且环路之间的距离应该非常近。
尽管附图中没有示出，但是无线功率发送器(100)可以进一步包括通信天线。除了磁场通信以外，通信天线可以通过使用通信载波来发送和/或接收通信信号。例如，通信天线可以发送和/或接收对应于WiFi、蓝牙、蓝牙LE、ZigBee、NFC等的通信信号。
通信与控制单元(120)可以发送和/或接收去往和来自无线功率接收器(200)的信息。通信与控制单元(120)可以包括IB通信模块和OOB通信模块中的至少一者。
IB通信模块可以通过使用磁波(其使用特定频率作为其中心频率)来发送和/或接收信息。例如，通信与控制单元(120)可以通过在磁波中加载信息并且通过经由初级线圈发送信息或者通过经由初级线圈接收携带信息的磁波来执行带内(IB)通信。此时，通信与控制单元(120)可以在磁波中加载信息或者可以解释通过使用调制方案(例如，二进制相移键控(BPSK)或幅移键控(ASK等))或编码方案(例如，曼彻斯特编码或不归零电平(NZR-L)编码等)而由磁波携带的信息。通过使用上述IB通信，通信与控制单元(120)可以按照数kbps的数据发送速率以多达数米的距离发送和/或接收信息。
OOB通信模块还可以通过通信天线执行带外通信。例如，通信与控制单元(120)可以被提供给近场通信模块。近场通信模块的示例可以包括诸如Wi-Fi、蓝牙、蓝牙LE、ZigBee等的通信模块。
通信与控制单元(120)可以控制无线功率发送器(100)的总体操作。通信与控制单元(120)可以执行各种信息的计算和处理，并且还可以控制无线功率发送器(100)的每个配置元件。
通信与控制单元(120)可以被实现在计算机或诸如硬件、软件或它们的组合这样的类似装置中。当实现为硬件形式时，通信与控制单元(120)可以被提供为通过处理电信号来执行控制功能的电子电路。并且，当实现为软件形式时，通信与控制单元(120)可以被提供为操作通信与控制单元(120)的程序。
通过控制操作点，通信与控制单元(120)可以控制发送功率。所控制的操作点可以对应于频率(或相位)、占空度、占空比以及电压幅度的组合。通信与控制单元(120)可以通过调节频率(或相位)、占空度、占空比以及电压幅度中的任一者来控制发送功率。另外，无线功率发送器(100)可以提供恒定级别的功率，并且无线功率接收器(200)可以通过控制共振频率来控制接收功率的级别。
移动装置(450)包括通过次级线圈接收无线功率的无线功率接收器(200)和接收并存储由无线功率接收器(200)接收到的功率并且将接收功率供应给装置的负载(455)。
无线功率接收器(200)可以包括功率拾取单元(210)和通信与控制单元(220)。功率拾取单元(210)可以通过次级线圈接收无线功率，并且可以将接收到的无线功率变换为电能。功率拾取单元(210)可以对通过次级线圈接收到的交流(AC)信号进行校正，并且将校正后的信号变换为直流(DC)信号。通信与控制单元(220)可以控制无线功率的发送与接收(功率的传输与接收)。
次级线圈可以接收从无线功率发送器(100)发送的无线功率。次级线圈可以通过使用在初级线圈中生成的磁场来接收功率。这里，在特定频率对应于共振频率的情况下，磁共振可以发生在初级线圈和次级线圈之间，从而允许功率更高效地被传输。
尽管图4没有示出，但是通信与控制单元(220)可以进一步包括通信天线。除了磁场通信外，通信天线可以通过使用通信载波来发送和/或接收通信信号。例如，通信天线可以发送和/或接收对应于Wi-Fi、蓝牙、蓝牙LE、ZigBee、NFC等的通信信号。
通信与控制单元(220)可以发送和/或接收去往和来自无线功率发送器(100)的信息。通信与控制单元(220)可以包括IB通信模块和OOB通信模块中的至少一者。
IB通信模块可以通过使用磁波(其使用特定频率作为其中心频率)来发送和/或接收信息。例如，通信与控制单元(220)可以通过在磁波中加载信息并且通过经由次级线圈发送信息或者通过经由次级线圈接收携带信息的磁波来执行IB通信。此时，通信与控制单元(120)可以在磁波中加载信息或者可以解释通过使用调制方案(例如，二进制相移键控(BPSK)或幅移键控(ASK)等)或编码方案(例如，曼彻斯特编码或非归零电平(NZR-L)编码等)而由磁波携带的信息。通过使用上述IB通信，通信与控制单元(220)可以按照数kbps的数据发送速率以多达数米的距离发送和/或接收信息。
OOB通信模块还可以通过通信天线执行带外通信。例如，通信与控制单元(220)可以被提供给近场通信模块。
近场通信模块的示例可以包括诸如Wi-Fi、蓝牙、蓝牙LE、ZogBee、NFC等的通信模块。
通信与控制单元(220)可以控制无线功率接收器(200)的总体操作。通信与控制单元(220)可以执行各种信息的计算和处理，并且还可以控制无线功率接收器(200)的每个配置元件。
通信与控制单元(220)可以被实现在计算机或诸如硬件、软件或它们的组合这样的类似装置中。当实现为硬件形式时，通信与控制单元(220)可以被提供为通过处理电信号来执行控制功能的电子电路。并且，当实现为软件形式时，通信与控制单元(220)可以被提供为操作通信与控制单元(220)的程序。
负载(455)可以对应于电池。电池可以通过使用从功率拾取单元(210)输出的功率来存储能量。此外，不强制要求电池被包括在移动装置(450)中。例如，电池可以被提供为可拆卸的外部特征。作为另一示例，无线功率接收器可以包括可以代替电池执行电子装置的各种功能的操作装置。
如图所示，尽管移动装置(450)被示出为被包括在无线功率接收器(200)中并且基站(400)被示出为被包括在无线功率发送器(100)中，但是在更广泛的意义上，无线功率接收器(200)可以被识别(或视)为移动装置(450)，并且无线功率发送器(100)可以被识别(或视)为基站(400)。
下文中，线圈或线圈单元包括线圈和接近线圈的至少一个装置，该线圈或线圈单元也可以被称为线圈组件、线圈单元或单元。
图5是用于描述无线功率传输过程的状态转移图。
参考图5，根据本发明的示例性实施方式的从无线功率发送器到无线功率接收器的功率发送(或传输)可以被大致划分为选择阶段(510)、乒(ping)阶段(520)、识别与配置阶段(530)、协商阶段(540)、校准阶段(550)、功率传输阶段(560)以及再协商阶段(570)。
如果在功率传输被发起时或者在保持功率传输时检测到特定错误或特定事件，则选择阶段(510)可以包括转移阶段(或步骤)S502、S504、S508、S510和S512。这里，将在下面的描述中详细指定特定错误或特定事件。另外，在选择阶段(510)期间，无线功率发送器可以监视接口表面上是否存在对象。如果无线功率发送器检测到对象被放置在接口表面上，则处理步骤可以转移到乒阶段(520)。在选择阶段(510)期间，无线功率发送器可以发送具有极短脉冲的模拟乒，并且可以基于发送线圈或初级线圈中的电流变化来检测对象是否存在于接口表面的有效区域中。
在选择阶段(510)中感测(或检测)到对象的情况中，无线功率发送器可以测量无线功率共振电路(例如，功率发送线圈和/或共振电容器)的品质因数。根据本发明的示例性实施方式，在选择阶段(510)期间，无线功率发送器可以测量品质因数，以确定是否有异物与无线功率接收器一起存在于充电区域中。在设置在无线功率发送器中的线圈中，串联电阻的电感和/或分量会由于环境的改变而减少，并且由于这种减少，品质因数的值也会减小。为了通过使用所测量出的品质因数值来确定异物存在与否，无线功率发送器可以从无线功率接收器接收参考品质因数值，该参考品质因数值是提前在异物没有被放置在充电区域中的状态下测量得出的。无线功率发送器可以通过比较测量出的品质因数值和在协商阶段(540)接收到的参考品质因数值来确定异物的存在与否。但是，在无线功率接收器具有低参考品质因数值的情况下，例如取决于其类型、目的、特性等，无线功率接收器可能具有低参考品质因数值。在异物存在的情况下，因为参考品质因数值与测量出的品质因数值之间的差值较小(或者不明显)，因此存在不能很容易地确定异物存在的问题。因此，在这种情况下，应该进一步考虑其他判定因素，或者应该使用其他方法确定异物的存在与否。
根据另一实施方式，在选择阶段(510)中感测(或检测)到对象的情况下，为了确定是否有异物与无线功率接收器一起存在于充电区域中，无线功率发送器可以测量特定频率区域(例如，工作频率区域)中的品质因数值。在设置在无线功率发送器中的线圈中，串联电阻的电感和/或分量会由于环境的改变而减小，并且由于这种减小，无线功率发送器的线圈的共振频率会改变(或移位)。更具体地，与在工作频带中测量出最大品质因数值的频率对应的品质因数峰值频率可以移动(或移位)。
在乒阶段(520)中，如果无线功率发送器检测到对象的存在，则发送器激活(或唤醒)接收器并发送用于识别检测到的对象是否对应于无线功率接收器的数字乒。在乒阶段(520)期间，如果无线功率发送器未能从接收器接收到对于数字乒的响应信号(例如，信号强度分组)，则处理可以返回选择阶段(510)。另外，在乒阶段(520)中，如果无线功率发送器从接收器接收到指示功率传输完成的信号(例如，充电完成分组)，则处理可以返回选择阶段(510)。
如果乒阶段(520)完成，则无线功率发送器可以转移到用于识别接收器并用于收集配置和状态信息的识别与配置阶段(530)。
在识别与配置阶段(530)中，如果无线功率发送器接收到不想要的分组(即，不期望的分组)，或者如果无线功率发送器未能在预定时间段期间接收到分组(即，超时)，或者如果出现分组发送错误(即，发送错误)，或者传输如果没有配置功率合同(即，没有功率传输合同)，则无线功率发送器可以转移到选择阶段(510)。
无线功率发送器可以基于在识别与配置阶段(530)期间接收到的配置分组的协商字段值来确认(或核实)是否需要进入协商阶段(540)。基于核实结果，在需要协商的情况下，无线功率发送器进入协商阶段(540)并且随后可以执行预定的FOD检测过程。相反，在不需要协商的情况下，无线功率发送器可以立即进入功率传输阶段(560)。
在协商阶段(540)中，无线功率发送器可以接收包括参考品质因数值的异物检测(FOD)状态分组。或者，无线功率发送器可以接收包括参考峰值频率值的FOD状态分组。替代地，无线功率发送器可以接收包括参考品质因数值和参考峰值频率值的状态分组。此时，无线功率发送器可以基于参考品质因数值来确定用于FO检测的品质因数阈值。无线功率发送器可以基于参考峰值频率值来确定用于FO检测的峰值频率阈值。
无线功率发送器可以通过使用所确定的用于FO检测的品质因数阈值和当前测量出的品质因数值(即，在乒阶段之前测量出的品质因数值)来检测FO在充电区域的存在与否，然后，无线功率发送器可以根据FO检测结果控制发送功率。例如，在检测到FO的情况下，功率传输可以停止。但是，本发明不仅限于此。
无线功率发送器可以通过使用所确定的用于FO检测的峰值频率阈值和当前测量出的峰值频率值(即，在乒阶段之前测量出的峰值频率值)来检测FO在充电区域中的存在与否，然后，无线功率发送器可以根据FO检测结果控制发送功率。例如，在检测到FO的情况下，功率传输可以停止。但是，本发明不仅限于此。
在检测到FO的情况下，无线功率发送器可以返回选择阶段(510)。相反，在没有检测到FO的情况下，无线功率发送器可以继续进行到校准阶段(550)，然后可以进入功率传输阶段(560)。更具体地，在没有检测到FO的情况下，无线功率发送器可以确定在校准阶段(550)期间由接收端接收到的接收功率的强度，并且可以测量接收端和发送端中的功率损失以便确定从发送端发送的功率的强度。换言之，在校准阶段(550)期间，无线功率发送器可以基于发送端的发送功率和接收端的接收功率之间的差值来估计功率损失。根据本发明的示例性实施方式的无线功率发送器可以通过应用估计出的功率损失来校准用于FOD检测的阈值。
在功率传输阶段(560)中，在无线功率发送器接收到不想要的分组(即，不期望的分组)的情况下，或者在无线功率发送器在预定时间段期间未能接收到分组(即，超时)的情况下，或者在违反预定的功率传输合同(即，功率传输合同违约)的情况下，或者在充电完成的情况下，无线功率发送器可以转移到选择阶段(510)。
另外，在功率传输阶段(560)中，在无线功率发送器需要根据无线功率发送器中的状态变化重新配置功率传输合同的情况下，无线功率发送器可以转移到再协商阶段(570)。此时，如果再协商成功完成，则无线功率发送器可以返回到功率传输阶段(560)。
可以基于无线功率发送器和接收器的状态和特性信息来配置上述功率传输合同。例如，无线功率发送器状态信息可以包括有关可发送功率的最大量的信息、有关可以容纳的接收器的最大数目的信息等。另外，接收器状态信息可以包括有关所需要的功率的信息等。
图6示出了根据实施方式的功率控制方法。
如图6所示，在功率传输阶段(560)中，通过交替进行功率发送和/或接收与通信，无线功率发送器(100)和无线功率接收器(200)可以控制所传输的功率的量(或大小)。无线功率发送器和无线功率接收器在特定控制点处工作。该控制点指示在执行功率传输时从无线功率接收器的输出端提供的电压和电流的组合。
更具体地，无线功率接收器选择期望的控制点、期望的输出电流/电压、移动装置的特定位置处的温度等，并且附加地确定接收器当前正在工作的实际控制点。无线功率接收器通过使用期望控制点和实际控制点来计算控制错误值，然后无线功率接收器可以向无线功率发送器发送计算出的控制错误值作为控制错误分组。
另外，无线功率发送器可以使用接收到的控制错误分组来配置/控制新的操作点--幅度、频率和占空度，以控制功率传输。然后，控制错误分组可以在功率传输阶段期间以恒定的时间间隔被发送/接收，并且根据示例性实施方式，在无线功率接收器尝试减小无线功率发送器的电流时，无线功率接收器可以通过将控制错误值设置为负数来发送控制错误分组。并且，在无线功率接收器想要增大无线功率发送器的电流的情况下，无线功率接收器通过将控制错误值设置为正数来发送控制错误分组。在感应模式期间，通过如上所述地向无线功率发送器发送控制错误分组，无线功率接收器可以控制功率传输。
在下面将详细描述的共振模式中，可以通过使用不同于感应模式的方法来操作装置。在共振模式中，一个无线功率发送器应该能够同时服务多个无线功率接收器。但是，在仅像感应模式中一样控制功率传输的情况下，由于所传输的功率是通过与一个无线功率接收器建立的通信控制的，所以可能难以控制另外的无线功率接收器的功率传输。因此，在根据本发明的共振模式中，使用下述方法：通过使无线功率发送器通常传输(或发送)基本功率并且使无线功率接收器控制其自身的共振频率来控制接收到的功率的量。然而，即使在共振模式的操作期间，也不完全排除以上在图6中描述的方法。并且，发送功率的附加控制可以通过使用图6的方法来执行。
图7是根据另一实施方式的无线功率发送器的框图。这可以属于以磁共振模式或共享模式操作的无线功率发送系统。共享模式可以指在无线功率发送器和无线功率接收器之间代执行多对一(或一对多)通信和充电的模式。共享模式可以实现为磁感应法或共振法。
参考图7，无线功率发送器(700)可以包括覆盖线圈组件的盖体(720)、向功率发送器(740)供应功率的功率适配器(730)、发送无线功率的功率发送器(740)以及提供与功率传输处理有关的信息和其他相关信息的用户接口(750)中的至少一者。更具体地，用户接口(750)可以可选地被包括或者可以被包括为无线功率发送器(700)的另一用户接口(750)。
功率发送器(740)可以包括线圈组件(760)、阻抗匹配电路(770)、逆变器(780)、通信单元(790)以及控制单元(710)中的至少一者。
线圈组件(760)包括至少一个生成磁场的初级线圈。并且，线圈组件(760)也可以被称为线圈单元。
阻抗匹配电路(770)可以提供逆变器和(一个或多个)初级线圈之间的阻抗匹配。阻抗匹配电路(770)可以从增大(一个或多个)初级线圈的电流的适当频率生成共振。在多线圈功率发送器(740)中，阻抗匹配电路可以附加地包括将信号从逆变器路由到初级线圈的子集的多路复用器。阻抗匹配电路也可以被称为振荡电路。
阻抗匹配电路(770)可以包括电容器、电感器以及切换电容器和电感器之间的连接的开关器件。可以通过检测通过线圈组件(760)传输(或发送)的无线功率的反射波并基于检测到的反射波对开关器件进行切换来执行阻抗匹配，从而调整电容器或电感器的连接状态或调整电容器的电容或调整电感器的电感。在一些情况下，即使省去阻抗匹配电路(770)，也可以实现阻抗匹配。本说明书还包括其中省去了阻抗匹配电路(770)的无线功率发送器(700)的示例性实施方式。
逆变器(780)可以将DC输入变换为AC信号。逆变器(780)可以作为半桥逆变器或全桥逆变器进行操作，以生成可调节频率的占空度和脉冲波。另外，逆变器可以包括多个阶，以便调节输入电压电平。
通信单元(790)可以执行与功率接收器的通信。功率接收器执行负载调制，以传送对应于功率发送器的信息和请求。因此，功率发送器(740)可以使用通信单元(790)，以监视初级线圈的电流和/或电压的幅度和/或相位，从而解调从功率接收器发送的数据。
另外，功率发送器(740)可以通过使用频移键控(FSK)方法等控制输出功率，以便数据可以通过通信单元(790)传输。
控制单元(710)可以控制功率发送器(740)的通信和功率传输(或递送)。控制单元(710)可以通过调节上述操作点来控制功率传输。操作点可以通过例如工作频率、占空度以及输入电压中的至少任一者来确定。
通信单元(790)和控制单元(710)可以分别作为单独单元/装置/芯片集被提供，或者可以统一作为一个单元/装置/芯片集被提供。
图8示出了根据另一实施方式的无线功率接收器。这可以属于以磁共振模式或共享模式操作的无线功率发送系统。
参考图8，无线功率接收器(800)可以包括提供与功率传输处理相关的信息和其他相关信息的用户接口(820)、接收无线功率的功率接收器(830)、负载电路(840)以及支撑并覆盖线圈组件的基座(850)中的至少一者。更具体地，用户接口(820)可以可选地被包括，或者可以被包括为无线功率接收器(800)的另一用户接口(820)。
功率接收器(830)可以包括功率变换器(860)、阻抗匹配电路(870)、线圈组件(880)、通信单元(890)以及控制单元(810)中的至少一者。
功率变换器(860)可以将从次级线圈接收到的AC功率变换为适用于负载电路的电压和电流。根据示例性实施方式，功率变换器(860)可以包括整流器。整流器可以对接收到的无线功率进行整流，并且可以将功率从交流(AC)变换为直流(DC)。整流器可以通过使用二极管或晶体管来将交流变换为直流，然后整流器可以使用电容器和电阻对变换后的电流进行平滑。这里，被实现为桥电路的全波整流器、半波整流器、倍压器等可以被用作整流器。另外，功率变换器可以适配功率接收器的反射阻抗。
阻抗匹配电路(870)可以提供次级线圈与功率变换器(860)和负载电路(840)的组合之间的阻抗匹配。根据示例性实施方式，阻抗匹配电路可以生成大约100kHz的共振，该共振可以加强功率传输。阻抗匹配电路(870)可以包括电容器、电感器以及切换电容器和电感器的组合的开关器件。可以通过基于接收到的无线功率的电压值、电流值、功率值、频率值等控制构成阻抗匹配电路(870)的电路的开关器件来执行阻抗匹配。在一些情况中，即使省去阻抗匹配电路(870)也可以实现阻抗匹配。本说明书还包括其中省去了阻抗匹配电路(870)的无线功率接收器(200)的示例性实施方式。
线圈组件(880)包括至少一个次级线圈，并且可选地，线圈组件(880)还可以包括屏蔽接收器的金属部分不受磁场影响的元件。
通信单元(890)可以执行负载调制，以向功率发送器传送请求和其他信息。
为此，功率接收器(830)可以执行电阻或电容器的切换，以改变反射阻抗。
控制单元(810)可以控制接收功率。为此，控制单元(810)可以确定/计算功率接收器(830)的实际操作点和期望操作点之间的差值。然后，通过执行对于调节功率发送器的反射阻抗和/或调节功率发送器的操作点的请求，可以调节/减小实际操作点和期望操作点之间的差值。在最小化该差值的情况下，可以执行最佳功率接收。
通信单元(890)和控制单元(810)可以分别作为不同的装置/芯片集被提供，或者统一作为一个装置/芯片集被提供。
图9示出了根据实施方式的通信帧结构。这可以对应于共享模式中的通信帧结构。
参考图9，在共享模式中，不同形式的帧可以一起使用。例如，在共享模式中，可以使用(A)中所示的具有多个时隙的分时隙帧(slotted frame)和(B)中所示的不具有指定格式的自由格式帧。更具体地，分时隙帧对应于用于从无线功率接收器(200)向无线功率发送器(100)发送短数据分组的帧。并且，由于自由格式帧不由多个时隙构成，所以自由格式帧可以对应于能够执行长数据分组的发送的帧。
此外，本领域技术人员可以将分时隙帧和自由格式帧称为其他各种术语。例如，分时隙帧可以替代地被称为信道帧，自由格式帧可以替代地被称为消息帧。
更具体地，分时隙帧可以包括指示时隙的起始点(或开端)的同步模式、测量时隙、九个时隙以及分别在九个时隙中的每个时隙之前具有相同时间间隔的附加同步模式。
这里，附加同步模式对应于与指示上述帧的起始点的同步模式不同的同步模式。更具体地，附加同步模式不指示帧的起始点，但是可以指示关于相邻(或邻近)时隙(即，位于同步模式两侧的两个连续时隙)的信息。
在九个时隙中，每个同步模式可以位于两个连续时隙之间。在这种情况下，同步模式可以提供关于两个连续时隙的信息。
另外，九个时隙和在这九个时隙中的每个时隙之前设置的同步模式可以具有相同的时间间隔。例如，九个时隙可以具有50ms的时间间隔。并且，九个同步模式可以具有50ms的时长。
此外，除了指示帧的起始点的同步模式和测量时隙外，(B)中所示的自由格式帧可以不具有特定格式。更具体地，自由格式帧被配置为执行不同于分时隙帧的功能。例如，自由格式帧可以被用来执行无线功率发送器和无线功率接收器之间的长数据分组(例如，附加所有者信息分组)的通信，或者在无线功率发送器配置有多个线圈的情况下，执行选择任一线圈的功能。
下面，将参考附图更详细地描述每帧中包括的同步模式。
图10是根据实施方式的同步模式的结构。
参考图10，同步模式可以配置有前导码、起始位、响应字段、类型字段、信息字段以及奇偶位。在图10中，起始位被示出为ZERO(零)。
更具体地，前导码由连续位构成，所有这些位可被设置为0。换言之，前导码可以与用于匹配同步模式的时长的位相对应。
构成前导码的位数可以取决于工作频率，使得同步模式的长度可以最接近50ms但是在不超过50ms的范围内。例如，在工作频率对应于100kHz的情况中，同步模式可以配置有两个前导码位，并且在工作频率对应于105kHz的情况中，同步模式可以配置有三个前导码位。
起始位可以对应于跟在前导码后面的位，并且起始位可以指示ZERO。ZERO可以对应于指示同步模式的类型的位。这里，同步模式的类型可以包括帧同步和时隙同步，其中，帧同步包括与帧有关的信息，时隙同步包括时隙的信息。更具体地，同步模式可以位于连续帧之间，并且可以对应于指示帧的起始的帧同步，或者同步模式可以位于构成该帧的多个时隙当中的连续时隙之间，并且可以对应于包括与连续时隙有关的信息的同步时隙。
例如，在ZERO等于0的情况中，这可以指示对应的时隙是位于时隙之间的时隙同步。并且，在ZERO等于1的情况中，这可以指示对应的同步模式是位于帧之间的帧同步。
奇偶位对应于同步模式的最后一位，并且奇偶位可以指示与构成包括在同步模式中的数据字段(即，响应字段、类型字段以及信息字段)的位数有关的信息。例如，在构成同步模式的数据字段的位数对应于偶数的情况下，奇偶位可以被设置为1，否则(即，在位数对应于奇数的情况下)，奇偶位可以被设置为0。
响应字段可以包括无线功率发送器用于其在同步模式之前的时隙中与无线功率接收器的通信的响应信息。例如，在没有检测到无线功率发送器和无线功率接收器之间的通信的情况下，响应字段可以具有值‘00’。另外，如果在无线功率发送器和无线功率接收器之间的通信中检测到通信错误，则响应字段可以具有值‘01’。通信错误对应于两个或更多个无线功率接收器尝试访问一个时隙从而导致在两个或更多个无线功率接收器之间发生冲突的情况。
另外，响应字段可以包括指示数据分组是否已经被精确地从无线功率接收器接收到的信息。更具体地，在无线功率发送器拒绝数据分组的情况下，响应字段可以具有值‘10’(10-未确认(NACK))。并且，在无线功率发送器确认数据分组的情况下，响应字段可以具有值‘11’(11-确认(ACK))。
类型字段可以指示同步模式的类型。更具体地，在同步模式对应于帧的第一同步模式(即，作为第一同步模式，在同步模式位于测量时隙之前的情况下)，类型字段可以具有指示帧同步的值‘1’。
另外，在分时隙帧中，在同步模式不对应于帧的第一同步模式的情况下，类型字段可以具有指示时隙同步的值‘0’。
另外，信息字段可以根据在类型字段中指示的同步模式类型来确定其值的含义。例如，在类型字段等于1(即，在同步模式类型指示帧同步)的情况下，信息字段的含义可以指示帧类型。更具体地，信息字段可以指示当前帧对应于分时隙帧还是自由格式帧。例如，在信息字段被赋予值‘00’的情况下，这指示当前帧对应于分时隙帧。另外，在信息字段被赋予值‘01’的情况下，这指示当前帧对应于自由格式帧。
相反，在类型字段等于0(即，同步模式类型指示时隙同步)的情况下，信息字段可以指示位于同步模式之后的下一时隙的状态。更具体地，在下一时隙对应于分配(或指派)给特定无线功率接收器的时隙的情况下，信息字段被赋予值‘00’。在下一时隙对应于被锁定的时隙从而将被特定的无线功率接收器临时使用的情况下，信息字段被赋予值‘01’。替代地，在下一时隙对应于可以被随机的无线功率接收器自由使用的时隙的情况下，信息字段被赋予值‘10’。
图11示出了根据实施方式的处于共享模式的无线功率发送器和无线功率接收器的操作状态。
参考图11，以共享模式操作的无线功率接收器可以在选择阶段(1100)、引入阶段(1110)、配置阶段(1120)、协商阶段(1130)以及功率传输阶段(1140)中的任意一个阶段中操作。
首先，根据本发明的示例性实施方式的无线功率发送器可以发送无线功率信号，以检测无线功率接收器。更具体地，使用无线功率信号检测无线功率接收器的处理可以被称为模拟乒。
此外，接收到无线功率信号的无线功率接收器可以进入选择阶段(1100)。如上所述，进入选择阶段(1100)的无线功率接收器可以检测无线功率信号中的FSK信号的存在与否。
换言之，无线功率接收器可以根据FSK信号的存在与否，通过使用排他模式和共享模式中的任一种模式来执行通信。
更具体地，在FSK信号被包括在无线功率信号中的情况下，无线功率接收器可以以共享模式操作，否则无线功率接收器可以以排他模式操作。
在无线功率接收器以共享模式操作的情况下，无线功率接收器可以进入引入阶段(1110)。在引入阶段(1110)中，无线功率接收器可以向无线功率发送器发送控制信息(CI)分组，以在配置阶段、协商阶段以及功率传输阶段期间发送控制信息分组。控制信息分组可以具有报头和关于控制的信息。例如，在控制信息分组中，报头可以对应于0X53。
在引入阶段(1110)中，无线功率接收器执行请求用于在随后的配置阶段、协商阶段以及功率传输阶段期间发送控制信息(CI)分组的自由时隙的尝试。此时，无线功率接收器选择自由时隙并发送初始CI分组。如果无线功率发送器发送ACK作为对于相应CI分组的响应，则无线功率发送器进入配置阶段。如果无线功率发送器发送NACK作为对于相应CI分组的响应，则这指示另一无线功率接收器正在通过配置和协商阶段执行通信。在这种情况下，无线功率接收器重新尝试执行对于自由时隙的请求。
如果无线功率接收器接收到ACK作为对于CI分组的响应，则无线功率接收器可以通过对直到初始帧同步的剩余同步时隙进行计数来确定专用时隙在帧中的位置。在所有的后续基于时隙的帧中，无线功率接收器通过相应时隙发送CI分组。
如果无线功率发送器授权无线功率接收器进入配置阶段，则无线功率发送器提供专供无线功率接收器使用的锁定时隙系列。这可以确保无线功率接收器在没有任何冲突的情况下继续进行到配置阶段。
无线功率接收器通过使用锁定时隙来发送数据分组序列，例如，两个识别数据分组(IDHI和IDLO)。当这个阶段完成时，无线功率接收器进入协商阶段。在协商状态期间，无线功率发送器继续提供专供无线功率接收器使用的锁定时隙。这可以确保无线功率接收器在没有任何冲突的情况下继续进行到协商阶段。
无线功率接收器通过使用相应的锁定时隙来发送一个或多个协商数据分组，并且所发送的(一个或多个)协商数据分组可以与专用数据分组混合。最终，相应序列与特定请求(SRQ)分组一起结束(或完成)。当相应序列完成时，无线功率接收器进入功率传输阶段，无线功率发送器停止提供锁定时隙。
在功率传输阶段，无线功率接收器通过使用所分配的时隙来执行CI分组的发送，然后接收功率。无线功率接收器可以包括调节器电路。调节器电路可以被包括在通信/控制单元中。无线功率接收器可以通过调节器电路来自调节无线功率接收器的反射阻抗。换言之，无线功率接收器可以针对外部负载请求的功率量调节所反射的阻抗。这可以防止功率的过度接收和过热。
在共享模式中，(取决于操作模式)由于无线功率发送器可以不执行功率的调节以作为对于接收到的CI分组的响应，因此在这种情况下，可能需要控制以防止过压状态。
下文中，将描述检测异物的方法和执行功率校准的方法。
当无线功率发送器使用磁场将无线功率发送到无线功率接收器时，如果附近存在异物，则磁场中的一些被吸收到异物中。即，由无线功率发送器发送的无线功率中的一些被供应到异物，而其余的被供应到无线功率接收器。从功率传输效率的角度来看，发送的功率的损耗与异物吸收的功率或能量一样多。这样，可以在异物的存在与功率损耗(Ploss)之间建立因果关系，因此无线功率发送器可以基于发生了多少功率损耗来检测异物。检测异物的方法可以被称为基于功率损耗来检测异物的方法。
异物损耗的功率可以被定义为通过从无线功率发送器发送的功率(Ptransmitted)减去无线功率接收器实际接收的功率(Preceived)而获得的值。从无线功率发送器的角度来看，由于从无线功率发送器发送的功率(Ptransmitted)是已知的，因此能够通过仅知晓无线功率接收器接收的功率(Preceived)来获得损耗功率。为此，无线功率接收器可以通过将接收功率分组(RPP)发送到无线功率发送器来将接收功率(Preceived)通知无线功率发送器。
此外，无线功率发送器和无线功率接收器包括设置在其中的各种电路部件，并且被构造为彼此独立的装置，但是由于无线功率传输是通过在无线功率发送器与无线功率接收器之间的磁耦合来执行的，因此无线功率发送器和无线功率接收器构成一个无线功率传输系统。然而，由于根据Tx和Rx的实际使用环境(应用于无线功率传输系统的信号大小、频率和占空比，Tx与Rx之间的距离/位置对准等)还有无线功率传输系统的独特物理特性的磁耦合的改变，发送功率和接收功率之间可能出现误差。该误差可能成为异物精密检测的障碍。
因此，需要通过反映无线功率传输系统的独特特性和实际使用环境的变化来推导校准后的发送功率和接收功率并且基于推导出的校准后的发送功率和接收功率执行更精密的FOD的方法。
图12是例示了根据实施方式的执行功率校准的方法和执行FOD的方法的流程图。根据本实施方式的执行功率校准的方法可以在图5的校准阶段中执行。根据本实施方式的执行FOD的方法可以在图5的功率传输阶段中执行。本实施方式中的执行FOD的方法可以包括校准功率参数(发送功率和/或接收功率)。
参照图12，无线功率发送器或无线功率接收器执行确定在两种不同负载状况下的发送功率和接收功率的步骤1200。
这里，这两种负载状况包括“轻负载”状况和“连接负载”状况。例如，负载可以是被包括在无线功率接收器中或连接到无线功率接收器的电池。由于轻负载未连接到无线功率接收器(即，输出断开开关打开)，因此在轻负载状况下的发送功率和/或接收功率接近于最小预期输出功率。另一方面，因为连接负载是负载连接到无线功率接收器的状态(即，输出打开/闭合开关被闭合)，所以在连接负载状况下的发送功率和/或接收功率接近最大预期输出功率。
在步骤S1200中，无线功率发送器可以包括确定轻负载状况下的第一发送功率并根据从无线功率接收器接收到的第一接收功率分组(RPP)来确定第一接收功率，并且由无线功率发送器确定第二发送功率并根据从无线功率接收器接收的第二接收功率分组(RPP)来确定第二接收功率。即，无线功率接收器确定轻负载状况下的第一接收功率，将指示第一接收功率的第一接收功率分组发送到无线功率发送器，确定连接负载状况下的第二接收功率，将指示第二接收功率的第二接收功率分组发送到无线功率发送器。
图13是例示了根据实施方式的接收功率分组的示图。
参照图13，接收功率分组由3个字节(24比特)构成，并且第一字节(B0)包括5比特的保留位和3比特的模式字段。第二字节B1和第三字节B2包括指示接收功率值的字段。模式字段指示是在什么状况下确定接收功率分组中所包括的接收功率值，并且例如可以被如表3中所示地定义。
[表3]
模式 描述
“000” 正常值；请求的响应
“001” 轻负载校准值；请求的响应
“010” 连接负载校准值；请求的响应
“011” 保留
“100” 正常值；预期无响应
参照表3，当确定轻负载状况下的接收功率时，无线功率接收器将指示轻负载校准值“001”的模式字段和包括对应接收功率值的第一接收功率分组发送到无线功率发送器。此外，当确定连接负载状况下的接收功率时，无线功率接收器将指示连接负载校准值“001”的模式字段和包括对应接收功率值的第二接收功率分组发送到无线功率发送器。
无线功率发送器可以根据接收到的接收功率分组的模式字段确定对应接收功率值是轻负载状况下的接收功率值还是连接负载状况下的接收功率值。
返回参照图12，无线功率发送器基于在两种负载状况下确定的功率变量(轻负载状况下的发送功率、轻负载状况下的接收功率、连接负载状况下的发送功率和连接负载状况下的接收功率)来确定至少一个校准常数(S1205)。
无线功率发送器可以通过向基于这两种负载状况确定的功率参数(发送功率和/或接收功率)应用线性内插来校准发送功率和/或接收功率。
当在每种负载状况下确定的发送功率和接收功率分别为x和y时，获得两个坐标(x和y)。一个是轻负载状况下的第一坐标(x1和y1)，而另一个是连接负载状况下的第二坐标(x2和y2)。这两个坐标如图14的曲线图中所例示。
图14例示了根据实施方式的基于线性内插的校准曲线。
参照图14，当在轻负载状况下由发送功率(Ptr_(light))和接收功率(Prec_(light))构成的第一坐标和在连接负载状况下由发送功率(Ptr_(light))和接收功率(Prec_(light))构成的第二坐标通过线性内插而彼此连接时，推导出其梯度为a并且y轴偏移为b的线性曲线。这里，a可以被称为第一校准常数，并且b可以被称为第二校准常数。
校准常数a和b可以由图14的校准曲线导出，并且由以下公式表示导出过程。
[式1]
Figure BDA0002623680170000291
[式2]
Figure BDA0002623680170000292
本实施方式涉及使用根据两种负载状况的两个坐标进行校准，该校准也可以被称为两点校准。另外，校准曲线可以被称为基于至少一个校准常数的校准函数。因此，根据步骤S1205确定校准常数的步骤可以被称为确定校准函数的步骤。另外，本实施方式在获得校准常数时使用线性内插，但是内插方法不限于此。
返回参照图12，当如上地确定校准常数时，无线功率发送器完成校准阶段并进入功率传输阶段。无线功率发送器确定功率传输阶段中的发送功率，并且从无线功率接收器接收接收功率分组。此时，无线功率发送器通过使用校准函数对在功率传输阶段中确定的功率参数(发送功率和/或接收功率)进行校准来确定校准后的发送功率和/或接收功率(S1210)。
在一方面，用于确定校准后的发送功率的方法包括：通过将在功率传输阶段中确定的发送功率(Ptransmitted)乘以第一校准常数(a)来确定缩放后的发送功率(aPtransmitted)，并且通过将第二校准常数(b)与缩放后的发送功率相加来确定校准后的发送功率(Pcalibrated)。用于计算校准后的发送功率的方法可以被表示为下式(3)。
[式3]
Pcalibrated＝aPtransmitted+b
无线功率发送器基于校准后的功率参数(发送功率和/或接收功率)来确定功率损耗，并且基于所确定的功率损耗来执行FOD(S1215)。无线功率发送器可以i)基于校准后的发送功率和未校准的接收功率来执行FOD，ii)基于未校准的发送功率和校准后的接收功率来执行FOD，并且iii)基于校准后的发送功率和校准后的接收功率来执行FOD。在示例i)的情况下，如式(4)中一样，无线功率发送器可以基于校准后的发送功率(Pcalibrated)和未校准的接收功率(Preceived)之间的差值来确定功率损耗。
[式4]
Ploss＝Pcalibrated-Preceived
在示例ii)和iii)的情况下，除了校准后的发送功率之外，无线功率发送器还可以确定校准后的接收功率。
如果所确定的功率损耗超过阈值，则无线功率发送器可以确定存在异物并停止功率传输。另一方面，如果所确定的功率损耗不超过阈值，则无线功率发送器可以确定不存在异物并且继续进行功率传输。
步骤S1200至S1205对应于校准阶段，并且步骤S1210至S1215对应于功率传输阶段。在本实施方式中，尽管校准阶段和功率传输阶段被划分成不同的阶段，但校准阶段可以被包括在功率传输阶段中，并且在这种情况下，可以在功率传输阶段中执行校准。
根据图12的实施方式中的无线功率发送器对应于图1至图11中公开的无线功率传输装置、无线功率发送器或功率发送单元。因此，通过图1至图11中的无线功率发送器的每个部件的一个或两个或更多个组合来实现本实施方式中的无线功率发送器的操作。例如，在本实施方式中，可以由通信/控制单元120执行根据步骤S1200确定两种负载状况下的发送功率和/或接收功率的操作、根据步骤S1205确定校准常数(或校准曲线或校准函数)的操作、根据步骤S1210确定校准后的发送功率和/或接收功率的操作以及根据步骤S1215执行FOD的操作。
另外，根据图12的实施方式中的无线功率接收器对应于图1至图11中公开的无线功率传输装置、无线功率发送器或功率发送单元。因此，通过图1至图11中的无线功率接收器的每个部件的一个或两个或更多个组合来实现本实施方式中的无线功率器的操作。例如，在本实施方式中，确定轻负载状况下的第一接收功率并生成指示第一接收功率的第一接收功率分组并且将所生成的第一接收功率分组发送到无线功率发送器的操作以及确定连接负载状况下的第二接收功率并生成指示第二接收功率的第二接收功率分组并且将所生成的第二接收功率分组发送到无线功率发送器的操作可以由通信/控制单元220执行。
在两点校准的情况下，功率校准在功率传输阶段之前的校准阶段中执行一次，结果，可以定义如图14中例示的校准曲线。如果在校准阶段定义一次校准曲线(或校准常数)，则估计在功率传输阶段中校准常数和校准曲线不再改变，并且未来的功率传输阶段中的发送功率与接收功率的所有组合对应于图14中例示的校准曲线上的一个坐标，并且无线功率发送器根据以上曲线均匀地执行FOD。
然而，由于功率传输期间的各种原因，可能存在发送功率和/或接收功率不遵循预定校准曲线的情况。例如，当无线功率接收器在功率传输期间增加了连接负载时，或者当无线功率发送器与接收器之间的磁耦合急剧变化时，现有的校准常数和校准曲线不再与根据变化后环境的新的发送功率与接收功率匹配。即，可能出现发送功率与接收功率之间的整体关系的不良近似。在这种情况下，当基于无效的校准常数和校准曲线确定校准后的发送功率和接收功率，并且基于所确定的发送功率和接收功率执行FOD时，FOD的可靠性大幅劣化。具体地，检测在功率传输期间插入的异物变得非常困难。然而，为了改变校准曲线(或校准常数)，再次返回到乒阶段然后进入校准阶段的无线功率发送器和/或无线功率接收器存在无线充电中途中断的问题。
因此，需要能够自适应地对新改变的无线充电环境做出反应以检测功率损耗并保持FOD可靠性的方法。即，需要基于自适应功率损耗检测(APLD)来校准功率参数的方法。
根据本实施方式的执行功率校准的方法可以包括在由于功率增加或耦合变化而导致对功率参数的初始校准(或初始校准曲线、初始校准常数或初始校准函数)不再有效的状态下，执行后续校准以增加作为FOD确定的基础的发送功率和/或接收功率的准确性。
这里，当发生特定事件时，可以触发后续校准。下文中，触发后续校准的特定事件被简称为触发事件。触发事件可以指示初始校准不再有效的状态或原因。另外执行后续校准，以校正或补充先前执行的校准。在这个意义上，术语“后续校准”用于与初始校准区分开，并且可以被具有相同含义和功能的其它术语替换。取决于原因，触发事件可以包括各种类型。
作为示例，触发事件可以包括其中无线功率接收器的负载在先前连接负载上的功率传输期间增大至一定水平或更高的事件(即，目标整流电压(Vrec)增大或者甚至接收功率值比先前负载连接状况下的接收功率值增大的事件)。该触发事件可以被称为“负载增加事件”。无线功率发送器和/或无线功率接收器可以确定是否出现负载增加事件，并且当检测到负载增加事件时，可以进入后续校准阶段。
作为另一示例，触发事件可以包括其中无线功率发送器与无线功率接收器之间的磁耦合变为一定水平或更高的事件(例如，其中无线功率接收器的位置急剧改变的事件)。该触发事件可以被称为“耦合变化事件”。无线功率发送器和/或无线功率接收器可以确定是否出现耦合变化事件，并且当检测到耦合变化件时，可以进入后续校准阶段。
可以根据触发事件的类型以不同的方式执行后续校准阶段。
因负载增加进行的后续校准
作为示例，当出现负载增加事件时，可以执行扩展初始校准形式的后续校准。图15例示了根据本实施方式的执行功率校准的方法的流程图。
图15是例示了根据负载增加事件执行功率校准的方法的流程图。根据本实施方式的执行功率校准的方法可以在图5的功率传输阶段中执行。本实施方式中的功率校准可以包括校准功率参数(发送功率和/或接收功率)。
参照图15，无线功率发送器在功率传输阶段将无线功率发送到无线功率接收器(S1500)。在功率传输阶段，无线功率接收器以图13的形式将第一接收功率分组(RPP)发送到无线功率发送器(S1505)。第一接收功率分组包括模式字段，其中，模式字段可以指示“000”或“100”，“000”或“100”指示接收功率值对应于正常值(参见表3)。
在先前连接负载上的功率传输阶段期间，当无线功率接收器的负载增加至一定水平或更高(S1510)时，无线功率接收器接收第二接收功率分组并且将接收到的第二接收功率分组发送到无线功率发送器(S1515)。负载增加至一定水平或更高可能意味着无线功率接收器的目标整流电压(目标Vrec)增加至一定水平或更高。另选地，负载增加至一定水平或更高可能意味着，当前接收功率与初始校准阶段中确定的接收功率相比有所增加。另选地，步骤S1510可以被替换为根据初始校准无线功率接收值在校准曲线(或校准段)中不存在的情况。即，步骤S1510可以是接收功率值大于在先前连接负载状况下的接收功率值的情况。这可能意味着，接收功率值超出现有校准曲线的范围，因此无线功率发送器不能再执行有效的校准。因此，在后续校准中，负载连接状况下的无线功率接收器将接收到的功率值发送到无线功率发送器，使得无线功率发送器可以执行后续校准。
步骤S1515还可以包括：当功率接收值超出初始校准段时，无线功率接收器确定初始校准不再有效(或者不能执行有效校准)并且将负载模式连接到连接负载模式。
此时，第二接收功率分组中所包括的模式字段可以指示“010”，“010”指示对应的接收功率值是在连接负载状况下的接收功率值。即，无线功率接收器将模式字段设置为“010”，生成包括模式字段的第二接收功率分组，并且将所生成的第二接收功率分组发送到无线功率发送器。
在步骤S1515中，无线功率接收器可以周期性或者在预定时间段内连续地将第二接收功率分组发送到无线功率发送器，直到从无线功率发送器接收到ACK响应为止。例如，预定时间段可以是2秒。另一方面，当无线功率发送器接收到第二接收功率分组时，在系统的控制稳定之前发送NAK响应，然后，当系统的控制稳定时，ACK响应可以被发送给无线功率接收器。
根据本实施方式，允许在功率传输阶段中以及功率传输阶段之前的初始校准阶段中将模式字段指示为“010”。即，无线功率发送器期望在功率传输阶段中接收到的模式字段通常指示“000”或“100”，但是当接收到作为例外的指示“010”的模式字段时，无线功率发送器检测到负载增加事件已经发生(S1520)，并进入后续校准阶段(S1525)。具体地，根据在哪个阶段中接收到包括指示“010”的模式字段的接收功率分组，将无线功率发送器的操作分类如下。即，当无线功率发送器在功率传输阶段中从无线功率接收器接收到指示新连接负载模式的接收功率分组时，无线功率发送器可以使用该值来执行后续校准。在这种情况下，校准的校准段(或范围)可以根据后续校准而增加。
作为示例，当在初始校准阶段中接收到包括指示“010”的模式字段的接收功率分组时，无线功率发送器基于在初始连接负载下的接收功率值来执行初始校准。
作为另一示例，当在功率传输阶段中接收到包括指示“010”的模式字段的接收功率分组时，无线功率发送器基于已经出现负载增加事件的改变后的连接负载状况下的接收功率值来执行后续校准。
即使在指示相同值的模式字段中，无线功率发送器的解释和操作也可以根据模式字段是在初始校准阶段还是功率传输阶段中接收的而不同。当然，还能够配置成在功率传输阶段中使用新值(例如，101-111值中的任一个)而不重新使用在初始校准阶段中使用的模式字段值“010”。在这种情况下，当在功率传输阶段中接收到包括指示新值的模式字段的接收功率分组时，无线功率发送器检测负载增加事件(S1520)，并进入后续校准阶段(S1525)。
这样，当在功率传输阶段中将接收功率分组的模式字段设置为特定值(010或101-111中的任一个)时，可以解释为指示发生了负载增加事件或进入后续校准阶段。
根据图15的实施方式中的无线功率发送器对应于图1至图11中公开的无线功率传输装置、无线功率发送器或功率发送单元。因此，通过图1至图11中的无线功率发送器的每个部件的一个或两个或更多个组合来实现本实施方式中的无线功率发送器的操作。例如，在本实施方式中，可以由功率变换单元110执行根据步骤S1500在功率传输阶段中向无线功率接收器发送无线功率的操作。另外，根据步骤S1505接收第一接收功率分组的操作、根据步骤S1515接收第二接收功率分组的操作、根据步骤S1520检测负载增加事件的操作以及根据步骤S1525进入后续校准阶段的操作可以由通信/控制单元120执行。
另外，根据图15的实施方式中的无线功率接收器对应于图1至图11中公开的无线功率接收装置、无线功率接收器或功率接收单元。因此，通过图1至图11中的无线功率接收器的每个部件的一个或两个或更多个组合来实现本实施方式中的无线功率接收的操作。例如，在本实施方式中，可以由功率拾取单元210执行根据步骤S1500在功率传输阶段中从无线功率发送器接收无线功率的操作。另外，根据步骤S1505生成和发送第一接收功率分组的操作、根据步骤S1510增加和检测负载的操作以及根据步骤S1515生成和发送第二接收功率分组的操作可以由通信/控制单元220执行。
此外，参照图16更详细地描述根据步骤S1525的后续校准阶段。另外，尽管根据步骤S1525的后续校准阶段与功率传输阶段单独分开，但是不言自明，后续校准阶段可以被定义为功率传输阶段中所包括的操作，而不用进行单独划分。
图16是例示了根据实施方式的在无线功率发送器中执行功率发送器的后续校准的方法的流程图。
参照图16，无线功率发送器确定附加连接负载状况下的功率参数(发送功率和/或接收功率)(S1600)。附加连接负载状况意指在功率传输阶段中无线功率接收器的连接负载增加的状态(或整流电压增加的状态)下的负载状况。附加连接负载状况下的发送功率对应于已经被称为无线功率发送器在功率传输阶段中发送的功率(Ptransmitted)的信息。附加连接负载状况下的接收功率可以被确定为步骤S1515中接收的第二接收功率分组中所包括的接收功率值(Preceived)。
无线功率发送器基于(通过步骤S1205获得的)初始校准常数、在附加负载状况下确定的发送功率以及接收功率来确定后续校准常数(S1605)。
具体地，无线功率发送器可以通过向所确定的发送功率和/或接收功率应用线性内插来确定后续校准常数，并且确定校准后的发送功率和/或接收功率。
当在附加负载状况下确定的发送功率和接收功率分别为x'和y’时，获得坐标(x’和y’)。当在初始负载状况下获得的校准函数(或校准曲线)通过线性内插从坐标(x'和y')延伸时，它如图17所示。
图17是例示了根据实施方式的基于线性内插的扩展校准曲线的示图。
参照图17，当由校准阶段中的轻负载状况下的发送功率(Ptr_(light))和接收功率(Prec_(light))构成的第一坐标和由校准阶段中的连接负载状况下的发送功率(Ptr_connected(1))和接收功率(Prece_connected(1))构成的第二坐标通过线性内插而彼此连接时，推导出其梯度为a并且y轴偏移为b的线性曲线。这里，a可以被称为第一校准常数，并且b可以被称为第二校准常数。这与图14中例示的校准曲线相同。
此外，当图14中的校准曲线的第二坐标与由功率传输阶段的附加连接负载状况下的发送功率(Ptr_connected(2))和接收功率(Prec_connected(2))构成的第三坐标通过线性内插而彼此连接时，图14的校准曲线被扩展，并且获得了具有梯度a1的扩展的校准函数。
即使发送功率和/或接收功率由于负载增加而增加，校准曲线也可以通过Ptr_connected(1)到Ptr_connected(2)的片段进行自适应扩展，可以在其中校准发送功率和/或接收功率的范围增加，结果，可以执行精密的FOD。
本实施方式涉及使用根据三种负载状况的三个坐标(校准阶段中的轻负载状况下的功率、校准阶段中的连接负载状况下的功率以及功率传输阶段中的连接负载状况下的功率)进行的校准，这可以被称为3点校准或多点校准。另外，本实施方式在获得校准常数时使用线性内插，但是内插方法不限于此。
为了推导扩展校准函数，无线功率发送器应该将根据已经在校准阶段中推导的初始校准函数的校准常数存储在内部存储器中。无线功率发送器利用扩展校准函数来更新先前存储的初始校准函数。
返回参照图16，当如上所述地确定附加校准常数时，无线功率发送器确定功率传输阶段中的发送功率，并且从无线功率接收器接收接收功率分组。此时，无线功率发送器通过使用扩展校准函数对在功率传输阶段中确定的发送功率和/或接收功率进行后续校准来确定校准后的发送功率和/或接收功率(S1610)。
可以根据发送功率属于哪个片段来自适应地确定根据扩展校准函数校准的发送功率的确定方法。例如，当发送功率是Ptr_connected(1)或更低的片段时，无线功率发送器可以通过应用梯度a来确定校准后的发送功率，并且当发送功率是Ptr_connected(1)或更高的片段时，无线功率发送器可以通过应用梯度a1来确定校准后的发送功率。
当确定了后续校准后的发送功率和/或接收功率时，无线功率发送器基于后续校准后的发送功率和/或接收功率来确定功率损耗，并且基于所确定的功率损耗来执行FOD(S1615)。无线功率发送器可以i)基于校准后的发送功率和未校准的接收功率来执行FOD，ii)基于未校准的发送功率和校准后的接收功率来执行FOD，并且iii)基于校准后的发送功率和校准后的接收功率来执行FOD。
如果所确定的功率损耗超过阈值，则无线功率发送器可以确定存在异物并停止功率传输。另一方面，如果所确定的功率损耗不超过阈值，则无线功率发送器可以确定不存在异物并且继续进行功率传输。
根据图16和图17的实施方式中的无线功率发送器对应于图1至图11中公开的无线功率传输装置、无线功率发送器或功率发送单元。因此，通过图1至图11中的无线功率发送器的每个部件的一个或两个或更多个组合来实现本实施方式中的无线功率发送器的操作。例如，在本实施方式中，可以由通信/控制单元120执行根据步骤S1600确定附加负载状况下的发送功率和/或接收功率的操作、根据步骤S1605确定附加校准常数(或校准曲线或校准函数)的操作、根据步骤S1610确定后续校准后的发送功率和/或后续校准后的接收功率的操作以及根据步骤S1615执行FOD的操作。
另外，根据图16和图17的实施方式中的无线功率接收器对应于图1至图11中公开的无线功率接收装置、无线功率接收器或功率接收单元。因此，通过图1至图11中的无线功率接收器的每个部件的一个或两个或更多个组合来实现本实施方式中的无线功率接收器的操作。例如，在本实施方式中，可以由功率变换单元220执行根据步骤S1610的生成通向无线功率发送器的接收功率分组的操作。
根据负载增加事件的后续校准在功率传输阶段中执行，而不返回到乒阶段，并且与返回到乒阶段的根据耦合变化事件的后续校准形成对照。
每当在功率传输阶段期间出现触发事件时，就可以执行根据步骤S1525和图16的实施方式的后续校准。例如，每当在功率传输阶段中的接收功率值变得大于在现有连接负载模式下的接收功率值时，无线功率发送器和无线功率接收器根据步骤S1525和图16的实施方式执行后续校准。。
根据耦合变化进行的后续校准
作为示例，当出现耦合变化事件时，可以执行重新进行初始校准形式的后续校准。例如，在校准阶段之后，可以根据用户的意图改变或者可以不顾及用户的意图而改变无线功率接收器的位置。无线功率接收器的位置的改变最终致使无线功率发送器与接收器之间的耦合变化。当耦合变化时，初始校准函数(或初始校准曲线)不再有效，因为从轻负载/连接负载下的功率推导出的初始校准函数取决于特定的耦合状况。换句话说，当耦合状况变化时，在特定耦合状况下推导出的初始校准函数不再有效。
因此，当发生耦合变化事件时，后续校准包括推导实质上新的初始校准函数的过程，因为不能再使用现有的初始校准函数。
下文中，将更详细地描述检测耦合变化事件的发生的方法以及根据耦合变化事件执行功率校准的方法。图15例示了根据本实施方式的执行功率校准的方法的流程图。
图18是例示了根据实施方式的基于耦合变化事件执行功率校准的方法的流程图。根据本实施方式的执行功率校准的方法可以在图5的校准阶段中执行。本实施方式中的功率校准可以包括校准功率参数(发送功率和/或接收功率)。
参照图18，无线功率发送器在功率传输阶段将无线功率发送到无线功率接收器(S1800)。在功率传输阶段，无线功率接收器将第一接收功率分组(RPP)、控制误差分组(CEP)等以图13的形式发送到无线功率发送器(S1805)。
无线功率发送器监视关于在功率传输阶段中发送的功率的信息和/或从无线功率接收器接收的信息(或分组)，并且基于监视结果来检测耦合变化事件的发生(S1810)。
作为示例，当即使接收功率不增加发送功率(Ptransmitted)也增加时，无线功率发送器可以确定发生了耦合变化事件或者插入了异物。
作为另一示例，在控制误差(CE)收敛至几乎0之后，当尽管在无线功率接收器中没有有意的负载改变CE也急剧变化时，无线功率发送器可以确定发生了耦合变化事件或者插入了异物。此时，无线功率发送器可以基于接收功率分组(RPP)的模式字段来检查CE的改变是否是由于无线功率接收器的有意负载状况的改变引起的。即，无线功率发送器可以基于CEP和RPP来确定是否发生了耦合变化事件。
当在步骤S1810中检测到耦合变化事件(或异物的插入)时，无线功率发送器再次执行整个FOD过程(基于Q因子的FOD和APLD)，以检测异物或执行后续校准。这里，后续校准包括再次根据初始校准来更新校准函数(或校准曲线或校准常数)的操作。
无线功率发送器可以响应于在步骤S1805中接收到的接收功率分组而执行向无线功率接收器发送特定位模式响应的操作，以告知无线功率接收器发生了耦合变化事件(S1815)。可以使用FSK调制来发送位模式响应。例如，位模式响应为8位，并且可以被称为注意(ATN)或通信请求(RFC)。无线功率发送器将位模式响应设置为特定位值，并且将该特定位值发送到无线功率接收器，以请求无线功率接收器发送重新乒发起分组，引起无线功率接收器的注意，请求发送特定分组，或者提供对从无线功率接收器接收的分组的响应。
作为示例，以位模式“11111111”表示指示请求批准的ACK响应，以位模式“00000000”表示拒绝请求的NAK响应，并且可以以位模式“01010101”表示指示请求不能识别或无效的ND。另外，除了针对以上ACK/NAK/ND响应定义的位模式之外，ATN可以被定义为各种8位大小的位模式。例如，ATN可以被定义为“00001111”、“11110000”、“10101010”、“10110110”、“00110011”或“01001001”。然而，这仅是示例，并且无须说，ATN可以配置有各种位模式。
由于ATN位模式响应通常告知无线功率接收器存在将由无线功率发送器发送的消息，因此无线功率接收器接收ATN位模式响应，然后，出于某种原因，无线功率接收器向无线功率发送器发送DSR(轮询)分组，以确定无线功率发送器是否发送ATN位模式响应(S1820)。
此时，无线功率发送器响应于DSR(轮询)分组而请求无线功率接收器发送用于发起重新乒的分组(下文中被称为重新乒发起分组)(S1825)。步骤S1825对应于无线功率发送器向无线功率接收器进行请求以使得无线功率接收器发起重新乒的操作。由于重新乒的发起方是无线功率接收器，因此无线功率发送器在没有无线功率接收器的许可的情况下不能任意地进入重新乒阶段，因此，如步骤S1825中一样，抢先执行请求作为重新乒发起方的无线功率接收器发起重新乒的处理。
被请求发起重新乒的无线功率接收器生成重新乒发起分组，并且将所生成的重新乒发起分组发送到无线功率发送器(S1830)。这里，重新乒发起分组可以是用于发起重新乒的结束功率传输(EPT)分组。
图19是例示了根据实施方式的用于初始化重新乒的EPT分组的结构图。
参照图19，EPT分组指示1个字节(8比特)的EPT代码。EPT代码可以根据比特值指示各种内容。具体地，当比特值为“0x0C”时，可以指示用于发起重新乒的功率传输的结束。“0x0C”仅是示例，并且指示用于发起重新乒的功率传输的结束的比特值可以包括诸如“0x0D”这样的各种实施方式。
返回参照图18，接收到用于发起重新乒的EPT分组的无线功率发送器执行重新乒(S1835)。可以在特定的预定重新乒延迟之后执行重新乒。此时，例如，可以在协商阶段通过重新乒时间(或延迟)分组来设置重新乒延迟值。另选地，尽管有特定的预定重新乒延迟，也可以立即执行重新乒。另一方面，在执行重新乒的过程中，即使没有将无线功率供应到无线功率接收器，无线功率接收器也可以指示其正在用户界面上充电。如果在步骤S1830中无线功率发送器无法在一定时间内接收到重新乒发起分组，则无线功率发送器可以重置无线功率接收器并再次执行整个FOD过程。
重新乒可以包括在选择步骤中由无线功率发送器以模拟乒信号发送、检测和识别无线功率接收器(此时，可以输出指示检测/识别的蜂鸣信号)以及执行基于Q因子的FOD。
然后，无线功率发送器和接收器执行后续校准(S1840)。根据步骤S1840的后续校准可以包括在图12的实施方式中描述的初始校准。即，根据步骤S1840的无线功率发送器的后续校准包括根据图12的实施方式的无线功率发送器的校准操作，并且根据步骤S1840的无线功率发送器的后续校准包括根据图12的实施方式的无线功率接收器的校准操作。因此，完成了根据耦合变化事件的后续校准，并且确定了根据后续校准的发送功率和/或校准后的接收功率。
无线功率发送器基于通过后续校准确定的发送功率和/或接收功率来确定功率损耗，并且基于所确定的功率损耗来执行FOD(S1845)。
根据图18的实施方式中的无线功率发送器对应于图1至图11中公开的无线功率传输装置、无线功率发送器或功率发送单元。因此，通过图1至图11中的无线功率发送器的每个部件的一个或两个或更多个组合来实现本实施方式中的无线功率发送器的操作。例如，在本实施方式中，可以由功率变换单元110执行根据步骤S1500在功率传输阶段中向无线功率接收器发送无线功率的操作。另外，可以由通信/控制单元120执行根据步骤S1805的接收RPP、CEP等的操作、根据步骤S1810的检测耦合变化事件的操作、根据步骤S1825的请求发起重新乒的操作、根据步骤S1830的接收重新乒发起分组的操作、根据步骤S1835的执行重新乒的操作、根据步骤S1840的执行后续校准的操作以及根据步骤S1845执行FOD的操作。
另外，根据图18的实施方式中的无线功率接收器对应于图1至图11中公开的无线功率接收装置、无线功率接收器或功率接收单元。因此，通过图1至图11中的无线功率接收器的每个部件的一个或两个或更多个组合来实现本实施方式中的无线功率接收器的操作。例如，在本实施方式中，可以由功率拾取单元210执行根据步骤S1800在功率传输阶段中从无线功率发送器接收无线功率的操作。另外，可以由通信/控制单元220执行根据步骤S1805的生成和发送RPP、CEP等的分组的操作、根据步骤S1810的检测耦合变化事件的操作、根据步骤S1825的接收重新乒发起请求的操作、根据步骤S1830的生成和发送重新乒发起分组的操作、根据步骤S1835的执行重新乒的操作以及根据步骤S1840的执行后续校准的操作。
根据图18的执行功率校准的方法是当无线功率接收器是重新乒的发起方时的示例。然而，对于立即重新乒，无线功率发送器可以是重新乒的发起方。因此，下文中，公开了在重新乒的发起方是无线功率发送器的情况下执行功率校准的方法。
图20是例示了根据另一实施方式的基于耦合变化事件执行功率校准的方法的流程图。根据本实施方式的执行功率校准的方法可以在图5的校准阶段中执行。本实施方式中的功率校准可以包括发送功率的校准和接收功率的校准。
参照图20，步骤S2000至S2010分别与步骤S1800至S1810相同。然而，在图20的实施方式中，由于无线功率发送器是重新乒的发起方，因此无线功率发送器以位模式通知重新乒发起，而非如步骤S1815中一样向无线功率接收器发送重新乒发起请求(S2015)。另外，无线功率发送器可以将重新乒发起分组发送到无线功率接收器(S2020)，并且可以单方面进入重新乒步骤(S2025)。此时，步骤S2020中的重新乒发起分组可以具有包括指示是否执行重新乒的2位的第一字段和指示重新乒延迟时间的2位的第二字段作为例如1个字节(8位)的分组结构。当然，可以对第一字段和第二字段中包括的位数进行各种修改。
此后，步骤S2025至S2035分别与步骤S1825至S1835相同。
根据图20的实施方式中的无线功率发送器对应于图1至图11中公开的无线功率传输装置、无线功率发送器或功率发送单元。因此，通过图1至图11中的无线功率发送器的每个部件的一个或两个或更多个组合来实现本实施方式中的无线功率发送器的操作。例如，在本实施方式中，可以由功率变换单元110执行根据步骤S2000在功率传输阶段中向无线功率接收器发送无线功率的操作。另外，可以由通信/控制单元120执行根据步骤S2005的接收RPP、CEP等的操作、根据步骤S2010的检测耦合变化事件的操作、根据步骤S2015的生成和发送重新乒发起指令的操作、根据步骤S2020的发送重新乒发起分组的操作、根据步骤S2025的执行重新乒的操作、根据步骤S2030的执行后续校准的操作以及根据步骤S2035的执行FOD的操作。
另外，根据图20的实施方式中的无线功率接收器对应于图1至图11中公开的无线功率接收装置、无线功率接收器或功率接收单元。因此，通过图1至图11中的无线功率接收器的每个部件的一个或两个或更多个组合来实现本实施方式中的无线功率接收器的操作。例如，在本实施方式中，可以由功率拾取单元210执行根据步骤S2000在功率传输阶段中从无线功率发送器接收无线功率的操作。另外，可以由通信/控制单元220执行根据步骤S2005的生成和发送RPP、CEP等的分组的操作、根据步骤S2010的检测耦合变化事件的操作、根据步骤S2015的接收重新乒发起指令的操作、根据步骤S2020的接收重新乒发起分组的操作、根据步骤S2025的执行重新乒的操作以及根据步骤S2030的执行后续校准的操作。
每当在功率传输阶段期间出现触发事件时，就可以执行根据步骤S1840或步骤S2030和图16的实施方式的后续校准。例如，每当发生耦合变化事件时，根据步骤S1840或步骤S2030的实施方式，无线功率发送器和无线功率接收器可以执行后续校准。
在根据本说明的实施方式的无线功率发送方法和装置或接收装置和方法中，由于所有组件或步骤都不是必要的，所以无线功率发送装置和方法或接收装置和方法可以通过包括上述组件或步骤的一些或所有组件或步骤来执行。另外，无线功率发送装置和方法或接收装置和方法的实施方式可以组合执行。另外，不一定上述组件或步骤应该按照上述次序执行，并且后面描述的步骤可以在前面描述的步骤之前执行。
前面的描述仅仅给出了本说明的技术思想，本领域技术人员在不偏离本发明的本质特点的条件下可以做出各种改变和修改。因此，本发明的前述实施方式可以单独或组合实现。
因此，本发明公开的实施方式用于阐述而不是限制本发明的范围，本发明的技术思想的概念不受这些实施方式的限制。本发明的保护范围应该根据下面的权利要求理解，并且权利要求的等同范围中的所有技术思想应该被理解为落入本发明的范围。

Claims (18)

1.一种无线功率发送器，该无线功率发送器包括：
功率变换单元，该功率变换单元被配置为在功率传输阶段中将基于磁耦合产生的无线功率发送到无线功率接收器；以及
通信/控制单元，其被配置为对所述功率传输阶段之前的功率参数执行初始校准，从所述无线功率接收器接收告知由所述无线功率接收器在所述功率传输阶段期间接收的功率的第一接收功率分组，并且使用基于接收到的功率和所述初始校准确定的第一功率损耗来执行异物的检测，
其中，所述通信/控制单元被配置为对所述功率参数执行后续校准并且使用基于所述后续校准确定的第二功率损耗来执行所述异物的检测。
2.根据权利要求1所述的无线功率发送器，其中，所述通信/控制单元在所述功率传输阶段期间从所述无线功率接收器接收第二接收功率分组，
所述第一接收功率分组包括第一模式字段，所述第一模式字段告知由所述第一接收功率分组所告知的第一接收功率值为正常值，并且
所述第二接收功率分组包括第二模式字段，所述第二模式字段告知由所述第二接收功率分组所告知的接收功率值为连接负载状态下的第二接收功率值。
3.根据权利要求2所述的无线功率发送器，其中，所述功率传输阶段之前的功率参数包括在没有负载连接到所述无线功率接收器的状况下所述无线功率接收器接收到的轻负载接收功率值以及在有负载连接到所述无线功率接收器的状况下所述无线功率接收器接收到的连接负载接收功率值，
所述功率传输阶段期间的功率参数包括所述第二接收功率值，并且
所述通信/控制单元基于所述轻负载接收功率值、所述连接负载接收功率值和所述第二接收功率值来执行所述后续校准。
4.根据权利要求1所述的无线功率发送器，其中，所述通信/控制单元基于所述磁耦合的变化，向所述无线功率接收器发送请求发起重新乒的位模式。
5.根据权利要求4所述的无线功率发送器，其中，所述通信/控制单元响应于所述位模式从所述无线功率接收器接收重新乒发起分组。
6.根据权利要求5所述的无线功率发送器，其中，所述重新乒发起分组包括用于发起重新乒的结束功率传输EPT分组。
7.根据权利要求6所述的无线功率发送器，其中，所述通信/控制单元基于所述重新乒发起分组进入重新乒阶段，并且
在所述重新乒阶段中再次执行所述初始校准。
8.一种无线功率接收器，该无线功率接收器包括：
功率拾取单元，该功率拾取单元被配置为在功率传输阶段中从无线功率发送器接收基于磁耦合而产生的无线功率；以及
通信/控制单元，该通信/控制单元被配置为对所述功率传输阶段之前的功率参数执行初始校准，并且向所述无线功率发送器发送告知在所述功率传输阶段期间从无线功率发送器接收的功率的第一接收功率分组，
其中，所述通信/控制单元被配置为对所述功率参数执行后续校准。
9.根据权利要求8所述的无线功率接收器，其中，所述通信/控制单元在所述功率传输阶段期间向所述无线功率发送器发送第二接收功率分组，
所述第一接收功率分组包括第一模式字段，所述第一模式字段告知由所述第一接收功率分组所告知的第一接收功率值为正常值，并且
所述第二接收功率分组包括第二模式字段，所述第二模式字段告知由所述第二接收功率分组所告知的接收功率值为连接负载状态下的第二接收功率值。
10.根据权利要求9所述的无线功率接收器，其中，所述功率传输阶段之前的功率参数是在没有负载连接到所述无线功率接收器的状况下所述无线功率接收器接收到的轻负载接收功率值以及在有负载连接到所述无线功率接收器的状况下所述无线功率接收器接收到的连接负载接收功率值，并且
所述功率传输阶段期间的功率参数包括所述第二接收功率值。
11.根据权利要求8所述的无线功率接收器，其中，当所述磁耦合变化为一定水平或更高时，所述通信/控制单元从所述无线功率发送器接收请求发起重新乒的位模式。
12.根据权利要求11所述的无线功率接收器，其中，所述通信/控制单元响应于所述位模式向所述无线功率发送器发送重新乒发起分组。
13.根据权利要求12所述的无线功率接收器，其中，所述重新乒发起分组包括用于发起重新乒的结束功率传输EPT分组。
14.根据权利要求13所述的无线功率接收器，其中，所述通信/控制单元基于所述重新乒发起分组进入重新乒阶段，并且
在所述重新乒阶段中再次执行所述初始校准。
15.一种执行功率校准的方法，该方法包括以下步骤：
对功率传输阶段之前的功率参数执行初始校准；
在所述功率传输阶段中，将基于磁耦合产生的无线功率发送到无线功率接收器；
从所述无线功率接收器接收第一接收功率分组，所述第一接收功率分组告知由所述无线功率接收器在所述功率传输阶段期间接收的功率；
使用基于接收到的功率和所述初始校准确定的第一功率损耗来执行异物的检测；
对所述功率参数执行后续校准；以及
使用基于所述后续校准的第二功率损耗执行所述异物的检测。
16.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
在所述功率传输阶段从所述无线功率接收器接收第二接收功率分组，
其中，所述第一接收功率分组包括第一模式字段，所述第一模式字段告知由所述第一接收功率分组所告知的第一接收功率值为正常值，并且
所述第二接收功率分组包括第二模式字段，所述第二模式字段告知由所述第二接收功率分组所告知的接收功率值为连接负载状态下的第二接收功率值。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述功率传输阶段之前的功率参数包括在没有负载连接到所述无线功率接收器的状况下所述无线功率接收器接收到的轻负载接收功率值以及在有负载连接到所述无线功率接收器的状况下所述无线功率接收器接收到的连接负载接收功率值，
所述功率传输阶段期间的功率参数包括所述第二接收功率值，并且
基于所述轻负载接收功率值、所述连接负载接收功率值和所述第二接收功率值来执行所述后续校准。
18.功率变换功率变换根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
基于所述磁耦合的变化，向所述无线功率发送器发送请求发起重新乒的位模式。
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