CN111989842B - 在无线功率传输系统中执行功率校准的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种无线功率发送机，该无线功率发送机包括：功率转换单元，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机；以及通信/控制单元，被配置为从在第一操作点操作的所述无线功率接收机接收与功率校准相关的所述第一操作点的第一接收功率分组和所述第一操作点的第二接收功率分组，并且基于所述第一操作点的所述第一接收功率分组和所述第一操作点的所述第二接收功率分组来构造第一功率校准曲线，并且被配置为从在第二操作点操作的所述无线功率接收机接收与功率校准相关的所述第二操作点的第一接收功率分组和所述第二操作点的第二接收功率分组，并且基于所述第二操作点的所述第一接收功率分组和所述第二操作点的所述第二接收功率分组来构造第二功率校准曲线。

Description

在无线功率传输系统中执行功率校准的方法和设备
技术领域
本公开涉及无线充电，并且更具体地，涉及在无线功率传输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设备之间无线传输(或发送)功率的技术。例如，通过允许诸如智能电话或平板PC等的无线设备的电池通过简单地在无线充电板上装载该无线设备来再充电，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。除了无线设备的无线充电以外，作为诸如电动汽车、蓝牙耳机、3D眼镜、各种可穿戴设备、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机和无线功率接收机，该无线功率发送机通过使用无线功率传输方法供应电能，该无线功率接收机接收由无线功率发送机供应的电能并向诸如电池单元等的接收机供应接收电能。
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，通过使用由从发送机的线圈电池单元生成的磁场感应到接收机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。
无线功率发送机和无线功率接收机中包括各种电路部件并且构成独立的装置，但是由于通过磁耦合在其间传输无线功率，因此无线功率发送机和无线功率接收机构成单个无线功率传输系统。然而，由于基于发送机(Tx)和接收机(Rx)的实际使用环境(施加到无线功率传输系统的信号的幅度、频率和占空比、发送机与接收机之间的距离/位置对准等)的磁耦合变化，导致在发送功率和接收功率之间可能有误差。这样的误差会妨碍精密的异物检测(FOD)。
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此执行更精密的FOD的方法。
发明内容
技术挑战
本公开提供了在无线功率传输系统中执行功率校准的设备和方法。
本公开还提供了响应于负载变化来自适应地校准功率并执行异物检测(FOD)的设备和方法。
本公开还提供了响应于无线功率发送机与无线功率接收机之间的磁耦合变化而自适应地校准功率并且执行FOD的设备和方法。
本公开将实现的技术目的不限于以上提到的技术目的，并且根据下面的描述，以上未描述的其它技术目的会被本公开所属领域的普通技术人员清楚地理解。
解决任务的手段
在一方面，一种无线功率发送机包括：功率转换单元，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机；以及通信/控制单元，被配置为从所述无线功率接收机接收与功率校准相关的第一接收功率分组和第二接收功率分组并基于所述第一接收功率分组和所述第二接收功率分组来构造第一功率校准曲线，并被配置为从所述无线功率接收机接收与功率校准相关的第三接收功率分组和第四接收功率分组并基于所述第三接收功率分组和所述第四接收功率分组来构造第二功率校准曲线。
在另一方面，一种无线功率接收机包括：功率转换单元，被配置为在功率传输阶段中从无线功率发送机接收基于磁耦合产生的无线功率；以及通信/控制单元，被配置为在第一操作模式下向所述无线功率发送机发送与功率校准相关的第一接收功率分组和第二接收功率分组，并且被配置为在第二操作模式下向所述无线功率发送机发送与功率校准相关的第三接收功率分组和第四接收功率分组。
在另一方面，一种无线功率发送机包括：功率转换单元，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机；以及通信/控制单元，被配置为从在第一操作点操作的所述无线功率接收机接收与功率校准相关的所述第一操作点的第一接收功率分组和所述第一操作点的第二接收功率分组并基于所述第一操作点的所述第一接收功率分组和所述第一操作点的所述第二接收功率分组来构造第一功率校准曲线，并且被配置为从在第二操作点操作的所述无线功率接收机接收与功率校准相关的所述第二操作点的第一接收功率分组和所述第二操作点的第二接收功率分组并基于所述第二操作点的所述第一接收功率分组和所述第二操作点的所述第二接收功率分组来构造第二功率校准曲线。
在另一方面，一种无线功率接收机包括：功率转换单元，被配置为在功率传输阶段中从无线功率发送机接收基于磁耦合产生的无线功率；以及通信/控制单元，被配置为在第一操作点操作并将与功率校准相关的所述第一操作点的第一接收功率分组和所述第一操作点的第二接收功率分组发送到所述无线功率发送机，并且被配置为当操作功率被从所述第一操作点切换到第二操作点时，将与功率校准相关的所述第二操作点的第一接收功率分组和所述第二操作点的第二接收功率分组发送到所述无线功率发送机。
本公开的其它具体事物被包括在具体实施方式和附图中。
有益效果
通过自适应地响应于新改变的无线充电环境来校准发送功率和接收功率并且基于此来检测功率损耗，由此使得能够进行更复杂的FOD。
根据本公开的效果不受以上示例内容的限制，并且在本公开中包括更多种效果。
附图说明
图1是根据本公开的示例性实施方式的无线功率系统(10)的框图。
图2是根据本公开的另一示例性实施方式的无线功率系统(10)的框图。
图3a示出了采用无线功率传输系统的各种电子装置的示例性实施方式。
图3b示出了无线功率传输系统中的WPC NDEF的示例。
图4a是根据本公开的另一示例性实施方式的无线功率传输系统的框图。
图4b是例示了可以应用根据本公开的实施方式的Bluetooth(蓝牙)通信架构的示例的示图。
图4c是例示了根据示例的使用BLE通信的无线功率传输系统的框图。
图4d是例示了根据另一示例的使用BLE通信的无线功率传输系统的框图。
图5是用于描述无线功率传输过程的状态转移图。
图6示出了根据本公开的示例性实施方式的功率控制方法。
图7是根据本公开的另一示例性实施方式的无线功率发送机的框图。
图8示出了根据本发明的另一示例性实施方式的无线功率接收机。
图9示出了根据本公开的示例性实施方式的通信帧结构。
图10是根据本公开的示例性实施方式的同步模式的结构。
图11示出了根据本公开的示例性实施方式的无线功率发送机和无线功率接收机在共享模式中的操作状态。
图12是示出根据本公开的示例性实施方式的无线充电证书格式的框图。
图13是根据本公开的示例性实施方式的无线功率发送机的能力分组结构。
图14是根据本公开的示例性实施方式的无线功率接收机的配置分组结构。
图15示出了根据示例的在无线功率发送机和无线功率接收机之间的应用级数据流。
图16是例示了根据实施方式的执行功率校准和异物检测(FOD)的方法的流程图。
图17是根据示例的接收功率分组的格式。
图18是根据实施方式的功率传输特性或校准曲线。
图19是根据另一实施方式的功率传输特性或校准曲线。
图20是例示了根据实施方式的异物检测方法的流程图。
图21是例示了根据另一实施方式的执行功率校准和异物检测(FOD)的方法的流程图。
图22是例示了根据实施方式的基于变化的功率校准方法的流程图。
图23是例示了根据另一实施方式的基于耦合变化的功率校准方法的流程图。
图24示出了根据示例的重新乒分组的格式。
图25是例示了根据实施方式的执行功率校准和FOD的方法的流程图。
图26是例示了根据实施方式的基于异物插入或耦合变化的功率校准方法的流程图。
图27是例示了根据另一实施方式的基于耦合变化或异物插入的功率校准方法的流程图。
图28是根据本公开的另一实施方式的功率传输特性或校准曲线。
图29是根据本公开的另一实施方式的功率传输特性或校准曲线。
图30是根据本公开的另一实施方式的功率传输特性或校准曲线。
图31是例示了初始功率校准曲线的曲线图。
图32是例示了扩展功率校准曲线的曲线图。
图33示出了当Pfo大于或等于阈值时执行FOD的方法。
图34是例示了根据示例的校准曲线的建模方法的曲线图。
图35是例示了根据另一示例的校准曲线的建模方法的曲线图。
图36是例示了根据实施方式的配置初始校准曲线的方法的示图。
图37示出了通过更新初始校准曲线的y截距而获得的校准曲线。
图38示出了通过更新初始校准曲线的梯度和y截距而获得的校准曲线。
具体实施方式
在该说明书中，“A或B”可以是指“仅A”、“仅B”或“A和B二者”。换句话说，该说明书中的“A或B”可以被解释为“A和/或B”。例如，在该说明书中，“A、B或C”可以是指“仅A”、“仅B”、“仅C”或“A、B和C”的任何组合。
该说明书中使用的斜杠(/)或逗号可以是指“和/或”。例如，“A/B”可以是指“A和/或B”。因此，“A/B”可以是指“仅A”、“仅B”或“A和B二者”。例如，“A、B、C”可以是指“A、B或C”。
在该说明书中，“A和B中的至少一个”可以是指“仅A”、“仅B”或“A和B二者”。另外，在该说明书中，表述“A或B中的至少一个”或“A和/或B中的至少一个”可以被解释为与“A和B中的至少一个”相同。
另外，在该说明书中，“A、B和C中的至少一个”可以是指“仅A”、“仅B”、“仅C”或“A、B和C的任何组合”。另外，“A、B或C中的至少一个”或“A、B和/或C中的至少一个”可以是指“A、B和C中的至少一个”。
另外，该说明书中使用的括号可以是指“例如”。具体地，当被指示为“控制信息(PDCCH)”时，“PDCCH”可以被提出作为“控制信息”的示例。换句话说，该说明书中的“控制信息”不限于“PDCCH”，并且“PDDCH”可以被提出作为“控制信息”的示例。另外，即使当被指示为“控制信息(即，PDCCH)”时，“PDCCH”也可以被提出作为“控制信息”的示例。
在本说明书中，在一个附图中被独立描述的技术特征可以被独立或同时地实现。下文中将在该说明书中使用的术语“无线功率”将用于指代与电场、磁场和电磁场相关的在不使用任何物理电磁导体的情况下从无线功率发送机传输(或发送)到无线功率接收机的任意形式的能量。无线功率也可以被称为无线功率信号，并且这可以是指被初级线圈和次级线圈包围的振荡磁通量。例如，在本说明书中将描述用于对系统内的包括移动电话、无绳电话、iPods、MP3播放器、头戴式耳机等的装置进行无线充电的功率转换。通常，无线功率传输技术的基本原理包括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和通过使用超声(或超声波)传输功率的方法中的全部。
图1是根据本发明的示例性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)包括无线功率发送机(100)和无线功率接收机(200)。
无线功率发送机(100)被供应来自外部电源(S)的功率，并且生成磁场。无线功率接收机(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，无线功率发送机(100)和无线功率接收机(200)可以收发(发送和/或接收)进行无线功率传输所需的各种信息。本文中，可以按照使用用于无线功率传输(或发送)的磁场的带内通信和使用单独通信载波的带外通信中的任一个来执行(或建立)无线功率发送机(100)与无线功率接收机(200)之间的通信。带外通信也可以被称为频带外通信。下文中，将主要描述的是带外通信。带外通信的示例可以包括NFC、蓝牙、蓝牙低功耗(BLE)等。
这里，无线功率发送机(100)可以被设置为固定型或移动(或便携)型。固定发送机类型的示例可以包括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的嵌入型，被安装在室外停车场、公共汽车站、地铁站等中的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)型无线功率发送机(100)可以被实现为另一设备的一部分，例如，具有便携大小或重量的移动设备或膝上型计算机的盖等。
另外，无线功率接收机(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和设备而非装配有电池和电源电缆的各种电子设备的综合概念。无线功率接收机(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。
图2是根据本公开的另一示例性实施方式的无线功率系统(10)的框图。
参照图2，在无线功率系统(10)中，可以存在一个无线功率接收机(200)或多个无线功率接收机。尽管在图1中示出了无线功率发送机(100)和无线功率接收机(200)以一对一的对应关系(或关系)相互之间进行功率发送和接收，但是如图2中所示，一个无线功率发送机(100)还能够同时将功率传输到多个无线功率接收机(200-1、200-2、...、200-M)。最具体地，在通过使用磁谐振方法执行无线功率传输(或发送)的情况下，一个无线功率发送机(100)可以通过使用同步传送(或传输)方法或时分传送(或传输)方法将功率传输到多个无线功率接收机(200-1、200-2、...、200-M)。
另外，尽管在图1中示出无线功率发送机(100)直接向无线功率接收机(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机(100)和无线功率接收机(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机(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机(200)。
以下，本说明书中提到的术语“无线功率接收机”、“功率接收机”和“接收机”将指代无线功率接收机(200)。另外。说明书中提到的术语“无线功率发送机”、“功率发送机”和“发送机”将指代无线功率发送机(100)。
图3a示出了采用无线功率传输系统的各种电子装置的示例性实施方式。
如图3a中所示，按照发送功率量和接收功率量对无线功率传输系统中所包括的电子装置进行分类。参照图3，诸如智能手表、智能眼镜、头戴式显示器(HMD)、智能环等这样的可穿戴装置以及诸如耳机、远程控制器、智能手机、PDA、平板PC等这样的移动电子装置(或便携式电子装置)可以采用低功率(大致5W或更低或大致20W或更低)无线充电方法。
诸如膝上型计算机、机器人真空吸尘器、TV接收机、音频设备、真空吸尘器、监视器等的小型/中型电子设备可以采用中等功率(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设备(或其他电动设备或交通工具)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)电动设备或交通工具可以分别包括无线功率接收机，下面将详细描述无线功率接收机。然后，上述电动设备或交通工具可以通过从无线功率发送机无线地接收功率来充电(或再充电)。
下文中，尽管将基于采用无线功率充电方法的移动装置来描述本公开，但是这仅仅是示例性的。并且，因此，应当理解，根据本公开的无线充电方法可以应用于各种电子装置。
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机和无线功率接收机有关，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机和无线功率接收机有关。
分别使用不同功率水平的各种无线功率发送机和无线功率接收机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机和无线功率接收机分类(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机和接收机。PC-1的应用包括诸如智能手表这样的可穿戴设备。
PC0标准涉及提供5W的保证功率的无线功率发送机和接收机。Pc0标准包括具有扩展至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，但是用作可选备用信道的带外(OB)通信也可以用于PC0。可以通过在配置分组内设置OB标志来标识无线功率接收机，OB标志指示是否支持OB。支持OB的无线功率发送机可以通过发送用于OB切换的位图案作为对配置分组的响应来进入OB切换阶段。对配置分组的响应可以对应于NAK、ND或新定义的8位图案。PC0的应用包括智能手机。
PC1标准涉及提供范围在30W至150W的保证功率的无线功率发送机和接收机。OB对应于针对PC1的强制性通信通道，并且IB用于初始化和与OB的链路建立。无线功率发送机可以通过发送用于OB切换的位图案作为对配置分组的响应来进入OB切换阶段。PC1的应用包括膝上型计算机或电动工具。
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机和接收机，并且其应用包括厨房电器。
如上所述，可以根据相应的功率水平来区分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的无线功率发送机能够执行具有相同PC x的无线功率接收机的充电的情况下，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的无线功率发送机能够执行具有PC y的无线功率接收机的充电的情况下，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机的情况下(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机具有相同PC，相应的无线功率接收机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机接收功率。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机向具有5W的最大保证功率的无线功率接收机传输功率的情况下，相应的无线功率接收机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。
无线功率发送机和接收机可以提供非常便利的用户体验和接口(UX/UI)。即，可以提供智能无线充电服务，并且可以基于包括无线功率发送机的智能手机的UX/UI实现智能无线充电服务。对于这些应用，智能手机的处理器与无线充电接收机之间的接口允许使得无线功率发送机与无线功率接收机之间的“即放及用”双向通信。
作为示例，用户可以在酒店中体验智能无线充电服务。当用户进入酒店房间并将智能手机放在房间内的无线充电器上时，无线充电器向智能手机发送无线功率，并且智能手机接收无线功率。在该过程中，无线充电器将关于智能无线充电服务的信息发送到智能手机。当检测到智能手机位于无线充电器上时，当检测到接收到无线功率时，或者当智能手机从无线充电器接收到关于智能无线充电服务的信息时，智能手机进入向用户询问补充特征的同意(选择加入)的状态。为此目的，智能手机可以以有或没有警报声的方式在屏幕上显示消息。消息的示例可以包括短语“欢迎来到###酒店。选择“是”以启用智能充电功能：是|不，谢谢”。智能手机接收来自选择“是”或“不，谢谢”的用户的输入，并且执行用户选择的下一个过程。如果选择“是”，则智能手机将把对应信息发送到无线充电器。智能手机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接收自动填充的Wi-Fi证书。例如，无线充电器将WiFi证书发送到智能手机，并且智能手机通过运行适当的应用来自动输入从无线充电器接收到的WiFi证书。
智能无线充电服务还可以包括运行提供酒店促销的酒店应用或者获得远程入住/退房和联系信息。
又如，用户可以在车辆内体验智能无线充电服务。当用户进入车辆并将智能手机放在无线充电器上时，无线充电器向智能手机发送无线功率，并且智能手机接收无线功率。在该过程中，无线充电器将关于智能无线充电服务的信息发送到智能手机。当检测到智能手机位于无线充电器上时，当检测到要接收无线功率时，或者当智能手机从无线充电器接收到关于智能无线充电服务的信息时，智能手机进入向用户询问检查身份的状态。
在这种状态下，智能手机经由WiFi或蓝牙自动连接到车辆。智能手机可以以有或没有警报声的方式在屏幕上显示消息。消息的示例可以包括短语“欢迎来到您的汽车。选择“是”以将装置与车载控件同步：是|不，谢谢”。在接收到用户选择“是”或“不，谢谢”的输入后，智能手机执行用户选择的下一个过程。如果选择“是”，则智能手机将把对应信息发送到无线充电器。另外，智能手机和无线充电器可以通过驱动车载应用/显示软件将车载智能控制功能一起运行。用户可以欣赏所期望的音乐并且检查常规地图位置。车载应用/显示软件可以包括为路人提供同步访问的能力。
又如，用户可以在家中体验智能无线充电。当用户进入房间并将智能手机放在房间内的无线充电器上时，无线充电器向智能手机发送无线功率，并且智能手机接收无线功率。在该过程中，无线充电器将关于智能无线充电服务的信息发送到智能手机。当检测到智能手机位于无线充电器上时，当检测到要接收无线功率时，或者当智能手机从无线充电器接收到关于智能无线充电服务的信息时，智能手机进入向用户询问补充特征的同意(选择加入)的状态。为此目的，智能手机可以以有或没有警报声的方式在屏幕上显示消息。该消息的示例可以包括诸如“嗨，xxx，您想要启用夜间模式并保护建筑物吗？：是|不，谢谢。”这样的短语。智能手机接收选择“是”或“不，谢谢”的用户输入，并且执行用户选择的下一个过程。如果选择“是”，则智能手机将对应信息发送到无线充电器。智能手机和无线充电器至少可以识别用户的模式，并且建议用户锁上门窗，关闭灯或设置警报。
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”的无线功率发送机和接收机之间的兼容性，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”的无线功率发送机和接收机之间的功率发送/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，可以将配置文件分为诸如i)移动、ii)电动工具和iii)厨房这样的3种不同类别。
又如，可以将配置文件分为诸如i)移动、ii)电动工具、iii)厨房和iv)可穿戴这样的4种不同类别。
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OB通信，并且工作频率可以被定义为87至205kHz，而智能手机、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。
在电动工具和厨房配置文件的情况下，可以在无线功率发送机和无线功率接收机之间使用NFC通信。无线功率发送机和无线功率接收机可以通过交换WPC NFC数据交换配置文件格式(NDEF)来确认它们互为NFC装置。
图3b示出了无线功率传输系统中的WPC NDEF的示例。
参照图3b，WPC NDEF可以包括例如应用程序配置文件字段(例如，1B)、版本字段(例如，1B)和配置文件特定数据(例如，1B)。应用配置文件字段指示对应装置是否是i)移动和计算、ii)电动工具和iii)厨房，并且版本字段中的上半字节指示主要版本并且下半字节指示次要版本。此外，配置文件特定的数据定义了针对厨房的内容。
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设备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，无线功率发送机可以可选地仅执行到与无线功率发送机对应于相同的配置文件的无线功率接收机的功率发送，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机的负载(或负担)并且没有尝试到不可能兼容的无线功率接收机的功率发送，所以可以降低无线功率接收机的损坏风险。
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。无线功率发送机或无线功率接收机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，无线功率发送机被称为功率发送单元(PTU)，无线功率接收机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]
[表2]
PRU PRX_OUT_MAX' 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水平的功率。
图4a是根据本公开的另一示例性实施方式的无线功率传输系统的框图。
参照图4a，无线功率传输系统(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设备，基站(400)可以包括无线功率发送机(100)和系统单元(405)中的至少一者。无线功率发送机(100)可以发送感应功率或共振功率，并且可以控制发送。无线功率发送机(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机(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、多个无线功率发送机的控制以及基站(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，无线功率接收机(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，但是无线功率发送机(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。
通信和控制单元(120)可以向无线功率接收机(200)发送信息和/或从无线功率接收机(200)接收信息。通信和控制单元(120)可以包括IB通信模块和OB通信模块中的至少一个。
IB通信模块可以通过使用电磁波来发送和/或接收信息，该电磁波使用特定频率作为其中心频率。例如，通信和控制单元(120)可以通过利用初级线圈发送关于无线功率传输的工作频率的通信信息或者通过利用初级线圈接收关于工作频率的通信信息来执行带内(IB)通信。此时，通信和控制单元(120)可以通过使用诸如二进制相移键控(BPSK)、频移键控(FSK)或幅移键控(ASK)等这样的调制方案或诸如曼彻斯特编码或非归零级(NZR-L)编码等这样的编码方案来将信息加载在电磁波中或者可以解释由电磁波携带的信息。通过使用上述IB通信，通信和控制单元(120)可以以几kbps的数据传输速率以长达几米的距离发送和/或接收信息。
OB通信模块还可以通过通信天线执行带外通信。例如，通信和控制单元(120)可以被设置用于近场通信模块。近场通信模块的示例可以包括诸如Wi-Fi、蓝牙、蓝牙LE、ZigBee、NFC等这样的通信模块。
通信与控制单元(120)可以控制无线功率发送机(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机(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设备中。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，无线功率发送机(100)可以提供恒定级别的功率，并且无线功率接收机(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机(200)和接收并存储由无线功率接收机(200)接收到的功率并且将接收功率供应给设备的负载(455)。
无线功率接收机(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)信号进行整流，并且将整流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机(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。
尽管在图4a中未示出，但是通信和控制单元(220)还可以包括通信天线。通信天线可以通过使用除了磁场通信外的通信载体来发送和/或接收通信信号。例如，通信天线可以发送和/或接收与Wi-Fi、蓝牙、蓝牙LE、ZigBee、NFC等对应的通信信号。
通信和控制单元(220)可以向无线功率发送机(100)发送信息和/或从无线功率发送机(100)接收信息。通信和控制单元(220)可以包括IB通信模块和OB通信模块中的至少一个。
IB通信模块可以通过使用电磁波来发送和/或接收信息，该电磁波使用特定频率作为其中心频率。例如，通信和控制单元(220)可以通过将信息加载到电磁波中并且通过利用次级线圈发送信息或者通过利用次级线圈接收携带信息的电磁波来执行IB通信。此时，通信和控制单元(120)可以通过使用诸如二进制相移键控(BPSK)、频移键控(FSK)或幅移键控(ASK)等这样的调制方案或诸如曼彻斯特编码或非归零级(NZR-L)编码等这样的编码方案来将信息加载在电磁波中或者可以解释由电磁波携带的信息。通过使用上述IB通信，通信和控制单元(220)可以以几kbps的数据传输速率以长达几米的距离发送和/或接收信息。
OB通信模块还可以通过通信天线执行带外通信。例如，通信和控制单元(220)可以被设置用于近场通信模块。
近场通信模块的示例可以包括诸如Wi-Fi、蓝牙、蓝牙LE、ZigBee、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机(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机(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。
当通信/控制电路120和通信/控制电路220是作为OB通信模块或短距离通信模块的蓝牙或蓝牙LE时，通信/控制电路120和通信/控制电路220可以各自以如图4b中所示的通信架构来实现和操作。
图4b是例示了可以应用根据本公开的实施方式的蓝牙通信架构的示例的示图。
参照图4b，图4b的(a)示出了支持GATT的蓝牙基本速率(BR)/增强数据速率(EDR)的协议栈的示例，并且(b)示出了蓝牙低功耗(BLE)协议栈的示例。
具体地，如图4b的(a)中所示，蓝牙BR/EDR协议栈可以包括基于主机控制器接口(HCI)18的上控制栈460和下主机栈470。
主机栈(或主机模块)470是指用于将蓝牙分组发送到接收2.4Ghz蓝牙信号的无线发送/接收模块或者从该无线发送/接收模块接收蓝牙分组的硬件，并且控制器栈460连接到蓝牙模块以控制蓝牙模块并执行操作。
主机栈470可以包括BR/EDR PHY层12、BR/EDR基带层14和链路管理器层16。
BR/EDR PHY层12是发送和接收2.4GHz无线电信号的层，并且在使用高斯频移键控(GFSK)调制的情况下，BR/EDR PHY层12可以通过进行79个RF信道的跳变来发送数据。
BR/EDR基带层14用于发送数字信号，选择每秒跳变1400次的信道序列，并且针对每个信道发送长度为625μs的时隙。
链路管理器层16通过利用链路管理器协议(LMP)来控制蓝牙连接的整体操作(链路建立、控制、安全性)。
链路管理器层16可以执行以下功能。
-执行ACL/SCO逻辑传输、逻辑链路建立和控制。
-分离：它中断连接并将中断原因告知对方装置。
-执行功率控制和角色切换。
-执行安全性(认证、配对、加密)功能。
主机控制器接口层18在主机模块和控制器模块之间提供接口，使得主机向控制器提供命令和数据，并且控制器向主机提供事件和数据。
主机栈(或主机模块470)包括逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)21、属性协议22、通用属性配置文件(GATT)23、通用访问配置文件(GAP)24和BR/EDR配置文件25。
逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)21可以提供用于将数据传输到特定协议或配置文件的一个双向信道。
L2CAP 21可以对从上层蓝牙提供的各种协议、配置文件等进行复用。
蓝牙BR/EDR的L2CAP使用动态信道，支持协议服务复用器、重传、流传输模式并提供分段和重组、每信道流量控制和错误控制。
通用属性配置文件(GATT)23可以用作描述当配置服务时如何使用属性协议22的协议。例如，通用属性配置文件23可以用于指定如何将ATT属性一起分组为服务并且可以用于描述与服务关联的特征。
因此，通用属性配置文件23和属性协议(ATT)22可以使用特征来描述装置的状态和服务、特征如何彼此相关以及如何使用它们。
属性协议22和BR/EDR配置文件25使用用于交换这些数据的应用协议和蓝牙BR/EDR来定义服务(配置文件)，并且通用访问配置文件(GAP)24定义装置发现、连接性和安全级别。
如图4b的(b)中所示，蓝牙LE协议栈包括可操作以处理对定时而言重要的无线装置接口的控制器栈480和可操作以处理高级数据的主机栈490。
首先，可以使用可以包括蓝牙无线装置的通信模块(例如，可以包括诸如微处理器这样的处理装置的处理器模块)来实现控制器栈480。
主机栈490可以被实现为在处理器模块上运行的OS的一部分或被实现为OS上的包的实例。
在某些情况下，控制器栈和主机栈可以在处理器模块中的同一处理装置上运行或执行。
控制器栈480包括物理层(PHY)32、链路层34和主机控制器接口36。
物理层(PHY，无线发送/接收模块)32是发送和接收2.4GHz无线电信号并且使用高斯频移键控(GFSK)调制和包括40个RF信道的跳频方案的层。
用于发送或接收蓝牙分组的链路层34在使用3个广告信道执行广告和扫描功能之后在装置之间创建连接，并且通过37个数据信道提供交换高达257字节的数据分组的功能。
主机栈包括通用访问配置文件(GAP)45、逻辑链路控制和适配协议(L2CAP 41)、安全管理器(SM)42和属性协议(ATT)43、通用属性配置文件(GATT)44、通用访问配置文件45和LE配置文件46。然而，主机栈490不限于此，并且可以包括各种协议和配置文件。
主机栈使用L2CAP对从上层蓝牙提供的各种协议、配置文件等进行复用。
首先，逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)41可以提供用于将数据发送到特定协议或配置文件的一个双向信道。
L2CAP 41可以用于在较高层协议之间进行数据复用，分段和重新组装包以及管理多播数据发送。
在蓝牙LE中，基本上使用了三个固定信道(一个用于发信号通知CH，一个用于安全管理器并且一个用于属性协议)。另外，可以按需要使用动态信道。
此外，基本信道/增强数据率(BR/EDR)使用动态信道并且支持协议服务复用器、重传、流传输模式等。
安全管理器(SM)42是用于认证装置并提供密钥分发的协议。
属性协议(ATT)43定义用于访问服务器-客户端结构中的对方装置的数据的规则。ATT具有以下6种消息类型(请求、响应、命令、通知、指示、确认)。
①请求和响应消息：请求消息是用于从客户端装置向服务器装置请求特定信息的消息，并且响应消息是对请求消息的响应消息，该响应消息是从服务器装置向客户端装置发送的消息。
②命令消息：它是从客户端装置发送到服务器装置以便指示特定操作的命令的消息。服务器装置不向客户端装置发送针对命令消息的响应。
③通知消息：它是从服务器装置发送到客户端装置以便通知事件等的消息。客户端装置不向服务器装置发送针对通知消息的确认消息。
④指示和确认消息：它是从服务器装置发送到客户端装置以便通知事件等的消息。与通知消息不同，客户端装置将关于指示消息的确认消息发送到服务器装置。
在本公开中，当使用属性协议(ATT)43的GATT配置文件请求长数据时，发送关于数据长度的值，以使客户端能够清楚地知道数据长度，并且可以通过使用通用唯一标识符(UUID)从服务器接收特性值。
通用访问配置文件(GAP)45是针对蓝牙LE技术新实现的层，用于选择蓝牙LED装置之间的通信的角色并且控制如何发生多配置文件操作。
另外，通用访问配置文件(GAP)45主要被用于装置发现、连接生成和安全过程部分，定义用于向用户提供信息的方案，并且如下地定义属性的类型。
①服务：它通过与数据相关的行为的组合来定义装置的基本操作
②包括：它定义了服务之间的关系
③特性：它是服务器中使用的数据值
④行为：它是可以由UUID(值类型)定义的计算机读取的格式。
包括取决于GATT的配置文件的LE配置文件46主要被应用于蓝牙LE装置。LE配置文件46可以包括例如电池、时间、FindMe、接近度、时间、对象递送服务等，并且基于GATT的配置文件的细节如下。
①电池：电池信息交换方法
②时间：时间信息交换方法
③FindMe：根据距离提供警报服务
④接近度：电池信息交换方法
⑤时间：时间信息交换方法
通用属性配置文件(GATT)44可以用作描述当配置服务时如何使用属性协议(ATT)43的协议。例如，GATT 44可以用于定义如何将ATT属性一起分组为服务并且用于描述与服务关联的特征。
因此，GATT 44和ATT 43可以使用特征以便描述装置的状态和服务并且描述特征如何被相关和使用。
下文中，将简要描述蓝牙低功耗(BLE)技术的过程。
BLE过程可以被分类为装置过滤过程、广告过程、扫描过程、发现过程和连接过程。
装置过滤过程
装置过滤过程是用于减少控制器栈中的针对请求、指示、通知等执行响应的装置的数目的方法。
当从所有装置都接收到请求时，不必对其进行响应，因此，控制器栈可以执行控制，以减少所发送请求的数目来减少功耗。
广告装置或扫描装置可以执行装置过滤过程，以限制用于接收广告分组、扫描请求或连接请求的装置。
这里，广告装置是指发送广告事件的装置，即，执行广告的装置，也被称为广告者。
扫描装置是指执行扫描的装置，即，发送扫描请求的装置。
在BLE中，在扫描装置从广告装置接收到一些广告分组的情况下，扫描装置应该将扫描请求发送到广告装置。
然而，在使用装置过滤过程因此不需要扫描请求发送的情况下，扫描装置可以忽略从广告装置发送的广告分组。
即使在连接请求处理中，也可以使用装置过滤过程。在连接请求处理中使用装置过滤的情况下，通过忽略连接请求，不必发送针对连接请求的响应。
广告过程
广告装置执行广告过程，以对区域内的装置执行不定向广播。
这里，不定向广播是针对所有装置的广播，而非针对特定装置的广播，并且所有装置都可以扫描广告，以进行补充信息请求或连接请求。
相反，定向广告可以通过仅扫描针对被指定为接收装置的装置的广告来进行补充信息请求或连接请求。
广告过程被用于与附近的启动装置建立蓝牙连接。
或者，广告过程可以被用于向在广播信道中执行侦听的扫描装置提供用户数据的定期广播。
在广告过程中，所有广告(或广告事件)都是通过广告物理信道广播的。
广告装置可以从执行侦听的侦听装置接收扫描请求，以从广告装置获得附加的用户数据。广告装置通过与其中已经接收到扫描请求的广告物理信道相同的广告物理信道向已经发送扫描请求的装置发送针对扫描请求的响应。
作为广告分组的一部分发送的广播用户数据是动态数据，而扫描响应数据通常是静态数据。
广告装置可以在广告(广播)物理信道上从发起装置接收连接请求。如果广告装置已经使用了可连接广告事件并且尚未根据装置过滤过程过滤发起装置，则发起装置可以停止广告并进入连接模式。广告装置可以在连接模式之后开始广告。
扫描过程
执行扫描的装置即扫描装置执行扫描过程，以使用广告物理信道侦听来自广告装置的用户数据的不定向广播。
扫描装置通过广告物理信道将扫描请求发送到广告装置，以便从广告装置请求附加数据。广告装置通过包括已经由扫描装置通过广告物理信道请求的附加用户数据来发送作为针对扫描请求的响应的扫描响应。
在连接到BLE微微网中的其他BLE装置的同时，可以使用扫描过程。
如果扫描装置处于扫描装置可以接收广播事件并发起连接请求的发起方模式，则扫描装置可以通过广告物理信道将连接请求发送到广告装置，以开始与广告装置的蓝牙连接。
当扫描装置向广告装置发送连接请求时，扫描装置停止针对附加广播的发起方模式扫描并进入连接模式。
发现过程
可用于蓝牙通信的装置(下文中，被称为“蓝牙装置”)执行广告过程和扫描过程，以便发现位于附近的装置或者以便被给定区域内的其他装置发现。
发现过程是非对称执行的。旨在发现附近其他装置的蓝牙装置被称为发现装置，并且侦听对可以被扫描的广告事件进行广告的发现装置。可以被其他装置发现并且可供使用的蓝牙装置被称为可发现装置，并且积极广播广告事件，使得其他装置可以通过广告(广播)物理信道对其进行扫描。
发现装置和可发现装置二者可能已经与微微网中的其他蓝牙装置连接。
连接过程
连接过程是非对称的，并且要求在特定的蓝牙装置正执行广告过程时，另一蓝牙装置应该执行扫描过程。
即，可以以广告过程为目的，结果，只有一个装置可以响应广告。在从广告装置接收到可连接广告事件之后，可以通过广告(广播)物理信道将连接请求发送到广告装置，以发起连接。
下文中，将简要描述BLE技术中的操作状态，即，广告状态、扫描状态、发起状态和连接状态。
广告状态
链路层(LL)根据来自主机(栈)的指令而进入广告状态。在LL处于广告状态的情况下，LL在广告事件中发送广告分组数据单元(PDU)。
广告事件中的每一个包括至少一个广告PDU，并且通过使用中的广告信道索引来发送广告PDU。在通过使用中的广告信道索引发送广告PDU之后，可以终止广告事件，或者在广告装置可能需要确保用于执行其他功能的空间的情况下，可以提前终止广告事件。
扫描状态
LL根据来自主机(栈)的指令而进入扫描状态。在扫描状态下，LL侦听广告信道索引。
扫描状态包括两种类型：被动扫描和主动扫描。扫描类型中的每一种都由主机确定。
没有定义执行扫描的时间或广告信道索引。
在扫描状态期间，LL在扫描窗口持续时间内侦听广告信道索引。扫描间隔被定义为两个连续扫描窗口的起点之间的间隔。
当调度时没有冲突时，LL应该侦听，以便按主机的指示完成扫描窗口的所有扫描间隔。在每个扫描窗口中，LL应该扫描其他广告信道索引。LL使用每个可用的广告信道索引。
在被动扫描中，LL仅接收分组，不能发送任何分组。
在主动扫描中，LL执行侦听，以便依赖于用广告PDU类型向广告装置请求广告PDU和广告装置相关补充信息。
发起状态
LL根据来自主机(栈)的指令而进入发起状态。
当LL处于发起状态时，LL对广告信道索引执行侦听。
在发起状态期间，LL在扫描窗口间隔期间侦听广告信道索引。
连接状态
当装置执行连接状态时，即，当发起装置向广告装置发送CONNECT_REQ PDU时或者当广告装置从发起装置接收CONNECT_REQ PDU时，LL进入连接状态。
认为在LL进入连接状态之后产生连接。然而，不必考虑应该在LL进入连接状态的时间点建立连接。新生成的连接与已经建立的连接之间的唯一区别是LL连接监视超时值。
当连接两个装置时，这两个装置扮演不同的角色。
用作主装置的LL被称为主装置，而用作从装置的LL被称为从装置。主装置调节连接事件的时定时，并且连接事件是指主装置与从装置同步的时间点。
下文中，将简要描述在蓝牙接口中定义的分组。BLE装置使用如下定义的分组。
分组格式
LL仅具有用于广告信道分组和数据信道分组二者的一种分组格式。
每个分组都包括前导码、访问地址、PDU和CRC这四个字段。
当在广告物理信道中发送一个分组时，PDU可以是广告信道PDU，而当在数据物理信道中发送一个分组时，PDU可以是数据信道PDU。
广告信道PDU
广告信道PDU具有16位的报头和具有各种大小的有效载荷。
报头中所包括的广告信道PDU的PDU类型字段指示在下表3中所定义的PDU类型。
[表3]
PDU类型 分组名称
0000 ADV_IND
0001 ADV_DIRECT_IND
0010 ADV_NONCONN_IND
0011 SCAN_REQ
0100 SCAN_RSP
0101 CONNECT_REQ
0110 ADV_SCAN_IND
0111-1111 保留
广告PDU
以下广告信道PDU类型被称为广告PDU并且被用在特定事件中。
ADV_IND：可连接的不定向广告事件
ADV_DIRECT_IND：可连接的定向广告事件
ADV_NONCONN_IND：不可连接的不定向广告事件
ADV_SCAN_IND：可扫描的不定向广告事件
PDU在广告状态下被从LL发送，并且在扫描状态下或在发起状态下由LL接收。
扫描PDU
以下广告信道PDU类型被称为扫描PDU并且在下文中描述的状态下使用。
SCAN_REQ：在扫描状态下由LL发送并在广告状态下由LL接收。
SCAN_RSP：在广告状态下由LL发送并且在扫描状态下由LL接收。
发起PDU
以下广告信道PDU类型被称为发起PDU。
CONNECT_REQ：在发起状态下由LL发送并且在广告状态下由LL接收。
数据信道PDU
数据信道PDU可以包括具有16位报头的消息完整性检查(MIC)字段和具有各种大小的有效载荷。
以上讨论的BLE技术中的过程、状态和分组格式可以被应用于执行本公开中提出的方法。
参照图4a，负载(455)可以对应于电池。电池可以通过使用正从功率拾取单元(210)输出的功率来储存能量。此外，不需要强制性地将电池包括在移动装置(450)中。例如，电池可以被设置为可拆卸的外部特征。又如，无线功率接收机可以包括可以执行电子装置的各种功能的操作装置而非电池。
如图中所示，尽管移动装置(450)被例示为被包括在无线功率接收机(200)中并且基站(400)被例示为被包括在无线功率发送机(100)中，但是在更广泛的含义中，无线功率接收机(200)可以被识别为(或视为)移动装置(450)，并且无线功率发送机(100)可以被识别为(或视为)基站(400)。
当通信/控制电路120和通信/控制电路220除了IB通信模块之外还包括蓝牙或蓝牙LE作为OB通信模块或短距离通信模块时，包括通信/控制电路120的无线功率发送机100和包括通信/控制电路220的无线功率接收机200可以用如图4c中所示的简化框图来表示。
图4c是例示了根据示例的使用BLE通信的无线功率传输系统的框图。
参照图4c，无线功率发送机100包括功率转换电路110和通信/控制电路120。通信/控制电路120包括带内通信模块121和BLE通信模块122。
此外，无线功率接收机200包括功率拾取电路210以及通信/控制电路220。通信/控制电路220包括带内通信模块221和BLE通信模块222。
在一方面，BLE通信模块122和222执行根据图4b的架构和操作。例如，BLE通信模块122和222可以被用于在无线功率发送机100和无线功率接收机200之间建立连接，并且交换无线功率传输必需的控制信息和分组。
在另一方面，通信/控制电路120可以被配置为操作用于无线充电的配置文件。这里，用于无线充电的配置文件可以是使用BLE传输的GATT。
图4d是例示了根据另一示例的使用BLE通信的无线功率传输系统的框图。
参照图4d，通信/控制电路120和220分别仅包括带内通信模块121和221，并且BLE通信模块122和222可以被设置成与通信/控制电路120和220分离。
下文中，线圈或线圈单元包括线圈和至少一个与线圈接近的装置，并且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变图。
参照图5，根据本公开的示例性实施方式的从无线功率发送机到无线功率接收机的功率传输(或传输)可以被大体上划分为选择阶段(510)、乒(ping)阶段(520)、识别和配置阶段(530)、协商阶段(540)、校准阶段(550)、功率传输阶段(560)和重新协商阶段(570)。
如果在发起功率传输时或者在保持功率传输的同时检测到特定错误或特定事件，则选择阶段(510)可以包括移位阶段(或步骤)-附图标记S502、S504、S508、S510和S512。这里，将在以下描述中指定特定错误或特定事件。另外，在选择阶段(510)期间，无线功率发送机可以监视在界面表面上是否存在物体。如果无线功率发送机检测到物体被放置在界面表面上，则处理步骤可以转移到乒阶段(520)。在选择阶段(510)期间，无线功率发送机可以发送具有与极短持续时间对应的功率信号(或脉冲)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在界面表面的有效区域内是否存在物体。
在选择阶段(510)中感测到(或检测到)物体的情况下，无线功率发送机可以测量无线功率谐振电路(例如，功率传输线圈和/或谐振电容器)的品质因子。根据本公开的示例性实施方式，在选择阶段(510)期间，无线功率发送机可以测量品质因子，以便连同无线功率接收机一起确定在充电区域中是否存在异物。在设置在无线功率发送机中的线圈中，电感和/或串联电阻的分量可能由于环境的变化而减小，并且由于这种减小，品质因子的值也可能减小。为了通过使用所测得的品质因子值来确定异物存在与否，无线功率发送机可以从无线功率接收机接收参考品质因子值，该参考品质因子值是在充电区域内没有放置异物的状态下预先测得的。无线功率发送机可以通过将所测得的品质因子值与在协商阶段(540)期间接收的参考品质因子值进行比较来确定异物存在与否。然而，在具有低参考品质因子值的无线功率接收机的情况下--例如无线功率接收机可能根据其类型、目的、特性等而具有低参考品质因子值--在存在异物的情况下，由于参考品质因子值和所测得的品质因子值之间的差值小(或不大)，因此可能存在的问题是，不能容易地确定异物的存在。因此，在这种情况下，应该进一步考虑其它确定因素，或者应该通过使用另一种方法来确定异物存在与否。
根据本公开的另一示例性实施方式，在选择阶段(510)中感测到(或检测到)物体的情况下，为了连同无线功率接收机一起确定在充电区域中是否存在异物，无线功率发送机可以测量特定频率区域(例如，工作频率区域)内的品质因子值。在设置在无线功率发送机中的线圈中，由于环境的变化，电感和/或串联电阻的分量可能减小，并且由于这种减小，无线功率发送机的线圈的谐振频率可能改变(或偏移)。更具体地，与在操作频带内测得最大品质因子值的频率对应的品质因子峰值频率可能移动(或偏移)。
在乒阶段(520)中，如果无线功率发送机检测到对象的存在，则发送机激活(或唤醒)接收机并发送用于识别检测到的对象是否对应于无线功率接收机的数字乒。在乒阶段(520)期间，如果无线功率发送机未能从接收机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，如果无线功率发送机从接收机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，则无线功率发送机可以转移到用于识别接收机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，如果无线功率发送机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机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约(即，没有功率传输合约)，则无线功率发送机可以转移到选择阶段(510)。
无线功率发送机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(或验证)是否需要进入协商阶段(540)。基于验证结果，在需要协商的情况下，无线功率发送机进入协商阶段(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，无线功率发送机可以立即进入功率传输阶段(560)。
在协商阶段(540)中，无线功率发送机可以接收包括参考品质因子值的异物检测(FOD)状态分组。或者，无线功率发送机可以接收包括参考峰值频率值的FOD状态分组。替代地，无线功率发送机可以接收包括参考品质因子值和参考峰值频率值的状态分组。此时，无线功率发送机可以基于参考品质因子值来确定用于FO检测的品质因子阈值。无线功率发送机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。
无线功率发送机可以通过使用所确定的用于FO检测的品质因子阈值和当前测量出的品质因子值(即，在乒阶段之前测量出的品质因子值)来检测FO在充电区域的存在与否，然后，无线功率发送机可以根据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。
无线功率发送机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，无线功率发送机可以根据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，无线功率发送机可以返回选择阶段(510)。相反，在没有检测到FO的情况下，无线功率发送机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，无线功率发送机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，无线功率发送机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机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，在无线功率发送机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机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约(即，违反功率传输合约)的情况下，或者在充电完成的情况下，无线功率发送机可以转移到选择阶段(510)。
另外，在功率传输阶段(560)中，在无线功率发送机需要根据无线功率发送机中的状态变化重新配置功率传输合约的情况下，无线功率发送机可以转移到再协商阶段(570)。此时，如果再协商成功完成，则无线功率发送机可以返回到功率传输阶段(560)。
在该实施方式中，校准步骤550和功率传输阶段560被划分成单独的步骤，但是校准步骤550可以被集成到功率传输阶段560中。在这种情况下，可以在功率传输阶段560中执行校准步骤550中的操作。
可以基于无线功率发送机和接收机的状态和特性信息来配置上述功率传输合同。例如，无线功率发送机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机的最大数目的信息等。另外，接收机状态信息可以包括有关所需要的功率的信息等。
图6示出了根据本公开的示例性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，无线功率发送机(100)和无线功率接收机(200)可以控制所传输的功率的量(或大小)。无线功率发送机和无线功率接收机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机的输出端提供的电压和电流的组合。
更具体地，无线功率接收机选择期望的控制点、期望的输出电流/电压、移动设备的特定位置处的温度等，并且附加地确定接收机当前正在工作的实际控制点。无线功率接收机通过使用期望控制点和实际控制点来计算控制误差值，然后无线功率接收机可以向无线功率发送机发送计算出的控制误差值作为控制误差分组。
另外，无线功率发送机可以使用接收到的控制误差分组来配置/控制新的操作点--幅度、频率和占空度，以控制功率传输。然后，控制误差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，在无线功率接收机尝试减小无线功率发送机的电流时，无线功率接收机可以通过将控制误差值设置为负数来发送控制误差分组。并且，在无线功率接收机想要增大无线功率发送机的电流的情况下，无线功率接收机通过将控制误差值设置为正数来发送控制误差分组。在感应模式期间，通过如上所述地向无线功率发送机发送控制误差分组，无线功率接收机可以控制功率传输。
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设备。在共振模式中，一个无线功率发送机应该能够同时服务多个无线功率接收机。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机建立的通信控制的，所以可能难以控制另外的无线功率接收机的功率传输。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机通常传输(或发送)基本功率并且使无线功率接收机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是根据本公开的另一示例性实施方式的无线功率发送机的框图。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机和无线功率接收机之间代执行多对一(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，无线功率发送机(700)可以包括覆盖线圈组件的盖体(720)、向功率发送机(740)供应功率的功率适配器(730)、发送无线功率的功率发送机(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机(700)的另一用户接口(750)。
功率发送机(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。在多线圈功率发送机(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)的无线功率发送机(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机的通信。功率接收机执行负载调制，以传送对应于功率发送机的信息和请求。因此，功率发送机(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机发送的数据。
另外，功率发送机(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)可以控制功率发送机(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/设备/芯片集被提供，或者可以统一作为一个单元/设备/芯片集被提供。
图8示出了根据本公开的另一示例性实施方式的无线功率接收机。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，无线功率接收机(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机(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机(800)的另一用户接口(820)。
功率接收机(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机的反射阻抗。
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)的无线功率接收机(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机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，以向功率发送机传送请求和其他信息。
为此，功率接收机(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/计算功率接收机(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机的反射阻抗和/或调节功率发送机的操作点的请求，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设备/芯片集被提供，或者统一作为一个设备/芯片集被提供。
图9示出了根据本公开的示例性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机(200)向无线功率发送机(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机和无线功率接收机之间的长数据分组(例如，附加所有者信息分组)的通信，或者在无线功率发送机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是根据本公开的示例性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机用于其在同步模式之前的时隙中与无线功率接收机的通信的响应信息。例如，在没有检测到无线功率发送机和无线功率接收机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机和无线功率接收机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机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机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机接收到的信息。更具体地，在无线功率发送机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，在无线功率发送机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机的时隙的情况下，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机临时使用的情况下，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机自由使用的时隙的情况下，信息字段被赋予值‘10’。
图11示出了根据本公开的示例性实施方式的处于共享模式的无线功率发送机和无线功率接收机的操作状态。
参考图11，以共享模式操作的无线功率接收机可以在选择阶段(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，根据本公开的示例性实施方式的无线功率发送机可以发送无线功率信号，以检测无线功率接收机。更具体地，使用无线功率信号检测无线功率接收机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机可以进入选择阶段(1100)。如上所述，进入选择阶段(1100)的无线功率接收机可以检测无线功率信号中的FSK信号的存在与否。
换言之，无线功率接收机可以根据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，无线功率接收机可以以共享模式操作，否则无线功率接收机可以以排他模式操作。
在无线功率接收机以共享模式操作的情况下，无线功率接收机可以进入引入阶段(1110)。在引入阶段(1110)中，无线功率接收机可以向无线功率发送机发送控制信息(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，无线功率接收机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，无线功率接收机选择自由时隙并发送初始CI分组。如果无线功率发送机发送ACK作为对于相应CI分组的响应，则无线功率发送机进入配置阶段。如果无线功率发送机发送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机正在通过配置和协商阶段执行通信。在这种情况下，无线功率接收机重新尝试执行对于自由时隙的请求。
如果无线功率接收机接收到ACK作为对于CI分组的响应，则无线功率接收机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，无线功率接收机通过相应时隙发送CI分组。
如果无线功率发送机授权无线功率接收机进入配置阶段，则无线功率发送机提供专供无线功率接收机使用的锁定时隙系列。这可以确保无线功率接收机在没有任何冲突的情况下继续进行到配置阶段。
无线功率接收机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，无线功率接收机进入协商阶段。在协商状态期间，无线功率发送机继续提供专供无线功率接收机使用的锁定时隙。这可以确保无线功率接收机在没有任何冲突的情况下继续进行到协商阶段。
无线功率接收机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，无线功率接收机进入功率传输阶段，无线功率发送机停止提供锁定时隙。
在功率传输阶段，无线功率接收机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。无线功率接收机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。无线功率接收机可以通过调节器电路来自调节无线功率接收机的反射阻抗。换言之，无线功率接收机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)由于无线功率发送机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，将公开在无线功率发送机和无线功率接收机之间的认证。
使用带内通信的无线功率传输系统可以使用USB-C认证。认证可以包括由无线功率接收机执行的无线功率发送机的认证(即，通过PRx进行PTx的认证)以及由无线功率发送机执行的无线功率接收机的认证(通过PTx进行PRx的认证)。
图12是示出了根据本公开的示例性实施方式的无线充电证书格式的框图。
参照图12，无线充电证书格式包括证书结构版本、保留字段、PTx和叶指示符、证书类型、签名偏移、序列号、发行方ID、主题ID、公共密钥和签名。
证书类型可以例如通过3位来指派，并且证书类型可以指示对应证书是根证书、中间证书和最后证书中的任一个。并且，证书类型还可以指示对应证书是与无线功率发送机或无线功率接收机或所有类型相关的证书。
例如，证书类型为3位，并且可以指示关于根证书、制造商/辅助证书和(用于功率发送机)产品单元证书的信息。更具体地，证书类型“001”b可以指示根证书，并且“010”b可以指示中间证书(制造商/辅助证书)，并且“111”b可以指示作为最终证书的用于功率发送机的产品单元证书。
无线功率发送机可以通过使用能力分组向无线功率接收机通知(或宣告)其是否支持认证功能(在无线功率接收机对无线功率发送机进行认证的情况下(通过PRx进行PTx的认证))。此外，无线功率接收机可以通过使用能力分组向无线功率发送机通知(或宣告)其是否支持认证功能(在无线功率发送机对无线功率接收机进行认证的情况下(通过PTx进行PRx的认证))。下文中，将详细地公开和描述与装置是否支持认证功能相关的指示信息(能力分组和配置分组)的结构。
图13是根据本公开的示例性实施方式的无线功率发送机的能力分组结构。
参照图13，具有相应报头值0X31的能力分组被指派3个字节。这里，第一字节(B0)包括功率类别和保证功率值，第二字节(B1)包括保留字段和潜在功率字段，第三字节(B2)包括认证发起方(AI)、认证响应方(AR)、保留字段、WPID和“无响应感测(Not Res Sens)”字段。更具体地，认证发起方(AI)被指派1位。这里，例如，如果该值等于“1b”，则这可以指示对应的无线功率发送机可以作为认证发起方操作。另外，认证响应方(AR)也被指派1位。这里，例如，如果该值等于“1b”，则这可以指示对应的无线功率发送机可以作为认证响应方操作。
图14是根据本公开的示例性实施方式的无线功率接收机的配置分组结构。
参照图14，具有相应报头值0X51的能力分组被指派5个字节。本文中，第一字节(B0)包括功率等级和最大功率值，第二字节(B1)包括AI、AR、保留字段，第三字节(B2)包括Prop、保留字段、零(ZERO)字段和计数(Count)字段，第四值(B3)包括窗口大小和窗口偏移，第五字节(B4)包括Neg字段、极性字段、深度(Depth)字段、认证字段(Auth)和保留字段。更具体地，认证发起方(AI)被指派1位。这里，例如，如果该值等于“1b”，则这可以指示对应的无线功率接收机可以作为认证发起方操作。另外，认证响应方(AR)也被指派1位。这里，例如，如果该值等于“1b”，则这可以指示对应的无线功率接收机可以作为认证响应方操作。
认证过程期间使用的消息被称为认证消息。认证消息被用于携带与认证相关的信息。本文中，存在2种不同类型的认证消息。一种类型对应于认证请求，而另一种类型对应于认证响应。由认证发起方发送认证请求，并且由认证响应方发送认证响应。无线功率发送机和无线功率接收机二者都可以是认证发起方或认证响应方。例如，在无线功率发送机是认证发起方的情况下，无线功率接收机成为认证响应方。并且，在无线功率接收机是认证发起方的情况下，无线功率发送机成为认证响应方。
认证请求消息包括GET_DIGESTS(即，4个字节)、GET_CERTIFICATE(即，8个字节)和CHALLENGE(即，36个字节)。
认证响应消息包括DIGESTS(即，4+32个字节)、CERTIFICATE(即，4+证书链(3×512个字节)＝1,540个字节)、CHALLENGE_AUTH(即，168个字节)和ERROR(即，4个字节)。
认证消息可以被称为认证分组，并且也可以被称为认证数据或认证控制信息。另外，诸如GET_DIGEST、DIGESTS等这样的消息也可以被称为GET_DIGEST分组、DIGEST分组等。
图15示出了根据示例的在无线功率发送机和接收机之间的应用级数据流。
参照图15，数据流可以包括辅助数据控制(ADC)数据分组和/或辅助数据传输(ADT)数据分组。
ADC数据分组被用于打开数据流。ADC数据分组可以指示流中所包括的消息的类型和数据字节的数目。此外，ADT数据分组是包括实际消息的数据的序列。ADC/结束数据分组被用于指示流的结束。例如，数据传输流中的最大数据字节数目可以被限制于2047。
ACK或NAC(NACK)被用于指示是否正常接收ADC数据分组和ADT数据分组。诸如控制误差分组(CE)或DSR这样的无线充电所必需的控制信息可以在ADC数据分组的发送定时和ADT数据分组的发送定时之间发送。
使用该数据流结构，可以在无线功率发送机和无线功率接收机之间发送和接收认证相关信息或其他应用级信息。
下文中，将描述检测异物和校准功率的方法。
当无线功率发送机使用磁场将无线功率发送到无线功率接收机时，如果在其周围存在异物，则磁场的一部分可以被吸收到异物。即，从无线功率发送机发送的无线功率中的一部分被供应到异物，而其余的被供应到无线功率接收机。从功率传输效率的观点来看，出现的传输功率的损耗与异物所吸收的功率或能量一样多。因此，由于可以在异物的存在与功率损耗(Ploss)之间建立因果关系，因此无线功率发送机可以通过发生了多少功率损耗检测异物。这种异物检测方法可以被称为基于功率损耗的异物检测方法。
异物损耗的功率可以被定义为通过从发送自无线功率发送机的功率(Ptransmitted)减去无线功率接收机实际接收的功率(Preceived)而获得的值。从无线功率发送机的角度来看，无线功率发送机知晓其自身发送的功率(Ptransmitted)，因此，只要知道无线功率接收机实际接收到的功率，就可以获得损耗的功率。为此，无线功率接收机可以通过将接收功率分组(RPP)发送到无线功率发送机来将接收功率通知无线功率发送机。
此外，无线功率发送机和无线功率接收机中包括各种电路部件，并且配置彼此独立的装置。然而，由于通过它们之间的磁耦合来发送无线功率，因此无线功率发送机和无线功率接收机构成一个无线功率传输系统。另外，由无线功率发送机发送的功率(发送功率)量和由无线功率接收机接收的功率(接收功率)量由功率传输特性唯一地确定。作为示例，功率传输特性可以被视为发送功率和接收功率的比率或函数。因此，如果无线功率发送机预先得知功率传输特性，则无线功率发送机可能能够预测无线功率接收机将接收到由无线功率发送机发送的功率中的多少。如果由无线功率接收机报告的实际接收功率小于基于功率传输特性预测的接收功率，则可以认为在功率传输过程中发生了功率损耗。基于功率损耗的异物检测方法可以在以上情况下确定存在异物。如上所述，还基于功率传输特性来确定用于确定异物的功率损耗，因此，需要适当地识别功率传输特性，以提高异物检测的可靠性。
功率传输特性取决于在其中发送无线功率的环境或发送无线功率的装置的独特特性。无线功率发送机和无线功率接收机通常可以在无线功率传输开始时使用功率校准来确定在某些当前给定的无线充电环境中的功率传输特性。当通过功率校准识别或设置功率传输特性时，相应地执行异物检测。
功率传输特性还可以取决于负载的变化或磁耦合的程度。例如，当无线功率接收机使用多个负载步长或可变负载(或负载增加)时，或者当由于无线功率发送机与无线功率接收机之间的位置变化而引起磁耦合程度的变化时，功率传输特性的至少一部分可以变化。如果功率传输特性的至少一部分变化，则根据先前功率传输特性设置的功率校准的至少一部分变为无效。另外，根据所设置的功率校准的至少一部分的功率损耗和异物检测不再有效。因此，有必要另外针对变化后的功率传输特性来校准功率。
由于负载变化引起的功率校准(1)
图16是例示了根据实施方式的执行功率校准和异物检测的方法的流程图。
参照图16，无线功率接收机在轻负载状况下从无线功率发送机接收并测量发送功率(下文中，被称为第一轻负载发送功率；Ptr_light)，并且将指示轻负载状况下的接收功率值的第一接收功率分组(RPP)发送到无线功率发送机(S1400)。第一接收功率分组可以具有例如图17的格式。
图17是根据示例的接收功率分组的格式。
参照图17，例如，总计24位的接收功率分组可以包括指示所估计的接收功率值(例如，8位)的字段和模式字段(例如，3位)。模式字段指示如何解释接收功率值。表4示出了模式字段的示例。
[表4]
模式 指示内容
“000” 正常值；请求响应
“001” 轻负载校准值；请求响应
“010” 连接负载校准值；请求响应
“011” 保留
“100” 正常值；不请求响应
参照表4，模式字段＝“000”指示接收功率值是一般功率值(可以被指示为RP/0)，并且模式字段＝“001”或“010”可以指示接收功率分组与功率校准相关(可以分别被指示为RP/1、RP/2)。即，无线功率接收机可以通过将具有模式字段＝“001”或“010”的接收功率分组发送到无线功率发送机来指示功率校准。具体地，当模式字段＝“001”(即，RP/1)时，接收功率组指代用于构造功率校准曲线的第一信息，并且可以指示由无线功率接收机接收到的功率值(下文中，被称为轻负载校准值，Prec_light)。另外，当模式字段＝“010”(即，RP/2)时，接收功率分组指代用于构造功率校准曲线的附加信息，并且可以指示当无线功率接收机通常处于连接负载状况时由无线功率接收机接收的功率值(下文中，被称为连接负载校准值Prec_connected)。轻负载状况可以是指负载(例如，电池)未电连接到无线功率接收机的状况，并且连接负载状况可以是指负载连接到无线功率接收机的状况。此外，无线功率发送机可以通过从无线功率接收机接收具有模式字段＝“001”或“010”的接收功率分组来得知仍在进行功率校准。返回参照图16，由于第一接收功率分组指示在轻负载状况下测得的接收功率值(即，轻负载校准值Prec_light)，因此第一接收功率分组的模式字段＝“001”(即，RP/1)。因此，步骤S1400还可以包括其中无线功率接收机将模式字段设置为“001”(模式字段＝“001”)的步骤。当确定模式字段＝“001”时，无线功率发送机可以确认由第一接收功率分组指示的接收功率值是用于构造功率校准曲线的第一信息，并且用于构造功率校准曲线的第一信息可以是轻负载校准值(Prec_light)。无线功率发送机可以将轻负载校准值Prec_light存储在存储器中，以执行功率校准。尽管未示出，但是无线功率发送机可以响应于第一接收功率分组而向无线功率接收机发送ACK或NAK。另外，可以连续多次发送第一接收功率分组，直到从无线功率发送机接收到ACK响应为止。在这种情况下，可以将连续发送的第一接收功率分组(即，RP/1)当作一个接收功率分组(即，单个RP/1)对待。
在一方面，当接收到RP/1时，无线功率发送机发送NAK，直到无线功率接收机(在监视CE值的同时)稳定地达到对应的功率水平，并且当功率水平得以稳定时，无线功率发送机发送ACK并且取此时的RP1值。
无线功率接收机在第一连接负载状况下从无线功率发送机接收并测量第一连接负载发送功率(Ptr_connected(1))，然后将指示第一连接负载校准值(Prec_connected(1))的第二接收功率分组(即，RP/2)发送到无线功率发送机(S1405)。
步骤S1405还可以包括其中无线功率接收机将模式字段设置为“010”(模式字段＝“010”)的步骤。当确认模式字段＝“010”时，无线功率发送机确认由第二接收功率分组指示的接收功率值是第一连接负载校准值(Prec_connected(1))。无线功率发送机可以将第一连接负载校准值(Prec_connected(1))存储在存储器中，以执行功率校准。
尽管未示出，但是无线功率发送机可以响应于第二接收功率分组RP/2而向无线功率接收机发送ACK或NAK。另外，第二接收功率分组RP/2可以被接连地发送多次。在这种情况下，可以将连续发送的第二接收功率分组RP/2当作一个接收功率分组(即，单个RP/2)对待。当接收到RP/2时，无线功率发送机发送NAK，直到无线功率接收机(在监视CE值的同时)稳定地达到对应的功率水平，并且当功率水平得以稳定时，无线功率发送机发送ACK并且取此时的RP2值。
在步骤S1405和S1405中获得的轻负载发送功率(Ptr_light)、轻负载校准值(Prec_light)、第一连接负载发送功率(Ptr_connected(1))和第一连接负载校准值(Prec_connected(1))被称为功率校准数据。可以通过功率校准数据来推导或设置功率传输特性。推导出的功率传输特性可以被称为校准曲线。在本说明书通篇，计算或推导或设置功率传输特性的操作或推导或设置或计算校准曲线的操作被广泛地称为功率校准。在该实施方式中，在功率传输阶段的开始执行的功率校准被称为初始功率校准。因此，无线功率发送机在发送ACK时使用RP1和RP2执行初始功率校准。
图18是根据实施方式的功率传输特性或校准曲线。
参照图18，当功率校准数据(轻负载发送功率(Ptr_light)、轻负载校准值(Prec_light)、第一连接负载发送功率(Ptr_connected(1))以及第一连接负载校准值(Prec_connected(1))被按由一对发送功率和接收功率构成的坐标(x，y)的形式表示时，一个是在轻负载状况下的第一坐标(Ptr_light,Prec_light)而另一个是在第一连接负载状况下的第二坐标(Ptr_connected(1),Prec_connected(1))。
如果通过基于第一坐标和第二坐标的线性插值来表示该曲线图，则可以推导如图18中所示的功率传输特性或校准曲线。功率传输特性(或校准曲线)为梯度a并且y轴偏移由b设置。这里，a是第一校准常数并且b可以被称为第二校准常数。
推导校准常数a和b的处理被如下地表示。
[式1]
[式2]
由于根据图18的功率传输特性(或校准曲线)是使用根据两种负载状况的两个坐标推导出的，因此这也可以被称为2点校准。
此外，功率校准在功率校准数据的范围(即，在其中发送功率Ptr为Ptr_light≤Ptr≤Ptr_connected(1)的范围)内是有效的。即，当第一连接负载发送功率被用作用于功率校准的功率校准数据时，对应的功率校准可以在小于或等于第一连接负载发送功率的范围内有效，并且大于第一连接负载发送功率的范围(例如，Ptr_connected(1)<Ptr的范围)内可以不是有效的。当无线功率发送机通过外推校准曲线未涵盖的范围来执行功率校准时，可能造成错误检测或未检测到异物。
返回参照图16，无线功率接收机改变连接负载(S1410)。连接负载的变化可以包括连接负载的增加或减少。连接负载的变化可以意味着与先前的连接负载相比，无线功率接收机的目标整流电压(目标Vrec)或目标功率增大或减小。连接负载变化的情形可以包括无线功率接收机使用多个负载步长以达到目标功率的情况。当连接负载变化时，先前设置的功率传输特性的至少一部分可以变化，或者可以在保持先前设置的功率传输特性的同时设置附加功率传输特性。例如，如果发送功率Ptr由于连接负载的增加而增加到Ptr_connected(1)＜Ptr的范围，则图18的功率传输特性不能涵盖这种情形。
因此，需要附加的功率校准数据来反映功率校准时连接负载的变化状态。为此目的，无线功率接收机在第二连接负载状况下从无线功率发送机接收并测量第二连接负载发送功率(Ptr_connected(2))，然后将指示第二连接负载校准值(Prec_connected(2))的第三接收功率分组发送到无线功率发送机(S1415)。当在步骤S1410中无线功率发送机以ACK响应第二接收功率分组RP/2时，可以不允许无线功率接收机的附加RP/2发送。然而，为了改善基于功率损耗的异物检测功能，可以取消对功率校准的定时的限制，并且可能需要两个或更多个点的多点功率校准，因此，可以允许如步骤S1415中的第三接收功率分组的发送。
步骤S1415还可以包括其中无线功率接收机将模式字段设置为“010”(模式字段＝“010”)的步骤。当确认模式字段＝“010”时，无线功率发送机确认由第三接收功率分组指示的接收功率值是第二连接负载校准值(Prec_connected(2))。由于模式字段＝“010”，因此无线功率发送机可以得知需要进行附加功率校准。
为了执行功率校准，无线功率发送机可以将第二连接负载校准值(Prec_connected(2))存储在存储器中。
可以基于通过在步骤S1400至S1415中获得的功率校准数据来推导或设置功率传输特性。图19示出了表示通过内插技术推导出的功率传输特性的曲线图。
图19是根据另一实施方式的功率传输特性或校准曲线。
参照图19，当功率校准数据(轻负载发送功率(Ptr_light)、轻负载校准值(Prec_light)、第一连接负载发送功率(Ptr_connected(1))、第一连接负载校准值(Prec_connected(1))、第二连接负载发送功率(Ptr_connected(2))和第二连接负载校准值(Prec_connected(2))被按由一对发送功率和接收功率组成的坐标(x，y)的形式表示时，可以获得第一坐标(Ptr_light,Prec_light)、第二坐标(Ptr_connected(1),Prec_connected(1))和第三坐标(Ptr_connected(2),Prec_connected(2))。
当基于第一坐标至第三坐标通过线性内插绘制曲线图时，可以推导出每个区段具有不同梯度的功率传输特性或校准曲线，如图19中例示的。为了便于描述，假定第一坐标至第三坐标分别是(x0，y0)、(x1，y1)和(x2，y2)。
第一区段(x0至x1)中的功率传输特性(或校准曲线)具有梯度a0，并且通过b0来推导y轴偏移。另外，第二区段(x1至x2)中的功率传输特性(或校准曲线)具有梯度a1，并且通过b1来推导y轴偏移。推导校准常数a0、b0、a1和b1的过程被如下地表示。
[式3]
[式4]
[式5]
[式6]
由于根据图19的功率传输特性(或校准曲线)是使用基于三种负载状况的三个坐标推导出的，因此这也可以被称为3点校准或多重校准。
当比较图19与图18时，可以看出，与2点校准相比，3点校准的校准范围增加至Ptr_connected(2)。因此，即使在发送功率为Ptr_connected(2)＜Ptr≤Ptr_connected(2)的区段中，也能够检测异物。
此后，当针对由无线功率发送机所发送的功率Ptransmitted无线功率接收机接收到指示正常值的接收功率分组Preceived(即，模式字段＝“000”b)而不再是与功率校准相关的接收功率分组(即，模式字段＝“001”b或“010b”)时(S1420)，无线功率发送机终止功率校准并且基于发送功率Ptransmitted和接收功率Preceived来执行FOD(S1425)。例如，步骤S1425可以包括其中无线功率发送机根据图20基于功率损耗来执行FOD的步骤。
尽管在附图中未示出，但是无线功率发送机响应于与功率校准相关的接收功率分组的接收而向无线功率接收机发送ACK或NAK。
具体地，无线功率发送机可以重复向无线功率接收机发送NAK的操作，直到在目标操作点处实现控制为止。
例如，根据图16的实施方式，在无线功率接收机将第一接收功率分组发送到无线功率发送机之后(S1400)，当接收到NAK时，无线功率接收机可以在改变操作点的同时将控制误差分组发送到无线功率发送机。当实现对目标操作点的控制时，无线功率发送机可以向无线功率接收机发送ACK。从无线功率发送机的立场来看，无线功率发送机基于接收到的控制误差分组来确定是否在无线功率接收机的稳定状态下发送第一接收功率分组。即，当确定无线功率接收机不稳定时，无线功率发送机发送针对第一接收功率分组的NAK，并且当通过改变操作点来实现到目标操作点的控制时，无线功率发送机向无线功率接收机发送ACK。
当响应于第一接收功率分组而接收到ACK时，无线功率接收机将第二接收功率分组发送到无线功率发送机(S1405)。通过将接收功率分组之间的控制误差分组发送到无线功率发送机，无线功率接收机可以将无线功率接收机的操作点偏离目标操作点的程度告知无线功率发送机。每当无线功率接收机响应于第二接收功率分组而接收到NAK时，重复进行该操作，并且当无线功率发送机实现到目标操作点的控制时，该操作在无线功率发送机向无线功率接收机发送ACK时最终终止。
此后，由于连接负载的变化(S1410)，导致无线功率接收机可以将第三接收功率分组发送到无线功率发送机(S1415)，并且将控制误差分组发送到无线功率发送机。每当无线功率接收机响应于第二接收功率分组而接收到NAK时，重复进行该操作，然后，当无线功率发送机实现到目标操作点的控制并且向无线功率接收机发送ACK时，无线功率发送机终止功率校准。
此后，当无线功率接收机接收到指示正常值(即，模式字段＝“000”b)的接收功率分组Preceived而不再是与功率校准相关的接收功率分组(即，模式字段＝“001”b或“010b”)时(S1420)，无线功率发送机基于功率校准来校准Preceived，计算功率损耗，并且基于功率损耗来执行FOD(S1425)。
此外，另一实施方式包括用于执行与认证过程关联的功率校准的无线功率发送机和方法以及无线功率接收机和方法。
作为示例，支持认证的无线功率接收机可以根据是否认证了无线功率发送机或通过认证执行步骤来自适应地执行功率校准。
例如，本实施方式包括无线功率接收机和方法，该方法包括以下步骤：在进入初始功率传输阶段时使用与基本功率配置文件(BPP或5V)对应的连接负载执行功率校准的步骤；验证无线功率发送机支持经认证(即，Qi认证)的扩展功率配置文件(EPP或5W或更高)的步骤；当作为验证的结果成功执行了认证时约定签订具有所期望的目标功率值(即，8W或15W)的功率传输的合约的步骤；以及在连接负载状况下将关于功率校准的接收功率分组发送到无线功率发送机的步骤。
因此，无线功率发送机受到控制，以执行附加的功率校准。这里，可以在重新协商阶段中执行具有所期望的目标功率值(即，8W或15W)的功率传输的签约的步骤。当在轻负载状况下接收到接收功率分组RP/1或者在连接负载状况下接收到接收功率分组RP/2时，无线功率发送机可以通过在参照控制误差分组值实现到目标操作点的控制时发送针对RP(1)或RP(2)的ACK信号来告知无线功率接收机已经正常执行了功率校准操作。
图20是例示了根据实施方式的异物检测方法的流程图。
参照图20，无线功率发送机将发送功率Ptransmitted与功率校准数据x0、x1和x2进行比较，以确定发送功率属于哪个校准区段(S1800、S1820)。如果在x0和x1之间存在发送功率Ptransmitted(S1800)，则无线功率发送机使用校准常数a0和b0来计算校准后的发送功率值Pcalibrated(S1805)。如果在x1和x2之间存在发送功率Ptransmitted(S1820)，则无线功率发送机使用校准常数a1和b1来计算校准后的发送功率值Pcalibrated(S1825)。
当计算出校准后的发送功率值Ptransmitted时，无线功率发送机用校准后的发送功率值Ptransmitted与接收到的功率Preceived之间的差值来计算功率损耗Ploss(S1810)。另外，无线功率发送机基于功率损耗Ploss检测异物(S1815)。
由于校准范围增加，因此可以校准更宽的功率值范围，并且由于校准的可靠性增加，所以基于功率损耗的异物检测的可靠性也可以提高。
本实施方式描述了连续发送和接收与功率校准相关的三个接收功率分组的情况，但是本公开不限于以上实施方式。即，本公开的实施方式还可以包括以下情况：根据改变连接负载的次数或多个负载步长的数目，连续地发送和接收更多与功率校准相关的接收功率分组(例如，用于功率校准计算的接收功率分组RP/1和RP/2)。
另外，本实施方式包括以下操作：如果无线功率接收机的负载在功率传输阶段中改变，则在功率传输阶段期间执行功率校准。即，在步骤S1400至S1425中，无线功率发送机和无线功率接收机正在功率传输阶段中操作，并且无线功率发送机可以连续地发送无线功率。
根据图16至图20的实施方式中的无线功率发送机对应于图1至图15中公开的无线功率发送装置、无线功率发送机或功率发送部。因此，通过图1至图15中的无线功率发送机的部件中的一个或两个或更多个的组合来实现该实施方式中的无线功率发送机的操作。例如，在该实施方式中，可以通过功率转换单元110来执行发送无线功率的操作。另外，在本实施方式中，可以由通信/控制单元120执行接收接收功率分组的操作、执行功率校准的操作、推导或计算功率传输特性的操作、执行FOD的操作等。
另外，根据图16至图20的实施方式中的无线功率接收机对应于图1至图15中公开的无线功率接收装置、无线功率接收机或功率接收部。因此，通过图1至图15中的无线功率接收机的部件中的一个或两个或更多个的组合来实现该实施方式中的无线功率接收机的操作。例如，在该实施方式中，可以通过功率拾取单元210来执行接收无线功率的操作。另外，在该实施方式中，可以由通信/控制单元220执行生成和发送接收功率分组的操作、执行功率校准的操作、执行FOD的操作等。
图21是例示了根据另一实施方式的执行功率校准和异物检测的方法的流程图。该实施方式涉及在重新协商阶段之后再次执行功率校准的功率重新校准。
参照图21，协商步骤中的无线功率发送机与无线功率接收机建立初始基本功率合约(例如，5W)，并且当功率传输阶段开始时，无线功率发送机和无线功率接收机执行功率校准(S1900)。这里，功率校准可以包括根据图16至图20中描述的实施方式的功率校准。
一方面，根据步骤S1900的功率校准包括无线功率接收机将与功率校准相关的多个接收功率分组发送到无线功率发送机的步骤以及无线功率发送机使用根据多个接收功率分组的功率校准数据来执行多重校准的步骤。作为示例，当多个接收功率分组是两个接收功率分组时，多重校准可以是两点校准。在两点校准的情况下，根据步骤S1900推导出的校准曲线或功率传输特性可以如图18中所示。作为另一示例，当多个接收功率分组是三个接收功率分组时，多重校准可以是三点校准。在三点校准的情况下，根据步骤S1900推导出的校准曲线或功率传输特性可以如图19中所示。
无线功率接收机将具有被设置为“000”b或“100”b(正常值)的模式字段的第一接收功率分组发送到无线功率发送机(S1905)。无线功率发送机基于第一接收功率分组来执行FOD，以检查是否存在异物(S1910)，并且如果未检测到异物，则无线功率发送机将针对第一接收功率分组的ACK响应发送到无线功率接收机(S1915)。如果基于ACK响应确定不存在异物，则无线功率接收机向无线功率发送机发送重新协商分组(S1920)。在一方面，支持认证的无线功率接收机可以对支持认证的无线功率发送机执行验证，以确定无线功率发送机是否已经被认证，并且如果无线功率发送机已经被认证，则请求重新协商。通过发送重新协商分组，无线功率接收机请求重新协商以更新现有的功率合约(例如，增加至更高功率)。这里，可以用比现有功率高的更高所需功率(GP)(即，大于5W)来更新功率合约。
在重新协商阶段之后，无线功率接收机将具有被设置为“010”b的模式字段的第二接收功率分组发送到无线功率发送机(S1925)。即，第二接收功率分组与功率调节相关，并且在接收到第二接收功率分组后，无线功率发送机可以在通过重新协商而更新的请求功率(或目标功率)下再次执行功率调节。
当确认模式字段＝“010”时，无线功率发送机可以将由第二接收功率分组指示的接收功率值存储在存储器中并且执行功率校准。通过功率校准，例如，可以推导如图19中所示的功率传输特性(或校准曲线)。即，当通过功率校准的功率校准数据(轻负载发送功率(Ptr_light)、轻负载校准值(Prec_light)、第一连接负载发送功率(Ptr_connected(1))、第一连接负载校准值(Prec_connected(1))、第二连接负载发送功率(Ptr_connected(2))和第二连接负载校准值(Prec_connected(2))被按由一对发送功率和接收功率构成的坐标(x，y)的形式表示时，可以推导第一坐标(Ptr_light,Prec_light)、第二坐标(Ptr_connected(1),Prec_connected(1))和第三坐标(Ptr_connected(2),Prec_connected(2))，并且可以如图19中所示地推导每个区段的梯度不同的功率传输特性或校准曲线。
此外，可以重复地执行S1920和S1925。
此后，当针对由无线功率发送机所发送的功率Ptransmitted无线功率接收机接收到指示正常值的接收功率分组(即，模式字段＝“000”b)而不再是与功率校准相关的接收功率分组(即，模式字段＝“001”b或“010b”)时(S1930)，无线功率发送机基于发送功率Ptransmitted和接收功率Preceived来执行FOD(S1935)。例如，步骤S1935可以包括其中无线功率发送机根据图20基于功率损耗来执行FOD的步骤。
此外，另一实施方式包括用于执行与认证过程关联的功率校准的无线功率发送机和方法以及无线功率接收机和方法。
作为示例，支持认证的无线功率接收机可以根据是否认证了无线功率发送机或通过认证执行步骤来自适应地执行功率校准。
例如，本实施方式包括无线功率接收机和方法，该方法包括以下步骤：在进入初始功率传输阶段时使用与基本功率配置文件(BPP或5V)对应的连接负载执行功率校准的步骤；验证无线功率发送机支持经认证(即，Qi认证)的扩展功率配置文件(EPP或5W或更高)的步骤；当作为验证的结果成功执行了认证时签订具有所期望的目标功率值(即，8W或15W)的功率传输的合约的步骤；以及在连接负载状况下将关于功率校准的接收功率分组发送到无线功率发送机的步骤。
因此，无线功率发送机受到控制，以执行附加的功率校准。这里，可以在重新协商阶段中执行签订具有目标功率值(即，8W或15W)的功率传输的合约的步骤。当在轻负载状况下接收到接收功率分组RP/1或者在连接负载状况下接收到接收功率分组RP/2时，无线功率发送机可以通过在参照控制误差分组值实现到目标操作点的控制时发送针对RP(1)或RP(2)的ACK信号来告知无线功率接收机功率校准操作已经被正常执行。
根据图21的实施方式中的无线功率发送机对应于图1至图15中公开的无线功率发送装置、无线功率发送机或功率发送部。因此，通过图1至图15中的无线功率发送机的部件中的一个或两个或更多个的组合来实现该实施方式中的无线功率发送机的操作。例如，在该实施方式中，可以由功率转换单元110来执行发送无线功率的操作。另外，在本实施方式中，可以由通信/控制单元120执行接收接收功率分组的操作、执行功率校准的操作、推导或计算功率传输特性的操作、执行FOD的操作等。
另外，根据图21的实施方式中的无线功率接收机对应于图1至图15中公开的无线功率接收装置、无线功率接收机或功率接收部。因此，通过图1至图15中的无线功率接收机的部件中的一个或两个或更多个的组合来实现该实施方式中的无线功率接收机的操作。例如，在该实施方式中，可以由功率拾取单元210来执行接收无线功率的操作。另外，在该实施方式中，可以由通信/控制单元220执行生成和发送接收功率分组的操作、执行功率校准的操作、执行FOD的操作等。
如上所述，当进入功率传输阶段时，无线功率发送机和无线功率接收机使用RP/1和RP/2执行初始功率校准。此后，当无线功率接收机将负载功率增加到RP/2或更大时，可以执行附加的功率校准。然而，当无线功率发送机支持附加功率校准模式(例如，WPC版本1.3或更高版本)时，无线功率接收机可以将用于附加功率校准的RP/2分组发送到无线功率发送机。这里，可以由无线功率发送机支持的标准的版本号来确认无线功率发送机是否支持附加功率校准。例如，WPC Qi无线功率发送机可能仅在1.3版本或更高版本中支持附加功率校准。此外，关于支持更高版本(例如，WPC版本1.3或更高版本)的无线功率发送机，无线功率接收机可以指示如表5中所示的RP/3，并且发送该RP/3以将用于附加功率校准的RP/2分组与现有RP/2区分开。
由于耦合变化和/或异物插入而引起的功率校准(1)
可以按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机的位置。另外，无线功率接收机的位置的改变造成无线功率发送机与无线功率接收机之间的耦合的变化。例如，如果尽管增加了发送功率但接收功率却没有增加，则这可能是由于耦合变化或异物插入引起的。另选地，在控制误差(CE)收敛到0之后，如果尽管无意改变无线功率接收机的负载但是CE突然改变，则这可能是由于耦合变化或异物插入引起的。无线功率发送机不能在功率传输阶段中将异物插入与耦合变化区分开。当无线功率发送机检测到与耦合变化或异物插入相关的现象时，无线功率发送机可以从头开始重新开始整个异物检测过程。
当耦合变化时，现有的功率校准将不再有效，因为轻负载/连接负载下的功率传输特性取决于特定耦合状况。换句话说，如果耦合状况变化，则在特定耦合状况下推导出的功率传输特性不再有效。
下文中，将更详细地描述检测耦合变化和/或异物插入的方法以及根据耦合变化和/或异物插入重新执行FOD和/或执行功率校准的方法。下文中，为了便于描述，耦合变化和/或异物的插入将被统称为耦合变化。图22是例示了根据本实施方式的无线功率发送机和无线功率接收机的操作的流程图。
图22是例示了根据实施方式的基于耦合变化的无线功率发送机和无线功率接收机的操作的流程图。
参照图22，无线功率发送机在功率传输阶段中将无线功率发送到无线功率接收机(S2000)。在功率传输阶段中，无线功率接收机将接收功率分组(RPP)和控制误差分组(CEP)发送到无线功率发送机(S2005)。
无线功率发送机监视关于在功率传输阶段中发送的功率的信息和/或从无线功率接收机接收的信息(或分组)，并且基于监视结果来检测耦合变化的发生(S2010)。
作为示例，如果即使接收功率不增加发送功率(Ptransmitted)也增加，则无线功率发送机可以确定已经发生了耦合变化事件或者已经插入了异物。
作为另一示例，在控制误差(CE)收敛至几乎0之后，如果在接收到RP/0时尽管在无线功率接收机中没有有意的负载变化但是CE快速变化，则无线功率发送机可以确定已经发生了耦合变化事件或者已经插入了异物。这里，无线功率发送机可以通过接收功率分组(RPP)的模式字段来确定CE的变化是否是由于无线功率接收机的负载状况的有意变化引起的。即，无线功率发送机可以基于CEP和RPP来确定是否发生了耦合变化事件。
当在步骤S2010中检测到耦合变化(或异物插入)时，无线功率发送机再次执行整个FOD过程(基于Q因子的FOD和APLD)，以检测异物或执行功率校准。这里，功率校准包括更新在耦合变化之前设置的功率校准的操作。
无线功率发送机可以响应于在步骤S2005中接收到的接收功率分组而执行向无线功率接收机发送特定位模式响应的操作，以便告知无线功率接收机已经发生了耦合变化(S2015)。
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ATN(注意)或RFC(通信请求)。通过将位模式响应设置为特定的位值并将其发送到无线功率接收机，无线功率发送机可以请求无线功率接收机发送DSR(轮询)分组，请求无线功率接收机发送功率相关分组，吸引无线功率接收机的注意，请求无线功率接收机发送特定的分组(例如，EPT分组)，或者提供对从无线功率接收机接收到的分组的响应。这里，功率相关分组可以是EPT分组或重新乒发起分组。当功率相关分组是EPT分组时，EPT分组可以包括EPT/rst(0x0B)。
作为示例，可以由位模式“11111111”指示表明请求批准的ACK响应，可以由位模式“00000000”指示表明拒绝请求的NAK响应，并且可以通过位模式“01010101”指示表明不可识别或无效的请求的ND响应。另外，除了为以上ACK/NAK/ND响应定义的位模式之外，ATN可以由各种8位大小的位模式来定义。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机存在将由无线功率发送机发送的消息，因此无线功率接收机在接收到ATN位模式响应后向无线功率发送机发送DSR(轮询)分组，以专门识别无线功率发送机是为了什么原因发送ATN位模式响应(S2020)。
在这种情况下，无线功率发送机通过响应于DSR(轮询)分组而将功率相关请求分组发送到无线功率接收机来引起重新乒或功率传输中断(EPT)(S2025)。这将根据耦合变化再次执行功率校准。步骤S2025对应于无线功率发送机向无线功率接收机请求的使得无线功率接收机停止重新乒或功率传输的操作。作为示例，功率相关请求分组是由无线功率发送机向无线功率接收机发送的分组，并且也可以被称为结束功率传输请求(EPTR)分组。在一方面，结束功率传输请求分组可以具有与无线功率接收机发送到无线功率发送机的结束功率传输(EPT)分组相同的结构。例如，结束功率传输请求分组可以指示以下值。
0x00―EPT/nul―如果没有其他代码合适，则使用。
0x01―EPT/cc―充电完成；用于指示电池已充满。
0x02--EPT/if―内部故障；如果已经遇到内部逻辑错误，则使用。
0x03―EPT/ot―过温；如果(例如)电池温度超过极限，则使用。
0x04―EPT/ov―过电压；如果电压超过极限，则使用。
0x05―EPT/oc―过电流；如果电流超过极限，则使用。
0x06―EPT/bf―电池故障；如果不能进行电池充电，则使用。
0x08―EPT/nr―无响应；如果不能达到目标操作点，则使用。
0x0A―EPT/an―中止协商；如果不能协商合适的功率传输合约，则使用。
0x0B―EPT/rst―重新启动；用于重新启动功率传输。
0x0C-EPT/rep―重新乒；用于在指定的延迟(重新乒延迟)之后重新启动功率传输。
这里，本实施方式中的结束功率传输请求分组的值可以指示重新启动或重新乒。由于重新乒或功率传输停止的发起方是无线功率接收机，因此无线功率发送机不可以在没有无线功率接收机许可的情况下任意进入重新乒或者功率传输停止，因此如在步骤S2025中那样，预确定地执行向作为重新乒或功率传输停止的发起方的无线功率接收机请求重新乒或功率传输停止的处理。
接收到重新乒或功率相关分组的请求的无线功率接收机响应于功率相关请求分组而向无线功率发送机发送ACK(S2030)，并且将功率相关分组发送到无线功率发送机(S2035)。这里，功率相关分组可以被称为重新乒发起分组。作为示例，功率相关分组可以是结束功率传输(EPT)分组，并且EPT分组可以被设置为指示重新乒的值(例如，“0x0D”或“0x0C”)或指示重新启动功率传输的值(例如，“0x0B”)。可以在特定的预定重新乒延迟之后执行重新乒。这里，可以通过例如协商步骤中的重新乒时间(或延迟)分组来设置重新乒延迟值(例如，当EPT分组的值为“0x0C”时)。另选地，尽管由重新乒时间(或延迟)分组预设了特定的重新乒延迟时间，但可以在协商步骤期间立即执行重新乒(例如，在EPT分组的值＝“0x0D”或“0x0E”的情况下)。
当接收到功率相关分组时，无线功率发送机根据由功率相关分组指示的值来重置无线功率接收机并且再次执行Q测量和FOD(S2040)。在步骤S2040的处理期间，尽管没有向无线功率接收机供应无线功率，但无线功率接收机可以指示它正在用户接口上充电。步骤S2040中的FOD可以对应于功率传输之前的FOD操作。如果在步骤S2035中无线功率发送机无法在一定时间内接收到功率相关分组，则无线功率发送机可以重置无线功率接收机并再次执行整个FOD过程。
在这种情况下，无线功率发送机可以抑制在选择步骤中发送模拟乒信号的步骤以及检测和识别无线功率接收机的步骤(这里可以输出指示检测/识别的蜂鸣信号)。
这里，可以再次执行功率校准。在这种情况下，在本实施方式中，无线功率发送机可以包括再次通过Q测量和新的功率校准来执行FOD的步骤。这种情况下的新功率校准可以包括图16至图21的实施方式中描述的功率校准。无线功率发送机的新功率校准可以包括根据图16至图21的实施方式的无线功率发送机的功率校准操作，并且无线功率接收机的新功率校准可以包括根据图16至图21的实施方式的无线功率接收机的功率校准操作。因此，根据耦合变化的附加功率校准完成，并且可以推导出诸如根据新功率校准而校准的发送功率值和/或校准的接收功率值这样的功率校准数据。
根据图22的实施方式中的无线功率发送机对应于图1至图15中公开的无线功率发送装置、无线功率发送机或功率发送部。因此，通过图1至图15中的无线功率发送机的部件中的一个或两个或更多个的组合来实现该实施方式中的无线功率发送机的操作。例如，在本实施方式中，可以由功率转换单元110执行根据步骤S2000的在功率传输阶段中向无线功率接收机发送无线功率的操作。另外，可以由通信/控制单元120来执行根据步骤S2005的接收RPP、CEP等的操作、根据步骤S2010的检测耦合变化的操作、根据步骤S2025的发送功率相关请求分组的操作、根据步骤S2035的接收功率相关分组的操作以及根据S2040的执行Q测量和FOD的操作。
另外，根据图22的实施方式中的无线功率接收机对应于图1至图15中公开的无线功率接收装置、无线功率接收机或功率接收部。因此，通过图1至图15中的无线功率接收机的部件中的一个或两个或更多个的组合来实现该实施方式中的无线功率接收机的操作。例如，在该实施方式中，可以由功率拾取单元210执行根据步骤S2000的在功率传输阶段中从无线功率发送机接收无线功率的操作。另外，可以由通信/控制单元220来执行根据步骤S2005的生成和发送诸如RPP、CEP等这样的分组的操作、根据步骤S2010的检测耦合变化的操作、根据步骤S2025的接收功率相关请求分组的操作以及根据步骤S2035的生成和发送功率相关分组的操作。
根据图22的功率校准方法是无线功率接收机是重新乒发起方的情况的示例。然而，下文中，对于瞬时重新乒，无线功率发送机可以是重新乒的发起方。因此，下文中，公开了当重新乒的发起方是无线功率发送机时校准功率的方法。
图23是例示了根据另一实施方式的基于耦合变化的功率校准方法的流程图。
参照图23，步骤S2100至S2120分别与步骤S2000至S2020相同。然而，在图23的实施方式中，由于无线功率发送机是重新乒的发起方，因此无线功率发送机将功率相关分组而非功率相关请求分组发送到无线功率接收机(S2125)，并且从无线功率接收机接收ACK(S2130)以进入功率校准阶段。步骤S2125中的功率相关分组是例如1字节(8位)，并且可以具有如图24中所示的重新乒分组的格式。
图24示出了根据示例的重新乒分组的格式。
参照图24，重新乒分组可以具有包括2位的保留位和指示重新乒时间信息的字段(例如，6位)的分组结构。重新乒时间信息是从1到64的自然数，并且被用于计算重新乒时间Tre-ping。例如，重新乒时间可以是Tre-ping＝(重新乒时间信息)×0.2s。因此，重新乒时间为0.2s、0.4s、…、12.6s。当然，指示保留位的字段中所包括的位数和重新乒时间可以被进行各种修改。
返回参照图23，无线功率发送机可以再次执行整个FOD过程(基于Q因子的FOD和APLD)，以检测异物或执行功率校准(S2135)。步骤S2135中的FOD可以对应于功率传输之前的FOD操作。作为示例，重新执行FOD的过程包括无线功率发送机断开电源并且从Q测量重新开始直至数字乒步骤的过程。作为另一示例，功率校准包括更新在耦合变化之前设置的功率校准的操作。
在执行重新乒时，无线功率发送机可以抑制选择步骤中的发送模拟乒信号的步骤以及检测和识别无线功率接收机的步骤(这里可以输出指示检测/识别的蜂鸣信号)。
如果无线功率接收机早于或晚于重新乒时间接收到数字乒信号，则这可能指示放置在无线功率发送机上的无线功率接收机已经被用户替换。因此，无线功率接收机可以执行默认的UX(向用户指示蜂鸣信号或开始无线充电的消息)。
根据图23的实施方式中的无线功率发送机对应于图1至图15中公开的无线功率发送装置、无线功率发送机或功率发送部。因此，通过图1至图15中的无线功率发送机的部件中的一个或两个或更多个的组合来实现该实施方式中的无线功率发送机的操作。例如，在本实施方式中，可以由功率转换单元110执行根据步骤S2100的在功率传输阶段中向无线功率接收机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S2105的接收RPP、CEP等的操作、根据步骤S2110的检测耦合变化和/或异物插入的操作、根据步骤S2115的生成和发送位模式响应的操作、根据步骤S2120的接收DSR分组的操作、根据步骤S2125的发送功率相关分组的操作、根据步骤S2130的接收ACK响应的操作以及根据步骤S2135的执行Q测量和FOD或执行功率校准的操作。
另外，根据图23的实施方式中的无线功率接收机对应于图1至图15中公开的无线功率接收装置、无线功率接收机或功率接收部。因此，通过图1至图15中的无线功率接收机的部件中的一个或两个或更多个的组合来实现该实施方式中的无线功率接收机的操作。例如，在该实施方式中，可以由功率拾取单元210执行根据步骤S2100的在功率传输阶段中从无线功率发送机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S2105的生成并发送诸如RPP、CEP等这样的分组的操作、根据步骤S2115的接收位模式响应的操作、根据步骤S2120的生成和发送DSR分组的操作、根据步骤S2125的接收功率相关分组的操作以及根据步骤S2130的发送ACK的操作。
由于负载变化引起的功率校准(2)：使用RP/3
图25是例示了根据实施方式的执行功率校准和FOD的方法的流程图。
参照图25，无线功率接收机在轻负载状况下从无线功率发送机接收并测量发送功率(下文中，被称为第一轻负载发送功率；Ptr_light)，并且将指示轻负载状况下的接收功率值的第一接收功率分组(RPP)发送到无线功率发送机(S2300)。第一接收功率分组可以具有例如图17的格式。另外，模式字段指示用于解释接收功率值的方法，并且在表5中示出了该模式字段的示例。
[表5]
模式 指示内容
“000” 正常值；请求响应
“001” 轻负载校准值；请求响应
“010” 连接负载校准值；请求响应
“011” 多点连接负载校准值；请求响应
“100” 正常值；不请求响应
参照表5，模式字段＝“000”指示接收功率值是正常功率值(可以被指示为RP/0)，并且模式字段＝“001”、“010”和“011”可以指示接收功率分组与功率校准相关(可以分别用RP/1、RP/2和RP/3表示)。即，无线功率接收机可以通过将具有模式字段＝“001”、“010”或“011”的接收功率分组发送到无线功率发送机来指示功率校准。具体地，如果模式字段＝“001”(即，RP/1)，则接收功率分组可以指示当无线功率接收机处于轻负载状况时由无线功率接收机接收到的功率值(下文中，被称为轻负载校准值Prec_light)。另外，如果模式字段＝“010”(即，RP/2)，则接收功率分组可以指示当无线功率接收机处于连接负载状况时由无线功率接收机接收到的功率值(下文中，被称为连接负载校准值Prec_connected)。另外，如果模式字段＝“011”(即，RP/3)，则可以指示接收功率分组与多点连接负载校准值相关。轻负载状况可以是指负载(例如，电池)未电连接到无线功率接收机的状况，并且连接负载状况可以是指负载连接到无线功率接收机的状况。
当进入功率传输阶段时，无线功率发送机和无线功率接收机使用RP/1和RP/2执行初始功率校准。此后，当无线功率接收机将负载功率增加到RP/2或更大时，需要进行附加的功率校准。因此，无线功率接收机将RP/3发送到无线功率发送机，使得无线功率发送机可以执行附加功率校准。
这里，当无线功率发送机支持附加功率校准模式(例如，WPC版本1.3或更高版本)时，无线功率接收机可以将用于附加功率校准的RP/3分组发送到无线功率发送机。可以例如通过无线功率发送机支持的标准的版本号来确认无线功率发送机是否支持附加的功率校准。即，WPC Qi无线功率发送机可能仅在1.3版本或更高版本中支持附加功率校准。
返回参照图25，由于第一接收功率分组指示在轻负载状况下测得的接收功率值(即，轻负载校准值Prec_light)，因此第一接收功率分组的模式字段是“001”(即，RP/1)。因此，步骤S2300还可以包括其中无线功率接收机设置模式字段＝“001”的步骤。当确认模式字段＝“010”时，无线功率发送机识别出由第二接收功率分组指示的接收功率值是轻负载校准值(Prec_light)。无线功率发送机可以将轻负载校准值(Prec_light)存储在存储器中，以执行功率校准。尽管未示出，但是无线功率发送机可以响应于第一接收功率分组而向无线功率接收机发送ACK或NAK。另外，第一接收功率分组可以被多次或连续地发送。在这种情况下，可以将连续发送的第一接收功率分组(即，RP/1)当作一个接收功率分组(即，单个RP/1)对待。
在一方面，当接收到RP/1时，无线功率发送机发送NAK，直到无线功率接收机(在监视CE值时)稳定地达到对应的功率水平，并且当功率水平得以稳定时，无线功率发送机发送ACK并且取次时的RP1值。
无线功率接收机在第一连接负载状况下从无线功率发送机接收第一连接负载发送功率(Ptr_connected(1))并进行测量，然后将指示第一连接负载校准值(Prec_connected(1))的第二接收功率分组(即，RP/2)发送到无线功率发送机(S2305)。
步骤S2305还可以包括其中无线功率接收机设置模式字段＝“010”的步骤。当确认模式字段＝“010”时，无线功率发送机识别出由第二接收功率分组指示的接收功率值是第一连接负载校准值(Prec_connected(1))。无线功率发送机可以将第一连接负载校准值(Prec_connected(1))存储在存储器中，以执行功率校准。
例如，可以基于RP/1和RP/2来推导根据图18和式1至2的功率传输特性或校准曲线。
无线功率接收机改变连接负载(S2310)。连接负载的变化可以包括连接负载的增加或减少。连接负载的变化可以意味着与先前的连接负载相比，无线功率接收机的目标整流电压(目标Vrec)或目标功率增大或减小。连接负载变化的情形可以包括无线功率接收机使用多个负载步长以达到目标功率的情况。当连接负载变化时，先前设置的功率传输特性的至少一部分可以变化，或者可以在保持先前设置的功率传输特性的同时设置附加功率传输特性。例如，如果发送功率Ptr由于连接负载的增加而增加到Ptr_connected(1)＜Ptr的范围，则图18的功率传输特性不能涵盖这种情形。
因此，为了反映在功率校准中连接负载改变的状态并改善FOD性能，无线功率发送机和/或无线功率接收机执行多点功率校准。为此目的，无线功率接收机在第二连接负载状况下从无线功率发送机接收第二连接负载发送功率(Ptr_connected(2))并进行测量，然后将指示第二连接负载校准值(Prec_connected(2))的第三接收功率分组RP/3发送到无线功率发送机(S2315)。当在步骤S2310中无线功率发送机以ACK响应第二接收功率分组RP/2时，可以不允许无线功率接收机的附加RP/2发送。然而，为了改善基于功率损耗的异物检测功能，可以取消对功率校准的定时的限制，并且可能需要两个或更多个点的多点功率校准，因此，可以允许如步骤S2325中的第三接收功率分组的发送。
步骤S2325还可以包括其中无线功率接收机将模式字段设置为“011”(模式字段＝“011”)的步骤。当确认模式字段＝“011”时，无线功率发送机识别出由第三接收功率分组指示的接收功率值是多点校准值(Prec_connected(2))。由于模式字段＝“011”，因此无线功率发送机可能得知需要进行附加功率校准。
作为与RP/3的发送定时相关的示例，可以在无线功率接收机逐步提高目标负载功率的任何时间执行RP/3的发送。即，在功率传输阶段开始时基于RP/1和RP/2执行初始功率校准(根据步骤S2300至S2310)，并且在初始功率校准之后，可以在无线功率接收机逐渐逐步提高目标负载功率的任何时间执行多点功率校准。
作为与RP/3的发送定时相关的另一示例，无线功率接收机可以在功率传输阶段中在多个RP/0之间或在多个RP/0与CEP之间发送RP/3。这里，可以在无线功率接收机逐步提高目标负载功率的任何时间执行RP/3的发送。
为了执行多点功率校准，无线功率发送机可以将第二连接负载校准值(Prec_connected(2))存储在存储器中。
基于通过步骤S2300、S2305和S2325获得的功率校准数据，可以推导或设置功率传输特性。可以例如在图19和式3至6中示出所推导出的功率传输特性。
关于无线功率发送机所发送的功率Ptransmitted，如果无线功率接收机接收到指示正常值(即，模式字段＝“000”b)的第四接收功率分组(即，RP/0)Preceived而不再是与功率校准相关的接收功率分组(即，模式字段＝“001”b或“010b”)(S2330)，则无线功率发送机完成功率校准并且基于发送功率Ptransmitted和接收功率Preceived来执行FOD(S2335)。例如，步骤S2335可以包括其中无线功率发送机根据图20基于功率损耗来执行FOD的步骤。
尽管未示出，但是无线功率发送机可以响应于RP/1、RP/2和RP/3而向无线功率接收机发送ACK或NAK。无线功率发送机可以重复向无线功率接收机发送NAK的操作，直到实现到目标操作点的控制为止。另外，无线功率接收机可以在包括RP/2、RP/2和RP/3的所有接收功率分组之间发送一个或更多个CE分组。
例如，根据图25的实施方式，无线功率接收机将第一接收功率分组RP/1发送到无线功率发送机(S2300)。然而，如果未达到对应的功率水平，则无线功率发送机将NAK发送到无线功率接收机。在这种情况下，无线功率发送机在改变操作点的同时检查从无线功率接收机发送的一个或更多个CE分组，并且确定无线功率接收机是否已经达到目标操作点。重复该处理(RP/1(NAK)-CE-CE-CE-CE-RP1(NAK)-CE-CE-CE)，并且当功率水平稳定时，无线功率发送机发送ACK并取此时的RP/1值作为功率校准数据。
当响应于第一接收功率分组RP/1而接收到ACK时，无线功率接收机将第二接收功率分组RP/2发送到无线功率发送机(S2305)。然而，如果未达到对应的功率水平，则无线功率发送机将NAK发送到无线功率接收机。在这种情况下，无线功率发送机在改变操作点的同时检查从无线功率接收机发送的一个或更多个CE分组，并且确定无线功率接收机是否已经达到目标操作点。重复该处理(RP/2(NAK)-CE-CE-CE-CE-RP2(NAK)-CE-CE-CE)，并且当功率水平稳定时，无线功率发送机发送ACK并取此时的RP/2值作为功率校准数据。
此后，无线功率接收机根据连接负载的变化将第三接收功率分组RP/3发送到无线功率发送机(S2310)(S2325)。然而，如果未达到对应的功率水平，则无线功率发送机将NAK发送到无线功率接收机。在这种情况下，无线功率发送机在改变操作点的同时检查从无线功率接收机发送的一个或更多个CE分组，并且确定无线功率接收机是否已经达到目标操作点。重复该处理(RP/3(NAK)-CE-CE-CE-CE-RP3(NAK)-CE-CE-CE)，并且当功率水平稳定时，无线功率发送机发送ACK并取此时的RP/3值作为功率校准数据。
此后，无线功率接收机接收到指示正常值(即，模式字段＝“000”b)的接收功率分组Preceived而不再是与功率校准相关的接收功率分组(即，模式字段＝“001”b或“010b”)(S2330)，无线功率发送机基于功率校准来校准Preceived，计算功率损耗，并且基于功率损耗来执行FOD(S2335)。
根据图25的实施方式中的无线功率发送机对应于图1至图15中公开的无线功率发送装置、无线功率发送机或功率发送部。因此，通过图1至图15中的无线功率发送机的部件中的一个或两个或更多个的组合来实现该实施方式中的无线功率发送机的操作。例如，以上实施方式中的无线功率发送机进行的ACK/NAK的发送、RP和CEP的接收和/或功率校准的处理可以由通信/控制单元120执行。
另外，根据图25的实施方式中的无线功率接收机对应于图1至图15中公开的无线功率接收装置、无线功率接收机或功率接收部。因此，通过图1至图15中的无线功率接收机的部件中的一个或两个或更多个的组合来实现该实施方式中的无线功率接收机的操作。例如，以上实施方式中的无线功率接收机进行的ACK/NAK的接收、RP和CEP的发送和/或功率校准的处理可以由通信/控制单元220执行。
本公开的另一实施方式包括用于执行与认证过程关联的功率校准的无线功率发送机和方法以及无线功率接收机和方法。即，可以与认证关联地执行多点功率校准。
作为示例，对没有认证功能的无线功率接收机执行多点功率校准的方法可以包括当无线功率发送机和无线功率接收机进入初始功率传输阶段时以中间功率水平(例如，基本功率配置文件(BPP或5W))使用RP/1和/或RP/2执行初始功率校准，由无线功率发送机以中间功率水平执行功率传输，以及在初始功率校准之后由无线功率接收机将RP/3分组连续发送到无线功率发送机，以分阶段将负载功率增加至目标负载功率。这里，无线功率接收机可以执行未校准的或经部分功率校准的FOD。另外，无线功率接收机可以在保持功率水平的同时发送RP/0。
作为另一示例，对没有认证功能的无线功率接收机执行多点功率校准的方法可以包括当无线功率发送机和无线功率接收机进入初始功率传输阶段时以中间功率水平(例如，基本功率配置文件(BPP或5W))使用RP/1和/或RP/2执行初始功率校准，由无线功率发送机以中间功率水平执行功率传输，在保持目标负载功率的同时由无线功率接收机将RP/0发送到无线功率发送机，以及由无线功率接收机在任何定时将RP/3分组发送到无线功率发送机，以分阶段增加负载功率。这里，无线功率接收机可以执行未校准的或经部分功率校准的FOD。
作为另一示例，对执行认证功能的无线功率接收机执行多点功率校准的方法包括当无线功率发送机和无线功率接收机进入初始功率传输阶段时以中间功率水平(例如，BPP或5W)基于RP/1和/或RP/2执行初始功率校准，在无线功率发送机和/或无线功率接收机以中间功率水平发送功率的同时执行认证，以及由无线功率接收机在成功完成认证之后将RP/3分组发送到无线功率发送机，以分阶段增加负载功率。这里，执行认证的步骤还可以包括验证是否支持经认证(即，Qi认证)的扩展功率配置文件(EPP或5W或更大)并且当作为验证结果成功执行了认证时以所期望的目标功率值(即，8W或15W)签订功率传输的合约。另外，无线功率接收机可以在认证期间将RP/0分组发送到无线功率发送机。
因此，无线功率发送机受到控制，以执行附加的功率校准。这里，可以在重新协商阶段中签订具有目标功率值(即，8W或15W)的功率传输的合约的步骤。即，在认证完成和重新协商阶段之后，无线功率接收机可以增加目标功率。在这种情况下，无线功率接收机通过将RP/3发送到无线功率发送机来执行附加功率校准。
由于耦合的变化和/或FOD而引起的功率校准(2)：使用EPT/fod
当无线功率发送机使用RP/0值执行FOD时，无线功率发送机没有清楚地区分由于实际异物插入而引起的变化与因用户移动无线功率接收机而引起的变化，因此无线功率发送机可以使用Q和谐振值重新执行FOD，从而只有当实际检测到异物时才停止功率传输。
因此，还需要在中途插入异物或耦合变化时通过重新进行功率传输前(pre-power)FOD来防止异物误检测的方法。可以基于结束功率传输(EPT)分组来执行该方法。
根据实施方式的用于执行FOD的方法包括由无线功率发送机和/或无线功率接收机监视RP/0和/或CEP，由无线功率发送机和/或无线功率接收机检测特定事件的发生，由无线功率接收机将用于FOD的EPT分组(EPT/fod)发送到无线功率发送机，并且由无线功率发送机基于EPT分组来执行FOD。
这里，特定事件包括例如在功率传输阶段期间有异物插入的情况或当无线功率接收机由于外部影响而移动时耦合变化的情况。
由无线功率接收机生成的用于FOD的EPT分组可以是例如EPT/fod或EPT/rst或EPT/rep((0x0B―EPT/rst―restart；用于重新启动功率传输/0x0C―EPT/rep―re-ping；用于在指定的延迟(重新乒延迟)之后重新启动功率传输)。用于FOD的EPT分组可以具有如图17中所示的结构，并且可以指示下表6中的值中的任一个。
[表6]
这里，EPT/fod可以指示功率传输前FOD和附加功率校准的原因。即，当从内部观察识别出功率传输之前的FOD和附加功率校准的必要性时，无线功率接收机可以使用EPT/fod值。作为示例，无线功率发送机可以使用校准后的功率值来确定怀疑有异物插入的情况，并且当接收功率值或操作点(例如，整流电压)值异常变化时，无线功率接收机可以怀疑有异物插入。
EPT/rst可以造成无线功率发送机和/或无线功率接收机由于重新启动而引起噪声，并且可能给用户带来不期望的体验。可以使用EPT/rep为用户提供更好的无线充电服务。即，无线功率接收机可以将EPT/rep分组发送到无线功率发送机。在这种情况下，无线功率发送机还可以包括在功率传输(功率传输前)之前测量Q因子并且通过新的功率校准来执行FOD。
如果无线功率接收机使用EPT/rep，则存在无线功率发送机不能确定功率传输前FOD所需的时间的问题。因此，有必要通过EPT分组的新代码来定义EPT/fod。另外，无线功率接收机将EPT/fod分组发送到无线功率发送机，使得无线功率发送机停止功率传输并且执行功率传输前FOD。如同EPT/rep分组，EPT/fod分组被定义以防止在无线功率发送机和/或无线功率接收机中出现噪声。
根据另一实施方式的用于执行FOD的方法包括由无线功率发送机和/或无线功率接收机监视RP/0和/或CEP，由无线功率发送机和/或无线功率接收机检测特定事件的发生，由无线功率发送机将用于FOD的EPT分组(EPT/fod)发送到无线功率接收机，由无线功率发送机基于EPT分组执行FOD，以及根据FOD的结果来重新启动功率传输。
在一方面，由无线功率发送机产生的用于FOD的EPT分组可以具有与如图17中所示的由无线功率接收机产生的用于FOD的EPT分组相同的结构。在这种情况下，EPT分组可以指示以下表7中的值中的任一个。
[表7]
例如，EPT分组可以指示表示EPT/fod的特定值，这里，EPT/fod可以指示功率传输前FOD和进行附加功率校准的原因。即，当从内部观察识别出功率传输前FOD和附加功率校准的必要性时，无线功率发送机可以使用EPT/fod值。
在另一方面，由无线功率发送机产生的用于FOD的EPT分组可以具有与由无线功率接收机产生的用于FOD的EPT分组不同的结构。在这种情况下，下表8中指示EPT分组的值中的至少一些可以被重新使用。
[表8]
此外，在由无线功率发送机将用于FOD的EPT分组发送到无线功率接收机的步骤之前，可以执行由无线功率发送机将ATN发送到无线功率接收机的步骤、由无线功率接收机将CEP发送到无线功率发送机的步骤以及由无线功率接收机将DSR/轮询发送到无线功率发送机的步骤。另外，在接收到用于FOD的EPT分组后，无线功率接收机可以将DSR/ACK发送到无线功率发送机。
此外，在基于EPT/fod分组重新启动功率传输之后，如果确定不存在异物，则无线功率发送机和无线功率接收机可以立即进入功率传输阶段。进入功率传输阶段的方法可以根据用户想要在重新启动之后立即进入功率传输阶段的情况以及将执行完整协议的情况而不同。具体地，从无线功率接收机和无线功率发送机的立场，进入功率传输阶段的操作可以被如下地定义。
首先，无线功率接收机的操作如下。
作为示例，当期望在重新启动之后立即进入功率传输阶段时，无线功率接收机可以将RP/0作为第一分组发送到无线功率发送机。在重新启动之后，可以在功率传输阶段执行初始功率校准，并且可以有效地保留先前的功率合约。
作为另一示例，当在重新启动之后尝试执行完整协议时，无线功率接收机可以将信号强度(SS)分组作为第一分组发送到无线功率发送机。
在这种情况下，无线功率接收机在重新启动之后通过数字乒步骤、识别和配置步骤以及协商步骤进入功率传输阶段。另外，无线功率接收机通过在功率传输开始时发送RP/1和RP/2来执行初始功率校准，此后，无线功率接收机可以通过每当目标负载功率增加时发送RP/3来执行附加功率校准。
接下来，无线功率发送机的操作如下。
无线功率发送机可以根据无线功率接收机的初始分组而具有进入功率传输阶段的不同过程。
作为示例，当无线功率发送机从无线功率接收机接收到信号强度(SS)分组作为第一分组时，无线功率发送机执行完整协议。
图26是例示了根据实施方式的基于异物插入或耦合变化的功率校准方法的流程图。
参照图26，无线功率发送机在功率传输阶段中将无线功率发送到无线功率接收机(S2400)。在功率传输阶段中，无线功率接收机将接收功率分组(RPP)和控制误差分组(CEP)发送到无线功率发送机(S2405)。
无线功率发送机监视关于在功率传输阶段中发送的功率的信息和/或从无线功率接收机接收的信息(或分组)，并且基于监视结果来检测异物插入或耦合变化(S2410)。
作为示例，如果尽管接收功率不增加但是发送功率(Ptransmitted)增加，则无线功率发送机可以确定已经发生了耦合变化事件或者已经插入了异物。
作为另一示例，在控制误差(CE)收敛至几乎0之后，如果尽管在无线功率接收机中没有有意的负载变化但是CE快速变化，则无线功率发送机可以确定已经发生了耦合变化事件或者已经插入了异物。这里，无线功率发送机可以通过接收功率分组(RPP)的模式字段来确定CE的变化是否是由于无线功率接收机的负载状况的有意变化引起的。即，无线功率发送机可以基于CEP和RPP来确定是否发生了耦合变化事件。
当在步骤S2410中检测到耦合变化(或异物插入)时，无线功率发送机再次执行整个FOD过程(基于Q因子的FOD和APLD)，以检测异物或执行功率校准。这里，功率校准包括更新在耦合变化之前设置的功率校准的操作。
无线功率发送机可以响应于在步骤S2405中接收到的接收功率分组而执行向无线功率接收机发送特定位模式响应的操作，以便告知无线功率接收机已经发生了耦合变化(S2415)。
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ATN(注意)或RFC(通信请求)。通过将位模式响应设置为特定的位值并将其发送到无线功率接收机，无线功率发送机可以请求无线功率接收机发送DSR(轮询)分组或发送EPT/fod分组。
作为示例，可以由位模式“11111111”指示表明请求批准的ACK响应，可以由位模式“00000000”指示拒绝请求的NAK响应，并且可以通过位模式“01010101”指示表明不可识别或无效的请求的ND响应。另外，除了为以上ACK/NAK/ND响应定义的位模式之外，ATN可以由各种8位大小的位模式来定义。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机存在将由无线功率发送机发送的消息，因此无线功率接收机在接收到ATN位模式响应后向无线功率发送机发送DSR(轮询)分组，以专门识别无线功率发送机是为了什么原因发送ATN位模式响应(S2420)。
这里，无线功率发送机响应于DSR(轮询)分组而向无线功率接收机发送请求重新乒以便进行Q因子测量的分组(S2425)。这是为了根据耦合变化或异物插入再次执行功率校准。步骤S2425对应于无线功率发送机向无线功率接收机请求的操作，使得无线功率接收机停止重新乒或功率传输。
接收到请求重新乒的分组的无线功率接收机将用于Q因子测量的FOD的结束功率传输分组(EPT/fod)发送到无线功率发送机(S2430)。EPT分组可以被设置为指示FOD的值(例如，“0x0B”)或指示重新启动功率传输的值。
当接收到EPT分组时，无线功率发送机根据由EPT分组指示的值来重置无线功率接收机并且执行Q测量和FOD(S2435)。在步骤S2435的处理期间，尽管没有向无线功率接收机供应无线功率，但无线功率接收机可以指示它正在用户接口上充电。步骤S2435中的FOD可以对应于功率传输前FOD操作。如果在步骤S2430中无线功率发送机无法在一定时间内接收到EPT分组，则无线功率发送机可以重置无线功率接收机并再次执行整个FOD过程。
在这种情况下，无线功率发送机可以抑制选择步骤中的发送模拟乒信号的步骤以及检测和识别无线功率接收机的步骤(这里可以输出指示检测/识别的蜂鸣信号)。
这里，可以再次执行功率校准。在这种情况下，在本实施方式中，无线功率发送机可以包括再次通过Q测量和新的功率校准来执行FOD的步骤。
这种情况下的新功率校准可以包括图16至图21的实施方式中描述的功率校准。这种情况下的新功率校准可以包括图16至图21的实施方式中描述的功率校准。无线功率发送机的新功率校准包括根据图16至图21的实施方式的无线功率发送机的功率校准操作，并且根据图16至图21的实施方式的无线功率接收装置的新功率校准可以包括无线功率接收机的功率校准操作。因此，根据耦合变化的附加功率校准完成，并且可以推导出诸如根据新功率校准而校准的发送功率值和/或校准的接收功率值这样的功率校准数据。
根据图26的实施方式中的无线功率发送机对应于图1至图15中公开的无线功率发送装置、无线功率发送机或功率发送部。因此，通过图1至图15中的无线功率发送机的部件中的一个或两个或更多个的组合来实现该实施方式中的无线功率发送机的操作。例如，在本实施方式中，可以由功率转换单元110执行根据步骤S2400的在功率传输步骤中向无线功率接收机发送无线功率的操作。另外，可以由通信/控制单元120来执行根据步骤S2405的接收RPP、CEP等的操作、根据步骤S2410的检测耦合变化或异物插入的操作、根据步骤S2425的发送重新乒请求分组的操作、根据步骤S2430的接收EPT分组的操作以及根据S2435的执行Q测量和FOD的操作。
另外，根据图26的实施方式中的无线功率接收机对应于图1至图15中公开的无线功率接收装置、无线功率接收机或功率接收部。因此，通过图1至图15中的无线功率接收机的部件中的一个或两个或更多个的组合来实现该实施方式中的无线功率接收机的操作。例如，在该实施方式中，可以由功率拾取单元210执行根据步骤S2400的在功率传输步骤中从无线功率发送机接收无线功率的操作。另外，可以由通信/控制单元220来执行根据步骤S2405的生成和发送诸如RPP、CEP等这样的分组的操作、根据步骤S2425的接收重新乒请求分组的操作以及根据步骤S2430的生成和发送EPT分组的操作。
图27是例示了根据另一实施方式的基于耦合变化或异物插入的功率校准方法的流程图。
参照图27，步骤S2500至S2520分别与步骤S2400至S2420相同。然而，在图27的实施方式中，由于无线功率发送机是重新乒的发起方，因此无线功率发送机将EPT分组而非功率相关请求分组发送到无线功率接收机(S2425)，并且从无线功率接收机接收ACK(S2530)以进入功率校准阶段。
在步骤S2525中，由无线功率接收机生成的用于FOD的EPT分组可以是例如EPT/fod或EPT/rst或EPT/rep((0x0B―EPT/rst―重新启动；用于重新启动功率传输/0x0C―EPT/rep―重新乒；用于在指定的延迟(重新乒延迟)之后重新启动功率传输)。这里，EPT/fod可以指示功率传输前FOD和附加功率校准的原因。即，当从内部观察识别出功率传输前FOD和附加功率校准的必要性时，无线功率接收机可以使用EPT/fod值。
EPT/rst可以造成无线功率发送机和/或无线功率接收机由于重新启动而引起噪声，并且可能给用户带来不期望的体验。可以使用EPT/rep为用户提供更好的无线充电服务。即，无线功率接收机可以将EPT/rep分组发送到无线功率发送机。
无线功率发送机可以再次执行整个FOD过程(基于Q因子的FOD和APLD)，以检测异物或执行功率校准(S2535)。作为示例，重新执行FOD的过程包括无线功率发送机器断开电源并且从Q测量重新开始直至数字乒步骤的过程。作为另一示例，功率校准包括更新在耦合变化之前设置的功率校准的操作。
在执行重新乒的同时，无线功率发送机可以抑制选择步骤中的发送模拟乒信号的步骤以及检测和识别无线功率接收机的步骤(这里可以输出指示检测/识别的蜂鸣信号)。
如果无线功率接收机早于或晚于重新乒时间接收到数字乒信号，则这可能指示放置在无线功率发送机上的无线功率接收机已经被用户替换。因此，无线功率接收机可以执行默认的UX(向用户指示蜂鸣信号或开始无线充电的消息)。
无线功率发送机和无线功率接收机可以基于FOD的结果来重新启动功率传输。此外，在基于EPT/fod分组重新启动功率传输之后，如果确定不存在异物，则无线功率发送机和无线功率接收机可以立即进入功率传输阶段。进入功率传输阶段的方法可以根据用户想要在重新启动之后立即进入功率传输阶段的情况以及将执行完整协议的情况而不同。具体地，从无线功率接收机和无线功率发送机的立场，进入功率传输阶段的操作可以被如下地定义。
首先，无线功率接收机的操作如下。
作为示例，当期望在重新启动之后立即进入功率传输阶段时，无线功率接收机可以将RP/0作为第一分组发送到无线功率发送机。在重新启动之后，可以在功率传输阶段执行初始功率校准，并且可以有效地保留先前的功率合约。
作为另一示例，当在重新启动之后尝试执行完整协议时，无线功率接收机可以将信号强度(SS)分组作为第一分组发送到无线功率发送机。在重新启动之后，可以在功率传输阶段中执行初始功率校准，并且可以有效地保留先前的功率合约。
接下来，无线功率发送机的操作如下。
无线功率发送机可以根据无线功率接收机的初始分组而具有进入功率传输阶段的不同过程。
作为示例，当无线功率发送机从无线功率接收机接收到信号强度(SS)分组作为第一分组时，无线功率发送机执行完整协议。
根据图27的实施方式中的无线功率发送机对应于图1至图15中公开的无线功率发送装置、无线功率发送机或功率发送部。因此，通过图1至图15中的无线功率发送机的部件中的一个或两个或更多个的组合来实现该实施方式中的无线功率发送机的操作。例如，在本实施方式中，可以由功率转换单元110执行根据步骤S2500的在功率传输步骤中向无线功率接收机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S2505的接收RPP、CEP等的操作、根据步骤S2510的检测耦合变化和/或异物插入的操作、根据步骤S2514的生成和发送位模式响应的操作、根据步骤S2520的接收DSR分组的操作、根据步骤S2525的发送EPT分组的操作、根据步骤S2530的接收ACK响应的操作以及根据步骤S2535的执行Q测量和FOD的操作。
另外，根据图27的实施方式中的无线功率接收机对应于图1至图15中公开的无线功率接收装置、无线功率接收机或功率接收部。因此，通过图1至图15中的无线功率接收机的部件中的一个或两个或更多个的组合来实现该实施方式中的无线功率接收机的操作。例如，在该实施方式中，可以由功率拾取单元210执行根据步骤S2500的在功率传输步骤中从无线功率发送机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S2505的生成并发送诸如RPP、CEP等这样的分组的操作、根据步骤S2515的接收位模式响应的操作、根据步骤S2520的生成和发送DSR分组的操作、根据步骤S2525的接收EPT分组的操作以及根据步骤S2530的发送ACK的操作。
下文中，将描述根据另一实施方式的配置功率校准曲线的方法。
功率校准曲线应该能够代表无线功率接收机的充电曲线。在一方面，功率校准曲线可以包括多个区段。在另一方面，功率校准曲线的每个区段可以表示在无线功率接收机的特定操作点处的特定功率范围的充电曲线。
功率校准曲线的每个区段可以由无线功率接收机的接收功率值表示。例如，功率校准曲线的每个区段可以由无线功率接收机的第一接收功率RP/1、第二接收功率RP/2和第三接收功率RP/3的功率水平来表示。在一方面，初始校准曲线是基于两个点。这里，可以通过第一接收功率RP/1和第二接收功率RP/2来确定两个点。在另一方面，扩展校准曲线是基于双点或更多的多个点。这里，这多个点可以由第一接收功率RP/1、第二接收功率RP/2和第三接收功率RP/3中的至少两个来确定。即，一个第三接收功率RP/3或多个第三接收功率RP/3可以被用于扩展初始校准曲线。在另一方面，可以建立RP/1≤RP/2≤RP/3的关系。
图28是根据本公开的另一实施方式的功率传输特性或校准曲线。
参照图28，当无线功率接收机以不同的操作模式操作时(例如，当无线功率接收机在不同的操作点操作时)，无线功率接收机可以将第一接收功率分组RP/1、第二接收功率分组RP/2和第三接收功率分组RP/3发送到无线功率发送机。换句话说，当无线功率接收机改变其操作点(操作点1、2、3)时，无线功率发送机可以从无线功率接收机接收第一接收功率分组RP/1、第二接收功率分组RP/2和第三接收功率分组RP/3。
无线功率接收机改变其操作点的时间点的示例可以包括功率传输阶段的开始时间点。无线功率接收机改变其操作点的时间点的另一示例可以包括在重新协商功率传输合约之后(例如，在成功认证之后)逐步提高操作点的时间点。无线功率接收机改变其操作点的时间点的另一示例可以包括在功率传输阶段期间逐步降低操作点的时间点。
根据本实施方式的接收功率分组的格式可以与图17中示出的格式相同。然而，模式字段可以指示如下[表9]中所示的0至4，并且模式“000”、“001”、“010”、“011”和“100”的接收功率分组为RP。它可以被分别用RP/0、RP/1、RP/2、RP/3和RP/4表示。
[表9]
模式 指示内容
“000” 正常值；请求响应
“001” 第一校准数据点；请求响应
“010” 第二校准数据点或附加校准数据点；请求响应
“011” 扩展校准数据点；请求响应
“100” 正常值；不请求响应
用于初始功率校准的协议
无线功率发送机和/或无线功率接收机可以使用多个接收功率分组在每个操作点执行初始功率校准。这里，这多个接收功率值可以包括第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2。每当无线功率接收机的操作点变化时，无线功率发送机和/或无线功率接收机可以通过新接收功率分组RP/1和RP/2来推导新的校准曲线。
具体地，无线功率接收机在第一操作点(操作点1)发送第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2。在接收到第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2之后，无线功率发送机基于第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2在第一操作点(操作点1)构造第一功率校准曲线。第一功率校准曲线成为校准曲线的第一区段。
此后，无线功率接收机在第二操作点(操作点2)发送第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2。在接收到第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2之后，无线功率发送机基于第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2在第二操作点(操作点2)构造第二功率校准曲线。第二功率校准曲线成为校准曲线的第二区段。
此后，无线功率接收机在第三操作点(操作点3)传输第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2。在接收到第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2之后，无线功率发送机基于第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2在第三操作点(操作点3)构造第三功率校准曲线。第三功率校准曲线成为校准曲线的第三区段。
图28示出了以下的示例：分别在三个操作点(操作点1、2、3)配置功率校准曲线，但是随着无线功率接收机的操作点变化，可以构造三个或更多的功率校准曲线，或者可以构造三个或更少的功率校准曲线。
用于扩展初始功率校准曲线的协议
无线功率发送机和/或无线功率接收机可以使用第三接收功率分组RP/3来推导每个操作点的扩展初始校准曲线。
无线功率接收机可以向无线功率发送机发送一系列RP/3或多个RP/3，使得每当相应操作点(操作点1、2和3)的初始功率校准曲线需要被扩展时，无线功率发送机可以扩展功率校准曲线。
具体地，无线功率接收机在第一操作点(操作点1)发送第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2，并且无线功率发送机基于第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2来构造第一功率校准曲线，此后，无线功率接收机将第三接收功率分组RP/3发送到无线功率发送机。无线功率发送机被配置为基于接收到的第三接收功率分组RP/3来扩展第一功率校准曲线。无线功率发送机扩展至将第一功率校准曲线连接到第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2的所估计的接收功率值并且连接第二接收功率分组RP/2和第三接收功率分组RP/3的所估计的接收功率值的功率校准曲线(参见图17)。
无线功率接收机可以甚至在第二操作点(操作点2)和/或第三操作点(操作点3)将第三接收功率分组RP/3发送到无线功率发送机，并且无线功率发送机可以通过根据每个操作点接收第三接收功率分组RP/3来扩展第二功率校准曲线和/或第三功率校准曲线。
根据实施方式，无线功率发送机和/或无线功率接收机可以使用第二接收功率分组RP/2而非第三接收功率分组RP/3来推导每个操作点的扩展初始校准曲线。即，每当需要扩展每个操作点(操作点1、2和3)的初始功率校准曲线时，无线功率接收机另外将一系列RP/2或多个RP/2发送到无线功率发送机，使得无线功率发送机可以扩展功率校准曲线。
根据实施方式，第二接收功率分组RP/2可以被称为附加接收功率分组，并且第三接收功率分组RP/3可以被称为扩展接收功率分组。
图29是根据本公开的另一实施方式的功率传输特性或校准曲线。
参照图29，可以通过RP/1、RP/2和RP/3定义校准曲线的第一区段(第一功率校准曲线)。在一方面，无线功率发送机和/或无线功率接收机可以基于RP/1和RP/2使用两个点来推导或计算第一功率校准曲线的初始校准曲线。在另一方面，无线功率发送机和/或无线功率接收机可以使用RP/3来推导或计算第一功率校准曲线的扩展校准曲线。这里，可以使用一个或多个RP/3来扩展第一功率校准曲线的初始校准曲线。另外，可以建立RP/1≤RP/2≤RP/3的关系。
校准曲线的第二区段可以由与用于确定第一区段的接收功率分组RP不同的多种模式的接收功率分组RP来确定或限定。作为示例，校准曲线的下一个区段可以由第五接收功率分组RP/5、第六接收功率分组RP/6和第七接收功率分组RP/7来限定。在一方面，无线功率发送机和/或无线功率接收机可以基于RP/5和RP/6使用两个点来推导或计算第二区段(第二功率校准曲线)的初始校准曲线。在另一方面，无线功率发送机和/或无线功率接收机可以使用第七接收功率分组RP/7来推导或计算第二功率校准曲线的扩展校准曲线。这里，可以使用一个或多个第七接收功率分组RP/7来扩展第二功率校准曲线的初始校准曲线。另外，可以建立RP/5≤RP/6≤RP/7的关系。
如图29中所示，可以使用第五接收功率分组RP/5、第六接收功率分组RP/6和第七接收功率分组RP/7来配置第三区段(第三功率校准曲线)或更高的各区段(功率校准曲线)。
根据本实施方式的接收功率分组的格式可以与图17中示出的格式相同。然而，模式字段可以指示如下[表10]中所示的0至7，并且模式“000”、“001”、“010”、“011”、“100”、“101”、“110”和“111”的接收功率分组可以被分别用RP/0、RP/1、RP/2、RP/3、RP/4、RP/5、RP/6和RP/7表示。
[表10]
模式 指示内容
“000” 正常值
“001” 校准曲线第一区段的第一校准数据点
“010” 校准曲线第一区段的第二校准数据点
“011” 校准曲线第一区段的扩展校准数据点
“100” 正常值；不请求响应
“101” 校准曲线第二区段的第一校准数据点
“110” 校准曲线第二区段的第二校准数据点
“111” 校准曲线第二区段的扩展校准数据点
即，当无线功率接收机变化其操作点时，无线功率接收机可以使用第一接收功率分组集(RP/1、RP/2、RP/3)或第二接收功率分组集(RP/5、RP/6、RP/7)。换句话说，当无线功率接收机改变其操作点(操作点1、2、3)时，无线功率发送机可以从无线功率接收机接收第一接收功率分组集(RP/1、RP/2、RP/3)或第二接收功率分组集(RP/5、RP/6、RP/7)。无线功率接收机改变其操作点的时间点的示例可以包括功率传输阶段的开始时间点。无线功率接收机改变其操作点的时间点的另一示例可以包括在重新协商功率传输合约之后(例如，在成功认证之后)逐步提高操作点的时间点。无线功率接收机改变其操作点的时间点的另一示例可以包括在功率传输阶段期间逐步降低操作点的时间点。
用于初始功率校准的协议
无线功率发送机和/或无线功率接收机可以使用多个接收功率分组在每个操作点执行初始功率校准。这里，这多个接收功率分组可以包括第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2。每当无线功率接收机的操作点变化时，无线功率发送机和/或无线功率接收机可以通过新接收功率分组RP/5和RP/6来推导新的校准曲线。
具体地，无线功率接收机在第一操作点(操作点1)发送第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2。在接收到第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2之后，无线功率发送机基于第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2在第一操作点(操作点1)构造第一功率校准曲线。第一功率校准曲线成为校准曲线的第一区段。
此后，无线功率接收机在第二操作点(操作点2)发送第五接收功率分组RP/5和第六接收功率分组RP/6。在接收到第五接收功率分组RP/5和第六接收功率分组RP/6之后，无线功率发送机基于第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2在第二操作点(操作点2)构造第二功率校准曲线。第二功率校准曲线成为校准曲线的第二区段。
此后，无线功率接收机再次在第三操作点(操作点3)发送第五接收功率分组RP/5和第六接收功率分组RP/6。在接收到第五接收功率分组RP/5和第六接收功率分组RP/6之后，无线功率发送机基于第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2在第三操作点(操作点3)构造第三功率校准曲线。第三功率校准曲线成为校准曲线的第三区段。
图29示出了以下的示例：分别在三个操作点(操作点1、2、3)配置功率校准曲线，但是随着无线功率接收机的操作点变化，可以配置三个或更多的功率校准曲线，或者可以配置三个或更少的功率校准曲线。
用于扩展初始功率校准曲线的协议
无线功率发送机和/或无线功率接收机可以使用第三接收功率分组RP/3或第七接收功率分组RP/7来推导每个操作点的扩展初始校准曲线。无线功率接收机可以向无线功率发送机发送一系列或多个第三接收功率分组RP/3或第七接收功率分组RP/7，使得每当相应操作点(操作点1、2和3)的初始功率校准曲线需要被扩展时，无线功率发送机可以扩展功率校准曲线。
具体地，无线功率接收机在第一操作点(操作点1)发送第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2，并且无线功率发送机基于第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2来构造第一功率校准曲线，此后，无线功率接收机将第三接收功率分组RP/3发送到无线功率发送机。无线功率发送机被配置为基于接收到的第三接收功率分组RP/3来扩展第一功率校准曲线。无线功率发送机扩展至将第一功率校准曲线连接到第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2的所估计的接收功率值并且连接第二接收功率分组RP/2和第三接收功率分组RP/3的所估计的接收功率值的功率校准曲线(参见图17)。
无线功率接收机可以甚至在第二操作点(操作点2)和/或第三操作点(操作点3)将第七接收功率分组RP/7发送到无线功率发送机，并且无线功率发送机可以通过根据每个操作点接收第七接收功率分组RP/7来扩展第二功率校准曲线和/或第三功率校准曲线。
根据实施方式，第一接收功率分组RP/1和第五接收功率分组RP/5可以被称为第一接收功率分组，第二接收功率分组RP/2和第六接收功率分组RP/6可以被称为附加接收功率分组，并且第三接收功率分组RP/3和第七接收功率分组RP/7可以被称为扩展接收功率分组。
图30是根据本公开的另一实施方式的功率传输特性或校准曲线。
参照图30，可以通过RP/1、RP/2和RP/3定义校准曲线的第一区段(第一功率校准曲线)。在一方面，无线功率发送机和/或无线功率接收机可以基于RP/1和RP/2使用两个点来推导或计算第一功率校准曲线的初始校准曲线。在另一方面，无线功率发送机和/或无线功率接收机可以使用RP/3来推导或计算第一功率校准曲线的扩展校准曲线。这里，可以使用一个或多个RP/3来扩展第一功率校准曲线的初始校准曲线。另外，可以建立RP/1≤RP/2≤RP/3的关系。
校准曲线的下一个区段可以由RP/3来确定或定义。在一方面，无线功率发送机和/或无线功率接收机可以基于两个RP/3使用两个点来推导或计算初始校准曲线。在另一方面，无线功率发送机和/或无线功率接收机可以使用附加RP/3来推导或计算扩展校准曲线。
根据本实施方式的接收功率分组的格式可以与图17中示出的格式相同。模式字段可以如[表8]中所示。
在无线功率发送机通过从无线功率接收机接收第一接收功率分组RP/1、第二接收功率分组RP/2和/或第三接收功率分组RP/3来构造扩展的第一功率校准曲线之后，无线功率接收机可以在改变其操作点时发送第三接收功率分组RP/3。换句话说，当无线功率接收机改变其操作点(操作点1、2、3)时，无线功率发送机可以从无线功率接收机接收第三接收功率分组RP/3。
无线功率接收机改变其操作点的时间点的示例可以包括功率传输阶段的开始时间点。无线功率接收机改变其操作点的时间点的另一示例可以包括在重新协商功率传输合约之后(例如，在成功认证之后)逐步提高操作点的时间点。无线功率接收机改变其操作点的时间点的另一示例可以包括在功率传输阶段期间逐步降低操作点的时间点。
用于初始功率校准的协议
无线功率发送机和/或无线功率接收机可以使用多个接收功率分组在每个操作点执行初始功率校准。这里，这多个接收功率分组可以包括第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2。每当无线功率接收机的操作点变化时，无线功率发送机和/或无线功率接收机可以通过新接收功率分组RP/1和RP/2来推导新的校准曲线。
具体地，无线功率接收机在第一操作点(操作点1)发送第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2。在接收到第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2之后，无线功率发送机基于第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2在第一操作点(操作点1)构造第一功率校准曲线。第一功率校准曲线成为校准曲线的第一区段。
此后，无线功率接收机在第二操作点(操作点2)顺序地发送两个第三接收功率分组RP/3。在接收到两个第三接收功率分组RP/3之后，无线功率发送机基于第三接收功率分组RP/3在第二操作点(操作点2)构造第二功率校准曲线。第二功率校准曲线成为校准曲线的第二区段。
此后，无线功率接收机在第三操作点(操作点3)顺序地发送两个第三接收功率分组RP/3。在接收到两个第三接收功率分组RP/3之后，无线功率发送机基于第三接收功率分组RP/3在第三操作点(操作点3)构造第三功率校准曲线。第三功率校准曲线成为校准曲线的第三区段。
图30示出了以下的示例，其中，分别在三个操作点(操作点1、2、3)配置功率校准曲线，但是随着无线功率接收机的操作点变化，可以配置三个或更多的功率校准曲线，或者可以配置三个或更少的功率校准曲线。
用于扩展初始功率校准曲线的协议
无线功率发送机和/或无线功率接收机可以使用第三接收功率分组RP/3来推导每个操作点的扩展初始校准曲线。
无线功率接收机可以向无线功率发送机发送一系列RP/3或多个RP/3，使得每当相应操作点(操作点1、2和3)的初始功率校准曲线需要被扩展时，无线功率发送机可以扩展功率校准曲线。
具体地，无线功率接收机在第一操作点(操作点1)发送第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2，并且无线功率发送机基于第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2来构造第一功率校准曲线，此后，无线功率接收机将第三接收功率分组RP/3发送到无线功率发送机。无线功率发送机被配置为基于接收到的第三接收功率分组RP/3来扩展第一功率校准曲线。无线功率发送机扩展至将第一功率校准曲线连接到第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2的所估计的接收功率值并且连接第二接收功率分组RP/2和第三接收功率分组RP/3的所估计的接收功率值的功率校准曲线(参见图17)。
无线功率接收机可以甚至在第二操作点(操作点2)和/或第三操作点(操作点3)将第三接收功率分组RP/3发送到无线功率发送机，并且无线功率发送机可以通过根据每个操作点接收第三接收功率分组RP/3来扩展第二功率校准曲线和/或第三功率校准曲线。
根据实施方式，第二接收功率分组RP/2可以被称为附加接收功率分组，并且第三接收功率分组RP/3可以被称为扩展接收功率分组。
下文中，将描述根据另一实施方式的构造功率校准曲线的方法。
图31是例示了初始功率校准曲线的曲线图。
参照图31，无线功率接收机可以在构造初始校准曲线时无线地发送至少第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2。换句话说，当无线功率接收机构造初始校准曲线时，无线功率发送机可以从无线功率接收机接收至少分组RP/1和RP/2。
无线功率接收机构造初始校准曲线的时间点的示例可以包括功率传输阶段的开始时间点。
假定x轴和y轴分别是测得的发送功率值(Pt(est))和测得的接收功率值(Pr(est))，实际发送功率值为Pt，并且实际接收功率值为Pr。在这种情况下，下面的[式7]成立。
[式7]
Pt(est)+δPt＝Pt＝Pr＝Pr(est)-δPr
这里，δPt是实际发送功率值与测得的发送功率值之间的误差，并且δPr可以是实际接收功率值与测得的接收功率值之间的误差。这是在使用功率传输前FOD时未检测到异物的情况。
基于[式7]，可以通过下面的[式8]来计算校准后的功率值(cal)。
[式8]
P(cal)＝δPt+δPr＝Pr(est)-Pt(est)
因此，当将RP/1和RP/2代入[式8]时，可以分别用[式9]表示校准功率值。
[式9]
P1(cal)＝RP/1–Pt1(est)
P2(cal)＝RP/2–Pt2(est)
图32是例示了扩展功率校准曲线的曲线图。
参照图32，在基于式7至式9配置初始校准曲线之后，无线功率发送机和无线功率接收机可以基于改变后的事件(例如，无线功率接收机的操作点的变化)来扩展初始校准曲线。例如，当发生与无线功率接收机相关的特定事件时，无线功率接收机可以将第三接收功率分组RP/3发送到无线功率发送机。这里，无线功率发送机可以通过使用RP/3扩展初始校准曲线来配置扩展校准曲线。在图32中，可以看到在P2(cal)之前和之后的校准曲线的梯度有改变。即，P2(cal)之前的梯度对应于初始校准曲线，并且P2(cal)之后的梯度对应于扩展的校准曲线。
当将式9原样应用于RP/3时，可以如式10中所示推导出附加的校准功率值。
[式10]
P3(cal)＝RP/3–Pt3(est)
此外，通过将位于现有(或初始)校准曲线区段(或范围)上方的RP/3作为新的校准点，可以改善异物的可检测性。
作为示例，当RP/3超过现有校准曲线的范围时，可以扩展或改变现有校准曲线。
作为另一示例，当RP/3低于现有校准曲线的范围时，可以根据更详细的条件来保持现有校准曲线或者可以执行功率传输前FOD。
例如，无线功率发送机可以根据将通过下式11推导出的Pfo与阈值TH进行比较的结果来保持现有的校准曲线或者执行功率传输前FOD。
[式11]
Pfo＝Pt(est)+Pcal–Pr(est)
当Pfo小于阈值时，假定不存在异物并且无线功率发送机和/或无线功率接收机可以保持现有的校准曲线。
此外，当Pfo大于或等于阈值时，估计存在异物的可能性高，并且无线功率发送机可以通过执行功率传输前FOD来执行确认异物存在的操作。在图33中例示了其具体操作。
图33示出了当Pfo大于或等于阈值时执行FOD的方法。
参照图33，该方法包括：由无线功率接收机发送第三接收功率分组RP/3(S2600)，由已经接收到第三接收功率分组RP/3的无线功率发送机确定Pfo等于或大于阈值并且发送ATN模式(S2610)，由无线功率接收机将CE分组发送到无线功率发送机(S2615)，由无线功率接收机将DSR(轮询)分组发送到无线功率发送机(S2620)，由已经接收到DSR(轮询)分组的无线功率发送机响应于DSR(轮询)分组来向无线功率接收机发送结束功率传输(EPT)(PTx)分组以用于请求无线功率接收机传送EPT分组(S2630)，以及由已经接收到EPT(PTx)分组的无线功率接收机将EPT分组(EPT/rst或EPT/重新乒)发送到无线功率发送机(S2635)。
当从无线功率接收机接收到EPT分组(EPT/rst或EPT/重新乒)时，无线功率发送机执行功率传输前FOD，并且当确定FOD的检测结果是没有异物时，无线功率发送机可以执行重新乒，使得可以在功率传输阶段中执行重新校准。
无线功率发送机的EPT(PTx)分组可以具有与无线功率接收机的EPT分组相同的格式，并且可以使用以下EPT代码的值。
0x00―EPT/nul―如果没有其他代码合适，则使用。
0x01-保留
0x02--EPT/if-PTx内部故障；如果已经遇到内部逻辑错误，则使用。
0x03―EPT/ot-PTx过温；如果(例如)电池温度超过极限，则使用。
0x04―EPT/ov-PTx过电压；如果电压超过极限，则使用。
0x05―EPT/oc-PTx过电流；如果电流超过极限，则使用。
0x06―保留
0x08―保留
0x0A―保留
0x0B―EPT/rst―PTx重新启动；用于重新启动功率传输。
注释：PTx在停止功率传输之后重新启动功率传输之前参与FOD。至于关于该过程的细节
0x0C―EPT/rep―PTx重新乒；用于在指定的延迟(重新乒延迟)之后重新启动功率传输。
注释：PTx仅在已验证PRx符合Qi规范的1.3版或更高版本时，才应使用该结束功率传输代码。
EPT/rfid―RFID/NFC卡；如果PTx已经检测到RFID/NFC卡，则使用
下文中，将描述根据另一实施方式的构造功率校准曲线的方法。
图34是例示了根据示例的校准曲线的建模方法的曲线图。
参照图34，无线功率发送机使用从无线功率接收机接收的第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2来构造初始校准曲线(第一功率校准曲线)，并且通过在无线功率接收机将操作点从第一操作点(操作点1)改变为第二操作点(操作点2)时接收从无线功率接收机发送的多个第三接收功率分组RP/3来构造更新后的校准曲线(第二功率校准曲线)。第二接收功率分组RP/2可以被称为附加接收功率分组，并且第三接收功率分组RP/3可以被称为扩展接收功率分组。
图35是例示了根据另一示例的校准曲线的建模方法的曲线图。
参照图35，无线功率发送机使用从无线功率接收机接收的第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2来构造初始校准曲线(第一功率校准曲线)，并且通过在无线功率接收机将操作点从第一操作点(操作点1)改变为第二操作点(操作点2)时接收从无线功率接收机重新发送的第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2来构造更新后的校准曲线(第二功率校准曲线)。第二接收功率分组RP/2可以被称为附加接收功率分组。
图36是用于说明根据实施方式的构造初始校准曲线的方法的视图。
参照图36，为了构造初始校准曲线，无线功率接收机可以发送第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2。换句话说，无线功率发送机可以从无线功率接收机接收第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2并且基于此来构造初始校准曲线。无线功率接收机配置初始校准曲线的时间点的示例可以包括功率传输阶段的开始时间点。
如果基于在上述图31的实施方式中描述的式7、式8、式9等计算出P(cal)(例如P1(cal)和/或P2(cal))为负数字，则这些值可以被设置为零。这是因为如果P(cal)为负，则错误的FOD事件会增加。因此，初始校准曲线以超出未校准曲线的方式配置，使得与未校准情况相比，能够进一步提高异物的可检测性。
根据图36，基于第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2配置的初始校准曲线可以被解释为梯度α的线性函数。
梯度α可以被用下式12表示。
[式12]
此外，当无线功率发送机使用校准曲线识别到异物的危险时，无线功率发送机需要使用功率传输前FOD来检查异物的存在。
无线功率发送机可以基于在上述图31的实施方式中描述的式11来计算Pfo，并且基于Pfo来估计异物的存在与否。如在图31的实施方式中描述的，无线功率发送机将Pfo与阈值TH进行比较。如果Pfo小于阈值，则无线功率发送机估计不存在异物，并且如果Pfo大于或等于阈值，则无线功率发送机估计存在异物，并且执行协议以如图33中所示执行FOD。
此外，可以定义用于初始校准的校准超时。如果无线功率发送机不能在校准超时内针对从无线功率接收机接收到的第二接收功率分组RP/2发送ACK响应，则可以去除功率信号。校准超时可以被定义为例如在13.5±1.5秒的范围内。
在构造初始校准曲线之后，可以在特定情形下更新校准曲线。
作为示例，无线功率接收机可以通过使用RP/3仅将单个校准点发送到无线功率发送机来更新校准曲线的y截距。
图37示出了通过更新初始校准曲线的y截距而获得的校准曲线。
参照图37，当发生与无线功率接收机相关的特定事件(例如，操作点的变化)时，无线功率接收机可以将第三接收功率分组RP/3发送到无线功率发送机。无线功率发送机可以通过使用接收到的单个第三接收功率分组RP/3在保持初始校准曲线的梯度a1的同时更新y截距来构造新的校准曲线。无线功率接收机可以连续地发送第三接收功率分组RP/3，直到从无线功率发送机接收到ACK为止，并且无线功率发送机可以使用由无线功率接收机发送的第三接收功率分组RP/3当中的已经发送ACK的第三接收功率分组RP/3来构造新的校准曲线。第三接收功率分组RP/3可以被称为扩展接收功率分组。
当将式9应用于RP/3时，可以如上述式10中所示推导附加的校准功率值(P3(cal))。
如上所述，为了防止错误的FOD事件，如果P(cal)为负，则该值可以被设置为0。因此，通过第三接收分组RP/3更新的校准曲线以超出未校准曲线的方式配置，使得与未校准的情况相比，能够进一步提高异物的可检测性。
无线功率发送机可以基于在上述图31的实施方式中描述的式11来计算Pfo，并且基于Pfo来估计异物的存在与否。如在图31的实施方式中描述的，无线功率发送机将Pfo与阈值TH进行比较。如果Pfo小于阈值，则无线功率发送机估计不存在异物，并且如果Pfo等于或大于阈值，则无线功率发送机可以估计存在异物的可能性高，并且执行协议以如图33中所示执行FOD。
已经描述了使用单个第三接收功率分组RP/3来配置更新后的校准曲线的示例，但是可以使用第一接收功率分组RP/1而非第三接收功率分组RP/3来配置更新后的校准曲线。即，当发生特定事件(例如，操作点的变化)时，无线功率接收机另外向无线功率发送机发送第一接收功率分组RP/1，并且通过使用接收到的第一接收功率分组RP/1在保持初始校准曲线的梯度a1的同时更新y截距来配置新校准曲线。
已经描述了使用单个第三接收功率分组RP/3来配置更新后的校准曲线的示例，但是可以使用第二接收功率分组RP/2而非第三接收功率分组RP/3来配置更新后的校准曲线。即，当发生特定事件(例如，操作点变化)时，无线功率接收机另外向无线功率发送机发送第二接收功率分组RP/2，并且通过使用接收到的第二接收功率分组RP/2在保持初始校准曲线的梯度a1的同时更新y截距来配置新校准曲线。第二接收功率分组RP/2可以被称为附加接收功率分组。
作为另一示例，无线功率接收机可以通过使用RP/3将多个连续校准点发送到无线功率发送机来更新校准曲线的梯度和y截距。
图38示出了通过更新初始校准曲线的梯度和y截距而获得的校准曲线。
参照图38，当发生与无线功率接收机相关的特定事件(例如，操作点变化)时，无线功率接收机可以将多个连续的第三接收功率分组RP/3发送到无线功率发送机。这里，无线功率发送机可以通过使用多个第三接收功率分组RP/3更新初始校准曲线的梯度和y截距来构造新校准曲线。
如图38中所示，新的校准曲线可以被配置为具有经过(Pt3(1)，RP3(1))和(Pt3(2)，RP3(2))的新的梯度a2和y截距。
当将式9应用于RP/3时，可以如上述式10中所示推导出附加的校准功率值(P3(cal))。
如上所述，为了防止错误的FOD事件，如果P(cal)为负，则该值可以被设置为0。因此，通过第三接收功率分组RP/3更新的校准曲线以超出未校准曲线的方式配置，使得与未校准的情况相比，能够进一步提高异物的可检测性。
无线功率发送机可以基于在上述图31的实施方式中描述的式11来计算Pfo，并且基于Pfo来估计异物的存在与否。如在图31的实施方式中描述的，无线功率发送机将Pfo与阈值TH进行比较。如果Pfo小于阈值，则无线功率发送机估计不存在异物，并且如果Pfo等于或大于阈值，则无线功率发送机可以估计存在异物的可能性高，并且执行协议以如图33中所示执行FOD。
此外，可以定义用于更新校准曲线的校准超时。
用于更新校准曲线的校准超时可以被定义为无线功率发送机针对在无线功率发送机接收到从无线功率接收机发送的第一个第三接收功率分组RP/3之后接下来接收到的第三接收功率分组RP/3发送ACK响应所需的时间。例如，用于更新校准曲线的校准超时可以被定义在7±1.5秒的范围内。
已经描述了使用多个第三接收功率分组RP/3来配置更新后的校准曲线的示例，但是可以使用新的第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2而非多个第三接收功率分组RP/3来配置更新后的校准曲线。即，当发生特定事件(例如，操作点变化)时，无线功率接收机可以向无线功率发送机另外发送第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2，并且无线功率发送机可以使用接收到的新的第一接收功率分组RP/1和第二接收功率分组RP/2来构造新的校准曲线。第二接收功率分组RP/2可以被称为附加接收功率分组。
在这种情况下，用于更新校准曲线的校准超时可以被定义为无线功率发送机针对在无线功率发送机接收到从无线功率接收机发送的第一接收功率分组RP/1之后接下来接收到的第二接收功率分组RP/2发送ACK响应所需的时间。
根据图28至图38的实施方式中的无线功率发送机对应于图1至图15中公开的无线功率发送装置、无线功率发送机或功率发送部。因此，通过图1至图15中的无线功率发送机的部件中的一个或两个或更多个的组合来实现该实施方式中的无线功率发送机的操作。例如，可以由通信/控制单元120执行从无线功率接收机接收接收功率分组的操作、构造校准曲线的操作等。
根据图28至图38的实施方式中的无线功率接收机对应于图1至图15中公开的无线功率接收装置、无线功率接收机或功率接收部。因此，通过图1至图15中的无线功率发送机的部件中的一个或两个或更多个的组合来实现该实施方式中的无线功率接收机的操作。例如，可以由通信/控制单元220执行将接收功率分组发送到无线功率发送机等的操作。
在根据本发明实施方式的无线功率发送方法和设备或接收设备和方法中，由于所有组件或步骤都不是必要的，所以无线功率发送设备和方法或接收设备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，无线功率发送设备和方法或接收设备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发明的技术思想，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 (4)

1.一种无线功率发送机，该无线功率发送机包括：
功率转换单元，该功率转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机；以及
通信/控制单元，该通信/控制单元被配置为：
在第一操作模式下从所述无线功率接收机接收与功率校准相关的第一接收功率分组，其中，所述第一接收功率分组中包括的模式值为1，
在所述第一接收功率分组之后，在所述第一操作模式下从所述无线功率接收机接收与功率校准相关的第二接收功率分组，其中，所述第二接收功率分组中包括的模式值为2，
基于作为第一功率校准曲线的第一校准数据点的所述第一接收功率分组中包括的接收功率值和作为所述第一功率校准曲线的附加校准数据点的所述第二接收功率分组中包括的接收功率值来构造所述第一功率校准曲线，
在所述第二接收功率分组之后，在第二操作模式下从所述无线功率接收机接收与功率校准相关的第三接收功率分组，其中，所述第三接收功率分组中包括的模式值为1，
在所述第三接收功率分组之后，在所述第二操作模式下从所述无线功率接收机接收与功率校准相关的第四接收功率分组，其中，所述第四接收功率分组中包括的模式值为2，以及
基于作为第二功率校准曲线的第一校准数据点的所述第三接收功率分组中包括的接收功率值和作为所述第二功率校准曲线的附加校准数据点的所述第四接收功率分组中包括的接收功率值来构造所述第二功率校准曲线。
2.根据权利要求1所述的无线功率发送机，其中，
如果基于所述第二功率校准曲线计算出的发送功率的校准值为负值，则所述通信/控制单元被配置为不对发送功率进行校准。
3.根据权利要求1所述的无线功率发送机，其中，
如果所估计的发送功率和基于所述第二功率校准曲线计算出的发送功率的校准值之和与从所述无线功率接收机接收到的接收功率分组中所包括的所估计的接收功率之间的差值等于阈值或超过所述阈值，则所述通信/控制单元被配置为执行异物检测FOD。
4.一种无线功率接收机，该无线功率接收机包括：
功率转换单元，其被配置为在功率传输阶段中从无线功率发送机接收基于磁耦合产生的无线功率；以及
通信/控制单元，其被配置为向所述无线功率发送机发送包括接收功率值和模式值的接收功率分组，
其中，所述通信/控制单元被配置为：
在第一操作模式下向所述无线功率发送机发送与功率校准相关的第一接收功率分组，其中，所述第一接收功率分组中包括的模式值为1，
在所述第一接收功率分组之后，在所述第一操作模式下向所述无线功率发送机发送与功率校准相关的第二接收功率分组，其中，所述第二接收功率分组中包括的模式值为2，
在所述第二接收功率分组之后，将操作模式从所述第一操作模式改变为第二操作模式，
在所述第二操作模式下向所述无线功率发送机发送与功率校准相关的第三接收功率分组，其中，所述第三接收功率分组中包括的模式值为1，以及
在所述第三接收功率分组之后，在所述第二操作模式下向所述无线功率发送机发送与功率校准相关的第四接收功率分组，其中，所述第四接收功率分组中包括的模式值为2。
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