CN114584633A

CN114584633A - 无线电力发送设备和方法及无线电力接收设备和方法

Info

Publication number: CN114584633A
Application number: CN202210343615.9A
Authority: CN
Inventors: 朴容彻; 陆京焕
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2017-08-24
Filing date: 2018-08-24
Publication date: 2022-06-03
Anticipated expiration: 2038-08-24
Also published as: JP6949985B2; JP2020516215A; EP3917080B1; JP2023022297A; KR20190108168A; US11223242B2; JP2021168594A; EP3582466B1; US11670966B2; CN110476362B; US20210143687A1; EP3917080A1; CN114584633B; US20220123604A1; EP3582466A4; KR102246177B1; JP7193586B2; EP3582466A1; WO2019039898A1; US20230261522A1

Abstract

无线电力发送设备和方法及无线电力接收设备和方法。本发明涉及在无线电力传输系统中执行通信的设备和方法。本说明书公开了一种无线电力发送设备，该无线电力发送设备包括：通信/控制单元，该通信/控制单元被配置为与无线电力接收设备执行针对第一可用电力指标的协商；以及电力转换单元，该电力转换单元被配置为根据所述第一可用电力指标产生一次线圈的磁耦合，并且将电力无线发送到所述无线电力接收设备。该无线电力发送设备能够根据周围环境/情形在其自己期望的时间点以动态方式适当地调整可用电力指标，并且领先地发起通信和认证。

Description

无线电力发送设备和方法及无线电力接收设备和方法

本申请是原案申请号为201880023071.X的发明专利申请(国际申请号：PCT/KR2018/009773，申请日：2018年8月24日，发明名称：在无线电力传输系统中执行通信的设备和方法)的分案申请。

技术领域

本发明涉及无线电力传输，并且更具体地，涉及在无线电力传输系统中执行通信的方法和设备。

背景技术

无线电力输送(或传输)技术与可以在电源和电子装置之间进行无线输送(或传输)电力的技术对应。例如，通过简单地将无线装置装载到无线充电板上而使得能够对诸如智能电话或平板PC等这样的无线装置的电池进行再充电，与使用有线充电连接器的传统有线充电环境相比，无线电力输送技术能提供更杰出的移动性、便利性和安全性。除了对无线装置进行无线充电外，无线电力输送技术作为诸如电动车辆、蓝牙(Bluetooth)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、休闲场所等这样的各种领域中的传统有线电力输送环境下的替代品而备受关注。

无线电力输送(或传输)方法也被称为非接触式电力输送方法、无接触点电力输送方法或无线充电方法。无线电力输送系统可以由通过使用无线电力输送方法来供应电能的无线电力发送器以及接收无线电力发送器供应的电能并将接收到的电能供应到诸如电池这样的接收器的无线电力接收器等构成。

无线电力输送技术包括诸如通过使用磁耦合输送电力的方法、通过使用射频(RF)输送电力的方法、通过使用微波输送电力的方法和通过使用超声(或超声波)输送电力的方法这样的各种方法。基于磁耦合的方法被分为磁感应方法和磁谐振方法。磁感应方法对应于通过使用因磁场在接收器的线圈中感生出的电流传输电力的方法，该磁场是按照发送线圈和接收线圈之间的电磁耦合由发送器的线圈电池单元产生的。磁谐振方法与磁感应方法的相似之处在于，它使用磁场。然而，磁谐振方法与磁感应方法的不同之处在于，由于因所产生的谐振引起的发送端和接收端二者上的磁场集中，造成能量传输。

在无线电力发送设备与接收设备之间的通信协议中，在发起或引起通信的发送方或主设备是接收设备的情况下，无线电力发送设备可以仅发送对无线电力接收设备的请求的响应。在这种情况下，即使在无线电力发送设备检测到充电区域(或磁场区域)中有异物或者充电环境改变的情况下，无线电力发送设备也不能够在所期望的定时主动地调整电力水平并且不能够执行认证。

因此，需要用于执行高效且安全的电力管理和认证的方法和设备，使得无线电力发送设备可以根据情形而作为主设备/发送器获得状态和权限，并且实时地反映当前周围情形/环境。

发明内容

技术课题

本发明提供了在无线电力传输系统中执行通信的方法和设备。

本发明提供了在无线电力传输系统中执行通信的方法和无线电力发送设备。

本发明提供了在无线电力传输系统中执行通信的方法和无线电力接收设备。

技术方案

根据本发明的一方面，提供了一种无线电力发送设备。该设备包括：通信/控制单元，该通信/控制单元被配置为与无线电力接收设备执行针对第一可用电力指示符的协商；以及电力转换单元，该电力转换单元被配置为通过根据所述第一可用电力指示符在一次线圈中产生磁耦合来将无线电力发送到所述无线电力接收设备。这里，所述通信/控制单元被配置为：从所述无线电力接收设备接收指示所述无线电力接收设备接收到的电力的接收电力分组，将请求由所述无线电力发送设备进行的通信的位图案响应发送到所述无线电力接收设备，从所述无线电力接收设备接收指示准备好接收由所述无线电力发送设备进行的通信的响应信号，并且将与第二可用电力指示符相关的分组发送到所述无线电力接收设备。

在一方面，所述第一可用电力指示符和所述第二可用电力指示符可以是保证电力。

在另一方面，所述第一可用电力指示符和所述第二可用电力指示符可以是目标电力。

在又一方面，与所述第二可用电力指示符相关的分组可以包括所述无线电力发送设备的能力分组。

在又一方面，所述位图案响应可以指示到所述无线电力接收设备的、用于获取所述无线电力发送设备能够发送预定分组的权限的请求。

在又一方面，所述位图案响应被限定为与用于指示所述请求无效的ACK响应、NAK响应和ND响应的位图案不同的图案。

根据本发明的另一方面，提供了一种无线电力发送方法。该方法包括以下步骤：与无线电力接收设备执行针对第一可用电力指示符的协商；通过根据所述第一可用电力指示符在一次线圈中产生磁耦合来将无线电力发送到所述无线电力接收设备；从所述无线电力接收设备接收指示所述无线电力接收设备接收到的电力的接收电力分组；将请求由无线电力发送设备进行的通信的位图案响应发送到所述无线电力接收设备；从所述无线电力接收设备接收指示准备好接收由所述无线电力发送设备进行的通信的响应信号；以及将与第二可用电力指示符相关的分组发送到所述无线电力接收设备。

根据本发明的又一方面，提供了一种无线电力接收设备。该设备包括：通信/控制单元，该通信/控制单元被配置为与无线电力发送设备执行针对第一可用电力指示符的协商；以及电力拾取单元，该电力拾取单元被配置为通过根据所述第一可用电力指示符在一次线圈中产生的磁耦合来从所述无线电力发送设备接收无线电力。这里，所述通信/控制单元被配置为：将与接收到的无线电力相关的接收电力分组发送到所述无线电力发送设备，从所述无线电力发送设备接收请求由所述无线电力发送设备进行的通信的位图案响应，将指示准备好执行由所述无线电力发送设备进行的通信的响应信号发送到所述无线电力发送设备，并且从所述无线电力发送设备接收与第二可用电力指示符相关的分组。

根据本发明的又一方面，提供了一种无线电力接收方法。该方法包括以下步骤：与无线电力发送设备执行针对第一可用电力指示符的协商；通过根据所述第一可用电力指示符在一次线圈中产生的磁耦合来从所述无线电力发送设备接收无线电力；将与接收到的无线电力相关的接收电力分组发送到所述无线电力发送设备；从所述无线电力发送设备接收请求由所述无线电力发送设备进行的通信的位图案响应；将指示准备好执行由所述无线电力发送设备进行的通信的响应信号发送到所述无线电力发送设备；以及从所述无线电力发送设备接收与第二可用电力指示符相关的分组。

本发明的有益效果

根据本发明，具有以下效果：无线电力发送设备能够根据周围环境/情形在所期望的定时动态地调整可用的电力指示符并且自主地发起通信和认证。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施方式的无线电力系统(10)的框图。

图2是根据本发明的另一示例性实施方式的无线电力系统(10)的框图。

图3示出了采用无线电力传输系统的各种电子装置的示例性实施方式。

图4是根据本发明的另一示例性实施方式的无线电力传输系统的框图。

图5是用于描述无线电力输送过程的状态转变图。

图6示出了根据本发明的示例性实施方式的电力控制方法。

图7是根据本发明的另一示例性实施方式的无线电力发送器的框图。

图8示出了根据本发明的另一示例性实施方式的无线电力接收器。

图9示出了根据本发明的示例性实施方式的通信帧结构。

图10是根据本发明的示例性实施方式的同步图案的结构。

图11示出了根据本发明的示例性实施方式的共享模式下的无线电力发送器和无线电力接收器的操作状态。

图12例示了根据示例的可用电力指示符。

图13例示了根据示例的在协商阶段中设置的每个可用电力指示符的方法。

图14例示了根据另一示例的在协商阶段中设置的每个可用电力指示符的方法。

图15是例示了根据示例的在电力输送阶段中基于每个可用电力指示符执行电力控制的过程的示图。

图16是例示了根据示例的在电力输送阶段中基于每个可用电力指示符执行电力控制的过程的示图。

图17例示了根据实施方式的与RFR的发送过程相关的协议。

图18例示了根据实施方式的分组结构。

图19例示了根据实施方式的包括可用电力指示符的无线电力发送设备的能力分组的结构。

图20例示了根据实施方式的无线电力发送设备的目标电力分组的结构。

图21例示了根据实施方式的无线电力接收设备的响应分组的结构。

图22例示了根据实施方式的无线电力发送设备的响应分组的结构。

图23是根据实施方式的无线电力发送设备基于辅助传送协议来发送与可用电力指示符相关的信息的流程图。

图24a详细地例示了根据实施方式的执行辅助传送的ATX(或ATD)步骤。

图24b详细地例示了根据另一实施方式的执行辅助传送的ATX(或ATD)步骤。

图25是根据另一实施方式的无线电力发送设备基于辅助传送协议来发送与可用电力指示符相关的信息的流程图。

图26是GR分组的示例。

图27是RA分组的示例。

图28是ACK分组的示例。

图29是SOD/EOD分组的示例。

图30例示了根据实施方式的ADT数据发送过程。

具体实施方式

下文中将在本说明书中使用的术语“无线电力”将被用于表示与电场、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电力发送器输送(或发送)到无线电力接收器的任意形式的能量。无线电力也可以被称为无线电力信号，并且这可以是指被一次线圈和二次线圈包围的振荡的磁通量。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、iPod、MP3播放器、头戴式耳机等的装置进行无线充电的电力转换。通常，无线电力输送技术的基本原理包括例如通过使用磁耦合输送电力的方法、通过使用射频(RF)输送电力的方法、通过使用微波输送电力的方法和通过使用超声(或超声波)输送电力的方法中的全部。

参照图1，无线电力系统(10)包括无线电力发送器(100)和无线电力接收器(200)。

无线电力发送器(100)被外部电源(S)供应电力并且产生磁场。无线电力接收器(200)通过使用所产生的磁场来产生电流，由此能够无线地接收电力。

另外，在无线电力系统(10)中，无线电力发送器(100)和无线电力接收器(200)可以收发(发送和/或接收)进行无线电力输送所需的各种信息。这里，可以按照使用用于无线电力输送(或传输)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)无线电力发送器(100)和无线电力接收器(200)之间的通信。

这里，无线电力发送器(100)可以被设置为固定类型或移动(或便携)类型。固定发送器类型的示例可以包括被嵌入室内天花板或墙壁表面中或者嵌入诸如桌子这样的家具中的嵌入型、被安装在室外停车场、公交车站、地铁站等中或者被安装在诸如车辆或火车这样的交通工具中的植入型。移动(或便携)型无线电力发送器(100)可以被实现为诸如具有便携式大小或重量的移动装置或者膝上型计算机的外壳等这样的另一装置的部分。

另外，无线电力接收器(200)应该被解释为包括通过被无线供应电力进行操作的各种家用电器和装置而非装配有电池和电缆的各种电子装置的综合概念。无线电力接收器(200)的典型示例可以包括便携式终端、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、便携式媒体播放器(PDP)、Wibro终端、平板PC、平板手机、膝上型计算机、数码相机、导航终端、电视、电动车辆(EV)等。

在无线电力系统(10)中，可以存在一个无线电力接收器(200)或多个无线电力接收器。尽管在图1中示出了无线电力发送器(100)和无线电力接收器(200)以一对一的对应关系(或关系)彼此之间进行电力发送和接收，但是如图2中所示，一个无线电力发送器(100)还能够同时将电力输送到多个无线电力接收器(200-1、200-2、...、200-M)。最具体地，在通过使用磁谐振方法执行无线电力输送(或传输)的情况下，一个无线电力发送器(100)可以通过使用同步传送(或输送)方法或时分传送(或输送)方法将电力输送到多个无线电力接收器(200-1、200-2、...、200-M)。

另外，尽管在图1中示出了无线电力发送器(100)直接将电力输送(或发送)到无线电力接收器(200)，但是无线电力系统(10)还可以装配有用于增大无线电力发送器(100)和无线电力接收器(200)之间的无线电力传输距离的诸如中继器或转发器这样的单独的无线电力收发器。在这种情况下，电力被从无线电力发送器(100)传递到无线电力收发器，然后，无线电力收发器可以将接收到的电力输送到无线电力接收器(200)。

下文中，在本说明书中提到的术语无线电力接收器、电力接收器和接收器将是指无线电力接收器(200)。另外，在本说明书中提到的术语无线电力发送器、电力发送器和发送器将是指无线电力发送器(100)。

如图3中所示，按照发送电力量和接收电力量对无线电力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、智能电话、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(约5W或更低或者约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接收器、音频装置、真空吸尘器、监视器等这样的小型/中型电子装置可以采用中等功率(约50W或更低或者约200W或更低)无线充电方法。诸如搅拌机、微波炉、电饭锅等这样的厨房电器和诸如电动轮椅、电动踏板车、电动自行车、电动汽车等这样的个人运输装置(或其它电子装置或运输工具)可以采用高功率(约2kW或更低或者约22kW或更低)无线充电方法。

上述(或者在图1中示出的)电子装置或运输工具可以各自包括下文中将详细描述的无线电力接收器。因此，可以通过从无线电力发送器无线地接收电力对上述电子装置或运输工具进行充电(或再充电)。

下文中，尽管将基于采用无线电力充电方法的移动装置来描述本发明，但是这仅仅是示例性的。并且，因此，应当理解，根据本发明的无线充电方法可以应用于各种电子装置。

无线电力发送器和无线电力接收器可以提供高度便利的用户体验和用户接口(UX/UI)。更具体地，可以提供智能无线充电服务。可以基于包括无线电力发送器的智能电话的UX/UI实现智能无线充电服务。对于此应用，处理器与智能手机的无线电力接收器之间的接口授权无线电力发送器与无线电力接收器之间的“即插即用”双向通信。

例如，用户能够在旅馆中体验到智能无线充电服务。当用户进入他的(或她的)房间并将他的(或她的)智能手机放在旅馆房间内设置的无线充电器上时，无线充电装置向智能手机发送无线电力，并且智能手机接收所发送的无线电力。在该过程期间，与无线充电服务相关的信息被发送到智能手机。如果智能手机检测到其正被放在无线充电器上，如果智能手机检测到接收到无线电力，或者如果智能手机从无线充电器接收到与智能无线充电服务相关的信息，则智能电话进入查询附加特征的协议(选择进入)的阶段(或状态)。为此，智能电话可以通过使用包括警报音的方法或者通过使用不包括警报音的方法来将消息显示在屏幕上。消息的示例可以包括诸如“欢迎来到###旅馆。选择“是”以启用智能充电功能：是|否，谢谢。”这样的短语。智能手机接收选择“是”和“否，谢谢”中的任一个的用户输入，然后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。此后，智能手机和无线充电器共同执行智能充电功能。

智能无线充电服务还可以包括接收自动输入的Wi-Fi凭证。例如，无线充电器将Wi-Fi凭证发送到智能手机，并且智能手机执行适当的应用并自动输入从无线充电器接收到的Wi-Fi凭证。

智能无线充电服务还可以包括执行提供旅馆促销信息的旅馆应用、执行受远程控制的入住/退房或者获取联系信息。

又如，用户可以在汽车内体验到智能无线充电服务。当用户进入汽车(或车辆)并将他的(或她的)智能手机放在车辆内设置的无线充电器上时，无线充电装置向智能手机发送无线电力，并且智能手机接收所发送的无线电力。在该过程期间，与无线充电服务相关的信息被发送到智能手机。如果智能手机检测到其正被放在无线充电器上，如果智能手机检测到接收到无线电力，或者如果智能手机从无线充电器接收到与智能无线充电服务相关的信息，则智能电话进入查询用户的身份的阶段(或状态)。

在这种状态下，智能手机可以经由Wi-Fi或蓝牙自动连接到车辆。然后，智能电话可以通过使用包括警报音的方法或者通过使用不包括警报音的方法来将消息显示在屏幕上。消息的示例可以包括诸如“欢迎来到您的车。选择“是”以将装置与车载控件同步：是|否，谢谢。”这样的短语。智能手机接收选择“是”和“否，谢谢”中的任一个的用户输入，然后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。此后，通过操作车辆内的应用/显示软件，智能手机和无线充电器能共同在车辆内执行智能控制功能。用户能按需要欣赏音乐，也能确认他的(或她的)常规地图位置。车辆内的应用/显示软件可以包括为行人提供同步访问的能力。

再如，用户能在他的(或她的)家里体验到智能无线充电服务。当用户进入他(或她)家里的房间并将他的(或她的)智能手机放在无线充电器上时，无线充电装置向智能手机发送无线电力，并且智能手机接收所发送的无线电力。在该过程期间，与无线充电服务相关的信息被发送到智能手机。如果智能手机检测到其正被放在无线充电器上，如果智能手机检测到接收到无线电力，或者如果智能手机从无线充电器接收到与智能无线充电服务相关的信息，则智能电话进入查询附加特征的协议(选择进入)的阶段(或状态)。为此，智能电话可以通过使用包括警报音的方法或者通过使用不包括警报音的方法来将消息显示在屏幕上。该消息的示例可以包括诸如“嗨，xxx，您想要启用夜间模式并为建筑物提供安保吗？：是|否，谢谢。”这样的短语。智能手机接收选择“是”和“否，谢谢”中的任一个的用户输入，然后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。此后，智能手机和无线充电器至少确认(或识别)用户的模式，并且可以建议用户锁上门窗或者关上灯，或者设置警报。

无线电力输送(或传输)的标准包括无线充电联盟(WPC)、空中燃料联盟(AFA)和电力事务联盟(PMA)。

WPC标准限定了基准功率配置文件(BPP)和扩展功率配置文件(EPP)。BPP与支持5W的电力输送的无线电力发送器和无线电力接收器相关，并且EPP与支持大于5W且小于30W的电力范围的输送的无线电力发送器和无线电力接收器相关。

各自使用不同电力水平的各种无线电力发送器和无线电力接收器可以被每种标准覆盖，并且可以按不同的电力级别或类别进行分类。

例如，WPC可以将无线电力发送器和无线电力接收器归类(或分类)为PC-1、PC0、PC1和PC2，并且WPC可以针对每种电力级别(PC)提供标准文献(或规范)。PC-1标准涉及提供小于5W的保证电力的无线电力发送器和接收器。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的保证电力的无线电力发送器和接收器。PC0标准包括具有扩展至30W的保证电力范围的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(OBB)通信也可以用于PC0。可以通过在配置分组内设置指示是否支持OOB的OOB标志来标识无线电力接收器。支持OOB的无线电力发送器可以通过发送用于OOB切换的位图案作为对配置分组的响应来进入OOB切换阶段。对配置分组的响应可以对应于NAK、ND或新限定的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的保证电力的无线电力发送器和接收器。OOB对应于针对PC1的强制性通信信道，并且IB用于初始化和与OOB的链接建立。无线电力发送器可以通过发送用于OOB切换的位图案作为对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标准涉及提供范围在200W至2kW的保证电力的无线电力发送器和接收器，并且其应用包括厨房电器。

如上所述，可以按照相应电力水平来区分PC。并且，关于是否支持相同PC之间的兼容性的信息可以是可选的或强制性的。这里，相同PC之间的兼容性指示能够在相同PC之间进行电力发送/接收。例如，在对应于PC x的无线电力发送器能够对具有相同PC x的无线电力接收器执行充电的情况下，可以理解的是，在相同PC之间保持了兼容性。相似地，也可以支持不同PC之间的兼容性。这里，不同PC之间的兼容性指示也能够在不同PC之间进行电力发送/接收。例如，在对应于PC x的无线电力发送器能够对具有PC y的无线电力接收器执行充电的情况下，可以理解的是，在不同PC之间保持了兼容性。

在用户体验和基础设施建立方面，支持PC之间的兼容性对应于极其重要的问题。然而，这里，在保持PC之间的兼容性时存在以下将描述的各种问题。

在相同PC之间的兼容性的情况下，例如，在使用其中只有在连续地输送电力时才能够进行稳定充电的膝上型充电方法的无线电力接收器的情况下，即使其相应的无线电力发送器具有相同PC，对应的无线电力接收器可能难以从非连续地输送电力的电力工具方法的无线电力发送器稳定地接收电力。另外，在不同PC之间的兼容性的情况下，例如，在具有200W的最小保证电力的无线电力发送器将电力输送到具有5W的最大保证电力的无线电力接收器的情况下，对应的无线电力接收器可能由于过电压而受损。结果，将PS用作表示/指示兼容性的索引/参考标准可能是不合适(或困难的)。

下文中，将基于表示/指示兼容性的索引/参考标准来重新限定“配置文件”。更具体地，可以理解，通过保持具有相同“配置文件”的无线电力发送器和接收器之间的兼容性，能执行稳定的电力发送/接收，并且具有不同“配置文件”的无线电力发送器和接收器之间不能执行电力发送/接收。可以按照兼容性是否有可能和/或与电力级别无关(或独立于电力级别)的应用来限定“配置文件”。

例如，可以将配置文件分为诸如i)移动、ii)电力工具、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可以被限定为PC0和/或PC1，通信协议/方法可以被限定为IB和OOB通信，并且操作频率可以被限定为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“电力工具”配置文件的情况下，PC可以被限定为PC1，通信协议/方法可以被限定为IB通信，并且操作频率可以被限定为87至145kHz，而电力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可以被限定为PC2，通信协议/方法可以被限定为基于NFC的通信，并且操作频率可以被限定为小于100kHz，而厨房/家庭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可以被限定为PC-1，通信协议/方法可以被限定为IB通信，并且操作频率可以被限定为87至205kHz，而用户所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性的，而保持不同配置文件之间的兼容性可以是可选的。

可以将上述配置文件(移动配置文件、电力工具配置文件、厨房配置文件和可穿戴配置文件)概括并表示为第一配置文件至第n配置文件，并且可以按照WPC标准和示例性实施方式添加/替换新配置文件。

在如上所述限定配置文件的情况下，无线电力发送器可以可选地仅对对应于与无线电力发送器相同的配置文件的无线电力接收执行电力发送，由此能够执行更稳定的电力发送。另外，由于可以减少无线电力发送器的负荷(或负担)并且不尝试向不可能兼容的无线电力接收器进行电力发送，因此能降低无线电力接收器受损的风险。

可以通过基于PC0用诸如OOB这样的可选扩展推导来限定“移动”配置文件的PC1。并且，“电力工具”配置文件可以被限定为PC1“移动”配置文件的简单修改版本。另外，到目前为止，尽管出于保持相同配置文件之间的兼容性的目的而限定了配置文件，但是在未来，该技术能演进到保持不同配置文件之间的兼容性的水平。无线电力发送器或无线电力接收器可以通过使用各种方法将其配置文件通知(或通告)给其对方。

在AFA标准中，无线电力发送器被称为电力发送单元(PTU)，而无线电力接收器被称为电力接收单元(PRU)。并且，PTU被分为多种级别，如表1中所示，并且PRU被分为多种级别，如表2中所示。

[表1]

[表2]

PRU	P<sub>RX_OUT_MAX’</sub>	示范性应用
			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	小型笔记本计算机
类别6	37.5W	通用笔记本计算机
			类别7	50W	家用电器

如表1中所示，级别n PTU的最大输出功率能力可以等于或大于对应级别的P_{TX_IN_MAX}。PRU不能抽取比对应类别中指定的电力水平高的电力。

参照图4，无线电力传输系统(10)包括无线地接收电力的移动装置(450)和无线地发送电力的基站(400)。

作为提供感应电力或谐振电力的装置，基站(400)可以包括无线电力发送器(100)和系统单元(405)中的至少一个。无线电力发送器(100)可以发送感应电力或谐振电力，并且可以控制发送。无线电力发送器(100)可以包括电力转换单元(110)和通信和控制单元(120)，电力转换单元(110)通过利用一个一次线圈(或多个一次线圈)产生磁场来将电能转换成电力信号，通信和控制单元(120)控制与无线电力接收器(200)之间的通信和电力输送以便以适宜(或合适)水平输送电力。系统单元(405)可以执行输入电力供应、多个无线电力发送器的控制和诸如用户接口控制这样的基站(400)的其它操作控制。

一次线圈可以通过使用交流电力(或电压或电流)产生电磁场。向一次线圈供应正从电力转换单元(110)输出的特定频率的交流电力(或电压或电流)。并且，因此，一次线圈可以产生特定频率的磁场。可以以非径向形状或径向形状产生磁场。并且，无线电力接收器(200)接收所产生的磁场，然后产生电流。换句话说，一次线圈无线地发送电力。

在磁感应方法中，一次线圈和二次线圈可以具有随机适宜的形状。例如，一次线圈和二次线圈可以对应于缠绕在诸如铁氧体或非晶态金属这样的高磁导率构造上的铜线。一次线圈也可以被称为一次芯、一次绕组、一次环形天线等。此外，二次线圈也可以被称为二次芯、二次绕组、二次环形天线、拾取天线等。

在使用磁谐振方法的情况下，一次线圈和二次线圈可以各自以一次谐振天线和二次谐振天线的形式设置。谐振天线可以具有包括线圈和电容器的谐振结构。此时，谐振天线的谐振频率可以由线圈的电感和电容器的电容确定。这里，线圈可以被形成为具有环形状。并且，可以将芯放在环内。芯可以包括诸如铁氧体芯或空气芯这样的物理芯。

一次谐振天线和二次谐振天线之间的能量传输(或输送)可以通过在磁场中发生的谐振现象来执行。当在谐振天线中出现与谐振频率对应的近场时，并且在对应的谐振天线附近存在另一谐振天线的情况下，谐振现象是指在彼此耦合的两根谐振天线之间发生的高效能量输送。当在一次谐振天线和二次谐振天线之间产生对应于谐振频率的磁场时，一次谐振天线和二次谐振天线彼此谐振。并且，因此，在常规情况下，与用一次天线产生的磁场被辐射到空的空间的情况相比，磁场以更高的效率朝向二次谐振天线集中。并且，因此，能量可以以高效率从一次谐振天线输送到二次谐振天线。可以与磁谐振方法相似地实现磁感应方法。然而，在这种情况下，不需要磁场的频率是谐振频率。但是，在磁感应方法中，要求构造一次线圈和二次线圈的环彼此匹配，并且环之间的距离应非常近。

尽管在图中未示出，但是无线电力发送器(100)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以外的通信载波来发送和/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(120)可以向无线电力接收器(200)发送信息和/或从无线电力接收器(200)接收信息。通信和控制单元(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)可以通过将信息加载到电磁波中并且通过利用一次线圈发送信息或者通过利用一次线圈接收承载信息的电磁波来执行带内(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)或幅移键控(ASK)等这样的调制方案或者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到电磁波中或者可以解释由电磁波承载的信息。通过使用上述IB通信，通信和控制单元(120)可以以数kbps的数据传输速率发送和/或接收信息长达数米的距离。

OOB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。

通信和控制单元(120)可以控制无线电力发送器(100)的整体操作。通信和控制单元(120)可以执行各种信息的计算和处理，并且还可以控制无线电力发送器(100)的每个配置元件。

通信和控制单元(120)可以在计算机或相似装置中作为硬件、软件或其组合实现。当以硬件的形式实现时，通信和控制单元(120)可以被设置为通过处理电信号来执行控制功能的电子电路。并且，当以软件的形式实现时，通信和控制单元(120)可以被设置为操作通信和控制单元(120)的程序。

通过控制操作点，通信和控制单元(120)可以控制所发送的电力。正受控制的操作点可以对应于频率(或相位)、工作周期、占空比和电压幅度的组合。通信和控制单元(120)可以通过调整频率(或相位)、工作周期、占空比和电压幅度中的任一个来控制所发送的电力。另外，无线电力发送器(100)可以提供一致水平的电力，并且无线电力接收器(200)可以通过控制谐振频率来控制接收电力的水平。

移动装置(450)包括无线电力接收器(200)和负载(455)，无线电力接收器(200)利用二次线圈接收无线电力，负载(455)接收并储存由无线电力接收器(200)接收并且将接收到的电力供应到装置的电力。

无线电力接收器(200)可以包括电力拾取单元(210)和通信和控制单元(220)。电力拾取单元(210)可以通过二次线圈接收无线电力，并且可以将接收到的无线电力转换成电能。电力拾取单元(210)对通过二次线圈接收到的交流(AC)信号进行整流，并且将整流后的信号转换成直流(DC)信号。通信和控制单元(220)可以控制无线电力的发送和接收(电力的输送和接收)。

二次线圈可以接收正从无线电力发送器(100)发送的无线电力。二次线圈可以通过使用在一次线圈中产生的磁场来接收电力。这里，在特定频率对应于谐振频率的情况下，在一次线圈和二次线圈之间可能发生磁谐振，由此使得能够以更大的效率输送电力。

尽管在图4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以外的通信载波来发送和/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)可以向无线电力发送器(100)发送信息和/或从无线电力发送器(100)接收信息。通信和控制单元(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二次线圈发送信息或者通过利用二次线圈接收承载信息的电磁波来执行IB通信。此时，通信和控制单元(220)可以通过使用诸如二进制相移键控(BPSK)或幅移键控(ASK)等这样的调制方案或者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到电磁波中或者可以解释由电磁波承载的信息。通过使用上述IB通信，通信和控制单元(220)可以以数kbps的数据传输速率发送和/或接收信息长达数米的距离。

OOB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。

通信和控制单元(220)可以控制无线电力接收器(200)的整体操作。通信和控制单元(220)可以执行各种信息的计算和处理，并且还可以控制无线电力接收器(200)的每个配置元件。

通信和控制单元(220)可以在计算机或相似装置中作为硬件、软件或其组合实现。当以硬件的形式实现时，通信和控制单元(220)可以被设置为通过处理电信号来执行控制功能的电子电路。并且，当以软件的形式实现时，通信和控制单元(220)可以被设置为操作通信和控制单元(220)的程序。

负载(455)可以对应于电池。电池可以通过使用正从电力拾取单元(210)输出的电力来储存能量。此外，不需要强制性地将电池包括在移动装置中(450)。例如，电池可以被设置为可拆卸的外部特征。又如，无线电力接收器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电力接收器(200)中并且基站(400)被例示为被包括在无线电力发送器(100)中，但是更广义的含义是，无线电力接收器(200)可以被识别为(或视为)移动装置(450)，并且无线电力发送器(100)可以被识别为(或视为)基站(400)。

下文中，线圈或线圈单元包括线圈和至少一个近似于线圈的装置，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是用于描述无线电力输送过程的状态转变图。

参照图5，根据本发明的示例性实施方式的从无线电力发送器到无线电力接收器的电力发送(或输送)可以被大体上划分为选择阶段(510)、ping阶段(520)、识别和配置阶段(530)、协商阶段(540)、校准阶段(550)、电力输送阶段(560)和重新协商阶段(570)。

如果在发起电力输送时或者在保持电力输送的同时检测到特定错误或特定事件，则选择阶段(510)可以包括转向阶段(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，无线电力发送器可以监测在界面表面上是否存在物体。如果无线电力发送器检测到物体被放在界面表面上，则处理步骤可以转移到ping阶段(520)。在选择阶段(510)期间，无线电力发送器可以发送具有极短脉冲的模拟ping，并且可以基于发送线圈或一次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，无线电力发送器可以测量无线电力谐振电路(例如，电力传输线圈和/或谐振电容器)的品质因子。根据本发明的示例性实施方式，在选择阶段(510)期间，无线电力发送器可以测量品质因子，以便与无线电力接收器一起确定在充电区域中是否存在异物。在设置在无线电力发送器中的线圈中，由于环境的变化，电感和/或串联电阻的分量可以减小，并且由于这种减小，品质因子的值也可以减小。为了通过使用所测得的质量因子值来确定是否存在异物，无线电力发送器可以从无线电力接收器接收参考质量因子值，该参考质量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。无线电力发送器可以通过将所测得的质量因子值与在协商阶段(540)期间接收到的参考质量因子值进行比较来确定是否存在异物。然而，在无线电力接收器例如根据其类型、目的、特性等而具有低参考质量因子值的情况下，无线电力接收器可以具有低参考质量因子值-在存在异物的情况下，由于参考质量因子值和所测得的质量因子值之间的差值小(或不大)，因此可能存在的问题是，不能够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确定是否存在异物。

根据本发明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，为了与无线电力接收器一起确定在充电区域中是否存在异物，无线电力发送器可以测量特定频率区域(例如，操作频率区域)内的质量因子值。在设置在无线电力发送器中的线圈中，由于环境的变化，电感和/或串联电阻的分量可以减小，并且由于这种减小，无线电力发送器的线圈的谐振频率可以改变(或偏移)。更具体地，与在操作频带内测得最大质量因子值的频率对应的质量因子峰值频率可以移动(或偏移)。

在ping阶段(520)中，如果无线电力发送器检测到存在物体，则发送器启用(或唤醒)接收器，并且发送数字ping以便识别检测到的物体是否对应于无线电力接收器。在ping阶段(520)期间，如果无线电力发送器无法从接收器接收到针对数字ping的响应信号(例如，信号强度分组)，则处理可以移回到选择阶段(510)。另外，在ping阶段(520)中，如果无线电力发送器从接收器接收到指示电力输送完成的信号(例如，充电完成分组)，则处理可以移回到选择阶段(510)。

如果ping阶段(520)完成，则无线电力发送器可以转向识别和配置阶段(530)，以便识别接收器并且收集配置和状态信息。

在识别和配置阶段(530)中，如果无线电力发送器接收到不想要的分组(即，意外的分组)，或者如果无线电力发送器在预定时间段内无法接收到分组(即，超时)，或者如果出现分组发送错误(即，发送错误)，或者如果未配置电力输送合约(即，无电力输送合约)，则无线电力发送器可以转向到选择阶段(510)。

无线电力发送器可以基于在识别和配置阶段(530)期间接收到的配置分组的协商字段值来确认(或验证)是否需要其进入协商阶段(540)。基于验证的结果，在需要协商的情况下，无线电力发送器进入协商阶段(540)，然后可以执行预定的FOD检测过程。相反地，在不需要协商的情况下，无线电力发送器可以立即进入电力输送阶段(560)。

在协商阶段(540)中，无线电力发送器可以接收包括参考质量因子值的异物检测(FOD)状态分组。或者，无线电力发送器可以接收包括参考峰值频率值的FOD状态分组。另选地，无线电力发送器可以接收包括参考质量因子值和参考峰值频率值的状态分组。此时，无线电力发送器可以基于参考质量因子值来确定用于FO检测的质量系数阈值。无线电力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。

无线电力发送器可以通过使用针对FO检测确定的质量系数阈值和当前测得的质量因子值(即，在ping阶段之前测得的质量因子值)来检测充电区域中是否存在FO，然后，无线电力发送器可以按照FO检测结果来控制所发送的电力。例如，在检测到FO的情况下，可以停止电力输送。然而，本发明将不仅仅限于此。

无线电力发送器可以通过使用针对FO检测确定的峰值频率阈值和当前测得的峰值频率值(即，在ping阶段之前测得的峰值频率值)来检测充电区域中是否存在FO，然后，无线电力发送器可以按照FO检测结果来控制所发送的电力。例如，在检测到FO的情况下，可以停止电力输送。然而，本发明将不仅仅限于此。

在检测到FO的情况下，无线电力发送器可以返回到选择阶段(510)。相反，在未检测到FO的情况下，无线电力发送器可以进入校准阶段(550)，然后可以进入电力输送阶段(560)。更具体地，在未检测到FO的情况下，无线电力发送器可以确定在校准阶段(550)期间由接收端接收的接收电力的强度，并且可以测量接收端和发送端的电力损耗，以便确定从发送端发送的电力的强度。换句话说，在校准阶段(550)期间，无线电力发送器可以基于发送端的发送电力和接收端的接收电力之间的差值来估计电力损耗。根据本发明的示例性实施方式的无线电力发送器可以通过应用所估计的电力损耗来校准用于FOD检测的阈值。

在电力输送阶段(560)中，在无线电力发送器接收到不想要的分组(即，意外分组)的情况下，或者在无线电力发送器在预定时间段期间无法接收到分组(即，超时)的情况下，或者在出现有违反预定电力输送合约(即，电力输送合约违约)的情况下，或者在充电完成的情况下，无线电力发送器可以转向到选择阶段(510)。

另外，在电力输送阶段(560)中，在需要无线电力发送器按照无线电力发送器中的状态变化而重新配置电力输送合约的情况下，无线电力发送器可以转向到重新协商阶段(570)。此时，如果重新协商成功完成，则无线电力发送器可以返回到电力输送阶段(560)。

可以基于无线电力发送器和接收器的状态和特征信息来配置上述电力输送合约。例如，无线电力发送器状态信息可以包括关于最大可发送电力量的信息、关于可以被容纳的接收器的最大数目的信息等。并且，接收器状态信息可以包括关于所需电力的信息等。

图6示出了根据本发明的示例性实施方式的电力控制方法。

如图6中所示，在电力输送阶段(560)中，通过交替进行电力发送和/或接收和通信，无线电力发送器(100)和无线电力接收器(200)可以控制正在输送的电力的量(或大小)。无线电力发送器和无线电力接收器在特定的控制点进行操作。控制点指示当执行电力输送时从无线电力接收器的输出端提供的电压和电流的组合。

更具体地，无线电力接收器选择所期望的控制点、所期望的输出电流/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操作的实际的控制点。无线电力接收器通过使用所期望的控制点和实际的控制点来计算控制误差值，然后，无线电力接收器可以将计算出的控制误差值作为控制误差分组发送到无线电力发送器。

另外，无线电力发送器可以通过使用接收到的控制误差分组来配置/控制新的工作点(幅度、频率和占空比)，从而控制电力输送。因此，可以在电力输送阶段期间以恒定的时间间隔发送/接收控制误差分组，并且根据一示例性实施方式，在无线电力接收器尝试减小无线电力发送器的电流的情况下，无线电力接收器可以通过将控制误差值设置成负数来发送控制误差分组。并且，在无线电力接收器旨在增大无线电力发送器的电流的情况下，无线电力接收器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，通过如上所述将控制误差分组发送到无线电力发送器，无线电力接收器可以控制电力输送。

在将在下文中详细描述的谐振模式下，可以通过使用与感应模式不同的方法来操作装置。在谐振模式下，一个无线电力发送器应该能够同时为多个无线电力接收器服务。然而，在与感应模式一样进行电力输送控制的情况下，由于正输送的电力由与一个无线电力接收器建立的通信来控制，因此可能难以控制附加无线电力接收器的电力输送。因此，在根据本发明的谐振模式下，想使用以下方法：通过使无线电力发送器公共地输送(或传输)基本电力并且通过使无线电力接收器控制其自身的谐振频率来控制正接收的电力的量。然而，即使在谐振模式的操作期间，以上在图6中描述的方法也将不被完全排除。并且，可以通过使用图6的方法来执行对所发送的电力的附加控制。

图7是根据本发明的另一示例性实施方式的无线电力发送器的框图。这可能属于正在磁谐振模式或共享模式下操作的无线电力传输系统。共享模式可以是指在无线电力发送器和无线电力接收器之间执行多对一(或一对多)通信和充电的模式。共享模式可以被实现为磁感应方法或谐振方法。

参照图7，无线电力发送器(700)可以包括覆盖线圈组件的盖(720)、向电力发送器(740)供应电力的电力适配器(730)、发送无线电力的电力发送器(740)以及提供电力输送处理相关信息和其它相关信息的用户接口(750)中的至少一个。最具体地，用户接口(750)可以被可选地包括或者可以被包括作为无线电力发送器(700)的另一用户接口(750)。

电力发送器(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)和控制单元(710)中的至少一个。

线圈组件(760)包括产生磁场的至少一个一次线圈。并且，线圈组件(760)也可以被称为线圈单元。

阻抗匹配电路(770)可以提供逆变器与一次线圈之间的阻抗匹配。阻抗匹配电路(770)可以用使一次线圈的电流升高的合适频率产生谐振。在多线圈电力发送器(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一次线圈的子集的复用器。阻抗匹配电路也可以被称为谐振电路。

阻抗匹配电路(770)可以包括电容器、电感器以及切换电容器与电感器之间的连接的开关装置。可以通过检测正通过线圈组件(760)输送(或传输)的无线电力的反射波并且通过基于检测到的反射波切换开关装置，由此调整电容器或电感器的连接状态或者调整电容器的电容或者调整电感器的电感来执行阻抗匹配。在一些情况下，即使省去了阻抗匹配电路(770)，也可以执行阻抗匹配。本说明书还包括无线电力发送器(700)的示例性实施方式，其中省去了阻抗匹配电路(770)。

逆变器(780)可以将DC输入转换成AC信号。逆变器(780)可以被作为半桥逆变器或全桥逆变器进行操作，以便产生可调整频率的占空比和脉冲波。另外，逆变器可以包括多个级，以便调整输入电压电平。

通信单元(790)可以与电力接收器执行通信。电力接收器执行负载调制，以便传达与电力发送器对应的请求和信息。因此，电力发送器(740)可以使用通信单元(790)，以便监测一次线圈的电流和/或电压的幅值和/或相位，以便解调正从电力接收器发送的数据。

另外，电力发送器(740)可以通过使用频移键控(FSK)方法等来将输出功率控制为可以通过通信单元(790)传送数据。

控制单元(710)可以控制电力发送器(740)的通信和电力输送(或传递)。控制单元(710)可以通过调整上述操作点来控制电力输送。可以通过例如操作频率、占空比和输入电压中的至少任一个来确定操作点。

通信单元(790)和控制单元(710)可以各自被设置为单独的单元/装置/芯片组，或者可以被共同设置为一个单元/装置/芯片组。

图8示出了根据本发明的另一示例性实施方式的无线电力接收器。这可能属于正在磁谐振模式或共享模式下操作的无线电力传输系统。

参照图8，无线电力接收器(800)可以包括提供与电力输送处理相关的信息和其它相关信息的用户接口(820)、接收无线电力的电力接收器(830)、负载电路(840)和支持并覆盖线圈组件的底座(850)中的至少一个。最具体地，用户接口(820)可以被可选地包括或者可以被包括作为无线电力接收器(800)的另一用户接口(820)。

电力接收器(830)可以包括电力转换器(860)、阻抗匹配电路(870)、线圈组件(880)、通信单元(890)和控制单元(810)中的至少一个。

电力转换器(860)可以将从二次线圈接收到的AC电力转换成适于负载电路的电压和电流。根据一示例性实施方式，电力转换器(860)可以包括整流器。整流器可以对接收到的无线电力进行整流，并且可以将电力从交流(AC)转换成直流(DC)。整流器可以通过使用二极管或晶体管来将交流转换成直流，然后，整流器可以通过使用电容器和电阻器来平滑转换后的电流。这里，可以将被实现为桥电路的全波整流器、半波整流器、电压倍增器等用作整流器。另外，电力转换器可以适应电力接收器的反射阻抗。

阻抗匹配电路(870)可以提供功率转换器(860)与负载电路(840)的组合和二次线圈之间的阻抗匹配。根据一示例性实施方式，阻抗匹配电路可以产生能够增强电力输送的约100kHz的谐振。阻抗匹配电路(870)可以包括电容器、电感器以及切换电容器与电感器的组合的开关装置。可以通过基于正接收的无线电力的电压值、电流值、功率值、频率值等控制配置阻抗匹配电路(870)的电路的开关装置来执行阻抗匹配。在一些情况下，即使省去了阻抗匹配电路(870)，也可以执行阻抗匹配。本说明书还包括无线电力接收器(200)的示例性实施方式，其中省去了阻抗匹配电路(870)。

线圈组件(880)包括至少一个二次线圈，并且可选地，线圈组件(880)还可以包括使接收器的金属部分免受磁场影响的元件。

通信单元(890)可以执行负载调制，以便将请求和其它信息传达给电力发送器。

为此，电力接收器(830)可以执行电阻或电容器的切换，以便改变反射阻抗。

控制单元(810)可以控制接收到的电力。为此，控制单元(810)可以确定/计算电力接收器(830)的实际的操作点与所期望的操作点之间的差值。此后，通过执行调整电力发送器的反射阻抗和/或调整电力发送器的操作点的请求，能调整/减小实际的操作点与所期望的操作点之间的差值。在使该差值最小化的情况下，能执行最佳的电力接收。

通信单元(890)和控制单元(810)可以各自被设置为单独的装置/芯片组，或者可以被共同设置为一个装置/芯片组。

图9示出了根据本发明的示例性实施方式的通信帧结构。这可以对应于共享模式下的通信帧结构。

参照图9，在共享模式下，可以将不同形式的帧彼此一起使用。例如，在共享模式下，可以使用如(A)中所示的具有多个时隙的时隙帧(slotted frame)以及如(B)中所示的没有指定格式的自由格式帧。更具体地，时隙帧对应于用于将短数据分组从无线电力接收器(200)发送到无线电力发送器(100)的帧。并且，由于自由格式帧没有由多个时隙构造，因此自由格式帧可以对应于能够执行长数据分组发送的帧。

此外，本领域的技术人员可以将时隙帧和自由格式帧称为其它各种术语。例如，时隙帧可以被另选地称为信道帧，并且自由格式帧可以被另选地称为消息帧。

更具体地，时隙帧可以包括指示时隙、测量时隙、九个时隙的起始点(或开始)的同步图案以及各自领先于这九个时隙中的每一个的具有相同时间间隔的附加同步图案。

这里，附加同步图案对应于与指示上述帧的起始点的同步图案不同的同步图案。更具体地，附加同步图案不指示帧的起始点，而是可以指示与邻近(或相邻)时隙(即，位于同步图案两侧的两个连续时隙)相关的信息。

在这九个时隙当中，每个同步图案都可以处于两个连续时隙之间。在这种情况下，同步图案可以提供与两个连续时隙相关的信息。

另外，这九个时隙和在这九个时隙中的每一个之前设置的同步图案可以具有相同的时间间隔。例如，这九个时隙可以具有50ms的时间间隔。并且，这九个同步图案可以具有50ms的时间长度。

此外，如(B)中所示的自由格式帧可以没有除了指示帧和测量时隙的起始点的同步图案之外的特定格式。更具体地，自由格式帧被配置为执行与时隙帧的功能不同的功能。例如，自由格式帧可以被用于执行在无线电力发送器和无线电力接收器之间传送长数据分组(例如，附加的所有者信息分组)的功能，或者在无线电力发送器由多个线圈构造的情况下，被用于执行选择线圈中的任一个的功能。

下文中，将参照附图更详细地描述每个帧中所包括的同步图案。

图10是根据本发明的示例性实施方式的同步图案的结构。

参照图10，同步图案可以由前导码、起始位、响应字段、类型字段、信息字段和奇偶校验位构造。在图10中，起始位被例示为ZERO。

更具体地，前导码由连续的位构造，并且所有位都可以被设置为0。换句话说，前导码可以对应于用于匹配同步图案的时间长度的位。

构造前导码的位的数目可以从属于操作频率，使得同步图案的长度可以最近似为50ms，但是在不超过50ms的范围内。例如，在操作频率对应于100kHz的情况下，同步图案可以由两个前导码位构造，并且，在操作频率对应于105kHz的情况下，同步图案可以由三个前导码位构造。

起始位可以对应于前导码之后的位，并且起始位可以指示ZERO。ZERO可以对应于指示同步图案类型的位。这里，同步图案的类型可以包括帧同步和时隙同步，帧同步包括与帧相关的信息，时隙同步包括时隙的信息。更具体地，同步图案可以处于连续的帧之间，并且可以对应于指示帧的起始的帧同步，或者同步图案可以处于构造帧的多个时隙当中的连续的时隙之间，并且可以对应于包括连续的时隙相关信息的同步时隙。

例如，在ZERO等于0的情况下，这可以指示对应时隙是处于时隙之间的时隙同步。并且，在ZERO等于1的情况下，这可以指示对应同步图案是位于帧之间的帧同步。

奇偶校验位对应于同步图案的最后一位，并且奇偶校验位可以指示关于构造同步图案中所包括的数据字段(即，响应字段、类型字段和信息字段)的位的数目的信息。例如，在构造同步图案的数据字段的位的数目对应于偶数的情况下，奇偶校验位可以被设置为1，否则(即，在位的数目对应于奇数的情况下)，奇偶校验位可以被设置为0。

响应字段可以包括无线电力发送器的用于其在同步图案之前的时隙内与无线电力接收器进行通信的响应信息。例如，在未检测到无线电力发送器与无线电力接收器之间通信的情况下，响应字段可以具有值“00”。另外，如果在无线电力发送器与无线电力接收器之间通信时检测到通信错误，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电力接收器尝试接入一个时隙由此造成在这两个或更多个无线电力接收器之间发生冲突的情况。

另外，响应字段可以包括指示是否已从无线电力接收器准确地接收到数据分组的信息。更具体地，在无线电力发送器已拒绝数据分组的情况下，响应字段可以具有值“10”(10-否定确认(NAK))。并且，在无线电力发送器已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图案的类型。更具体地，在同步图案对应于帧的第一同步图案的情况下(即，作为第一同步图案，在同步图案处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，在时隙帧中，在同步图案不对应于帧的第一同步图案的情况下，类型字段可以具有指示时隙同步的值“0”。

此外，信息字段可以根据在类型字段中指示的同步图案类型来确定其值的含义。例如，在类型字段等于1的情况下(即，在同步图案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是对应于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时隙帧。并且，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的情况下(即，在同步图案类型指示时隙同步的情况下)，信息字段可以指示位于同步图案之后的下一个时隙的状态。更具体地，在下一个时隙对应于分配(或指派)给特定无线电力接收器的时隙的情况下，信息字段被赋予值“00”。在下一个时隙对应于被锁定从而被特定无线电力接收器临时使用的时隙的情况下，信息字段被赋予值“01”。另选地，在下一个时隙对应于可以供随机的无线电力接收器自由使用的时隙的情况下，信息字段被赋予值“10”。

参照图11，在共享模式下操作的无线电力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)和电力输送阶段(1140)中的任一个中进行操作。

首先，根据本发明的示例性实施方式的无线电力发送器可以发送无线电力信号，以便检测无线电力接收器。更具体地，通过使用无线电力信号来检测无线电力接收器的处理可以被称为模拟ping。

此外，已接收到无线电力信号的无线电力接收器可以进入选择阶段(1100)。如上所述，已进入选择阶段(1100)的无线电力接收器可以检测在无线电力信号内是否存在FSK信号。

换句话说，无线电力接收器可以按照是否存在FSK信号通过使用专用模式和共享模式中的任一种来执行通信。

更具体地，在无线电力信号中包括FSK信号的情况下，无线电力接收器可以在共享模式下操作，否则，无线电力接收器可以在专用模式下操作。

在无线电力接收器在共享模式下操作的情况下，无线电力接收器可以进入引入阶段(1110)。在引入阶段(1110)中，无线电力接收器可以向无线电力发送器发送控制信息(CI)分组，以便在配置阶段、协商阶段和电力输送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与控制相关的信息。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，无线电力接收器执行尝试请求在后续的配置阶段、协商阶段和电力输送阶段期间发送控制信息(CI)分组的空闲时隙。此时，无线电力接收器选择空闲时隙并且发送初始CI分组。如果无线电力发送器发送ACK作为对对应CI分组的响应，则无线电力发送器进入配置阶段。如果无线电力发送器发送NACK作为对对应CI分组的响应，则这指示另一无线电力接收器正通过配置和协商阶段执行通信。在这种情况下，无线电力接收器重新尝试执行请求空闲时隙。

如果无线电力接收器接收到作为对CI分组的响应的ACK，则无线电力接收器可以通过对直到初始帧同步为止的其余同步时隙进行计数来确定帧内的私有时隙的位置。在所有后续的基于时隙的帧中，无线电力接收器都通过对应的时隙发送CI分组。

如果无线电力发送器授权无线电力接收器进入配置阶段，则无线电力发送器提供专用于无线电力接收器的锁定的时隙系列。这能确保无线电力接收器没有任何冲突地进行至配置阶段。

无线电力接收器通过使用锁定的时隙来发送诸如两个标识数据分组(IDHI和IDLO)这样的数据分组的序列。当该阶段完成时，无线电力接收器进入协商阶段。在协商状态期间，无线电力发送器一直提供专用于无线电力接收器的锁定的时隙。这能确保无线电力接收器没有任何冲突地进行至协商阶段。

无线电力接收器通过使用对应的锁定的时隙来发送一个或更多个协商数据分组，并且所发送的协商数据分组可以与私有数据分组相混合。最终，对应的序列与特定请求(SRQ)分组一起结束(或完成)。当对应的序列完成时，无线电力接收器进入电力输送阶段，并且无线电力发送器停止提供锁定的时隙。

在电力输送阶段中，无线电力接收器通过使用所分配的时隙来执行CI分组的发送，然后接收电力。无线电力接收器可以包括调整器电路。调整器电路可以被包括在通信/控制单元中。无线电力接收器可以通过调整器电路自调整无线电力接收器的反射阻抗。换句话说，无线电力接收器可以针对外部负载所请求的电力量来调整正被反射的阻抗。这样能防止过度接收电力和过热。

在共享模式下，(根据操作模式)由于无线电力发送器可以不执行电力调整作为对接收到的CI分组的响应，因此在这种情况下可能需要控制，以便防止过电压状态。

下文中，描述了执行通信以便根据情形进行电力管理和状态认证和作为主设备/发送器的权限的方法和无线电力发送设备。

1.电力指示符的限定和使用

图12例示了根据示例的可用电力指示符。

参照图12，根据实施方式的可用电力指示符可以意指无线电力发送设备可以在电力输送阶段中提供或发送到无线电力接收设备作为输出的电力，并且具体地，可用电力指示符可以包括潜在电力(PP)、保证电力(GP)和目标电力(TP)。

潜在电力可以意指无线电力发送设备在电力输送阶段期间可用的参考无线电力接收设备的输出电力或输出电力的量。可以通过设计来固定潜在电力。

保证电力可以意指无线电力发送设备在电力输送阶段期间的任何时间可用于确保的参考无线电力接收设备的输出电力或输出电力的量。保证电力在电力输送阶段之前被协商，但是在电力输送阶段期间被固定地保持。保证电力可以是至少5W。

目标电力可以意指无线电力发送设备在电力输送阶段期间提供的参考无线电力接收设备的输出电力或输出电力的量。在电力输送阶段期间，目标电力可以是动态且改变的。所支持的目标电力可以取决于无线电力发送设备的操作条件。

参照图13，无线电力发送设备在潜在电力和保证电力之间保留足够的余量。无线电力发送设备在电力输送阶段期间协商所期望的操作条件下的保证电力。例如，根据无线电力发送设备的设计和市场，无线电力发送设备可以被配置为以潜在电力的50％的水平协商保证电力。保证电力的这种协商可以由图4的通信/控制单元120或图7的控制单元710执行。

无线电力发送设备可以将协商的保证电力设置为初始目标电力。可以根据由无线电力接收设备拉动的实际电力(在当前充电的外围条件下由无线电力发送设备支持)来更新目标电力。此外，也可以由如图14中所示的其它方法来设置初始目标电力。初始目标电力的设置可以由图4的通信/控制单元120或图7的控制单元710执行。

参照图14，无线电力发送设备可以将潜在电力设置为初始目标电力。可以根据实际条件更新目标电力。初始目标电力的设置可以由图4的通信/控制单元120或图7的控制单元710执行。

在电力输送阶段中，无线电力发送设备和无线电力接收设备可以基于可用电力指示符来执行电力控制，或者如有需要，则调整可用电力指示符。下文中，电力控制或可用电力指示符的调整可以由图4的通信/控制单元120或图7的控制单元710执行。

例如，无线电力发送设备可以接管超过保证电力的水平的控制权限。如果条件获得允许，则无线电力发送设备可以根据现有的控制误差来适应电力水平，并且可以将目标电力更新为无线电力接收设备的接收电力。

作为一方面，无线电力发送设备可以通过报告用于通信的通信请求(RFC)来调整目标电力。RFC可以用诸如重新协商请求(RFR)、辅助传送请求(RFA)、关注等这样的术语替代，并且即使在该术语不同的情况下，与可用电力指示符相关的功能或与无线电力发送设备(PTx)发起的通信相关的功能也可以是相同或相似的。无线电力发送设备可能想要基于劣化的环境充电条件来减小目标电力。另选地，无线电力发送设备可能想要基于改善的环境充电条件来增大目标电力。在进行这种重新协商阶段期间，无线电力接收设备可以确认无线电力发送设备的目标电力，并且如有需要，则调整操作模式。

在另一方面，在条件在电力输送阶段期间改变的情况下，无线电力发送设备可以相应地适于目标电力。在目标电力改变的情况下，无线电力发送设备可以向无线电力接收设备发送警报。这是针对无线电力接收设备的选择性功能，但是可能是针对无线电力发送设备的必不可少的功能。另外，无线电力接收设备可以请求在协商阶段期间向无线电力发送设备施加警报。在实际电力大于目标电力的情况下，无线电力发送设备可减少或限制实际电力输送。在没有警告或警报的情况下，无线电力发送设备不会突然减少实际电力输送。发送警报的操作可以由图4的通信/控制单元120或图7的控制单元710执行。

又如，无线电力发送设备可以响应于接收电力(RP)分组(RPP)而在不能够保持保证电力时报告“NAK”。这是例外情况，并且例如，这可以包括耦合环境非常差、高温的状态或插入异物的情况。NAK报告可以由图4的通信/控制单元120或图7的控制单元710执行。此时，无线电力接收设备可以发送结束电力输送(EPT)分组，并且该值可以是0x08。EPT分组的发送可以由图4的通信/控制单元120或图7的控制单元710执行。

在这种情况下，无线电力发送设备重启电力发送，以在重启之前执行异物检测。

又如，无线电力接收设备可以处理保证电力。可以设置负载，使得整流电压在保证电力中足够高。在所请求的电力等于或大于保证电力并且无线电力发送设备忽略正控制误差的情况下，无线电力发送设备可以连续地执行电力发送，并且在这种情况下，不需要EPT分组(0x08)。

参照图15，无线电力发送设备可以在电力输送阶段和重新协商阶段期间根据当前环境充电条件来改变(增大或减小)目标电力。即，可以通过重新协商阶段改变目标电力，并且在重新协商阶段期间，以先前的电力水平继续进行电力输送。目标电力的这种改变可以由图4的通信/控制单元120或图7的控制单元710执行。

参照图16，无线电力发送设备可以在电力输送期间根据当前环境充电条件来改变(增大或减小)可用电力指示符(即，目标电力)。

基于由无线电力发送设备发起的通信，如下描述了其中无线电力发送设备和无线电力接收设备改变可用电力指示符的实施方式。

根据第一实施方式的可用电力指示符的改变可以包括：由无线电力发送设备执行先前通过响应于RP或CE分组将“通信请求(RFC)”发送到无线电力接收设备而协商的第一可用电力指示符的改变的警报；由无线电力接收设备将指示准备好接收无线电力发送设备的通信的响应信号发送到无线电力发送设备；由无线电力发送设备将与第二可用电力指示符相关的分组发送到无线电力接收设备；以及由无线电力接收设备通过根据第二可用电力指示符调整操作模式来将ACK发送到无线电力发送设备。指示准备好接收通信的响应信号可以是轮询或ACK分组。另外，第二可用电力指示符可以包括潜在电力、保证电力和目标电力中的至少一个。

例如，在第二可用电力指示符是保证电力的情况下，无线电力发送设备可以在从无线电力接收设备接收到响应信号之后，将与保证电力相关的分组发送到无线电力接收设备，并且无线电力接收设备可以根据保证电力来调整操作模式。与保证电力相关的分组可以包括指示保证电力值的无线电力发送设备的能力分组，如图19中所示。

又如，在第二可用电力指示符是目标电力的情况下，无线电力发送设备可以在从无线电力接收设备接收到响应信号之后，将与目标电力相关的分组发送到无线电力接收设备，并且无线电力接收设备可以根据目标电力来调整操作模式。与目标电力相关的分组可以包括指示目标电力值的分组，如图19或图20中所示。

此外，由于RFC可以与重新协商请求(RFR)相关，因此根据第二实施方式的可用电力指示符的改变还可以包括：通过在第一实施方式中接收到RFC的无线电力接收设备发送ACK之后进入协商阶段，根据可用电力指示符来改变电力合约。

RFC的发送、目标电力分组和响应信号的接收可以由图4的通信/控制单元120或图7的控制单元710执行。响应信号的发送可以由图4的通信/控制单元220或图8的通信单元890执行。根据目标电力调整操作模式可以由图4的通信/控制单元220或图8的控制单元810执行。

2.与可用电力指示符相关使用的无线电力发送设备的信号或分组

(1)位图案响应

关于可用电力指示符，无线电力发送设备可以将位图案响应发送到无线电力接收设备。响应于无线电力接收设备发送到无线电力发送设备的通信分组的类型(例如，RP分组)而发送位图案响应。位图案响应的生成和发送可以由图4的通信/控制单元120或图7的控制单元710执行。

举例来说，位图案响应可以包括ACK、NAK、ND和RFR。例如，RFR为8位并且该值可以被设置为“00110011”b。此外，其余的位图案响应也可以具有ACK(‘111111’b)、NAK(‘0000000’b)和ND(‘01010101’b)的值。在这种情况下，识别出位图案清楚地区分了不同的位图案响应。

无线电力发送设备可以通过向无线电力接收设备发送位图案响应RFR来请求无线电力接收设备进入重新协商阶段以更新目标电力。目标电力的更新旨在通过反映当前环境充电条件来增大或减小所需电力。与RFR的发送过程相关的协议如图17中所示。

图17例示了根据实施方式的与RFR的发送过程相关的协议。

参照图17，在RPP 1700请求无线电力接收设备进入重新协商阶段之后，无线电力发送设备发送作为位图案响应的RFR 1705。RFR的发送可以由图4的通信/控制单元120或图7的通信单元790执行。因此，无线电力接收设备向无线电力发送设备发送重新协商(RNG)分组1710，并且无线电力发送设备向无线电力接收设备发送ACK 1715。协商分组的发送可以由图4的通信/控制单元220或图8的通信单元890执行。无线电力发送设备的响应不仅可用于RPP，而且通过针对CE数据分组限定无线电力发送设备的新响应，可以将现有的“NAK”重新用于RFR。

又如，位图案响应可以包括ACK、NAK、ND和RFC。例如，RFC为8位并且该值可以被设置为“00110011”b。此外，其余的位图案响应也可以具有ACK(‘111111’b)、NAK(‘0000000’b)和ND(‘01010101’b)的值。在这种情况下，识别出位图案清楚地区分了不同的位图案响应。即，由于位图案响应被限定为重复的位图案，因此快速识别和冗余以及简单的实现变得可用。例如，由无线电力接收设备接收的4位与预限定位图案之一完全匹配，因此可以在接收到前4位之后(或在定时上)使无线电力接收设备确信位图案响应的含义。无线电力接收设备可能丢失部分位，但是可能识别出图案并且可以校正翻转位。

RFC的发送过程包括：由无线电力发送设备在需要进行事物通信时响应于RP分组或CE分组而向无线电力接收设备发送警报；由无线电力接收设备在无线电力接收设备处于监听无线电力发送设备的条件下发送ACK；由无线电力发送设备以与实际支持的目标电力相关的信息作出响应；以及由无线电力接收设备在适应新目标电力的新情形之后发送ACK。这里，根据无线电力发送设备的消息来限定无线电力发送设备的消息以及无线电力接收设备的响应和操作。例如，关于与目标电力相关的信息，无线电力接收设备在调整操作模式之后发送ACK。

再如，位图案响应可以包括ACK、NAK、ND和辅助传送请求(RFA)。例如，RFA为8位并且该值可以被设置为“00110011”b。此外，其余的位图案响应也可以具有ACK(‘111111’b)、NAK(‘0000000’b)和ND(‘01010101’b)的值。在这种情况下，识别出位图案清楚地区分了不同的位图案响应。

RFA的发送过程包括：由无线电力发送设备在需要进行事物通信时响应于RP分组而向无线电力接收设备发送警报；由无线电力接收设备在无线电力接收设备处于监听无线电力发送设备的条件下发送ACK；由无线电力发送设备以与实际支持的目标电力相关的信息作出响应；以及由无线电力接收设备在适应新目标电力的新情形之后发送ACK。为了与传统Qi无线电力接收设备兼容，无线电力接收设备可以仅响应于模式0下的RP分组而发送RFA。

(2)无线电力发送设备的RFA分组

RFA可以由用于RFA的报头所指示的RFA分组限定，如图18中所示。例如，当请求字段被设置为‘11111111’b时，RFA指示无线电力发送设备对辅助数据传送的请求。这里，辅助传送包括数据传送和辅助数据传送。用于数据发送的报头指示数据分组的类型。用于辅助数据传送的报头指示对应分组是可以由较高层应用解释的辅助数据。

(3)无线电力发送设备的能力分组

可用电力指示符可以以被包括在无线电力发送设备的能力分组中的方式进行发送。可用电力指示符的发送和能力分组的发送可以由图4的通信/控制单元120或图7的通信单元790执行。

参照图19，能力分组是3个字节，并且第一字节B0包括电力级别和(目标)保证电力值，并且第二字节B1包括保留和潜在电力值，并且包括保留、WPID和无资源感测。

在协商阶段中，(目标)保证电力值可以指示无线电力发送设备在电力输送阶段期间的任何时间确保可能性的参考无线电力接收设备的输出电力或输出电力的量。

在重新协商阶段中，(目标)保证电力值可以意指无线电力发送设备在当前环境条件下想要重新协商的无线电力接收设备的输出电力或输出电力的量。

(4)无线电力发送设备的目标电力分组

目标电力分组可以以被包括在无线电力发送设备的目标电力分组中的方式进行发送。目标电力分组的发送可以由图4的通信/控制单元120或图7的通信单元790执行。

参照图20，目标电力分组是1个字节，并且它的部分可以是保留位，而它的其余部分可以是指示目标电力值的字段。例如，保留位可以是2位，并且指示目标电力值的字段可以是6位。目标电力值可以意指无线电力发送设备在电力输送阶段期间提供的无线电力接收设备的输出电力或输出电力的量。在电力输送阶段期间，目标电力值是动态的并且可以改变。所支持的目标电力可以取决于无线电力发送设备的操作条件。

(5)通用请求分组(GRP)和特定请求分组(SRP)

无线电力接收设备可以使用通用请求分组或特定请求分组来获得当前可用的保证电力(或目标电力)的值。通用或特定请求分组的生成和发送可以由图4的通信/控制单元220或图8的通信单元890执行。

举例来说，无线电力接收设备可以通过使用通用请求分组来读取无线电力发送设备的能力分组。这里，目标电力值可以与能力分组中所包括的保证电力值相同。另选地，无线电力接收设备可以使用通用请求分组来获得针对所支持的目标电力的信息。

又如，无线电力接收设备可以读取无线电力发送设备的目标电力值(或保证电力值)。特定请求分组被用于获得是/否的答案，并且相对于可用电力指示符，可以用于请求使得目标电力没有被突然减小而是被均匀地保持。

(6)无线电力接收设备的响应分组

相对于可用电力指示符，可以使用无线电力接收设备的响应分组。无线电力接收设备的响应分组的生成和发送可以由图4的通信/控制单元220或图8的通信单元890执行。

参照图21，响应分组是1个字节，并且全部8位可以是指示多重响应的响应字段。

举例来说，当响应字段被设置为‘11111111’b时，响应分组可以指示ACK，当响应字段被设置为‘00000000’b时，响应分组可以指示NAK，并且当响应字段被设置为‘01010101’b，响应分组可以指示ND。

又如，当响应字段被设置为‘11111111’b时，响应分组可以指示ACK，当响应字段被设置为‘00000000’b时，响应分组可以指示NAK，当响应字段被设置为‘01010101’b时，响应分组可以指示ND，并且当响应字段被设置为‘00110011’b时，响应分组可以指示RFA。

(6)无线电力发送设备的响应分组

相对于可用电力指示符，可以使用无线电力发送设备的响应分组。无线电力发送设备的响应分组的生成和发送可以由图4的通信/控制单元120或图7的通信单元790执行。图22例示了根据实施方式的无线电力发送设备的响应分组的结构。

参照图22，响应分组是1个字节，并且全部8位可以是指示多重响应的响应字段。这是与无线电力接收设备的响应分组相同的结构。

举例来说，当响应字段被设置为‘11111111’b时，响应分组可以指示ACK，当响应字段被设置为‘00000000’b时，响应分组可以指示NAK，当响应字段被设置为‘01010101’b时，响应分组可以指示ND，并且当响应字段被设置为‘00110011’b时，响应分组可以指示RFA。

3.由与可用电力指示符相关的无线电力发送设备发起(PTx发起)的通信方法

由无线电力发送设备发起的通信可以用于认证和电力管理的功能。在由无线电力发送设备发起的认证中，需要无线电力发送设备通过在无线电力发送设备本身所请求的定时发送请求消息的数据流作为发起方开始认证。

在由无线电力发送设备发起的电力管理中，需要无线电力发送设备根据无线电力发送设备本身所请求的定时的充电环境重新协商电力水平。

因此，由无线电力发送设备发起的通信需要提供请求无线电力接收设备关注的手段。即，当无线电力发送设备旨在向无线电力接收设备发送数据时，可以使用上述的位图案响应(即，RFR、RFC和RFA)。通过位图案响应，提供了将数据发送到无线电力发送设备的机会。然而，即使在这种情况下，无线电力接收设备也可以允许/禁止无线电力发送设备的请求并且可以保持对通信的控制。

为了使无线电力发送设备发送数据，需要限定其协议。例如，在由无线电力发送设备发起的通信中，为了进行数据发送，可以使用辅助传送或辅助数据传送协议。

参照图23，可以主要通过由无线电力发送设备请求辅助传送的步骤(步骤S2300和S2305)和通过辅助传送请求执行辅助传送的步骤(步骤S2310和S2315)来区分辅助传送协议。

首先，在请求辅助传送的步骤中，无线电力接收设备将RP分组(RPP)发送到无线电力发送设备(步骤S2300)。RP分组的生成和发送可以由图4的通信/控制单元220或图8的通信单元890执行。无线电力发送设备将RFA发送到无线电力接收设备(步骤S2305)。RFA分组的生成和发送可以由图4的通信/控制单元120或图7的通信单元790执行。RFA可以是位图案响应或RFA分组。无线电力发送设备发送RFA的目的可以是通过使用无线电力发送设备发起的通信来将无线电力发送设备的数据发送到无线电力接收设备。此时，无线电力发送设备旨在发送的数据可以包括与可用电力指示符相关的分组。例如，与可用电力指示符相关的分组可以是与目标电力、保证电力和潜在电力中的至少一个相关的信息。在这种情况下，无线电力发送设备发送RFA的目的可以是请求重新协商以改变可用电力指示符(例如，增大或减小保证电力)。

接下来，在执行辅助传送的步骤中，接收到RFA的无线电力接收设备将针对RFA的响应分组发送到无线电力发送设备(步骤S2310)。针对RFA分组的响应分组的生成和发送可以由图4的通信/控制单元220或图8的通信单元890执行。举例来说，针对RFA的响应分组可以是指示无线电力接收设备识别无线电力发送设备的请求的ACK分组。又如，针对RFA的响应分组可以指示无线电力接收设备处于监听无线电力发送设备的状态。

随后，无线电力发送设备将用于可用电力指示符的分组发送到无线电力接收设备(步骤S2315)。用于可用电力指示符的分组的生成和发送可以由图4的通信/控制单元120或图7的通信单元790执行。

参照图24a，在执行辅助传送的ATX(或ATD)步骤(S2400)中，两个步骤配对进行，这两个步骤包括由无线电力接收设备执行辅助传送的步骤(ATX_PRx；S2405)和由无线电力发送设备执行辅助传送的步骤(ATX_PTx；S2410)。在ATX_PRx中，发送辅助数据或辅助数据分组或者无线电力接收设备的响应(ACK/NAK/RFA)分组。辅助数据或辅助数据分组或者无线电力接收设备的响应(ACK/NAK/RFA)分组的生成和发送可以由图4的通信/控制单元220或图8的通信单元890执行。

在ATX_PTx中，发送无线电力发送设备的辅助数据或辅助数据分组、响应(ACK/NAK/RFA)分组或位图案响应。ATX可以被称为辅助数据传送(ADT)或辅助数据控制传送(ADC)。无线电力发送设备的辅助数据分组、响应(ACK/NAK/RFA)分组或位图案响应的生成和发送可以由图4的通信/控制单元120或图7的通信单元790执行。

参照图24b，在执行辅助传送的ATX(或ATD)步骤(S2420)中，两个步骤配对进行，这两个步骤包括由无线电力发送设备(或无线电力接收设备)执行辅助传送的步骤(S2525)和由无线电力接收设备(或无线电力发送设备)发送ACK/NAK或位图案响应的步骤(S2530)。ADT分组的报头可以指示报头A或报头B。例如，在CE值为0或接近0的情况下，可以在500ms的时段内发送ADT。另选地，在CE值是预定值或更大的值的情况下，可以省略ADT发送。可以在两个相邻的CE分组之间发送单个ADT(ADT数据对)。

参照图25，无线电力接收设备将CE分组和RP分组发送到无线电力发送设备(步骤S2500)。CE分组和RP分组的生成和发送可以由图4的通信/控制单元220或图8的通信单元890执行。无线电力发送设备将位图案响应RFC发送到无线电力接收设备(步骤S2505)。因此，无线电力发送设备引起无线电力接收设备的关注，并且请求无线电力发送设备开始通信。在该实施方式中，假定无线电力发送设备出于改变可用电力指示符的目的而发送位图案响应RFC。在这种情况下，无线电力发送设备在重新协商阶段中执行可用电力指示符的改变过程。根据实施方式，RFC可以被RFA、RFR或ATN替换。

此外，无线电力接收设备通过将针对RFC的响应分组(通用请求(GR)分组)发送到无线电力发送设备来询问无线电力发送设备开始通信的原因(步骤S2510)。这也被称为轮询。响应分组的生成和发送可以由图4的通信/控制单元220或图8的通信单元890执行。

举例来说，GR分组可以被用作响应分组，并且GR分组可以具有例如图26中示出的结构。参照图26，GR分组包括请求字段。无线电力接收设备将包括指示关注原因(RA)的请求字段的GR分组发送到无线电力发送设备，并且轮询关注请求的原因。请求字段可以是RA分组的报头。

再次参照图25，无线电力发送设备因可用电力指示符的改变原因而告知无线电力接收设备需要重新协商(步骤S2515)。对于步骤S2515，可以使用单独的RA分组。这里，RA分组可以具有图27中所示的结构。参照图27，RA分组是1个字节，并且可以指示关注请求的原因，并且例如，当b0＝1时，RA分组可以指示重新协商，并且当b1＝1时，RA分组可以指示ADT数据流(例如，认证)发送。另外，b2至b7可以是保留位。RA也可以被称为请求原因(RR)。RA分组的生成和发送可以由图4的通信/控制单元120或图7的通信单元790执行。

再次参照图25，无线电力接收设备确定是否接受重新协商请求并且发送如图28中所示的ACK分组作为接受的标志(步骤S2520)，并且将用于进行中的电力输送的CE分组发送到无线电力发送设备(步骤S2525)。ACK/NAK分组是1字节信息，当该值指示‘11111111’b时，指示没有任何问题地接收到ACK(RA分组或ADT数据分组)，并且当该值指示‘00000000’b时，指示NAK(在接收RA分组或ADT数据分组时出现错误)。

随后，无线电力接收设备将重新协商分组发送到无线电力发送设备(步骤S2530)。响应于此，无线电力发送设备以ACK作为响应(步骤S2535)，并且无线电力接收设备将特定请求分组发送到无线电力发送设备以接收所需分组(步骤S2540)。随后，无线电力发送设备和无线电力接收设备进入重新协商阶段，并且在改变所需分组之后改变可用电力指示符。

此外，由无线电力发送设备发起的通信也可以按无线电力接收设备查询是否存在要发送到无线电力发送设备的数据流的方式来执行。

为此，无线电力接收设备可以发送包括数据流的起始(SOD)或数据流的末尾(EOD)的ADT数据分组。例如，在ADT数据流的起始，可以添加数据流的起始(SOD)分组。另选地，在数据流的末尾，可以添加EOD分组。例如，SOD/EOD分组的结构可以如图29中所示。包括SOD或EOD的ADT数据分组的生成和发送可以由图4的通信/控制单元220或图8的通信单元890执行。

图30例示了根据实施方式的ADT数据发送过程。这是无线电力接收设备通过使用ADT传送协议将ADT数据发送到无线电力发送设备的过程。

参照图30，在电力输送阶段中，无线电力接收设备将CE分组发送到无线电力发送设备，随后将SOD发送到无线电力发送设备(步骤S3000)。当无线电力发送设备成功地接收到它时，响应于此，无线电力接收设备发送作为位图案响应的ACK(步骤S3005)。无线电力接收设备起到将消息发送到无线电力发送设备的主设备的作用。

无线电力接收设备成功地发送第零ADT数据分组ADT_PRx(0)(步骤S3010)，然后接收ACK(步骤S3015)。在电力输送阶段中可以包括发送ADT数据分组的处理，并且在这种情况下，可以在ADT数据分组的中间或者周期性地将CE分组从无线电力接收设备发送到无线电力发送设备。

此外，当无线电力发送设备没有接收到第一ADT数据分组ADT_PRx(1)时(步骤S3020)，无线电力发送设备将NAK发送到无线电力接收设备(步骤S3025)。随后，无线电力接收设备重新发送第一ADT数据分组ADT_PRx(1)(步骤S3030)。在重复ADT分组发送序列之后，无线电力接收设备成功地发送最后剩余的第五ADT数据分组ADT_PRx(5)，然后接收NAK。响应于此，无线电力接收设备成功地发送EOD(步骤S3035)并且接收ACK，因此终止ADT数据的传送过程。

在根据本发明的实施方式的方法和无线电力发送设备或者方法和无线电力接收设备中，由于并非所有元件或步骤都是必不可少的，因此该方法和无线电力发送设备或者该方法和无线电力接收设备可以执行上述元件或步骤中的部分或全部。另外，可以组合地执行该方法和无线电力发送设备或者该方法和无线电力接收设备的实施方式。此外，这些元件和步骤不一定按如上所述的顺序执行，而是还可以首先执行后面描述的步骤。

迄今为止的描述仅仅是对本发明的技术构思的示例性描述，并且在不脱离本发明的基本特性的情况下，本领域的技术人员可进行各种修改和改变。因此，上述实施方式可以被单独地或组合地实现。

因此，本发明中描述的实施方式不限于本发明的技术构思而是描述，并且本发明的技术构思的范围不受实施方式的限制。理解的是，本发明的范围应该由所附的权利要求来解释，并且所有等同的技术构思都被包括在本发明的范围中。

Claims

1.一种无线电力发送设备，该无线电力发送设备包括：

通信器/控制器，该通信器/控制器被配置为与无线电力接收设备执行针对第一可用电力指示符的协商；以及

电力转换器，该电力转换器被配置为通过根据所述第一可用电力指示符在一次线圈中产生磁耦合来将无线电力发送到所述无线电力接收设备，

其中，所述通信器/控制器被配置为：

执行根据所述第一可用电力指示符向所述无线电力接收设备发送所述无线电力的电力输送阶段，

从所述无线电力接收设备接收指示由所述无线电力接收设备接收到的电力的接收电力分组，

在所述电力输送阶段期间响应于所述接收电力分组而将请求用于改变所述第一可用电力指示符的由所述无线电力发送设备进行的通信的位图案响应发送到所述无线电力接收设备，

从所述无线电力接收设备接收指示准备好接收由所述无线电力发送设备进行的通信的响应信号，

将与第二可用电力指示符相关的分组发送到所述无线电力接收设备，并且

在所述电力输送阶段期间执行将所述第一可用电力指示符改变为所述第二可用电力指示符的重新协商阶段。

2.根据权利要求1所述的无线电力发送设备，其中，所述第一可用电力指示符和所述第二可用电力指示符是保证电力。

3.根据权利要求1所述的无线电力发送设备，其中，所述第一可用电力指示符和所述第二可用电力指示符是目标电力。

4.根据权利要求1所述的无线电力发送设备，其中，与所述第二可用电力指示符相关的所述分组包括所述无线电力发送设备的能力分组。

5.根据权利要求1所述的无线电力发送设备，其中，所述位图案响应指示到所述无线电力接收设备的、用于获取所述无线电力发送设备能够发送预定分组的权限的请求。

6.根据权利要求5所述的无线电力发送设备，其中，所述位图案响应被限定为与用于ACK响应、NAK响应和指示所述请求无效的ND响应的位图案不同的图案。

7.一种由无线电力发送设备进行的无线电力发送方法，该无线电力发送方法包括以下步骤：

与无线电力接收设备执行针对第一可用电力指示符的协商；

在电力输送阶段期间通过根据所述第一可用电力指示符在一次线圈中产生磁耦合来将无线电力发送到所述无线电力接收设备；

从所述无线电力接收设备接收指示由所述无线电力接收设备接收到的电力的接收电力分组；

在所述电力输送阶段期间响应于所述接收电力分组而将请求用于改变所述第一可用电力指示符的由所述无线电力发送设备进行的通信的位图案响应发送到所述无线电力接收设备；

从所述无线电力接收设备接收指示准备好接收由所述无线电力发送设备进行的通信的响应信号；

将与第二可用电力指示符相关的分组发送到所述无线电力接收设备；以及

8.根据权利要求7所述的无线电力发送方法，其中，所述第一可用电力指示符和所述第二可用电力指示符是保证电力。

9.根据权利要求7所述的无线电力发送方法，其中，所述第一可用电力指示符和所述第二可用电力指示符是目标电力。

10.根据权利要求7所述的无线电力发送方法，其中，与所述第二可用电力指示符相关的所述分组包括所述无线电力发送设备的能力分组。

11.根据权利要求7所述的无线电力发送方法，其中，所述位图案响应指示到所述无线电力接收设备的、用于获取所述无线电力发送设备能够发送预定分组的权限的请求。

12.根据权利要求11所述的无线电力发送方法，其中，所述位图案响应被限定为与用于ACK响应、NAK响应和指示所述请求无效的ND响应的位图案不同的图案。

13.一种无线电力接收设备，该无线电力接收设备包括：

通信器/控制器，该通信器/控制器被配置为与无线电力发送设备执行针对第一可用电力指示符的协商；以及

电力拾取器，该电力拾取器被配置为通过根据所述第一可用电力指示符在一次线圈中产生的磁耦合来从所述无线电力发送设备接收无线电力，

其中，所述通信器/控制器被配置为：

执行根据所述第一可用电力指示符从所述无线电力发送设备接收所述无线电力的电力输送阶段，

将与所接收到的无线电力相关的接收电力分组发送到所述无线电力发送设备，

在电力输送阶段期间响应于所述接收电力分组而从所述无线电力发送设备接收请求用于改变所述第一可用电力指示符的由所述无线电力发送设备进行的通信的位图案响应，

将指示准备好执行由所述无线电力发送设备进行的通信的响应信号发送到所述无线电力发送设备，

从所述无线电力发送设备接收与第二可用电力指示符相关的分组，并且

14.根据权利要求13所述的无线电力接收设备，其中，所述第一可用电力指示符和所述第二可用电力指示符是保证电力。

15.根据权利要求13所述的无线电力接收设备，其中，所述第一可用电力指示符和所述第二可用电力指示符是目标电力。

16.根据权利要求13所述的无线电力接收设备，其中，与所述第二可用电力指示符相关的所述分组包括所述无线电力发送设备的能力分组。

17.一种无线电力接收方法，该无线电力接收方法包括以下步骤：

与无线电力发送设备执行针对第一可用电力指示符的协商；

在电力输送阶段期间通过根据所述第一可用电力指示符在一次线圈中产生的磁耦合来从所述无线电力发送设备接收无线电力；

将与所接收到的无线电力相关的接收电力分组发送到所述无线电力发送设备；

响应于所述接收电力分组而从所述无线电力发送设备接收请求用于改变所述第一可用电力指示符的由所述无线电力发送设备进行的通信的位图案响应；

在所述电力输送阶段期间将指示准备好执行由所述无线电力发送设备进行的通信的响应信号发送到所述无线电力发送设备；

从所述无线电力发送设备接收与第二可用电力指示符相关的分组；以及

18.根据权利要求17所述的无线电力接收方法，其中，所述第一可用电力指示符和所述第二可用电力指示符是保证电力。

19.根据权利要求17所述的无线电力接收方法，其中，所述第一可用电力指示符和所述第二可用电力指示符是目标电力。

20.根据权利要求17所述的无线电力接收方法，其中，与所述第二可用电力指示符相关的所述分组包括所述无线电力发送设备的能力分组。