CN115362617A - 无线功率传输设备和无线功率传输方法 - Google Patents

无线功率传输设备和无线功率传输方法 Download PDF

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CN115362617A CN202180026502.XA CN202180026502A CN115362617A CN 115362617 A CN115362617 A CN 115362617A CN 202180026502 A CN202180026502 A CN 202180026502A CN 115362617 A CN115362617 A CN 115362617A
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Abstract

根据本说明书的一个实施例的无线功率传输设备将无线功率发送到无线功率接收设备，并且包括：功率转换电路，其将无线功率发送到无线功率接收设备；以及通信/控制电路，其与无线功率接收设备通信并控制无线功率，其中通信/控制电路向无线功率接收设备发送包括关于时隙的数量和时隙的长度的信息的数据分组，用于使用时隙执行异物的检测。

Description

无线功率传输设备和无线功率传输方法
技术领域
本说明书涉及无线功率发送器、用于从无线功率发送器接收无线功率的无线功率接收器、以及使用无线功率接收器和无线功率发送器的无线功率传输方法和无线功率接收方法。
背景技术
无线功率输送(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)功率的技术对应。例如，通过简单地将无线设备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等的无线设备的电池进行再充电，与使用有线充电连接器的传统有线充电环境相比，无线功率输送技术能提供更杰出的移动性、便利性和安全性。除了对无线设备进行无线充电外，无线功率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、休闲场所等的各种领域中的传统有线功率输送环境下的替代品而备受关注。
无线功率输送(或传输)方法也被称为非接触式功率输送方法、无接触点功率输送方法或无线充电方法。无线功率输送系统可以由通过使用无线功率输送方法来供应电能的无线功率发送器以及接收无线功率发送器供应的电能并将接收到的电能供应到诸如电池单体(battery cell)的接收器的无线功率接收器等构成。
无线功率输送技术包括诸如通过使用磁耦合输送功率的方法、通过使用射频(RF)输送功率的方法、通过使用微波输送功率的方法和通过使用超声(或超声波)输送功率的方法的各种方法。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功率的方法，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体产生的。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。
发明内容
技术问题
本说明书的目的是提供在功率传输期间执行异物检测的无线功率发送设备、无线功率发送方法、无线功率接收设备、无线功率接收方法和无线充电系统。
本说明书的技术问题不限于上述问题，并且本领域的技术人员将通过以下描述清楚地理解未提及的其他问题。
技术方案
根据本说明书的实施例的用于解决上述问题的无线功率发送器将无线功率发送到无线功率接收器，并且包括：功率转换电路，所述功率转换电路被配置为将所述无线功率输送到所述无线功率接收器；以及通信/控制电路，所述通信/控制电路被配置为与所述无线功率接收器通信并控制所述无线功率，其中所述通信/控制电路被配置为向所述无线功率接收器发送数据分组，所述数据分组包括针对时隙的数量和时隙的长度的信息以使用所述时隙执行异物检测。
根据本说明书的实施例的用于解决上述问题的无线功率发送方法将无线功率输送到无线功率接收器，该方法由无线功率发送器执行并且包括：向所述无线功率接收器发送数据分组，所述数据分组包括针对时隙的数量和时隙的长度的信息以使用所述时隙执行异物检测。
本说明书的其他具体细节包括在详细描述和附图中。
发明效果
可以在功率传输期间执行异物检测。
由于无线功率发送器可以将关于异物检测所需的时隙的信息发送到无线功率接收器，因此可以通过呈现与无线功率发送器的异物检测性能匹配的时隙信息来执行更稳定的时隙化(slotted)Q FOD。
根据本说明书的效果不受以上例示的内容的限制，并且本说明书中包括更多的各种效果。
附图说明
图1是根据本公开的示例性实施例的无线功率系统(10)的框图。
图2是根据本公开的另一示例性实施例的无线功率系统(10)的框图。
图3a示出采用无线功率输送系统的各种电子设备的示例性实施例。
图3b示出无线功率输送系统中的WPC NDEF的示例。
图4a是根据本公开的另一示例性实施例的无线功率输送系统的框图。
图4b是图示根据示例的使用BLE通信的无线功率输送系统的框图。
图4c是图示根据另一示例的使用BLE通信的无线功率输送系统的框图。
图5是用于描述无线功率输送过程的状态转变图。
图6示出根据本公开的示例性实施例的功率控制方法。
图7是根据本公开的另一示例性实施例的无线功率发送器的框图。
图8示出根据本公开的另一示例性实施例的无线功率接收器。
图9是通过时隙化Q FOD支持异物检测方法的无线功率输送设备的示意性电路图。
图10是示意性地图示根据实施例的针对用于时隙化Q FOD的时隙数量和时隙长度的协商协议的流程图。
图11是图示根据GRQ分组的示例的格式的图。
图12是图示根据ID分组的示例的格式的图。
图13是图示根据CAP分组的示例的格式的图。
图14是图示根据XCAP分组的示例的格式的图。
图15是图示根据SRQ分组的示例的格式的图。
图16是示意性地图示了根据实施例的与在功率输送阶段中由无线功率接收器进行的异物检测请求相关的协议的流程图。
图17是图示根据示例的请求异物检测(FOD)的消息的格式的图。
图18是示意性地图示了根据实施例的与在功率输送阶段中由无线功率设备进行的异物检测请求相关的协议的图。
具体实施方式
在本说明书中，“A或B”可以指的是“仅A”、“仅B”或“A和B”。换言之，本说明书中的“A或B”可以解释为“A和/或B”。例如，在本说明书中，“A、B或C”可以指的是“仅A”、“仅B”、“仅C”或“A、B和C”的任意组合。
本说明书中使用的斜杠(/)或逗号可以指的是“和/或”。例如，“A/B”可以指的是“A和/或B”。因此，“A/B”可以指的是“仅A”、“仅B”或“A和B两者”。例如，“A、B、C”可以指的是“A、B、或C”。
在本说明书中，“A和B中的至少一个”可以指的是“仅A”、“仅B”或“A和B两者”。此外，在本说明书中，“A或B中的至少一个”或“A和/或B中的至少一个”的表述可以解释为与“A和B中的至少一个”相同。
此外，在本说明书中，“A、B和C中的至少一个”可以指的是“仅A”、“仅B”、“仅C”或“A、B和C的任意组合”。此外，“A、B或C中的至少一个”或“A、B和/或C中的至少一个”可以指的是“A、B和C中的至少一个”。
此外，在本说明书中使用的括号可以指的是“例如”。具体地，当指示为“控制信息(PDCCH)”时，可以提出“PDCCH”作为“控制信息”的示例。换言之，本说明书中的“控制信息”不限于“PDCCH”，并且可以提出“PDDCH”作为“控制信息”的示例。此外，即使在指示为“控制信息(即，PDCCH)”时，也可以提出“PDCCH”作为“控制信息”的示例。
在本说明书中，可以单独或同时实现在一个附图中单独描述的技术特征。下文中将在本说明书中使用的术语“无线功率”将被用于指的是与电场、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器输送(或发送)到无线功率接收器的任意形式的能量。无线功率也可以被称为无线功率信号，并且这可以指的是被初级线圈和次级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功率转换。通常，无线功率输送技术的基本原理包括例如通过使用磁耦合输送功率的方法、通过使用射频(RF)输送功率的方法、通过使用微波输送功率的方法和通过使用超声(或超声波)输送功率的方法中的全部。
图1是根据本公开的示例性实施例的无线功率系统(10)的框图。
参考图1，无线功率系统(10)包括无线功率发送器(100)和无线功率接收器(200)。
无线功率发送器(100)被外部电源(S)供应功率并且产生磁场。无线功率接收器(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功率。
另外，在无线功率系统(10)中，无线功率发送器(100)和无线功率接收器(200)可以收发(发送和/或接收)进行无线功率输送所需的各种信息。这里，可以按照使用用于无线功率输送(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)无线功率发送器(100)和无线功率接收器(200)之间的通信。带外通信(out-bandcommunication)也可以称为带外通信(out-of-band communication)。在下文中，将主要描述带外通信。带外通信的示例可以包括NFC、蓝牙、蓝牙低能量(BLE)等。
这里，无线功率发送器(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的交通工具中的植入型。移动(或便携)型无线功率发送器(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的另一设备的部分。
另外，无线功率接收器(200)应该被解释为包括通过被无线供应功率进行操作的各种家用电器和设备而非装配有电池和电缆的各种电子装置的综合概念。无线功率接收器(200)的典型示例可以包括便携式终端、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。
图2是根据本公开的另一示例性实施例的无线功率系统(10)的框图。
参考图2，在无线功率系统(10)中，可以存在一个无线功率接收器(200)或多个无线功率接收器。尽管在图1中示出了无线功率发送器(100)和无线功率接收器(200)以一对一的对应关系(或关系)彼此之间进行功率发送和接收，但是如图2中所示，一个无线功率发送器(100)还能够同时将功率输送到多个无线功率接收器(200-1、200-2、...、200-M)。最具体地，在通过使用磁谐振方法执行无线功率输送(或传输)的情况下，一个无线功率发送器(100)可以通过使用同步传送(或输送)方法或时分传送(或输送)方法将功率输送到多个无线功率接收器(200-1、200-2、...、200-M)。
另外，尽管在图1中示出了无线功率发送器(100)直接将功率输送(或发送)到无线功率接收器(200)，但是无线功率系统(10)还可以装配有用于增大无线功率发送器(100)和无线功率接收器(200)之间的无线功率传输距离的诸如中继器或转发器的单独的无线功率收发器。在这种情况下，功率被从无线功率发送器(100)传递到无线功率收发器，然后，无线功率收发器可以将接收到的功率输送到无线功率接收器(200)。
下文中，在本说明书中提到的术语无线功率接收器、功率接收器和接收器将是指无线功率接收器(200)。另外，在本说明书中提到的术语无线功率发送器、功率发送器和发送器将是指无线功率发送器(100)。
图3a示出采用无线功率输送系统的各种电子设备的示例性实施例。
如图3a中所示，按照发送功率量和接收功率量对无线功率输送系统中所包括的电子设备进行分类。参考图3，诸如智能手表、智能眼镜、头戴式显示器(HMD)、智能环等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等的移动电子设备(或便携式电子设备)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(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、电动汽车等的个人运输设备(或其他电子设备或运输工具)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)电子设备或运输工具可以各自包括下文中将详细描述的无线功率接收器。因此，可以通过从无线功率发送器无线地接收功率对上述电子设备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功率充电方法的移动设备来描述本公开，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设备。
无线功率输送(或传输)的标准包括无线充电联盟(WPC)、空中燃料联盟(AFA)和电源事务联盟(PMA)。
WPC标准限定了基准功率简档(BPP)和扩展功率简档(EPP)。BPP与支持5W的功率输送的无线功率发送器和无线功率接收器相关，并且EPP与支持大于5W且小于30W的功率范围的输送的无线功率发送器和无线功率接收器相关。
各自使用不同功率水平的各种无线功率发送器和无线功率接收器可以被每种标准覆盖，并且可以按不同的功率级别或类别进行分类。
例如，WPC可以将无线功率发送器和无线功率接收器归类(或分类)为PC-1、PC0、PC1和PC2，并且WPC可以针对每种功率级别(PC)提供标准文献(或规范)。PC-1标准涉及提供小于5W的保证功率的无线功率发送器和接收器。PC-1的应用包括诸如智能手表的可穿戴设备。
PC0标准涉及提供5W的保证功率的无线功率发送器和接收器。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指示是否支持OB的OB标志来标识无线功率接收器。支持OB的无线功率发送器可以通过发送用于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的保证功率的无线功率发送器和接收器。OB对应于针对PC1的强制性通信信道，并且IB用于初始化和与OB的链接建立。无线功率发送器可以通过发送用于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功率工具。
PC2标准涉及提供范围在200W至2kW的保证功率的无线功率发送器和接收器，并且其应用包括厨房电器。
如上所述，可以按照相应功率水平来区分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之间进行功率输送/接收。例如，在对应于PC x的无线功率发送器能够对具有相同PC x的无线功率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之间进行功率输送/接收。例如，在对应于PC x的无线功率发送器能够对具有PC y的无线功率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功率时才能够进行稳定充电的膝上型充电方法的无线功率接收器的情况下，即使其相应的无线功率发送器具有相同PC，对应的无线功率接收器可能难以从非连续地输送功率的功率工具方法的无线功率发送器稳定地接收功率。另外，在不同PC之间的兼容性的情况下，例如，在具有200W的最小保证功率的无线功率发送器将功率输送到具有5W的最大保证功率的无线功率接收器的情况下，对应的无线功率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)。
无线功率发送器和接收器可以提供非常方便的用户体验和界面(UX/UI)。也就是说，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器的智能手机的UX/UI来实现智能无线充电服务。对于这些应用，智能手机的处理器和无线充电接收器之间的接口允许无线功率发送器和无线功率接收器之间的“即插即用(drop and play)”双向通信。
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“简档”。更具体地，可以理解，通过保持具有相同“简档”的无线功率发送器和接收器之间的兼容性，能执行稳定的功率输送/接收，并且具有不同“简档”的无线功率发送器和接收器之间不能执行功率输送/接收。可以按照兼容性是否有可能和/或与功率级别无关(或独立于功率级别)的应用来限定“简档”。
例如，简档可以被分为诸如i)移动、ii)电动工具和iii)厨房的3个不同类别。
对于另一示例，可以将简档分为诸如i)移动、ii)电动工具、iii)厨房和iv)可穿戴的4种不同类别。
在“移动”简档的情况下，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OB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“电动工具”简档的情况下，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，而电动工具等可以作为示例性应用存在。
在“厨房”简档的情况下，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。
在电动工具和厨房简档的情况下，可以在无线功率发送器和无线功率接收器之间使用NFC通信。无线功率发送器和无线功率接收器可以通过交换WPC NFC数据交换简档格式(NDEF)来相互确认它们是NFC设备。
图3b示出无线功率输送系统中的WPC NDEF的示例。
参考图3b，WPC NDEF可以包括例如应用简档字段(例如，1B)、版本字段(例如，1B)和简档特定数据(例如，1B)。应用简档字段指示对应的设备是否是i)移动的和计算的，ii)电动工具，以及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，简档特定数据定义用于厨房的内容。
在“可穿戴”简档的情况下，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设备等可以作为示例性应用存在。
保持相同简档之间的兼容性可以是强制性的，而保持不同简档之间的兼容性可以是可选的。
上述简档(移动简档、功率工具简档、厨房简档和可穿戴简档)可以被概括并表示为第一简档至第n简档，并且可以按照WPC标准和示例性实施例添加/替换新简档。
在如上所述限定简档的情况下，无线功率发送器可以可选地仅对对应于与无线功率发送器相同的简档的无线功率接收执行功率输送，由此能够执行更稳定的功率输送。另外，由于可以减少无线功率发送器的负荷(或负担)并且不尝试向不可能兼容的无线功率接收器进行功率输送，因此能降低无线功率接收器受损的风险。
可以通过基于PC0用诸如OB的可选扩展推导来限定“移动”简档的PC1。并且，“功率工具”简档可以被限定为PC1“移动”简档的简单修改版本。另外，到目前为止，尽管出于保持相同简档之间的兼容性的目的而限定了简档，但是在未来，该技术能演进到保持不同简档之间的兼容性的水平。无线功率发送器或无线功率接收器可以通过使用各种方法将其简档通知(或通告)给其对方。
在AFA标准中，无线功率发送器被称为功率发送单元(PTU)，并且无线功率接收器被称为功率接收单元(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]
PTU P<sub>TX IN MAX</sub> 最低类别支持要求 支持的最多设备数目的最小值
级别1 2W 1x类别1 1x类别1
级别2 10W 1x类别3 2x类别2
级别3 16W 1x类别4 2x类别3
级别4 33W 1x类别5 3x类别3
级别5 50W 1x类别6 4x类别3
级别6 70W 1x类别7 5x类别3
[表2]
PRU P<sub>RX OUT MAX’</sub> 示例性应用
类别1 TBD 蓝牙耳机
类别2 3.5W 功能电话
类别3 6.5W 智能电话
类别4 13W 平板PC、平板手机
类别5 25W 小型笔记本计算机
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PTX_IN_MAX。PRU不能抽取比对应类别中指定的功率水平高的功率。
图4a是根据本公开的另一示例性实施例的无线功率输送系统的框图。
参考图4a，无线功率输送系统(10)包括无线地接收功率的移动设备(450)和无线地发送功率的基站(400)。
作为提供感应功率或谐振功率的装置，基站(400)可以包括无线功率发送器(100)和系统单元(405)中的至少一个。无线功率发送器(100)可以发送感应功率或谐振功率，并且可以控制传输。无线功率发送器(100)可以包括功率转换单元(110)以及通信和控制单元(120)，该功率转换单元(110)通过初级线圈(或多个初级线圈)产生磁场来将电能转换成功率信号，该通信和控制单元(120)控制与无线功率接收器(200)之间的通信和功率输送以便以适宜(或合适)水平输送功率。系统单元(405)可以执行输入功率供应、多个无线功率发送器的控制和诸如用户接口控制的基站(400)的其他操作控制。
初级线圈可以通过使用交流功率(或电压或电流)产生电磁场。初级线圈被提供有正从功率转换单元(110)输出的特定频率的交流功率(或电压或电流)。并且，因此，初级线圈可以产生特定频率的磁场。能够以非径向形状或径向形状产生磁场。并且，无线功率接收器(200)接收所产生的磁场，然后产生电流。换句话说，初级线圈无线地发送功率。
在磁感应方法中，初级线圈和次级线圈可以具有随机适宜的形状。例如，初级线圈和次级线圈可以对应于缠绕在诸如铁氧体或非晶态金属的高磁导率构造上的铜线。初级线圈也可以被称为发送线圈、初级芯、初级绕组、初级环形天线等。此外，次级线圈也可以被称为接收线圈、次级芯、次级绕组、次级环形天线、拾取天线等。
在使用磁谐振方法的情况下，初级线圈和次级线圈可以各自以初级谐振天线和次级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的物理芯。
初级谐振天线和次级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。当在初级谐振天线和次级谐振天线之间产生对应于谐振频率的磁场时，初级谐振天线和次级谐振天线彼此谐振。并且，因此，在常规情况下，与用初级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次级谐振天线集中。并且，因此，能量能够以高效率从初级谐振天线输送到次级谐振天线。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，要求构造初级线圈和次级线圈的环彼此匹配，并且环之间的距离应非常近。
尽管在图中未示出，但是无线功率发送器(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等相对应的通信信号。
通信和控制单元(120)可以向无线功率接收器(200)发送信息和/或从无线功率接收器(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)可以通过经由初级线圈发送关于无线功率输送的工作频率的通信信息或者经由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)等的调制方案或者诸如曼彻斯特编译或非归零级(NZR-L)编译等的编译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)能够以数kbps的数据传输速率发送和/或接收信息长达数米的距离。
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)可以被提供为近场通信模块。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。
通信和控制单元(120)可以控制无线功率发送器(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功率发送器(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设备中作为硬件、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)可以控制所发送的功率。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功率。另外，无线功率发送器(100)可以提供一致水平的功率，并且无线功率接收器(200)可以通过控制谐振频率来控制接收功率的水平。
移动设备(450)包括无线功率接收器(200)和负载(455)，无线功率接收器(200)通过次级线圈接收无线功率，负载(455)接收并储存由无线功率接收器(200)接收的功率并且将接收到的功率供应到设备。
无线功率接收器(200)可以包括功率拾取单元(210)以及通信和控制单元(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转换成电能。功率拾取单元(210)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)可以控制无线功率的发送和接收(功率的输送和接收)。
次级线圈可以接收正从无线功率发送器(100)发送的无线功率。次级线圈可以通过使用在初级线圈中产生的磁场来接收功率。这里，在特定频率对应于谐振频率的情况下，在初级线圈和次级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功率。
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等相对应的通信信号。
通信和控制单元(220)可以向无线功率发送器(100)发送信息和/或从无线功率发送器(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经由次级线圈发送信息或者通过经由次级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)、频移键控(FSK)或幅移键控(ASK)等的调制方案或者诸如曼彻斯特编译或非归零级(NZR-L)编译等的编译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)能够以数kbps的数据传输速率发送和/或接收信息长达数米的距离。
OB通信模块还可以通过通信天线来执行带外通信。例如，通信和控制单元(220)可以被提供为近场通信模块。
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。
通信和控制单元(220)可以控制无线功率接收器(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功率接收器(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设备中作为硬件、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。
参考图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设备中(450)。例如，电池可以被设置为可拆卸的外部构造。作为另一示例，无线功率接收器可以包括可以执行电子设备的各种功能的操作装置而不是电池。
如图中所示，尽管移动设备(450)被例示为被包括在无线功率接收器(200)中并且基站(400)被例示为被包括在无线功率发送器(100)中，但是更广义的含义是，无线功率接收器(200)可以被识别为(或视为)移动设备(450)，并且无线功率发送器(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包括蓝牙或蓝牙LE作为除了IB通信模块之外的OB通信模块或短距离通信模块时，包括通信/控制电路120的无线功率发送器100和包括通信/控制电路220的无线功率接收器200可以由如图4b中所示的简化框图来表示。
图4b是图示根据示例的使用BLE通信的无线功率输送系统的框图。
参考图4b，无线功率发送器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。
同时，无线功率接收器200包括功率拾取电路210和通信/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。
在一个方面中，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器100和无线功率接收器200之间建立连接并且交换对于无线功率输送所必需的控制信息和分组。
在另一方面中，通信/控制电路120可以被配置成操作用于无线充电的简档。这里，用于无线充电的简档可以是使用BLE传输的GATT。
图4c是图示根据另一示例的使用BLE通信的无线功率输送系统的框图。
参考图4c，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近似于线圈的器件，并且线圈或线圈单元也可以被称为线圈组件、线圈单体或单体(cell)。
图5是用于描述无线功率输送过程的状态转变图。
参考图5，根据本公开的示例性实施例的从无线功率发送器到无线功率接收器的功率输送(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)、功率输送阶段(560)和重新协商阶段(570)。
如果在发起功率输送时或者在保持功率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，无线功率发送器可以监测是否在界面表面上存在物体。如果无线功率发送器检测到物体被放置在界面表面上，则处理步骤可以被转位到ping阶段(520)。在选择阶段(510)期间，无线功率发送器可以发送具有对应于极短持续时间的功率信号(或脉冲)的模拟ping，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源区域(active area)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，无线功率发送器可以测量无线功率谐振电路(例如，功率输送线圈和/或谐振电容器)的质量因子。根据本公开的示例性实施例，在选择阶段(510)期间，无线功率发送器可以测量质量因子，以便与无线功率接收器一起确定在充电区域中是否存在异物。在设置在无线功率发送器中的线圈中，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，质量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，无线功率发送器可以从无线功率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。无线功率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，在无线功率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，无线功率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，应该进一步考虑其他确定因素，或者应该通过使用另一种方法确定是否存在异物。
根据本公开的另一示例性实施例，在选择阶段(510)中感测到(或检测到)物体的情况下，为了与无线功率接收器一起确定在充电区域中是否存在异物，无线功率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。在设置在无线功率发送器中的线圈中，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，无线功率发送器的线圈的谐振频率可以改变(或移位)。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(或移位)。
在ping阶段(520)中，如果无线功率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功率接收器。在ping阶段(520)期间，如果无线功率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，如果无线功率发送器从接收器接收到指示功率输送完成的信号(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，则无线功率发送器可以移位到识别和配置阶段(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，如果无线功率发送器接收到不想要的分组(即，意外的分组)，或者如果无线功率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)，或者如果未配置功率输送合约(即，无功率输送合约)，则无线功率发送器可以移位到选择阶段(510)。
无线功率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，无线功率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，无线功率发送器可以立即进入功率输送阶段(560)。
在协商阶段(540)中，无线功率发送器可以接收包括参考质量因子值的异物检测(FOD)状态分组。或者，无线功率发送器可以接收包括参考峰值频率值的FOD状态分组。另选地，无线功率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，无线功率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。无线功率发送器可以基于参考峰值频率值来确定用于FO检测的峰值频率阈值。
无线功率发送器可以通过使用针对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，无线功率发送器可以按照FO检测结果来控制所发送的功率。例如，在检测到FO的情况下，可以停止功率输送。然而，本公开将不仅仅限于此。
无线功率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，无线功率发送器可以按照FO检测结果来控制所发送的功率。例如，在检测到FO的情况下，可以停止功率输送。然而，本公开将不仅仅限于此。
在检测到FO的情况下，无线功率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，无线功率发送器可以进入校准阶段(550)，然后可以进入功率输送阶段(560)。更具体地，在未检测到FO的情况下，无线功率发送器可以确定在校准阶段(550)期间由接收端接收到的接收功率的强度，并且可以测量接收端和发送端的功率损耗，以便确定从发送端发送的功率的强度。换句话说，在校准阶段(550)期间，无线功率发送器可以基于发送端的发送功率和接收端的接收功率之间的差值来估计功率损耗。根据本公开的示例性实施例的无线功率发送器可以通过应用所估计的功率损耗来校准用于FOD检测的阈值。
在功率输送阶段(560)中，在无线功率发送器接收到不想要的分组(即，意外分组)的情况下，或者在无线功率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功率输送合约(即，功率输送合约违约)的情况下，或者在充电完成的情况下，无线功率发送器可以移位到选择阶段(510)。
另外，在功率输送阶段(560)中，在需要无线功率发送器按照无线功率发送器中的状态变化而重新配置功率输送合约的情况下，无线功率发送器可以移位到重新协商阶段(570)。此时，如果重新协商成功完成，则无线功率发送器可以返回到功率输送阶段(560)。
在此实施例中，识别和配置步骤530也可以被称为配置步骤。
在此实施例中，校准步骤550和功率输送阶段560被划分为单独的步骤，但是校准步骤550可以被集成到功率输送阶段560中。在这种情况下，校准步骤550中的操作可以在功率输送阶段560中被执行。
可以基于无线功率发送器和接收器的状态和特征信息来配置上述功率输送合约。例如，无线功率发送器状态信息可以包括关于最大可发送功率量的信息、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功率的信息等。
图6示出了根据本公开的示例性实施例的功率控制方法。
如图6中所示，在功率输送阶段(560)中，通过交替进行功率输送和/或接收和通信，无线功率发送器(100)和无线功率接收器(200)可以控制正在输送的功率的量(或大小)。无线功率发送器和无线功率接收器在特定的控制点进行操作。控制点指示当执行功率输送时从无线功率接收器的输出端提供的电压和电流的组合。
更具体地，无线功率接收器选择所期望的控制点、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。无线功率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，无线功率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功率发送器。
另外，无线功率发送器可以通过使用接收到的控制误差分组来配置/控制新的操作点(幅度、频率和占空比)，从而控制功率输送。因此，可以在功率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例，在无线功率接收器尝试减小无线功率发送器的电流的情况下，无线功率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，在无线功率接收器旨在增大无线功率发送器的电流的情况下，无线功率接收器通过将控制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功率发送器，无线功率接收器可以控制功率输送。
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设备。在谐振模式下，一个无线功率发送器应该能够同时为多个无线功率接收器服务。然而，在与感应模式一样进行功率输送控制的情况下，由于正输送的功率由与一个无线功率接收器建立的通信来控制，因此可能难以控制附加无线功率接收器的功率输送。因此，在根据本公开的谐振模式下，想使用以下方法：通过使无线功率发送器公共地输送(或传输)基本功率并且通过使无线功率接收器控制其自身的谐振频率来控制正接收的功率的量。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功率的附加控制。
图7是根据本公开的另一示例性实施例的无线功率发送器的框图。这可能属于正在磁谐振模式或共享模式下操作的无线功率输送系统。共享模式可以是指在无线功率发送器和无线功率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。
参考图7，无线功率发送器(700)可以包括覆盖线圈组件的盖(720)、向功率发送器(740)供应功率的功率适配器(730)、发送无线功率的功率发送器(740)以及提供功率输送处理相关信息和其他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功率发送器(700)的另一用户接口(750)。
功率发送器(740)可以包括线圈组件(760)、阻抗匹配电路(770)、逆变器(780)、通信单元(790)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初级线圈。并且，线圈组件(760)也可以被称为线圈单体。
阻抗匹配电路(770)可以提供逆变器与初级线圈之间的阻抗匹配。阻抗匹配电路(770)可以用使初级线圈的电流升高的合适频率产生谐振。在多线圈功率发送器(740)中，阻抗匹配电路可以附加地包括将信号从逆变器路由到初级线圈的子集的复用器。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器件。可以通过检测正通过线圈组件(760)输送(或传输)的无线功率的反射波并且通过基于检测到的反射波切换开关器件，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功率发送器(700)的示例性实施例，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，以便调整输入电压水平。
通信单元(790)可以与功率接收器执行通信。功率接收器执行负载调制，以便传达与功率发送器相对应的请求和信息。因此，功率发送器(740)可以使用通信单元(790)，以便监测初级线圈的电流和/或电压的幅值和/或相位，以便解调正从功率接收器发送的数据。
另外，功率发送器(740)可以通过使用频移键控(FSK)方法等来将输出功率控制为可以通过通信单元(790)输送的数据。
控制单元(710)可以控制功率发送器(740)的通信和功率输送(或传递)。控制单元(710)可以通过调整上述操作点来控制功率输送。可以通过例如操作频率、工作周期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/器件/芯片组，或者可以被共同设置为一个单元/器件/芯片组。
图8示出了根据本公开的另一示例性实施例的无线功率接收器。这可能属于正在磁谐振模式或共享模式下操作的无线功率输送系统。
参考图8，无线功率接收器(800)可以包括提供与功率输送处理相关的信息和其他相关信息的用户接口(820)、接收无线功率的功率接收器(830)、负载电路(840)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功率接收器(800)的另一用户接口(820)。
功率接收器(830)可以包括功率转换器(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。
功率转换器(860)可以将从次级线圈接收到的AC功率转换成适于负载电路的电压和电流。根据一示例性实施例，功率转换器(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)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，功率转换器可以适应功率接收器的反射阻抗。
阻抗匹配电路(870)可以提供功率转换器(860)与负载电路(840)的组合和次级线圈之间的阻抗匹配。根据一示例性实施例，阻抗匹配电路可以产生能够增强功率输送的约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器件。可以通过基于正接收的无线功率的电压值、电流值、功率值、频率值等控制配置阻抗匹配电路(870)的电路的开关器件来执行阻抗匹配。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功率接收器(200)的示例性实施例，其中省去了阻抗匹配电路(870)。
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，以便将请求和其他信息传达给功率发送器。
为此，功率接收器(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)可以控制接收到的功率。为此，控制单元(810)可以确定/计算功率接收器(830)的实际操作点与目标操作点之间的差。此后，通过执行用于调整功率发送器的反射阻抗和/或调整功率发送器的操作点的请求，可以调整/减小实际操作点与目标操作点之间的差。在使该差最小化的情况下，可以执行最佳功率接收。
通信单元(890)和控制单元(810)可以各自被设置为单独的器件/芯片组，或者可以被共同设置为一个器件/芯片组。
在下文中，将描述功率传输步骤中的异物检测和根据异物检测结果的功率校准。
当无线功率发送器使用磁场向无线功率接收器发送无线功率时，如果周围存在异物，则磁场的一部分可能被异物吸收。也就是说，从无线功率发送器发送的无线功率的一部分被提供给异物，其余部分被提供给无线功率接收器。从功率输送的效率的观点来看，发生的所发送的功率的损失与被异物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，因此无线功率发送器可以通过发生多少功率损耗检测异物。
同时，在无线功率的发送/接收期间，即，在功率传输步骤(参考图5)中，可能需要确定无线功率接收器和无线功率发送器之间存在异物的可能性。
例如，当在无线功率的发送/接收期间由无线功率接收器接收的接收功率改变时，或者当整流电压突然改变时，无线功率接收器和/或无线功率发送器可能怀疑存在异物并确定存在异物的可能性。
另外，例如，在无线功率的发送/接收期间，为了执行由无线功率接收器和/或无线功率发送器发送/接收的无线功率的重新校准，其执行异物检测，其可以在确定不存在异物之后执行用于功率重新校准的协议。例如，当无线功率的发送/接收处于低功率模式时，当无线功率接收器和无线功率发送器之间的认证成功并且操作点被改变以将无线功率发送/接收切换到高功率模式时，可能需要无线功率的重新校准。可替选地，即使当操作点被改变为从高功率模式切换到低功率模式时，也可能需要无线功率的重新校准。
另一方面，作为在功率输送阶段中执行的异物检测方法的功率输送中的异物检测方法(功率输送中FOD方法)可以与作为在功率输送阶段之前执行的异物检测方法的功率输送之前的异物检测(功率输送前FOD方法)区分开。
特别地，可以使用各种方法作为功率输送中的异物检测方法，可以使用短时间停止功率输送并且在功率输送停止时的短时间内执行异物检测的方法。在这样短的时间(时隙)内停止功率输送并且检测异物的方法可以被称为使用时隙异物检测、时隙化FOD或时隙FOD。在下文中，其被统称为时隙化FOD。
因为时隙化FOD在短时间段内停止功率输送，所以由于在用于检测异物的时间期间无线功率接收器的整流电压的减小量不大，所以可以连续地维持无线功率的接收，因为它不影响无线功率接收器的操作，所以存在可以连续地维持无线功率接收器的操作的优点。
在时隙化FOD期间，在功率输送阶段中，无线功率输送设备在短时间段内停止功率输送，存在时隙化Q FOD，其根据在包括发射线圈的谐振电路中自然减小的电流和/或电压的变化来检测异物。
图9是支持通过时隙化Q FOD的异物检测方法的无线功率输送设备的示意性电路图。
参考图9，无线功率发送器可以被概述为包括全桥逆变器的LC电路，该全桥逆变器包括四个开关H1、H2、L1和L2。在功率输送阶段中，无线功率发送器从电源接收被表示为输入电压的功率，并通过发射线圈Lp向无线功率接收器提供无线功率。此时，控制全桥逆变器的四个开关(H1、H2、L1、L2)以构成由输入电压-电容器(Cp)-传输线圈(Lp)组成的电路。
当形成用于异物检测的时隙时，全桥逆变器使H1和H2开关断开，当L1和L2开关被切换到闭合状态时，无线功率发送器形成由电容器(Cp)-发射线圈(Lp)组成的闭环谐振电路，切断对谐振电路的功率供应。发射线圈(Lp)端子的电压(或电流)以具有根据电容器(Cp)的电容和发射线圈(Lp)的电感特性的谐振频率的波形振动，其被影响谐振电路的电阻逐渐衰减。可以从电压(或电流)的衰减比测量LC谐振电路的Q因子。并且，如果存在与无线功率发送器相邻的异物，则由于Q因子通常被测量为较低，因此可以根据在时隙中测量的Q因子或在时隙中测量的发射线圈(Lp)级的电压(或电流)波形来确定异物的存在。
用于时隙化Q FOD的时隙数量和时隙长度的协商
在下文中，将描述与无线功率接收器和无线功率发送器之间关于用于时隙化QFOD的时隙的数量和时隙的长度的协商有关的协议。
图10是示意性地图示根据实施例的用于时隙化Q FOD的时隙数量和时隙长度的协商协议的流程图。
参考图10，无线功率发送器1001和无线功率接收器1002进入协商阶段或重新协商阶段(S1001)。尽管在图10中未示出，无线功率发送器1001和无线功率接收器1002通过ping阶段、配置阶段进入协商阶段，或者在经过ping阶段、配置阶段和协商阶段之后，可以进入功率输送阶段，然后可以进入重新协商阶段。
在ping阶段，无线功率发送器1001通过发送数字ping来识别无线功率接收器1002。此外，无线功率发送器1001可以在功率输送之前执行异物检测，以确定操作体积中是否存在异物。接收数字ping的无线功率接收器1002将信号强度数据分组(SIG)发送到无线功率发送器1001，从无线功率接收器1002接收SIG的无线功率发送器1001可以识别无线功率接收器1002位于操作体积中。
在配置阶段，无线功率接收器1002将其标识信息发送到无线功率发送器，无线功率接收器1002和无线功率发送器1001可以建立基线功率输送合约。无线功率接收器1002可以将标识数据分组(ID)和扩展标识数据分组(XID)发送到无线功率发送器1001以识别其自身，对于功率输送合约，可以将功率控制拖延数据分组(PCH)和配置数据分组(CFG)发送到无线功率发送器1001。
在协商阶段，它扩展或改变与无线功率接收器1002和无线功率发送器1001之间的无线功率的接收/发送相关的功率输送合约，或者可以进行功率输送协议的更新，这调整功率输送协议的元素中的至少一些元素。另外，在协商阶段或重新协商阶段，可以协商用于时隙化Q FOD的时隙的数量和时隙的长度。
由于已经在图5等中描述了ping阶段、配置阶段和协商阶段的其他细节，因此将省略其附加描述。
参考图10，无线功率接收器1002可以使用通用请求数据分组(GRQ)来接收无线功率发送器1001的标识数据分组(ID)和能力数据分组(CAP)。
图11是图示根据GRQ分组的示例的格式的图。
参考图11，GRQ分组包括1字节的请求功率发送器数据分组字段(所请求的无线功率发送器的数据分组字段)。请求功率发送器数据分组字段可以包括无线功率接收器1002使用GRQ分组从无线功率发送器1001请求的数据分组的报头值。例如，当无线功率接收器1002使用GRQ分组请求无线功率发送器1001的ID分组时，无线功率接收器1002发送在请求功率发送器数据分组字段中包括无线功率发送器1001的ID分组的报头值(0x30)的GRQ分组(GRQ/id)。
返回参考图10，在协商阶段或重新协商阶段，无线功率接收器1002可以向无线功率发送器1001发送请求无线功率发送器1001的ID分组的GRQ分组(GRQ/id)(S1002)。
已经接收到GRQ/id的无线功率发送器1001可以将ID分组发送到无线功率接收器1002(S1003)。
图12是图示根据ID分组的示例的格式的图。参考图12，无线功率发送器1001的ID分组包括关于制造商代码的信息。包括关于制造商代码的信息的ID分组允许识别无线功率发送器1001的制造商。
返回参考图10，无线功率接收器1002可以向无线功率发送器1001发送请求无线功率发送器1001的CAP分组的GRQ分组(GRQ/cap)(S1004)。GRQ/cap的请求功率发送器数据分组字段可以包括CAP分组的报头值(0x31)。
已经接收到GRQ/cap的无线功率发送器1001可以将CAP分组发送到无线功率接收器1002(S1005)。
图13是图示根据CAP分组的示例的格式的图。参考图13，无线功率发送器1001的CAP分组包括与无线功率发送器1001的性能相关的信息。例如，在无线功率发送器1001的CAP分组中，可以包括用于可协商负载功率、潜在负载功率、是否支持同时数据接收/发送(DUP)、是否支持认证功能(AR)、是否支持带外通信(OB)等的信息。
参考图13，除了功率范围的扩展之外，在无线功率发送器1001的CAP分组中没有预留位。因此，为了确保用于识别与未来新无线功率发送器的功能相关的信息(诸如时隙化QFOD或RFID检测)的空间，有必要定义新分组，诸如扩展能力分组(XCAP)。
在本说明书中，提出了用于识别关于用于时隙化Q FOD的时隙数量和时隙长度的信息的XCAP。
返回参考图10，无线功率接收器1002可以向无线功率发送器1001发送请求无线功率发送器1001的XCAP分组的GRQ分组(GRQ/xcap)(S1004)。
已经接收到GRQ/cap的无线功率发送器1001可以将CAP分组发送到无线功率接收器1002(S1006)。GRQ/xcap的请求功率发送器数据分组字段可以包括XCAP分组的报头值(例如，0x32)。
已经接收到GRQ/xcap的无线功率发送器1001可以将XCAP分组发送到无线功率接收器1002(S1007)。
图14是图示根据XCAP分组的示例的格式的图。参考图14，XCAP分组可以包括用于时隙化Q FOD的关于时隙数量(时隙数)的信息和关于时隙长度的信息(时隙长度)中的至少一个。
关于时隙的数量的信息可以包括关于无线功率发送器1001执行时隙化Q FOD所需的时隙的数量的信息。
例如，包括关于时隙的数量的信息的字段可以由3比特组成，在这种情况下，无线功率发送器1001可以请求最多7个时隙。也就是说，当包括关于时隙数的信息的字段是'111'b时，用于时隙化Q FOD的时隙数变为7。
如果无线功率发送器(1001)不支持时隙化Q FOD，则无线功率发送器1001可以发送将包括关于时隙数量的信息的字段设置为'000'b的XCAP分组。
关于时隙的长度的信息可以包括关于无线功率发送器1001执行时隙化Q FOD所需的时隙的长度的信息。时隙的长度可以是无线功率发送器1001停止功率输送的时间和/或在功率输送期间执行异物检查的时间。此外，时隙的长度可以是无线功率发送器1001执行时隙化Q FOD所需的一个时隙的长度的最小值。
时隙时间字段的值可以是指定200μs或更小的值中的任何一个的值。包括关于时隙数量的信息的字段可以由3比特组成。例如，可以是'111'b意指200μs，'110'b意指180μs，'101'b意指160μs，'100'b意指140μs，'011'b意指110μs或120μs，'010'b意指100μs，'001'b意指80μs。
如果无线功率发送器(1001)不支持时隙化Q FOD，则无线功率发送器1001可以发送将包括关于时隙长度的信息的字段设置为'000'b的XCAP分组。
返回参考图10，已经接收到XCAP分组的无线功率接收器1002可以使用特定请求数据分组(SRQ)与无线功率发送器1001协商执行时隙化Q FOD所需的时隙的长度。
图15是图示根据SRQ分组的示例的格式的图。参考图15，SRQ可以包括包含请求字段的字节(B0)和包含参数字段的字节(B1)。
由于当前SRQ、0x00、0x01、0x02、0x03、0x04和0x05的请求值已经分别被用作SRQ/en、SRQ/gp、SRQ/rpr、SRQ/fsk、SRQ/rp、SRQ/rep，因此用于发送用于时隙化Q FOD的时隙长度信息的SRQ(SRQ/rcs)的请求值可以用作除了0x00、0x01、0x02、0x03、0x04和0x05之外的值。
SRQ/rcs的参数字段可以包括关于由无线功率接收器1002提出的时隙的长度的信息。关于时隙长度的信息可以由3比特组成。例如，可以与'111'b意指200μs，'110'b意指180μs，'101'b意指160μs，'100'b意指140μs，'011'b意指110μs或120μs，'010'b意指100μs，或'001'b意指80μs相同。
无线功率接收器1002可以基于关于包括在XCAP分组中的时隙的长度的信息来设置关于包括在SRQ/rcs中的时隙的长度的信息。例如，无线功率接收器1002可以通过SRQ/rcs将大于从关于XCAP分组中包括的时隙长度的信息导出的时隙长度的时隙长度发送到无线功率发送器1001。也就是说，无线功率发送器1001使用XCAP分组将关于最小时隙长度的信息发送到无线功率接收器1002，无线功率接收器1002基于通过XCAP分组识别的最小时隙长度来设置最大时隙长度，可以通过SRQ/rcs将关于最大时隙长度的信息发送到无线功率发送器1001(S1008)。
已经接收到SRQ/rcs的无线功率发送器1001通过SRQ/rcs确定由无线功率接收器1002建议的最大时隙长度，响应于此，向无线功率接收器1002发送ACK或NAK(S1009)。
当可以使用比由无线功率接收器1002建议的最大时隙长度短的时隙长度来执行时隙化Q FOD时，无线功率发送器1001发送ACK，如果不能使用比由无线功率接收器1002建议的最大时隙长度短的时隙长度来执行时隙化Q FOD，则可以发送NAK。
当无线功率发送器1001响应于SRQ/rcs发送ACK时，无线功率接收器1002和无线功率发送器1001完成关于用于时隙化Q FOD的时隙长度(例如，最小时隙长度和第一时隙长度)的协商。无线功率接收器1002可以使用附加SRQ从无线功率发送器1001请求用于更新功率输送合约的信息，或者它可以报告所接收的功率或通知协商阶段的结束。
当无线功率发送器1001响应于SRQ/rcs发送NAK时，无线功率接收器1002可以将包括关于比先前提出的最大时隙长度短的最大时隙长度的信息的SRQ/rcs发送到无线功率发送器1001。当可以使用比由无线功率接收器1002建议的最大时隙长度短的时隙长度来执行时隙化Q FOD时，无线功率发送器1001发送ACK，当不能使用比由无线功率接收器1002建议的最大时隙长度短的时隙长度来执行时隙化Q FOD时，可以发送NAK。
无线功率接收器1002可以在调整最大时隙长度时发送SRQ/rcs，直到响应于SRQ/rcs接收到ACK。
根据上述图9至图15，由于无线功率发送器1001可以在协商阶段和/或重新协商阶段中预先向无线功率接收器1002发送关于用于时隙化Q FOD的时隙的数量和时隙的长度的信息，因此通过根据无线功率发送器1001的异物检测性能提出关于用于时隙化Q FOD的时隙的信息，可以执行更稳定的时隙化Q FOD。
另外，在协商阶段和/或重新协商阶段中，由于无线功率发送器1001和无线功率接收器1002预先协商用于时隙化Q FOD的时隙的数量和时隙的长度(例如，最小时隙长度和/或最大时隙长度)，因此可以在更清晰的条件下快速执行可以在功率输送阶段中的功率输送期间执行的时隙化Q FOD。
通过无线功率接收器的异物检测请求
在下文中，将描述在功率输送阶段，与通过无线功率接收器的异物检测请求相关的协议。
图16是示意性地图示根据实施例的与在功率输送阶段中由无线功率接收器进行的异物检测请求相关的协议的流程图。
参考图16，无线功率发送器1001和无线功率接收器1002进入功率输送阶段(S2001)。尽管图16中未示出，但是无线功率发送器1001和无线功率接收器1002在进入功率输送阶段之前经历了ping阶段、配置阶段和协商阶段，其可能已经进入功率输送阶段。
由于已经参考图5和图10描述了ping阶段、配置阶段和协商阶段的其他细节，因此将省略其附加描述。
如参考图10至图15所描述的，无线功率发送器1001和无线功率接收器1002可能在完成关于在协商阶段或重新协商阶段中执行时隙化Q FOD所需的时隙数量和时隙长度(例如，最小时隙长度和最大时隙长度)的协商之后已经进入功率输送阶段。
返回参考图16，在无线功率接收器1002进入功率输送阶段之后，作为关于从无线功率发送器1001接收的无线功率的信息，其向无线功率发送器1001发送控制错误数据分组(CE)和接收功率数据分组(RP)(S2002)。控制错误分组和所接收的功率分组必须分别在整个功率传输阶段的预定时间间隔(tinterval,treceived)内发送。
在功率输送阶段，如果需要异物检测(例如，在功率校准之前或在功率校准之后)，则无线功率接收器1002可以向无线功率发送器1001发送异物检测(FOD)请求消息(数据分组)(S2003)。
从无线功率接收器1002接收到请求异物检测的消息的无线功率发送器1001在功率输送中使用功率输送中FOD方法来执行异物检测(S2004)。无线功率发送器1001可以形成用于在短时间内停止功率输送的时隙，并且执行用于在时隙内执行异物检测的时隙化FOD。
已经执行异物检测的无线功率发送器1001将异物检测结果发送到无线功率接收器1002(S2005)。异物检测结果可以被表示为ACK或NAK。也就是说，当作为执行异物检测的结果确定不存在异物时，无线功率发送器1001向无线功率接收器1002发送ACK，如果确定存在异物，则可以向无线功率接收器1002发送NAK。
接收到无线功率发送器1001响应于对请求异物检测(FOD)的消息的NAK的无线功率接收器1002可以再次向无线功率发送器1001发送请求异物检测(FOD)的消息，连续接收到响应于请求异物检测(FOD)的消息的NAK的无线功率接收器1002维持现有操作点并根据现有功率输送合约接收功率，其切换到低功率模式，其中接收到的功率等于或小于5W，或者它通过向无线功率发送器1001发送结束功率输送数据分组(EPT)来停止功率输送阶段，或者它重置无线功率发送器1001，或者它初始化用于无线功率输送的协议，使得在功率输送之前执行异物检测(功率输送前FOD)。
图17是图示根据示例的请求异物检测(FOD)的消息的格式的图。
作为用于请求异物检测(FOD)的消息，无线功率接收器1002可以使用包括关于时隙的信息的接收功率分组(RP)。参考图17，包括关于时隙的信息的RP可以包括包含时隙长度字段(时隙长度)和模式字段(模式)的字节(B0)以及包含估计接收功率值字段的字节(B1,B2)。
时隙长度字段的值可以包括关于用于异物检测的时隙长度的信息。时隙长度可以是无线功率发送器1001停止功率输送的时间和/或在功率输送期间执行异物检查的时间。例如，时隙长度字段的值可以是指定等于或小于200μs的任何一个值的值。例如，它可以被表示为'111'b意指200μs，'110'b意指180μs，'101'b意指160μs，'100'b意指140μs，'011'b意指120μs，'010'b意指100μs，'001'b意指80μs。时隙长度可以是在协商阶段或重新协商阶段中由无线功率接收器1002和无线功率发送器1001协商的最小时隙长度和最大时隙长度之间的值。
已经接收到请求异物检测(FOD)的RP的无线功率发送器1001可以在基于RP的时隙长度字段的值指定的时隙长度期间停止无线功率的供给，在其基于功率传输线圈的电流或电压的变化执行异物检测之后，可以恢复功率输送。
根据该实施例，使用包括关于功率输送阶段中的时隙长度的信息的RP分组，无线功率接收器可以使得能够执行时隙化FOD。另外，由于无线功率接收器设置用于异物检测的时隙时间并将其发送到无线功率发送器，因此无线功率接收器可以根据其自身的状态和/或无线充电环境来选择和设置时隙时间。
通过无线功率发送器的异物检测请求
在下文中，将描述与在功率输送阶段中无线功率发送器的异物检测请求相关的协议。
图18是示意性地图示根据实施例的在功率输送阶段中与通过无线功率设备的异物检测请求相关的协议的图。
无线功率接收器1002在功率输送阶段等期间在模式字段中周期性地发送具有值0的接收功率分组(RP/0)，对于功率校准，发送具有模式字段值1或2的接收功率分组(RP/1,RP/2)。在下文中，RP/0、RP/1和RP/2被统称为RP/x。
在功率输送阶段，基于通过从无线功率接收器1002接收的RP/x(例如，RP/0)检查的估计接收功率值，无线功率发送器1001可以确定功率损耗量。当功率损耗接近异物检测(FOD)的阈值时，无线功率发送器可以通过用NAK响应于接收功率分组(RP/x，例如RP/0)分组来请求用于时隙化FOD的时隙。
参考图18，从无线功率接收器1002接收RP/x(S3001)。在S3001阶段接收的RP/x可以是不包括关于时隙的信息(关于时隙长度的信息)的接收功率分组。
怀疑具有异物的无线功率发送器1001用NAK对RP/x进行响应(S3002)。也就是说，无线功率发送器1001可以通过用针对RP/x的NAK进行响应来请求用于时隙化FOD的时隙。
已经接收到响应于RP/x的NAK的无线功率接收器1002将包括时隙信息的RP/x发送到无线功率发送器1001(S3003)，可允许时隙，使得无线功率发送器1001可以执行时隙化FOD。由于先前已经在图16和17中描述了使用包括关于时隙的信息的RP/x启动时隙化FOD的内容，因此将省略其详细描述。
已经接收到包含关于时隙的信息的RP/x的无线功率发送器1001基于关于包含关于时隙的信息的RP/x中包括的时隙长度的信息来停止时隙长度期间的功率输送，可以执行在时隙中执行异物检测的时隙化FOD(S3004)。
无线功率接收器1002可以允许由无线功率发送器1001在协商阶段或重新协商阶段中通过XCAP分组请求的时隙的数量。
当无线功率发送器1001通过XCAP分组请求3个时隙时，在第一时隙中执行时隙化FOD之后(S3004)，无线功率发送器1001可以发送NAK以请求第二时隙(S3005)。
已经接收到NAK的无线功率接收器1002将包括时隙信息的RP/x发送到无线功率发送器1001(S3006)，从而允许第二时隙。
在第二时隙中执行时隙化FOD(S3007)之后，无线功率发送器1001可以发送NAK以请求第三时隙(S3008)。
已经接收到NAK的无线功率接收器1002可以将包括时隙信息的RP/x发送到无线功率发送器1001(S3009)，从而允许第三时隙。
在第三时隙中执行时隙化FOD(S3010)之后，无线功率发送器1001可以将时隙化FOD的结果发送到无线功率接收器1002。
异物检测结果可以被表示为ACK或NAK。也就是说，当作为执行异物检测的结果确定不存在异物时，无线功率发送器1001向无线功率接收器1002发送ACK，如果确定存在异物，则可以向无线功率接收器1002发送NAK。
由于无线功率接收器1002在协商阶段或重新协商阶段中通过XCAP分组识别用于时隙化FOD所需的时隙的数量，因此无线功率接收器1002可以区分是否响应于RP/x而接收的NAK是请求附加时隙的响应或异物检测结果。
另一方面，对于用于功率校准的模式字段值为1或2的接收功率分组(RP/1,RP/2)，可以根据RP/1和/或RP/2中是否包括关于时隙的信息来如下解释无线功率发送器1001的响应(ACK,NAK,ND,ATN)。
在无线功率发送器1001针对不包含关于时隙的信息的RP/1和/或RP/2的响应(ACK,NAK,ND,ATN)中，ACK可以被解释为意味着接受RP/1或RP/2中包括的功率校准数据点，NAK可以被解释为表示不接受RP/1或RP/2中包括的功率校准数据点，因为控制误差(CE)值不稳定收敛到0，ND可以被解释为表示无线功率发送器1001在功率传输阶段的当前级中不支持所接收的功率分组的模式，或者ATN可以被解释为意味着无线功率发送器具有要报告的更全面的信息。
在无线功率发送器1001针对包括关于时隙的信息的RP/1和/或RP/2的响应(ACK,NAK,ND,ATN)中，ACK可以被解释为表示不存在异物，NAK可以被解释为表示存在异物的可能性，ND可以被解释为表示无线功率发送器1001不支持时隙化FOD，或者ATN可以被解释为表示无线功率发送器具有要报告的更全面的信息。
同时，根据实施例，无线功率发送器1001可以用NAK响应以便接收用于时隙化FOD的时隙的接收功率分组(RP/x)可以被限制为RP/0。在这种情况下，S3001、S3003、S3006和S3009阶段的RP/x可以被限制为RP/0。
根据基于图18描述的实施例，当无线功率发送器1001在功率输送阶段怀疑存在异物时，通过使无线功率接收器1002向无线功率发送器1001发送异物检测(FOD)请求消息(包括时隙信息的接收功率分组)，无线功率发送器1001可以在期望的定时处执行异物检测。
根据上述图9至图18的实施例中的无线功率发送器对应于图1至图8中公开的无线功率发送器或无线功率发送装置或功率输送单元。因此，该实施例中的无线功率发送器的操作由图1至图8中的无线功率发送器的各个组件中的一个组件或两个或更多个组件的组合来实现。例如，根据图9至图18，数据分组的接收/发送、异物检测的必要性的确定、异物检测以及功率校准曲线的配置被包括在通信/控制单元120、710或790的操作中。
根据上述图9至图18的实施例中的无线功率接收装置对应于图1至图8中公开的无线功率接收装置或无线功率接收器或功率接收单元。因此，该实施例中的无线功率接收器的操作由图1至图8中的无线功率接收器的各个组件中的一个组件或两个或更多个的组合来实现。例如，根据图9至图18的异物检测的必要性的确定和数据分组的接收/发送可以被包括在通信/控制单元220、810或890的操作中。
在根据本发明的实施例的无线功率发送方法和装置或无线功率接收器和方法中，由于并非所有元件或步骤都是必不可少的，因此无线功率发送装置和方法以及无线功率接收装置和方法可以执行上述元件或步骤中的部分或全部。另外，可以组合地执行无线功率发送装置和方法或者无线功率接收装置和方法的实施例。此外，这些元件和步骤不一定按如上所述的顺序执行，并且还可以在更早描述的操作之间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，上述实施例可以被单独地或组合地实现。
因此，本发明中描述的实施例不旨在限制本发明的范围而是旨在进行描述，并且本发明的技术构思的范围不受这些实施例的限制。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 (20)

1.一种用于将无线功率输送到无线功率接收器的无线功率发送器，包括：
功率转换电路，所述功率转换电路被配置为将所述无线功率输送到所述无线功率接收器；以及
通信/控制电路，所述通信/控制电路被配置为与所述无线功率接收器通信并控制所述无线功率，
其中，所述通信/控制电路被配置为：
向所述无线功率接收器发送数据分组，所述数据分组包括关于时隙的数量和时隙的长度的信息，以使用所述时隙执行异物检测。
2.根据权利要求1所述的无线功率发送器，其中，关于所述时隙的数量的信息由3比特表示。
3.根据权利要求1所述的无线功率发送器，其中，关于所述时隙的长度的信息由3比特表示。
4.根据权利要求1所述的无线功率发送器，其中，当所述无线功率发送器不支持使用所述时隙的异物检测时，关于所述时隙的数量的信息和关于所述时隙的长度的信息中的至少一个由0表示。
5.根据权利要求1所述的无线功率发送器，其中，关于所述时隙的长度的信息是所述时隙的长度的最小值。
6.根据权利要求1所述的无线功率发送器，其中，所述通信/控制电路被配置为：
从所述无线功率接收器接收通用请求数据分组(GRQ)，以及
响应于所述GRQ来发送所述数据分组。
7.根据权利要求1所述的无线功率发送器，其中，所述时隙的长度为200μ秒或更短。
8.根据权利要求1所述的无线功率发送器，其中，所述通信/控制电路被配置为：
在所述时隙的长度期间停止所述无线功率的输送，以及
执行所述异物检测。
9.根据权利要求8所述的无线功率发送器，其中，所述通信/控制电路被配置为：
基于在所述时隙的长度期间所述功率转换电路的电压或电流的变化来执行所述异物检测。
10.根据权利要求8所述的无线功率发送器，其中，所述通信/控制电路被配置为在所述时隙的长度已经过去之后恢复所述无线功率的输送。
11.一种用于将无线功率输送到无线功率接收器的方法，所述方法由无线功率发送器执行并且包括：
向所述无线功率接收器发送数据分组，所述数据分组包括关于时隙的数量和时隙的长度的信息以使用所述时隙执行异物检测。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，关于所述时隙的数量的信息由3比特表示。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，关于所述时隙的长度的信息由3比特表示。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，当所述无线功率发送器不支持使用所述时隙的异物检测时，关于所述时隙的数量的信息和关于所述时隙的长度的信息中的至少一个由0表示。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，关于所述时隙的长度的信息是所述时隙的长度的最小值。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法包括：
从所述无线功率接收器接收通用请求数据分组(GRQ)，以及
响应于所述GRQ来发送所述数据分组。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述时隙的长度为200μ秒或更短。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法包括使用所述时隙来执行所述异物检测，
其中，使用所述时隙执行所述异物检测包括：
在所述时隙的长度期间停止所述无线功率的输送，以及
执行所述异物检测。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，使用所述时隙来执行所述异物检测包括：基于在所述时隙的长度期间所述功率转换电路的电压或电流的变化来执行所述异物检测。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述方法包括：在所述时隙的长度已经过去之后恢复所述无线功率的输送。
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