CN115428298A - 送电设备、受电设备、控制方法和程序 - Google Patents

送电设备、受电设备、控制方法和程序 Download PDF

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CN115428298A CN202180026730.7A CN202180026730A CN115428298A CN 115428298 A CN115428298 A CN 115428298A CN 202180026730 A CN202180026730 A CN 202180026730A CN 115428298 A CN115428298 A CN 115428298A
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Abstract

能够经由送电线圈向受电设备无线地发送电力并与该受电设备进行通信的送电设备基于在用于进行从送电设备向受电设备的送电的阶段中所测量的送电线圈的Q因子，来判断与受电设备不同的物体的有无。送电设备基于通过通信从受电设备接收到的表示受电设备是否能够执行预定处理的信息，来控制是否执行基于送电线圈的Q因子的测量对与受电设备不同的物体的有无的判断，其中该预定处理与基于送电线圈的Q因子的测量对与受电设备不同的物体的有无的判断相关联。

Description

送电设备、受电设备、控制方法和程序
技术领域
本发明涉及送电设备、受电设备、控制方法和程序，并且更特别地涉及无线电力传送中的异物检测技术。
背景技术
已经广泛地进行了无线电力传送系统的技术开发，并且由标准化组织无线电力联盟(WPC：Wireless Power Consortium)制定为无线电力充电标准的标准(WPC标准)是众所周知的。在这种无线电力传送中，在送电设备能够传送电力的范围内存在异物的情况下，检测到异物并控制送电/受电，这是重要的。异物是与受电设备不同的物体。专利文献1描述了在符合WPC标准的送电/送电设备附近存在异物的情况下检测异物并限制送电/受电的方法。专利文献2描述了通过使无线电力传送系统中的线圈短路来进行异物检测的技术。专利文献3描述了基于通过在预定时间段内向线圈施加高频信号所测量的无线电力传送系统中的送电线圈的Q因子(品质因子)的变化来检测异物的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-070074
专利文献2：日本特开2017-034972
专利文献3：日本特开2013-132133
发明内容
发明要解决的问题
本发明提供了能够在符合WPC标准的送电设备和受电设备中准确地执行与受电设备不同的物体的检测的技术。
用于解决问题的方案
根据本发明的方面，提供了一种送电设备，其包括：送电部件，用于经由送电线圈向受电设备无线地发送电力；通信部件，用于与所述受电设备进行通信；测量部件，用于在进行从所述送电设备向所述受电设备的送电的阶段中测量所述送电线圈的Q因子；判断部件，用于基于所述送电线圈的Q因子来判断与所述受电设备不同的物体的有无；以及控制部件，用于基于表示所述受电设备是否能够执行与基于所述送电线圈的Q因子的测量对与所述受电设备不同的物体的有无的判断相关联的预定处理的信息，来控制是否执行基于所述送电线圈的Q因子的测量对与所述受电设备不同的物体的有无的判断，其中所述信息是所述通信部件从所述受电设备接收到的。
发明的效果
根据本发明，可以在符合WPC标准的送电设备和受电设备中更准确地执行与受电设备不同的物体的检测。
通过以下结合附图所进行的描述，本发明的其他特征和优点将是明显的。注意，在整个附图中，相同的附图标记表示相同或相似的组件。
附图说明
包含在说明书中并构成了说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于说明本发明的原理。
图1是示出无线电力传送系统的配置的示例的图；
图2是示出受电设备的配置的示例的框图；
图3是示出送电设备的配置的示例的框图；
图4是示出送电设备的控制单元的功能配置的示例的框图；
图5是示出受电设备的控制单元的功能配置的示例的框图；
图6A是示出传统的送电设备和传统的受电设备所执行的处理的过程的示例的序列图；
图6B是示出根据实施例的送电设备和受电设备所执行的处理的过程的示例的序列图；
图7是示出利用送电设备的第三异物检测处理的过程的示例的流程图；
图8是示出利用受电设备的第三异物检测处理的过程的示例的流程图；
图9是示出利用送电设备的第二Q因子测量处理的过程的示例的流程图；
图10是示出利用受电设备的第二Q因子测量处理的过程的示例的流程图；
图11是用于说明利用电力损耗方法的异物检测的图；
图12A是用于说明时域中的Q因子测量方法的图；
图12B是用于说明时域中的Q因子测量方法的图；以及
图13是示出配置包的帧格式的图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来详细描述实施例。注意，以下实施例不意在限制所要求保护的发明的范围。在实施例中描述了多个特征，但不局限于需要所有这些特征的发明，并且可以适当地组合多个这样的特征。此外，在附图中，向相同或类似的结构赋予相同的附图标记，并且省略了其冗余描述。
(系统配置)
图1示出根据该实施例的无线电力传送系统的配置的示例。在示例中，无线电力传送系统被配置为包括送电设备100和受电设备102。假设送电设备100和受电设备102符合WPC(无线电力联盟)标准。送电设备100是例如向放置在自身设备上的受电设备102无线地发送电力的电子装置。送电设备100经由送电线圈101向受电设备102无线地发送电力。受电设备102例如是从送电设备100接收电力并对内部电池进行充电的电子装置。受电设备102可以被配置为并入其他设备(照相机、智能电话、平板PC、膝上型计算机、汽车、机器人、医疗装置或打印机)中并向这些设备供电。送电设备100可以是智能电话等。在这种情况下，例如受电设备102可以是其他智能电话或无线耳机。受电设备102可以是运输机或诸如汽车等的运载工具，并且送电设备100可以是安装在运输机或诸如汽车等的运载工具的控制台中的充电器。
图1示出在受从送电线圈101输出的无线电力影响的范围(操作体积(operatingvolume))中存在导电异物103的情形。如果异物103存在于操作体积中，则送电/受电效率降低，并且在一些情况下可能发生诸如发热等的问题。因此，送电设备100和受电设备102检测异物103并执行送电/受电控制是重要的。在本实施例中，送电设备100和受电设备102在符合WPC标准的控制范围内，根据送电线圈的电压的时间变化来测量Q因子(品质因子)，检测异物103，并控制送电/受电。下面将详细描述用于执行这种过程的设备的配置和处理过程的示例。注意，异物103是与受电设备不同的物体。异物103例如是诸如金属片或IC卡等的导电物体。
(设备的配置)
图2示出受电设备102的配置的示例。受电设备102被配置为例如包括控制单元200、受电线圈201、整流单元202、电压控制单元203、通信单元204、充电单元205、电池206、谐振电容器207和开关208。控制单元200控制整个受电设备102。控制单元200被配置为例如包括诸如CPU(中央处理单元)和MPU(微处理单元)等的一个或多于一个处理器。注意，控制单元200例如可以包括诸如RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)等的一个或多于一个存储装置。控制单元200可以被配置为例如由处理器执行存储装置中所存储的程序，从而执行稍后将描述的各个处理。受电线圈201是用于从送电设备100的送电线圈101接收电力的线圈。整流单元202将经由受电线圈201接收到的AC电压和AC电流转换为DC电压和DC电流。电压控制单元203将从整流单元202输入的DC电压的电平转换为适合于控制单元200和充电单元205等的操作的(既不过高也不过低)的DC电压的电平。电压控制单元203还将转换后的电平的电压供给到充电单元205。充电单元205通过从电压控制单元203供给的电压对电池206充电。通信单元204针对送电设备100进行基于WPC标准的无线充电的控制通信。该控制通信通过对受电线圈201所接收到的AC电压和AC电流进行负载调制来进行。
此外，受电线圈201连接到谐振电容器207，并且被配置为以特定频率F2谐振。开关208是被配置为使受电线圈201和谐振电容器207短路的开关，并且由控制单元200来控制。如果开关208接通，则受电线圈201和谐振电容器207形成串联谐振电路。此时，电流仅流到受电线圈201、谐振电容器207和开关208的闭合电路，并且没有电流流到整流单元202和电压控制单元203。另一方面，如果开关208断开，则电流经由受电线圈201和谐振电容器207流到整流单元202和电压控制单元203。
图3示出送电设备100的配置的示例。送电设备100被配置为例如包括控制单元300、电源单元301、送电单元302、送电线圈303、通信单元304、存储器305、谐振电容器306和开关307。控制单元300控制整个送电设备100。控制单元300被配置为例如包括诸如CPU和MPU等的一个或多于一个处理器。注意，控制单元300可以被配置为例如由处理器执行稍后将描述的存储器305或并入在控制单元300中的存储装置中所存储的程序，从而执行稍后将描述的各个处理。电源单元301向各个功能块供电。电源单元301例如是商用电源或电池。电池可以存储例如从商用电源供给的电力。
送电单元302将从电源单元301输入的DC或AC电力转换为用于无线电力传送的频带的AC电力，并将AC电力输入到送电线圈303，从而使送电线圈303生成受电设备102所要接收的电磁波。例如，送电单元302通过具有使用FET(场效应晶体管)的半桥或全桥配置的切换电路将从电源单元301供给的DC电压转换为AC电压。在这种情况下，送电单元302包括对FET进行开/关(ON/OFF)控制的栅极驱动器。此外，送电单元302调整输入到送电线圈303的电压(送电电压)和电流(送电电流)其中至少之一或频率，从而控制要输出的电磁波的强度或频率。例如，送电单元302通过使送电电压或送电电流大来增大电磁波的强度，并且通过使送电电压或送电电流小来减小电磁波的强度。这里，假设送电单元302具有供电以向与WPC标准相对应的受电设备102的充电单元205输出15瓦特(W)的电力的能力。另外，送电单元302基于来自控制单元300的指令进行AC电力的输出控制，使得开始或停止从送电线圈303输出电磁波。
通信单元304经由送电线圈303与受电设备102进行用于基于WPC标准的送电控制的通信。通信单元304使用频率调制(FSK(频移键控))来调制从送电单元302输出的AC电压和AC电流，并将信息传送到受电设备102。另外，通信单元304对通过受电设备102的通信单元204的负载调制所调制的AC电压和AC电流进行解调，从而获得从受电设备102发送的信息。也就是说，通信单元304将要发送到受电设备102的信息叠加在从送电单元302发送的电磁波上，并且由受电设备102检测叠加在电磁波上的受电信号，从而与受电设备102通信。此外，通信单元304可以使用与送电线圈303不同的线圈(或天线)，根据与WPC标准不同的标准与受电设备102进行通信。另外，通信单元304可以通过选择性地使用多个通信功能来与受电设备102进行通信。存储器305例如存储控制单元300所要执行的控制程序以及诸如送电设备100和受电设备102的状态等的信息。例如，通过控制单元300获得送电设备100的状态。受电设备102的状态由受电设备102的控制单元200获得，并且从充电单元205发送。送电设备100经由通信单元304获得表示该状态的信息。
送电线圈303连接到谐振电容器306，并且被配置为以特定频率F1谐振。开关307是被配置为使送电线圈303和谐振电容器306短路的开关，并且由控制单元300来控制。如果开关307接通，则送电线圈303和谐振电容器306形成串联谐振电路。此时，电流仅流到送电线圈303、谐振电容器306和开关307的闭合电路。如果开关208断开，则从送电单元302向送电线圈303和谐振电容器306供电。
图4示出送电设备100的控制单元300所实现的功能配置的示例。控制单元300可以作为例如包括第一Q因子测量单元400、第二Q因子测量单元401、校准处理单元402、第一异物检测处理单元403、第二异物检测处理单元404、第三异物检测处理单元405和送电处理单元406的功能单元来操作。如稍后将描述的，第一Q因子测量单元400进行频域中的Q因子的测量(第一Q因子测量)。如稍后将描述的，第二Q因子测量单元401进行时域中的Q因子的测量(第二Q因子测量)。如稍后将描述的，校准处理单元402进行校准数据点的获得和校准曲线创建处理。第一异物检测处理单元403基于第一Q因子测量单元400所测量的第一Q因子来执行异物检测处理(第一异物检测处理)。第二异物检测处理单元404基于稍后将描述的电力损耗方法来执行异物检测处理(第二异物检测处理)。第三异物检测处理单元405基于第二Q因子测量单元401所测量的第二Q因子来执行异物检测处理(第三异物检测处理)。送电处理单元406进行与送电单元302中的送电开始、送电停止和送电电力的增加/减少有关的处理。图4所示的处理单元例如被配置为多个独立程序，并且可以在通过事件处理等在多个程序之间进行同步的同时并发地操作。
图5示出受电设备102的控制单元200所实现的功能配置的示例。控制单元200可以作为例如包括第二Q因子测量单元500和受电处理单元501的功能单元来操作。如稍后将描述的，第二Q因子测量单元500进行时域中的Q因子的测量(第二Q因子测量)。受电处理单元501进行与受电设备102的受电开始和受电停止以及向送电设备100请求的电力的增加/减少有关的处理。图5所示的处理单元被配置为独立程序，并且可以在通过事件处理等在程序之间进行同步的同时并发地操作。
(WPC标准中的异物检测方法)
接下来，将使用送电设备100和受电设备102作为示例来描述WPC(无线电力联盟)标准所定义的异物检测方法。这里将描述基于在频域中测量的Q因子的异物检测方法(第一异物检测方法)和基于电力损耗方法的异物检测方法(第二异物检测方法)。
(1)基于在频域中测量的Q因子的异物检测方法(第一异物检测方法)
在第一异物检测方法中，首先，送电设备100在频域中测量由于异物的影响而改变的Q因子(第一Q因子测量)。在送电设备100发送模拟Ping(Analog Ping)之后执行该测量，直到发送数字Ping(Digital Ping)为止(参见图6A中的F601)。例如，为了测量Q因子，送电单元302扫描从送电线圈303输出的无线电力的频率，并且第一Q因子测量单元400测量与送电线圈串联(或并联)连接的谐振电容器306的端部处的电压值。第一Q因子测量单元400搜索电压值表现出峰值的谐振频率，并且根据该谐振频率以及指示比以该谐振频率测量到的峰值电压值低了3dB的电压值的频率，来计算送电线圈303的Q因子。
可以通过其他方法测量Q因子。例如，送电单元302扫描从送电线圈303输出的无线电力的频率，并且第一Q因子测量单元400测量与送电线圈303串联连接的谐振电容器306的端部处的电压值，并搜索电压值表现出峰值的谐振频率。然后，第一Q因子测量单元400以谐振频率测量谐振电容器306的两端处的电压值，并且基于两端处的电压值的比来计算送电线圈303的Q因子。
在计算送电线圈303的Q因子之后，送电设备100的第一异物检测处理单元403经由通信单元304从受电设备102获得用作异物检测的判定基准的Q因子。例如，第一异物检测处理单元403从受电设备102接收受电设备被放置在WPC标准所定义的送电线圈上的情况下的送电线圈的Q因子(第一特性值)。Q因子存储在从受电设备102发送的FOD(异物检测)状态包中，并且送电设备100接收FOD状态包，从而获得Q因子。第一异物检测处理单元403根据所获得的Q因子来估计受电设备102被放置在送电设备100上的情况下的送电线圈303的Q因子。在该实施例中，所估计的Q因子将被表示为第一基准Q因子。注意，FOD状态包中所存储的Q因子可以预先存储在受电设备102的非易失性存储器(未示出)中。也就是说，受电设备102可以向送电设备100通知预先存储的Q因子。注意，Q因子与稍后将描述的Q1相对应。
送电设备100的第一异物检测处理单元403将第一基准Q因子与第一Q因子测量单元400所测量到的Q因子进行比较，并且基于比较结果来判断异物的有无。例如，使用比第一基准Q因子低了a％(第一比率)的Q因子作为阈值，如果所测量的Q因子低于阈值，则第一异物检测处理单元403判断为存在异物的可能性高，否则判断为不存在异物的可能性高。
(2)基于电力损耗方法的异物检测方法(第二异物检测方法)
接下来，将参考图11描述基于WPC标准所定义的电力损耗方法的异物检测方法。图11是利用电力损耗方法的异物检测的概念图。横坐标表示送电设备100的送电电力，并且纵坐标表示受电设备102的受电电力。注意，送电设备100的送电单元302的送电电力的控制可以由送电处理单元406来进行。
首先，送电设备100的送电单元302向受电设备102发送数字Ping。送电设备100的通信单元304通过受电电力包(Received Power Packet)(模式1(mode1))来接收受电设备102的受电电力值Pr1(被称为轻负载(Light Load))。注意，在下文中，受电电力包(模式1)将被称为“RP1”。Pr1是在受电设备102不向负载(充电单元205和电池206)供给受电电力的情况下的受电电力值。送电设备100的控制单元300将所接收到的Pr1与获得Pr1时的送电电力值Pt1之间的关系(图11所示的点1100)存储在存储器305中。因此，送电设备100能够识别出Pt1作为送电电力而发送时的送电设备100与受电设备102之间的电力损耗量是Pt1-Pr1(Ploss1)。
接下来，送电设备100的通信单元304通过受电电力包(模式2(mode2))从受电设备102接收受电设备102的受电电力值Pr2(被称为连接负载(Connected Load))的值。注意，在下文中，受电电力包(模式2)将被称为“RP2”。Pr2是在受电设备102向负载供给受电电力的情况下的受电电力值。送电设备100的控制单元300将所接收到的Pr2与获得Pr2时的送电电力值Pt2之间的关系(图11所示的点1101)存储在存储器305中。因此，送电设备100能够识别出Pt2作为送电电力而发送时的送电设备100与受电设备102之间的电力损耗量是Pt2-Pr2(Ploss2)。
送电设备100的校准处理单元402对点1100和1101进行线性插值，从而创建线1102。线1102与在送电设备100和受电设备102周围不存在异物的状态下的送电电力和受电电力之间的关系相对应。因此，送电设备100能够根据送电电力值和线1102来预测在不存在异物的可能性高的状态下的受电电力。例如，对于送电电力值为Pt3的情况，送电设备100可以根据与送电电力值为Pt3的情况相对应的线1102上的点1103来预测出受电电力值为Pr3。
这里，假设：如果送电设备100的送电单元302利用送电电力Pt3向受电设备102送电，则通信单元304从受电设备102接收受电电力值Pr3’。送电设备100的第二异物检测处理单元404计算Pr3-Pr3’(＝Ploss_FO)，该Pr3-Pr3’是通过从不存在异物的状态下的受电电力值Pr3减去从受电设备102实际接收到的受电电力值Pr3’而获得的值。Ploss_FO可以被认为是在送电设备100与受电设备102之间存在异物时该异物所消耗的电力损耗。因此，如果异物将消耗的电力Ploss_FO超过预定阈值，则第二异物检测处理单元404可以判定为存在异物。例如基于点1100和点1101之间的关系来导出该阈值。
此外，送电设备100的第二异物检测处理单元404从不存在异物的状态下的受电电力值Pr3预先获得送电设备100和受电设备102之间的电力损耗量Pt3-Pr3(Ploss3)。第二异物检测处理单元404根据在不清楚是否存在异物的状态下从受电设备102接收到的受电电力值Pr3’，来计算在存在异物的状态下的送电设备100与受电设备102之间的电力损耗量Pt3-Pr3’(Ploss3’)。然后，第二异物检测处理单元404计算Ploss3’-Ploss3。如果该值超过预定阈值，则可以判定为存在异物。注意，Ploss3’-Ploss3＝Pt3-Pr3’-Pt3+Pr3＝Pr3-Pr3’。因此，可以通过比较电力损耗量来估计预测异物所要消耗的电力Ploss_FO。
如上所述，异物所要消耗的电力Ploss_FO可以被计算为作为受电电力的差的Pr3-Pr3’，或者可以被计算为作为电力损耗的差的Ploss3’-Ploss3(＝Ploss_FO)。
在校准处理单元402获得线1102之后，送电设备100的第二异物检测处理单元404经由通信单元304从受电设备102定期地接收当前受电电力值(例如，上述Pr3’)。从受电设备102定期地发送的当前受电电力值作为受电电力包(模式0)而发送到送电设备100。送电设备100的第二异物检测处理单元404基于线1102和受电电力包(模式0)中所存储的受电电力值来进行异物检测。注意，在下文中，受电电力包(模式0)将被称为(RP0)。
注意，在本实施例中，用于获得表示在送电设备100和受电设备102周围不存在异物的状态下的送电电力和受电电力之间的关系的线1102的点1100和1101将被称为“校准数据点”。另外，通过插值至少两个校准数据点而获得的线段(线1102)将被称为“校准曲线”。校准数据点和校准曲线(第二基准)用于利用第二异物检测处理单元404的异物检测处理。
(时域中的Q因子测量方法)
将参考图12A和图12B描述时域中的Q因子测量方法。图12A和图12B是用于说明时域中的Q因子的测量(第二Q因子测量)的方法的概念图。在该实施例中，基于第二Q因子的异物检测方法将被称为第三异物检测方法。第二Q因子测量由第二Q因子测量单元401来进行。此外，利用送电设备100的送电单元302的送电电力的控制由送电控制单元406来进行。在第二Q因子测量中，送电设备100和受电设备102在相同时段内接通开关以瞬时断开送电，因此不向负载供给受电电力。据此，例如，施加到线圈的电压逐渐减小。基于电压如何减小来计算第二Q因子。
图12A所示的波形1200表示施加到送电设备100的送电线圈303或谐振电容器306的端部的高频电压值(在下文中被简称为“送电线圈的电压值”)的经过时间。注意，在图12A和图12B中，横坐标表示时间，并且纵坐标表示电压值。在时间T0，停止高频电压的施加(送电)。点1201是高频电压的包络线上的点，并且表示时间T1处的高频电压。在图12A中，(T1,A1)表示时间T1处的电压值为A1。类似地，点1202是高频电压的包络线上的点，并且表示时间T2处的高频电压。在图12A中，(T2,A2)表示时间T2处的电压值为A2。
基于电压值从时间T0起的时间变化来进行Q因子测量。例如，基于作为电压值的包络线的点1201和1202的时间和电压值、以及高频电压的角速度ω(ω＝2πf，f是高频电压的操作频率)，通过下式计算Q因子：
Figure BDA0003874213300000111
接下来，将参考图12B描述在本实施例中送电设备100在时域中测量Q因子的处理。波形1203表示施加到送电线圈303的高频电压的值，并且其频率落入Qi标准中所使用的110kHz至148.5kHz的范围内。此外，点1204和1205中的各点是电压值的包络线的一部分。送电设备100的送电单元302在时间T0至T5的区间内停止送电。送电设备100的第二Q因子测量单元401基于时间T3处的电压值A3(点1204)、时间T4处的电压值A4(点1205)、高频电压的操作频率和式(1)来测量Q因子。注意，送电设备100的送电单元302在时间T5恢复送电。如上所述，第二Q因子测量由送电设备100瞬时断开送电、并基于经过时间和电压值以及操作频率测量Q因子来进行。
注意，在第三异物检测方法中，测量(T3,A3)和(T4,A4)就足够了，并且不需要测量第二Q因子。也就是说，如式(1)所示，可以使用基于(T4-T3)的值以及A4与A3的比率(A4/A3)或A3与A4的比率(A3/A4)的值的指标来检测异物的有无。更具体地，将该指标与阈值进行比较，从而检测异物的有无。
此外，在第三异物检测方法中，可以测量电流值来代替电压值，并且可以使用基于电流值的比率的指标来检测异物的有无。也就是说，测量T3处的电流值和时间T4处的电流值。可以基于电流值来获得第二Q因子。
(传统的送电设备和受电设备的操作)
将参考图6A描述传统的送电设备100和传统的受电设备102的操作。在图6A的描述中，假设送电设备100和受电设备102是符合WPC标准v1.2.3的送电设备和受电设备。
送电设备100发送模拟Ping以检测存在于送电线圈303附近的物体(F600)。模拟Ping是脉冲状电力，并且是用于检测物体的电力。即使受电设备102接收到模拟Ping，该电力也因过小而无法激活控制单元200。利用模拟Ping，送电设备100基于存在于送电线圈303附近的物体所引起的送电线圈303中的电压值的谐振频率的偏移、或流到送电线圈303的电压值/电流值的变化来检测物体。在通过模拟Ping检测到物体时，送电设备100通过上述第一Q因子测量来测量送电线圈303的Q因子(F601)。在第一Q因子测量之后，送电设备100开始数字Ping的发送(F602)。数字Ping是用于激活受电设备102的控制单元200的电力，并且是大于模拟Ping的电力。从那时起连续发送数字Ping。也就是说，送电设备100在开始发送数字Ping(F602)之后连续发送等于或大于数字Ping的电力，直到从受电设备102接收到EPT包(结束电力传送(End Power Transfer)包)(F622)为止。
在通过接收数字Ping而被激活时，受电设备102将所接收到的数字Ping的电压值存储在信号强度包(Signal Strength Packet)中，并将其发送到送电设备100(F603)。接下来，受电设备102向送电设备100发送存储有包括受电设备102所符合的WPC标准的版本信息和装置识别信息的ID的ID包(ID Packet)(F604)。此外，受电设备102向送电设备100发送包括诸如要从电压控制单元203供给到负载(充电单元205)的电力的最大值等的信息的配置包(Configuration Packet)(F605)。送电设备100接收ID包和配置包。在基于这些包确定为受电设备102支持WPC标准v1.2之后的扩展协议(包括稍后将描述的协商(Negotiation))时，送电设备100通过ACK进行响应(F606)。
受电设备102接收ACK并转变到协商阶段以协商要发送/接收的电力。首先，受电设备102向送电设备100发送FOD状态包(F607)。在该实施例中，FOD状态包将被称为“FOD(Q1)”。送电设备100基于所接收的FOD(Q1)中所存储的Q因子(在频域中测量的Q因子)和通过第一Q因子测量所测量的Q因子，通过第一异物检测方法进行异物检测。在判断为不存在异物的可能性高时，送电设备100向受电设备102发送表示判断结果的ACK(F608)。
在接收到ACK时，受电设备102关于作为受电设备102请求受电的电力值的最大值的保证电力(Guaranteed Power)(GP)进行协商。保证电力表示在送电设备100和受电设备102之间同意的受电设备102的负载电力(电池206所要消耗的电力)。通过在WPC标准所定义的特定请求(Specific Request)中向送电设备100发送存储有受电设备102所请求的保证电力的值的包，来实现该协商(F609)。在该实施例中，该包将被称为“SRQ(GP)”。送电设备100考虑到其自身的送电能力等来对SRQ(GP)进行响应。在判定为保证电力可接受时，送电设备100发送表示请求被接受的ACK(F610)。在本实施例中，假设受电设备102通过SRQ(GP)请求15W作为保证电力。如果包括保证电力的多个参数的协商结束，则受电设备102向送电设备发送特定请求中的请求协商的结束(结束协商(End Negotiation))的“SRQ(EN)”(F611)。送电设备100针对SRQ(EN)发送ACK(F612)，结束协商，并转变到电力传送阶段以发送/接收保证电力所定义的电力。
接下来，送电设备100基于上述电力损耗方法执行异物检测(第二异物检测方法)。首先，送电设备100从受电设备102接收RP1(F613)。送电设备100接受RP1中所存储的受电电力值和在获得该受电电力值时送电设备100的送电电力值作为校准数据点(与图11中的点1100相对应)。送电设备100向受电设备102发送表示接受校准数据点的ACK(F614)。
在接收到ACK之后，受电设备102向送电设备100发送请求送电设备100增加/减少受电电压(或者受电电流或受电电力)的控制误差(Control Error)(在下文中被表示为CE)。CE存储符号和数值。如果符号为正，则意味着请求增加电力。如果符号为负，则意味着请求减少电力。如果数值为零，则意味着请求维持电力。这里，受电设备102向送电设备100发送表示电力增加的CE(+)(F615)。
在接收到CE(+)时，送电设备100改变送电单元302的设置值，以增加送电电力(F616)。当受电电力响应于CE(+)而增加时，受电设备102将受电电力供给至负载(充电单元205和电池206)，并将RP2发送到送电设备100(F617)。送电设备100接受RP2中所存储的受电电力值和此时送电设备100的送电电力值作为校准数据点(与图11中的点1101相对应)。送电设备100向受电设备102发送表示接受校准数据点的ACK(F618)。由于送电设备100在该时间点获得了两个校准数据点(图11中的点1100和1101)，因此可以导出校准曲线(图11中的线1102)。
送电设备100和受电设备102在该时间点已转变到电力传送阶段，并且送电设备100正在发送使得受电设备102能够接收在协商阶段中所协商的15W的最大电力的电力。受电设备102向送电设备100定期地发送请求送电设备100维持送电电力的CE和存储有当前受电电力值的RP0(F619和F620)。在从受电设备102接收到RP0时，送电设备100基于上述第二异物检测方法来进行异物检测。在作为异物检测的结果而判断为不存在异物的可能性高时，送电设备100向受电设备102发送ACK(F621)。此后，如果对电池206的充电结束，则受电设备102向送电设备100发送请求停止送电的EPT(结束电力传送)包(F622)。
以上述方式，在符合WPC标准v1.2.3的送电设备100和受电设备102之间进行无线电力传送。
如图6A的处理示例所示，在电力传送阶段期间进行利用电力损耗方法的异物检测。然而，如果仅使用一种异物检测方法，则在一定程度上仍然存在如下的可能性：尽管不存在异物但仍检测到异物的检测错误的可能性、或者相反地尽管存在异物但判断为不存在异物的判断错误的可能性。另一方面，如果通过组合多种异物检测方法来执行异物检测，则可以预期提高异物检测的准确度。特别地，电力传送阶段是TX进行送电的阶段。如果在送电期间在TX与RX之间存在异物，则从异物产生的热量增加。注意，即使异物不存在于TX和RX之间、而是存在于可送电范围内，也接收电力并产生热量。因此，在该阶段中，可以通过执行多种异物检测方法并提高异物检测准确度来获得大的优点。在该实施例中，在电力传送阶段中，引入了与电力损耗方法不同的异物检测方法。
这里，在基于频域中测量的Q因子(第一Q因子)的异物检测(第一异物检测方法)中，每当进行测量时，扫描频率以搜索谐振频率。如果当送电设备100正在数字Ping或电力传送阶段发送相对大的电力时执行这样的扫描，则送电单元302中的切换噪声可能增加。另一方面，可以使用单个频率来执行基于时域中测量的Q因子(第二Q因子)的异物检测(第三异物检测方法)，并且不需要扫描频率。为此，可以以数字Ping或电力传送阶段的送电期间的操作频率执行该方法，并且对切换噪声的影响很小。在本实施例中，在第二Q因子测量中，进行控制以在送电设备停止送电时接通开关208并形成包括受电线圈201和谐振电容器207的闭合电路。在由此去除了受电设备102中的负载的变化的影响的状态下，测量第二Q因子。
当将第三异物检测方法应用于WPC标准时，假设受电设备102的设备配置采取各种模式。为此，送电设备100需要根据受电设备102的能力适当地控制所要进行的处理。例如，如果送电设备100针对无法进行控制以形成闭合电路的受电设备102执行第二Q因子测量，则该测量受到受电设备102中的负载的变化的影响，并且无法正确地测量Q因子。也可以假设在受电设备102侧执行第二Q因子的测量。然而，如果受电设备102的能力未知，则送电设备100无法判断是否在自身设备中进行第二Q因子的测量。例如，如果受电设备102可以形成闭合电路但无法执行第二Q因子的测量，则除非送电设备100测量第二Q因子，否则无法判断异物的有无。类似地，如果受电设备102的能力未知，则送电设备100无法判断是否从受电设备102接收第二Q因子的测量结果。例如，如果受电设备102无法执行第二Q因子的测量，但送电设备100将从受电设备102接收测量结果，则生成不必要的等待时间。另一方面，如果受电设备102可以测量第二Q因子，但送电设备100没有从受电设备102接收到测量结果，则在送电设备100和受电设备102之间发生状态偏差。因此，在该实施例中，使用用于将基于第二Q因子的测量的第三异物检测方法适当地应用于WPC标准的控制方法。下面将描述该控制方法。
(在第三异物检测方法应用于WPC标准的情况下的操作的描述)
图6B示出根据该实施例的送电设备100和受电设备102所执行的处理的过程的示例。注意，与图6A中相同的附图标记表示相同处理，并且将省略其描述。在执行F600至F604的处理之后，受电设备102向送电设备100发送配置包(F623)。在本实施例中，通过配置包将受电设备102的能力信息通知给送电设备100。在本实施例中，作为要通知的能力信息，在配置包中定义了短路能力位(Short Ability bit)和测量能力位(Measure Ability bit)。短路能力位是表示受电设备102是否可以进行控制以形成包括受电线圈201和谐振电容器207的闭合电路以供第二Q因子测量的信息。例如，如果自身设备具有形成闭合电路以供第二Q因子测量的能力，则受电设备102将“1”存储在短路能力位中。否则，存储“0”。测量能力位是表示受电设备102是否可以执行受电电路的第二Q因子的测量的信息。例如，如果自身设备具有测量受电电路的第二Q因子的能力，则受电设备102将“1”存储在测量能力位中。否则，存储“0”。注意，这些信息可以是表示受电设备102是否可以执行与基于送电设备100所执行的第二Q因子测量的异物判断相关联的预定处理的信息。也就是说，是否可以形成闭合电路、或者是否可以执行受电电路的第二Q因子的测量仅仅是一种预定处理，并且可以从受电设备102向送电设备100发送与除了这些之外的处理有关的信息位。
图13示出WPC标准v1.2.3的配置包的配置。注意，这里将省略与本实施例不相关联的部分的描述。WPC标准v1.2.3的配置包包括多个保留区域(Reserved region)。也就是说，Bank(分块)1的从位0(bit0)到位7的区域1300、Bank2的从位4到位6的区域1301、以及Bank4的从位0到位2的区域1302是保留区域。在该实施例中，作为示例，短路能力位布置在Bank4的位2中，并且测量能力位布置在Bank4的位1中。注意，这些位可以布置在其他保留区域中。代替这些位，可以在保留区域中布置表示WPC标准的版本的信息等。在这种情况下，版本可以指示受电设备102是否可以进行控制以形成包括受电线圈201和谐振电容器207的闭合电路以供第二Q因子测量、以及受电设备102是否可以执行受电电路的第二Q因子的测量。例如，可以定义：在WPC标准的未来版本中，符合该版本的受电设备102具有这些功能是必不可少的。在这种情况下，如果通过配置包通知受电设备102的版本信息，则送电设备100可以指定受电设备102是否具有这些功能。注意，在WPC标准v1.2.3中，上述保留区域的所有位是0。另外，无法使用第三异物检测方法的送电设备100无视这些保留区中所存储的值。
注意，这里将描述在配置包中设置短路能力位和测量能力位、并将其从受电设备102发送到送电设备100的情况。然而，本发明不限于此。例如，这些信息可以被包括在未由WPC标准所定义的新包中，并进行发送/接收。可替代地，这些信息可以被包括在WPC标准所定义的其他包中，并进行发送/接收。
在本实施例中，假设如下：受电设备102可以进行控制以形成包括受电线圈201和谐振电容器207的闭合电路以供第二Q因子测量，并且受电设备102可以执行受电电路的第二Q因子的测量。因此，在F623中，受电设备102发送在短路能力位中设置“1”并且也在测量能力位中设置“1”的配置包。送电设备100参考所接收到的配置包中所包括的短路能力位和测量能力位，并将这些值存储在存储器305中。
在接收到配置包之后，送电设备100通过ACK进行响应(F606)。在接收到针对配置包的ACK时，受电设备102转变到协商阶段。在协商阶段中，送电设备100和受电设备102进行与第三异物检测有关的协商。在第二Q因子测量中，受电设备102对测量开始时间进行协商，该测量开始时间是直到送电设备100的送电单元302停止送电为止的时间。通过受电设备102向送电设备100发送WPC标准所定义的特定请求中的存储有所请求的测量开始时间的包来完成该协商(F631)。受电设备102基于其自身的处理能力来决定所请求的测量开始时间的值，并且向送电设备100发送存储有测量开始时间的值的包。这里，该包将被称为“SRQ(M1)”。送电设备100考虑到自身设备的处理能力来对SRQ(M1)进行响应。在判断为可以接受SRQ(M1)所指示的值的测量开始时间时，送电设备100发送ACK。在判断为无法接受测量开始时间时，送电设备100发送NAK。这里，假设送电设备100判断为可以接受测量开始时间并且发送ACK(F632)。注意，这里作为示例，假设受电设备102在SRQ(M1)中请求50ms作为Q因子测量开始时间。
受电设备102关于窗口长度进行协商，该窗口长度是送电设备100的送电单元302在第二Q因子测量中停止送电的区间(从时间T0到时间T5的区间)的长度。通过受电设备102向送电设备100发送WPC标准所定义的特定请求中的存储有所请求的窗口长度的值的包来完成该协商(F633)。这里，该包将被称为“SRQ(M2)”。受电设备102基于自身设备的处理能力来决定窗口长度的值，并且将存储有所决定的窗口长度的值的包发送到送电设备100。送电设备100考虑到自身设备的处理能力来对SRQ(M2)进行响应。在判断为可以接受SRQ(M2)所指示的值的窗口长度时，送电设备100发送ACK。在判断为无法接受窗口长度时，送电设备100发送NAK。这里，假设送电设备100判断为可以接受窗口长度并且发送ACK(F634)。注意，这里作为示例，假设受电设备102在SRQ(M2)中请求100ms作为窗口长度。
此外，受电设备102关于超时长度进行协商，该超时长度是送电设备100从受电设备102接受由受电设备102在第二Q因子测量中所测量的Q因子所持续的时间。通过受电设备102向送电设备100发送WPC标准所定义的特定请求中的存储有所请求的超时长度的值的包来完成该协商(F635)。这里，该包将被称为“SRQ(M3)”。受电设备102基于自身设备的处理能力来决定超时长度的值，并且将存储有所决定的超时长度的值的包发送到送电设备100。送电设备100考虑到自身设备的处理能力来对SRQ(M3)进行响应。在判断为可以接受超时长度时，送电设备100发送ACK。在判断为无法接受超时长度时，送电设备100发送NAK。这里，假设送电设备100判定为可以接受超时长度并且发送ACK(F636)。在该实施例中，假设受电设备102在SRQ(M3)中请求500ms作为超时长度。
这里，在示例中，可以将特定请求中的未由v1.2.3定义的类型(Type)分配给测量开始时间、窗口长度和超时长度的协商。测量延迟Req(Measure Delay Req)是请求送电设备100改变测量开始时间的包。窗口长度Req(Window Length Req)是请求送电设备100改变窗口长度的包。超时Req(Timeout Req)是请求送电设备100改变超时长度的包。这三个包是保留包，其包类型不由WPC标准v1.2.3来定义。在该实施例中，在这些保留包中，包头部为0×40的包被定义为测量延迟Req包。类似地，包头部为0×41的包被定义为窗口长度Req包，并且包头部为0×42的包被定义为超时Req包。
可替代地，在WPC标准v1.2.3所定义的包中，不是特定请求或通用请求，而是类型未被定义的包可以被定义为上述三个包。例如，不是特定请求或通用请求，而是包类型未定义的保留包或专有包可以被定义为上述三个包。此外，在WPC标准v1.2.3所定义的通用请求或特定请求中，包类型未定义的包可以被定义为上述三个包。也就是说，在通用请求或特定请求中，包类型未定义的保留包或专有包可以被定义为上述三个包。
返回参考图6B，如果在协商阶段中执行从F607到F612的处理，则协商阶段结束，并且该阶段转变到电力传送阶段。在电力传送阶段中，执行从F613至F617的上述处理。这里，假设紧接在受电设备102在F618中接收到模拟Ping之后，异物放置在操作体积上。受电设备102向送电设备100发送请求送电设备100维持送电电力的CE和存储有当前受电电力值的RP0(F619和F620)。
当从受电设备102接收到RP0时，送电设备100基于上述第二异物检测方法进行异物检测。送电设备100作为异物检测的结果而判断为存在异物的可能性高，并且向受电设备102发送NAK(F624)。在从送电设备100接收到NAK时，为了更具体地测量异物的有无，受电设备102向送电设备100发送Q2R(F625)，该Q2R是用于请求第三异物检测的开始的包。Q2R包是例如在WPC标准中的保留电力包的保留位中设置指示Q2R包的值的包。然而，本发明不限于此。例如，受电设备102可以使用未定义保留电力包的模式来请求第三异物检测的开始，或者可以通过定义新包来请求第三异物检测的开始。在该实施例中，描述了受电设备102使用Q2R包请求第三异物检测的开始的情况。然而，可以在不使用Q2R包的情况下基于针对RP2的NAK响应来开始第三异物检测。
当接收到Q2R时，送电设备100判断是否执行第三异物检测。在判断为执行时，送电设备100向受电设备102发送ACK。在判断为不执行时，送电设备100向受电设备102发送NAK。这里，假设送电设备100判断为执行第三异物检测。在这种情况下，送电设备100向受电设备102发送ACK(F626)。如果ACK的发送完成，则送电设备100和受电设备102开始第三异物检测。在第三异物检测中，送电设备100和受电设备102测量第二Q因子(F629和F630)。在第二Q因子的测量之后，受电设备102将自身设备所测量的第二Q因子存储在包(QRS)中，并将QRS发送到送电设备100(F627)。注意，QRS是至少包括受电设备102所测量的第二Q因子的包，但是也可以包括诸如当前受电电力值等的其他信息。在从受电设备102接收到QRS时，送电设备100基于所接收到的受电设备102的第二Q因子和自身设备所测量的第二Q因子来判断异物的有无。通过使用除了送电设备100所测量的第二Q因子之外的受电设备102所测量的第二Q因子来判断异物的有无，可以更准确地判定异物的有无。在判断为存在异物时，送电设备100向受电设备102发送NAK。在判断为不存在异物时，送电设备100向受电设备102发送ACK。这里，假设送电设备100判断为存在异物。在这种情况下，送电设备100向受电设备102发送NAK(F628)。此后，送电设备100停止送电。
(利用送电设备100的第三异物检测处理的过程)
接下来，将参考图7描述利用送电设备100的第三异物检测处理的过程的示例。在接收到第三异物检测请求之后，送电设备100判断受电设备102是否能够进行控制以形成包括受电线圈201和谐振电容器207的闭合电路以供第二Q因子测量(步骤S701)。例如，送电设备100参考在配置阶段中存储在存储器中的短路能力位。如果值为1，则送电设备100判断为可以进行该控制(步骤S701中的“是”)，并且使处理前进到步骤S702。另一方面，如果短路能力位的值是0，则送电设备100判断为不能进行该控制(步骤S701中的“否”)，发送NAK(步骤S708)，并结束处理。
在步骤S702中，送电设备100判断受电设备102是否能够执行受电电路的第二Q因子的测量。送电设备100例如参考在配置阶段中存储在存储器中的测量能力位。如果值为0，则送电设备100判断为无法进行第二Q因子的测量(步骤S702中的“否”)，并且使处理前进到步骤S709。然后，送电设备100在自身设备中测量第二Q因子(步骤S709)，并且使处理前进到步骤S706。另一方面，如果测量能力位的值是1，则送电设备100判断为可以进行第二Q因子的测量(步骤S702中的“是”)，并且使处理前进到步骤S703。
在步骤S703中，送电设备100判断是否由自身设备测量送电电路的第二Q因子。在判断为由自身设备测量第二Q因子时(步骤S703中的“是”)，送电设备100执行第二Q因子的测量(步骤S704)，并且使处理前进到步骤S705。另一方面，在判断为不由自身设备测量第二Q因子时(步骤S703中的“否”)，送电设备100在不执行第二Q因子的测量的情况下，使处理前进到步骤S705。在步骤S705中，送电设备100从受电设备接收第二Q因子，并且使处理前进到步骤S706。此时，如果在F626中发送ACK之后、直到过去了超时长度时间为止无法从受电设备接收到第二Q因子，则送电设备100结束处理并停止送电。通过设置超时长度，如果没有从受电设备102发送第二Q因子，则可以适当地使处理前进或停止。此外，此时，如果如上所述通过协商决定并设置了根据受电设备102的处理能力的适当超时长度，则甚至具有低处理能力的受电设备102也可以在超时之前完成第二Q因子的发送。
在步骤S706中，送电设备100使用步骤S704中所测量的第二Q因子和步骤S705中所接收的第二Q因子其中至少之一来判断异物的有无。在判断为存在异物时(步骤S706中的“是”)，送电设备100向受电设备102发送NAK(步骤S708)。另一方面，在判断为不存在异物时(步骤S706中的“否”)，送电设备100向受电设备102发送ACK(步骤S707)，并结束处理。
在参考图6B所描述的处理示例中，在步骤S701中，送电设备100确认短路能力位的值为1，判断为受电设备102可以执行控制以形成闭合电路，并且使处理前进到步骤S702。在步骤S702中，送电设备100确认为测量能力位的值为1，判断为受电设备102可以测量第二Q因子，并且使处理前进到步骤S703。在步骤S703中，送电设备100也决定由自身设备测量第二Q因子，并且使处理前进到步骤S704。送电设备100在步骤S704中由自身设备测量第二Q因子，在步骤S705中接收受电设备102所测量的第二Q因子，并且使处理前进到步骤S706。接下来，在步骤S706中，使用从受电设备102接收到的第二Q因子和自身设备所测量的第二Q因子，送电设备100判定为存在异物。在步骤S708中，送电设备100向受电设备102发送NAK，并结束处理。
在图7所示的处理中，在步骤S701中，送电设备100判断受电设备102是否能够执行控制以形成闭合电路，从而防止不能执行这种控制的受电设备102测量第二Q因子。作为结果，送电设备100可以防止通过在不适当的条件下测量Q因子而执行错误控制。
注意，在本实施例中，当在步骤S701中判断为受电设备102无法执行控制以形成闭合电路时，送电设备100发送NAK并结束处理。然而，本发明不限于此。例如，送电设备100可以在受电设备102不形成闭合电路的状态下测量第二Q因子，并且基于所测量的第二Q因子来判断异物的有无。然而，如果在未形成闭合电路的状态下测量第二Q因子，则假设所测量的值受到受电设备中的负载的变化的影响。为此，如果使用这样的第二Q因子测量，则使用与基于可以形成闭合电路的情况下的第二Q因子的测量结果的异物的有无的判断基准不同的基准，来判断异物的有无。
此外，在步骤S702中，送电设备100判断受电设备102是否具有进行送电电路的第二Q因子的测量的能力。因此，送电设备100可以防止异物检测的过程由于尽管受电设备102无法测量第二Q因子、但是自身设备不测量第二Q因子而失败。另外，可以防止尽管受电设备102无法测量第二Q因子、但是送电设备100不必要地等待从受电设备102发送第二Q因子的测量结果。此外，在受电设备102可以测量第二Q因子的情况下，送电设备100可以防止发生状态偏差，并且送电设备100不接收从受电设备102发送的第二Q因子。
此外，在步骤S704中，除了受电设备102之外，送电设备100还通过自身设备测量第二Q因子，从而进行噪声影响很小的准确异物检测。此外，在步骤S703中，送电设备100决定不由自身设备测量第二Q因子，从而省略自身设备的第二Q因子测量并且使用从受电设备102接收到的第二Q因子判断异物。这可以抑制因为送电设备100和受电设备102同时测量Q因子而发生的不必要的测量。
(利用受电设备102的第三异物检测处理的过程)
接下来，将参考图8描述利用受电设备102的第三异物检测处理的过程的示例。受电设备102判断受电设备102是否能够进行控制以形成包括受电线圈201和谐振电容器207的闭合电路以供第二Q因子测量(步骤S801)。在判断为可以进行形成闭合电路的控制时(步骤S801中的“是”)，受电设备102使处理前进到步骤S802。在判断为无法进行形成闭合电路的控制时(步骤S801中的“否”)，受电设备102使处理前进到步骤S805。在步骤S802中，受电设备102判断自身设备是否可以进行受电电路的第二Q因子的测量。如果可以进行第二Q因子的测量(步骤S802中的“是”)，则受电设备102使处理前进到步骤S803。如果无法进行第二Q因子的测量(步骤S802中的“否”)，则受电设备102使处理前进到步骤S805。在步骤S803中，受电设备102测量第二Q因子。此后，在步骤S804中，受电设备102将步骤S803中所测量的Q因子发送到送电设备100，并且使处理前进到步骤S805。在步骤S805中，受电设备102从送电设备100接收异物检测的结果，并结束处理。
在参考图6B所描述的处理示例中，在步骤S801中，受电设备102判断为可以进行形成包括受电线圈201和谐振电容器207的闭合电路的控制以供第二Q因子测量。此外，在步骤S802中，受电设备102判断为自身设备可以测量受电电路的第二Q因子。然后，受电设备102执行步骤S803至S805的处理，并且结束图8所示的处理。
(利用送电设备100的第二Q因子测量处理的过程)
将参考图9描述在上述步骤S704或S709中执行的利用送电设备100的第二Q因子测量处理的过程的示例。例如，在F626中完成ACK的发送(完成ACK的时域中的后沿的发送)之后，送电设备100在作为在测量开始时间的协商中所协商的值的50ms中停止送电(步骤S901)。送电设备100在时间T3测量送电线圈的电压值A3(步骤S902)，并且在时间T4测量送电线圈的电压值A4(步骤S903)。送电设备100基于操作频率、测量时间和电压值以上述方式计算Q因子(步骤S904)。然后，送电设备100在从步骤S901中停止送电起经过了作为窗口长度的协商中所协商的值的100ms或更长时间之后恢复送电(步骤S905)，并结束处理。
(利用受电设备102的第二Q因子测量处理的过程)
将参考图10描述在步骤S803中执行的利用受电设备102的第二Q因子测量处理的过程的示例。在F626中ACK的接收完成(ACK的时域中的后沿的接收完成)之后，受电设备102检测到送电在作为测量开始时间的协商中所协商的值的50ms内停止。受电设备102执行控制以形成包括受电线圈201和谐振电容器207的闭合电路(步骤S1001)。受电设备102在时间T3测量受电线圈的电压值A3(步骤S1002)，并且在时间T4测量受电线圈的电压值A4(步骤S1003)。受电设备102基于操作频率、测量时间和电压值来计算Q因子(步骤S1004)。此后，受电设备102在从步骤S1001中所检测到的送电停止起经过作为窗口长度的协商中所协商的值的100ms之前重新连接负载(步骤S1005)，并结束处理。注意，通过断开开关208来进行负载的重新连接。
图7至图10所示的处理可以例如通过送电设备100的控制单元300或受电设备102的控制单元200读出预先存储的程序并执行该程序来实现。然而，本发明不限于此，并且至少一部分处理可以由硬件实现。当通过硬件实现处理时，例如可以使用预定编译器根据被配置为实现处理步骤的程序在FPGA上自动生成专用电路。这里，FPGA是现场可编程门阵列的简称。此外，与FPGA同样地，可以形成门阵列电路以实现被配置为执行上述处理的至少一部分的硬件。
在本实施例中，由于预先协商了测量开始时间，因此受电设备102能够识别送电设备100停止送电的定时，并且能够适当地开始第二Q因子测量。此时，由于根据受电设备102所执行的处理或其处理能力、通过测量开始时间的协商来设置适当的测量开始时间，因此可以在适合于受电设备102的定时开始第二Q因子测量。例如，如果受电设备102需要在进行第二Q因子测量时附近发送其他包，则可以协商测量开始时间，使得可以在包发送开始之前完成第二Q因子测量。这可以避免在受电设备102发送其他包期间用于第二Q因子测量的送电的瞬时断开连接，并且防止送电效率劣化。如果由于受电设备102的硬件配置或处理能力因而受电设备102开始第二Q因子测量花费了时间，则根据受电设备102的能力将测量开始时间决定为稍后的定时。这使得送电设备100能够在例如受电设备102完成闭合电路的形成并且可以开始第二Q因子测量处理的定时停止送电。
此外，在本实施例中，由于预先进行窗口长度的协商，因此受电设备102可以在适当的定时将受电线圈201重新连接到负载。也就是说，如果当受电设备102中正形成闭合电路时恢复送电，则过电流可能流到受电线圈201和谐振电容器207。另一方面，在本实施例中，由于窗口长度是通过协商而预先决定的，因此可以防止发生这种情形。另外，第二Q因子测量所需的时间可以根据受电设备102的性能或所请求的测量准确度而变化。另一方面，根据该实施例的受电设备102根据自身设备的性能或所请求的测量准确度来协商窗口长度，从而确保足够的测量时间并防止测量失败或测量准确度降低。
注意，在上述描述中，通过协商来决定所有的测量开始定时、测量时段长度和直到受电设备中的第二Q因子测量报告为止的时段(超时时间)。可以协商这些中的至少一些。也就是说，例如可以协商这些中的仅一个，或者可以协商这些中的仅两个。也就是说，可以独立地使用这些要素，并且不需要总是使用所有这些要素。
(其他实施例)
本发明还可以通过经由网络或存储介质向系统或设备供给用于实现上述示例性实施例中的一个或多于一个功能的程序、并使系统或设备的计算机中的一个或多于一个处理器读出和执行该程序的处理来实现。本发明还可以通过用于实现一个或多于一个功能的电路(例如，ASIC)来实现。
本发明不限于以上实施例，并且可以在本发明的精神和范围内进行各种改变和修改。因此，为了向公众告知本发明的范围而作出所附权利要求书。
本申请要求于2020年3月31日提交的日本专利申请2020-064204的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

Claims (29)

1.一种送电设备，包括：
送电部件，用于经由送电线圈向受电设备无线地发送电力；
通信部件，用于与所述受电设备进行通信；
测量部件，用于在进行从所述送电设备向所述受电设备的送电的阶段中测量所述送电线圈的Q因子；
判断部件，用于基于所述送电线圈的Q因子来判断与所述受电设备不同的物体的有无；以及
控制部件，用于基于表示所述受电设备是否能够执行与基于所述送电线圈的Q因子的测量对与所述受电设备不同的物体的有无的判断相关联的预定处理的信息，来控制是否执行基于所述送电线圈的Q因子的测量对与所述受电设备不同的物体的有无的判断，其中所述信息是所述通信部件从所述受电设备接收到的。
2.根据权利要求1所述的送电设备，其中，基于表示所述受电设备无法执行所述预定处理的信息，所述控制部件进行控制以不执行基于所述送电线圈的Q因子的测量对与所述受电设备不同的物体的有无的判断。
3.根据权利要求1或2所述的送电设备，其中，基于表示所述受电设备能够执行所述预定处理的信息，所述控制部件进行控制以执行基于所述送电线圈的Q因子的测量对与所述受电设备不同的物体的有无的判断。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的送电设备，其中，所述预定处理是用于由所述受电设备中的受电线圈和谐振电容器形成闭合电路的处理。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的送电设备，其中，所述信息还表示所述受电设备是否具有进行所述受电设备的受电线圈的Q因子的测量的能力。
6.根据权利要求5所述的送电设备，其中，基于表示所述受电设备不具有进行所述受电设备的受电线圈的Q因子的测量的能力的信息，所述控制部件进行控制以执行基于所述送电线圈的Q因子的测量对与所述受电设备不同的物体的有无的判断。
7.根据权利要求5或6所述的送电设备，其中，在所述信息表示所述受电设备具有进行所述受电设备的受电线圈的Q因子的测量的能力的情况下，所述通信部件接收所述受电线圈的Q因子的测量结果。
8.根据权利要求7所述的送电设备，其中，在所述信息表示所述受电设备不具有进行所述受电设备的受电线圈的Q因子的测量的能力的情况下，所述通信部件不执行用于接收所述受电线圈的Q因子的测量结果的处理。
9.根据权利要求7或8所述的送电设备，其中，所述判断部件被配置为能够执行基于所述送电线圈的Q因子的测量对与所述受电设备不同的物体的有无的判断、基于所述送电线圈的Q因子的测量和从所述受电设备接收到的所述受电线圈的Q因子的测量结果对与所述受电设备不同的物体的有无的判断、以及基于从所述受电设备接收到的所述受电线圈的Q因子的测量结果而非基于所述送电线圈的Q因子的测量对与所述受电设备不同的物体的有无的判断。
10.根据权利要求9所述的送电设备，其中，基于表示所述受电设备具有进行所述受电设备的受电线圈的Q因子的测量的能力的信息，所述控制部件进行控制以执行基于所述送电线圈的Q因子的测量和所述受电线圈的Q因子的测量结果对与所述受电设备不同的物体的有无的判断。
11.根据权利要求9所述的送电设备，其中，基于表示所述受电设备具有进行所述受电设备的受电线圈的Q因子的测量的能力的信息，所述控制部件进行控制以执行基于从所述受电设备接收到的所述受电线圈的Q因子的测量结果而非基于所述送电线圈的Q因子的测量对与所述受电设备不同的物体的有无的判断。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的送电设备，其中，所述信息由指示无线电力联盟的标准中的版本的值来表示。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的送电设备，其中，所述信息被包括在无线电力联盟的标准中的配置包中并被接收。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的送电设备，其中，所述通信部件进行与所述受电设备关于所述测量部件的测量开始时间的协商的通信。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的送电设备，其中，所述通信部件进行与所述受电设备关于从所述测量部件的测量开始到结束的时间长度的协商的通信。
16.根据权利要求7至11中任一项所述的送电设备，其中，所述通信部件进行与所述受电设备关于用于接受所述受电设备的受电线圈的Q因子的测量结果的时段的协商的通信。
17.一种受电设备，包括：
受电部件，用于经由受电线圈从送电设备无线地接收电力；以及
通信部件，用于在用于进行从所述送电设备向所述受电设备的送电的阶段中，向所述送电设备发送表示所述受电设备是否能够执行预定处理的信息，
其中，所述预定处理是与基于所述送电设备的送电线圈的Q因子的测量对与所述受电设备不同的物体的有无的判断相关联的处理。
18.根据权利要求17所述的受电设备，还包括谐振电容器，
其中，所述预定处理是用于由所述受电线圈和所述谐振电容器形成闭合电路的处理。
19.根据权利要求17或18所述的受电设备，其中，所述信息还表示是否能够测量所述受电线圈的Q因子。
20.根据权利要求19所述的受电设备，还包括测量部件，所述测量部件用于测量所述受电线圈的Q因子，
其中，所述信息表示能够测量所述受电线圈的Q因子。
21.根据权利要求20所述的受电设备，其中，所述通信部件将所述测量部件所测量的所述受电线圈的Q因子发送到所述送电设备。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的受电设备，其中，所述信息由指示无线电力联盟的标准中的版本的值来表示。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的受电设备，其中，所述信息被包括在无线电力联盟的标准中的配置包中并被发送。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的受电设备，其中，所述通信部件进行与所述送电设备关于所述送电设备中所述送电线圈的Q因子的测量的开始时间的协商的通信。
25.根据权利要求17至24中任一项所述的受电设备，其中，所述通信部件进行与所述送电设备关于所述送电设备中从所述送电线圈的Q因子的测量开始到结束的时间长度的协商的通信。
26.根据权利要求20或21所述的受电设备，其中，所述通信部件进行与所述送电设备关于用于接受所述受电线圈的Q因子的测量结果的时段的协商的通信。
27.一种送电设备所执行的控制方法，所述送电设备能够经由送电线圈向受电设备无线地发送电力并且能够与所述受电设备进行通信，
所述送电设备被配置为能够在用于进行从所述送电设备向所述受电设备的送电的阶段中测量所述送电线圈的Q因子，并且基于所述送电线圈的Q因子来判断与所述受电设备不同的物体的有无，以及
所述控制方法包括：
从所述受电设备接收表示所述受电设备是否能够执行预定处理的信息，所述预定处理与基于所述送电线圈的Q因子的测量对与所述受电设备不同的物体的有无的判断相关联；以及
基于所述信息，控制是否执行基于所述送电线圈的Q因子的测量对与所述受电设备不同的物体的有无的判断。
28.一种受电设备所执行的控制方法，所述受电设备被配置为经由受电线圈从送电设备无线地接收电力，所述控制方法包括：
在用于进行从所述送电设备向所述受电设备的送电的阶段中，向所述送电设备发送表示所述受电设备是否能够执行预定处理的信息，
其中，所述预定处理是与基于所述送电设备的送电线圈的Q因子的测量对与所述受电设备不同的物体的有无的判断相关联的处理。
29.一种程序，其被配置为使计算机用作权利要求1至16中任一项所述的送电设备或者权利要求17至26中任一项所述的受电设备。
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