CN117678144A - 用于可变负载的无线功率的动态控制 - Google Patents

Abstract

本公开提供用于无线功率传输和接收的系统、方法和设备。无线功率传输设备可包括初级线圈，所述初级线圈将功率传送到无线功率接收设备中对应次级线圈。无线功率接收设备可以包括可变负载。无线功率传输设备可基于来自无线功率接收设备的配置数据和反馈信息来控制无线功率的传输。配置数据和反馈信息可实现无线功率的动态控制，且可使无线功率传输设备能够确定用于无线功率传输的适当操作控制参数，以支持可变负载在特定时间的负载状态。在一些实现中，无线功率传输设备可考虑操作耦合因子(K因子)或其它信息来估计控制参数。

Description

用于可变负载的无线功率的动态控制

技术领域

本公开一般涉及无线功率。更具体地，本申请涉及无线功率传输设备和无线功率接收设备。

背景技术

一些无线功率系统利用无线功率技术来向具有可变负载的无绳器具(诸如一些类型的搅拌机、水壶、空气油炸锅、混合器等)无线提供功率。在这些无线功率系统中，无线功率传输设备可安装在工作台面或其它平坦表面上或包含在其中。无线功率接收设备可以被包括在无绳器具中。无线功率传输设备可包括初级线圈，所述初级线圈产生电磁场，当次级线圈被放置在初级线圈附近时，所述电磁场可在无线功率接收设备的次级线圈中感应电压。在这种配置中，电磁场可以将功率无线传递到次级线圈。可以使用初级线圈和次级线圈之间的电感耦合或谐振耦合来传递功率。无线功率接收设备可提供所接收的功率来操作无绳电器。

发明内容

本公开的系统、方法和设备各自具有若干创新方面，其中没有单个方面独自负责本文公开的期望属性。

本公开中描述的主题的一个创新方面可实现为一种用于无线功率传输的方法。所述方法可以由无线功率传输设备来执行。在一些实现中，所述方法可包含获得与无线功率接收设备的可变负载相关联的参考电压、配置数据和负载状态。所述方法可包括使用基于配置数据、负载状态和参考电压的操作控制参数来发起无线功率到无线功率接收设备的传输。所述方法可包括在无线功率的传输期间从无线功率接收设备接收反馈信息。反馈信息可包括由无线公功率接收设备测量的负载电压，并可进一步指示对负载状态、参考电压或两者的改变。所述方法可以包括基于反馈信息修改操作控制参数。

本公开中描述的主题的另一个创新方面可实现为一种用于无线功率接收的方法。所述方法可由无线功率接收设备执行。在一些实现中，所述方法可包括将与无线功率接收设备的可变负载相关联的参考电压、配置数据和负载状态传送到无线功率传输设备。所述方法可以包括从无线功率传输设备接收基于配置数据、负载状态和参考电压的无线功率。所述方法可包括在接收无线功率期间将反馈信息传送到无线功率传输设备。所述反馈信息包括由无线功率接收设备测量的负载电压，并且还指示对负载状态、参考电压或两者的改变。

本公开中描述的主题的一个或多个实现细节在附图和以下描述中阐述。其它特征、方面和优点根据说明书、附图和权利要求书将变得显而易见。注意，以下附图的相对尺寸可能没有按比例绘制。

附图说明

图1示出包括示例无线功率传输设备和示例无线功率接收设备的示例无线功率系统的框图。

图2A图示示例工作台面安装的无线功率传输设备的透视图。

图2B图示示例工作台面安装的无线传输装置和示例无绳器具的透视图。

图3示出概念性图示示例无线功率传输设备的框图。

图4A示出概念性图示使用电压控制的示例传输控制器的组件的框图。

图4B示出概念性图示使用功率控制的示例传输控制器的组件的框图。

图5示出概念性图示反馈信息的示例格式的框图。

图6示出概念性图示示例无线功率接收设备的框图。

图7图示示例电压曲线，以实现无线功率传输设备和无线功率接收设备之间的操作的定时同步。

图8图示示例电压曲线，利用所述电压曲线，无线功率传输设备的传输控制器可以与无线功率接收设备的负载控制器同步。

图9图示与实现传统反馈控制技术的无线功率系统相关联的示例电压图。

图10图示与根据本公开的一些实现来实现功率控制的无线功率系统相关联的示例电压图。

图11示出图示用于向无线功率接收设备提供无线功率的过程的示例操作的流程图。

图12示出图示用于在无线功率接收设备中接收无线功率的过程的示例操作的流程图。

图13示出图示具有带分段绕组的马达的示例无线功率接收设备中的过程的示例操作的流程图。

图14示出图示对应于参考图13描述的过程的用于传送无线功率的示例无线功率传输设备中的过程的示例操作的流程图。

图15示出图示对应于参考图14描述的过程的示例无线功率传输设备的功率控制操作的框图。

图16示出图示与空气油炸锅相关联的示例无线功率接收设备中的过程的示例操作的流程图。

图17示出图示对应于参考图16描述的过程的用于传送无线功率的示例无线功率传输设备中的过程的示例操作的流程图。

图18示出图示对应于参考图17描述的过程的示例无线功率传输设备的功率控制操作的框图。

图19示出供无线功率系统中使用的示例设备的框图。

注意，附图的相对尺寸可能没有按比例绘制。

具体实施方式

以下描述针对用于描述本公开的创新方面的目的的某些实现。然而，本领域普通技术人员将容易地认识到，本文的教导可以以多种不同的方式应用。所描述的实现可在用于传送或接收无线功率的任何部件、设备、系统或方法中实现。

无线功率系统可包括与表面集成或以其它方式设置在表面上的无线功率传输设备。无线功率系统还可以包括无线功率接收设备。无线功率传输设备可包括初级线圈，所述初级线圈将无线能量(作为无线功率信号)传送到无线功率接收设备中的对应次级线圈。例如，无线功率传输设备可包括工作台面安装的初级线圈或嵌入或制造在其上可放置无线功率接收设备的表面中的初级线圈。初级线圈是指无线功率传输设备中的无线能量源(例如感应或磁共振能量)。位于无线功率接收设备中的次级线圈可接收无线能量，并利用其对负载充电或供电。无线功率接收设备可被包括有(included with)具有可变负载的无绳器具(例如，搅拌机、加热元件、风扇等)中或与其集成在一起。

本公开提供用于无线功率传输和接收的系统、方法和设备。各种实现一般涉及从无线功率传输设备到无线功率接收设备的无线功率传输的动态控制。无线功率的动态控制可基于与无线功率接收设备的可变负载相关联的负载状态。无线功率接收设备可将配置数据和反馈信息传达到无线功率传输设备，以确定用于无线功率传输的操作控制参数。例如，操作控制参数可包括操作频率、占空比或电压，使得无线功率传输设备的初级线圈感应适量的功率以支持可变负载的负载状态。在一些实现中，无线功率接收设备可传达配置数据、负载状态、参考电压或其任何组合，以使得无线功率传输设备的传输(TX)控制器能够确定特定于无线功率接收设备的估计操作参数。无线功率传输设备可基于估计的操作参数来确定操作控制参数。在无线功率的传输期间，无线功率接收设备可传达反馈信息以指示负载状态、测量的负载电压、参考电压或其任何组合的变化，以使无线功率传输设备调整操作控制参数。在一些实现中，无线功率传输设备还可在操作控制参数的估计或调整中考虑耦合因子(K因子)。在一些实现中，无线功率传输的改变可在同步事件时发生，使得无线功率传输的改变相对于负载状态的对应改变而发生。

在一些实现中，配置数据可以包括启动控制参数(例如启动频率(Fstart)等)。配置数据可以指示控制参数限制(例如频率限制(Flimit)等)。TX控制器可以基于启动控制参数和控制参数限制来确定操作控制参数。在无线功率的传递期间，TX控制器可以基于反馈信息来调整操作控制参数。例如，反馈信息可以指示测量的负载电压和参考电压。测量的负载电压指示输送给可变负载的电压。参考电压指示在当前负载设置下运行可变负载所需的电压。TX控制器可以基于负载电压和参考电压来确定电压误差并调整操作控制参数。在一些实现中，TX控制器还可以基于负载状态的变化来改变估计的操作参数。

在一些实现中，配置数据可以包括与一个或多个参考负载状态相关联的一个或多个参考控制参数。例如，对于各种负载状态，当无线功率接收设备由参考无线功率传输设备供电时，参考控制参数可以基于实验获得的数据。在一些实现中，配置数据还可指示参考无线功率传输设备的类型。TX控制器可基于与配置数据中的特定参考负载状态相比的无线功率接收设备的负载状态来确定估计的操作参数，并基于与该参考负载状态相关联的参考控制参数来选择估计的操作参数。在一些实现中，配置数据可以包括与特定参考负载状态相关联的多于一个参考控制参数。例如，配置数据可以指示与用于特定参考负载状态的各种参考K因子相关联的参考控制参数。TX控制器可确定无线功率传输设备和无线功率接收设备之间的操作K因子，并选择与参考K因子匹配的参考控制参数。在一些实现中，当操作K因子在两个或更多个对应参考K因子之间时，TX控制器基于两个或更多个参考控制参数的插值来确定估计的操作参数。操作K因子指的是基于当前正在提供无线功率的无线功率传输设备和无线功率接收设备之间的实际对准的K因子。参考K因子可以指示各种参考操作条件下的数据点，并且即使操作K因子与参考K因子不完全相同，也可以进行插值或外推。因此，传输控制器可以使用该信息来确定用于提供具有特定特性(例如特定频率、占空比、电压等)的无线功率的一个或多个操作控制参数。通过使用该信息来确定传递到无线功率接收设备的无线功率的特性，传输控制器还可以提供实现无线功率接收设备的相对有效地操作的无线功率。例如，传输控制器可以配置无线功率，以使得无线功率接收设备能够针对特定的负载状态、负载电压和操作K因子以峰效率操作。

在一些实现中，传输控制器可以通过与无线功率接收设备同步协调功率修改来响应负载状态变化。负载状态可以指示用户已经选择用于马达负载的不同的速度设置，用于电阻负载的不同的温度设置或者另外改变无绳器具上用户可选择的负载状态。负载状态也可以指示无绳器具中多于一个可变负载的状态。例如，空气油炸锅可以包括加热元件和风扇，每个加热元件和风扇基于负载设置或编程操作具有可变的功率需求。负载状态可以指示例如加热元件、风扇或两者当前是否都在操作。如果针对与无线功率接收设备相关联的可变负载改变负载状态，则传输控制器可能需要修改无线功率以适应新的负载状态。传输控制器可以修改无线功率的频率、占空比、电压或任何其它合适的特性。传输控制器可与无线功率接收设备同步协调，使得传输控制器在无线功率接收设备开始消耗经修改的无线功率的大致同时开始传输经修改的无线功率。这样的同步协调可以避免满足无线功率接收设备的功率需求的延迟。通过避免这些延迟，传输控制器可使无线功率接收设备能够更快地响应负载状态变化，并避免可能使无绳器具拉紧(strain)并降低用户体验的故障状况。

在一些实现中，传输控制器可基于从无线功率接收设备接收的反馈信息来修改用于提供无线功率的一个或多个操作控制参数。反馈信息可以指示对负载状态的改变、对参考电压的改变或故障状况等。反馈信息可包括在由无线功率接收设备传达到无线功率传输设备的一个或多个反馈消息中。在一些实现中，反馈消息可以被格式化为包括负载状态字段、测量的负载电压字段和一个或多个数据字段。反馈消息中的报头可以指示一个或多个数据字段中的数据类型。在一些实现中，反馈消息可以包括校验和字段，其用来确保数据的可靠输送。可以在反馈时隙期间传达反馈消息，所述反馈时隙相对于对应于AC干线电压的过零事件以规则的间隔出现。

各种实现还一般涉及一种无线功率接收设备，其包括次级线圈，所述次级线圈从无线功率传输设备的对应初级线圈接收功率。在一些实现中，无线功率接收设备的负载控制器可以与无线功率传输设备同步地协调功率变化。如前所述，对于与无线功率接收设备相关联的可变负载，负载状态可能改变。响应于负载状态改变，负载控制器可以向无线功率传输设备通知负载状态。负载控制器可以在从无线功率传输设备汲取修改量的功率之前等待同步事件，而不是立即从无线功率传输设备汲取修改量的功率。通过等待同步事件，负载控制器可与无线功率传输设备协调，以在无线功率传输设备传送经修改功率的近似相同时间大致同时汲取经修改功率。

本公开的技术可使无线功率传输设备能够比未实现所公开技术的无线功率传输设备更快地估计操作控制参数。例如，传统的反馈技术被设计成在检测到负载变化后修改功率。因此，传统的反馈技术可能导致在负载状态改变的时间和可以提供无线功率以适应新的负载状态的时间之间的延迟。无线功率的延迟可能导致故障状况，这可能使无绳器具拉紧并降低用户体验。使用本公开的技术，无线功率传输设备可以在负载实际改变之前估计用于无线功率接收设备的特定负载状态的操作控制参数。无线功率传输设备和无线功率接收设备可以分别协调无线功率传输和负载的变化，使得当需要在负载状态下给负载供电时，功率是可用的。

可以实现本公开中描述的主题的特定实现，以实现以下潜在优点中的一个或多个以下潜在优点。在一些实现中，所描述的技术可用于配置无线功率传输设备以在适当的时间提供具有特性(例如，特定频率、占空比、电压等)的无线功率，所述特性使得无线功率接收设备能够以相对效率操作。在一些实现中，当响应于负载状态的改变时，所描述的技术可用于实现无线功率传输设备和无线功率接收设备之间的同步协作。这些技术可以避免与被设计成促进功率修改的传统反馈机制相关联的延迟。这些技术还可以通过提高对负载状态变化的响应性来增强用户体验。

虽然本公开中的示例基于厨房系统中使用的无线功率，但是所述技术适用于其它类型的系统。例如，所述技术可和与家用器具、电子装置、风扇、空间加热器、扬声器系统、空气压缩机、园艺设备或电动交通工具的组件等相关联的无线功率系统一起使用。此外，本公开的一些示例基于电压控制，其中可以基于电压控制反馈信息来控制操作频率或其它参数。然而，所述技术也适用于功率控制，其中可以基于功率控制反馈信息来控制操作参数。

图1示出包括示例无线功率传输设备和示例无线功率接收设备的示例无线功率系统的框图。在图1中，虚线表示通信，以区别于表示电路线路的实线。

无线功率系统100包括无线功率传输设备102和无线功率接收设备118。无线功率传输设备包括初级线圈104。所述初级线圈104可以与功率信号生成器106相关联。初级线圈104可以是传送无线功率(也可以称为无线能量)的有线线圈。初级线圈104可以使用感应或磁谐振场传送无线能量。功率信号生成器106可以包括准备无线功率的组件(未示出)。例如，功率信号生成器106可以包括一个或多个开关、驱动器、串联电容器、整流器或其它组件。

在一些实现中，功率信号生成器106、TX控制器108和其它组件(未示出)可以统称为功率传送器电路110。功率传送器电路110中的一些或全部可被体现为实现本公开的特征的集成电路(IC)，以用于控制和传送无线功率到一个或多个无线功率接收设备。TX控制器108可以实现为微控制器、专用处理器、集成电路、专用集成电路(ASIC)或任何其它合适的电子装置。

功率源112可向无线功率传输设备102中的功率传送器电路110提供功率。功率源112可以将交流(AC)功率转换成直流(DC)功率。例如，功率源112可以包括转换器，所述转换器从外部电源接收AC功率并将该所述AC功率转换成由功率信号生成器106使用的DC功率。

TX控制器108连接到第一通信接口114。第一通信接口114连接到第一通信线圈116。在一些实现中，第一通信接口114和第一通信线圈116可以统称为第一通信单元124。在一些实现中，第一通信单元124可以支持近场通信(NFC)。NFC是一种技术，通过所述技术在13.56兆赫(MHz)的载波频率上进行数据传递。第一通信单元124也可支持任何合适的通信协议。

无线功率接收设备118可包括次级线圈120、整流器126、接收(RX)控制器128、第二通信接口132、负载控制器136、负载130和存储器(未示出)。在一些实现中，负载130还可以包括驱动(未示出)，其用于控制至少一个参数，例如负载的速度或扭矩。在一些实现中，整流器126可以被省略。在一些实现中，串联开关(未示出)可以与次级线圈120串联。尽管被示为不同的组件，但是一些组件可以在相同的硬件中封装或实现。例如，在一些实现中，RX控制器128和负载控制器136可以被实现为单个控制器。RX控制器128、负载控制器136或其任意组合可以被实现为微控制器、专用处理器、集成电路、专用集成电路(ASIC)或任何其它合适的电子装置。

TX控制器108可检测无线功率接收设备118的存在或接近。此检测可在无线功率传输设备102中的第一通信接口114的周期性查验(pinging)过程期间发生。在查验过程期间，当无线功率接收设备118在附近时，第一通信接口114还可(经由第一通信线圈116)向第二通信接口132(经由第二通信线圈134)供应功率。第二通信接口132可以“唤醒”并给RX控制器128加电，并且可以向第一通信接口114发回回复信号。在功率传递之前，可以进行握手过程，在该过程中，TX控制器108可以接收与接收器的额定功率相关的数据配置以及其它信息。

不同的无绳器具具有不同的负载类型、不同的负载状态和不同的功率需求，或者可能要求在特定电压和频率的功率。例如，无绳搅拌机可以包括可变马达负载，所述可变马达负载具有多个用户可选择的负载状态以控制马达速度。根据负载状态，无绳搅拌机可能要求不同的功率级别来操作。在另一个示例中，无绳水壶可以包括具有不同负载状态以控制温度的电阻负载。在又一个示例中，空气油炸锅可以是复合负载装置，并且可以在各种操作周期操作加热器、风扇或两者。基于当前负载状态或负载状态，每种类型的负载(例如马达、电阻性负载、加热器、风扇或其任意组合)可能要求不同量的功率来操作。此外，无绳器具可根据其负载类型或负载状态，在不同的初级线圈激励频率(例如无线功率传递频率)下，从初级线圈到接收器线圈呈现不同水平的电压增益。例如，为了实现期望的负载电压，无绳搅拌机可以针对第一负载状态(例如低马达速度设置)以第一操作频率最佳地操作。然而，随着负载状态的改变，当在第一工作频率下操作时，无绳搅拌机可能无法实现相同的负载电压。例如，当无绳搅拌机被设置为第一负载状态(例如低速设置)时，第一操作频率可以促进第一电压增益，但是当无绳搅拌机被设置为第二设置(例如高速设置)时，第一操作频率可以提供更低的电压增益。

在一些实现中，无绳器具可以具有用户可选择的负载状态或用户可选择的负载操作模式。用户可以选择第一负载状态来启动无绳器具。当无绳器具在第一负载状态正操作时，用户可以选择要求更多或更少功率的第二负载状态。在缺乏本公开中的技术的情况下，无线功率接收设备可响应于负载状态的改变而立即开始消耗不同量的功率。然而，在无线功率传输设备能够提供由无线功率接收设备所要求的功率量之前，可能存在一些延迟。这些延迟可能导致低电压状况、过电压状况、硬件损坏或失效以及无绳器具中的其它故障。

可能变更电压增益的另一个因素是基于次级线圈120和初级线圈104在功率传递期间的对准。电压增益可以根据由次级线圈120接收的电压与施加在初级线圈104处的电压之比来测量。被称为K因子的耦合因子可以是对准的指标，并且可以基于在K因子确定过程期间施加到初级线圈104的电压和在次级线圈120处测量的电压的比来计算。可以在没有电流流过次级线圈120时执行K因子确定过程。例如，可以执行K因子确定过程，使得施加到初级线圈104的电压和次级线圈120中的对应接收电压的测量发生在AC干线电压的过零事件期间。在一些实现中，在K因子确定过程期间，开关(未示出)可以将次级线圈120从整流器126断开。在与零交叉事件相关联的时隙期间，可以周期性地执行K因子确定过程。在一些实现中，初级线圈104和次级线圈120中的匝数可能影响K因子的计算。例如，可以基于第一操作数和第二操作数的乘法来计算K因子，其中第一操作数是在次级线圈120处测量的电压除以次级线圈120的线圈匝数，并且其中第二操作数是初级线圈104中的线圈匝数除以施加到初级线圈104的电压。

操作K因子指示初级线圈104和次级线圈120的当前对准。无线功率接收设备118可在不同的K因子下在不同的操作频率下经历不同的电压增益。当无线功率接收设备118在参考无线功率传输设备(未图示)上以参考负载状态操作时，可基于实验室测试来确定参考K因数和参考操作频率。参考负载状态、参考操作频率和参考K因子可表示当TX控制器108从无线功率接收设备118接收到指示负载130的负载状态的消息时，TX控制器108可用来确定估计的操作参数的数据点。

当初级和次级线圈最佳对准时，无线功率传输更有效。相反，当初级和次级线圈未对准时，效率可能降低(或者功率传输可能停止)。当适当地对准时，初级线圈和次级线圈可以传递无线能量，一直达到由无线标准预先确定的量。例如，在适当对准的情况下，初级线圈可以递送范围从30瓦(W)直到2.2千瓦(KW)的功率。因为对准影响功率传输的效率，所以无线功率传输设备可基于其与无线功率接收设备的对准来修改无线功率的量。

TX控制器108可控制其提供给无线功率接收设备118的无线功率的特性。在检测到无线功率接收设备118之后，TX控制器108可从无线功率接收设备118接收配置数据。例如，TX控制器108可在与无线功率接收设备118的握手过程期间接收配置数据。除了其它示例以外，配置数据可指示一个或多个参考控制参数，例如当无线功率接收设备118在参考无线功率传送器设备上操作时，它在不同参考K因数下的操作频率、无线功率接收设备118的负载状态、负载电压和负载功率。在一些实现中，配置数据可以包括估计器数据(例如插值点、向量值等)，其使TX控制器108能够使本地存储的信息适配以便适合各种条件和设置，因此TX控制器108可以提供使无线功率接收设备118能够相对有效地操作的功率。在一些实现中，无线功率接收设备118可提供用于根据参考K因子、负载电压和负载功率来计算一个或多个参考控制参数的经验公式。TX控制器108可以使用配置数据来确定用于无线功率的至少一个估计的操作参数(例如频率、占空比、电压等，所述TX控制器108将所述无线功率提供给无线功率接收设备118。TX控制器108可以基于估计的操作参数来初始设置操作控制参数。在响应于负载130的负载状态或功率要求的变化而传递无线功率期间，可基于来自无线功率接收设备118的反馈信息来调整操作控制参数、估计操作参数或两者。因此，TX控制器108可提供无线功率，其实现无线功率接收设备118的相对有效的操作。例如，传输控制器可以配置无线功率，以使得无线功率接收设备能够针对特定的负载状态、负载电压和操作K因子以峰效率操作。

由无线功率接收设备118提供的配置数据的格式可在不同实现中变化。例如，在无线功率接收设备的一个或多个负载状态下，配置数据可包括估计器数据，其用来指示一个或多个参考控制参数，例如与无线功率接收设备和参考无线功率传输设备之间的一个或多个参考K因子相关联的操作频率，所述一个或多个负载状态是在参考无线功率传输设备上测试无线功率接收设备118期间获得的。负载状态是反映负载电压和无线功率接收装置设备118的对应负载功率设置的组合状态的表示。配置数据可包括用于测试的参考无线功率传输设备的类型的指示。

在另一种形式中，代替估计器数据或者除了估计器数据之外，配置数据可以包括启动控制参数。例如，启动控制参数可以指示启动频率(Fstart)、占空比、启动电压或其它参数。在一些实现中，配置数据可以包括控制参数限制。对于控制参数限制可以指示频率限制(Flimit)。TX控制器108可以确定估计的操作参数或者调整操作控制参数，使得所得的操作控制参数将不会变得低于Flimit

表1图示配置数据的示例格式。表1中的示例仅用于教学目的被提供，并且可能会添加或省略一些格式或字段。

表1.示例配置数据格式

当配置数据包括估计器数据(Est_data_size≠0)时，配置数据也可以包括估计器数据的条目的数量。Est_data_size可以指示有多少个条目，或者可以指示估计器数据的总字节长度。表2图示用于估计器数据条目的示例格式。

表2.示例估计器数据格式

一些类型的无线功率接收设备118与其它类型的无线功率接收设备相比可以具有更多的负载状态。例如，如果无线功率接收设备118是具有单一速度设定的搅拌机或具有分段绕组的搅拌机，则估计器数据可仅包括一个参考负载状态。在一些实现中，估计器数据中的值可以被归一化以减少开销。例如，参考k因子可以在32(2^5)的规模被归一化。Kmax(0.7或70％)和Kmin(0、2或20％)数据可能是所需的最小参考K因子。可以供应与其它参考K值相关的估计器数据。在一些实现中，参考K因子可以在估计器数据条目中省略。

除了配置数据之外，无线功率接收设备118还可以提供指示负载130的当前或预期负载状态的负载状态。在一些实现中，无线功率接收设备118可提供参考电压(或所请求的功率)。TX控制器108可以通过将负载状态与估计器数据中的条目中的一个或多个条目中的参考负载状态进行匹配来确定估计的操作参数。当估计器数据包括具有相同参考负载状态的两个或更多个条目时，TX控制器108可以基于操作K因子和参考K因子来选择哪个条目或者在两个条目之间进行插值。因此，TX控制器108可以确定参考操作参数，以用于估计所估计的操作参数。当配置数据中不包括估计器数据时，TX控制器108可以使用启动控制参数以作为参考操作参数。TX控制器108可以基于参考操作参数和参考电压来确定估计的操作参数。

TX控制器108可通过与无线功率接收设备118同步协调功率修改来响应负载状态改变。负载状态可以指示用户已经选择用于马达负载的不同的速度设置，用于电阻负载的不同的温度设置，或者以其它方式改变无绳器具上的任何合适的设置。负载状态改变也可以由器具发起，而无需用户干预，以便实现期望的性能。例如，器具控制器可以在没有用户干预的情况下打开和关闭加热器来调节温度。如果负载状态针对与无线功率接收设备相关联的可变负载而改变，则TX控制器108可能需要修改无线功率以适应所述改变。TX控制器108可以修改无线功率的频率、占空比、电压或任何其它合适的特性。TX控制器108可与无线功率接收设备118同步协调，使得TX控制器108在无线功率接收设备118开始消耗经修改的无线功率的同时开始传输经修改的无线功率。这样的同步协调可避免满足无线功率接收设备118的功率要求的延迟。通过避免这些延迟，TX控制器108可使无线功率接收设备能够避免可能使无绳装置拉紧或使用户体验降级的故障状况。在一些实现中，TX控制器108可基于从无线功率接收设备接收的信息来修改无线功率。该信息可以包括负载状态、由可变负载所需的估计功率、用于确定操作K因子的电压信息以及指示由可变负载所需电压的参考电压。TX控制器108可以使用信息中的一些或全部信息来确定操作控制参数，通过该操作控制参数来修改无线功率。在一些实现中，TX控制器108可响应于任何合适的同步事件(例如，当馈送到无线功率传输设备102的AC功率越过零伏时)而开始传输经修改的无线功率。

在一些实现中，无线功率接收设备118可包括在无绳器具(例如无绳搅拌机、无绳水壶、无绳榨汁机等)中。无线功率接收设备118可包括次级线圈120、整流器126和RX控制器128。当次级线圈120与初级线圈104对准时，次级线圈120可基于从初级线圈104接收的无线功率信号生成感应电压。电容器可以串联在次级线圈120和整流器126之间。整流器126可以对感应电压进行整流，并将感应电压提供给负载130。负载130可以是任何合适的负载，例如可变马达负载、可变电阻负载或可变感应加热负载。负载可以包括附加的电子驱动器(未示出)。

RX控制器128可以操作地耦合到整流器126和第二通信接口132。第二通信接口132可以包含调制和解调电路，以经由第二通信线圈134进行无线通信。因此，RX控制器128可以使用NFC通信经由第二通信接口123到第一通信接口114与反馈控制器122无线通信。备选地或附加地，RX控制器128可以使用负载调制来经由包括次级线圈120的带内通信链路(未示出)进行通信。

负载控制器136可以操作地耦合到负载130和第二通信接口132。负载控制器136可以检测负载状态的变化。例如，负载控制器136可以检测对于用户可选择的负载状态的改变，例如温度选择器和马达速度选择器。负载控制器136还可以基于功率估计来确定负载电压参考和负载状态。负载控制器136还可向RX控制器128或第二通信接口132提供负载状态、负载电压参考和任何其它合适的信息，以用于与无线功率传输设备102的通信。RX控制器128可以另外确定并提供反馈信息，该反馈信息指示负载130可用的测量负载电压。在一些反馈消息中，反馈信息可以包括指示用于负载130的所要求电压的参考电压。在一些反馈消息中，反馈信息可以包括在次级线圈120处测量的线圈电压，以作为K因子确定过程的一部分。虽然RX控制器128和负载控制器136是分开示出，但它们可包括在无线功率接收设备118的相同组件中。

在一些实现中，负载控制器136可与无线功率传输设备102同步协调对无线功率的改变。对于一些马达负载，负载控制器136还可以控制与负载(图1中未示出)相关联的附加硬件(例如开关和驱动器)。在一些实现中，这些附加开关可接通或断开以实现与对无线功率传输的改变同步的负载改变。如先前所述，负载状态针对负载130可能改变。响应于负载状态改变，负载控制器136可以向无线功率传输设备102通知负载状态改变。负载控制器136可以在配置负载130汲取修改量的无线功率之前等待同步事件，而不是立即汲取与负载状态相称的功率量。通过等待同步事件，负载控制器136可与无线功率传输设备102协调，以在无线功率传输设备开始产生经修改的功率的近似同时，大致同时地开始消耗经修改的无线功率。同步事件可以是任何合适的事件，例如当整流器126之后的平均直流(DC)电压(基于向无线功率传输设备馈电的AC干线的线路频率)接近最小值(例如零伏)时。在另一个示例中，同步事件可以对应于向无线功率传输设备馈电的AC干线电压越过零伏的时间。

在一些实现中，用于确定用于无线功率的操作控制参数的技术可从发起向无线功率接收设备118的无线功率传输开始执行，例如在无线功率传输的初始化阶段期间执行。在一些实现中，该技术还可以用于响应于指示负载状态、参考电压或操作K因子的变化的反馈信息来确定新的操作控制参数。

图2A图示示例工作台面安装的无线功率传输设备的透视图200。在一些实现中，无线功率传输设备可与工作台面202耦合或集成。例如，无线功率传输设备的初级线圈204可齐平安装到工作台面202中。为简洁起见，在图2A中仅图示无线功率传输设备的初级线圈204。然而，无线功率传输设备的其它组件(例如参考图1描述的那些组件)可以集成或安装到工作台面202中。

图2B图示示例工作台面安装的无线传输设备和示例无绳器具的透视图200。无绳器具(示为搅拌机206)可以放置在初级线圈204上。无绳器具可以包括用户可选择的负载设置208。无绳器具可以包括无线功率接收设备(图2B中未示出)。无线功率传输设备和无线功率接收设备可包括本文描述的组件和功能性中的任何组件和功能性。

图3示出概念性图示示例无线功率传输设备的框图。在图3中，无线功率传输设备300可包括功率源302，其示为AC功率源。然而，功率源302可以是DC功率源或任何其它合适的功率源。功率源302可以连接到整流器304，所述整流器304可以连接到电容器306。功率源302也可以连接到同步单元308。同步单元308可以基于来自功率源302的AC功率生成同步信号。同步单元308可以向TX控制器108提供同步信号。当功率源302是DC源时，同步单元可以规则的间隔自动生成信号。

整流器304可以向第一开关316和第二开关318提供DC功率。第一开关316和第二开关318可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或绝缘栅双极晶体管(IGBT)，以及其它示例。第一脉宽调制器(PWM)驱动器312可以连接到第一开关316，并且第二PWM驱动器314可以连接到第二开关318。TX控制器108可以连接到第一PWM驱动器312和第二PWM驱动器314。

TX控制器108可经由通信接口326与无线功率接收设备交换通信。通信接口326可以包括连接到通信线圈328的通信控制器(未示出)。在一些实现中，通信接口326和通信线圈328被配置成使用NFC通信协议进行通信。

无线功率传输设备300可向无线功率接收设备提供无线功率。TX控制器108可检测初级线圈322附近的无线功率接收设备，并进行握手过程，在所述握手过程期间TX控制器108从无线功率接收设备接收信息。TX控制器108可以经由通信接口326接收信息。该信息可包括一个或多个参考控制参数，诸如无线功率接收设备在不同参考K因子下的操作频率、无线功率接收设备的负载电压和负载功率。该信息还可指示用于与无线功率接收设备相关联的可变负载的负载类型和负载状态。负载状态表示器具的负载电压和对应负载功率的组合状态。TX控制器108可利用此信息来提供具有使无线功率接收设备能够从一开始就以相对效率操作的特性的无线功率。例如，TX控制器108可以基于从无线功率接收设备接收的负载状态信息来选择参考控制参数，诸如用于无线功率的频率。TX控制器108可以确定操作控制参数，并通过基于该操作控制参数控制第一和第二PWM驱动器(分别为312和314)来提供无线功率。PWM驱动器(分别为312和314)可以操作第一开关316和第二开关318。第一开关316和第二开关318可以以根据操作控制参数将无线功率传送到无线功率接收设备的次级线圈的方式来激励初级线圈322。

在提供功率之后，无线功率传输设备300可基于一个或多个变化的条件(例如，与连接到无线功率接收设备的负载相关联的负载状态的变化)来修改操作参数。响应于变化的条件，TX控制器108和无线功率接收设备可修改其各自的配置以适应条件的变化。例如，TX控制器108可以确定一个或多个新的操作控制参数(例如无线功率的频率)以适应负载状态变化。TX控制器108和无线功率接收设备可响应于同步事件实现它们相应配置改变。在一些实现中，TX控制器108大体上在无线功率接收设备开始消耗经修改的无线功率的同时开始供应经修改的无线功率。

图4A示出概念性图示示例TX控制器的组件的框图。TX控制器108可驻留在无线功率传输设备中，例如分别参考图1和图3描述的无线功率传输设备102和300中的任何无线功率传输设备。在图4A中，TX控制器108可以包括估计器单元412，其被配置成确定估计的操作参数。估计器单元412可使用从无线功率接收设备接收的配置数据402来确定启动控制参数或参考控制参数以作为估计的操作参数的基础。在一些实现中，估计器单元412还可以使用操作K因子404、负载状态406、参考电压或其任意组合来确定估计的操作参数。

如本文所述，无线功率传输设备可提供具有使无线功率接收设备能够以相对效率操作的特性(例如选定频率)的功率。在握手过程期间或之后，TX控制器108可以从无线功率接收设备接收配置数据。配置数据可包括一个或多个参考控制参数，诸如无线功率接收设备在不同参考K因子下的操作频率和无线功率接收设备的参考负载状态。TX控制器108可基于来自无线功率接收设备的反馈以及关于K因子确定过程期间的传送电压的信息来确定操作K因子。TX控制器108还可以接收指示负载的当前操作状态的负载状态406。负载状态是器具在特定负载电压下的负载功率的表示。负载状态406可以与由负载所需的估计功率(也称为负载功率估计或估计负载功率)相关联。配置数据可以指示用于各种参考负载状态的负载功率估计。在从无线功率接收设备接收到指示负载状态的反馈信息(有时称为负载状态反馈)后，TX控制器108可使用与负载状态反馈匹配的参考负载状态的负载状态406来确定负载功率估计。TX控制器108还可以接收指示由负载所需电压的参考电压。

在提供功率之前，TX控制器108可基于从无线功率接收设备接收的K因子反馈信息来确定操作K因子。例如，K因子确定单元(未示出)可基于在无线功率接收设备的次级线圈处接收的电压和在无线功率传输设备处测量的初级线圈处传送电压的比，确定无线功率传输设备和无线功率接收设备之间的操作K因子(例如在次级线圈中的零电流条件下)。可以分别由无线功率接收设备和无线功率传输设备在一致的时间(诸如与同步事件相关的测量时隙)测量接收的电压和传送的电压。K因子确定过程可在没有电流通过无线功率接收设备的次级线圈的时间期间发生。

TX控制器108还可以将负载功率估计确定为由负载所需功率的估计。负载功率估计可以基于在反馈信息中接收的负载状态406。负载状态406可以是无线功率接收设备的当前或预期负载状态。例如，无线功率接收设备可传送指示负载状态的反馈或其它消息。TX控制器108可以基于负载状态406来确定负载功率估计。负载状态也可以指示传送器是否需要保持通电或关闭。例如，第一值(例如“0”)的负载状态可以指示接收器打算关闭。为了保持损耗最小，传送器电子设备也被关闭。在一些实现中，反馈信息可以指示与器具中的故障相关联的故障状态(图中未示出)。根据故障状态的类型，传送器可以中断或降低传送功率。

估计器单元412可基于配置数据402、参考K因子404、负载状态406和参考电压(U_RX*)408中的一个或多个来确定估计的操作参数。在一些实现中，配置数据可以包括估计器数据。当以一个或多个参考K因子和一个或多个状态与参考无线功率传输设备一起操作时，估计器数据可包括参考控制参数(例如，操作频率)。在一些实现中，估计器单元412可以利用操作K因子、负载状态和参考电压来内插和外推估计器数据，以确定估计的操作参数。估计器单元412可以向逻辑单元418提供估计的操作参数。如果逻辑单元418没有从反馈控制器414接收到反馈参数，则估计的操作参数变成操作控制参数。逻辑单元418可以向PWM控制器416提供操作控制参数。基于操作控制参数，PWM控制器416可以控制开关驱动器(图4A中未示出)来提供具有一个或多个特性(例如选定的频率)的无线功率。

在一些实例(例如响应于负载状态、参考电压或两者的改变)中，TX控制器108可基于从无线功率接收设备接收的反馈信息来确定新的估计操作参数或修改现有的估计操作参数。在一些实现中，TX控制器108可与无线功率接收设备协调以同步对所估计的操作参数的改变(例如，功率的增加)，从而导致无线功率的同步传输和消耗。

在向无线功率接收设备提供功率之后，TX控制器108可利用从无线功率接收设备接收的反馈信息来调整估计的操作参数或操作控制参数。TX控制器108可利用这样的反馈信息来考虑功率估计中的误差、操作K因子中的误差以及操作无线功率传输设备与参考无线功率传输设备之间的参数差。当响应于变化的负载状态时，TX控制器108可以如上所述的那样确定新的估计操作参数。TX控制器108还可基于从无线功率接收设备接收的反馈信息来确定反馈参数。为了确定反馈参数，比较器420或误差计算单元可以确定参考电压408和负载电压422之间的差。在一些实现中，来自无线功率接收设备的反馈信息可指示参考电压408和负载电压422两者。参考电压408可以指示由负载所需的电压，而负载电压422可以指示负载可用的测量电压。比较器420可以基于参考电压408和负载电压422来确定负载电压误差。例如，负载电压误差可以是参考电压408和负载电压422之间的差。比较器420可以向反馈控制器414提供电压误差。反馈控制器414可以基于电压误差来确定反馈参数。反馈参数可以是用于基于从无线功率接收设备接收的反馈信息来调整估计的操作参数(由估计器单元412提供)的值。

在一些实现中，反馈控制器可以被实现为具有内环和外环的多环控制器。外环将电压误差作为输入，并向内环提供参考以作为输出。内环可以基于控制传送器线圈中的电流或功率。例如，外环可以提供参考功率以作为其输出，而内环可以实现功率控制，以使平均传送器功率(基于逆变器电压和电流的乘积、对乘积求和、以及对求和乘积求平均值(在AC周期中的半个周期内对乘积求平均值)等于参考功率。内环的输出可以是反馈参数。

反馈参数可以涉及频率、占空比、电压或无线功率的任何其它合适的特性。反馈控制器414可以向逻辑单元418提供反馈参数。在一些实现中，估计的操作参数与反馈参数相比对操作控制参数具有更大的影响。

逻辑单元418可以包括一个或多个比较器、加法器、减法器、查找表和用于确定操作控制参数的任何其它合适的逻辑。逻辑单元418可以接收操作控制参数和反馈参数。逻辑单元418可以基于估计的操作参数和反馈参数来确定操作控制参数。操作控制参数可指示待提供到无线功率接收设备的无线功率的频率、占空比、电压、电量或其它合适的特性中的一个或多个。在一些实现中，TX控制器108可与无线功率接收设备协调以同步无线功率的传输和消耗。

图4B示出概念性图示使用功率控制的示例传输控制器的组件的框图。图4B中的元件与参考图4A描述的对应元件相同。然而，图4B图示其中实现功率控制(而不是电压控制)的示例。无线功率接收设备可指示请求的电量452。TX控制器108可以使用功率计算428来确定传送的实际功率。功率计算428可以包括将瞬时逆变器电流和逆变器电压相乘，对乘积求和，并且在AC干线周期的一半周期内对求和的乘积进行平均，以确定传送的平均实际功率。同时，无线功率接收设备可发送指示请求的电量的反馈信息452。逻辑单元430可以比较传送的平均实际功率和请求的功率量452，以生成功率误差值。反馈控制器414可以基于功率误差值来确定反馈参数。图5示出概念性图示反馈信息的示例格式的框图。反馈信息500可以包括负载电压511、负载状态512、报头513、其它数据514和校验和515。在各种实现中，可以省略一些字段。在传统的无线功率系统中，无线功率接收设备可能仅发送负载电压误差，并且可能依赖于无线功率传输设备仅基于电压误差来调整其传输功率。然而，在动态控制技术中，例如本文描述的那些技术，反馈信息可提供附加信息，使得无线功率接收设备能够与无线功率传输设备更好地协调，以控制由可变负载所需的无线功率的传递。例如，通过指示负载状态511，无线功率接收设备可以向无线功率传输设备通知可变负载的当前操作状态。等于第一值(例如零)的负载状态511可以指示可变负载关闭或空闲。等于第二值(例如非零值)的负载状态511可以指示与可变负载相关联的特定操作。例如，负载状态511可以指示可变负载的活动状态。此外，负载状态511的各种值可以指搅拌机的负载设置。在另一个示例中，负载状态511的各种值可以指示空气油炸锅的加热元件、风扇或两者是否是活动的。负载状态511可对应于先前从无线功率接收设备发送到无线功率传输设备的配置数据(未示出)中定义的参考负载状态，以使无线功率传输设备能够确定估计的操作参数。

除了负载电压和负载状态，反馈信息500可以包括其它数据514。反馈信息500中的报头513可以描述其它数据514中包括哪种类型的数据。图5示出可以包括在反馈信息中的其它数据的示例502。例如，其它数据可以包括参考电压、K因子电压测量(例如在K因子确定过程期间在次级线圈处接收的电压)、故障状况等。当无线功率接收设备中存在故障时，可以包括故障状况，例如开路、过电压检测、过电流检测、过温度检测、欠电压检测等。另一示例故障状况可包括无线功率接收设备已在无线功率传输设备与无线功率接收设备之间的磁场中检测到外来物体的指示。

在一些实现中，反馈信息500可以被格式化为反馈消息。图5图示具有固定长度为四个字节的反馈消息501的示例格式。负载状态可以占用3位。报头可以占据4位。负载状态、保留位和报头一起可以占据反馈消息501的第一字节。负载电压可以是8位，并且可以占据反馈消息501的第二字节。其它数据可以是8位，并且可以占据反馈消息501的第三字节。校验和可以是8位，并且可以占据反馈消息501的第四字节。反馈消息501中各个字段的位长度和位置是作为示例提供的，并且其它合适的布置也是可能的。例如，在一些示例中可以省略校验和。

图6示出概念性图示示例无线功率接收设备的框图。在图6中，无线功率接收设备600包括次级线圈602。次级线圈602可以连接到串联电容器603、可选的串联开关646和整流器604，所述整流器604可以连接到负载608。整流器604在一些种类的负载中可能不存在。无线功率接收设备600还可包括通信接口626，所述通信接口626可包括第二通信线圈628。通信接口606可以连接到RX控制器624。一旦与传输设备的握手完成，串联开关646可以被接通。该开关还可以有利地用于在发起功率传输之前确定K因子。

RX控制器624还可接收各种信息，并经由通信接口626将那个信息传送到无线功率传输设备。RX控制器624可从存储器(展示为配置数据存储装置616)接收无线功率接收设备数据。配置数据可以包括表1中描述的数据中的任何数据。例如，配置数据可包括估计器数据，诸如参考控制参数，诸如当在参考无线功率传输设备上测试无线功率接收设备时获得的无线功率接收设备在不同参考K因子下的操作频率和无线功率接收设备的参考负载状态。配置数据可由通信接口626传送到无线功率传输设备。RX控制器624还可以从负载控制器136接收指示负载状态和/或功率估计的信息。RX控制器624还可以从连接到次级线圈602的第一电压传感器618接收K因子电压测量信息。K因子电压测量信息可指示在K因子确定过程期间测量的次级线圈602处的峰或均方根(RMS)电压。RX控制器624还可以从连接到负载608的第二电压传感器614接收负载电压信息。负载电压信息可以指示负载608可用的电压。RX控制器624还可以从连接到整流器604的电流传感器612接收关于电流的信息。关于电流和电压的信息可以指示负载608可用的功率量。

在无线功率的传递之前、期间或之后的各种时间，通信接口626可将前述配置数据、K因子电压测量信息、负载电压信息、负载状态等传送到无线功率传输设备。负载控制器136可以根据负载设置636来控制负载608。负载设置636可以是用户可选择的设置，例如温度设置或马达速度设置。在一些实现中，负载设置636可以指基于用户可选设置的负载状态模式。例如，负载设置636可以指空气油炸锅中的操作模式，其可以在不同的时间操作加热元件、风扇或两者，以实现用户可选择的设置。

在一些实例中，如本文所述，RX控制器624可以在握手过程期间向传输控制器传送配置数据中的一些或所有配置数据。在一些实例中，RX控制器624可将反馈信息传送到无线功率传输设备。反馈信息可以包括负载状态、参考电压、负载的功率估计或请求、K因子电压测量信息、负载电压信息、故障状态或其任意组合中的一个或多个。无线功率传输设备的TX控制器(未示出)可基于反馈信息修改传送到无线功率接收设备600的无线功率。

在一些实现中，同步单元630可以与第一电压传感器618相关联。同步单元630可以确定同步事件，并且可以提供同步信号，组件可以通过该同步信号来同步操作。例如，同步单元630可基于线圈感测的电压(在第一电压传感器618处)为零的时间来确定指示无线功率传输设备中没有切换的同步事件。由同步单元630检测的同步事件可以与由无线功率传输设备的同步单元(未示出)确定的对应同步事件基本上同时。

如本文所述，负载控制器136可使负载608的操作与由无线功率传输设备用以传递无线功率的操作控制参数的改变同步。例如，负载控制器136可以在根据变化的负载状态配置负载608之前等待同步事件。对于马达类型的负载，这可能涉及接通/关闭负载608中的继电器/开关(图中未示出)。

图7图示示例电压曲线，以实现无线功率传输设备和无线功率接收设备之间的操作的定时同步。在图7中，AC电压图700示出AC电压曲线702。AC电压曲线702可以表示来自向无线功率传输设备馈电的主端子的AC电压(本文称为AC干线或AC干线电压)。例如，AC干线频率可以是50Hz。在图7中，DC电压图704示出DC电压曲线706。DC电压曲线706可表示在无线功率传输设备中的整流器之后可用的整流电压。DC电压曲线706还可以表示较小整流器的输出，该较小整流器从AC干线馈电并连接到电压传感器和/或偏置功率单元，该偏置功率单元向无线功率传输设备中的电子设备提供功率。线707指示AC电压曲线702和DC电压曲线706同时具有0V电压的点(也称为零电压或零交叉事件)。

无线功率传输设备可包含同步单元，其可向TX控制器108提供表示AC电压曲线702或经整流的DC电压曲线706的信号。在AC干线电压为零的每个点附近(也称为过零)，TX控制器108可以通过禁用PWM驱动器来为其它操作创建时隙，从而在短时间内(例如大约300微秒、大约1毫秒或任何其它合适的时间段)停止功率传递。其它操作可包括使用NFC、K因子确定过程或外来物体检测(FOD)操作的无线功率传输设备和无线功率接收设备之间的数据通信。在一些实现中，在这些实例期间没有功率传递到无线功率传输设备可充当无线功率接收设备的时钟，以使其操作与无线功率传输设备同步。因此，无线功率传输设备可以与无线功率接收设备同步协作。

在一些实现中，图示位线707的零交叉事件被指定为定期重现的反馈时隙、FOD时隙或K因子确定时隙。例如，反馈时隙可以每20ms出现一次。剩余的过零事件可以被指定用于FOD操作或K因子确定过程。

图8图示示例电压曲线，利用该电压曲线，无线功率传输设备的传输控制器可以与无线功率接收设备的负载控制器同步。更具体地，无线功率传输设备的TX控制器108和无线功率接收设备的负载控制器136可以协作以同步它们相应功率操作。例如，当向无线功率接收设备提供功率时，TX控制器108可在开始功率传输之前等待同步事件。同步事件可以是AC电压曲线802具有零电压的下一点。响应于同步事件(例如零电压的下一实例)，TX控制器108可基于操作控制参数开始无线功率的传输(如参考图4A或4B所描述)。类似地，负载控制器136也可以在配置负载变化以消耗变化的功率之前等待同步事件。在一些实例中，当负载控制器136配置负载以开始消耗无线功率时，TX控制器108可以基本上同时开始无线功率传输。

图8包括指示无线功率系统中的事件的时间标记810。更具体地，时间标记810指示当负载状态改变时发生的事件。在时间＝T0，负载控制器136可以检测负载状态的变化。例如，负载状态改变可以通过用户改变器具中的旋钮或其它设置来启动。在一些实现中，通信可以在每隔一个零电压时同步发生。在时间＝T1，当功率传递被TX控制器108禁用时，负载控制器136可以将改变的负载状态传达给TX控制器108。负载控制器136可以在配置负载之前等待同步事件，而不是立即配置负载以适应负载状态。

此外，在时间＝T1(或者基本上在时间＝T1时)，TX控制器108可以从负载控制器136接收负载状态。

在时间＝T1和时间＝T2之间的持续时间内，TX控制器108可以确定新的操作控制参数(例如，如参考图4A或4B所描述的)。TX控制器108可以等待同步事件，而不是基于新的操作控制参数立即开始无线功率的传输。

在T2，存在用于AC电压曲线802和DC电压曲线806的零电压，在此期间，由TX控制器108禁用功率传递。在无线功率传输设备(例如由TX控制器108)和无线功率接收设备(例如由RX控制器128或负载控制器136)两者处检测到同步事件。响应于同步事件，TX控制器108根据新的操作控制参数开始提供无线功率，并且负载控制器136将负载配置为改变的负载状态。当由TX控制器108恢复切换时，可以根据新的操作控制参数(例如频率占空比、电压等)恢复向改变的负载状态的功率传递。

图9图示与实现传统反馈控制技术的无线功率系统相关联的示例电压图900。第一图包括表示无线功率接收设备中的期望负载电压的参考负载电压曲线902。第二图包括实际负载电压曲线904，其表示在无线功率接收设备的负载处感测的负载电压的平均值。这些图表示传统无线厨房系统(例如加热器具)中的电压，该系统不具有本公开的益处。传统无线厨房系统可使用传统的反馈控制技术，其中在无线功率接收设备的负载状态改变之后，通过从无线功率接收设备到无线功率传输设备的反馈消息来控制无线功率传输的改变。实际负载电压曲线904示出提供给负载的功率的延迟响应。在第一时间点(示为T0)，功率以第一负载电压(V1)流入无线功率接收设备。在第二时间点(示为T1)，器具的功率设置增加。基于新的功率设置，参考负载电压曲线902从V1变为第二负载电压(V2)。传统的反馈控制技术可以包括反馈消息，其用来指示参考负载电压已经变为V2。然而，即使无线功率传输设备还没有基于新的参考负载电压确定新的操作控制参数，负载也可以立即开始汲取用于第二负载电压的功率。因此，在参考负载电压902在T1从V1增加到V2之后，实际负载电压曲线904可能需要相当长的时间才能达到V2的新稳态值。如图900所示，实际负载电压曲线904示出在T1之后具有延迟响应的倾斜曲线。在第三时间点(示为T2)，功率设置被降低以指示参考负载电压设置从V2降低到V1。类似于对参考负载电压增加的延迟响应，在T2从V2到V1的参考负载电压降低之后，平均负载电压(由实际负载电压曲线904表示)可能需要相当长的时间才能达到新的稳态值。

图10图示与根据本公开的一些实现来实现功率控制的无线功率接收系统相关联的示例图1000。第一图包括表示无线功率接收设备中的期望负载电压的参考负载电压曲线1002。图10中T1和T2处的负载电压变化和对应参考负载电压曲线1002与参考图9描述的参考负载电压曲线1002相同。第二图包括实际负载电压曲线1004，其表示在无线功率接收设备的负载处感测的负载电压的平均值。与图9相比，由图10中的实际负载电压曲线1004表示的负载电压的平均值示出负载电压可如何受到本文描述的负载控制器136和TX控制器108的操作的影响。当功率通过参考负载电压从V1到V2的变化而增加时(在T1)，负载电压的平均值(由实际负载电压曲线1004表示)示出在相对短的时间内稳定到V2的负载状态值。类似地，在T2，负载状态通过从V2到V1的参考电压的降低而降低，平均负载电压在相对短的时间内稳定到V1。TX控制器108可以基于负载状态电压的变化来确定新的操作控制参数，从而导致更快的瞬态行为。如所示，本文描述的功能性和组件可以提高对功率变化的响应性，并且可以增强用户体验。

图11示出图示用于向无线功率接收设备提供无线功率的过程的示例操作的流程图。为简洁起见，操作被描述为由设备执行。过程1100的操作可由如本文所述的无线功率传输设备来实现。例如，过程1100可由参考图1描述的无线功率传输设备102和TX控制器108、参考图3描述的无线功率传输设备300和TX控制器108、参考图4A或图4B描述的TX控制器108或参考图19描述的设备1700来执行。

在框1102处，设备可获得与无线功率接收设备的可变负载相关联的参考电压、配置数据和负载状态。

在框1104处，设备可使用至少部分基于配置数据、负载状态和参考电压的操作控制参数来发起无线功率到无线功率接收设备的传输。

在框1106处，设备可在无线功率的传输期间从无线功率接收设备接收反馈信息，反馈信息包括由无线功率接收设备测量的负载电压，且进一步指示对负载状态、参考电压或两者的改变。

在框1108出，设备可以至少部分地基于反馈信息来修改操作控制参数。

图12示出图示用于在无线功率接收设备中接收无线功率的过程的示例操作的流程图。为简洁起见，操作被描述为由设备执行。过程1200的操作可由如本文所述的无线功率接收设备来实现。例如，过程1200可由参照图1描述的无线功率接收设备118和负载控制器136以及参照图6描述的无线功率接收设备600来执行。

在框1202出，设备可以向无线功率传输设备传送与无线功率接收设备的可变负载相关联的参考电压、配置数据和负载状态。

在框1204处，设备可从无线功率传输设备接收无线功率，所述无线功率至少部分地基于配置数据、负载状态和参考电压。

在框1206处，设备可在无线功率的接收期间将反馈信息传达到无线功率传输设备，反馈信息包括由无线功率接收设备测量的负载电压，且进一步指示对负载状态、参考电压或两者的改变。

图13示出图示具有带分段绕组的马达的示例无线功率接收设备中的过程的示例操作的流程图。为简洁起见，操作被描述为由设备执行。过程1200的操作可由如本文所述的无线功率接收设备来实现。例如，过程1200可由参照图1描述的无线功率接收设备118和负载控制器136以及参照图6描述的无线功率接收设备600来执行。

在框1310处，在配置阶段期间，设备可将配置数据发送到无线功率传输设备。表3示出具有带分段绕组的马达的无线功率接收设备可以发送的配置数据的示例。注意，示例配置数据包括启动控制参数和控制参数限制，但是可能不包括估计器数据。

描述	符号/数据	值
			控制类型	C	2
额定器具电压	Urx	230
			额定器具功率	PRx	550
距接口表面的接收器线圈距离	Zs	10
			接收器线圈匝数	N2	40
接收器线圈自由空气电感	Ls	263
			接收器谐振电容	Cs	100
估计器数据大小	Est_data_size	0
			启动控制参数(例如启动频率)	Fstart	50
控制参数限制(例如频率)	Flimit	30

表3.示例配置数据

在配置阶段之后，无线功率接收设备可以进入连接阶段。在框1320处，设备可以确定器具是否开启。例如，器具可以用最小的功率接通，以使用户能够选择用户可选择的设置，或者使器具能够激活马达。如果器具关闭，则该过程可以保持在连接阶段，而不向无线功率传输设备发送反馈信息。备选地或附加地，该设备可以发送指示负载状态是空闲或关闭的周期性反馈(例如负载状态＝0)。然而，如果器具开启，则该过程可以继续到从框1330开始的功率传递阶段。

在框1330处，设备可将负载状态、负载电压和参考电压发送到无线功率传输设备。无线功率传输设备将使用这些值来确定操作控制参数，并开始传输无线功率以支持负载。在一些实现中，无线功率的传输将与激活负载的设备的负载控制器同步开始。

在框1340出，设备可以接收无线功率并使用它来给负载供电。

在框1350处，设备可以确定负载是仍然开启还是已经关闭。例如，用户可以关闭马达或改变设置以中断对马达的供电，从而确定负载不再开启。在这种情况下，过程继续到框1360，在框1360中，设备发送指示负载状态是空闲或关闭的反馈信息(例如负载状态＝0)。如果负载仍然开启，则该过程可以继续到框1370，其中发送指示负载状态、负载电压和其它数据的反馈信息。其它数据可以包括例如参考电压，该参考电压使得无线功率传输设备能够计算电压误差并调整操作控制参数以满足参考电压。过程可返回到框1430，在框1430中，设备继续接收无线功率并使用它来给负载供电。

图14示出图示对应于参考图13描述的过程的用于传送无线功率的示例无线功率传输设备中的过程的示例操作的流程图。为简洁起见，操作被描述为由设备执行。过程1100的操作可由如本文所述的无线功率传输设备来实现。例如，过程1100可由参考图1描述的无线功率传输设备102和TX控制器108、参考图3描述的无线功率传输设备300和TX控制器108、参考图4A或图4B描述的TX控制器108或参考图19描述的设备1700来执行。

在框1410处，设备可检测无线功率接收设备的存在。在框1420出，在配置阶段中，设备可以接收配置数据(例如表3中的示例配置数据)。在传达配置数据之后，无线功率传输设备和无线功率接收设备可以处于连接阶段中。连接阶段可包括无线功率接收设备空闲的时间。移动到功率传递阶段，在框1430处，设备可从无线功率接收设备接收负载状态、负载电压和参考电压。

在框1440处，在功率传递阶段中，设备可以基于配置数据来设置操作控制参数。例如，设备可以将操作控制参数设置为启动控制参数，并且可以控制操作控制参数，使得它不违反控制参数限制。该设备还可以记录参考电压，使得它可以用于正在进行的电压误差的计算。

在框1450处，设备可以接收包括负载状态和负载电压的反馈信息。在一些实现中，反馈信息还可以包括参考电压的变化。

在框1460处，设备可以确定反馈信息中包括的负载状态是否指示负载关闭。例如，当负载状态＝0时，设备可确定负载关闭，且可前进到框1470以停止无线功率传输。此后，如果器具从接口表面移除，则设备可以返回到连接阶段以等待指示负载状态或空闲状态的改变的进一步消息。然而，如果在框1460处，设备确定负载状态不为0，则过程可以继续到框1480。

在框1480处，设备可以基于负载电压和参考电压来调节对无线功率的控制。例如，设备可以确定反馈参数来调整操作控制参数，以适应负载电压和参考电压之间的差。在1480之后，该过程将循环回到框1450。

图15示出图示对应于参考图14描述的过程的示例无线功率传输设备的功率控制操作的框图。图15中的框等同于参考图4A或4B描述的对应框。在这种情况下，因为配置数据不包括估计器数据，所以估计器单元412可以使用启动控制参数(例如Fstart)作为估计的操作参数。控制参数限制可以由限制单元1550来实施。使用来自表3的示例配置数据，启动控制参数(以及因此估计的操作参数)可以是50千赫(kHz)的启动频率。在一些实现中，可基于参考电压1508或基于无线功率传输设备的特性来调整所估计的操作参数。限制单元1550可以确保来自逻辑单元418的操作控制参数没有下降低于示例配置数据中指示的30kHz的Flimit。限制单元1550还可以集成避免传送器中过压和过流情况的控制。

图16示出图示与空气油炸锅相关联的示例无线功率接收设备中的过程的示例操作的流程图。为简洁起见，操作被描述为由设备执行。过程1200的操作可由如本文所述的无线功率接收设备来实现。例如，过程1200可由参照图1描述的无线功率接收设备118和负载控制器136以及参照图6描述的无线功率接收设备600来执行。

在框1610处，在配置阶段期间，设备可将配置数据发送到无线功率传输设备。表4示出与空气油炸锅相关联的无线功率接收设备的配置数据的示例。注意，示例配置数据包括估计器数据，但是可能不包括启动控制参数和控制参数限制。表5示出示例估计器数据。

参考K因子(此处表示为小数)可以适当缩放为5位二进制表示。

描述	符号/数据	值
			控制类型	C	2
额定器具电压	Urx	230
			额定器具功率	PRx	550
距接口表面的接收器线圈距离	Zs	10
			接收器线圈匝数	N2	40
接收器线圈自由空气电感	Ls	263
			接收器谐振电容	Cs	100
估计器数据大小	Est_data_size	4(＝8字节)
			用于估计器数据的参考PTx	1，2	1

表4.示例配置数据

表5.示例估计器数据

在配置阶段之后，无线功率接收设备可以进入连接阶段。在框1620处，设备可以确定器具是否开启。如果器具关闭，则该过程可以保持在连接阶段，而不向无线功率传输设备发送反馈信息。备选地或附加地，设备可以发送指示负载状态是空闲或关闭的周期性反馈(例如负载状态＝0)。然而，如果器具开启，则过程可以继续到从框1622开始的功率传递阶段。

框1622和1624图示K因子确定过程1625，其可以在发起功率传递之前或在K因子确定时隙期间执行。在框1622处，无线功率接收设备可发送指示K因子测量请求的消息。如果消息是根据反馈消息格式化的，则反馈消息还可以包括负载状态和负载电压。在框1624处，设备可以执行K因子确定过程。K因子确定过程可以包括在没有电流通过次级线圈时测量跨次级线圈两端的接收电压(称为K因子电压测量)。K因子确定过程可以包括器具将K因子电压测量发送到无线功率传输设备。

在框1630处，设备可将负载状态、负载电压和参考电压发送到无线功率传输设备。无线功率传输设备将使用这些值来确定操作控制参数，并开始传输无线功率以支持负载。在一些实现中，无线功率的传输将与激活负载的设备的负载控制器同步开始。

在框1640处，设备可以接收无线功率并使用它来给负载供电。

在框1645处，设备可以确定负载是否仍然开启或者已经关闭。例如，用户可以关闭马达或改变设置以中断对马达的供电，从而确定负载不再开启。在这种情况下，过程继续到框1660，在框1660中，设备发送指示负载状态是空闲或关闭的反馈信息(例如负载状态＝0)。如果负载仍然开启，则该过程可以继续到框1650。

在框1650处，设备可以确定是否需要附加反馈消息。例如，如果负载状态已经改变或者如果参考电压已经改变，则可能需要附加反馈消息。如果需要附加反馈消息，则该过程可以继续到框1657。在框1657中，设备可以为反馈消息准备报头字段和对应数据。该过程可以继续到框1670。否则，如果在框1650处不需要附加反馈，则该过程可以继续到框1670。在框1670中，设备发送具有负载状态和负载电压的反馈信息。反馈信息还可以包括来自框1657的报头和对应数据(如果生成的话)。

图17示出图示对应于参考图16描述的过程的用于传送无线功率的示例无线功率传输设备中的过程的示例操作的流程图。

在框1710处，设备可检测无线功率接收设备的存在。在框1720处，在配置阶段中，设备可以接收配置数据(例如表3中的示例配置数据)。在传达配置数据之后，无线功率传输设备和无线功率接收设备可以处于连接阶段中。连接阶段可包括无线功率接收设备空闲的时间。移动到功率传递阶段，设备可执行K因子确定过程1725。

框1722和1724示出K因子确定过程1725，其可以在发起功率传递之前或者在K因子确定时隙期间执行。在框1722出，设备可以接收指示K因子测量请求的消息。如果消息是根据反馈消息格式化的，则反馈消息还可以包括负载状态和负载电压。在框1724处，设备可以执行K因子确定过程。K因子确定过程可以包括跨初级线圈施加传送电压。K因子确定过程可包括所述设备从无线功率接收设备接收K因子电压测量。设备可以基于传送电压和K因子电压测量来计算操作K因子。

在框1730处，设备可从无线功率接收设备接收负载状态、负载电压和参考电压。

在框1740处，在功率传递阶段，设备可以基于配置数据来设置操作控制参数。例如，设备可以基于估计器数据、操作K因子和负载状态来确定估计的操作参数。该设备还可以设置参考电压，使得它可以用于正在进行的电压误差的计算。

在框1750处，设备可以接收包括负载状态和负载电压的反馈信息。在一些实现中，反馈信息还可以包括参考电压的变化。

在框1760处，设备可以确定反馈信息中包括的负载状态是否指示负载关闭。例如，当负载状态＝0时，设备可确定负载关闭，且可前进到框1770以停止无线功率传输。此后，设备可以返回到连接阶段，以等待指示负载状态改变的进一步消息。然而，如果在框1760处，设备确定负载状态不是0，则过程可以继续到框1780。

在框1780处，设备可以基于负载电压和参考电压来调节对无线功率的控制。例如，设备可以确定反馈参数来调整操作控制参数，以适应负载电压和参考电压之间的差。在一些实现中，设备可以修改操作控制参数，例如当负载状态或操作K因子已经改变时。例如，设备可以基于改变的负载状态或改变的操作K因子来确定新的估计操作参数。根据所估计的操作参数，设备可以确定操作控制参数，并根据需要基于参考电压对其进行调整。从1780，该过程将循环回到步骤1750。

图18示出图示对应于参考图17描述的过程的示例无线功率传输设备的功率控制操作的框图。图18中的框等同于参考图4A或4B描述的对应框。在这种情况下，因为配置数据402确实包括估计器数据，所以估计器单元412可以使用估计器数据、操作K因子404和负载状态406来确定估计的操作参数。在一些实现中，可基于参考电压408或基于无线功率传输设备的特性来调整所估计的操作参数。

图19示出供无线功率系统中使用的示例设备的框图。在一些实现中，设备1900可为本文中所描述的无线功率传输设备(例如无线功率传输设备102)。在一些实现中，设备1900可为参考图1描述的TX控制器108、参考图3描述的无线功率传输设备300的示例。设备1900可以包括处理器1902(可能包括多个处理器、多个核、多个节点或实现多线程等)。设备1900还可以包括存储器1906。存储器1906可以是系统存储器或本文描述的计算机可读介质的可能实现中的任何一个或多个。设备1900还可以包括总线1911(例如PCI、ISA、PCI-Express、Nubus、/>AXI等)。

设备1900可以包括一个或多个控制器1962，其被配置成管理多个初级或次级线圈(例如线圈阵列1964)。在一些实现中，(一个或多个)控制器1962可以分布在处理器1902、存储器1906和总线1911内。(一个或多个)控制器1962可以执行本文描述的操作中的一些或所有操作。例如，(一个或多个)控制器1962可以是传输控制器，例如参考图1描述的TX控制器108或参照图3描述的TX控制器108。

存储器1906可以包括可由处理器1902执行以实现参考图1-18中描述的实现的功能性的计算机指令。这些功能性中的任何一个可以部分地(或完全地)在硬件中或在处理器1902上实现。例如，可以利用专用集成电路，在处理器1902中实现的逻辑中、在外围装置或卡上的协处理器等来实现该功能性。此外，实现可以包括图19中未图示的更少或附加的组件。处理器1902、存储器1906和(一个或多个)控制器1962可以耦合到总线1911。虽然被图示为耦合到总线1911，但是存储器1906可以耦合到处理器1902。

图1-19和本文描述的操作是意味着帮助理解示例实现的示例，而不应当用于限制潜在实现或限制权利要求的范围。一些实现可以执行附加操作、更少的操作、并行或以不同顺序的操作以及一些不同的操作。

前述公开提供说明和描述，但并不意在穷举或将这些方面限制为所公开的精确形式。可以根据以上公开进行修改和变化，或者可以从所述方面的实践中获得修改和变化。虽然已经根据各种示例描述了本公开的方面，但是来自示例中的任何示例的方面的任何组合也在本公开的范围内。本公开中的示例是出于教学目的而提供的。备选地地，或者除了本文描述的其它示例之外，示例包括以下实现选项的任意组合(作为参考条款)。

条款

条款1.一种由无线功率传输设备执行的方法，包括：获得与无线功率接收设备的可变负载相关联的参考电压、配置数据和负载状态；使用至少部分地基于所述配置数据、所述负载状态和所述参考电压的操作控制参数来发起无线功率到所述无线功率接收设备的传输；在所述无线功率的所述传输期间从所述无线功率接收设备接收反馈信息，所述反馈信息包括由所述无线功率接收设备测量的负载电压，并且还指示对所述负载状态、所述参考电压或两者的改变；以及至少部分基于所述反馈信息来修改所述操作控制参数。

条款2.根据条款1所述的方法，还包括，在发起所述无线功率的所述传输之前：至少部分基于所述配置数据、所述负载状态和所述参考电压来确定估计的操作参数；以及基于所述估计的操作参数来确定所述操作控制参数。

条款3.根据条款2所述的方法，其中，所述配置数据包括启动控制参数；以及其中所述估计的操作参数至少部分基于所述启动控制参数。

条款4.根据条款3所述的方法，其中，所述配置数据还包括控制参数限制，以及其中确定所述估计的操作参数包括确定所述估计的操作参数，使得所述估计的操作参数处于或高于控制参数限制。

条款5.根据条款4所述的方法，其中，所述启动控制参数包括启动频率(Fstart)，并且所述控制参数极限包括频率限制(Flimit)，以及其中所述估计的操作参数是基于所述Fstart和所述参考电压的操作频率，所述操作频率等于或高于所述Flimit。

条款6.根据条款2所述的方法，其中，所述配置数据包括与一个或多个参考负载状态相关联的一个或多个参考控制参数，以及其中所述估计的操作参数基于与匹配所述负载状态的参考负载状态相关联的参考控制参数。

条款7.根据条款2所述的方法，其中，所述配置数据包括与一个或多个参考负载状态相关联的一个或多个参考控制参数的每个组合的参考耦合因子(K因子)，以及其中确定所述估计的操作参数包括：确定所述无线功率接收设备和所述无线功率传输设备之间的操作K因子；基于匹配所述负载状态的特定参考负载状态和匹配或近似所述操作K因子的特定参考K因子，从所述配置数据中选择特定参考控制参数；以及至少部分地基于所述特定参考控制参数来所述确定估计的操作参数。

条款8.根据条款7所述的方法，还包括当所述操作K因子在两个或更多个对应参考K因子之间时，基于两个或更多个参考控制参数的插值来确定所述估计的操作参数。

条款9.根据条款7-8中的任一项所述的方法，其中，确定所述操作K因子包括：将第一电压施加到所述无线功率传输设备的初级线圈，以在次级线圈中没有电流时在所述无线功率接收设备的次级线圈中感应第二电压；从所述无线功率接收设备接收指示所述次级线圈中感应的第二电压的消息；至少部分地基于所述第二电压和所述第一电压的比来确定操作K因子。

条款10.根据条款9所述的方法，其中，所述配置数据还包括所述次级线圈中的接收器线圈匝数，以及其中确定所述操作K因子还包括基于第一操作数和第二操作数的乘法来计算所述操作K因子，其中所述第一操作数是所述第二电压除以所述接收器线圈匝数，并且其中所述第二操作数是所述初级线圈中传送器线圈匝数除以所述第一电压。

条款11.根据条款2-10中的任一项所述的方法，其中，所述估计的操作参数包括操作频率。

条款12.根据条款2-11中的任一项所述的方法，还包括在所述无线功率的所述传输期间：基于对所述负载状态、所述参考电压或两者的所述改变来修改所述估计的操作参数；以及基于修改的估计操作控制参数和所述参考电压来修改所述操作控制参数。

条款13.根据条款1-12中的任一项所述的方法，其中，接收所述反馈信息包括：在一个或多个对应反馈时隙期间从所述无线功率接收设备接收一个或多个反馈消息，每个反馈消息至少包括指示所述负载状态的负载状态字段和指示由所述无线功率接收设备测量的所述负载电压的负载电压字段。

条款14.根据条款13所述的方法，其中，所述一个或多个反馈消息包括用于指示由以下组成的组中的至少一个成员的其它数据字段：与所述可变负载的所述负载状态相关联的所述参考电压，在次级线圈处测量的用于确定操作K因子的电压，故障状况，以及由所述无线功率接收设备检测到的外来物体的指示。

条款15.根条款14所述的方法，其中，所述一个或多个反馈消息包括指示填充在其它数据字段中的数据类型的报头字段。

条款16.根据条款13至15中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个对应反馈时隙在所述无线功率的所述传输期间以规则的间隔出现。

条款17.根据条款16所述的方法，其中，所述规则间隔处于对应于交流(AC)干线电压的过零事件。

条款18.根据条款13-17中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个反馈消息包括校验和字段。

条款19.根据条款13-18中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个反馈消息在长度中均为四个字节，并且以与每个字段相关联的固定位长度进行格式化。

条款20.根据条款1至19中的任一项所述的方法，还包括：管理所述无线功率的所述传输，使得当交流(AC)干线电压等于零伏时，修改操作控制参数导致相对于同步事件发生对所述无线功率的传输的改变。

条款21.根据条款1至20中的任一项所述的方法，还包括：在经由所述无线功率传输设备的初级线圈传送所述无线功率之前，经由所述无线功率传输设备的通信线圈接收第一消息中的所述配置数据。

条款22.根据权利要求1-21中的任一项所述的方法，其中，所述配置数据包括：指示所述无线功率接收设备的控制类型的控制指示符，额定器具电压的指示，额定器具功率的指示，离所述无线功率接收设备的次级线圈和所述无线功率接收设备的接口表面的距离的指示，与所述次级线圈相关联的接收器线圈匝数，所述次级线圈的自由空气电感的指示，所述次级线圈的谐振电容的指示，以及估计器数据大小字段。

条款23.根据条款22所述的方法，其中，所述配置数据还包括：当估计器数据大小字段等于零时：启动频率(Fstart)和频率限制(Flimit)，以及当估计器数据大小字段是非零值时：基于非零值的估计器数据记录的数量，每个估计器数据记录包括与参考负载状态相关联的参考控制参数。

条款24.根据条款23所述的方法，其中，所述配置数据还包括：当所述估计器数据大小字段为非零值时：用于确定估计器数据记录的数量的参考无线功率传输设备的指示。

条款25.根据条款1至24中的任一项所述的方法，还包括：确定所述反馈信息包括指示所述负载状态是空闲或关闭的负载状态值；以及中断所述无线功率的所述传输。

条款26.一种由无线功率接收设备执行的方法，包括：将与无线功率接收设备的可变负载相关联的参考电压、配置数据和负载状态传送到无线功率传输设备；从所述无线功率传输设备接收无线功率，所述无线功率至少部分地基于所述配置数据、所述负载状态和所述参考电压；在所述无线功率的接收期间向所述无线功率传输设备传送反馈信息，所述反馈信息包括由所述无线功率接收设备测量的负载电压，并且还指示对所述负载状态、所述参考电压或两者的改变。

条款27.根据条款26所述的方法，其中，所述反馈信息使所述无线功率传输设备修改与所述无线功率相关联的操作控制参数。

条款28.根据条款27所述的方法，其中，所述配置数据包括启动控制参数，以及其中接收具有基于所述启动控制参数的操作频率的所述无线功率。

条款29.根据条款28所述的方法，其中，所述配置数据还包括控制参数限制，其中所述启动控制参数包括启动频率(Fstart)，并且所述控制参数极限包括频率限制(Flimit)，以及其中所述估计的操作参数是基于所述Fstart和所述参考电压的操作频率，所述操作频率等于或高于Flimit。

条款30.根据条款27所述的方法，其中，所述配置数据包括与一个或多个参考负载状态相关联的一个或多个参考控制参数，以及其中使用基于与匹配所述负载状态的参考负载状态相关联的参考控制参数的所述操作控制参数来接收所述无线功率。

条款31.根据条款27所述的方法，其中，所述配置数据包括与一个或多个参考负载状态相关联的一个或多个参考控制参数的每个组合的参考耦合因子(K因子)，以及其中，接收具有基于所述无线功率接收设备和所述无线功率传输设备之间的操作K因子的操作控制参数的所述无线功率，所述操作K因子与配置数据的特定参考耦合因子相关联。

条款32.根据条款31所述的方法，还包括：当所述无线功率接收设备的次级线圈中没有电流时，基于施加到所述无线功率传输设备的初级线圈的第一电压，测量在所述次级线圈中感应的第二电压；向所述无线功率传输设备传送指示在所述次级线圈中测量的所述第二电压的消息，其中所述操作K因子至少部分地基于所述第二电压与所述第一电压的比。

条款33.根据条款32所述的方法，其中，所述配置数据还包括所述次级线圈中的接收器线圈匝数，以及其中所述操作K因子基于第一操作数和第二操作数的乘法，其中所述第一操作数是第二电压除以所述接收器线圈匝数，并且其中所述第二操作数是所述初级线圈中传送器线圈匝数除以所述第一电压。

条款34.根据条款26-33中的任一项所述的方法，其中，传送所述反馈信息包括：在一个或多个对应反馈时隙期间将一个或多个反馈消息传送到所述无线功率传输设备，每个反馈消息至少包括指示所述负载状态的负载状态字段和指示由所述无线功率接收设备测量的负载电压的负载电压字段。

条款35.根据条款34所述的方法，其中，所述一个或多个反馈消息包括用于指示由以下组成的组中的至少一个成员的其它数据字段：与所述可变负载的所述负载状态相关联的所述参考电压，在所述次级线圈处测量的用于确定操作K因子的电压，故障状况，以及由所述无线功率接收设备检测到的外来物体的指示。

条款36.根据条款35所述的方法，其中，所述一个或多个反馈消息包括指示填充在其它数据字段中的数据类型的报头字段。

条款37.根据条款34至36中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个对应反馈时隙在所述无线功率传输期间以规则的间隔出现。

条款38.根据条款37所述的方法，其中，所述规则间隔处于对应于交流(AC)干线电压的过零事件。

条款39.根据条款34-38中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个反馈消息包括校验和字段。

条款40.根据条款34-39中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个反馈消息在长度中均为四个字节，并且以与每个字段相关联的固定位长度进行格式化。

条款41.根据条款26-40中的任一项所述的方法，还包括：管理所述无线功率的接收，使得相对于同步事件发生对所述无线功率的所述接收的改变。

条款42.根据条款26-41中的任一项所述的方法，其中，所述配置数据包括：指示所述无线功率接收设备的控制类型的控制指示符，额定器具电压的指示，额定器具功率的指示，离所述无线功率接收设备的次级线圈和所述无线功率接收设备的接口表面的距离的指示，与所述次级线圈相关联的接收器线圈匝数，所述次级线圈的自由空气电感的指示，所述次级线圈的谐振电容的指示，以及估计器数据大小字段。

条款43.根据条款42所述的方法，其中，所述配置数据还包括：当所述估计器数据大小字段等于零时：启动频率(Fstart)和频率限制(Flimit)，以及当所述估计器数据大小字段是非零值时：基于非零值的估计器数据记录的数量，每个估计器数据记录包括与参考负载状态相关联的参考控制参数。

条款44.根据条款43所述的方法，其中，所述配置数据还包括：当所述估计器数据大小字段为非零值时：用于确定估计器数据记录的所述数量的参考无线功率传输设备的指示。

条款45.根据条款26-44中的任一项所述的方法，还包括：确定所述可变负载是空闲的或者关闭的；以及传送具有指示负载状态是空闲或关闭的负载状态值的所述反馈信息，以使无线功率传输设备中断所述无线功率的传输。

条款46.一种无线功率传输设备，其配置成执行条款1到25所述的方法中的任一种方法。

条款47.一种无线功率接收设备，其配置成执行条款26-45中任一项所述的方法中的任一种方法。

本公开中描述的主题的另一个创新方面可以被实现为其中存储有指令的计算机可读介质，所述指令当由处理器执行时使得处理器执行上述功能中的任何一个。

本公开中描述的主题的另一创新方面可以被实现为具有用于实现上述功能中的任何一个的部件的系统。

本公开中描述的主题的另一创新方面可以被实现为具有一个或多个处理器的设备，所述一个或多个处理器被配置成执行来自上述方法中的任何一种的一个或多个操作。

如本文所使用的，涉及项目列表中的“……中的至少一个”或“……中的一个或多个”的短语是指这些项目的任何组合，包括单个成员。例如，“下列中的至少一个：a、b或c”意在涵盖以下可能性：仅a、仅b、仅c、a和b的组合、a和c的组合、b和c的组合以及a和b和c的组合。

结合本文所公开的实现而描述的各种说明性组件、逻辑、逻辑块、模块、电路、操作和算法过程可实现为电子硬件、固件、软件或硬件、固件或软件的组合，包含本说明书中所公开的结构及其结构等效物。硬件、固件和软件的可互换性通常已经按照功能性进行描述，并且在上述各种说明性组件、块、模块、电路和过程中进行了说明。这样的功能性是在硬件、固件还是软件中实现取决于特定应用和施加在整个系统上的设计约束。

可利用通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置(PLD)、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合来实现或执行用来实现结合本文中所公开的方面而描述的各种说明性组件、逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理设备。通用处理器可以是微处理器或任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实现为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合，多个微处理器的组合，结合DSP核的一个或多个微处理器的组合，或任何其它这样的配置。在一些实现中，特定的过程、操作和方法可以由特定于给定功能的电路系统来执行。

如上所述，在一些方面中，本说明书中描述的主题的实现可以实现为软件。例如，本文公开的组件的各种功能，或者本文公开的方法、操作、过程或算法的各种块或步骤可以被实现为一个或多个计算机程序的一个或多个模块。这样的计算机程序可以包括编码在一个或多个有形的处理器或计算机可读存储介质上的非瞬态处理器或计算机可执行指令，以供由包括本文描述的装置的组件的数据处理设备执行或控制其操作。作为示例而非限制，这样的存储介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置，磁盘存储装置或其它磁存储装置，或可用于以指令或数据结构的形式存储程序代码的任何其它介质。上述组合也应包括在存储介质的范围内。

对本公开中描述的实现的各种修改对于本领域普通技术人员是显而易见的，并且在不脱离本公开的范围的情况下，本文定义的一般原理可以应用于其它实现。因此，权利要求不意在限于本文所示的实现，而是要符合与本文所公开的本公开，原理和新颖特征一致的最宽范围。

另外，本说明书中在单独实现的上下文中描述的各种特征也可以在单个实现中组合实现。相反，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以在多个实现中单独地或以任何合适的子组合来实现。因此，尽管特征可以在上面被描述为以特定组合的方式起作用，并且甚至最初被如此要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中删除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。

类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘操作，但是这不应被理解为要求以所示的特定顺序或按顺序执行这样的操作，或者执行所有图示的操作，以实现期望的结果。此外，附图可以以流程图或流程简图的形式示意性地描绘一个或多个示例过程。然而，未描绘的其它操作可并入示意性图示的示例过程中。例如，可以在所图示的操作中的任何操作之前，之后，同时或之间执行一个或多个附加操作。在一些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实现中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实现中都需要这样的分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中或封装到多个软件产品中。

Claims (47)

1.一种由无线功率传输设备执行的方法，包括：

获得与无线功率接收设备的可变负载相关联的参考电压、配置数据和负载状态；

使用至少部分地基于所述配置数据、所述负载状态和所述参考电压的操作控制参数来发起无线功率到所述无线功率接收设备的传输；

在所述无线功率的所述传输期间从所述无线功率接收设备接收反馈信息，所述反馈信息包括由所述无线功率接收设备测量的负载电压，并且还指示对所述负载状态、所述参考电压或两者的改变；以及

至少部分基于所述反馈信息来修改所述操作控制参数。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括，在发起所述无线功率的所述传输之前：

至少部分基于所述配置数据、所述负载状态和所述参考电压来确定估计的操作参数；以及

基于所述估计的操作参数来确定所述操作控制参数。

3.根据权利要求2所述的方法，

其中，所述配置数据包括启动控制参数；以及

其中所述估计的操作参数至少部分基于所述启动控制参数。

4.根据权利要求3所述的方法，

其中，所述配置数据还包括控制参数限制，以及

其中确定所述估计的操作参数包括确定所述估计的操作参数，使得所述估计的操作参数处于或高于控制参数限制。

5.根据权利要求4所述的方法，

其中，所述启动控制参数包括启动频率(Fstart)，并且所述控制参数极限包括频率限制(Flimit)，以及

其中所述估计的操作参数是基于所述Fstart和所述参考电压的操作频率，所述操作频率等于或高于所述Flimit。

6.根据权利要求2所述的方法，

其中，所述配置数据包括与一个或多个参考负载状态相关联的一个或多个参考控制参数，以及

其中所述估计的操作参数基于与匹配所述负载状态的参考负载状态相关联的参考控制参数。

7.根据权利要求2所述的方法，

其中，所述配置数据包括与一个或多个参考负载状态相关联的一个或多个参考控制参数的每个组合的参考耦合因子(K因子)，以及

其中确定所述估计的操作参数包括：

确定所述无线功率接收设备和所述无线功率传输设备之间的操作K因子；

基于匹配所述负载状态的特定参考负载状态和匹配或近似所述操作K因子的特定参考K因子，从所述配置数据中选择特定参考控制参数；以及

至少部分地基于所述特定参考控制参数来所述确定估计的操作参数。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括当所述操作K因子在两个或更多个对应参考K因子之间时，基于两个或更多个参考控制参数的插值来确定所述估计的操作参数。

9.根据权利要求7-8中的任一项所述的方法，其中，确定所述操作K因子包括：

将第一电压施加到所述无线功率传输设备的初级线圈，以在次级线圈中没有电流时在所述无线功率接收设备的次级线圈中感应第二电压；

从所述无线功率接收设备接收指示所述次级线圈中感应的第二电压的消息；

至少部分地基于所述第二电压和所述第一电压的比来确定操作K因子。

10.根据权利要求9所述的方法，

其中，所述配置数据还包括所述次级线圈中的接收器线圈匝数，以及

其中确定所述操作K因子还包括基于第一操作数和第二操作数的乘法来计算所述操作K因子，其中所述第一操作数是所述第二电压除以所述接收器线圈匝数，并且其中所述第二操作数是所述初级线圈中传送器线圈匝数除以所述第一电压。

11.根据权利要求2-10中的任一项所述的方法，其中，所述估计的操作参数包括操作频率。

12.根据权利要求2-11中的任一项所述的方法，还包括在所述无线功率的所述传输期间：

基于对所述负载状态、所述参考电压或两者的所述改变来修改所述估计的操作参数；以及

基于修改的估计操作控制参数和所述参考电压来修改所述操作控制参数。

13.根据权利要求1-12中的任一项所述的方法，其中，接收所述反馈信息包括：

在一个或多个对应反馈时隙期间从所述无线功率接收设备接收一个或多个反馈消息，每个反馈消息至少包括指示所述负载状态的负载状态字段和指示由所述无线功率接收设备测量的所述负载电压的负载电压字段。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述一个或多个反馈消息包括用于指示由以下组成的组中的至少一个成员的其它数据字段与所述可变负载的所述负载状态相关联的所述参考电压，

在次级线圈处测量的用于确定操作K因子的电压，

故障状况，以及

由所述无线功率接收设备检测到的外来物体的指示。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述一个或多个反馈消息包括指示填充在其它数据字段中的数据类型的报头字段。

16.根据权利要求13至15中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个对应反馈时隙在所述无线功率的所述传输期间以规则的间隔出现。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述规则间隔处于对应于交流(AC)干线电压的过零事件。

18.根据权利要求13-17中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个反馈消息包括校验和字段。

19.根据权利要求13-18中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个反馈消息在长度中均为四个字节，并且以与每个字段相关联的固定位长度进行格式化。

20.根据权利要求1至19中的任一项所述的方法，还包括：

管理所述无线功率的所述传输，使得当交流(AC)干线电压等于零伏时，修改操作控制参数导致相对于同步事件发生对所述无线功率的传输的改变。

21.根据权利要求1至20中的任一项所述的方法，还包括：

在经由所述无线功率传输设备的初级线圈传输所述无线功率之前，经由所述无线功率传输设备的通信线圈接收第一消息中的所述配置数据。

22.根据权利要求1-21中的任一项所述的方法，其中，所述配置数据包括：

指示所述无线功率接收设备的控制类型的控制指示符，

额定器具电压的指示，

额定器具功率的指示，

离所述无线功率接收设备的次级线圈和所述无线功率接收设备的接口表面的距离的指示，

与所述次级线圈相关联的接收器线圈匝数，

所述次级线圈的自由空气电感的指示，

所述次级线圈的谐振电容的指示，以及

估计器数据大小字段。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述配置数据还包括：

当估计器数据大小字段等于零时：启动频率(Fstart)和频率限制(Flimit)，以及

当估计器数据大小字段是非零值时：基于非零值的估计器数据记录的数量，每个估计器数据记录包括与参考负载状态相关联的参考控制参数。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述配置数据还包括：

当所述估计器数据大小字段为非零值时：用于确定估计器数据记录的数量的参考无线功率传输设备的指示。

25.根据权利要求1至24中的任一项所述的方法，还包括：

确定所述反馈信息包括指示所述负载状态是空闲或关闭的负载状态值；以及

中断所述无线功率的所述传输。

26.一种由无线功率接收设备执行的方法，包括：

将与无线功率接收设备的可变负载相关联的参考电压、配置数据和负载状态传送到无线功率传输设备；

从所述无线功率传输设备接收无线功率，所述无线功率至少部分地基于所述配置数据、所述负载状态和所述参考电压；

在所述无线功率的接收期间向所述无线功率传输设备传送反馈信息，所述反馈信息包括由所述无线功率接收设备测量的负载电压，并且还指示对所述负载状态、所述参考电压或两者的改变。

27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述反馈信息使所述无线功率传输设备修改与所述无线功率相关联的操作控制参数。

28.根据权利要求27所述的方法，

其中，所述配置数据包括启动控制参数，以及

其中接收具有基于所述启动控制参数的操作频率的所述无线功率。

29.根据权利要求28所述的方法，

其中，所述配置数据还包括控制参数限制，

其中所述启动控制参数包括启动频率(Fstart)，并且所述控制参数极限包括频率限制(Flimit)，以及

其中所述估计的操作参数是基于所述Fstart和所述参考电压的操作频率，所述操作频率等于或高于Flimit。

30.根据权利要求27所述的方法，

其中，所述配置数据包括与一个或多个参考负载状态相关联的一个或多个参考控制参数，以及

其中使用基于与匹配所述负载状态的参考负载状态相关联的参考控制参数的所述操作控制参数来接收所述无线功率。

31.根据权利要求27所述的方法，

其中，所述配置数据包括与一个或多个参考负载状态相关联的一个或多个参考控制参数的每个组合的参考耦合因子(K因子)，以及

其中，接收具有基于所述无线功率接收设备和所述无线功率传输设备之间的操作K因子的操作控制参数的所述无线功率，所述操作K因子与配置数据的特定参考耦合因子相关联。

32.根据权利要求31所述的方法，还包括：

当所述无线功率接收设备的次级线圈中没有电流时，基于施加到所述无线功率传输设备的初级线圈的第一电压，测量在所述次级线圈中感应的第二电压；

向所述无线功率传输设备传送指示在所述次级线圈中测量的所述第二电压的消息，其中所述操作K因子至少部分地基于所述第二电压与所述第一电压的比。

33.根据权利要求32所述的方法，

其中，所述配置数据还包括所述次级线圈中的接收器线圈匝数，以及

其中所述操作K因子基于第一操作数和第二操作数的乘法，其中所述第一操作数是第二电压除以所述接收器线圈匝数，并且其中所述第二操作数是所述初级线圈中传送器线圈匝数除以所述第一电压。

34.根据权利要求26-33中的任一项所述的方法，其中，传送所述反馈信息包括：

在一个或多个对应反馈时隙期间将一个或多个反馈消息传送到所述无线功率传输设备，每个反馈消息至少包括指示所述负载状态的负载状态字段和指示由所述无线功率接收设备测量的负载电压的负载电压字段。

35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述一个或多个反馈消息包括用于指示由以下组成的组中的至少一个成员的其它数据字段与所述可变负载的所述负载状态相关联的所述参考电压，

在所述次级线圈处测量的用于确定操作K因子的电压，

故障状况，以及

由所述无线功率接收设备检测到的外来物体的指示。

36.根据权利要求35所述的方法，其中，所述一个或多个反馈消息包括指示填充在其它数据字段中的数据类型的报头字段。

37.根据权利要求34至36中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个对应反馈时隙在所述无线功率传输期间以规则的间隔出现。

38.根据权利要求37所述的方法，其中，所述规则间隔处于对应于交流(AC)干线电压的过零事件。

39.根据权利要求34-38中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个反馈消息包括校验和字段。

40.根据权利要求34-39中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个反馈消息在长度中均为四个字节，并且以与每个字段相关联的固定位长度进行格式化。

41.根据权利要求26-40中的任一项所述的方法，还包括：

管理所述无线功率的接收，使得相对于同步事件发生对所述无线功率的所述接收的改变。

42.根据权利要求26-41中的任一项所述的方法，其中，所述配置数据包括：

指示所述无线功率接收设备的控制类型的控制指示符，

额定器具电压的指示，

额定器具功率的指示，

离所述无线功率接收设备的次级线圈和所述无线功率接收设备的接口表面的距离的指示，

与所述次级线圈相关联的接收器线圈匝数，

所述次级线圈的自由空气电感的指示，

所述次级线圈的谐振电容的指示，以及

估计器数据大小字段。

43.根据权利要求42所述的方法，其中，所述配置数据还包括：

当所述估计器数据大小字段等于零时：启动频率(Fstart)和频率限制(Flimit)，以及

当所述估计器数据大小字段是非零值时：基于非零值的估计器数据记录的数量，每个估计器数据记录包括与参考负载状态相关联的参考控制参数。

44.根据权利要求43所述的方法，其中，所述配置数据还包括：

当所述估计器数据大小字段为非零值时：用于确定估计器数据记录的所述数量的参考无线功率传输设备的指示。

45.根据权利要求26-44中的任一项所述的方法，还包括：

确定所述可变负载是空闲的或者关闭的；以及

传送具有指示负载状态是空闲或关闭的负载状态值的所述反馈信息，以使无线功率传输设备中断所述无线功率的传输。

46.一种无线功率传输设备，其配置成执行权利要求1到25所述的方法中的任一种方法。

47.一种无线功率接收设备，其配置成执行权利要求26-45中任一项所述的方法中的任一种方法。