ES2941645T3 - Dispositivo y método para realizar la corrección de potencia en un sistema de transmisión de potencia inalámbrica - Google Patents

Dispositivo y método para realizar la corrección de potencia en un sistema de transmisión de potencia inalámbrica Download PDF

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Abstract

Un dispositivo inalámbrico de transmisión de energía según una realización de la presente invención comprende: una unidad de conversión de energía configurada para transmitir, a un dispositivo inalámbrico de recepción de energía, energía inalámbrica generada sobre la base del acoplamiento magnético, en una fase de transferencia de energía; y una unidad de comunicación/control que recibe, desde el dispositivo inalámbrico de recepción de energía que opera en un primer punto de operación, un primer paquete de energía recibido en el primer punto de operación asociado con la corrección de energía y un segundo paquete de energía recibido en el primer punto de operación para configurar un primer curva de corrección de energía sobre la base del primer paquete de energía recibido en el primer punto de operación y el segundo paquete de energía recibido en el primer punto de operación, y recepción, desde el dispositivo inalámbrico de recepción de energía que opera en un segundo punto de operación, (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo y método para realizar la corrección de potencia en un sistema de transmisión de potencia inalámbrica
Antecedentes de la descripción
Campo de la descripción
La presente descripción se refiere a carga inalámbrica y, más particularmente, a un aparato y un método para realizar la calibración de potencia en un sistema de transferencia de potencia inalámbrica.
Técnica relacionada
La tecnología de transferencia (o transmisión) de potencia inalámbrica corresponde a una tecnología que puede transferir (o transmitir) potencia de manera inalámbrica entre una fuente de potencia y un dispositivo electrónico. Por ejemplo, permitiendo que la batería de un dispositivo inalámbrico, tal como un teléfono inteligente o una tableta, etc., se recargue simplemente cargando el dispositivo inalámbrico en una plataforma de carga inalámbrica, la técnica de transferencia de potencia inalámbrica puede proporcionar una movilidad, comodidad y seguridad más sobresalientes en comparación con el entorno de carga por cable convencional, que utiliza un conector de carga por cable. Además de la carga inalámbrica de dispositivos inalámbricos, la técnica de transferencia de potencia inalámbrica está llamando la atención como reemplazo del entorno de transferencia de potencia por cable convencional en diversos campos, tales como vehículos eléctricos, auriculares Bluetooth, gafas 3D, diversos dispositivos que se pueden llevar puestos, aparatos electrodomésticos, muebles, instalaciones subterráneas, edificios, equipos médicos, robots, ocio, etc.
El método de transferencia (o transmisión) de potencia inalámbrica también se conoce como método de transferencia de potencia sin contacto, método de transferencia de potencia sin punto de contacto o método de carga inalámbrica. Un sistema de transferencia de potencia inalámbrica puede estar configurado con un transmisor de potencia inalámbrica que suministra energía eléctrica usando un método de transferencia de potencia inalámbrica y un receptor de potencia inalámbrica que recibe la energía eléctrica que se suministra por el transmisor de potencia inalámbrica y suministrar la energía eléctrica de recepción a un receptor, tal como una celda de batería, etc.
La técnica de transferencia de potencia inalámbrica incluye diversos métodos, tales como un método de transferencia de potencia usando acoplamiento magnético, un método de transferencia de potencia usando radiofrecuencia (RF), un método de transferencia de potencia usando microondas y un método de transferencia de potencia usando ultrasonidos (u ondas ultrasónicas). El método que se basa en el acoplamiento magnético se clasifica como método de inducción magnética y método de resonancia magnética. El método de inducción magnética corresponde a un método que transmite potencia usando corrientes eléctricas que se inducen a la bobina del receptor por un campo magnético, que se genera a partir de una celda de batería de bobina del transmisor, de acuerdo con un acoplamiento electromagnético entre una bobina de transmisión y una bobina de recepción. El método de resonancia magnética es similar al método de inducción magnética en que utiliza un campo magnético. Sin embargo, el método de resonancia magnética es diferente del método de inducción magnética en que la potencia se transmite debido a una concentración de campos magnéticos tanto en el extremo de transmisión como en el extremo de recepción, lo que se causa por la resonancia generada.
El transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica incluyen varios componentes de circuito en los mismos y configuran dispositivos independientes, pero dado que la potencia inalámbrica se transmite entre los mismos mediante acoplamiento magnético, el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica configuran un único sistema de transferencia de potencia inalámbrica. Sin embargo, puede haber un error entre la potencia transmitida y la potencia de recepción debido a un cambio en el acoplamiento magnético en base a los entornos de uso reales del transmisor (Tx) y del receptor (Rx) (magnitudes, frecuencias y ciclos de trabajo de las señales aplicadas al sistema de transferencia de potencia inalámbrica, distancias/alineación de posición entre el transmisor y el receptor, etc.). Tal error puede ser un obstáculo para la detección de objetos extraños (FOD) elaborada.
Por lo tanto, existe la necesidad de un método para calibrar la potencia transmitida y la potencia de recepción reflejando las características únicas del sistema de transferencia de potencia inalámbrica y los cambios en un entorno de uso real y realizando una FOD más elaborada en base a ello.
El documento EP 2 909 917 A1 describe un sistema de transferencia de potencia inductiva de acuerdo con el estándar de transferencia de potencia inalámbrica Qi. En el mismo, se proporciona un calibrador para realizar una calibración de pérdida de potencia con el fin de determinar la relación esperada entre las indicaciones de potencia recibida y las indicaciones de potencia transmitida. Para la calibración en diferentes subfases o submodos, el calibrador realiza una calibración de pérdida de potencia en donde se realizan valores de compensación para un primer conjunto o intervalo de niveles de potencia. A este bajo nivel de potencia, se puede utilizar una relación por defecto o nominal esperada para detectar si se experimenta una pérdida de potencia inaceptable no contabilizada. En base a esta primera operación de calibración, el calibrador puede proceder a adaptar la relación esperada para proporcionar una indicación más precisa de la relación entre las indicaciones de potencia transmitida y las indicaciones de potencia recibida. El calibrador puede entonces proceder a realizar una segunda operación de calibración de pérdida de potencia para un segundo conjunto o intervalo de niveles de potencia. Durante esta segunda operación de calibración, el detector continúa monitorizando las pérdidas de potencia parásitas que son inaceptablemente altas usando la relación esperada que resultó de la primera operación de calibración.
Compendio de la descripción
La presente descripción proporciona un aparato y un método para realizar la calibración de potencia en un sistema de transferencia de potencia inalámbrica.
La presente descripción también proporciona un aparato y un método para calibrar de manera adaptativa la potencia en respuesta a un cambio de carga y realizar la detección de objetos extraños (FOD).
La presente descripción también proporciona un aparato y un método para calibrar de manera adaptativa la potencia en respuesta a un cambio en el acoplamiento magnético entre un transmisor de potencia inalámbrica y un receptor de potencia inalámbrica y realizar la FOD.
Los objetos técnicos a ser logrados por la presente descripción no se limitan a los objetos técnicos antes mencionados, y otros objetos técnicos no descritos anteriormente se pueden entender evidentemente por una persona que tenga experiencia ordinaria en la técnica a la que pertenece la presente descripción a partir de la siguiente descripción.
En un aspecto, un transmisor de potencia inalámbrica según la presente invención se expone en la reivindicación 1.
En otro aspecto, un receptor de potencia inalámbrica según la presente invención se expone en la reivindicación 4.
En otro aspecto, un transmisor de potencia inalámbrica incluye: una unidad de conversión de potencia configurada para transmitir, a un receptor de potencia inalámbrica, potencia inalámbrica generada en base al acoplamiento magnético en una fase de transferencia de potencia; y una unidad de comunicación/control configurada para recibir, desde el receptor de potencia inalámbrica que opera en un primer punto operativo, un primer paquete de potencia recibida del primer punto operativo y un segundo paquete de potencia recibida del primer punto operativo relacionado con la calibración de potencia y construir un primera curva de calibración de potencia en base al primer paquete de potencia recibida del primer punto operativo y el segundo paquete de potencia recibida del primer punto operativo y configurado para recibir, desde el receptor de potencia inalámbrica que opera en un segundo punto operativo, un primer paquete de potencia recibida del segundo punto operativo y un segundo paquete de potencia recibida del segundo punto operativo relacionado con la calibración de potencia y construir una segunda curva de calibración de potencia en base al primer paquete de potencia recibida del segundo punto de operación y el segundo paquete de potencia recibida del segundo punto de operación.
En otro aspecto, un receptor de potencia inalámbrica incluye: una unidad de conversión de potencia configurada para recibir, desde un transmisor de potencia inalámbrica, potencia inalámbrica generada en base al acoplamiento magnético en una fase de transferencia de potencia; y una unidad de comunicación/control configurada para operar en un primer punto operativo y para transmitir, al transmisor de potencia inalámbrica, un primer paquete de potencia recibida del primer punto operativo y un segundo paquete de potencia recibida del primer punto operativo relacionado con la calibración de potencia y configurado para transmitir, al transmisor de potencia inalámbrica, un primer paquete de potencia recibida de un segundo punto operativo y un segundo paquete de potencia recibida del segundo punto operativo relacionado con la calibración de potencia cuando una potencia operativa se conmuta desde el primer punto operativo al segundo punto operativo punto.
Otros asuntos específicos de la presente descripción se incluyen en la descripción detallada y los dibujos.
Efectos ventajosos
La potencia de transmisión y la potencia de recepción se calibran respondiendo de manera adaptativa a un entorno de carga inalámbrica recientemente cambiado y se detecta la pérdida de potencia en base al mismo, permitiendo así una FOD más sofisticada.
Los efectos según la presente descripción no están limitados por los contenidos ejemplificados anteriormente, y se incluyen efectos más diversos en la presente descripción.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es un diagrama de bloques de un sistema de potencia inalámbrica (10) según una realización ejemplar de la presente descripción.
La FIG. 2 es un diagrama de bloques de un sistema de potencia inalámbrica (10) según otra realización ejemplar de la presente descripción.
La FIG. 3A muestra una realización ejemplar de diversos dispositivos electrónicos que adoptan un sistema de transferencia de potencia inalámbrica.
La FIG. 3B muestra un ejemplo de NDEF de WPC en un sistema de transferencia de potencia inalámbrica. La FIG. 4A es un diagrama de bloques de un sistema de transferencia de potencia inalámbrica según otra realización ejemplar de la presente descripción.
La FIG. 4B es un diagrama que ilustra un ejemplo de una arquitectura de comunicación Bluetooth a la que se puede aplicar una realización según la presente descripción.
La FIG. 4C es un diagrama de bloques que ilustra un sistema de transferencia de potencia inalámbrica que usa comunicación de BLE según un ejemplo.
La FIG. 4D es un diagrama de bloques que ilustra un sistema de transferencia de potencia inalámbrica que usa comunicación de BLE según otro ejemplo.
La FIG. 5 es un diagrama de transición de estado para describir un procedimiento de transferencia de potencia inalámbrica.
La FIG. 6 muestra un método de control de potencia según una realización ejemplar de la presente descripción. La FIG. 7 es un diagrama de bloques de un transmisor de potencia inalámbrica según otra realización ejemplar de la presente descripción.
La FIG. 8 muestra un receptor de potencia inalámbrica según otra realización ejemplar de la presente descripción.
La FIG. 9 muestra una estructura de trama de comunicación según una realización ejemplar de la presente descripción.
La FIG. 10 es una estructura de un patrón de sincronización según una realización ejemplar de la presente descripción.
La FIG. 11 muestra los estados de operación de un transmisor de potencia inalámbrica y un receptor de potencia inalámbrica en un modo compartido según una realización ejemplar de la presente descripción.
La FIG. 12 es un diagrama de bloques que muestra un formato de certificado de carga inalámbrica según una realización ejemplar de la presente descripción.
La FIG. 13 es una estructura de paquete de capacidad de un transmisor de potencia inalámbrica según una realización ejemplar de la presente descripción.
La FIG. 14 es una estructura de paquete de configuración de un receptor de potencia inalámbrica según una realización ejemplar de la presente descripción.
La FIG. 15 muestra un flujo de datos a nivel de aplicación entre un transmisor de potencia inalámbrica y un receptor de potencia inalámbrica según un ejemplo.
La FIG. 16 es un diagrama de flujo que ilustra un método de realización de calibración de potencia y la detección de objetos extraños (FOD) según un ejemplo fuera del alcance de la invención.
La FIG. 17 es un formato de un paquete de potencia recibida según un ejemplo.
La FIG. 18 es una característica de transferencia de potencia o curva de calibración según una realización. La FIG. 19 es una característica de transferencia de potencia o curva de calibración según otra realización. La FIG. 20 es un diagrama de flujo que ilustra un método de detección de objetos extraños según una realización.
La FIG. 21 es un diagrama de flujo que ilustra un método de realización de calibración de potencia y detección de objetos extraños (FOD) según otra realización.
La FIG. 22 es un diagrama de flujo que ilustra un método de calibración de potencia en base a un cambio en el acoplamiento según una realización.
La FIG. 23 es un diagrama de flujo que ilustra un método de calibración de potencia en base a un cambio en el acoplamiento según otra realización.
La FIG. 24 muestra el formato de un paquete de repetición de ping según un ejemplo.
La FIG. 25 es un diagrama de flujo que ilustra un método de realización de calibración de potencia y la FOD según un ejemplo fuera del alcance de la invención.
La FIG. 26 es un diagrama de flujo que ilustra un método de calibración de potencia en base a la inserción de objetos extraños o un cambio en el acoplamiento según una realización.
La FIG. 27 es un diagrama de flujo que ilustra un método de calibración de potencia en base a un cambio en el acoplamiento o la inserción de objetos extraños según otra realización.
La FIG. 28 es una característica de transferencia de potencia o curva de calibración según otra realización de la presente descripción.
La FIG. 29 es una característica de transferencia de potencia o curva de calibración según otro ejemplo fuera del alcance de la invención.
La FIG. 30 es una característica de transferencia de potencia o curva de calibración según otro ejemplo fuera del alcance de la invención.
La FIG. 31 es un gráfico que ilustra una curva de calibración de potencia inicial.
La FIG. 32 es un gráfico que ilustra una curva de calibración de potencia extendida.
La FIG. 33 muestra un método de realización de FOD cuando Pfo es mayor o igual que un valor umbral.
La FIG. 34 es un gráfico que ilustra un método de modelado de una curva de calibración según un ejemplo. La FIG. 35 es un gráfico que ilustra un método de modelado de una curva de calibración según otro ejemplo. La FIG. 36 es un diagrama que ilustra un método de configuración de una curva de calibración inicial según una realización.
La FIG. 37 muestra una curva de calibración obtenida actualizando una intersección y de una curva de calibración inicial.
La FIG. 38 muestra una curva de calibración obtenida actualizando un gradiente y una intersección y de una curva de calibración inicial.
Descripción de realizaciones ejemplares
En esta memoria descriptiva, "A o B" puede referirse a "solo A", "solo B" o "tanto A como B". En otras palabras, "A o B" en esta memoria descriptiva se puede interpretar como "A y/o B". Por ejemplo, en esta memoria descriptiva, "A, B o C" puede referirse a "solo A", "solo B", "solo C" o cualquier combinación de "A, B y C".
La barra oblicua (/) o la coma utilizadas en esta memoria descriptiva pueden hacer referencia a "y/o". Por ejemplo, "A/B" puede referirse a "A y/o B". En consecuencia, "A/B" puede referirse a "solo A", "solo B" o "tanto A como B". Por ejemplo, "A, B, C" puede referirse a "A, B o C".
En esta memoria descriptiva, "al menos uno de A y B" puede referirse a "solo A", "solo B" o "tanto A como B". Además, en esta memoria descriptiva, la expresión "al menos uno de A o B" o "al menos uno de A y/o B" se puede interpretar que es la misma que "al menos uno de A y B".
También, en esta memoria descriptiva, "al menos uno de A, B y C" puede referirse a "solo A", "solo B", "solo C" o "cualquier combinación de A, B y C". También, "al menos uno de A, B o C" o "al menos uno de A, B y/o C" puede referirse a "al menos uno de A, B y C".
Además, los paréntesis utilizados en la presente memoria descriptiva pueden referirse a "por ejemplo". Específicamente, cuando se indica como "información de control (PDCCH)", el "PDCCH" se puede proponer como ejemplo de "información de control". En otras palabras, la "información de control" en esta memoria descriptiva no se limita al "PDCCH", y se puede proponer el "PDDCH" como ejemplo de "información de control". Además, incluso cuando se indica como "información de control (es decir, PDCCH)", el "PDCCH" se puede proponer como ejemplo de "información de control".
En la presente memoria descriptiva, las características técnicas que se describen individualmente en un dibujo se pueden implementar individualmente o simultáneamente. El término "potencia inalámbrica", que en lo sucesivo se utilizará en esta memoria descriptiva, se utilizará para referirse a una forma arbitraria de energía que está relacionada con un campo eléctrico, un campo magnético y un campo electromagnético, que se transfiere (o transmite) de un transmisor de potencia inalámbrica a un receptor de potencia inalámbrica sin usar ningún conductor electromagnético físico. La potencia inalámbrica también se puede conocer como señal de potencia inalámbrica, y esto puede referirse a un flujo magnético oscilante que está encerrado por una bobina primaria y una bobina secundaria. Por ejemplo, en esta memoria descriptiva se describirá una conversión de potencia para dispositivos de carga inalámbrica, incluyendo teléfonos móviles, teléfonos inalámbricos, iPods, reproductores de MP3, auriculares, etc., dentro del sistema. En general, el principio básico de la técnica de transferencia de potencia inalámbrica incluye, por ejemplo, todo un método de transferencia de potencia usando acoplamiento magnético, un método de transferencia de potencia usando radiofrecuencia (RF), un método de transferencia de potencia usando microondas, y un método de transferencia de potencia usando ultrasonidos (u ondas ultrasónicas).
La FIG. 1 es un diagrama de bloques de un sistema de potencia inalámbrica (10) según una realización ejemplar de la presente descripción.
Haciendo referencia a la FIG. 1, el sistema de potencia inalámbrica (10) incluye un transmisor de potencia inalámbrica (100) y un receptor de potencia inalámbrica (200).
El transmisor de potencia inalámbrica (100) se suministra con potencia de una fuente de potencia externa (S) y genera un campo magnético. El receptor de potencia inalámbrica (200) genera corrientes eléctricas usando el campo magnético generado, siendo así capaz de recibir potencia de manera inalámbrica.
Además, en el sistema de potencia inalámbrica (10), el transmisor de potencia inalámbrica (100) y el receptor de potencia inalámbrica (200) pueden transcribir (transmitir y/o recibir) diversa información que se requiere para la transferencia de potencia inalámbrica. En la presente memoria, la comunicación entre el transmisor de potencia inalámbrica (100) y el receptor de potencia inalámbrica (200) se puede realizar (o establecer) de acuerdo con cualquiera de una comunicación en banda, que usa un campo magnético que se usa para la transferencia (o transmisión) de potencia inalámbrica, y una comunicación fuera de banda, que utiliza una portadora de comunicación separada. La comunicación fuera de banda también se puede conocer como comunicación fuera de banda. En lo sucesivo, se describirá ampliamente la comunicación fuera de banda. Los ejemplos de comunicación fuera de banda pueden incluir NFC, Bluetooth, Bluetooth de baja energía (BLE) y similares.
En la presente memoria, el transmisor de potencia inalámbrica (100) se puede proporcionar como de tipo fijo o de tipo móvil (o portátil). Los ejemplos del tipo de transmisor fijo pueden incluir un tipo integrado, que está integrado en techos interiores o superficies de paredes o integrado en muebles, tales como mesas, un tipo implantado, que está instalado en estacionamientos al aire libre, paradas de autobús, estaciones de metro, etc., o ser instalados en medios de transporte, tales como vehículos o trenes. El transmisor de potencia inalámbrica (100) de tipo móvil (o portátil) se puede implementar como parte de otro dispositivo, tal como un dispositivo móvil que tenga un tamaño o peso portátil o una tapa de un ordenador portátil, etc.
Además, el receptor de potencia inalámbrica (200) se debería interpretar como un concepto integral que incluye diversos electrodomésticos y dispositivos que se operan siendo suministrados con potencia de manera inalámbrica en lugar de diversos dispositivos electrónicos que están equipados con una batería y un cable de alimentación. Los ejemplos típicos del receptor de potencia inalámbrica (200) pueden incluir terminales portátiles, teléfonos celulares, teléfonos inteligentes, asistentes digitales personales (PDA), reproductores multimedia portátiles (PDP), terminales Wibro, tabletas, phablet, ordenadores portátiles, cámaras digitales, terminales de navegación, televisión, vehículos electrónicos (VE), etc.
La FIG. 2 es un diagrama de bloques de un sistema de potencia inalámbrica (10) según otra realización ejemplar de la presente descripción.
Haciendo referencia a la FIG. 2, en el sistema de potencia inalámbrica (10), puede existir un receptor de potencia inalámbrica (200) o una pluralidad de receptores de potencia inalámbrica. Aunque se muestra en la FIG. 1 que el transmisor de potencia inalámbrica (100) y el receptor de potencia inalámbrica (200) envían y reciben uno a otro y uno de otro en una correspondencia (o relación) uno a uno, como se muestra en la FIG. 2, también es posible que un transmisor de potencia inalámbrica (100) transfiera potencia simultáneamente a múltiples receptores de potencia inalámbrica (200-1, 200-2, ..., 200-M). Más particularmente, en caso de que la transferencia (o transmisión) de potencia inalámbrica se realice utilizando un método de resonancia magnética, un transmisor de potencia inalámbrica (100) puede transferir potencia a múltiples receptores de potencia inalámbrica (200-1,200-2, ..., 200-M) utilizando un método de transporte (o transferencia) sincronizado o un método de transporte (o transferencia) por división de tiempo.
Además, aunque se muestra en la FIG. 1 que el transmisor de potencia inalámbrica (100) transfiere (o transmite) potencia directamente al receptor de potencia inalámbrica (200), el sistema de potencia inalámbrica (10) también puede estar equipado con un transceptor de potencia inalámbrica separado, tal como un relé o repetidor, para aumentar la distancia de transporte de potencia inalámbrica entre el transmisor de potencia inalámbrica (100) y el receptor de potencia inalámbrica (200). En este caso, la potencia se entrega al transceptor de potencia inalámbrica desde el transmisor de potencia inalámbrica (100) y, luego, el transceptor de potencia inalámbrica puede transferir la potencia recibida al receptor de potencia inalámbrica (200).
De aquí en adelante, los términos receptor de potencia inalámbrica, receptor de potencia y receptor, que se mencionan en esta memoria descriptiva, se referirán al receptor de potencia inalámbrica (200). También, los términos transmisor de potencia inalámbrica, transmisor de potencia y transmisor, que se mencionan en esta memoria descriptiva, se referirán al transmisor de potencia inalámbrica (100).
La FIG. 3a muestra una realización ejemplar de diversos dispositivos electrónicos que adoptan un sistema de transferencia de potencia inalámbrica.
Como se muestra en la FIG. 3a, los dispositivos electrónicos incluidos en el sistema de transferencia de potencia inalámbrica se clasifican de acuerdo con la cantidad de potencia transmitida y la cantidad de potencia recibida. Haciendo referencia a la FIG. 3, dispositivos que se pueden llevar puestos, tales como relojes inteligentes, gafas inteligentes, pantallas montadas en la cabeza (HMD), anillos inteligentes, etc., y dispositivos electrónicos móviles (o dispositivos electrónicos portátiles), tales como auriculares, controladores remotos, teléfonos inteligentes, PDA, tabletas, etc., pueden adoptar un método de carga inalámbrica de baja potencia (aproximadamente 5 W o menos o aproximadamente 20 W o menos).
Los dispositivos electrónicos de tamaño pequeño/tamaño mediano, tales como ordenadores portátiles, aspiradoras robotizadas, receptores de TV, dispositivos de audio, aspiradoras, monitores, etc., pueden adoptar un método de carga inalámbrica de potencia media (aproximadamente 50 W o menos o aproximadamente 200 W o menos). Aparatos de cocina, tales como batidoras, hornos de microondas, ollas arroceras eléctricas, etc., y dispositivos de transporte personal (u otros dispositivos eléctricos o medios de transporte), tales como sillas de ruedas motorizadas, patinetes motorizados, bicicletas motorizadas, automóviles eléctricos, etc. puede adoptar un método de carga inalámbrica de alta potencia (aproximadamente 2kW o menos o aproximadamente 22kW o menos).
Los dispositivos eléctricos o medios de transporte, que se describen anteriormente (o se muestran en la FIG. 1) pueden incluir cada uno un receptor de potencia inalámbrica, que se describirá en detalle de aquí en adelante. Por lo tanto, los dispositivos eléctricos o medios de transporte descritos anteriormente se pueden cargar (o recargar) recibiendo potencia de manera inalámbrica desde un transmisor de potencia inalámbrica.
De aquí en adelante, aunque la presente descripción se describirá en base a un dispositivo móvil que adopta el método de carga de potencia inalámbrica, este es meramente ejemplar. Y, por lo tanto, se entenderá que el método de carga inalámbrica según la presente descripción se puede aplicar a diversos dispositivos electrónicos.
Un estándar para la transferencia (o transmisión) de potencia inalámbrica incluye un consorcio de potencia inalámbrica (WPC), una alianza de combustible aéreo (AFA) y una alianza de asuntos de potencia (PMA).
El estándar WPC define un perfil de potencia de referencia (BPP) y un perfil de potencia extendido (EPP). El BPP está relacionado con un transmisor de potencia inalámbrica y un receptor de potencia inalámbrica que soporta una transferencia de potencia de 5 W, y el EPP está relacionado con un transmisor de potencia inalámbrica y un receptor de potencia inalámbrica que soporta la transferencia de un rango de potencia mayor que 5 W y menor que 30 W.
Diversos transmisores de potencia inalámbrica y receptores de potencia inalámbrica, cada uno que utiliza un nivel de potencia diferente, se pueden cubrir por cada estándar, y se pueden clasificar por diferentes clases o categorías de potencia.
Por ejemplo, el WPC puede categorizar (o clasificar) los transmisores de potencia inalámbrica y los receptores de potencia inalámbrica como PC-1, PC0, PC1 y PC2, y el WPC puede proporcionar un documento estándar (o memoria descriptiva) para cada clase de potencia (PC). El estándar de PC-1 se relaciona con transmisores y receptores de potencia inalámbrica que proporcionan una potencia garantizada de menos de 5 W. La aplicación de PC-1 incluye dispositivos que se pueden llevar puestos, tales como relojes inteligentes.
El estándar de PC0 se refiere a transmisores y receptores de potencia inalámbrica que proporcionan una potencia garantizada de 5 W. El estándar de PC0 incluye un EPP con rangos de potencia garantizados que se extienden hasta los 30 W. Aunque la comunicación en banda (IB) corresponde a un protocolo de comunicación obligatorio de PC0, la comunicación fuera de banda (OB) que se usa como canal de respaldo opcional también se puede usar para PC0. El receptor de potencia inalámbrica se puede identificar configurando un marcador OB, que indica si se soporta o no el OB, dentro de un paquete de configuración. Un transmisor de potencia inalámbrica que soporta el OB puede entrar en una fase de traspaso de OB transmitiendo un patrón de bits para un traspaso de OB como respuesta al paquete de configuración. La respuesta al paquete de configuración puede corresponder a un NAK, un ND o un patrón de 8 bits que se define recientemente. La aplicación de la PC0 incluye teléfonos inteligentes.
El estándar de PC1 se relaciona con los transmisores y receptores de potencia inalámbrica que proporcionan una potencia garantizada que oscila entre 30 W y 150 W. OB corresponde a un canal de comunicación obligatorio para PC1, e IB se utiliza para la inicialización y el establecimiento de enlaces a OB. El transmisor de potencia inalámbrica puede entrar en una fase de traspaso de OB transmitiendo un patrón de bits para un traspaso de OB como respuesta al paquete de configuración. La aplicación de la PC1 incluye ordenadores portátiles o herramientas motorizadas.
El estándar de PC2 se relaciona con transmisores y receptores de potencia inalámbrica que proporcionan una potencia garantizada que oscila desde 200 W a 2 kW, y su aplicación incluye electrodomésticos de cocina.
Como se describió anteriormente, las PC se pueden diferenciar de acuerdo con los respectivos niveles de potencia. Y, la información sobre si se soporta o no la compatibilidad entre las mismas PC puede ser opcional u obligatoria. En la presente memoria, la compatibilidad entre las mismas PC indica que es posible la transferencia/recepción de potencia entre las mismas PC. Por ejemplo, en caso de que un transmisor de potencia inalámbrica correspondiente a la PC x sea capaz de realizar la carga de un receptor de potencia inalámbrica que tenga la misma PC x, se puede entender que se mantiene la compatibilidad entre las mismas PC. De manera similar, también se puede soportar la compatibilidad entre diferentes PC. En la presente memoria, la compatibilidad entre diferentes PC indica que también es posible la transferencia/recepción de potencia entre diferentes PC. Por ejemplo, en caso de que un transmisor de potencia inalámbrica correspondiente a la PC x sea capaz de realizar la carga de un receptor de potencia inalámbrica que tenga la PC y, se puede entender que se mantiene la compatibilidad entre las diferentes PC.
El soporte de compatibilidad entre PCs corresponde a un tema sumamente importante en el aspecto de la experiencia de usuario y el establecimiento de infraestructura. En la presente memoria, sin embargo, existen diversos problemas, que se describirán a continuación, para mantener la compatibilidad entre PC.
En caso de compatibilidad entre las mismas PC, por ejemplo, en el caso de un receptor de potencia inalámbrica que utiliza un método de carga de ordenador portátil, en donde la carga estable solo es posible cuando la potencia se transfiere continuamente, incluso si su transmisor de potencia inalámbrica respectivo tiene la mismo PC, puede ser difícil para el receptor de potencia inalámbrica correspondiente recibir potencia de manera estable desde un transmisor de potencia inalámbrica del método de herramienta eléctrica, que transfiere potencia de manera discontinua. Además, en caso de compatibilidad entre diferentes PC, por ejemplo, en caso de que un transmisor de potencia inalámbrica que tiene una potencia mínima garantizada de 200 W transfiera potencia a un receptor de potencia inalámbrica que tiene una potencia máxima garantizada de 5 W, el receptor de potencia inalámbrica correspondiente se puede dañar debido a una sobretensión. Como resultado, puede ser inapropiado (o difícil) usar el PS como índice/estándar de referencia que representa/indica la compatibilidad.
Los transmisores y receptores de potencia inalámbrica pueden proporcionar una experiencia de usuario e interfaz (UX/UI) muy convenientes. Es decir, se puede proporcionar un servicio de carga inalámbrica inteligente y el servicio de carga inalámbrica inteligente se puede implementar en base a una UX/UI de un teléfono inteligente que incluye un transmisor de potencia inalámbrica. Para estas aplicaciones, una interfaz entre un procesador de un teléfono inteligente y un receptor de carga inalámbrico permite una comunicación bidireccional de "soltar y usar" entre el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica.
Como ejemplo, un usuario puede experimentar un servicio de carga inalámbrica inteligente en un hotel. Cuando el usuario entra en una habitación de hotel y pone un teléfono inteligente en un cargador inalámbrico en la habitación, el cargador inalámbrico transmite potencia inalámbrica al teléfono inteligente y el teléfono inteligente recibe potencia inalámbrica. En este proceso, el cargador inalámbrico transmite información sobre el servicio de carga inalámbrica inteligente al teléfono inteligente. Cuando se detecta que el teléfono inteligente está situado en el cargador inalámbrico, cuando se detecta que se recibe potencia inalámbrica o cuando el teléfono inteligente recibe información sobre el servicio de carga inalámbrica inteligente del cargador inalámbrico, el teléfono inteligente entra en un estado de consulta al usuario acerca del acuerdo (opt-in) de características complementarias. Con este fin, el teléfono inteligente puede mostrar un mensaje en una pantalla de una manera con o sin sonido de alarma. Un ejemplo del mensaje puede incluir la frase "Bienvenido al hotel ###. Seleccione "Sí" para activar las funciones de carga inteligente: Sí | No, gracias". El teléfono inteligente recibe una entrada del usuario que selecciona Sí o No, gracias, y realiza el siguiente procedimiento seleccionado por el usuario. Si se selecciona Sí, el teléfono inteligente transmite la información correspondiente al cargador inalámbrico. El teléfono inteligente y el cargador inalámbrico realizan la función de carga inteligente juntos.
El servicio de carga inalámbrica inteligente también puede incluir la recepción de credenciales de WiFi autocompletadas. Por ejemplo, el cargador inalámbrico transmite las credenciales de WiFi al teléfono inteligente, y el teléfono inteligente introduce automáticamente las credenciales de WiFi recibidas del cargador inalámbrico ejecutando una aplicación adecuada.
El servicio de carga inalámbrica inteligente también puede incluir la ejecución de una aplicación de hotel que proporcione promociones de hotel o la obtención de información de contacto y registro de entrada/salida remoto.
Como otro ejemplo, el usuario puede experimentar el servicio de carga inalámbrica inteligente en un vehículo. Cuando el usuario se sube al vehículo y pone el teléfono inteligente en el cargador inalámbrico, el cargador inalámbrico transmite potencia inalámbrica al teléfono inteligente y el teléfono inteligente recibe potencia inalámbrica. En este proceso, el cargador inalámbrico transmite información sobre el servicio de carga inalámbrica inteligente al teléfono inteligente. Cuando se detecta que el teléfono inteligente está situado en el cargador inalámbrico, cuando se detecta que se recibe potencia inalámbrica o cuando el teléfono inteligente recibe información sobre el servicio de carga inalámbrica inteligente del cargador inalámbrico, el teléfono inteligente entra en un estado de consulta al usuario acerca de comprobación de identidad.
En este estado, el teléfono inteligente se conecta automáticamente al vehículo a través de WiFi y/o Bluetooth. El teléfono inteligente puede mostrar un mensaje en la pantalla de una manera con o sin sonido de alarma. Un ejemplo del mensaje puede incluir una frase de "Bienvenido a su automóvil. Seleccione "Sí" para sincronizar el dispositivo con los controles del automóvil: Sí | No, gracias". Tras recibir la entrada del usuario para seleccionar Sí o No, gracias, el teléfono inteligente realiza el siguiente procedimiento seleccionado por el usuario. Si se selecciona Sí, el teléfono inteligente transmite la información correspondiente al cargador inalámbrico. Además, el teléfono inteligente y el cargador inalámbrico pueden ejecutar juntos una función de control inteligente en el vehículo accionando el software de visualización/aplicaciones en el vehículo. El usuario puede disfrutar de la música deseada y consultar una ubicación habitual en el mapa. El software de visualización/aplicaciones del vehículo puede incluir la capacidad de proporcionar acceso síncrono a los transeúntes.
Como otro ejemplo, el usuario puede experimentar la carga inalámbrica inteligente en casa. Cuando el usuario entra en la habitación y pone el teléfono inteligente en el cargador inalámbrico de la habitación, el cargador inalámbrico transmite potencia inalámbrica al teléfono inteligente y el teléfono inteligente recibe potencia inalámbrica. En este proceso, el cargador inalámbrico transmite información sobre el servicio de carga inalámbrica inteligente al teléfono inteligente. Cuando se detecta que el teléfono inteligente está situado en el cargador inalámbrico, cuando se detecta que se recibe potencia inalámbrica o cuando el teléfono inteligente recibe información sobre el servicio de carga inalámbrica inteligente del cargador inalámbrico, el teléfono inteligente entra en un estado de consulta al usuario acerca del acuerdo (opt-in) de características complementarias. Con este fin, el teléfono inteligente puede mostrar un mensaje en la pantalla de una manera con o sin sonido de alarma. Un ejemplo del mensaje puede incluir una frase tal como "Hola xxx, ¿Le gustaría activar el modo nocturno y asegurar el edificio?: Sí | No, gracias". El teléfono inteligente recibe una entrada del usuario para seleccionar Sí o No, gracias y realiza el siguiente procedimiento seleccionado por el usuario. Si se selecciona Sí, el teléfono inteligente transmite la información correspondiente al cargador inalámbrico. Los teléfonos inteligentes y el cargador inalámbrico pueden reconocer al menos el patrón del usuario y recomendar al usuario que cierre puertas y ventanas, apague las luces o configure una alarma.
De aquí en adelante, los 'perfiles' se definirán nuevamente en base a los índices/estándares de referencia que representan/indican la compatibilidad. Más específicamente, se puede entender que manteniendo la compatibilidad entre transmisores y receptores de potencia inalámbrica que tienen el mismo 'perfil', se puede realizar una transferencia/recepción de potencia estable, y que la transferencia/recepción de potencia entre transmisores y receptores de potencia inalámbrica que tienen diferentes 'perfiles' no se puede realizar. Los 'perfiles' se pueden definir de acuerdo con si es posible o no la compatibilidad y/o la aplicación independientemente de (o independiente de) la clase de potencia.
Por ejemplo, el perfil se puede clasificar en 3 categorías diferentes, tales como i) Móvil, ii) Herramienta eléctrica y iii) Cocina.
Para otro ejemplo, el perfil se puede clasificar en 4 categorías diferentes, tales como i) Móvil, ii) Herramienta eléctrica, iii) Cocina y iv) Que se puede llevar puesto.
En el caso del perfil 'Móvil', la PC se puede definir como PC0 y/o PC1, el protocolo/método de comunicación se puede definir como comunicación IB y OB, y la frecuencia de operación se puede definir como 87 a 205 kHz, y los teléfonos inteligentes, ordenadores portátiles, etc., pueden existir como aplicación ejemplar.
En el caso del perfil 'Herramienta eléctrica', la PC se puede definir como PC1, el protocolo/método de comunicación se puede definir como comunicación IB y la frecuencia de operación se puede definir como 87 a 145 kHz, y las herramientas eléctricas, etc. puede existir como la aplicación ejemplar.
En el caso del perfil 'Cocina', la PC se puede definir como PC2, el protocolo/método de comunicación se puede definir como comunicación basada en NFC y la frecuencia de operación se puede definir como menor que 100 kHz, y los electrodomésticos/cocina, y etc., pueden existir como aplicación ejemplar.
En el caso de perfiles de herramientas eléctricas y de cocina, se puede utilizar la comunicación NFC entre el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica. El transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica pueden confirmar que son dispositivos de NFC uno con otro intercambiando el formato de perfil de intercambio de datos de NFC (Nd Ef ) de WPC.
La FIG. 3B muestra un ejemplo de NDEF de WPC en un sistema de transferencia de potencia inalámbrica.
Haciendo referencia a la FIG. 3B, el NDEF de WPC puede incluir, por ejemplo, un campo de perfil de aplicación (por ejemplo, 1B), un campo de versión (por ejemplo, 1B) y datos específicos del perfil (por ejemplo, 1B). El campo de perfil de aplicación indica si el dispositivo correspondiente es i) móvil y cálculo, ii) herramienta eléctrica y iii) cocina, y un cuarteto superior en el campo de versión indica una versión principal y un cuarteto inferior indica una versión secundaria. Además, los datos específicos del perfil definen el contenido de la cocina.
En el caso del perfil 'Que se puede llevar puesto', la PC se puede definir como PC-1, el protocolo/método de comunicación se puede definir como comunicación IB y la frecuencia de operación se puede definir como 87 a 205 kHz, y los dispositivos que se pueden llevar puestos que usan los usuarios, etc., pueden existir como aplicación ejemplar.
Puede ser obligatorio mantener la compatibilidad entre los mismos perfiles y puede ser opcional mantener la compatibilidad entre diferentes perfiles.
Los perfiles descritos anteriormente (perfil móvil, perfil de herramienta eléctrica, perfil de cocina y perfil que se puede llevar puesto) se pueden generalizar y expresar como perfil primero a de orden n, y se puede añadir/reemplazar un nuevo perfil de acuerdo con el estándar de WPC y la realización ejemplar.
En caso de que el perfil se defina como se describió anteriormente, el transmisor de potencia inalámbrica puede realizar opcionalmente la transferencia de potencia solo a la recepción de potencia inalámbrica correspondiente al mismo perfil que el transmisor de potencia inalámbrica, siendo capaz así de realizar una transferencia de potencia más estable. Además, dado que la carga (o peso) del transmisor de potencia inalámbrica se puede reducir y no se intenta la transferencia de potencia a un receptor de potencia inalámbrica para el que no es posible la compatibilidad, se puede reducir el riesgo de daños en el receptor de potencia inalámbrica.
El PC1 del perfil 'Móvil' se puede definir siendo derivado de una extensión opcional, tal como OB, basada en PC0. Y, el perfil 'Herramienta eléctrica' se puede definir como una versión simplemente modificada del perfil 'Móvil' PC1. Además, hasta ahora, aunque los perfiles se han definido con el propósito de mantener la compatibilidad entre los mismos perfiles, en el futuro, la tecnología puede evolucionar hasta el nivel de mantener la compatibilidad entre diferentes perfiles. El transmisor de potencia inalámbrica o el receptor de potencia inalámbrica pueden notificar (o anunciar) su perfil a su contraparte utilizando diversos métodos.
En el estándar AFA, el transmisor de potencia inalámbrica se conoce como unidad de transmisión de potencia (PTU), y el receptor de potencia inalámbrica se conoce como unidad de recepción de potencia (PRU). Y, la PTU se clasifica en múltiples clases, como se muestra en la Tabla 1, y la PRU se clasifica en múltiples clases, como se muestra en la Tabla 2.
[Tabla 1]
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[Tabla 2]
Figure imgf000010_0002
Como se muestra en la Tabla 1, una capacidad máxima de potencia de salida de PTU de Clase n puede ser igual o mayor que la Ptx_in_max de la clase correspondiente. La PRU no puede consumir una potencia que sea mayor que el nivel de potencia especificado en la categoría correspondiente.
La FIG. 4a es un diagrama de bloques de un sistema de transferencia de potencia inalámbrica según otra realización ejemplar de la presente descripción.
Haciendo referencia a la FIG. 4a, el sistema de transferencia de potencia inalámbrica (10) incluye un dispositivo móvil (450), que recibe potencia de manera inalámbrica, y una estación base (400), que transmite potencia de manera inalámbrica.
Como dispositivo que proporciona potencia de inducción o potencia de resonancia, la estación base (400) puede incluir al menos un transmisor de potencia inalámbrica (100) y una unidad del sistema (405). El transmisor de potencia inalámbrica (100) puede transmitir potencia de inducción o potencia de resonancia y puede controlar la transmisión. El transmisor de potencia inalámbrica (100) incluye una unidad de conversión de potencia (110) que convierte la energía eléctrica en una señal de potencia mediante la generación de un campo magnético a través de una bobina primaria (o bobinas primarias), y una unidad de comunicaciones y control (120) que controla la comunicación y transferencia de potencia entre el receptor de potencia inalámbrica (200) con el fin de transferir potencia a un nivel apropiado (o adecuado). La unidad del sistema (405) puede realizar el aprovisionamiento de potencia de entrada, el control de múltiples transmisores de potencia inalámbrica y otros controles de operación de la estación base (400), tales como el control de interfaz de usuario.
La bobina primaria puede generar un campo electromagnético utilizando una potencia de corriente alterna (o voltaje o corriente). La bobina primaria se suministra con una potencia de corriente alterna (o voltaje o corriente) de una frecuencia específica, que se está emitiendo desde la unidad de conversión de potencia (110). Y, en consecuencia, la bobina primaria puede generar un campo magnético de la frecuencia específica. El campo magnético se puede generar en forma no radial o en forma radial. Y, el receptor de potencia inalámbrica (200) recibe el campo magnético generado y luego genera una corriente eléctrica. En otras palabras, la bobina primaria transmite potencia de manera inalámbrica.
En el método de inducción magnética, una bobina primaria y una bobina secundaria pueden tener formas aleatoriamente apropiadas. Por ejemplo, la bobina primaria y la bobina secundaria pueden corresponder a alambre de cobre enrollado alrededor de una formación de alta permeabilidad, tal como ferrita o un metal no cristalino. La bobina primaria también se puede conocer como bobina de transmisión, núcleo primario, devanado primario, antena de bucle primario, etc. Mientras tanto, la bobina secundaria también se puede conocer como bobina de recepción, núcleo secundario, devanado secundario, antena de bucle secundaria, antena captadora, etc.
En el caso de utilizar el método de resonancia magnética, la bobina primaria y la bobina secundaria se pueden proporcionar cada una en forma de una antena de resonancia primaria y una antena de resonancia secundaria. La antena de resonancia puede tener una estructura de resonancia que incluya una bobina y un condensador. En este punto, la frecuencia de resonancia de la antena de resonancia se puede determinar por la inductancia de la bobina y la capacitancia del condensador. En la presente memoria, la bobina se puede formar para que tenga forma de bucle. Y se puede colocar un núcleo dentro del bucle. El núcleo puede incluir un núcleo físico, tal como un núcleo de ferrita o un núcleo de aire.
La transmisión (o transferencia) de energía entre la antena de resonancia primaria y la segunda antena de resonancia se puede realizar mediante un fenómeno de resonancia que ocurre en el campo magnético. Cuando ocurre un campo cercano correspondiente a una frecuencia de resonancia en una antena de resonancia, y en caso de que exista otra antena de resonancia cerca de la antena de resonancia correspondiente, el fenómeno de resonancia se refiere a una transferencia de energía altamente eficiente que ocurre entre las dos antenas de resonancia que se acoplan una con otra. Cuando se genera un campo magnético correspondiente a la frecuencia de resonancia entre la antena de resonancia primaria y la antena de resonancia secundaria, la antena de resonancia primaria y la antena de resonancia secundaria resuenan una con otra. Y, en consecuencia, en un caso general, el campo magnético se enfoca hacia la segunda antena de resonancia con una eficiencia mayor en comparación con un caso en el que el campo magnético que se genera desde la antena primaria se irradia a un espacio libre. Y, por lo tanto, la energía se puede transferir a la segunda antena de resonancia desde la primera antena de resonancia con una alta eficiencia. El método de inducción magnética se puede implementar de manera similar al método de resonancia magnética. Sin embargo, en este caso, no se requiere que la frecuencia del campo magnético sea una frecuencia de resonancia. Sin embargo, en el método de inducción magnética, los bucles que configuran la bobina primaria y la bobina secundaria se requiere que coincidan entre sí, y la distancia entre los bucles debería ser muy estrecha.
Aunque no se muestra en el dibujo, el transmisor de potencia inalámbrica (100) puede incluir además una antena de comunicación. La antena de comunicación puede transmitir y/o recibir una señal de comunicación utilizando una portadora de comunicación aparte de la comunicación por campo magnético. Por ejemplo, la antena de comunicación puede transmitir y/o recibir señales de comunicación correspondientes a Wi-Fi, Bluetooth, Bluetooth LE, ZigBee, n Fc , etc.
La unidad de comunicaciones y control (120) está configurada para transmitir y recibir información hacia y desde el receptor de potencia inalámbrica (200). La unidad de comunicaciones y control (120) puede incluir al menos un módulo de comunicación IB y un módulo de comunicación OB.
El módulo de comunicación IB puede transmitir y/o recibir información mediante el uso de una onda magnética, que utiliza una frecuencia específica como su frecuencia central. Por ejemplo, la unidad de comunicaciones y control (120) puede realizar una comunicación en banda (IB) transmitiendo información de comunicación sobre la frecuencia operativa de la transferencia de potencia inalámbrica a través de la bobina principal o recibiendo información de comunicación sobre la frecuencia operativa a través de la bobina principal. En este punto, la unidad de comunicaciones y control (120) puede cargar información en la onda magnética o puede interpretar la información que se transporta por la onda magnética utilizando un esquema de modulación, tal como modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK), modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK) o modulación por desplazamiento de amplitud (ASK), etc., o un esquema de codificación, tal como codificación Manchester o codificación de nivel sin retorno a cero (NZR-L), etc. Usando la comunicación IB descrita anteriormente, la unidad de comunicaciones y control (120) puede transmitir y/o recibir información a distancias de hasta varios metros a una velocidad de transmisión de datos de varios kbps.
El módulo de comunicación OB también puede realizar una comunicación fuera de banda a través de una antena de comunicación. Por ejemplo, la unidad de comunicaciones y control (120) se puede proporcionar a un módulo de comunicación de campo cercano. Los ejemplos del módulo de comunicación de campo cercano pueden incluir módulos de comunicación, tales como Wi-Fi, Bluetooth, Bluetooth LE, ZigBee, NFC, etc.
La unidad de comunicaciones y control (120) puede controlar las operaciones generales del transmisor de potencia inalámbrica (100). La unidad de comunicaciones y control (120) puede realizar el cálculo y el procesamiento de diversa información y también puede controlar cada elemento de configuración del transmisor de potencia inalámbrica (100).
La unidad de comunicaciones y control (120) se puede implementar en un ordenador o un dispositivo similar como hardware, software o una combinación de los mismos. Cuando se implementa en forma de hardware, la unidad de comunicaciones y control (120) se puede proporcionar como un circuito electrónico que realiza funciones de control mediante el procesamiento de señales eléctricas. Y, cuando se implementa en forma de software, la unidad de comunicaciones y control (120) se puede proporcionar como un programa que opera la unidad de comunicaciones y control (120).
Controlando el punto de operación, la unidad de comunicaciones y control (120) puede controlar la potencia transmitida. El punto de operación que se está controlando puede corresponder a una combinación de frecuencia (o fase), un ciclo de trabajo, una relación de trabajo y una amplitud de voltaje. La unidad de comunicaciones y control (120) puede controlar la potencia transmitida ajustando cualquiera de la frecuencia (o fase), el ciclo de trabajo, la relación de trabajo y la amplitud de voltaje. Además, el transmisor de potencia inalámbrica (100) puede suministrar un nivel constante de potencia, y el receptor de potencia inalámbrica (200) puede controlar el nivel de potencia recibida controlando la frecuencia de resonancia.
El dispositivo móvil (450) incluye un receptor de potencia inalámbrica (200) que recibe potencia inalámbrica a través de una bobina secundaria, y una carga (455) que recibe y almacena la potencia que se recibe por el receptor de potencia inalámbrica (200) y que suministra la potencia recibida al dispositivo.
El receptor de potencia inalámbrica (200) incluye una unidad de captación de potencia (210) y una unidad de comunicaciones y control (220). La unidad de captación de potencia (210) puede recibir potencia inalámbrica a través de la bobina secundaria y puede convertir la potencia inalámbrica recibida en energía eléctrica. La unidad de captación de potencia (210) rectifica la señal de corriente alterna (AC), que se recibe a través de la bobina secundaria, y convierte la señal rectificada en una señal de corriente continua (DC). La unidad de comunicaciones y control (220) está configurada para controlar la transmisión y recepción de potencia inalámbrica (transferencia y recepción de potencia).
La bobina secundaria puede recibir potencia inalámbrica que se transmite desde el transmisor de potencia inalámbrica (100). La bobina secundaria puede recibir potencia usando el campo magnético que se genera en la bobina primaria. En la presente memoria, en caso de que la frecuencia específica corresponda a una frecuencia de resonancia, la resonancia magnética puede ocurrir entre la bobina primaria y la bobina secundaria, permitiendo así que la potencia se transfiera con mayor eficiencia.
Aunque no se muestra en la FIG. 4a, la unidad de comunicaciones y control (220) puede incluir además una antena de comunicación. La antena de comunicación puede transmitir y/o recibir una señal de comunicación utilizando una portadora de comunicación aparte de la comunicación por campo magnético. Por ejemplo, la antena de comunicación puede transmitir y/o recibir señales de comunicación correspondientes a Wi-Fi, Bluetooth, Bluetooth LE, ZigBee, NFC, etc.
La unidad de comunicaciones y control (220) está configurada para transmitir y/o recibir información hacia y desde el transmisor de potencia inalámbrica (100). La unidad de comunicaciones y control (220) puede incluir al menos uno de un módulo de comunicación IB y un módulo de comunicación OB.
El módulo de comunicación IB puede transmitir y/o recibir información mediante el uso de una onda magnética, que utiliza una frecuencia específica como su frecuencia central. Por ejemplo, la unidad de comunicaciones y control (220) puede realizar una comunicación IB cargando información en la onda magnética y transmitiendo la información a través de la bobina secundaria o recibiendo una onda magnética que transporta información a través de la bobina secundaria. En este punto, la unidad de comunicaciones y control (120) puede cargar información en la onda magnética o puede interpretar la información que se transporta por la onda magnética utilizando un esquema de modulación, tal como modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK), modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK) o modulación por desplazamiento de amplitud (ASK), etc., o un esquema de codificación, tal como codificación Manchester o codificación de nivel sin retorno a cero (NZR-L), etc. Usando la comunicación IB descrita anteriormente, la unidad de comunicaciones y control (220) puede transmitir y/o recibir información a distancias de hasta varios metros a una tasa de transmisión de datos de varios kbps.
El módulo de comunicación OB también puede realizar una comunicación fuera de banda a través de una antena de comunicación. Por ejemplo, la unidad de comunicaciones y control (220) se puede proporcionar a un módulo de comunicación de campo cercano.
Los ejemplos del módulo de comunicación de campo cercano pueden incluir módulos de comunicación, tales como Wi-Fi, Bluetooth, Bluetooth LE, ZigBee, NFC, etc.
La unidad de comunicaciones y control (220) puede controlar las operaciones generales del receptor de potencia inalámbrica (200). La unidad de comunicaciones y control (220) puede realizar el cálculo y el procesamiento de diversa información y también puede controlar cada elemento de configuración del receptor de potencia inalámbrica (200).
La unidad de comunicaciones y control (220) se puede implementar en un ordenador o un dispositivo similar como hardware, software o una combinación de los mismos. Cuando se implementa en forma de hardware, la unidad de comunicaciones y control (220) se puede proporcionar como un circuito electrónico que realiza funciones de control mediante el procesamiento de señales eléctricas. Y, cuando se implementa en forma de software, la unidad de comunicaciones y control (220) se puede proporcionar como un programa que opera la unidad de comunicaciones y control (220).
Cuando el circuito de comunicación/control 120 y el circuito de comunicación/control 220 son Bluetooth o Bluetooth LE como un módulo de comunicación OB o un módulo de comunicación de corto alcance, el circuito de comunicación/control 120 y el circuito de comunicación/control 220 se pueden implementar y operar con una arquitectura de comunicación como se muestra en la FIG. 4B.
La FIG. 4B es un diagrama que ilustra un ejemplo de una arquitectura de comunicación Bluetooth a la que se puede aplicar una realización según la presente descripción.
Haciendo referencia a la FIG. 4B, (a) de la FIG. 4B muestra un ejemplo de una pila de protocolos de tasa básica Bluetooth (BR)/tasa de datos mejorada (EDR) que soporta GATT, y (b) muestra un ejemplo de pila de protocolos Bluetooth de baja energía (BLE).
Específicamente, como se muestra en (a) de la FIG. 4B, la pila de protocolos de BR/EDR de Bluetooth puede incluir una pila de control superior 460 y una pila ordenador central inferior 470 basada en una interfaz de controlador de ordenador central (HCl) 18.
La pila de ordenador central (o módulo de ordenador central) 470 se refiere al hardware para transmitir o recibir un paquete de Bluetooth hacia o desde un módulo de transmisión/recepción inalámbrica que recibe una señal de Bluetooth de 2,4 GHz, y la pila del controlador 460 está conectada al módulo de Bluetooth para controlar el módulo de Bluetooth y realizar una operación.
La pila de ordenador central 470 puede incluir una capa PHY de BR/EDR 12, una capa de banda base de BR/EDR 14 y una capa de gestor de enlaces 16.
La capa PHY de BR/EDR 12 es una capa que transmite y recibe una señal de radio de 2,4 GHz y, en el caso de utilizar modulación por desplazamiento de frecuencia gaussiana (GFSK), la capa PHY de BR/EDR 12 puede transmitir datos saltando 79 canales de RF.
La capa de banda base de BR/EDR 14 sirve para transmitir una señal digital, selecciona una secuencia de canales para saltar 1400 veces por segundo y transmite un intervalo de tiempo con una longitud de 625 us para cada canal.
La capa de gestor de enlaces 16 controla una operación general (establecimiento del enlace, control, seguridad) de la conexión de Bluetooth utilizando un protocolo de gestor de enlaces (LMP).
La capa de gestor de enlaces 16 puede realizar las siguientes funciones.
• Realiza el transporte lógico ACL/SCO, la configuración del enlace lógico y el control.
• Desconectar: Interrumpe la conexión e informa a un dispositivo de contraparte acerca de la razón de la interrupción.
• Realiza el control de potencia y el cambio de papeles.
• Realiza la función de seguridad (autenticación, emparejamiento, cifrado).
La capa de interfaz del controlador de ordenador central 18 proporciona una interfaz entre un módulo de ordenador central y un módulo de controlador de modo que un ordenador central proporcione comandos y datos al controlador y el controlador proporcione eventos y datos al ordenador central.
La pila de ordenador central (o módulo de ordenador central, 470) incluye un protocolo de adaptación y control de enlace lógico (L2CAP) 21, un protocolo de atributo 22, un perfil de atributo genérico (GATT) 23, un perfil de acceso genérico (GAP) 24 y un perfil de BR/ EDR 25.
El protocolo de adaptación y control de enlace lógico (L2CAP) 21 puede proporcionar un canal bidireccional para transmitir datos a un protocolo o perfil específico.
El L2CAP 21 puede multiplexar varios protocolos, perfiles, etc., proporcionados desde Bluetooth superior.
L2CAP de Bluetooth de BR/EDR utiliza canales dinámicos, soporta multiplexor de servicio de protocolo, retransmisión, modo de difusión en forma continua y proporciona segmentación y reensamblaje, control de flujo por canal y control de errores.
El perfil de atributo genérico (GATT) 23 puede ser operable como un protocolo que describe cómo se utiliza el protocolo de atributo 22 cuando se configuran los servicios. Por ejemplo, el perfil de atributo genérico 23 puede ser operable para especificar cómo se agrupan entre sí los atributos ATT en servicios y puede ser operable para describir características asociadas con servicios.
En consecuencia, el perfil de atributos genéricos 23 y los protocolos de atributos (ATT) 22 pueden usar características para describir el estado y los servicios del dispositivo, cómo se relacionan las características entre sí y cómo se usan.
El protocolo de atributo 22 y el perfil de BR/EDR 25 definen un servicio (perfil) que utiliza Bluetooth de BR/EDR y un protocolo de aplicación para intercambiar estos datos, y el perfil de acceso genérico (GAP) 24 define el descubrimiento del dispositivo, la conectividad y el nivel de seguridad.
Como se muestra en (b) de la FIG. 4B, la pila de protocolos de Bluetooth LE incluye una pila de controlador 480 operativa para procesar una interfaz de dispositivo inalámbrico importante en la temporización y una pila de ordenador central 490 operable para procesar datos de alto nivel.
Primero, la pila de controladores 480 se puede implementar usando un módulo de comunicación que puede incluir un dispositivo inalámbrico Bluetooth, por ejemplo, un módulo de procesador que puede incluir un dispositivo de procesamiento tal como un microprocesador.
La pila de ordenador central 490 se puede implementar como parte de un OS que se ejecuta en un módulo de procesador o como una instanciación de un paquete en el OS.
En algunos casos, la pila de controlador y la pila de ordenador central se pueden correr o ejecutar en el mismo dispositivo de procesamiento en un módulo de procesador.
La pila de controladores 480 incluye una capa física (PHY) 32, una capa de enlace 34 y una interfaz de controlador de ordenador central 36.
La capa física (PHY, módulo de transmisión/recepción inalámbrica) 32 es una capa que transmite y recibe una señal de radio de 2,4 GHz y utiliza modulación de codificación por desplazamiento de frecuencia gaussiana (GFSK) y un esquema de salto de frecuencia que incluye 40 canales de RF.
La capa de enlace 34, que sirve para transmitir o recibir paquetes de Bluetooth, crea conexiones entre dispositivos después de realizar funciones de publicidad y escaneo utilizando 3 canales de publicidad y proporciona una función de intercambio de paquetes de datos de hasta 257 bytes a través de 37 canales de datos.
La pila de ordenador central incluye un perfil de acceso genérico (GAP) 45, un protocolo de adaptación y control de enlace lógico (L2CAP, 41), un gestor de seguridad (SM) 42 y un protocolo de atributo (ATT) 43, un perfil de atributo genérico (GATT) 44, un perfil de acceso genérico 45 y un perfil de LE 46. Sin embargo, la pila de ordenador central 490 no se limita a ellos y puede incluir varios protocolos y perfiles.
La pila de ordenador central multiplexa varios protocolos, perfiles, etc., proporcionados desde el Bluetooth superior usando L2CAP.
En primer lugar, el protocolo de adaptación y control de enlace lógico (L2CAP) 41 puede proporcionar un canal bidireccional para transmitir datos a un protocolo o perfil específico.
El L2CAP 41 puede ser operable para multiplexar datos entre protocolos de capas superiores, segmentar y volver a ensamblar paquetes y gestionar la transmisión de datos de multidifusión.
En Bluetooth de LE, se utilizan básicamente tres canales fijos (uno para CH de señalización, uno para gestor de seguridad y otro para protocolo de atributos). También, se puede usar un canal dinámico según sea necesario. Mientras tanto, un canal básico/tasa de datos mejorada (BR/EDR) utiliza un canal dinámico y soporta multiplexor de servicio de protocolo, retransmisión, modo de difusión de forma continua y similares.
El gestor de seguridad (SM) 42 es un protocolo para autenticar dispositivos y proporcionar distribución de claves. El protocolo de atributo (ATT) 43 define una regla para acceder a los datos de un dispositivo de contraparte en una estructura de servidor-cliente. El ATT tiene los siguientes 6 tipos de mensajes (solicitud, respuesta, comando, notificación, indicación, confirmación).
© Mensaje de solicitud y respuesta: Un mensaje de solicitud es un mensaje para solicitar información específica del dispositivo cliente al dispositivo servidor, y el mensaje de respuesta es un mensaje de respuesta al mensaje de solicitud, que es un mensaje transmitido desde el dispositivo servidor al dispositivo cliente. @ Mensaje de comando: Es un mensaje transmitido desde el dispositivo cliente al dispositivo servidor con el fin de indicar un comando de una operación específica. El dispositivo servidor no transmite una respuesta con respecto al mensaje de comando al dispositivo cliente.
@ Mensaje de notificación: Es un mensaje transmitido desde el dispositivo servidor al dispositivo cliente con el fin de notificar un evento, o similar. El dispositivo cliente no transmite un mensaje de confirmación con respecto al mensaje de notificación al dispositivo servidor.
© Mensaje de indicación y confirmación: Es un mensaje transmitido desde el dispositivo servidor al dispositivo cliente con el fin de notificar un evento, o similar. A diferencia del mensaje de notificación, el dispositivo cliente transmite un mensaje de confirmación con respecto al mensaje de indicación al dispositivo servidor.
En la presente descripción, cuando el perfil de GATT que utiliza el protocolo de atributos (ATT) 43 solicita datos largos, se transmite un valor con respecto a la longitud de los datos para permitir que un cliente sepa claramente la longitud de los datos, y se puede recibir un valor característico de un servidor usando un identificador único universal (UUID). El perfil de acceso genérico (GAP) 45, una capa recientemente implementada para la tecnología de Bluetooth de LE, se usa para seleccionar un papel para la comunicación entre dispositivos LED de Bluetooth y para controlar cómo tiene lugar una operación de múltiples perfiles.
También, el perfil de acceso genérico (GAP) 45 se usa principalmente para el descubrimiento de dispositivos, la generación de conexiones y la parte del procedimiento de seguridad, define un esquema para proporcionar información a un usuario y define tipos de atributos como sigue.
© Servicio: Define una operación básica de un dispositivo por una combinación de comportamientos relacionados con los datos
@ Incluir: Define una relación entre servicios
@ Características: Es un valor de datos utilizado en un servidor
© Comportamiento: Es un formato que se puede leer por un ordenador definido por un UUID (tipo de valor). El perfil LE 46, incluyendo los perfiles dependientes del GATT, se aplica principalmente a un dispositivo de Bluetooth de LE. El perfil de Le 46 puede incluir, por ejemplo, batería, tiempo, encuéntrame, proximidad, tiempo, servicio de entrega de objetos y similares, y los detalles de los perfiles basados en GATT son de la siguiente manera.
© Batería: Método de intercambio de información de batería
@ Tiempo: Método de intercambio de información de tiempo
@ Encuéntrame: Prestación de servicio de alarma según distancia
© Proximidad: Método de intercambio de información de batería
© Tiempo: Método de intercambio de información de tiempo
El perfil de atributo genérico (GATT) 44 puede operar como un protocolo que describe cómo se utiliza el protocolo de atributo (ATT) 43 cuando se configuran los servicios. Por ejemplo, el GATT 44 puede operar para definir cómo se agrupan entre sí los atributos ATT junto con los servicios y operar para describir las características asociadas con los servicios.
Por tanto, el GATT 44 y el ATT 43 pueden usar características con el fin de describir el estado y los servicios de un dispositivo y describir cómo se relacionan y utilizan las características.
De aquí en adelante, se describirán brevemente los procedimientos de la tecnología de Bluetooth de baja energía (BLE).
El procedimiento de BLE se puede clasificar como un procedimiento de filtrado de dispositivos, un procedimiento de publicidad, un procedimiento de escaneo, un procedimiento de descubrimiento y un procedimiento de conexión. Procedimiento de filtrado de dispositivos
El procedimiento de filtrado de dispositivos es un método para reducir el número de dispositivos que realizan una respuesta con respecto a una solicitud, indicación, notificación y similares, en la pila del controlador.
Cuando se reciben solicitudes de todos los dispositivos, no es necesario responder a las mismas y, por tanto, la pila de controladores puede realizar el control para reducir el número de solicitudes transmitidas para reducir el consumo de potencia.
Un dispositivo de publicidad o dispositivo de escaneo puede realizar el procedimiento de filtrado de dispositivos para limitar los dispositivos para recibir un paquete de publicidad, una solicitud de escaneo o una solicitud de conexión.
Aquí, el dispositivo de publicidad se refiere a un dispositivo que transmite un evento de publicidad, es decir, un dispositivo que realiza un anuncio y también se denomina anunciante.
El dispositivo de escaneo se refiere a un dispositivo que realiza un escaneo, es decir, un dispositivo que transmite una solicitud de escaneo.
En el BLE, en caso de que el dispositivo de escaneo reciba algunos paquetes de publicidad del dispositivo de publicidad, el dispositivo de escaneo debería transmitir una solicitud de escaneo al dispositivo de publicidad.
Sin embargo, en un caso en el que se utilice un procedimiento de filtrado de dispositivos de manera que no se requiera una transmisión de solicitud de escaneo, el dispositivo de escaneo puede ignorar los paquetes de publicidad transmitidos desde el dispositivo de publicidad.
Incluso en un proceso de solicitud de conexión, se puede utilizar el procedimiento de filtrado de dispositivos. En un caso en el que se usa filtrado de dispositivos en el proceso de solicitud de conexión, no es necesario transmitir una respuesta con respecto a la solicitud de conexión ignorando la solicitud de conexión.
Procedimiento de publicidad
El dispositivo de publicidad realiza un procedimiento de publicidad para realizar una difusión no dirigida a dispositivos dentro de una región.
Aquí, la difusión no dirigida es publicidad hacia todos los dispositivos, en lugar de una difusión hacia un dispositivo específico, y todos los dispositivos pueden escanear publicidad para realizar una solicitud de información complementaria o una solicitud de conexión.
Por el contrario, la publicidad dirigida puede realizar una solicitud de información complementaria o una solicitud de conexión escaneando la publicidad solo para un dispositivo designado como dispositivo de recepción.
El procedimiento de publicidad se utiliza para establecer una conexión de Bluetooth con un dispositivo iniciador cercano.
O bien, el procedimiento de publicidad se puede usar para proporcionar una difusión periódica de datos de usuario a dispositivos de exploración que realizan la escucha en un canal de publicidad.
En el procedimiento de publicidad, todos los anuncios (o eventos de publicidad) se difunden a través de un canal físico de publicidad.
Los dispositivos de publicidad pueden recibir solicitudes de escaneo de los dispositivos de escucha que realizan la escucha para obtener datos de usuario adicionales de los dispositivos de publicidad. Los dispositivos de publicidad transmiten respuestas con respecto a las solicitudes de escaneo a los dispositivos que han transmitido las solicitudes de escaneo, a través de los mismos canales físicos de publicidad que los canales físicos de publicidad en los que se han recibido las solicitudes de escaneo.
Los datos de usuario de difusión enviados como parte de los paquetes de publicidad son datos dinámicos, mientras que los datos de respuesta de escaneo son generalmente datos estáticos.
El dispositivo de publicidad puede recibir una solicitud de conexión desde un dispositivo de iniciación en un canal físico de publicidad (difusión). Si el dispositivo de publicidad ha usado un evento de publicidad conectable y el dispositivo de inicio no ha sido filtrado según el procedimiento de filtrado de dispositivos, el dispositivo de publicidad puede detener la publicidad y entrar en un modo conectado. El dispositivo de publicidad puede comenzar a anunciar después del modo conectado.
Procedimiento de escaneo
Un dispositivo que realiza un escaneo, es decir, un dispositivo de escaneo realiza un procedimiento de escaneo para escuchar la difusión no dirigida de datos de usuario desde dispositivos de publicidad que utilizan un canal físico de publicidad.
El dispositivo de escaneo transmite una solicitud de escaneo a un dispositivo de publicidad a través de un canal físico de publicidad con el fin de solicitar datos adicionales del dispositivo de publicidad. El dispositivo de publicidad transmite una respuesta de escaneo como respuesta con respecto a la solicitud de escaneo, incluyendo datos de usuario adicionales que se han solicitado por el dispositivo de escaneo a través de un canal físico de publicidad. El procedimiento de escaneo se puede usar mientras que está conectado a otro dispositivo de BLE en la picored de BLE. Si el dispositivo de escaneo está en un modo de iniciador en el que el dispositivo de escaneo puede recibir un evento de publicidad e inicia una solicitud de conexión. El dispositivo de escaneo puede transmitir una solicitud de conexión al dispositivo de publicidad a través del canal físico de publicidad para iniciar una conexión de Bluetooth con el dispositivo de publicidad.
Cuando el dispositivo de escaneo transmite una solicitud de conexión al dispositivo de publicidad, el dispositivo de escaneo detiene el escaneo del modo de iniciador para transmisión adicional y entra en el modo conectado.
Procedimiento de descubrimiento
Los dispositivos disponibles para la comunicación de Bluetooth (de aquí en adelante, conocidos como "dispositivos de Bluetooth") realizan un procedimiento de publicidad y un procedimiento de escaneo con el fin de descubrir dispositivos situados cerca o con el fin de ser descubiertos por otros dispositivos dentro de un área determinada. El procedimiento de descubrimiento se realiza asimétricamente. Un dispositivo de Bluetooth que tiene la intención de descubrir otro dispositivo cercano se denomina dispositivo de descubrimiento, y escucha para descubrir dispositivos que anuncian un evento de publicidad que puede escanearse. Un dispositivo de Bluetooth que se puede descubrir por otro dispositivo y está disponible para ser utilizado se denomina dispositivo detectable y transmite positivamente un evento de publicidad de manera que se pueda escanear por otro dispositivo a través de un canal físico de publicidad (difundido).
Es posible que tanto el dispositivo de descubrimiento como el dispositivo que se puede descubrir ya se hayan conectado con otros dispositivos Bluetooth en una picored.
Procedimiento de conexión
Un procedimiento de conexión es asimétrico y solicita que, mientras que un dispositivo de Bluetooth específico realiza un procedimiento de publicidad, otro dispositivo de Bluetooth debería realizar un procedimiento de escaneo. Es decir, se puede dirigir un procedimiento de publicidad y, como resultado, solo un dispositivo puede responder a la publicidad. Después de que se reciba un evento de publicidad conectable desde un dispositivo de publicidad, se puede transmitir una solicitud de conexión al dispositivo de publicidad a través de un canal físico de publicidad (difusión) para iniciar la conexión.
De aquí en adelante, se describirán brevemente los estados operativos, es decir, un estado de publicidad, un estado de escaneo, un estado de inicio y un estado de conexión, en la tecnología de BLE.
Estado de publicidad
Una capa de enlace (LL) entra en un estado de publicidad según una instrucción de un ordenador central (pila). En un caso en el que la LL está en el estado de publicidad, la LL transmite una unidad de paquetes de datos (PDU) de publicidad en eventos de publicidad.
Cada uno de los eventos de publicidad incluye al menos una PDU de publicidad, y la PDU de publicidad se transmite a través de un índice de canales de publicidad en uso. Después de que la PDU de publicidad se transmita a través de un índice de canales de publicidad en uso, el evento de publicidad se puede terminar o, en un caso en el que el dispositivo de publicidad necesite asegurar un espacio para realizar otra función, el evento de publicidad se puede terminar antes.
Estado de escaneo
La LL entra en el estado de escaneo según una instrucción del ordenador central (pila). En el estado de escaneo, la LL escucha los índices de los canales de publicidad.
El estado de escaneo incluye dos tipos: escaneo pasivo y escaneo activo. Cada uno de los tipos de escaneo está determinado por el ordenador central.
El tiempo para realizar el escaneo o un índice de canales de publicidad no están definidos.
Durante el estado de escaneo, la LL escucha un índice de canales de publicidad en una duración de ventana de escaneo. Un intervalo de escaneo se define como un intervalo entre los puntos de inicio de dos ventanas de escaneo continuo.
Cuando no hay colisión en la programación, la LL debería escuchar con el fin de completar todos los intervalos de escaneo de la ventana de escaneo según se dan instrucciones por el ordenador central. En cada ventana de escaneo, la LL debería escanear otro índice de canales de publicidad. La LL utiliza todos los índices de canales de publicidad disponibles.
En el escaneo pasivo, la LL solo recibe paquetes y no puede transmitir ningún paquete.
En el escaneo activo, la LL realiza la escucha con el fin de confiar en un tipo de PDU de publicidad para solicitar las PDU de publicidad e información complementaria relacionada con el dispositivo de publicidad desde el dispositivo de publicidad.
Estado de iniciación
La LL entra en el estado de inicio según una instrucción del ordenador central (pila).
Cuando la LL está en el estado de iniciación, la LL realiza la escucha en índices de canales de publicidad.
Durante el estado de iniciación, la LL escucha un índice de canales de publicidad durante el intervalo de ventana de escaneo.
Estado de conexión
Cuando el dispositivo realiza un estado de conexión, es decir, cuando el dispositivo de inicio transmite una PDU CONNECT_r Eq al dispositivo de publicidad o cuando el dispositivo de publicidad recibe una PDU CONNECT_REQ del dispositivo de inicio, la LL entra en un estado de conexión.
Se considera que se genera una conexión después de que la LL entra en el estado de conexión. Sin embargo, no es necesario considerar que la conexión se debería establecer en un punto en el tiempo en el que la LL entra en el estado de conexión. La única diferencia entre una conexión recién generada y una conexión ya establecida es un valor de tiempo de espera de supervisión de conexión de LL.
Cuando se conectan dos dispositivos, los dos dispositivos desempeñan papeles diferentes.
Una LL que sirve como maestra se denomina maestra, y una LL que sirve como esclava se denomina esclava. La maestra ajusta una temporización de un evento de conexión, y el evento de conexión se refiere a un punto en el tiempo en el que la maestra y la esclava están sincronizadas.
De aquí en adelante, se describirán brevemente los paquetes definidos en una interfaz de Bluetooth. Los dispositivos de BLE utilizan paquetes definidos de la siguiente manera.
Formato de paquete
La LL tiene solo un formato de paquete utilizado tanto para un paquete de canal de publicidad como para un paquete de canal de datos.
Cada paquete incluye cuatro campos de un preámbulo, una dirección de acceso, una PDU y una CRC.
Cuando se transmite un paquete en un canal físico de publicidad, la PDU puede ser una PDU de canales de publicidad, y cuando se transmite un paquete en un canal físico de datos, la PDU puede ser una PDU de canales de datos.
PDU de canal de publicidad
Una PDU de canales de publicidad tiene una cabecera de 16 bits y una carga útil que tiene varios tamaños.
Un campo de tipo de PDU de la PDU de canal de publicidad incluida en el calentador indica los tipos de PDU definidos en la Tabla 3 a continuación.
[Tabla 3]
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PDU de publicidad
Los siguientes tipos de PDU de canales de publicidad se denominan PDU de publicidad y se utilizan en un evento específico.
ADV _IND: Evento de publicidad no dirigido conectable
ADV_DIRECT_IND: Evento de publicidad dirigido conectable
ADV_NONCONN_IND: Evento de publicidad no dirigido no conectable
ADV_SCAN_IND: Evento de publicidad no dirigido escaneable
Las PDU se transmiten desde la LL en un estado de publicidad y se reciben por la LL en un estado de escaneo o en un estado de inicio.
PDU de escaneo
Los siguientes tipos de DPU de canales de publicidad se denominan PDU de escaneo y se utilizan en el estado que se describe de aquí en adelante.
SCAN_REQ: Transmitida por la LL en un estado de escaneo y recibida por la LL en un estado de publicidad. SCAN_RSP: Transmitida por la LL en el estado de publicidad y recibida por la LL en el estado de escaneo. PDU de inicio
El siguiente tipo de PDU de canales de publicidad se denomina PDU de inicio.
CONNECT_REQ: Transmitida por la LL en el estado de inicio y recibida por la LL en el estado de publicidad.
PDU de canal de datos
La PDU de canales de datos puede incluir un campo de comprobación de integridad del mensaje (MIC) que tiene una cabecera de 16 bits y una carga útil que tiene varios tamaños.
Los procedimientos, estados y formatos de paquetes en la tecnología de BLE discutidos anteriormente se pueden aplicar para realizar los métodos propuestos en la presente descripción.
Haciendo referencia a la FIG. 4a, La carga (455) puede corresponder a una batería. La batería puede almacenar energía utilizando la potencia que se está emitiendo desde la unidad de captación de potencia (210). Mientras tanto, no se requiere obligatoriamente que se incluya la batería en el dispositivo móvil (450). Por ejemplo, la batería se puede proporcionar como una característica externa desmontable. Como otro ejemplo, el receptor de potencia inalámbrica puede incluir un medio operativo que puede ejecutar diversas funciones del dispositivo electrónico en lugar de la batería.
Como se muestra en el dibujo, aunque el dispositivo móvil (450) se ilustra que está incluido en el receptor de potencia inalámbrica (200) y la estación base (400) se ilustra que está incluida en el transmisor de potencia inalámbrica (100), en un sentido más amplio, el receptor de potencia inalámbrica (200) se puede identificar (o considerar) como el dispositivo móvil (450), y el transmisor de potencia inalámbrica (100) se puede identificar (o considerar) como la estación base (400).
Cuando el circuito de comunicación/control 120 y el circuito de comunicación/control 220 incluyen Bluetooth o Bluetooth de LE como un módulo de comunicación OB o un módulo de comunicación de corto alcance además del módulo de comunicación IB, el transmisor de potencia inalámbrica 100 que incluye el circuito de comunicación/control 120 y el receptor de potencia inalámbrica 200 que incluye el circuito de comunicación/control 220 se pueden representar mediante un diagrama de bloques simplificado como se muestra en la FIG. 4C.
La FIG. 4C es un diagrama de bloques que ilustra un sistema de transferencia de potencia inalámbrica que usa comunicación de BLE según un ejemplo.
Haciendo referencia a la FIG. 4C, el transmisor de potencia inalámbrica 100 incluye un circuito de conversión de potencia 110 y un circuito de comunicación/control 120. El circuito de comunicación/control 120 incluye un módulo de comunicación en banda 121 y un módulo de comunicación de BLE 122.
Mientras tanto, el receptor de potencia inalámbrica 200 incluye un circuito de captación de potencia 210 y un circuito de comunicación/control 220. El circuito de comunicación/control 220 incluye un módulo de comunicación en banda 221 y un módulo de comunicación de BLE 222.
En un aspecto, los módulos de comunicación de BLE 122 y 222 realizan la arquitectura y la operación según la FIG.
4B. Por ejemplo, los módulos de comunicación de BLE 122 y 222 se pueden usar para establecer una conexión entre el transmisor de potencia inalámbrica 100 y el receptor de potencia inalámbrica 200 e intercambiar información de control y paquetes necesarios para la transferencia de potencia inalámbrica.
En otro aspecto, el circuito de comunicación/control 120 se puede configurar para operar un perfil para carga inalámbrica. Aquí, el perfil para carga inalámbrica puede ser GATT usando transmisión de BLE.
La FIG. 4D es un diagrama de bloques que ilustra un sistema de transferencia de potencia inalámbrica que usa comunicación de BLE según otro ejemplo.
Haciendo referencia a la FIG. 4D, los circuitos de comunicación/control 120 y 220, respectivamente, incluyen solo los módulos de comunicación en banda 121 y 221, y los módulos de comunicación de BLE 122 y 222 se pueden proporcionar que estén separados de los circuitos de comunicación/control 120 y 220.
De aquí en adelante, la bobina o unidad de bobina incluye una bobina y al menos un dispositivo que se aproxima a la bobina, y la bobina o unidad de bobina también se puede conocer como conjunto de bobina, celda de bobina o celda.
La FIG. 5 es un diagrama de transición de estado para describir un procedimiento de transferencia de potencia inalámbrica.
Haciendo referencia a la FIG. 5, la transferencia de potencia (o transferencia) desde el transmisor de potencia inalámbrica al receptor de potencia inalámbrica según una realización ejemplar de la presente descripción se puede dividir ampliamente en una fase de selección (510), una fase de ping (520), una identificación y fase de configuración (530), una fase de negociación (540), una fase de calibración (550), una fase de transferencia de potencia (560) y una fase de renegociación (570).
Si se detecta un error específico o un evento específico cuando se inicia la transferencia de potencia o mientras que se mantiene la transferencia de potencia, la fase de selección (510) puede incluir una fase (o paso) de cambio -números de referencia S502, S504, S508, S510 y S512. En la presente memoria, el error específico o evento específico se especificará en la siguiente descripción. Además, durante la fase de selección (510), el transmisor de potencia inalámbrica puede controlar si existe o no un objeto en una superficie de interfaz. Si el transmisor de potencia inalámbrica detecta que se coloca un objeto en la superficie de la interfaz, el paso del proceso se puede cambiar a la fase de ping (520). Durante la fase de selección (510), el transmisor de potencia inalámbrica puede transmitir un ping analógico que tiene una señal de potencia (o un pulso) correspondiente a una duración extremadamente corta, y puede detectar si existe o no un objeto dentro de un área activa de la superficie de la interfaz en base a un cambio de corriente en la bobina de transmisión o en la bobina primaria.
En caso de que se perciba (o detecte) un objeto en la fase de selección (510), el transmisor de potencia inalámbrica puede medir un factor de calidad de un circuito de resonancia de potencia inalámbrica (por ejemplo, bobina de transferencia de potencia y/o condensador de resonancia). Según la realización ejemplar de la presente descripción, durante la fase de selección (510), el transmisor de potencia inalámbrica puede medir el factor de calidad con el fin de determinar si existe o no un objeto extraño en el área de carga junto con el receptor de potencia inalámbrica. En la bobina que se proporciona en el transmisor de potencia inalámbrica, la inductancia y/o los componentes de la resistencia en serie se pueden reducir debido a un cambio en el entorno y, debido a tal disminución, también se puede disminuir un valor del factor de calidad. Con el fin de determinar la presencia o ausencia de un objeto extraño utilizando el valor del factor de calidad medido, el transmisor de potencia inalámbrica puede recibir del receptor de potencia inalámbrica un valor del factor de calidad de referencia, que se mide por adelantado en un estado donde no se coloca ningún objeto extraño dentro del área de carga. El transmisor de potencia inalámbrica puede determinar la presencia o ausencia de un objeto extraño comparando el valor del factor de calidad medido con el valor del factor de calidad de referencia, que se recibe durante la fase de negociación (540). Sin embargo, en el caso de que un receptor de potencia inalámbrica tenga un valor de factor de calidad de referencia bajo, por ejemplo, dependiendo de su tipo, propósito, características, etc., el receptor de potencia inalámbrica puede tener un valor de factor de calidad de referencia bajo, en caso de que exista un objeto extraño, dado que la diferencia entre el valor de factor de calidad de referencia y el valor de factor de calidad medido es pequeña (o insignificante), puede ocurrir el problema de que la presencia del objeto extraño no se pueda determinar fácilmente. En consecuencia, en este caso, se deberían considerar además otros factores de determinación, o se debería determinar la presencia o ausencia de un objeto extraño utilizando otro método.
Según otra realización ejemplar de la presente descripción, en caso de que se perciba (o detecte) un objeto en la fase de selección (510), con el fin de determinar si existe o no un objeto extraño en el área de carga junto con el receptor de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica puede medir el valor de factor de calidad dentro de un área de frecuencia específica (por ejemplo, el área de frecuencia de operación). En la bobina que se proporciona en el transmisor de potencia inalámbrica, la inductancia y/o los componentes de la resistencia en serie se pueden reducir debido a un cambio en el entorno y, debido a tal disminución, la frecuencia de resonancia de la bobina del transmisor de potencia inalámbrica se puede cambiar (o desplazar). Más específicamente, se puede mover (o desplazar) una frecuencia pico de factor de calidad que corresponde a una frecuencia en la que se mide un valor de factor de calidad máximo dentro de la banda de frecuencia de operación.
En la fase de ping (520), si el transmisor de potencia inalámbrica detecta la presencia de un objeto, el transmisor activa (o Despierta) un receptor y transmite un ping digital para identificar si el objeto detectado corresponde o no al receptor de potencia inalámbrica. Durante la fase de ping (520), si el transmisor de potencia inalámbrica no recibe una señal de respuesta para el ping digital, por ejemplo, un paquete de intensidad de señal, del receptor, el proceso se puede desplazar de vuelta a la fase de selección (510). Además, en la fase de ping (520), si el transmisor de potencia inalámbrica recibe una señal que indica la finalización de la transferencia de potencia, por ejemplo, el paquete completo de carga, desde el receptor, el proceso se puede desplazar de vuelta a la fase de selección (510).
Si se completa la fase de ping (520), el transmisor de potencia inalámbrica puede cambiar a la fase de identificación y configuración (530) para identificar el receptor y para recopilar información de configuración y estado.
En la fase de identificación y configuración (530), si el transmisor de potencia inalámbrica recibe un paquete no deseado (es decir, un paquete inesperado), o si el transmisor de potencia inalámbrica no recibe un paquete durante un período de tiempo predeterminado (es decir, fuera de tiempo), o si ocurre un error de transmisión de paquetes (es decir, un error de transmisión), o si no se configura un contrato de transferencia de potencia (es decir, no hay contrato de transferencia de potencia), el transmisor de potencia inalámbrica puede pasar a la fase de selección (510).
El transmisor de potencia inalámbrica puede confirmar (o verificar) si es necesaria o no su entrada a la fase de negociación (540) en base a un valor de campo de negociación del paquete de configuración, que se recibe durante la fase de identificación y configuración (530). En base al resultado verificado, en caso de que se necesite una negociación, el transmisor de potencia inalámbrica entra en la fase de negociación (540) y puede realizar entonces un procedimiento de detección de FOD predeterminado. Por el contrario, en caso de que no se necesite una negociación, el transmisor de potencia inalámbrica puede entrar inmediatamente en la fase de transferencia de potencia (560).
En la fase de negociación (540), el transmisor de potencia inalámbrica puede recibir un paquete de estado de Detección de Objetos Extraños (FOD) que incluye un valor de factor de calidad de referencia. O bien, el transmisor de potencia inalámbrica puede recibir un paquete de estado de FOD que incluye un valor de frecuencia pico de referencia. Alternativamente, el transmisor de potencia inalámbrica puede recibir un paquete de estado que incluye un valor de factor de calidad de referencia y un valor de frecuencia pico de referencia. En este punto, el transmisor de potencia inalámbrica puede determinar un valor umbral de coeficiente de calidad para la detección de FO en base al valor de factor de calidad de referencia. El transmisor de potencia inalámbrica puede determinar un valor umbral de frecuencia pico para la detección de FO en base al valor de frecuencia pico de referencia.
El transmisor de potencia inalámbrica puede detectar la presencia o ausencia de un FO en el área de carga utilizando el valor umbral del coeficiente de calidad determinado para la detección de FO y el valor del factor de calidad medido actualmente (es decir, el valor de factor de calidad que se midió antes de la fase de ping) y, luego, el transmisor de potencia inalámbrica puede controlar la potencia transmitida de acuerdo con el resultado de la detección de FO. Por ejemplo, en caso de que se detecte el FO, la transferencia de potencia se puede detener. Sin embargo, la presente descripción no se limitará únicamente a esto.
El transmisor de potencia inalámbrica puede detectar la presencia o ausencia de un FO en el área de carga utilizando el valor umbral de frecuencia pico determinado para la detección de FO y el valor de frecuencia pico medido actualmente (es decir, el valor de frecuencia pico que se midió antes de la fase de ping) y, luego, el transmisor de potencia inalámbrica puede controlar la potencia transmitida de acuerdo con el resultado de la detección de FO. Por ejemplo, en caso de que se detecte el FO, la transferencia de potencia se puede detener. Sin embargo, la presente descripción no se limitará únicamente a esto.
En caso de que se detecte el FO, el transmisor de potencia inalámbrica puede volver a la fase de selección (510). Por el contrario, en caso de que no se detecte el FO, el transmisor de potencia inalámbrica puede pasar a la fase de calibración (550) y puede, luego, entrar en la fase de transferencia de potencia (560). Más específicamente, en caso de que no se detecte el FO, el transmisor de potencia inalámbrica puede determinar la intensidad de la potencia recibida que recibe el extremo de recepción durante la fase de calibración (550) y puede medir la pérdida de potencia en el extremo de recepción y el extremo de transmisión con el fin de determinar la intensidad de la potencia que se transmite desde el extremo de transmisión. En otras palabras, durante la fase de calibración (550), el transmisor de potencia inalámbrica puede estimar la pérdida de potencia en base a una diferencia entre la potencia transmitida del extremo de transmisión y la potencia recibida del extremo de recepción. El transmisor de potencia inalámbrica según la realización ejemplar de la presente descripción puede calibrar el valor umbral para la detección de FOD aplicando la pérdida de potencia estimada.
En la fase de transferencia de potencia (560), en caso de que el transmisor de potencia inalámbrica reciba un paquete no deseado (es decir, un paquete inesperado), o en caso de que el transmisor de potencia inalámbrica deje de recibir un paquete durante un período de tiempo predeterminado (es decir, tiempo de espera), o en caso de que ocurra una violación de un contrato de transferencia de potencia predeterminado (es decir, una violación del contrato de transferencia de potencia), o en caso de que se complete la carga, el transmisor de potencia inalámbrica puede pasar a la fase de selección (510).
Además, en la fase de transferencia de potencia (560), en caso de que se requiera que el transmisor de potencia inalámbrica reconfigure el contrato de transferencia de potencia de acuerdo con un cambio de estado en el transmisor de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica puede cambiar a la fase de renegociación (570). En este punto, si la renegociación se completa con éxito, el transmisor de potencia inalámbrica puede volver a la fase de transferencia de potencia (560).
En esta realización, el paso de calibración 550 y la fase de transferencia de potencia 560 se dividen en pasos separados, pero el paso de calibración 550 se puede integrar en la fase de transferencia de potencia 560. En este caso, las operaciones en el paso de calibración 550 se pueden realizar en la fase de transferencia de potencia 560.
El contrato de transferencia de potencia descrito anteriormente se puede configurar en base al estado y la información característica del transmisor y receptor de potencia inalámbrica. Por ejemplo, la información de estado del transmisor de potencia inalámbrica puede incluir información sobre una cantidad máxima de potencia transmisible, información sobre un número máximo de receptores que se pueden acomodar, etc. Y, la información de estado del receptor puede incluir información sobre la potencia requerida, etc.
La FIG. 6 muestra un método de control de potencia según una realización ejemplar de la presente descripción.
Como se muestra en la FIG. 6, en la fase de transferencia de potencia (560), alternando la transferencia y/o recepción y comunicación de potencia, el transmisor de potencia inalámbrica (100) y el receptor de potencia inalámbrica (200) pueden controlar la cantidad (o tamaño) de la potencia que está siendo transferida. El transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica operan en un punto de control específico. El punto de control indica una combinación del voltaje y la corriente eléctrica que se proporcionan desde la salida del receptor de potencia inalámbrica, cuando se realiza la transferencia de potencia.
Más específicamente, el receptor de potencia inalámbrica selecciona un punto de control deseado, una corriente/voltaje de salida deseado, una temperatura en una ubicación específica del dispositivo móvil, etc., y además determina un punto de control real en el que el receptor está operando actualmente. El receptor de potencia inalámbrica calcula un valor de error de control usando el punto de control deseado y el punto de control real y, luego, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir el valor de error de control calculado al transmisor de potencia inalámbrica como un paquete de error de control.
También, el transmisor de potencia inalámbrica puede configurar/controlar un nuevo punto operativo -amplitud, frecuencia y ciclo de trabajo- utilizando el paquete de error de control recibido, para controlar la transferencia de potencia. Por lo tanto, el paquete de error de control se puede transmitir/recibir en un intervalo de tiempo constante durante la fase de transferencia de potencia y, según la realización ejemplar, en caso de que el receptor de potencia inalámbrica intente reducir la corriente eléctrica del transmisor de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir el paquete de error de control estableciendo el valor de error de control en un número negativo. Y, en caso de que el receptor de potencia inalámbrica pretenda aumentar la corriente eléctrica del transmisor de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica transmite el paquete de error de control estableciendo el valor de error de control en un número positivo. Durante el modo de inducción, transmitiendo el paquete de error de control al transmisor de potencia inalámbrica como se describió anteriormente, el receptor de potencia inalámbrica puede controlar la transferencia de potencia.
En el modo de resonancia, que se describirá en detalle de aquí en adelante, el dispositivo se puede operar utilizando un método que es diferente del modo de inducción. En el modo de resonancia, un transmisor de potencia inalámbrica debería ser capaz de dar servicio a una pluralidad de receptores de potencia inalámbrica al mismo tiempo. Sin embargo, en caso de controlar la transferencia de potencia precisamente como en el modo de inducción, dado que la potencia que se está transfiriendo está controlada por una comunicación que se establece con un receptor de potencia inalámbrica, puede ser difícil controlar la transferencia de potencia de receptores de potencia inalámbrica adicionales. Por lo tanto, en el modo de resonancia según la presente descripción, un método para controlar la cantidad de potencia que se recibe haciendo que el transmisor de potencia inalámbrica transfiera (o transmita) comúnmente la potencia básica y haciendo que el receptor de potencia inalámbrica controle su propia resonancia frecuencia. No obstante, incluso durante la operación del modo de resonancia, el método descrito anteriormente en la FIG. 6 no se excluirá por completo. Y se puede realizar un control adicional de la potencia transmitida usando el método de la FIG. 6.
La FIG. 7 es un diagrama de bloques de un transmisor de potencia inalámbrica según otra realización ejemplar de la presente descripción. Esto puede pertenecer a un sistema de transferencia de potencia inalámbrica que se está operando en el modo de resonancia magnética o en el modo compartido. El modo compartido puede referirse a un modo que realiza una comunicación y carga de varios para uno (o de uno a muchos) entre el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica. El modo compartido se puede implementar como un método de inducción magnética o un método de resonancia.
Haciendo referencia a la FIG. 7, el transmisor de potencia inalámbrica (700) puede incluir al menos una cubierta (720) que cubre un conjunto de bobina, un adaptador de potencia (730) que suministra potencia al transmisor de potencia (740), un transmisor de potencia (740) que transmite potencia inalámbrica, y una interfaz de usuario (750) que proporciona información relacionada con el procesamiento de transferencia de potencia y otra información relacionada. Más particularmente, la interfaz de usuario (750) se puede incluir opcionalmente o se puede incluir como otra interfaz de usuario (750) del transmisor de potencia inalámbrica (700).
El transmisor de potencia (740) incluye un conjunto de bobina (760), un circuito de adaptación de impedancia (770), un inversor (780), una unidad de comunicación (790) y una unidad de control (710).
El conjunto de bobina (760) incluye al menos una bobina primaria que genera un campo magnético. Y el conjunto de bobina (760) también se puede conocer como celda de bobina.
El circuito de adaptación de impedancia (770) puede proporcionar una adaptación de impedancia entre el inversor y la bobina o bobinas primarias. El circuito de adaptación de impedancia (770) puede generar resonancia a partir de una frecuencia adecuada que aumenta la corriente eléctrica de la bobina o bobinas primarias. En un transmisor de potencia de múltiples bobinas (740), el circuito de adaptación de impedancia puede incluir además un múltiplex que enruta señales desde el inversor a un subconjunto de las bobinas primarias. El circuito de adaptación de impedancia también se puede conocer como circuito tanque.
El circuito de adaptación de impedancia (770) puede incluir un condensador, un inductor y un dispositivo de conmutación que conmuta la conexión entre el condensador y el inductor. La adaptación de impedancia se puede realizar detectando una onda reflectante de la potencia inalámbrica que se está transfiriendo (o transmitiendo) a través del conjunto de bobina (760) y conmutando el dispositivo de conmutación en base a la onda reflectante detectada, ajustando así el estado de conexión del condensador o el inductor o ajustando la capacitancia del condensador o ajustando la inductancia del inductor. En algunos casos, la adaptación de impedancia se puede llevar a cabo aunque se omita el circuito de adaptación de impedancia (770). Esta memoria descriptiva también incluye una realización ejemplar del transmisor de potencia inalámbrica (700), en donde se omite el circuito de adaptación de impedancia (770).
El inversor (780) puede convertir una entrada de DC en una señal de AC. El inversor (780) se puede operar como un inversor de medio puente o un inversor de puente completo con el fin de generar una onda de pulso y un ciclo de trabajo de una frecuencia ajustable. Además, el inversor puede incluir una pluralidad de etapas con el fin de ajustar los niveles de voltaje de entrada.
La unidad de comunicación (790) puede realizar la comunicación con el receptor de potencia. El receptor de potencia realiza una modulación de carga con el fin de comunicar solicitudes e información correspondiente al transmisor de potencia. Por lo tanto, el transmisor de potencia (740) puede usar la unidad de comunicación (790) para monitorizar la amplitud y/o fase de la corriente eléctrica y/o voltaje de la bobina primaria con el fin de demodular los datos que se transmiten desde el receptor de potencia.
Además, el transmisor de potencia (740) puede controlar la potencia de salida para que los datos se puedan transferir a través de la unidad de comunicación (790) utilizando un método de Modulación por Desplazamiento de Frecuencia (FSK), etc.
La unidad de control (710) puede controlar la comunicación y la transferencia (o entrega) de potencia del transmisor de potencia (740). La unidad de control (710) puede controlar la transferencia de potencia ajustando el punto de operación descrito anteriormente. El punto de funcionamiento se puede determinar, por ejemplo, por al menos una cualquiera de la frecuencia de operación, el ciclo de trabajo y el voltaje de entrada.
La unidad de comunicación (790) y la unidad de control (710) se pueden proporcionar cada una como una unidad/dispositivo/conjunto de chips separados o se pueden proporcionar colectivamente como una unidad/dispositivo/conjunto de chips.
La FIG. 8 muestra un receptor de potencia inalámbrica según otra realización ejemplar de la presente descripción. Esto puede pertenecer a un sistema de transferencia de potencia inalámbrica que se está operando en el modo de resonancia magnética o en el modo compartido.
Haciendo referencia a la FIG. 8, el receptor de potencia inalámbrica (800) puede incluir al menos una de una interfaz de usuario (820) que proporciona información relacionada con el procesamiento de transferencia de potencia y otra información relacionada, un receptor de potencia (830) que recibe potencia inalámbrica, un circuito de carga (840), y una base (850) que soporta y cubre el conjunto de bobina. Más particularmente, la interfaz de usuario (820) se puede incluir opcionalmente o se puede incluir como otra interfaz de usuario (820) del receptor de potencia inalámbrica (800).
El receptor de potencia (830) incluye un convertidor de potencia (860), un circuito de adaptación de impedancia (870), un conjunto de bobina (880), una unidad de comunicación (890) y una unidad de control (810).
El convertidor de potencia (860) puede convertir la potencia de AC que se recibe de la bobina secundaria en un voltaje y una corriente eléctrica adecuados para el circuito de carga. Según una realización ejemplar, el convertidor de potencia (860) puede incluir un rectificador. El rectificador puede rectificar la potencia inalámbrica recibida y puede convertir la potencia de corriente alterna (AC) a corriente continua (DC). El rectificador puede convertir la corriente alterna en corriente continua usando un diodo o un transistor y, luego, el rectificador puede suavizar la corriente convertida usando el condensador y la resistencia. En la presente memoria, un rectificador de onda completa, un rectificador de media onda, un multiplicador de voltaje, etc., que se implementan como un circuito puente, se pueden usar como rectificador. Además, el convertidor de potencia puede adaptar una impedancia reflejada del receptor de potencia.
El circuito de adaptación de impedancia (870) puede proporcionar una adaptación de impedancia entre una combinación del convertidor de potencia (860) y el circuito de carga (840) y la bobina secundaria. Según una realización ejemplar, el circuito de adaptación de impedancia puede generar una resonancia de aproximadamente 100 kHz, lo que puede reforzar la transferencia de potencia. El circuito de adaptación de impedancia (870) puede incluir un condensador, un inductor y un dispositivo de conmutación que conmuta la combinación del condensador y el inductor. La adaptación de impedancia se puede realizar controlando el dispositivo de conmutación del circuito que configuró el circuito de adaptación de impedancia (870) en base al valor de voltaje, el valor de corriente eléctrica, el valor de potencia, el valor de frecuencia, etc., de la potencia inalámbrica que se está recibiendo. En algunos casos, la adaptación de impedancia se puede llevar a cabo aunque se omita el circuito de adaptación de impedancia (870). Esta memoria descriptiva también incluye una realización ejemplar del receptor de potencia inalámbrica (200), en donde se omite el circuito de adaptación de impedancia (870).
El conjunto de bobina (880) incluye al menos una bobina secundaria y, opcionalmente, el conjunto de bobina (880) puede incluir además un elemento que protege la parte metálica del receptor del campo magnético.
La unidad de comunicación (890) puede realizar modulación de carga con el fin de comunicar solicitudes y otra información al transmisor de potencia.
Para ello, el receptor de potencia (830) puede realizar una conmutación de la resistencia o condensador para cambiar la impedancia reflejada.
La unidad de control (810) puede controlar la potencia recibida. Para ello, la unidad de control (810) puede determinar/calcular una diferencia entre un punto de operación real y un punto de operación objetivo del receptor de potencia (830). A partir de entonces, realizando una solicitud para ajustar la impedancia reflejada del transmisor de potencia y/o para ajustar un punto operativo del transmisor de potencia, la diferencia entre el punto de operación real y el punto de operación objetivo se puede ajustar/reducir. En caso de minimizar esta diferencia, se puede realizar una recepción de potencia óptima.
La unidad de comunicación (890) y la unidad de control (810) se pueden proporcionar cada una como un dispositivo/conjunto de chips separado o se pueden proporcionar colectivamente como un dispositivo/conjunto de chips.
La FIG. 9 muestra una estructura de trama de comunicación según una realización ejemplar de la presente descripción. Esto puede corresponder a una estructura de trama de comunicación en un modo compartido.
Haciendo referencia a la FIG. 9, en el modo compartido, se pueden usar diferentes formas de tramas unas junto a otras. Por ejemplo, en el modo compartido, se puede utilizar una trama con intervalos que tenga una pluralidad de intervalos, como se muestra en (A), y una trama de formato libre que no tenga un formato específico, como se muestra en (B). Más específicamente, la trama con intervalos corresponde a una trama para transmitir paquetes de datos cortos desde el receptor de potencia inalámbrica (200) al transmisor de potencia inalámbrica (100). Y, dado que la trama de formato libre no está configurada con una pluralidad de intervalos, la trama de formato libre puede corresponder a una trama que es capaz de realizar la transmisión de paquetes de datos largos.
Mientras tanto, la trama con intervalos y la trama de formato libre se pueden referir a otros términos diversos por cualquier experto en la técnica. Por ejemplo, la trama con intervalos se puede conocer alternativamente como trama de canal, y la trama de formato libre se puede conocer alternativamente como trama de mensaje.
Más específicamente, la trama con intervalos puede incluir un patrón de sincronización que indica el punto de inicio (o comienzo) de un intervalo, un intervalo de medición, nueve intervalos y patrones de sincronización adicionales, cada uno que tiene el mismo intervalo de tiempo que precede a cada uno de los nueve intervalos.
En la presente memoria, el patrón de sincronización adicional corresponde a un patrón de sincronización que es diferente del patrón de sincronización que indica el punto de inicio de la trama descrita anteriormente. Más específicamente, el patrón de sincronización adicional no indica el punto de inicio de la trama sino que puede indicar información relacionada con los intervalos vecinos (o adyacentes) (es decir, dos intervalos consecutivos situados a ambos lados del patrón de sincronización).
Entre los nueve intervalos, cada patrón de sincronización se puede colocar entre dos ranuras consecutivas. En este caso, el patrón de sincronización puede proporcionar información relacionada con los dos intervalos consecutivos.
Además, los nueve intervalos y los patrones de sincronización que se proporcionan antes de cada uno de los nueve intervalos pueden tener el mismo intervalo de tiempo. Por ejemplo, los nueve intervalos pueden tener un intervalo de tiempo de 50 ms. Y los nueve patrones de sincronización pueden tener una duración de tiempo de 50 ms.
Mientras tanto, la trama de formato libre, como se muestra en (B), puede no tener un formato específico aparte del patrón de sincronización que indica el punto de inicio de la trama y el intervalo de medición. Más específicamente, la trama de formato libre está configurada para realizar una función diferente a la de la trama con intervalos. Por ejemplo, la trama de formato libre se puede usar para realizar una función de realización de comunicación de paquetes de datos largos (por ejemplo, paquetes de información de propietario adicionales) entre el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica o, en el caso de un transmisor de potencia inalámbrica que está configurado por múltiples bobinas, para realizar una función de selección de cualquiera de las bobinas.
De aquí en adelante, se describirá con más detalle un patrón de sincronización que se incluye en cada trama con referencia a los dibujos adjuntos.
La FIG. 10 es una estructura de un patrón de sincronización según una realización ejemplar de la presente descripción.
Haciendo referencia a la FIG. 10, el patrón de sincronización se puede configurar con un preámbulo, un bit de inicio, un campo de respuesta, un campo de tipo, un campo de información y un bit de paridad. En la FIG. 10, el bit de inicio se ilustra como CERO.
Más específicamente, el preámbulo está configurado con bits consecutivos, y todos los bits se pueden establecer en 0. En otras palabras, el preámbulo puede corresponder a bits para hacer coincidir una duración de tiempo del patrón de sincronización.
El número de bits que configuran el preámbulo puede estar subordinado a la frecuencia de operación, de modo que la duración del patrón de sincronización puede ser más aproximada a 50 ms pero dentro de un rango que no exceda los 50 ms. Por ejemplo, en caso de que la frecuencia de operación corresponda a 100 kHz, el patrón de sincronización se puede configurar con dos bits de preámbulo y, en caso de que la frecuencia de operación corresponda a 105 kHz, el patrón de sincronización se puede configurar con tres bits de preámbulo.
El bit de inicio puede corresponder a un bit que sigue al preámbulo, y el bit de inicio puede indicar CERO. El CERO puede corresponder a un bit que indica un tipo de patrón de sincronización. En la presente memoria, el tipo de patrones de sincronización puede incluir una sincronización de tramas que incluye información está relacionada con una trama y una sincronización de intervalo que incluye información del intervalo. Más específicamente, el patrón de sincronización se puede colocar entre tramas consecutivas y puede corresponder a una sincronización de trama que indica el inicio de la trama, o el patrón de sincronización se puede colocar entre intervalos consecutivos entre una pluralidad de intervalos que configuran la trama y puede corresponder a un intervalo de sincronización que incluye información relacionada con los intervalos consecutivos.
Por ejemplo, en caso de que el CERO sea igual a 0, esto puede indicar que el intervalo correspondiente es una sincronización de intervalo que se coloca entre medias de los intervalos. Y, en caso de que el CERO sea igual a 1, esto puede indicar que el patrón de sincronización correspondiente es una sincronización de trama que se sitúa entre medias de las tramas.
Un bit de paridad corresponde al último bit del patrón de sincronización, y el bit de paridad puede indicar información sobre una serie de bits que configuran los campos de datos (es decir, el campo de respuesta, el campo de tipo y el campo de información) que se incluyen en el patrón de sincronización Por ejemplo, en caso de que el número de bits que configuran los campos de datos del patrón de sincronización corresponda a un número par, el bit de paridad se puede establecer en cuando y, en caso contrario (es decir, en caso de que el número de bits corresponda a un número impar), el bit de paridad se puede establecer en 0.
El campo de respuesta puede incluir información de respuesta del transmisor de potencia inalámbrica para su comunicación con el receptor de potencia inalámbrica dentro de un intervalo antes del patrón de sincronización. Por ejemplo, en caso de que no se detecte una comunicación entre el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica, el campo de respuesta puede tener un valor de '00'. Además, si se detecta un error de comunicación en la comunicación entre el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica, el campo de respuesta puede tener un valor de '01'. El error de comunicación corresponde a un caso en el que dos o más receptores de potencia inalámbrica intentan acceder a un intervalo, haciendo así que ocurra una colisión entre los dos o más receptores de potencia inalámbrica.
Además, el campo de respuesta puede incluir información que indica si el paquete de datos se ha recibido o no con precisión desde el receptor de potencia inalámbrica. Más específicamente, en caso de que el transmisor de potencia inalámbrica haya denegado el paquete de datos, el campo de respuesta puede tener un valor de "10" (10 - sin acuse de recibo (NAK)). Y, en caso de que el transmisor de potencia inalámbrica haya confirmado el paquete de datos, el campo de respuesta puede tener un valor de "11" (11 - acuse de recibo (ACK)).
El campo de tipo puede indicar el tipo del patrón de sincronización. Más específicamente, en caso de que el patrón de sincronización corresponda a un primer patrón de sincronización de la trama (es decir, como el primer patrón de sincronización, en caso de que el patrón de sincronización se coloque antes de el intervalo de medición), el campo de tipo puede tener un valor de '1', lo que indica una sincronización de tramas.
Además, en una trama con intervalos, en caso de que el patrón de sincronización no corresponda con el primer patrón de sincronización de la trama, el campo de tipo puede tener un valor de '0', lo que indica una sincronización de intervalo.
Además, el campo de información puede determinar el significado de su valor de acuerdo con el tipo de patrón de sincronización, que se indica en el campo de tipo. Por ejemplo, en caso de que el campo de tipo sea igual a 1 (es decir, en caso de que el tipo de patrón de sincronización indique una sincronización de trama), el significado del campo de información puede indicar el tipo de trama. Más específicamente, el campo de información puede indicar si la trama actual corresponde a una trama con intervalos o a una trama de formato libre. Por ejemplo, en caso de que al campo de información se le dé un valor de '00', esto indica que la trama actual corresponde a una trama con intervalos. Y, en caso de que al campo de información se le dé un valor de '01', esto indica que la trama actual corresponde a una trama de formato libre.
Por el contrario, en caso de que el campo de tipo sea igual a 0 (es decir, en caso de que el tipo de patrón de sincronización indique una sincronización de intervalo), el campo de información puede indicar un estado de un siguiente intervalo, que se coloca después del patrón de sincronización. Más específicamente, en caso de que el siguiente intervalo corresponda a un intervalo que se destina (o asigna) a un receptor de potencia inalámbrica específico, al campo de información se le da un valor de '00'. En caso de que el siguiente intervalo corresponda a un intervalo que esté bloqueado, para ser utilizado temporalmente por el receptor de potencia inalámbrica específico, al campo de información se le da un valor de '01'. Alternativamente, en caso de que el siguiente intervalo corresponda a un intervalo que se pueda utilizar libremente por un receptor de potencia inalámbrica aleatorio, al campo de información se le da un valor de '10'.
La FIG. 11 muestra los estados de operación de un transmisor de potencia inalámbrica y un receptor de potencia inalámbrica en un modo compartido según una realización ejemplar de la presente descripción.
Haciendo referencia a la FIG. 11, el receptor de potencia inalámbrica que opera en el modo compartido se puede operar en cualquiera de una fase de selección (1100), una fase de introducción (1110), una fase de configuración (1120), una fase de negociación (1130) y una fase de transferencia de potencia (1140).
En primer lugar, el transmisor de potencia inalámbrico según la realización ejemplar de la presente descripción puede transmitir una señal de potencia inalámbrica con el fin de detectar el receptor de potencia inalámbrica. Más específicamente, un proceso de detección de un receptor de potencia inalámbrica usando la señal de potencia inalámbrica se puede conocer como ping analógico.
Mientras tanto, el receptor de potencia inalámbrica que ha recibido la señal de potencia inalámbrica puede entrar en la fase de selección (1100). Como se describió anteriormente, el receptor de potencia inalámbrica que ha entrado en la fase de selección (1100) puede detectar la presencia o ausencia de una señal de FSK dentro de la señal de potencia inalámbrica.
En otras palabras, el receptor de potencia inalámbrica puede realizar la comunicación usando cualquiera de un modo exclusivo y un modo compartido de acuerdo con la presencia o ausencia de la señal de FSK.
Más específicamente, en caso de que la señal de FSK esté incluida en la señal de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica puede operar en el modo compartido y, de lo contrario, el receptor de potencia inalámbrica puede operar en el modo exclusivo.
En caso de que el receptor de potencia inalámbrica opere en el modo compartido, el receptor de potencia inalámbrica puede entrar en la fase de introducción (1110). En la fase de introducción (1110), el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir un paquete de información de control (CI) al transmisor de potencia inalámbrica con el fin de transmitir el paquete de información de control durante la fase de configuración, la fase de negociación y la fase de transferencia de potencia. El paquete de información de control puede tener una cabecera e información relacionada con el control. Por ejemplo, en el paquete de información de control, la cabecera puede corresponder a 0X53.
En la fase de introducción (1110), el receptor de potencia inalámbrica realiza un intento de solicitar un intervalo libre para transmitir el paquete de información de control (CI) durante la siguiente fase de configuración, fase de negociación y fase de transferencia de potencia. En este punto, el receptor de potencia inalámbrica selecciona un intervalo libre y transmite un paquete de CI inicial. Si el transmisor de potencia inalámbrica transmite un ACK como respuesta al paquete de CI correspondiente, el receptor de potencia inalámbrica entra en la fase de configuración. Si el transmisor de potencia inalámbrico transmite un NAK como respuesta al paquete de CI correspondiente, esto indica que otro receptor de potencia inalámbrica está realizando la comunicación a través de la fase de configuración y negociación. En este caso, el receptor de potencia inalámbrica vuelve a intentar realizar una solicitud de un intervalo libre.
Si el receptor de potencia inalámbrica recibe un ACK como respuesta al paquete de CI, el receptor de potencia inalámbrica puede determinar la posición de un intervalo privado dentro de la trama contando los intervalos de sincronización restantes hasta la sincronización de trama inicial. En todas las tramas posteriores basadas en intervalo, el receptor de potencia inalámbrica transmite el paquete de CI a través del intervalo correspondiente.
Si el transmisor de potencia inalámbrica autoriza la entrada del receptor de potencia inalámbrica a la fase de configuración, el transmisor de potencia inalámbrica proporciona una serie de intervalos bloqueados para el uso exclusivo del receptor de potencia inalámbrica. Esto puede asegurar que el receptor de potencia inalámbrica proceda con la fase de configuración sin ninguna colisión.
El receptor de potencia inalámbrica transmite secuencias de paquetes de datos, tales como dos paquetes de datos de identificación (IDHI e IDLO), utilizando los intervalos bloqueados. Cuando se completa esta fase, el receptor de potencia inalámbrica entra en la fase de negociación. Durante el estado de negociación, el transmisor de potencia inalámbrica continúa proporcionando los intervalos bloqueados para el uso exclusivo del receptor de potencia inalámbrica. Esto puede asegurar que el receptor de potencia inalámbrica proceda con la fase de negociación sin ninguna colisión.
El receptor de potencia inalámbrica transmite uno o más paquetes de datos de negociación utilizando el intervalo bloqueado correspondiente, y el paquete o paquetes de datos de negociación transmitidos se pueden mezclar con los paquetes de datos privados. Eventualmente, la secuencia correspondiente finaliza (o se completa) junto con un paquete de solicitud específica (SRQ). Cuando se completa la secuencia correspondiente, el receptor de potencia inalámbrica entra en la fase de transferencia de potencia y el transmisor de potencia inalámbrica detiene la provisión de los intervalos bloqueados.
En la fase de transferencia de potencia, el receptor de potencia inalámbrica realiza la transmisión de un paquete de CI utilizando los intervalos asignados y luego recibe la potencia. El receptor de potencia inalámbrica puede incluir un circuito regulador. El circuito regulador puede estar incluido en una unidad de comunicación/control. El receptor de potencia inalámbrica puede autorregular una impedancia reflejada del receptor de potencia inalámbrica a través del circuito regulador. En otras palabras, el receptor de potencia inalámbrica puede ajustar la impedancia que se refleja para una cantidad de potencia que se solicita por una carga externa. Esto puede evitar una recepción excesiva de potencia y un sobrecalentamiento.
En el modo compartido (dependiendo del modo de operación), dado que el transmisor de potencia inalámbrica puede no realizar el ajuste de potencia como respuesta al paquete de CI recibido, en este caso, puede ser necesario el control con el fin de evitar un estado de sobrevoltaje.
De aquí en adelante, se describirá la autenticación entre un transmisor de potencia inalámbrica y un receptor de potencia inalámbrica.
El sistema de transferencia de potencia inalámbrica que usa comunicación en banda puede usar autenticación de USB-C. La autenticación puede incluir una autenticación del transmisor de potencia inalámbrica realizada por el receptor de potencia inalámbrica (es decir, autenticación de PTx por PRx) y una autenticación del receptor de potencia inalámbrica realizada por el transmisor de potencia inalámbrica (autenticación de PRx por PTx).
La FIG. 12 es un diagrama de bloques que muestra un formato de certificado de carga inalámbrica según una realización ejemplar de la presente descripción.
Haciendo referencia a la FIG. 12, el formato del certificado de carga inalámbrica incluye una versión de la estructura del certificado, un campo reservado, indicadores de hoja y PTx, un tipo de certificado, una compensación de firma, un número de serie, un ID del emisor, un ID del sujeto, una clave pública y una firma.
El tipo de certificado, por ejemplo, se puede asignar con 3 bits, y el tipo de certificado puede indicar que el certificado correspondiente es cualquiera de un certificado raíz, un certificado intermedio y un último certificado. Y, el tipo de certificado también puede indicar que el certificado correspondiente es un certificado relacionado con un transmisor de potencia inalámbrica o un receptor de potencia inalámbrica o de todo tipo.
Por ejemplo, el tipo de certificado es de 3 bits y puede indicar información sobre un certificado raíz, un certificado de fabricante/secundario y un certificado de unidad de producto (para el transmisor de potencia). Más específicamente, un certificado tipo '001 'b puede indicar el certificado raíz, y '010'b puede indicar un certificado intermedio (Certificado de fabricante/secundario), y '111'b puede indicar un certificado de unidad de producto para el transmisor de potencia, que es un certificado final.
El transmisor de potencia inalámbrica puede notificar (o anunciar) si soporta o no la función de autenticación para el receptor de potencia inalámbrica usando un paquete de capacidad (en caso de una autenticación del transmisor de potencia inalámbrica por el receptor de potencia inalámbrica (autenticación de PTx por PRx)). Mientras tanto, el receptor de potencia inalámbrica puede notificar (o anunciar) si soporta o no la función de autenticación para el transmisor de potencia inalámbrica usando un paquete de capacidad (en caso de una autenticación del receptor de potencia inalámbrica por el transmisor de potencia inalámbrica (autenticación de PRx por PTx)). De aquí en adelante, se divulgará y describirá en detalle una estructura de información de indicación (un paquete de capacidad y un paquete de configuración) relacionada con si un dispositivo soporta o no la función de autenticación.
La FIG. 13 es una estructura de paquete de capacidad de un transmisor de potencia inalámbrica según una realización ejemplar de la presente descripción.
Haciendo referencia a la FIG. 13, se asignan 3 bytes a un paquete de capacidad que tiene un valor de cabecera respectivo de 0X31. En la presente memoria, un primer byte (B0) incluye una clase de potencia y un valor de potencia garantizado, un segundo byte (B1) incluye un campo reservado y un campo de potencia potencial, y un tercer byte (B2) incluye un Iniciador de Autenticación (AI), un Respondedor de Autenticación (AR), un campo reservado, un WPID y un campo Not Res Sens. Más específicamente, al Iniciador de Autenticación (AI) se le asigna 1 bit. En la presente memoria, por ejemplo, si el valor es igual a '1b', esto puede indicar que el transmisor de potencia inalámbrica correspondiente puede operar como iniciador de autenticación. Además, al Respondedor de Autenticación (AR) también se le asigna 1 bit. En la presente memoria, por ejemplo, si el valor es igual a '1b', esto puede indicar que el transmisor de potencia inalámbrica correspondiente puede operar como el respondedor de autenticación.
La FIG. 14 es una estructura de paquete de configuración de un receptor de potencia inalámbrica según una realización ejemplar de la presente descripción.
Haciendo referencia a la FIG. 14, se asignan 5 bytes a un paquete de capacidad que tiene un valor de cabecera respectivo de 0X51. En la presente memoria, un primer byte (B0) incluye una clase de potencia y un valor de potencia máxima, un segundo byte (B1) incluye un AI, un AR, un campo reservado, un tercer byte (B2) incluye un Prop, un campo reservado, un campo CERO y un campo Contar, un cuarto valor (B3) incluye un tamaño de ventana y un desplazamiento de ventana, y un quinto byte (B4) incluye un campo Neg, un campo de polaridad, un campo de profundidad, un campo de autenticación (Aut), y un campo reservado. Más específicamente, al Iniciador de Autenticación (AI) se le asigna 1 bit. En la presente memoria, por ejemplo, si el valor es igual a '1b', esto puede indicar que el receptor de potencia inalámbrica correspondiente puede operar como iniciador de autenticación. Además, al Respondedor de Autenticación (AR) también se le asigna 1 bit. En la presente memoria, por ejemplo, si el valor es igual a '1b', esto puede indicar que el receptor de potencia inalámbrica correspondiente puede operar como el respondedor de autenticación.
Un mensaje que se utiliza durante el procedimiento de autenticación se conoce como mensaje de autenticación. El mensaje de autenticación se utiliza para transportar información relacionada con la autenticación. En la presente memoria, existen 2 tipos diferentes de mensajes de autenticación. Un tipo corresponde a una solicitud de autenticación y otro tipo corresponde a una respuesta de autenticación. La solicitud de autenticación se transmite por el iniciador de autenticación y la respuesta de autenticación se transmite por el respondedor de autenticación. Tanto el transmisor de potencia inalámbrica como el receptor de potencia inalámbrica pueden ser el iniciador de autenticación o el respondedor de autenticación. Por ejemplo, en caso de que el transmisor de potencia inalámbrica sea el iniciador de la autenticación, el receptor de potencia inalámbrica llega a ser el respondedor de autenticación. Y, en caso de que el receptor de potencia inalámbrica sea el iniciador de autenticación, el transmisor de potencia inalámbrica llega a ser el respondedor de autenticación.
Un mensaje de solicitud de autenticación incluye GET_DIGESTS (es decir, 4 bytes), GET_CERTIFICATE (es decir, 8 bytes) y CHALLENGE (es decir, 36 bytes).
Un mensaje de respuesta de autenticación incluye DIGESTS (es decir, 4+32 bytes), CERTIFICATE (es decir, 4+cadena de certificados (3x512 bytes)=1540 bytes), CHa Ll ENGE_AuTh (es decir, 168 bytes) y ERROR (es decir, 4 bytes).
Un mensaje de autenticación se puede conocer como paquete de autenticación y también se puede conocer como datos de autenticación o información de control de autenticación. Además, los mensajes, tales como GET_DIGEST, DIGESTS, etc., también se pueden conocer como paquete GET_DIGEST, paquete DIGEST, etc.
La FIG. 15 muestra un flujo de datos a nivel de aplicación entre un transmisor de potencia inalámbrica y un receptor según un ejemplo.
Haciendo referencia a la FIG. 15, un flujo de datos puede incluir un paquete de datos de control de datos auxiliares (ADC) y/o un paquete de datos de transporte de datos auxiliares (ADT).
El paquete de datos de ADC se utiliza para abrir un flujo de datos. El paquete de datos de ADC puede indicar el tipo de mensaje incluido en un flujo y el número de bytes de datos. Mientras tanto, el paquete de datos de ADT son secuencias de datos que incluyen un mensaje real. Se utiliza un paquete de datos de ADC/final para indicar el final del flujo. Por ejemplo, el número máximo de bytes de datos en un flujo de transporte de datos se puede limitar a 2047.
Un ACK o NAC (NACK) se usa para indicar si el paquete de datos de ADC y el paquete de datos de ADT se reciben normalmente. La información de control necesaria para la carga inalámbrica tal como un paquete de error de control (CE) o DSR se puede transmitir entre las temporizaciones de transmisión del paquete de datos de ADC y el paquete de datos de ADT.
Usando esta estructura de flujo de datos, la información relacionada con la autenticación u otra información de nivel de aplicación se puede transmitir y recibir entre el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica.
A continuación, se describirá un método para detectar un objeto extraño y calibrar la potencia.
Cuando un transmisor de potencia inalámbrica transmite potencia inalámbrica a un receptor de potencia inalámbrica usando un campo magnético, si está presente un objeto extraño alrededor del mismo, una parte del campo magnético se puede absorber por el objeto extraño. Es decir, una parte de la potencia inalámbrica transmitida desde el transmisor de potencia inalámbrica se suministra al objeto extraño y el resto se suministra al receptor de potencia inalámbrica. Desde el punto de vista de la eficiencia de la transferencia de potencia, la pérdida de potencia transmitida ocurre tanto como la potencia o energía absorbida por el objeto extraño. Así, dado que se puede establecer una relación causal entre la presencia del objeto extraño y la pérdida de potencia (Ppérdida), el transmisor de potencia inalámbrica puede detectar cuánta pérdida de potencia ocurre a través del objeto extraño. Tal método de detección de objetos extraños se puede conocer como método de detección de objetos extraños basado en la pérdida de potencia.
La pérdida de potencia por el objeto extraño se puede definir como un valor obtenido restando la potencia (Precibida realmente recibida por el receptor de potencia inalámbrica de la potencia (Ptransmitida) transmitida desde el transmisor de potencia inalámbrica. Desde el punto de vista del transmisor de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica conoce la potencia (Ptransmitida) transmitida por sí mismo y, por tanto, la potencia perdida se puede obtener si solo se conoce la potencia realmente recibida por el receptor de potencia inalámbrica. Con este fin, el receptor de potencia inalámbrica está configurado para notificar al transmisor de potencia inalámbrica de la potencia recibida transmitiendo un paquete de potencia recibida (RPP) al transmisor de potencia inalámbrica.
Mientras tanto, el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica incluyen varios componentes de circuito en los mismos y configuran dispositivos independientes uno de otro. Sin embargo, dado que la potencia inalámbrica se transmite por acoplamiento magnético entre los mismos, el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica constituyen un sistema de transferencia de potencia inalámbrica. Además, la cantidad de potencia (potencia transmitida) transmitida por el transmisor inalámbrico de potencia y la cantidad de potencia (potencia recibida) recibida por el receptor de potencia inalámbrica están determinadas únicamente por las características de transferencia de potencia. Como ejemplo, las características de transferencia de potencia se pueden considerar como una relación o función de la potencia transmitida y la potencia recibida. Por lo tanto, si el transmisor de potencia inalámbrica conoce las características de transferencia de potencia por adelantado, el transmisor de potencia inalámbrica puede ser capaz de predecir qué cantidad de la potencia transmitida por el transmisor de potencia inalámbrica se recibirá por el receptor de potencia inalámbrica. Si la potencia recibida real informada por el receptor de potencia inalámbrica es menor que la potencia recibida predicha en base a las características de transferencia de potencia, se puede considerar que ocurrió una pérdida de potencia en el proceso de transferencia de potencia. El método de detección de objetos extraños basado en la pérdida de potencia puede determinar que existe un objeto extraño en el caso anterior. Como se describió anteriormente, la pérdida de potencia utilizada para la determinación de un objeto extraño también se determina en base a las características de transferencia de potencia y, por lo tanto, las características de transferencia de potencia necesitan ser reconocidas correctamente para aumentar la fiabilidad de la detección de objetos extraños.
La característica de transferencia de potencia es dependiente de un entorno en el que se transmite potencia inalámbrica o de una característica única de un dispositivo que transmite potencia inalámbrica. El transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica generalmente pueden usar la calibración de potencia al comienzo de la transferencia de potencia inalámbrica para determinar las características de transferencia de potencia en un cierto entorno de carga inalámbrica dado actualmente. Cuando las características de transferencia de potencia se identifican o establecen mediante la calibración de potencia, la detección de objetos extraños se realiza en consecuencia.
Las características de transferencia de potencia también pueden ser dependientes de un cambio en la carga o un grado de acoplamiento magnético. Por ejemplo, cuando el receptor de potencia inalámbrica usa múltiples pasos de carga o carga variable (o aumento de carga) o cuando el grado de cambio en el acoplamiento magnético debido a un cambio de posición entre el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica, al menos un parte de las características de transferencia de potencia se puede cambiar. Si al menos una parte de la característica de transferencia de potencia cambia, al menos una parte de la calibración de potencia establecida según la característica de transferencia de potencia anterior llega a ser inválida. Además, la pérdida de potencia y la detección de objetos extraños según al menos una parte de la calibración de potencia establecida ya no son válidas. Por lo tanto, es necesario calibrar adicionalmente la potencia para las características de transferencia de potencia cambiadas.
Calibración de potencia debida a cambio de carga (1)
La FIG. 16 es un diagrama de flujo que ilustra un método de realización de la calibración de potencia y la detección de objetos extraños según un ejemplo fuera del alcance de la invención.
Haciendo referencia a la FIG. 16, el receptor de potencia inalámbrica recibe y mide la potencia transmitida (de aquí en adelante, conocida como primera potencia transmitida de carga ligera; Ptr_light) desde el transmisor de potencia inalámbrica en una condición de carga ligera y transmite un primer paquete de potencia recibida (RPP) que indica un valor de potencia recibida bajo la condición de carga ligera al transmisor de potencia inalámbrica (S1400). El primer paquete de potencia recibida puede tener, por ejemplo, el formato de la FIG. 17.
La FIG. 17 es un formato de un paquete de potencia recibida según un ejemplo.
Haciendo referencia a la FIG. 17, el paquete de potencia recibida con un total de 24 bits, por ejemplo, puede incluir un campo que indica un valor de potencia recibida estimado (por ejemplo, 8 bits) y un campo de modo (por ejemplo, 3 bits). El campo de modo indica cómo interpretar el valor de potencia recibida. La Tabla 4 muestra un ejemplo del campo de modo.
[Tabla 4]
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Haciendo referencia a la Tabla 4, el campo de modo = '000' indica que un valor de potencia recibida es un valor de potencia general (que se puede indicar como RP/0), y el campo de modo = '001' o '010' puede indicar que un paquete de potencia recibida está relacionado con la calibración de potencia (que se puede indicar como RP/1, RP/2, respectivamente). Es decir, el receptor de potencia inalámbrica puede dar instrucciones de calibración de potencia transmitiendo el paquete de potencia recibida con el campo de modo = '001' o '010' al transmisor de potencia inalámbrica. Específicamente, el campo de modo = '001' (es decir, RP/1), el paquete de potencia recibida se refiere a la primera información para construir una curva de calibración de potencia y puede indicar un valor de potencia (de aquí en adelante, conocido como valor de calibración de carga ligera, Prec_light) recibida por el receptor de potencia inalámbrica. Además, cuando el campo de modo = '010' (es decir, RP/2), el paquete de potencia recibida se refiere a información adicional para construir una curva de calibración de potencia y puede indicar un valor de potencia recibida por el receptor de potencia inalámbrica (de aquí en adelante, conocido como valor de calibración de carga conectada, Prec_connected) cuando el receptor de potencia inalámbrica está generalmente en una condición de carga conectada. La condición de carga ligera puede referirse a una condición en la que una carga (por ejemplo, una batería) no está conectada eléctricamente al receptor de potencia inalámbrica, y la condición de carga conectada puede referirse a una condición en la que una carga está conectada al receptor de potencia inalámbrica. Mientras tanto, el transmisor de potencia inalámbrica puede saber que la calibración de potencia aún está en curso recibiendo el paquete de potencia recibida con el campo de modo = '001' o '010' del receptor de potencia inalámbrica. Haciendo referencia de nuevo a la FIG. 16, dado que el primer paquete de potencia recibida indica el valor de potencia recibida (es decir, el valor de calibración de carga ligera, Prec_light) medido bajo la condición de carga ligera, el campo de modo del primer paquete de potencia recibida = '001' (es decir, RP/1). Por lo tanto, el paso S1400 puede incluir además un paso en el que el receptor de potencia inalámbrica establece el campo de modo en '001' (campo de modo = '001'). Cuando se determina que el campo de modo = '001', el transmisor de potencia inalámbrica puede identificar que el valor de potencia recibido indicado por el primer paquete de potencia recibida es la primera información para construir la curva de calibración de potencia, y la primera información para construir la curva de calibración de potencia puede ser un valor de calibración de carga ligera (Prec_light). El transmisor de potencia inalámbrica puede almacenar el valor de calibración de carga ligera Prec_light en una memoria para realizar la calibración de potencia. Aunque no se muestra, el transmisor de potencia inalámbrica puede transmitir un ACK o NAK al receptor de potencia inalámbrica en respuesta al primer paquete de potencia recibida. Además, el primer paquete de potencia recibida se puede transmitir continuamente una pluralidad de veces hasta que se reciba una respuesta de ACK del transmisor de potencia inalámbrica. En este caso, el primer paquete de potencia recibida que se transmite continuamente (es decir, RP/1) se puede tratar como un paquete de potencia recibida (es decir, un único RP/1).
En un aspecto, cuando recibe la RP/1, el transmisor de potencia inalámbrica transmite un NAK hasta que el receptor de potencia inalámbrica alcanza de manera estable un nivel de potencia correspondiente (mientras que se monitoriza un valor de CE), y cuando el nivel de potencia se estabiliza, el transmisor de potencia inalámbrica transmite un ACK y toma el valor de RP1 en ese momento.
El receptor de potencia inalámbrica recibe y mide una primera potencia transmitida de carga conectada (Ptr_connected (1)) desde el transmisor de potencia inalámbrica bajo la primera condición de carga conectada, y luego transmite un segundo paquete de potencia recibida (es decir, RP/2) que indica el primer valor de calibración de carga conectada (Prec_connected(1)) al transmisor de potencia inalámbrica (S1405).
El paso S1405 puede incluir además un paso en el que el receptor de potencia inalámbrica establece el campo de modo en '010' (campo de modo = '010'). Cuando se confirma el campo de modo = '010', el transmisor de potencia inalámbrica identifica que el valor de potencia recibida indicado por el segundo paquete de potencia recibida es el primer valor de calibración de carga conectada (Prec_connected (1)). El transmisor de potencia inalámbrica puede almacenar el primer valor de calibración de carga conectada (Prec_connected (1)) en la memoria para realizar la calibración de potencia.
Aunque no se muestra, el transmisor de potencia inalámbrica puede transmitir un ACK o NAK al receptor de potencia inalámbrica en respuesta al segundo paquete de potencia recibida RP/2. También, el segundo paquete de potencia recibida RP/2 se puede transmitir múltiples veces en sucesión. En este caso, el segundo paquete de potencia recibida RP/2 que se transmite continuamente se puede tratar como un paquete de potencia recibida (es decir, un único RP/2). Cuando se recibe la RP/2, el transmisor de potencia inalámbrica transmite un NAK hasta que el receptor de potencia inalámbrica alcanza de manera estable el nivel de potencia correspondiente (mientras que se monitoriza el valor de CE), y cuando el nivel de potencia se estabiliza, el transmisor de potencia inalámbrica transmite un ACK y toma el valor de RP2 en ese momento.
La potencia transmitida de carga ligera (Ptr_light), el valor de calibración de carga ligera (Prec_light), la primera potencia transmitida de carga conectada (Ptr_connected (1)) y el primer valor de calibración de carga conectada (Prec_connected (1)) obtenidos en los pasos S1400 y S1405 se denominan datos de calibración de potencia. Las características de transferencia de potencia se pueden derivar o establecer mediante los datos de calibración de potencia. La característica de transferencia de potencia derivada se puede conocer como curva de calibración. A lo largo de esta memoria descriptiva, la operación de calcular, derivar o establecer la característica de transferencia de potencia o la operación de derivar, establecer o calcular la curva de calibración se conoce ampliamente como calibración de potencia. La calibración de potencia realizada al comienzo de la fase de transferencia de potencia se denomina calibración de potencia inicial. Por lo tanto, el transmisor de potencia inalámbrica realiza la calibración de potencia inicial utilizando RP1 y RP2 en el momento de enviar el ACK.
La FIG. 18 es una característica de transferencia de potencia o curva de calibración según una realización.
Haciendo referencia a la FIG. 18, cuando los datos de calibración de potencia (potencia transmitida de carga ligera (Ptr_light), el valor de calibración de carga ligera (Prec_light), la primera potencia transmitida de carga conectada (Ptr_connected (1)) y el primer valor de calibración de carga conectada se expresan en forma de coordenadas (x, y) compuesta por un par de potencia de transmisión y potencia de recepción, una son las primeras coordenadas (Ptr_light, Prec_light) bajo la condición de carga ligera y la otra son las segundas coordenadas (Ptr_connected (1), Prec_connected (1) ) bajo la primera condición de carga conectada.
Si el gráfico se representa por interpolación lineal basada en la primera y segunda coordenadas, se puede derivar una característica de transferencia de potencia o una curva de calibración como se muestra en la FIG. 18. La característica de transferencia de potencia (o curva de calibración) es el gradiente a y el desplazamiento del eje y se establece mediante b. Aquí, a es una primera constante de calibración y b se puede denominar segunda constante de calibración.
El proceso de derivación de las constantes de calibración a y b se expresa de la siguiente manera.
[Ecuación 1]
P (conectada) _ p ( ligera)
recibida recibida
a = p (conectada) p ( ligera)
transmitida transmitida
[Ecuación 2]
p ( conectada ) p (ligera ) p (conectada ) p ( ligera )
transmitida recibida recibida transmitida
b p (conectada) p ( ligera )
transmitida transmitida
Dado que la característica de transferencia de potencia (o curva de calibración) según la FIG. 18 se deriva utilizando dos coordenadas según dos condiciones de carga, también se puede conocer como calibración de 2 puntos.
Mientras tanto, la calibración de potencia es válida dentro de un rango de datos de calibración de potencia (es decir, el rango en el que la potencia transmitida Ptr es Ptr_light<Ptr<Ptr_connected (1)). Es decir, cuando la primera potencia transmitida de carga conectada se usa como datos de calibración de potencia para la calibración de potencia, la calibración de potencia correspondiente puede ser válida dentro de un rango menor o igual que la primera potencia transmitida de carga conectada, y un rango mayor que la primera potencia transmitida de carga conectada (por ejemplo, un rango de Ptr_connected (1) < Ptr) puede no ser válida. Cuando el transmisor de potencia inalámbrica realiza la calibración de potencia extrapolando un rango no cubierto por la curva de calibración, se puede causar una detección falsa o no detección de un objeto extraño.
Haciendo referencia de nuevo a la FIG. 16, el receptor de potencia inalámbrica cambia la carga conectada (S1410). El cambio en la carga conectada puede incluir un aumento o disminución en la carga conectada. El cambio en la carga conectada puede significar que el voltaje rectificado objetivo (Vrec objetivo) o la potencia objetivo del receptor de potencia inalámbrica aumenta o disminuye en comparación con la carga conectada anterior. Una situación en la que se cambia la carga conectada puede incluir un caso en el que el receptor de potencia inalámbrica utiliza múltiples pasos de carga para alcanzar la potencia objetivo. Cuando se cambia la carga conectada, se puede cambiar al menos una parte de las características de transferencia de potencia previamente establecidas, o se pueden establecer características de transferencia de potencia adicionales, mientras que se mantienen las características de transferencia de potencia previamente establecidas. Por ejemplo, si la potencia transmitida Ptr aumenta hasta un rango donde Ptr_connected (1) < Ptr debido a un aumento en la carga conectada, la característica de transferencia de potencia de la FIG. 18 no puede cubrir esta situación.
Por lo tanto, se requieren datos de calibración de potencia adicionales para reflejar el estado cambiado de la carga conectada en la calibración de potencia. Con este fin, el receptor de potencia inalámbrica recibe y mide la segunda potencia transmitida de carga conectada (Ptr_connected (2)) desde el transmisor de potencia inalámbrica bajo la segunda condición de carga conectada, y luego transmite un tercer paquete de potencia recibida que indica el segundo valor de calibración de carga conectada (Prec_connected (2)) al transmisor de potencia inalámbrica (S1415). Cuando el transmisor de potencia inalámbrica responde con un ACK al segundo paquete de potencia recibida RP/2 en el paso S1410, puede que no se permita la transmisión de RP/2 adicional del receptor de potencia inalámbrica. Sin embargo, con el fin de mejorar la función de detección de objetos extraños basada en pérdida de potencia, se puede eliminar la limitación en la temporización de la calibración de potencia y se puede requerir la calibración de potencia multipunto de dos o más puntos y, por tanto, se puede permitir la transmisión del tercer paquete de potencia recibida como en el paso S1415.
El paso S1415 puede incluir además un paso en el que el receptor de potencia inalámbrica establece el campo de modo en '010' (campo de modo = '010'). Cuando se confirma que el campo de modo = '010', el transmisor de potencia inalámbrica identifica que el valor de potencia recibida indicado por el tercer paquete de potencia recibida es el segundo valor de calibración de carga conectada (Prec_connected (2)). Dado que el campo de modo = '010', el transmisor de potencia inalámbrica puede saber que se requiere una calibración de potencia adicional.
Con el fin de realizar la calibración de potencia, el transmisor de potencia inalámbrica puede almacenar el segundo valor de calibración de carga conectada (Prec_connected (2)) en una memoria.
Las características de transferencia de potencia se pueden derivar o establecer en base a los datos de calibración de potencia obtenidos en los pasos S1400 a S1415. La FIG. 19 muestra un gráfico que representa las características de transferencia de potencia derivadas mediante una técnica de interpolación.
La FIG. 19 es una característica de transferencia de potencia o curva de calibración según otra realización.
Haciendo referencia a la FIG. 19, cuando los datos de calibración de potencia (potencia transmitida de carga ligera (Ptr_light), el valor de calibración de carga ligera (Prec_light), la primera potencia transmitida de carga conectada (Ptr_connected (1)), el primer valor de calibración de carga conectada (Prec_connected (1)), la segunda potencia transmitida de carga conectada (Ptr_connected (2)), y el segundo valor de calibración de carga conectada (Prec_connected (2)) se representan en forma de coordenadas (x, y) que consisten en un par de potencia transmitida y la potencia recibida, se pueden obtener las primeras coordenadas (Ptr_light, Prec_light), las segundas coordenadas (Ptr_connected (1), Prec_connected (1)) y las terceras coordenadas (Ptr_connected (2), Prec_connected (2)).
Cuando se hace un gráfico por interpolación lineal en base a las primeras a terceras coordenadas, las características de transferencia de potencia o las curvas de calibración que tienen diferentes gradientes para cada sección se pueden obtener como se ilustra en la FIG. 19. Por conveniencia de la descripción, se supone que las primeras a terceras coordenadas son (x0, y0), (x1, y1) y (x2, y2), respectivamente.
La característica de transferencia de potencia (o curva de calibración) en una primera sección (x0 a x1) tiene un gradiente a0 y un desplazamiento del eje y se deriva por b0. Además, la característica de transferencia de potencia (o curva de calibración) en una segunda sección (x1 a x2) tiene un gradiente a1 y un desplazamiento del eje y se deriva por b1. El proceso de derivación de las constantes de calibración a0, b0, a1 y b1 se expresa de la siguiente manera.
[Ecuación 3]
Figure imgf000032_0001
[Ecuación 4]
Figure imgf000032_0002
[Ecuación 5]
a ] _ y 2 -y 1
x 2 -x 1
[Ecuación 6]
y 1 x 2 -y 2.\ 1
M , 2 - , l
Dado que la característica de transferencia de potencia (o curva de calibración) según la FIG. 19 se deriva usando tres coordenadas basadas en las tres condiciones de carga, también se puede conocer como calibración de 3 puntos o calibración múltiple.
Cuando se compara la FIG. 19 y la FIG. 18, se puede ver que el rango de calibración de la calibración de 3 puntos aumenta a Ptr_connected (2) en comparación con una calibración de 2 puntos. Por lo tanto, es posible detectar un objeto extraño incluso en una sección en la que la potencia transmitida es Ptr_connected (2) < Ptr < Ptr_connected (2).
A partir de entonces, cuando el receptor de potencia inalámbrica recibe un paquete de potencia recibida que indica un valor normal (es decir, campo de modo = '000'b) Precibida, en lugar del paquete de potencia recibida (es decir, campo de modo = '001'b o '010b') ya no relacionado con la calibración de potencia para la potencia Ptransmitida transmitida por el transmisor de potencia inalámbrica (S1420), el transmisor de potencia inalámbrica finaliza la calibración de potencia y realiza la FOD en base a la potencia transmitida Ptransmitida y la potencia recibida Precibida (S1425). Por ejemplo, el paso S1425 puede incluir un paso en el que el transmisor de potencia inalámbrica realiza la FOD en base a la pérdida de potencia según la FIG. 20.
Aunque no se muestra en la figura, el transmisor de potencia inalámbrica transmite un ACK o NAK al receptor de potencia inalámbrica en respuesta a la recepción del paquete de potencia recibida relacionado con la calibración de potencia.
Específicamente, el transmisor de potencia inalámbrica puede repetir la operación de transmitir un NAK al receptor de potencia inalámbrica hasta que se logre el control en un punto de operación objetivo.
Por ejemplo, según el ejemplo según la FIG. 16, después de que el receptor de potencia inalámbrica transmite el primer paquete de potencia recibida al transmisor de potencia inalámbrica (S1400), cuando se recibe el NAK, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir un paquete de error de control al transmisor de potencia inalámbrica, mientras que se cambia los puntos de operación. Cuando se logra el control de un punto de operación objetivo, el transmisor de potencia inalámbrica puede transmitir un ACK al receptor de potencia inalámbrica. Desde el punto de vista del transmisor de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica determina si el primer paquete de potencia recibida se transmite en un estado estable del receptor de potencia inalámbrica en base al paquete de error de control recibido. Es decir, cuando se determina que el receptor de potencia inalámbrica no está estabilizado, el transmisor de potencia inalámbrica transmite un NAK para el primer paquete de potencia recibida, y cuando se logra el control de un punto de operación objetivo cambiando los puntos de operación, el transmisor de potencia inalámbrica transmite un ACK al receptor de potencia inalámbrica.
Cuando se recibe el ACK en respuesta al primer paquete de potencia recibida, el receptor de potencia inalámbrica transmite un segundo paquete de potencia recibida al transmisor de potencia inalámbrica (S1405). Transmitiendo un paquete de error de control entre los paquetes de potencia recibida al transmisor de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica puede informar al transmisor de potencia inalámbrica acerca del grado en que el punto de operación del receptor de potencia inalámbrica se desvía de un punto de operación objetivo. Esta operación se repite cada vez que el receptor de potencia inalámbrica recibe el NAK en respuesta al segundo paquete de potencia recibida, y finalmente se termina cuando el transmisor de potencia inalámbrica transmite un ACK al receptor de potencia inalámbrica cuando el transmisor de potencia inalámbrica se controla al punto de operación objetivo.
A partir de entonces, debido a un cambio en la carga conectada (S1410), el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir un tercer paquete de potencia recibida al transmisor de potencia inalámbrica (S1415) y transmitir un paquete de error de control al transmisor de potencia inalámbrica. Esta operación se repite cada vez que el receptor de potencia inalámbrica recibe el NAK en respuesta al segundo paquete de potencia recibida, y luego cuando el transmisor de potencia inalámbrica se controla al punto de operación objetivo y transmite el ACK al receptor de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica finaliza la calibración de potencia.
A partir de entonces, cuando el receptor de potencia inalámbrica recibe un paquete de potencia recibida que indica un valor normal (es decir, campo de modo = '000'b) Precibida, en lugar del paquete de potencia recibida (es decir, campo de modo = '001'b o '010b') ya no relacionado con la calibración de potencia (S1420), el transmisor de potencia inalámbrica calibra Precibida en base a la calibración de potencia, calcula la pérdida de potencia y realiza la FOD en base a la pérdida de potencia (S1425).
Mientras tanto, otra realización incluye un transmisor de potencia inalámbrica y un método y un receptor de potencia inalámbrica y un método y para realizar la calibración de potencia asociada con un procedimiento de autenticación.
Como ejemplo, el receptor de potencia inalámbrica que soporta la autenticación puede realizar de manera adaptativa la calibración de potencia según si el transmisor de potencia inalámbrica está autenticado o mediante pasos que realizan la autenticación.
Por ejemplo, la presente realización incluye un receptor de potencia inalámbrica y un método que incluye un paso de realización de la calibración de potencia usando una carga conectada correspondiente a un perfil de potencia básico (BPP o 5 V) en el momento de entrar en una fase inicial de transferencia de potencia, un paso de verificación de que el transmisor de potencia inalámbrica soporta un perfil de potencia extendido autenticado (es decir, certificado por Qi) (EPP o 5 W o más), un paso de realización de un contrato para la transferencia de potencia con un valor de potencia objetivo deseado (es decir, 8 W o 15 W) cuando la autenticación se realiza con éxito como resultado de la verificación y un paso de transmisión de un paquete de potencia recibida con respecto a la calibración de potencia al transmisor de potencia inalámbrica en una condición de carga conectada.
Por tanto, el transmisor de potencia inalámbrica se controla para realizar una calibración de potencia adicional. Aquí, el paso de realización del contrato para la transferencia de potencia con el valor de potencia objetivo (es decir, 8 W o 15 W) se puede realizar en una fase de renegociación. Cuando se recibe el paquete de potencia recibida RP/1 bajo la condición de carga ligera o el paquete de potencia recibida RP/2 bajo la condición de carga conectada, el transmisor de potencia inalámbrica puede informar de la potencia inalámbrica recibida que la operación de calibración de potencia se ha realizado normalmente enviando una señal de ACK para la RP (1) o RP (2) cuando se controla al punto de operación objetivo con referencia a un valor de paquete de error de control.
La FIG. 20 es un diagrama de flujo que ilustra un método de detección de objetos extraños según una realización.
Haciendo referencia a la FIG. 20, el transmisor de potencia inalámbrica compara la potencia de transmisión Ptransmitida con datos de calibración de potencia x0, x1 y x2 para determinar a qué sección de calibración pertenece la potencia de transmisión (S1800, S1820). Si la potencia de transmisión Ptransmitida existe entre x0 y x1 (S1800), el transmisor de potencia inalámbrica calcula un valor de potencia de transmisión calibrada Pcalibrada utilizando las constantes de calibración a0 y b0 (S1805). Si la potencia de transmisión Ptransmitida existe entre x1 y x2 (S1820), el transmisor de potencia inalámbrica calcula el valor de potencia de transmisión calibrada Pcalibrada utilizando las constantes de calibración a1 y b1 (S1825).
Cuando el valor de potencia de transmisión calibrada Ptransmitida se calcula, el transmisor de potencia inalámbrica calcula la pérdida de potencia Ppérdida de una diferencia entre el valor de potencia de transmisión calibrada Ptransmitida y la potencia recibida Precibida (S1810). Además, el transmisor de potencia inalámbrica detecta un objeto extraño en base a la pérdida de potencia Ppérdida (S1815).
Dado que se aumenta el rango de calibración, se puede calibrar un rango más amplio de valores de potencia, y dado que se aumenta la fiabilidad de la calibración, también se puede aumentar la fiabilidad de la detección de objetos extraños en base a la pérdida de potencia.
Esta realización describe un caso en el que se transmiten y reciben continuamente tres paquetes de potencia recibida relacionados con la calibración de potencia, pero la presente descripción no se limita a la realización anterior. Es decir, la realización de la presente descripción también puede incluir un caso en el que más paquetes de potencia recibida relacionados con la calibración de potencia (por ejemplo, paquetes de potencia recibida RP/1 y RP/ para el cálculo de calibración de potencia) se transmiten y reciben continuamente según el número de cargas conectadas cambiantes o el número de múltiples pasos de carga.
Además, la presente realización incluye una operación de realización de la calibración de potencia durante la fase de transferencia de potencia si la carga del receptor de potencia inalámbrica cambia en la fase de transferencia de potencia. Es decir, en los pasos S1400 a S1425, el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica están operando en la fase de transferencia de potencia y el transmisor de potencia inalámbrica puede transmitir potencia inalámbrica continuamente.
El transmisor de potencia inalámbrica según las FIGS. 16 a 20 corresponde al dispositivo de transmisión de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica o la parte de transmisión de potencia, descritos en las FIGS. 1 a 15. En consecuencia, la operación del transmisor de potencia inalámbrica se implementa mediante uno o una combinación de dos o más de los componentes del transmisor de potencia inalámbrica en las FIGS. 1 a 15. Por ejemplo, la operación de transmisión de potencia inalámbrica se puede realizar por la unidad de conversión de potencia 110. Además, en la presente realización, la operación de recibir el paquete de potencia recibida, la operación de realizar la calibración de potencia, la operación de derivar o calcular la característica de transferencia de potencia, la operación de realizar la FOD, etc., se puede realizar por la unidad de comunicación/control 120.
Además, el receptor de potencia inalámbrica según las FIGS. 16 a 20 corresponde al dispositivo de recepción de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica o la parte de recepción de potencia, descritos en las FIGS.
1 a 15. En consecuencia, la operación del receptor inalámbrico de potencia se implementa mediante uno o una combinación de dos o más de los componentes del receptor de potencia inalámbrica en las FIGS. 1 a 15. Por ejemplo, una operación de recepción de potencia inalámbrica se puede realizar por la unidad de captación de potencia 210. Además, la operación de generar y transmitir el paquete de potencia recibida, la operación de realizar la calibración de potencia, la operación de realizar la FOD, etc., se puede realizar por la unidad de comunicación/control 220.
La FIG. 21 es un diagrama de flujo que ilustra un método de realización de la calibración de potencia y la detección de objetos extraños según otra realización. Esta realización se refiere a la recalibración de potencia que realiza la calibración de potencia nuevamente después de la fase de renegociación.
Haciendo referencia a la FIG. 21, el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica en el paso de negociación establecen un contrato de potencia básico inicial (por ejemplo, 5 W), y cuando comienza la fase de transferencia de potencia, el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica realizan la calibración de potencia (S1900). Aquí, la calibración de potencia puede incluir la calibración de potencia como se describe en las FIGS. 16 a 20.
En un aspecto, la calibración de potencia según el paso S1900 incluye un paso en el que el receptor de potencia inalámbrica transmite una pluralidad de paquetes de potencia recibida relacionados con la calibración de potencia al transmisor de potencia inalámbrica y un paso en el que el transmisor de potencia inalámbrica realiza múltiples calibraciones usando los datos de calibración de potencia según la pluralidad de paquetes de potencia recibida. Como ejemplo, cuando la pluralidad de paquetes de potencia recibida son dos paquetes de potencia recibida, la calibración múltiple puede ser una calibración de dos puntos. En el caso de la calibración de dos puntos, una curva de calibración o característica de transferencia de potencia derivada según el paso S1900 puede ser como se muestra en la FIG. 18. Como otro ejemplo, cuando la pluralidad de paquetes de potencia recibida son tres paquetes de potencia recibida, la calibración múltiple puede ser una calibración de tres puntos. En el caso de la calibración de tres puntos, una curva de calibración o característica de transferencia de potencia derivada según el paso S1900 puede ser como se muestra en la FIG. 19.
El receptor de potencia inalámbrica transmite el primer paquete de potencia recibida con el campo de modo establecido en '000'b o '100'b (valor normal) al transmisor de potencia inalámbrica (S1905). El transmisor de potencia inalámbrica realiza la FOD en base al primer paquete de potencia recibida para comprobar si hay un objeto extraño (S1910), y si no se detecta ningún objeto extraño, el transmisor de potencia inalámbrica transmite una respuesta de ACK para el primer paquete de potencia recibida al receptor de potencia inalámbrica (S1915). Si se determina que no hay objetos extraños en base a la respuesta de ACK, el receptor de potencia inalámbrica transmite un paquete de renegociación al transmisor de potencia inalámbrica (S1920). En un aspecto, el receptor de potencia inalámbrica que soporta la autenticación puede realizar la verificación en el transmisor de potencia inalámbrica que soporta la autenticación para determinar si se ha autenticado el transmisor de potencia inalámbrica, y solicitar la renegociación si se ha autenticado la potencia inalámbrica transmitida. Transmitiendo un paquete de renegociación, el receptor de potencia inalámbrica solicita una renegociación para actualizar un contrato de potencia existente (por ejemplo, aumentar a una potencia más alta). Aquí, el contrato de potencia se puede actualizar con una potencia requerida (GP) más alta (es decir, más de 5 W) que la potencia existente.
Después de la fase de renegociación, el receptor de potencia inalámbrica transmite el segundo paquete de potencia recibida con el campo de modo establecido en '010'b al transmisor de potencia inalámbrica (S1925). Es decir, el segundo paquete de potencia recibida está relacionado con el ajuste de potencia, y tras recibir el segundo paquete de potencia recibida, el transmisor de potencia inalámbrica puede realizar el ajuste de potencia nuevamente bajo la potencia solicitada (o potencia objetivo) actualizada por renegociación.
Cuando se confirma que el campo de modo = '010', el transmisor de potencia inalámbrica puede almacenar el valor de potencia recibida indicado por el segundo paquete de potencia recibida en la memoria y realizar la calibración de potencia. A través de la calibración de potencia, se puede derivar una característica de transferencia de potencia (o una curva de calibración) como se muestra en la FIG. 19, por ejemplo. Es decir, cuando los datos de calibración de potencia (potencia transmitida de carga ligera (Ptr_light), valor de calibración de carga ligera (Prec_light), primera potencia transmitida de carga conectada (Ptr_connected (1)), primer valor de calibración de carga conectada (Prec_connected (1)), la segunda potencia transmitida de carga conectada (Ptr_connected (2)) y el segundo valor de calibración de carga conectada (Prec_connected (2)) se representan en forma de coordenadas (x, y) compuestas por un par de potencia transmitida y potencia de recepción por calibración de potencia, las primeras coordenadas (Ptr_light, Prec_light), las segundas coordenadas (Ptr_connected(1), Prec_connected(1)) y las terceras coordenadas (Ptr_connected(2), Prec_connected(2)) se pueden derivar y las características de transferencia de potencia o las curvas de calibración son diferentes en el gradiente en cada sección se puede derivar como se muestra en la FIG. 19.
Mientras tanto, los pasos S1920 y S1925 se pueden realizar repetidamente.
A partir de entonces, cuando el receptor de potencia inalámbrica recibe un paquete de potencia recibida que indica un valor normal (es decir, campo de modo = '000'b), en lugar de un paquete de potencia recibida (es decir, campo de modo = '001'b o '010b') ya no relacionado con la calibración de potencia para la potencia Ptransmitida transmitida por el transmisor de potencia inalámbrica (S1930), el transmisor de potencia inalámbrica realiza la FOD en base a la potencia transmitida Ptransmitida y la potencia recibida Precibida (S1935). Por ejemplo, el paso S1935 puede incluir un paso en el que el transmisor de potencia inalámbrica realiza la FOD en base a la pérdida de potencia según la FIG. 20.
Mientras tanto, otra realización incluye un transmisor de potencia inalámbrica y un método y un receptor de potencia inalámbrica y un método para realizar la calibración de potencia asociada con un procedimiento de autenticación.
Como ejemplo, el receptor de potencia inalámbrica que soporta la autenticación puede realizar de manera adaptativa la calibración de potencia según si el transmisor de potencia inalámbrica está autenticado o mediante pasos que realizan la autenticación.
Por ejemplo, la presente realización incluye un receptor de potencia inalámbrica y un método que incluye un paso para realizar la calibración de potencia usando una carga conectada correspondiente a un perfil de potencia básico (BPP o 5 V) en el momento de entrar en una fase inicial de transferencia de potencia, un paso de verificación de que el transmisor de potencia inalámbrica soporta un perfil de potencia extendido autenticado (es decir, certificado por Qi) (EPP o 5 W o más), un paso de realización de un contrato para la transferencia de potencia con un valor de potencia objetivo deseado (es decir, 8 W o 15 W) cuando la autenticación se realiza con éxito como resultado de la verificación, y un paso de transmisión de un paquete de potencia recibida con respecto a la calibración de potencia al transmisor de potencia inalámbrica en una condición de carga conectada.
Por tanto, el transmisor de potencia inalámbrica se controla para realizar una calibración de potencia adicional. Aquí, el paso de realizar el contrato para la transferencia de potencia con el valor de potencia objetivo (es decir, 8 W o 15 W) se puede realizar en una fase de renegociación. Cuando se recibe el paquete de potencia recibida RP/1 bajo la condición de carga ligera o el paquete de potencia recibida RP/2 bajo la condición de carga conectada, el transmisor de potencia inalámbrica puede informar de la potencia inalámbrica recibida que la operación de calibración de potencia se ha realizado normalmente enviando una señal de ACK para la RP (1) o RP (2) cuando se controla al punto de operación objetivo con referencia a un valor de paquete de error de control.
El transmisor de potencia inalámbrica en las realizaciones según la FIG. 21 corresponde al dispositivo de transmisión de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica o la parte de transmisión de potencia, descritos en las FIGS. 1 a 15. En consecuencia, la operación del transmisor de potencia inalámbrica en esta realización se implementa mediante uno o una combinación de dos o más de los componentes del transmisor de potencia inalámbrica en las FIGS. 1 a 15. Por ejemplo, en esta realización, la operación de transmisión de potencia inalámbrica se puede realizar por la unidad de conversión de potencia 110. Además, en la presente realización, la operación de recibir el paquete de potencia recibida, la operación de realizar la calibración de potencia, la operación de derivar o calcular la característica de transferencia de potencia, la operación de realizar la FOD, etc., se puede realizar por la unidad de comunicación/control 120.
Además, el receptor de potencia inalámbrica en la realización según la FIG. 21 corresponde al dispositivo de recepción de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica o la parte de recepción de potencia, descritos en las FIGS. 1 a 15. En consecuencia, la operación del receptor de potencia inalámbrica en esta realización se implementa mediante uno o una combinación de dos o más de los componentes del receptor de potencia inalámbrica en las FIGS. 1 a 15. Por ejemplo, en esta realización, una operación de recepción de potencia inalámbrica se puede realizar por la unidad de captación de potencia 210. Además, en esta realización, la operación de generar y transmitir el paquete de potencia recibida, la operación de realizar la calibración, la operación de realizar la FOD, etc., se puede realizar por la unidad de comunicación/control 220.
Como se describió anteriormente, el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica realizan una calibración de potencia inicial usando la RP/1 y la RP/2 cuando se entra en la fase de transferencia de potencia. A partir de entonces, cuando el receptor de potencia inalámbrica aumenta la potencia de carga a RP/2 o más, se puede realizar una calibración de potencia adicional. Sin embargo, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir un paquete de RP/2 para una calibración de potencia adicional al transmisor de potencia inalámbrica cuando el transmisor de potencia inalámbrica soporta un modo de calibración de potencia adicional (por ejemplo, WPC versión 1.3 o superior). Aquí, si una calibración de potencia adicional se soporta por el transmisor de potencia inalámbrica se puede confirmar mediante un número de versión de un estándar soportado por el transmisor de potencia inalámbrica. Por ejemplo, el transmisor de potencia inalámbrica Qi de WPC puede soportar una calibración de potencia adicional solo en la versión 1.3 o superior. Mientras tanto, con respecto a un transmisor de potencia inalámbrica con que soporta una versión superior (por ejemplo, WPC ver.1.3 o superior), el receptor de potencia inalámbrica puede indicar la RP/3 como se muestra en la Tabla 5 y transmitir la mismo para distinguir el paquete de RP/2 para calibración de potencia adicional de la RP/2 existente.
Calibración de potencia debida al cambio de acoplamiento y/o inserción de objetos extraños (1)
La posición del receptor de potencia inalámbrica se puede cambiar por la intención del usuario o se puede cambiar independientemente de la intención del usuario. Además, el cambio de la posición del receptor de potencia inalámbrica causa un cambio en el acoplamiento entre el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica. Por ejemplo, si la potencia recibida no aumenta a pesar del aumento de la potencia transmitida, puede ser debida a un cambio en el acoplamiento o a la inserción de un objeto extraño. Alternativamente, después de que un error de control (CE) converja a 0, si el CE se cambia repentinamente a pesar de que no hubo un cambio intencional en la carga del receptor de potencia inalámbrica, puede ser debido a un cambio en el acoplamiento o a la inserción de un objeto extraño. El transmisor de potencia inalámbrica no puede discriminar entre la inserción de objetos extraños y un cambio en el acoplamiento en la fase de transferencia de potencia. Cuando el transmisor de potencia inalámbrica detecta un fenómeno relacionado con un cambio en el acoplamiento o la inserción de objetos extraños, el transmisor de potencia inalámbrica puede reiniciar todo el procedimiento de detección de objetos extraños desde el principio.
Cuando se cambia el acoplamiento, la calibración de potencia existente ya no es válida porque las características de transferencia de potencia en la carga ligera/carga conectada dependen de una condición de acoplamiento específica. En otras palabras, la característica de transferencia de potencia derivada bajo una condición de acoplamiento específica ya no es válida si se cambia la condición de acoplamiento.
De aquí en adelante, se describirá con más detalle un método de detección de un cambio en el acoplamiento y/o la inserción de objetos extraños y un método para volver a realizar la FOD y/o realizar la calibración de potencia según un cambio en el acoplamiento y/o la inserción de objetos extraños. De aquí en adelante, por conveniencia de la descripción, el cambio en el acoplamiento y/o la inserción de un objeto extraño se conocerán colectivamente como un cambio en el acoplamiento. La FIG. 22 es un diagrama de flujo que ilustra una operación del transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica según la presente realización.
La FIG. 22 es un diagrama de flujo que ilustra una operación de un transmisor de potencia inalámbrica y un receptor de potencia inalámbrica en base a un cambio en el acoplamiento según una realización.
Haciendo referencia a la FIG. 22, el transmisor de potencia inalámbrica transmite potencia inalámbrica al receptor de potencia inalámbrica en una fase de transferencia de potencia (S2000). En la fase de transferencia de potencia, el receptor de potencia inalámbrica transmite un paquete de potencia recibida (RPP) y un paquete de error de control (CEP) al transmisor de potencia inalámbrica (S2005).
El transmisor de potencia inalámbrica monitoriza la información sobre la potencia transmitida en la fase de transferencia de potencia y/o información (o paquete) recibida desde el receptor de potencia inalámbrica y detecta la ocurrencia de un cambio en el acoplamiento en base al resultado de la monitorización (S2010).
Como ejemplo, si la potencia transmitida (Ptransmitida) aumenta aunque no haya un aumento en la potencia recibida, el transmisor de potencia inalámbrica puede determinar que ha ocurrido un cambio en el evento de acoplamiento o que se ha insertado un objeto extraño.
Como otro ejemplo, después de que el error de control (CE) converge a casi 0, si el CE se cambia rápidamente a pesar de que no hay un cambio de carga intencional en el receptor de potencia inalámbrica mientras que se recibe la RP/0, el transmisor de potencia inalámbrica puede determinar que ha ocurrido un evento de cambio de acoplamiento o que se ha insertado un objeto extraño. Aquí, el transmisor de potencia inalámbrica puede determinar si el cambio en el CE se debe a un cambio intencional en la condición de carga del receptor de potencia inalámbrica a través del campo de modo del paquete de potencia recibida (RPP). Es decir, el transmisor de potencia inalámbrica puede determinar si ocurre un evento de cambio de acoplamiento en base a CEP y RPP.
Cuando se detecta el cambio en el acoplamiento (o la inserción de un objeto extraño) en el paso S2010, el transmisor de potencia inalámbrica realizar todo el procedimiento de FOD de nuevo (APLD y FOD basadas en el factor Q) para detectar un objeto extraño o realizar la calibración de potencia. Aquí, la calibración de potencia incluye una operación de actualización de la calibración de potencia establecida antes del cambio en el acoplamiento.
El transmisor de potencia inalámbrica puede realizar una operación de transmisión de una respuesta de patrón de bits específico al receptor de potencia inalámbrica en respuesta al paquete de potencia recibida en el paso S2005 con el fin de informar al receptor de potencia inalámbrica que ha ocurrido un cambio en el acoplamiento (S2015).
La modulación de FSK se puede utilizar para la transmisión de la respuesta del patrón de bits. Por ejemplo, la respuesta del patrón de bits es de 8 bits y se puede denominar ATN (atención) o RFC (solicitud de comunicación). Estableciendo la respuesta del patrón de bits en un valor de bit específico y transmitiendo el mismo al receptor de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica puede solicitar al receptor de potencia inalámbrica que transmita un paquete de DSR (encuesta), solicitar al receptor de potencia inalámbrica que transmita un paquete relacionado con la potencia, llamar la atención del receptor de potencia inalámbrica, solicitar al receptor de potencia inalámbrica que transmita un paquete específico (por ejemplo, un paquete de EPT), o proporcionar una respuesta para un paquete recibido del receptor de potencia inalámbrica. Aquí, el paquete relacionado con la potencia puede ser un paquete de EPT o un paquete de inicio de repetición de ping. Cuando el paquete relacionado con la potencia es el paquete de EPT, el paquete de EPT puede incluir la EPT/rst (0x0B).
Como ejemplo, una respuesta de ACK que indica la aprobación de una solicitud se puede indicar con un patrón de bits de '11111111', una respuesta de NAK que rechaza una solicitud se puede indicar con un patrón de bits de '00000000', y una respuesta ND que indica una solicitud irreconocible o inválida se puede indicar por un patrón de bits de '01010101'. Además, ATN se puede definir mediante varios patrones de bits de tamaño de 8 bits, excepto los patrones de bits definidos para las respuestas de ACK/NAK/ND anteriores. Por ejemplo, ATN se puede definir como '00001111', '11110000', '10101010', '10110110', '00110011' o '01001001'. Sin embargo, esto es meramente un ejemplo, y la ATN se puede configurar con varios patrones de bits.
Dado que la respuesta del patrón de bits ATN generalmente informa al receptor de potencia inalámbrica que hay un mensaje para ser transmitido por el transmisor de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica, tras recibir la respuesta del patrón de bits ATN, transmite un paquete de DSR (sondeo) al transmisor de potencia inalámbrica para reconocer específicamente por qué razón el transmisor de potencia inalámbrica ha enviado la respuesta de patrón de bits ATN (S2020).
En este caso, el transmisor de potencia inalámbrica induce la repetición del ping o la interrupción de transferencia de potencia (EPT) transmitiendo un paquete de solicitud relacionado con la potencia al receptor de potencia inalámbrica en respuesta a un paquete de DSR (sondeo) (S2025). Esto es para realizar la calibración de potencia nuevamente según el cambio en el acoplamiento. El paso S2025 corresponde a una operación solicitada por el transmisor de potencia inalámbrica al receptor de potencia inalámbrica de modo que el receptor de potencia inalámbrica detenga la repetición de ping o la transferencia de potencia. Como ejemplo, el paquete de solicitud relacionado con la potencia es un paquete transmitido por el transmisor de potencia inalámbrica al receptor de potencia inalámbrica, y también se puede conocer como paquete de solicitud de transferencia de potencia final (EPTR). En un aspecto, el paquete de solicitud de transferencia de potencia final puede tener la misma estructura que el paquete de transferencia de potencia final (EPT) que el receptor de potencia inalámbrica transmite al transmisor de potencia inalámbrica. Por ejemplo, el paquete de solicitud de transferencia de potencia final puede indicar los siguientes valores.
0x00-EPT/nul-usar si ninguno de los otros códigos es apropiado.
0x01 -EPT/cc-carga completa; usar para indicar que la batería está llena.
0x02-EPT/if-fallo interno; usar si se ha encontrado un error de lógica interna.
0x03-EPT/ot-sobretemperatura; usar si (por ejemplo) la temperatura de la batería excede un límite.
0x04-EPT/ov-sobrevoltaje; usar si un voltaje excede un límite.
0x05-EPT/oc-sobre corriente; usar si la corriente excede un límite.
0x06-EPT/bf-fallo de batería; usar si la batería no se puede cargar.
0x08-EPT/nr-sin respuesta; usar si no se puede alcanzar el punto de operación objetivo.
0x0A--EPT/an--negociación abortada; usar si no se puede negociar un Contrato de Transferencia de Potencia adecuado.
0x0B--EPT/rst--reiniciar; usar para reiniciar la transferencia de potencia.
0x0C--EPT/rep— repetición de ping; usar para reiniciar la transferencia de potencia después de un retardo especificado (el retardo de repetición de ping).
Aquí, un valor del paquete de solicitud de transferencia de potencia final en esta realización puede indicar reinicio o repetición de ping. Dado que un iniciador de repetición de ping o parada de transferencia de potencia es el receptor de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica no puede entrar arbitrariamente en repetición de ping o parada de transferencia de potencia sin el permiso del receptor de potencia inalámbrica y, por tanto, un proceso de solicitud de repetición de ping o la detención de transferencia de potencia desde el receptor de potencia inalámbrica que es un iniciador de repetición de ping o la detención de la transferencia de potencia se realiza de manera predeterminada como en el paso S2025.
El receptor de potencia inalámbrica que recibe la solicitud de repetición de ping o paquete relacionado con la potencia transmite un ACK al transmisor de potencia inalámbrica en respuesta al paquete de solicitud relacionado con la potencia (S2030) y transmite el paquete relacionado con la potencia al transmisor de potencia inalámbrica (S2035). Aquí, el paquete relacionado con la potencia se puede conocer como paquete de iniciación de repetición de ping. Como ejemplo, el paquete relacionado con la potencia puede ser un paquete de transferencia de potencia final (EPT), y el paquete de EPT se puede establecer en un valor que indique una repetición de ping (por ejemplo, '0x0D' o '0x0C') o un valor (por ejemplo, '0x0B') que indica el reinicio de la transferencia de potencia. La repetición de ping se puede realizar después de un retardo específico predeterminado de repetición del ping. Aquí, el valor de retardo de repetición de ping se puede establecer, por ejemplo, mediante un paquete de tiempo de repetición de ping (o retardo) en un paso de negociación (por ejemplo, cuando el valor del paquete de EPT es '0x0C'). Alternativamente, la repetición de ping se puede realizar inmediatamente durante un paso de negociación a pesar de un tiempo de retardo de repetición del ping específico preestablecido por el paquete de tiempo (o retardo) de repetición de ping (por ejemplo, en caso de que el valor del paquete de EPT = '0x0D' o '0x0E').
Cuando se recibe el paquete relacionado con la potencia, el transmisor de potencia inalámbrica reinicia el receptor de potencia inalámbrica según el valor indicado por el paquete relacionado con la potencia y realiza nuevamente la medición de Q y la FOD (S2040). Durante el proceso del paso S2040, el receptor de potencia inalámbrica puede indicar que se está cargando en una interfaz de usuario aunque no se suministre potencia inalámbrica al receptor de potencia inalámbrica. La FOD en el paso S2040 puede corresponder a la operación de FOD antes de la transferencia de potencia. Si el transmisor de potencia inalámbrica deja de recibir el paquete relacionado con la potencia dentro de un cierto tiempo en el paso S2035, el transmisor de potencia inalámbrica puede reiniciar el receptor de potencia inalámbrica y realizar todo el procedimiento de FOD nuevamente.
En este caso, el transmisor de potencia inalámbrica puede suprimir un paso de transmisión de una señal de ping analógica en el paso de selección y un paso de detección e identificación del receptor de potencia inalámbrica (aquí se puede emitir una señal de pitido que indica detección/identificación).
Aquí, la calibración de potencia se puede realizar nuevamente. En este caso, en la presente realización, el transmisor de potencia inalámbrica puede incluir un paso de realización de la FOD nuevamente a través de la medición de Q y una nueva calibración de potencia. La nueva calibración de potencia en este caso puede incluir la calibración de potencia descrita en las FIGS. 16 a 21. La nueva calibración de potencia del transmisor de potencia inalámbrica puede incluir una operación de calibración de potencia del transmisor de potencia inalámbrica según las FIGS. 16 a 21, y la nueva calibración de potencia del receptor de potencia inalámbrica puede incluir una operación de calibración de potencia del receptor de potencia inalámbrica según las FIGS. 16 a 21. En consecuencia, se completa la calibración de potencia adicional según el cambio en el acoplamiento, y se pueden derivar datos de calibración de potencia tales como el valor de potencia transmitida calibrada y/o un valor de potencia recibida calibrada según la nueva calibración de potencia.
El transmisor de potencia inalámbrica en las realizaciones según la FIG. 22 corresponde al dispositivo de transmisión de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica o la parte de transmisión de potencia, descritos en las FIGS. 1 a 15. En consecuencia, la operación del transmisor de potencia inalámbrica en esta realización se implementa mediante uno o una combinación de dos o más de los componentes del transmisor de potencia inalámbrica en las FIGS. 1 a 15. Por ejemplo, en la presente realización, la operación de transmisión de potencia inalámbrica al receptor de potencia inalámbrica en la fase de transferencia de potencia según el paso S2000 se puede realizar por la unidad de conversión de potencia 110. Además, la operación de recepción de RPP, CEP, etc., según el paso S2005, la operación de detección de un cambio en el acoplamiento según el paso S2010, la operación de transmisión de un paquete de solicitud relacionado con la potencia según el paso S2025, la operación de recepción de un paquete relacionado con la potencia según el paso S2035, y la operación para realizar la medición de Q y la FOD según S2040 se pueden realizar por la unidad de comunicación/control 120.
Además, el receptor inalámbrico de potencia en la realización según la FIG. 22 corresponde al dispositivo de recepción de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica o la parte de recepción de potencia, descritos en las FIGS. 1 a 15. En consecuencia, la operación del receptor de potencia inalámbrica en esta realización se implementa mediante uno o una combinación de dos o más de los componentes del receptor de potencia inalámbrica en las FIGS. 1 a 15. Por ejemplo, en esta realización, la operación de recepción de potencia inalámbrica desde el transmisor de potencia inalámbrica en la fase de transferencia de potencia según el paso S2000 se puede realizar por la unidad de captación de potencia 210. Además, la operación de generación y transmisión de un paquete tal como RPP, CEP, etc., según el paso S2005, la operación de detección de un cambio en el acoplamiento según el paso S2010, la operación de recepción de un paquete de solicitud relacionado con la potencia según el paso S2025, y la operación de generación y transmisión de un paquete relacionado con la potencia de acuerdo con el paso S2035 se puede realizar por la unidad de comunicación/control 220.
El método de calibración de potencia según la FIG. 22 es un ejemplo de un caso en el que el receptor de potencia inalámbrica es un iniciador de repetición de ping. De aquí en adelante, sin embargo, para la repetición de ping instantánea, el transmisor de potencia inalámbrica puede ser un iniciador de la repetición de ping. En consecuencia, de aquí en adelante, se describe un método de calibración de potencia cuando el iniciador de repetición de ping es un transmisor de potencia inalámbrica.
La FIG. 23 es un diagrama de flujo que ilustra un método de calibración de potencia en base a un cambio en el acoplamiento según otra realización.
Haciendo referencia a la FIG. 23, los pasos S2100 a S2120 son los mismos que los pasos S2000 a S2020, respectivamente. Sin embargo, en la realización de la FIG. 23, dado que el transmisor de potencia inalámbrica es un iniciador de repetición de ping, el transmisor de potencia inalámbrica transmite un paquete relacionado con la potencia en lugar de enviar un paquete de solicitud relacionado con la potencia al receptor de potencia inalámbrica (S2125) y recibir un ACK del receptor de potencia inalámbrica (S2130) para entrar en la fase de calibración de potencia. El paquete relacionado con la potencia en el paso S2125 es, por ejemplo, de 1 byte (8 bits) y puede tener un formato de paquete de repetición de ping como se muestra en la FIG. 24.
La FIG. 24 muestra un formato de un paquete de repetición de ping según un ejemplo.
Haciendo referencia a la FIG. 24, el paquete de repetición de ping puede tener una estructura de paquete que incluye bits reservados de 2 bits y un campo (por ejemplo, 6 bits) que indica información de tiempo de repetición de ping. La información de tiempo de repetición de ping es un número natural del 1 al 64 y se utiliza para calcular el tiempo de repetición de ping Tre-ping. Por ejemplo, el tiempo de repetición de ping puede ser Tre-ping = (información de tiempo de extracción) x 0,2 s. Por lo tanto, el tiempo de repetición del ping es de 0,2 s, 0,4 s, ..., 12,6 s. Por supuesto, el número de bits incluidos en el campo que indica el bit reservado y el tiempo de repetición de ping se pueden modificar de diversas formas.
Haciendo referencia de vuelta a la FIG. 23, el transmisor de potencia inalámbrica puede realizar todo el procedimiento de FOD nuevamente (FOD y APLD basados en el factor Q) para detectar un objeto extraño o realizar la calibración de potencia (S2135). La FOD en el paso S2135 puede corresponder a la operación de FOD antes de la transferencia de potencia. Como ejemplo, la reejecución del procedimiento de FOD incluye un proceso en el que el transmisor de potencia inalámbrica elimina la potencia y se reinicia desde la medición de Q hasta un paso de ping digital. Como otro ejemplo, la calibración de potencia incluye una operación de actualización de la calibración de potencia establecida antes del cambio en el acoplamiento.
Mientras que se realiza una repetición de ping, el transmisor de potencia inalámbrica puede suprimir un paso de transmisión de una señal de ping analógica en el paso de selección y un paso de detección e identificación del receptor de potencia inalámbrica (aquí se puede emitir una señal de pitido que indica detección/identificación).
Si el receptor de potencia inalámbrica recibe la señal de ping digital antes o después del tiempo de repetición de ping, esto puede indicar que el receptor de potencia inalámbrica que recubre el transmisor de potencia inalámbrica ha sido reemplazado por el usuario. En consecuencia, el receptor de potencia inalámbrica puede realizar un UX por defecto (un mensaje que indica una señal de pitido o el inicio de la carga inalámbrica para el usuario).
El transmisor de potencia inalámbrica en las realizaciones según la FIG. 23 corresponde al dispositivo de transmisión de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica o la parte de transmisión de potencia, descritos en las FIGS. 1 a 15. En consecuencia, la operación del transmisor de potencia inalámbrica en esta realización se implementa mediante uno o una combinación de dos o más de los componentes del transmisor de potencia inalámbrica en las FIGS. 1 a 15. Por ejemplo, en la presente realización, la operación de transmisión de potencia inalámbrica al receptor de potencia inalámbrica en la fase de transferencia de potencia según el paso S2100 se puede realizar por la unidad de conversión de potencia 110. Además, la operación de recepción de RPP , CEP, etc., según el paso S2105, la operación de detección de un cambio en el acoplamiento y/o la inserción de un objeto extraño según el paso S2110, la operación de generación y transmisión de una respuesta de patrón de bits según el paso S2115, la operación de recepción de un paquete de DSR según el paso S2120, la operación de transmisión del paquete relacionado con la potencia según el paso S2125, la operación de recepción de la respuesta de ACK según el paso S2130, y la operación de realización de la medición de Q y la FOD o realización de la calibración de potencia según el paso S2135 se puede realizar por la unidad de comunicación/control 120.
Además, el receptor de potencia inalámbrica en la realización según la FIG. 23 corresponde al dispositivo de recepción de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica o la parte de recepción de potencia, descritos en las FIGS. 1 a 15. En consecuencia, la operación del receptor de potencia inalámbrica en esta realización se implementa mediante uno o una combinación de dos o más de los componentes del receptor de potencia inalámbrica en las FIGS. 1 a 15. Por ejemplo, en esta realización, la operación de recepción de potencia inalámbrica desde el transmisor de potencia inalámbrica en la fase de transferencia de potencia según el paso S2100 se puede realizar por la unidad de captación de potencia 210. Además, la operación de generación y transmisión de un paquete tal como RPP, CEP, etc., según el paso S2105, la operación de recepción de una respuesta de patrón de bits según el paso S2115, la operación de generación y transmisión de un paquete de DSR según el paso S2120, la operación de recepción del paquete relacionado con la potencia según el paso S2125, y la operación de transmisión de ACK según S2130 se pueden realizar por la unidad de comunicación/control 220.
Calibración de potencia debida a cambio de carga (2): usando RP/3
La FIG. 25 es un diagrama de flujo que ilustra un método de realización de la calibración de potencia y la FOD según un ejemplo fuera del alcance de la invención.
Haciendo referencia a la FIG. 25, el receptor de potencia inalámbrica recibe y mide la potencia transmitida (de aquí en adelante, conocida como primera potencia transmitida de carga ligera; Ptr_light) desde el transmisor de potencia inalámbrica en una condición de carga ligera y transmite un primer paquete de potencia recibida (RPP) que indica un valor de potencia recibida bajo la condición de carga ligera al transmisor de potencia inalámbrica (S2300). El primer paquete de potencia recibida puede tener, por ejemplo, el formato de la FIG. 17. Además, el campo de modo indica un método para interpretar el valor de potencia recibida, y en la Tabla 5 se muestra un ejemplo del campo de modo.
[Tabla 5]
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Haciendo referencia a la Tabla 5, el campo de modo = '000' indica que un valor de potencia recibida es un valor de potencia normal (que se puede indicar como RP/0), y el campo de modo = '001', '010' y '011 ' puede indicar que el paquete de potencia recibida está relacionado con la calibración de potencia (que se puede representar por RP/1, RP/2 y RP/3, respectivamente). Es decir, el receptor de potencia inalámbrica puede indicar la calibración de potencia transmitiendo un paquete de potencia recibida que tiene el campo de modo = '001', '010' o '011' al transmisor de potencia inalámbrica. Específicamente, si el campo de modo = '001' (es decir, RP/1), el paquete de potencia recibida puede indicar un valor de potencia (de aquí en adelante, conocido como valor de calibración de carga ligera, Prec_light) recibido por el receptor de potencia inalámbrica cuando el receptor de potencia inalámbrica está en la condición de carga ligera. También, si el campo de modo = '010' (es decir, RP/2), el paquete de potencia recibida puede indicar un valor de potencia (de aquí en adelante, conocido como valor de calibración de carga conectada, Prec_connected) recibido por el receptor de potencia inalámbrica cuando el receptor de potencia inalámbrica está en la condición de carga conectada. También, si el campo de modo = '011' (es decir, RP/3), puede indicar que el paquete de potencia recibida está relacionado con un valor de calibración de carga conectada multipunto. La condición de carga ligera puede referirse a una condición en la que una carga (por ejemplo, una batería) no está conectada eléctricamente al receptor de potencia inalámbrica, y la condición de carga conectada puede referirse a una condición en la que una carga está conectada al receptor de potencia inalámbrica.
El transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica realizan la calibración de potencia inicial utilizando la RP/1 y la RP/2 cuando entran en la fase de transferencia de potencia. A partir de entonces, cuando el receptor de potencia inalámbrica aumenta la potencia de carga a RP/2 o más, se requiere una calibración de potencia adicional. En consecuencia, el receptor de potencia inalámbrica transmite la RP/3 al transmisor de potencia inalámbrica, de modo que el transmisor de potencia inalámbrica pueda realizar una calibración de potencia adicional.
Aquí, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir un paquete de RP/3 para una calibración de potencia adicional al transmisor de potencia inalámbrica cuando el transmisor de potencia inalámbrica soporta un modo de calibración de potencia adicional (por ejemplo, WPC versión 1.3 o superior). Se puede confirmar si el transmisor de potencia inalámbrica soporta una calibración de potencia adicional, por ejemplo, mediante un número de versión de un estándar soportado por el transmisor de potencia inalámbrica. Es decir, el transmisor de potencia inalámbrica WPC Qi puede soportar una calibración de potencia adicional solo en la versión 1.3 o superior.
Haciendo referencia de nuevo a la FIG. 25, dado que el primer paquete de potencia recibida indica el valor de potencia recibida (es decir, el valor de calibración de carga ligera, Prec_light) medido bajo la condición de carga ligera, el campo de modo del primer paquete de potencia recibida es '001' (es decir, RP/1). Por lo tanto, el paso S2300 puede incluir además un paso en el que el receptor de potencia inalámbrica establece el campo de modo = '001'. Cuando se confirma el campo de modo = '010', el transmisor de potencia inalámbrica identifica que el valor de potencia recibida indicado por el segundo paquete de potencia recibida es el valor de calibración de carga ligera (Prec_light). El transmisor de potencia inalámbrica puede almacenar el valor de calibración de carga ligera (Prec_light) en la memoria para realizar la calibración de potencia. Aunque no se muestra, el transmisor de potencia inalámbrica puede transmitir un ACK o NAK al receptor de potencia inalámbrica en respuesta al primer paquete de potencia recibida. También, el primer paquete de potencia recibida se puede transmitir múltiples veces o de manera continua. En este caso, el primer paquete de potencia recibida (es decir, RP/1) que se transmite continuamente se puede tratar como un paquete de potencia recibida (es decir, una sola RP/1).
En un aspecto, cuando se recibe la RP/1, el transmisor de potencia inalámbrica transmite un NAK hasta que el receptor de potencia inalámbrica alcanza de manera estable el nivel de potencia correspondiente (mientras que se monitoriza el valor de CE), y cuando el nivel de potencia se estabiliza, el transmisor de potencia inalámbrica transmite un ACK y toma el valor de RP1 en ese momento.
El receptor de potencia inalámbrica recibe y mide la primera potencia transmitida de carga conectada (Ptr_connected (1)) desde el transmisor de potencia inalámbrica bajo la primera condición de carga conectada y luego transmite el segundo paquete de potencia recibida (es decir, la RP/2) indicando el primer valor de calibración de carga conectada (Prec_connected (1)) al transmisor de potencia inalámbrica (S2305).
El paso S2305 puede incluir además un paso en el que el receptor de potencia inalámbrica establece el campo de modo = '010'. Cuando se confirma el campo de modo = '010', el transmisor de potencia inalámbrica identifica que el valor de potencia recibida indicado por el segundo paquete de potencia recibida es el primer valor de calibración de carga conectada (Prec_connected (1)). El transmisor de potencia inalámbrica puede almacenar el primer valor de calibración de carga conectada (Prec_connected (1)) en la memoria para realizar la calibración de potencia.
Las características de transferencia de potencia o curvas de calibración según la FIG. 18 y las Ecuaciones 1 a 2 se pueden derivar, por ejemplo, en base a la RP/1 y la RP/2.
El receptor de potencia inalámbrica cambia la carga conectada (S2310). El cambio en la carga conectada puede incluir un aumento o disminución en la carga conectada. El cambio en la carga conectada puede significar que el voltaje rectificado objetivo (Vrec objetivo) o la potencia objetivo del receptor de potencia inalámbrica aumenta o disminuye en comparación con la carga conectada anterior. Una situación en la que se cambia la carga conectada puede incluir un caso en el que el receptor de potencia inalámbrica utiliza múltiples pasos de carga para alcanzar la potencia objetivo. Cuando se cambia la carga conectada, se puede cambiar al menos una parte de las características de transferencia de potencia previamente establecidas, o se pueden establecer características de transferencia de potencia adicionales, mientras que se mantienen las características de transferencia de potencia previamente establecidas. Por ejemplo, si la potencia transmitida Ptr aumenta hasta un rango donde Ptr_connected (1) < Ptr debido a un aumento en la carga conectada, la característica de transferencia de potencia de la FIG. 18 no puede cubrir esta situación.
En consecuencia, con el fin de reflejar el estado en el que cambia la carga conectada en la calibración de potencia y mejorar el rendimiento de FOD, el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica realizan una calibración de potencia multipunto. Con este fin, el receptor de potencia inalámbrica recibe y mide la segunda potencia transmitida de carga conectada (Ptr_connected (2)) desde el transmisor de potencia inalámbrica bajo la segunda condición de carga conectada, y luego transmite un tercer paquete de potencia recibida RP/3 que indica el segundo valor de calibración de carga conectada (Prec_connected (2)) al transmisor de potencia inalámbrica (S2315). Cuando el transmisor de potencia inalámbrica responde con un ACK al segundo paquete de potencia recibida RP/2 en el paso S2310, puede que no se permita la transmisión de RP/2 adicional del receptor de potencia inalámbrica. Sin embargo, con el fin de mejorar la función de detección de objetos extraños basada en pérdida de potencia, se puede eliminar la limitación en la temporización de la calibración de potencia y se puede requerir la calibración de potencia multipunto de dos o más puntos y, por tanto, se puede permitir la transmisión del tercer paquete de potencia recibida como en el paso S2325.
El paso S2325 puede incluir además un paso en el que el receptor de potencia inalámbrica establece el campo de modo en '011' (campo de modo = '011'). Cuando se confirma que el campo de modo = '011', el transmisor de potencia inalámbrica identifica que el valor de potencia recibida indicado por el tercer paquete de potencia recibida es un valor de calibración multipunto (Prec_connected (2)). Dado que el campo de modo = '011', el transmisor de potencia inalámbrica puede saber que se requiere una calibración de potencia adicional.
Como ejemplo relacionado con una temporización de transmisión de RP/3, la transmisión de RP/3 se puede realizar en cualquier momento en el que el receptor de potencia inalámbrica aumenta la potencia de carga objetivo. Es decir, la calibración de potencia inicial se realiza en base a la RP/1 y la RP/2 al inicio de la fase de transferencia de potencia (según los pasos S2300 a S2310), y después de la calibración de potencia inicial, la calibración de potencia multipunto se puede realizar en cualquier momento en el que el receptor de potencia inalámbrica aumente gradualmente la potencia de carga objetivo.
Como otro ejemplo relacionado con una temporización de transmisión de la RP/3, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir la RP/3 entre una pluralidad de RP/0 o entre una pluralidad de RP/0 y CEP en la fase de transferencia de potencia. Aquí, la transmisión de la RP/3 se puede realizar en cualquier momento en el que el receptor de potencia inalámbrica aumente la potencia de carga objetivo.
Con el fin de realizar la calibración de potencia multipunto, el transmisor de potencia inalámbrica puede almacenar el segundo valor de calibración de carga conectada (Prec_connected (2)) en la memoria.
En base a los datos de calibración de potencia obtenidos a través de los pasos S2300, S2305 y S2325, se pueden derivar o establecer características de transferencia de potencia. Las características de transferencia de potencia derivadas se pueden mostrar, por ejemplo, en la FIG. 19 y Ecuaciones 3 a 6.
En cuanto a la potencia Ptransmitida transmitida por el transmisor de potencia inalámbrica, si el receptor de potencia inalámbrica recibe un cuarto paquete de potencia recibida (es decir, RP/0) que indica un valor normal (es decir, campo de modo = '000'b) Precibida, en lugar del paquete de potencia recibida (es decir, campo de modo = '001'b o '010b') ya no relacionado con la calibración de potencia (S2330), el transmisor de potencia inalámbrica completa la calibración de potencia y realiza la FOD en base a la potencia transmitida Ptransmitida y la potencia recibida Precibida (S2335). Por ejemplo, el paso S2335 puede incluir un paso en el que el transmisor de potencia inalámbrica realiza la FOD en base a la pérdida de potencia según la FIG. 20.
Aunque no se muestra, el transmisor de potencia inalámbrica puede transmitir un ACK o NAK al receptor de potencia inalámbrica en respuesta a la RP/1, RP/2 y RP/3. El transmisor de potencia inalámbrica puede repetir la operación de transmitir el NAK al receptor de potencia inalámbrica hasta que se logre el control en un punto de operación objetivo. Además, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir uno o más paquetes de CE entre todos los paquetes de potencia recibida, incluyendo la RP/2, RP/2 y RP/3.
Por ejemplo, según el ejemplo de la FIG. 25, el receptor de potencia inalámbrica transmite el primer paquete de potencia recibida RP/1 al transmisor de potencia inalámbrica (S2300). Sin embargo, si no se alcanza el nivel de potencia correspondiente, el transmisor de potencia inalámbrica transmite el NAK al receptor de potencia inalámbrica. En este caso, el transmisor de potencia inalámbrica comprueba uno o más paquetes de CE transmitidos desde el receptor de potencia inalámbrica, mientras que se cambia el punto de operación y determina si el receptor de potencia inalámbrica ha alcanzado el punto de operación objetivo. Este proceso (RP/1 (NAK)-CE-CE-CE-CE-RP1 (NAK)-CE-CE-CE) se repite, y cuando el nivel de potencia es estable, el transmisor de potencia inalámbrica transmite el ACK y toma el valor de RP/1 en ese momento como datos de calibración de potencia.
Cuando se recibe el ACK en respuesta al primer paquete de potencia recibida RP/1, el receptor de potencia inalámbrica transmite el segundo paquete de potencia recibida RP/2 al transmisor de potencia inalámbrica (S2305). Sin embargo, si no se alcanza el nivel de potencia correspondiente, el transmisor de potencia inalámbrica transmite un NAK al receptor de potencia inalámbrica. En este caso, el transmisor de potencia inalámbrica comprueba uno o más paquetes de CE transmitidos desde el receptor de potencia inalámbrica, mientras que se cambian los puntos de operación, y determina si el receptor de potencia inalámbrica ha alcanzado un punto de operación objetivo. El proceso (RP/2 (NAK) - CE - CE -CE - CE - RP2(NAK) - CE - CE - CE) se repite y cuando el nivel de potencia es estable, el transmisor de potencia inalámbrica transmite el ACK y toma el valor de RP/2 en ese momento como parámetro de calibración de potencia.
A partir de entonces, el receptor de potencia inalámbrica transmite el tercer paquete de potencia recibida RP/3 al transmisor de potencia inalámbrica según un cambio en la carga conectada (S2310) (S2325). Sin embargo, si no se alcanza el nivel de potencia correspondiente, el transmisor de potencia inalámbrica transmite un NAK al receptor de potencia inalámbrica. En este caso, el transmisor de potencia inalámbrica comprueba uno o más paquetes de CE transmitidos desde el receptor de potencia inalámbrica, mientras que se cambian los puntos de operación, y determina si el receptor de potencia inalámbrica ha alcanzado un punto de operación objetivo.
El proceso (RP/3(NAK) - CE - CE - CE - CE - RP3(NAK) - CE - CE - CE) se repite y cuando el nivel de potencia es estable, el transmisor de potencia inalámbrica transmite un ACK y toma el valor de RP/3 en ese momento como datos de calibración de potencia.
A partir de entonces, el receptor de potencia inalámbrica recibe un paquete de potencia recibida que indica el valor normal (es decir, campo de modo = '000'b) Precibida, en lugar del paquete de potencia recibida (es decir, campo de modo = '001'b o '010b') ya no relacionado con la calibración de potencia (S330), el transmisor de potencia inalámbrica calibra la Precibida en base a la calibración de potencia, calcula la pérdida de potencia y realiza la FOD en base a la pérdida de potencia (S2335).
El transmisor de potencia inalámbrica en el ejemplo según la FIG. 25 corresponde al dispositivo de transmisión de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica o la parte de transmisión de potencia, descritos en las FIGS. 1 a 15. En consecuencia, la operación del transmisor de potencia inalámbrica se implementa mediante uno o una combinación de dos o más de los componentes del transmisor de potencia inalámbrica en las FIGS. 1 a 15. Por ejemplo, el procesamiento de la calibración de potencia, la transmisión de ACK/NAK y/o la recepción de RP y CEP por el transmisor de potencia inalámbrica en los ejemplos anteriores se pueden realizar por la unidad de comunicación/control 120.
Además, el receptor de potencia inalámbrica en el ejemplo según la FIG. 25 corresponde al dispositivo de recepción de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica o la parte de recepción de potencia, descritos en las FIGS. 1 a 15. En consecuencia, la operación del receptor de potencia inalámbrica se implementa mediante uno o una combinación de dos o más de los componentes del receptor de potencia inalámbrica en las FIGS. 1 a 15. Por ejemplo, el procesamiento de la calibración de potencia, la transmisión de RP y CEP y/o la recepción de ACK/NAK por el receptor de potencia inalámbrica en los ejemplos anteriores se pueden realizar por la unidad de comunicación/control 220.
Otra realización de la presente descripción incluye un transmisor de potencia inalámbrica y un método y un receptor de potencia inalámbrica y un método para realizar la calibración de potencia asociada con un procedimiento de autenticación. Es decir, la calibración de potencia multipunto se puede realizar en asociación con la autenticación.
Como ejemplo, un método de realización de calibración de potencia multipunto para un receptor de potencia inalámbrica sin una función de autenticación puede incluir realizar una calibración de potencia inicial utilizando la RP/1 y/o la RP/2 a un nivel de potencia intermedio (por ejemplo, perfil de potencia básico (BPP o 5 W) cuando el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica entran en una fase de transferencia de potencia inicial, realizando la transferencia de potencia en el nivel de potencia intermedio mediante el transmisor de potencia inalámbrica y transmitiendo continuamente, mediante el receptor de potencia inalámbrica, el paquete de RP/3 al transmisor de potencia inalámbrica después de la calibración de potencia inicial para aumentar la potencia de carga a una potencia de carga objetivo por etapas. Aquí, el receptor de potencia inalámbrica puede realizar la FOD sin calibrar o con potencia parcialmente calibrada. Además, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir la RP/0, mientras que se mantiene el nivel de potencia.
Como otro ejemplo, un método para realizar la calibración de potencia multipunto para un receptor de potencia inalámbrica sin una función de autenticación puede incluir realizar la calibración de potencia inicial utilizando la RP/1 y/o la RP/2 a un nivel de potencia intermedio (por ejemplo, perfil de potencia básico (BPP o 5 W) cuando el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica entran en la fase inicial de transferencia de potencia, realizando la transferencia de potencia por el transmisor de potencia inalámbrica en el nivel de potencia intermedio, transmitiendo, por el receptor de potencia inalámbrica, la RP/0 al transmisor de potencia inalámbrica, mientras que se mantiene la potencia de carga objetivo, y transmitiendo, mediante el receptor de potencia inalámbrica, un paquete de RP/3 al transmisor de potencia inalámbrica en cualquier temporización para aumentar la potencia de carga por etapas. Aquí, el receptor de potencia inalámbrica puede realizar la FOD sin calibrar o con potencia parcialmente calibrada.
Como otro ejemplo, un método de realización de una calibración de potencia multipunto para un receptor de potencia inalámbrica que realiza una función de autenticación incluye realizar una calibración de potencia inicial en base a la RP/1 y/o RP/2 a un nivel de potencia intermedio (es decir, BPP o 5 W) cuando el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica entran en la fase inicial de transferencia de potencia, realizando la autenticación por el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica transmite potencia al nivel de potencia intermedio, y transmitiendo, por el receptor de potencia inalámbrica, un paquete de RP/3 al transmisor de potencia inalámbrica para aumentar la potencia de carga por etapas después de que la autenticación se complete con éxito. Aquí, el paso de realización de la autenticación puede incluir además la verificación de si se soporta el perfil de potencia ampliado autenticado (es decir, certificado por Qi) (EPP o 5 W o más) y hacer un contrato para la transferencia de potencia a un valor de potencia objetivo deseado (es decir, 8 W o 15 W) cuando la autenticación se realiza con éxito como resultado de la verificación. También, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir un paquete de RP/0 al transmisor de potencia inalámbrica durante la autenticación.
En consecuencia, el transmisor de potencia inalámbrica se controla para realizar una calibración de potencia adicional. Aquí, el paso de realizar el contrato para la transferencia de potencia con el valor de potencia objetivo (es decir, 8 W o 15 W) se puede realizar en la fase de renegociación. Es decir, después de que se complete la autenticación y la fase de renegociación, el receptor de potencia inalámbrica puede aumentar la potencia objetivo. En este caso, el receptor de potencia inalámbrica realiza una calibración de potencia adicional transmitiendo la RP/3 al transmisor de potencia inalámbrica.
Calibración de potencia debida al cambio en el acoplamiento y/o la FOD (2): usando EPT/fod
Cuando el transmisor de potencia inalámbrica realiza la FOD usando el valor de RP/0, el transmisor de potencia inalámbrica no distingue claramente entre un cambio debido a la inserción real de un objeto extraño y un cambio causado por el usuario que mueve el receptor de potencia inalámbrica y, por tanto, el transmisor de potencia inalámbrica puede volver a realizar la FOD usando Q y un valor resonante para detener la transferencia de potencia solo cuando se detecta realmente un objeto extraño.
En consecuencia, también existe la necesidad de un método para evitar la detección errónea de objetos extraños rehaciendo la FOD de potencia previa cuando se inserta un objeto extraño a mitad de camino o se cambia el acoplamiento. Este método se puede realizar en base a un paquete de transferencia de potencia final (EPT).
El método para realizar la FOD según una realización incluye monitorizar, mediante el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica, una RP/0 y/o CEP, detectando, mediante el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica, el ocurrencia de un evento específico, transmitiendo, por el receptor de potencia inalámbrica, un paquete de EPT (EPT/fod) para la FOD al transmisor de potencia inalámbrica, y realizando, por el transmisor de potencia inalámbrica, la FOD en base al paquete de EPT.
Aquí, el evento específico incluye, por ejemplo, un caso en el que se inserta un objeto extraño o un caso en el que se cambia el acoplamiento a medida que el receptor de potencia inalámbrica se mueve debido a una influencia externa durante la fase de transferencia de potencia.
El paquete de EPT para la FOD generada por el receptor de potencia inalámbrica puede ser, por ejemplo, EPT/fod o EPT/rst o EPT/rep ((0x0B-EPT/rst-reinicio; usar para reiniciar la transferencia de potencia/0x0C-EPT/rep-repetición de ping; usar para reiniciar la transferencia de potencia después de un retardo especificado (el retardo de repetición de ping). El paquete de EPT para la FOD puede tener una estructura como se muestra en la FIG. 17 y puede indicar cualquiera de los valores en Tabla 6 a continuación.
[Tabla 6]
Figure imgf000044_0001
Aquí, la EPT/fod puede indicar un motivo para la FOD de potencia previa y la calibración de potencia adicional. Es decir, el receptor de potencia inalámbrica puede usar el valor de EPT/fod cuando se reconoce la necesidad de FOD y calibración de potencia adicional antes de la transferencia de potencia a partir de la observación interna. Como ejemplo, el transmisor de potencia inalámbrica puede determinar un caso de sospecha de inserción de un objeto extraño usando un valor de potencia calibrado y el receptor de potencia inalámbrica puede sospechar de la inserción de un objeto extraño cuando un valor de potencia recibida o un valor de punto de operación (por ejemplo, voltaje rectificado) se cambia de manera anormal.
La EPT/rst puede hacer que el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica causen ruido debido al reinicio y puede dar al usuario una experiencia no deseada. Se puede usar la EPT/rep para proporcionar un mejor servicio de carga inalámbrica al usuario. Es decir, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir paquetes de EPT/rep al transmisor de potencia inalámbrica. En este caso, el transmisor de potencia inalámbrica puede incluir además la medición de un factor Q antes de la transferencia de potencia(potencia previa) y la realización de la FOD a través de una nueva calibración de potencia.
Si el receptor de potencia inalámbrica usa la EPT/rep, existe el problema de que el transmisor de potencia inalámbrica no puede determinar el tiempo requerido para la FOD de potencia previa. Por lo tanto, es necesario definir la EPT/fod mediante un nuevo código del paquete de EPT. Además, el receptor de potencia inalámbrica transmite el paquete de EPT/fod al transmisor de potencia inalámbrica para que el transmisor de potencia inalámbrica detenga la transferencia de potencia y realice la FOD de potencia previa. Los paquetes de EPT/fod, como los paquetes de EPT/rep, se definen para evitar que ocurra ruido en el transmisor de potencia inalámbrica y/o en el receptor de potencia inalámbrica.
Un método para realizar la FOD según otra realización incluye monitorizar, mediante el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica, una RP/0 y/o CEP, detectando, mediante el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica, el ocurrencia de un evento específico, transmitiendo, por el transmisor de potencia inalámbrica, un paquete de EPT (EPT/fod) para la FOD al receptor de potencia inalámbrica, realizando la FOD, por el transmisor de potencia inalámbrica, en base al paquete de EPT, y reiniciando la transferencia de potencia según al resultado de la FOD.
En un aspecto, el paquete de EPT para la FOD generado por el transmisor de potencia inalámbrica puede tener la misma estructura que el paquete de EPT para la FOD generado por el receptor de potencia inalámbrica como se muestra en la FIG. 17. En este caso, el paquete de EPT puede indicar cualquiera de los valores en la Tabla 7 a continuación.
[Tabla 7]
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Por ejemplo, el paquete de EPT puede indicar un valor específico que significa EPT/fod, y aquí, la EPT/fod puede indicar una FOD de potencia previa y una razón para la calibración de potencia adicional. Es decir, el transmisor de potencia inalámbrica puede usar el valor de EPT/fod cuando se reconoce la necesidad de FOD de potencia previa y la calibración de potencia adicional a partir de la observación interna.
En otro aspecto, el paquete de EPT para la FOD generado por el transmisor de potencia inalámbrica puede tener una estructura diferente del paquete de EPT para la FOD generado por el receptor de potencia inalámbrica. En este caso, se pueden reutilizar al menos algunos de los valores de la Tabla 8 a continuación que indican el paquete de EPT.
[Tabla 8]
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Mientras tanto, antes del paso de transmitir, mediante el transmisor de potencia inalámbrica, el paquete de EPT para la FOD al receptor de potencia inalámbrica, un paso de transmisión, mediante el transmisor de potencia inalámbrica, de ATN al receptor de potencia inalámbrica, un paso de transmisión, mediante el receptor de potencia inalámbrica, de CEP al transmisor de potencia inalámbrica, y se puede realizar un paso de transmisión, mediante el receptor de potencia inalámbrica, de DSR/encuesta al transmisor de potencia inalámbrica. Además, tras recibir el paquete de EPT para la FOD, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir la DSR/ACK al transmisor de potencia inalámbrica.
Mientras tanto, después de reiniciar la transferencia de potencia en base al paquete de EPT/fod, el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica pueden entrar inmediatamente en la fase de transferencia de potencia si se determina que no hay ningún objeto extraño. El método de entrada en la fase de transferencia de potencia puede ser diferente dependiendo del caso en el que el usuario desee entrar en la fase de transferencia de potencia inmediatamente después de reiniciar y el caso en el que se ha de realizar un protocolo completo. Específicamente, la operación de entrada en la fase de transferencia de potencia se puede definir de la siguiente manera desde el punto de vista del receptor de potencia inalámbrica y el transmisor de potencia inalámbrica.
En primer lugar, la operación del receptor de potencia inalámbrica es de la siguiente manera.
Como ejemplo, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir la RP/0 como un primer paquete al transmisor de potencia inalámbrica cuando se desea entrar en la fase de transferencia de potencia inmediatamente después de reiniciar. Después del reinicio, la calibración de potencia inicial se puede realizar en la fase de transferencia de potencia y el contrato de potencia anterior se puede conservar efectivamente.
Como otro ejemplo, cuando se intenta realizar un protocolo completo después del reinicio, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir un paquete de intensidad de señal (SS) como primer paquete al transmisor de potencia inalámbrica.
En este caso, el receptor de potencia inalámbrica entra en la fase de transferencia de potencia a través de un paso de ping digital, un paso de identificación y configuración y un paso de negociación después de reiniciar. Además, el receptor de potencia inalámbrica realiza la calibración de potencia inicial transmitiendo la RP/1 y RP/2 al comienzo de la transferencia de potencia y, a partir de entonces, el receptor de potencia inalámbrica puede realizar una calibración de potencia adicional transmitiendo la RP/3 cada vez que se aumenta la potencia de carga objetivo. A continuación, la operación del transmisor de potencia inalámbrica es de la siguiente manera.
El transmisor de potencia inalámbrica puede tener un procedimiento diferente para entrar en la fase de transferencia de potencia según un paquete inicial del receptor de potencia inalámbrica.
Como ejemplo, cuando el transmisor de potencia inalámbrica recibe un paquete de intensidad de señal (SS) como primer paquete del receptor de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica realiza un protocolo completo.
La FIG. 26 es un diagrama de flujo que ilustra un método de calibración de potencia en base a la inserción de un objeto extraño o un cambio en el acoplamiento según una realización.
Haciendo referencia a la FIG. 26, el transmisor de potencia inalámbrica transmite potencia inalámbrica al receptor de potencia inalámbrica en la fase de transferencia de potencia (S2400). En la fase de transferencia de potencia, el receptor de potencia inalámbrica transmite un paquete de potencia recibida (RPP) y un paquete de error de control (CEP) al transmisor de potencia inalámbrica (S2405).
El transmisor de potencia inalámbrica monitoriza la información sobre la potencia transmitida en la fase de transferencia de potencia y/o información (o paquete) recibida desde el receptor de potencia inalámbrica y detecta la inserción de objetos extraños o un cambio en el acoplamiento en base al resultado de la monitorización (S2410).
Como ejemplo, si la potencia transmitida (Ptransmitida) aumenta a pesar de que no aumenta la potencia recibida, el transmisor de potencia inalámbrica puede determinar que ha ocurrido un evento de cambio de acoplamiento o que se ha insertado un objeto extraño.
Como otro ejemplo, después de que el error de control (CE) converge a casi 0, si el CE cambia rápidamente a pesar de que no hay un cambio de carga intencional en el receptor de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica puede determinar que ha ocurrido un evento de cambio de acoplamiento o que ha sido insertado un objeto. Aquí, el transmisor de potencia inalámbrica puede determinar si el cambio en el Ce se debe a un cambio intencional en la condición de carga del receptor de potencia inalámbrica a través del campo de modo del paquete de potencia recibida (RPP). Es decir, el transmisor de potencia inalámbrica puede determinar si ocurre un evento de cambio de acoplamiento en base al CEP y la RPP.
Cuando se detecta el cambio en el acoplamiento (o la inserción de un objeto extraño) en el paso S2410, el transmisor de potencia inalámbrica realiza todo el procedimiento de FOD nuevamente (APLD y FOD basadas en el factor Q) para detectar un objeto extraño o realizar la calibración de potencia. Aquí, la calibración de potencia incluye una operación de actualización de la calibración de potencia establecida antes del cambio en el acoplamiento.
El transmisor de potencia inalámbrica puede realizar una operación de transmisión de una respuesta de patrón de bits específico al receptor de potencia inalámbrica en respuesta al paquete de potencia recibida en el paso S2405 para informar al receptor de potencia inalámbrica que ha ocurrido un cambio en el acoplamiento (S2415).
La modulación FSK se puede utilizar para la transmisión de la respuesta del patrón de bits. Por ejemplo, la respuesta del patrón de bits es de 8 bits y se puede denominar ATN (atención) o RFC (solicitud de comunicación). Estableciendo la respuesta del patrón de bits a un valor de bit específico y transmitiendo la misma al receptor de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica puede solicitar al receptor de potencia inalámbrica que transmita un paquete de DSR (Sondeo) o que transmita un paquete de EPT/fod.
Como ejemplo, una respuesta de ACK que indica la aprobación de una solicitud se puede indicar con un patrón de bits de '11111111', una respuesta de NAK que rechaza una solicitud se puede indicar con un patrón de bits de '00000000' y una respuesta ND que indica una solicitud irreconocible o no válida se puede indicar mediante un patrón de bits de '01010101'. Además, ATN se puede definir mediante varios patrones de bits de tamaño de 8 bits, excepto los patrones de bits definidos para las respuestas de ACK/NAK/ND anteriores. Por ejemplo, ATN se puede definir como '00001111', '11110000', '10101010', '10110110', '00110011' o '01001001'. Sin embargo, esto es meramente un ejemplo, y la ATN se puede configurar con varios patrones de bits.
Dado que la respuesta del patrón de bits de ATN generalmente informa al receptor de potencia inalámbrica que hay un mensaje para ser transmitido por el transmisor de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica, tras recibir la respuesta del patrón de bits de ATN, transmite un paquete de DSR (sondeo) al transmisor de potencia inalámbrica para reconocer específicamente por qué razón el transmisor de potencia inalámbrica ha enviado la respuesta de patrón de bits de ATN (S2420).
Aquí, el transmisor de potencia inalámbrica transmite un paquete que solicita una repetición de ping para la medición del factor Q al receptor de potencia inalámbrica en respuesta al paquete de DSR (sondeo) (S2425). Esto es para realizar la calibración de potencia nuevamente según el cambio en el acoplamiento o la inserción de objetos extraños. El paso S2425 corresponde a una operación solicitada por el transmisor de potencia inalámbrica al receptor de potencia inalámbrica de modo que el receptor de potencia inalámbrica detenga la repetición de ping o la transferencia de potencia.
El receptor de potencia inalámbrica que recibe el paquete que solicita la repetición de ping transmite un paquete de transferencia de potencia final (EPT/fod) para la FOD para la medición del factor Q al transmisor de potencia inalámbrica (S2430). El paquete de EPT se puede establecer en un valor (por ejemplo, '0x0B') que indique la FOD o un valor que indique el reinicio de la transferencia de potencia.
Cuando se recibe el paquete de EPT, el transmisor de potencia inalámbrica reinicia el receptor de potencia inalámbrica según el valor indicado por el paquete de EPT y realiza la medición Q y FOD (S2435). Durante el proceso del paso S2435, el receptor de potencia inalámbrica puede indicar que se está cargando en una interfaz de usuario aunque no se suministre potencia inalámbrica al receptor de potencia inalámbrica. La FOD en el paso S2435 puede corresponder a la operación de FOD de potencia previa. Si el transmisor de potencia inalámbrica deja de recibir el paquete de EPT dentro de un cierto tiempo en el paso S2430, el transmisor de potencia inalámbrica puede reiniciar el receptor de potencia inalámbrica y realizar todo el procedimiento de FOD nuevamente.
En este caso, el transmisor de potencia inalámbrica puede suprimir un paso de transmisión de una señal de ping analógica en el paso de selección y un paso de detección e identificación del receptor de potencia inalámbrica (aquí se puede emitir una señal de pitido que indica detección/identificación).
Aquí, la calibración de potencia se puede realizar de nuevo. En este caso, en la presente realización, el transmisor de potencia inalámbrica puede incluir un paso de realizar nuevamente la FOD a través de la medición de Q y una nueva calibración de potencia.
La nueva calibración de potencia en este caso puede incluir la calibración de potencia descrita en las FIGS. 16 a 21. La nueva calibración de potencia en este caso puede incluir la calibración de potencia descrita en las FIGS. 16 a 21. La nueva calibración de potencia del transmisor de potencia inalámbrica incluye una operación de calibración de potencia del transmisor de potencia inalámbrica según las FIGS. 16 a 21, y la nueva calibración de potencia del dispositivo inalámbrico de recepción de potencia según las FIGS. 16 a 21 puede incluir una operación de calibración de potencia del receptor de potencia inalámbrica. En consecuencia, se completa la calibración de potencia adicional según el cambio en el acoplamiento, y se pueden derivar datos de calibración de potencia, tales como un valor de potencia de transmisión calibrada y/o un valor de potencia recibida calibrado según la nueva calibración de potencia.
El transmisor de potencia inalámbrica en las realizaciones según la FIG. 26 corresponde al dispositivo de transmisión de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica o la parte de transmisión de potencia, descritos en las FIGS. 1 a 15. En consecuencia, la operación del transmisor de potencia inalámbrica en esta realización se implementa mediante uno o una combinación de dos o más de los componentes del transmisor de potencia inalámbrica en las FIGS. 1 a 15. Por ejemplo, en la presente realización, la operación de transmisión de potencia inalámbrica al receptor de potencia inalámbrica en el paso de transferencia de potencia según el paso S2400 se puede realizar por la unidad de conversión de potencia 110. Además, la operación de recepción de RPP, CEP, etc., según el paso S2405, la operación de detección de un cambio en el acoplamiento o la inserción de un objeto extraño según el paso S2410, la operación de transmisión de un paquete de solicitud de repetición de ping según el paso S2425, la operación de recepción de un paquete de EPT según el paso S2430, y la operación para realizar la medición de Q y la FOD según S2435 se puede realizar por la unidad de comunicación/control 120.
Además, el receptor de potencia inalámbrica en la realización según la FIG. 26 corresponde al dispositivo de recepción de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica o la parte de recepción de potencia, descritos en las FIGS. 1 a 15. En consecuencia, la operación del receptor de potencia inalámbrica en esta realización se implementa mediante uno o una combinación de dos o más de los componentes del receptor de potencia inalámbrica en las FIGS. 1 a 15. Por ejemplo, en esta realización, la operación de recepción de potencia inalámbrica desde el transmisor de potencia inalámbrica en el paso de transferencia de potencia según el paso S2400 se puede realizar por la unidad de captación de potencia 210. Además, la operación de generación y transmisión de un paquete tal como RPP, CEP, etc., según el paso S2405, la operación de recepción de un paquete de solicitud de repetición de ping según el paso S2425, y la operación de generación y transmisión del paquete de EPT según el paso S2430 se pueden realizar por la unidad de comunicación/control 220.
La FIG. 27 es un diagrama de flujo que ilustra un método de calibración de potencia en base a un cambio en el acoplamiento o la inserción de objetos extraños según otra realización.
Haciendo referencia a la FIG. 27, los pasos S2500 a S2520 son los mismos que los pasos S2400 a S2420, respectivamente. Sin embargo, en la realización de la FIG. 27, dado que el transmisor de potencia inalámbrica es un iniciador de repetición de ping, el transmisor de potencia inalámbrica transmite un paquete de EPT en lugar de enviar un paquete de solicitud relacionada con la potencia al receptor de potencia inalámbrica (S2425) y recibe un ACK del receptor de potencia inalámbrica (S2530) para entrar en la fase de calibración de potencia.
En el paso S2525, el paquete de EPT para la FOD generado por el receptor de potencia inalámbrica puede ser, por ejemplo, EPT/fod o EPT/rst o EPT/rep ((0x0B-EPT/rst-reinicio; usar para reiniciar la transferencia de potencia/0x0C-EPT/rep-repetición de ping; usar para reiniciar la transferencia de potencia después de un retardo especificado (el retardo de repetición de ping). Aquí, la EPT/fod puede indicar una razón para la FOD de potencia previa y calibración de potencia adicional. Es decir, el receptor de potencia inalámbrica puede usar el valor de EPT/fod cuando se reconoce la necesidad de la FOD de potencia previa y la calibración de potencia adicional a partir de la observación interna.
La EPT/rst puede hacer que el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica causen ruido debido al reinicio y puede dar al usuario una experiencia no deseada. Se puede usar la EPT/rep para proporcionar un mejor servicio de carga inalámbrica al usuario. Es decir, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir paquetes de EPT/rep al transmisor de potencia inalámbrica.
El transmisor de potencia inalámbrica puede realizar todo el procedimiento de FOD nuevamente (FOD y APLD basadas en el factor Q) para detectar un objeto extraño o realizar la calibración de potencia (S2535). Como ejemplo, la reejecución del procedimiento de FOD incluye un proceso en el que el transmisor de potencia inalámbrica elimina la potencia y se reinicia desde la medición de Q hasta un paso de ping digital. Como otro ejemplo, la calibración de potencia incluye una operación de actualización de la calibración de potencia establecida antes del cambio en el acoplamiento.
Mientras que se realiza una repetición de ping, el transmisor de potencia inalámbrica puede suprimir un paso de transmisión de una señal de ping analógica en el paso de selección y un paso de detección e identificación del receptor de potencia inalámbrica (aquí se puede emitir una señal de pitido que indica detección/identificación).
Si el receptor de potencia inalámbrica recibe la señal de ping digital antes o después del tiempo de repetición de ping, esto puede indicar que el receptor de potencia inalámbrica que recubre el transmisor de potencia inalámbrica ha sido reemplazado por el usuario. En consecuencia, el receptor de potencia inalámbrica puede realizar un UX por defecto (un mensaje que indica una señal de pitido o el inicio de la carga inalámbrica para el usuario).
El transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica pueden reiniciar la transferencia de potencia en base al resultado de la FOD. Mientras tanto, después de reiniciar la transferencia de potencia en base al paquete de EPT/fod, el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica pueden entrar inmediatamente en la fase de transferencia de potencia si se determina que no hay ningún objeto extraño. El método de entrada en la fase de transferencia de potencia puede ser diferente dependiendo del caso en el que el usuario desee entrar en la fase de transferencia de potencia inmediatamente después de reiniciar y el caso en el que se haya de realizar un protocolo completo. Específicamente, la operación de entrada de la fase de transferencia de potencia se puede definir de la siguiente manera desde el punto de vista del receptor de potencia inalámbrica y el transmisor de potencia inalámbrica.
En primer lugar, la operación del receptor de potencia inalámbrica es de la siguiente manera.
Como ejemplo, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir la RP/0 como un primer paquete al transmisor de potencia inalámbrica cuando se desea entrar en la fase de transferencia de potencia inmediatamente después de reiniciar. Después del reinicio, la calibración de potencia inicial se puede realizar en la fase de transferencia de potencia y el contrato de potencia anterior se puede conservar efectivamente.
Como otro ejemplo, cuando se intenta realizar un protocolo completo después del reinicio, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir un paquete de intensidad de señal (SS) como primer paquete al transmisor de potencia inalámbrica. Después del reinicio, se puede realizar la calibración de potencia inicial en la fase de transferencia de potencia y se puede conservar efectivamente el contrato de potencia anterior.
A continuación, la operación del transmisor de potencia inalámbrica es de la siguiente manera.
El transmisor de potencia inalámbrica puede tener un procedimiento diferente para entrar en la fase de transferencia de potencia según un paquete inicial del receptor de potencia inalámbrica.
Como ejemplo, cuando el transmisor de potencia inalámbrica recibe un paquete de intensidad de señal (SS) como primer paquete del receptor de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica realiza un protocolo completo.
El transmisor de potencia inalámbrica en las realizaciones según la FIG. 27 corresponde al dispositivo de transmisión de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica o la parte de transmisión de potencia, descritos en las FIGS. 1 a 15. En consecuencia, la operación del transmisor de potencia inalámbrica en esta realización se implementa mediante uno o una combinación de dos o más de los componentes del transmisor de potencia inalámbrica en las FIGS. 1 a 15. Por ejemplo, en la presente realización, la operación de transmisión de potencia inalámbrica al receptor de potencia inalámbrica en el paso de transferencia de potencia según el paso S2500 se puede realizar por la unidad de conversión de potencia 110. Además, la operación de recepción de RPP , CEP, etc., según el paso S2505, la operación de detección de un cambio en el acoplamiento y/o la inserción de un objeto extraño según el paso S2510, la operación de generación y transmisión de una respuesta de patrón de bits según el paso S2514, la operación de recepción del paquete de DSR según el paso S2520, la operación de transmisión del paquete de EPT según el paso S2525, la operación de recepción de una respuesta de ACK según el paso S2530, y la operación para realizar la medición Q y la FOD según S2535 se pueden realizar por la unidad de comunicación/control 120.
Además, el receptor de potencia inalámbrica en la realización según la FIG. 27 corresponde al dispositivo de recepción de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica o la parte de recepción de potencia, descritos en las FIGS. 1 a 15. En consecuencia, la operación del receptor de potencia inalámbrica en esta realización se implementa mediante uno o una combinación de dos o más de los componentes del receptor de potencia inalámbrica en las FIGS. 1 a 15. Por ejemplo, en esta realización, la operación de recepción de potencia inalámbrica desde el transmisor de potencia inalámbrica en el paso de transferencia de potencia según el paso S2500 se puede realizar por la unidad de captación de potencia 210. Además, la operación de generación y transmisión de un paquete tal como RPP, CEP, etc., según el paso S2505, la operación de una respuesta de patrón de bits según el paso S2515, la operación de generación y transmisión de un paquete de DSR según el paso S2520, la operación de recibir el paquete de EPT según al paso S2525, y la operación de transmisión de ACK según el paso S2530 se puede realizar por la unidad de comunicación/control 220.
De aquí en adelante, se describirá un método de configuración de una curva de calibración de potencia según otra realización.
La curva de calibración de potencia debería ser capaz de representar un perfil de carga del receptor de potencia inalámbrica. En un aspecto, la curva de calibración de potencia puede incluir múltiples segmentos. En otro aspecto, cada segmento de la curva de calibración de potencia puede representar un perfil de carga de un rango de potencia específico en un punto de operación específico del receptor de potencia inalámbrica.
Cada segmento de la curva de calibración de potencia se puede representar por un valor de potencia recibido del receptor de potencia inalámbrica. Por ejemplo, cada segmento de la curva de calibración de potencia se puede representar por un nivel de potencia de la primera potencia recibida RP/1, la segunda potencia recibida RP/2 y la tercera potencia recibida RP/3 del receptor de potencia inalámbrica. En un aspecto, la curva de calibración inicial se basa en dos puntos. Aquí, los dos puntos se pueden determinar por la primera potencia recibida RP/1 y la segunda potencia recibida RP/2. En otro aspecto, una curva de calibración extendida se basa en múltiples puntos de puntos dobles o mayores. Aquí, los múltiples puntos se pueden determinar por al menos dos de la primera potencia recibida RP/1, la segunda potencia recibida RP/2 y la tercera potencia recibida RP/3. Es decir, se pueden utilizar una o múltiples terceras potencias de recepción RP/3 para extender la curva de calibración inicial. En otro aspecto, se puede establecer una relación de RP/1 <= RP/2 <= RP/3.
La FIG. 28 es una característica de transferencia de potencia o curva de calibración según otra realización de la presente descripción.
Haciendo referencia a la FIG. 28, cuando el receptor de potencia inalámbrica opera en un modo de operación diferente (por ejemplo, cuando el receptor de potencia inalámbrica opera en un punto de operación diferente), el receptor de potencia inalámbrica transmite el primer paquete de potencia recibida RP/1, el segundo paquete de potencia recibida RP/2, y el tercer paquete de potencia recibida RP/3 al transmisor de potencia inalámbrica. En otras palabras, el transmisor de potencia inalámbrica recibe el primer paquete de potencia recibida RP/1, el segundo paquete de potencia recibida RP/2 y el tercer paquete de potencia recibida RP/3 del receptor de potencia inalámbrica cuando el receptor de potencia inalámbrica cambia sus puntos de operación (puntos de op. 1,2, 3).
Un ejemplo de un punto de tiempo en el que el receptor de potencia inalámbrica cambia su punto de operación puede incluir un punto de tiempo de iniciación de la fase de transferencia de potencia. Otro ejemplo de un punto de tiempo en el que el receptor de potencia inalámbrica cambia su punto de operación puede incluir un punto de tiempo de aumento del punto de operación después de la renegociación del contrato de transferencia de potencia (por ejemplo, después de una autenticación exitosa). Otro ejemplo de un punto de tiempo en el que el receptor de potencia inalámbrica cambia su punto de operación puede incluir un punto de tiempo de reducción gradual del punto de operación durante la fase de transferencia de potencia.
Un formato del paquete de potencia recibida según la presente realización puede ser el mismo que el formato mostrado en la FIG. 17. Sin embargo, el campo de modo puede indicar de 0 a 4 como se muestra en la [Tabla 9] a continuación, y los paquetes de potencia recibida de los modos '000', '001', '010', '011' y '100' son RP/It se puede representar por la RP/0, RP/1, r P/2, RP/3 y RP/4, respectivamente.
[Tabla 9]
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Protocolo para la calibración de potencia inicial
El transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica realizan una calibración de potencia inicial en cada punto operativo usando una pluralidad de paquetes de potencia recibida. Aquí, la pluralidad de valores de potencia recibida incluye el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2. Cada vez que se cambia el punto de operación del receptor de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica se configuran para derivar una nueva curva de calibración mediante nuevos paquetes de potencia de recepción RP/1 y RP/2.
Específicamente, el receptor de potencia inalámbrica transmite el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 en el primer punto de operación (punto de op. 1). Después de recibir el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2, el transmisor de potencia inalámbrica construye una primera curva de calibración de potencia en el primer punto de operación (punto de op. 1) en base al primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2. La primera curva de calibración de potencia llega a ser un primer segmento de la curva de calibración.
A partir de entonces, el receptor de potencia inalámbrica transmite el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 en el segundo punto de operación (punto de op. 2). Después de recibir el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2, el transmisor de potencia inalámbrica construye una segunda curva de calibración de potencia en el segundo punto de operación (punto op. 2) en base al primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2. La segunda curva de calibración de potencia llega a ser un segundo segmento de la curva de calibración.
A partir de entonces, el receptor de potencia inalámbrica transmite el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 en el tercer punto de operación (punto de op. 3). Después de recibir el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2, el transmisor de potencia inalámbrica construye una tercera curva de calibración de potencia en el tercer punto de operación (punto op. 3) en base al primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2. La tercera curva de calibración de potencia llega a ser un tercer segmento de la curva de calibración.
La FIG. 28 muestra un ejemplo en el que las curvas de calibración de potencia están configuradas en tres puntos de operación (puntos de op. 1, 2 y 3), respectivamente, pero a medida que se cambian los puntos de operación del receptor de potencia inalámbrica, se pueden construir tres o más curvas de calibración de potencia o se pueden construir tres o menos curvas de calibración de potencia.
Protocolo para extender la curva de calibración de potencia inicial
El transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica pueden derivar una curva de calibración inicial extendida en cada punto de operación usando el tercer paquete de potencia recibida RP/3.
El receptor de potencia inalámbrica puede transmitir una serie de o múltiples RP/3 al transmisor de potencia inalámbrica de modo que el transmisor de potencia inalámbrica pueda extender la curva de calibración de potencia, cada vez que la curva de calibración de potencia inicial en los puntos de operación respectivos (puntos de op. 1, 2 y 3) necesita ser extendida.
Específicamente, el receptor de potencia inalámbrica transmite el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 en el primer punto de operación (punto de op. 1) y el transmisor de potencia inalámbrica construye una primera curva de calibración de potencia en base al primer el paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 y, a partir de entonces, el receptor de potencia inalámbrica transmite el tercer paquete de potencia recibida RP/3 al transmisor de potencia inalámbrica. El transmisor de potencia inalámbrica está configurado para expandir la primera curva de calibración de potencia en base al tercer paquete de potencia recibida RP/3 recibido. El transmisor de potencia inalámbrica se extiende a una curva de calibración de potencia que conecta la primera curva de calibración de potencia con los valores de potencia recibida estimados del primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 y conectando los valores de potencia recibida estimados del segundo paquete de potencia recibida RP/2 y el tercer paquete de potencia recibida RP/3 (véase la FIG. 17).
El receptor de potencia inalámbrica puede transmitir el tercer paquete de potencia recibida RP/3 al transmisor de potencia inalámbrica incluso en el segundo punto de operación (punto de op. 2) y/o el tercer punto de operación (punto de op. 3), y el transmisor de potencia inalámbrica puede extender la segunda curva de calibración de potencia y/o la tercera curva de calibración de potencia recibiendo el tercer paquete de potencia recibida RP/3 según cada punto de operación.
Según una realización, el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica pueden derivar una curva de calibración inicial extendida en cada punto de operación usando el segundo paquete de potencia recibida RP/2 en lugar del tercer paquete de potencia recibida RP/3. Es decir, cada vez que se necesita extender la curva de calibración de potencia inicial en cada punto de operación (puntos de op. 1, 2 y 3), el receptor de potencia inalámbrica transmite además una serie de o múltiples RP/2 al transmisor de potencia inalámbrica de modo que el transmisor de potencia inalámbrica puede extender la curva de calibración de potencia.
Según una realización, el segundo paquete de potencia recibida RP/2 se puede conocer como paquete de potencia recibida adicional, y el tercer paquete de potencia recibida RP/3 se puede conocer como paquete de potencia recibida extendido.
La FIG. 29 es una característica de transferencia de potencia o curva de calibración según otro ejemplo fuera del alcance de la invención.
Haciendo referencia a la FIG. 29, un primer segmento (primera curva de calibración de potencia) de la curva de calibración se puede definir por la RP/1, RP/2 y RP/3. En un aspecto, el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica pueden usar dos puntos basados en RP/1 y RP/2 para derivar o calcular la curva de calibración inicial de la primera curva de calibración de potencia. En otro aspecto, el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica pueden usar la RP/3 para derivar o calcular una curva de calibración extendida de la primera curva de calibración de potencia. Aquí, uno o múltiples RP/3 se pueden usar para extender la curva de calibración inicial de la primera curva de calibración de potencia. Además, se puede establecer una relación de RP/1 <= RP/2 <= RP/3.
Un segundo segmento de la curva de calibración se puede determinar o definir por paquetes de potencia recibida RP de una pluralidad de modos diferentes de los paquetes de potencia recibida RP usados para determinar el primer segmento. Como ejemplo, un segmento siguiente de la curva de calibración se puede definir por un quinto paquete de potencia recibida RP/5, un sexto paquete de potencia recibida RP/6 y un séptimo paquete de potencia recibida RP/7. En un aspecto, el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica pueden usar dos puntos basados en RP/5 y RP/6 para derivar o calcular una curva de calibración inicial del segundo segmento (segunda curva de calibración de potencia). En otro aspecto, el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica pueden usar el séptimo paquete de potencia recibida RP/7 para derivar o calcular una curva de calibración extendida de la segunda curva de calibración de potencia. Aquí, uno o múltiples séptimos paquetes de potencia recibida RP/7 se pueden usar para extender la curva de calibración inicial de la segunda curva de calibración de potencia. Además, se puede establecer una relación de RP/5 <= RP/6 <= RP/7.
Como se muestra en la FIG. 29, el quinto paquete de potencia recibida RP/5, el sexto paquete de potencia recibida RP/6 y el séptimo paquete de potencia recibida RP/7 se pueden usar para configurar segmentos (curva de calibración de potencia) del tercer segmento (tercera curva de calibración de potencia) o más alto.
Un formato del paquete de potencia recibida según el presente ejemplo puede ser el mismo que el formato mostrado en la FIG. 17. Sin embargo, el campo de modo puede indicar de 0 a 7 como se muestra en la [Tabla 10] a continuación, y paquetes de potencia recibida de los modos '000', '001', '010', '011', '100', '101', '110' y '111' pueden estar representados por RP/0, RP/1, RP/2, RP/3, RP/4, RP/5, RP/6 y r P/7, respectivamente.
[Tabla 10]
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Es decir, cuando el receptor de potencia inalámbrica cambia su punto de operación, el receptor de potencia inalámbrica puede usar un primer conjunto de paquetes de potencia recibida (RP/1, RP/2, RP/3) o un segundo conjunto de paquetes de potencia recibida (RP/5, RP/6, RP/7). En otras palabras, el transmisor de potencia inalámbrica puede recibir el primer conjunto de paquetes de potencia recibida (RP/1, RP/2, RP3) o el segundo conjunto de paquetes de potencia recibida (RP/5, RP/6, RP/7) del receptor de potencia inalámbrica cuando el receptor de potencia inalámbrica cambia sus puntos de operación (punto de op. 1, 2, 3). Un ejemplo de un punto de tiempo en el que el receptor de potencia inalámbrica cambia su punto de operación puede incluir un punto de tiempo de iniciación de la fase de transferencia de potencia. Otro ejemplo de un punto de tiempo en el que el receptor de potencia inalámbrica cambia su punto de operación puede incluir un punto de tiempo de intensificación del punto de operación después de la renegociación del contrato de transferencia de potencia (por ejemplo, después de una autenticación exitosa). Otro ejemplo de un punto de tiempo en el que el receptor de potencia inalámbrica cambia su punto de operación puede incluir un punto de tiempo de reducción gradual del punto de operación durante la fase de transferencia de potencia.
Protocolo para la calibración de potencia inicial
El transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica pueden realizar una calibración de potencia inicial en cada punto de operación usando una pluralidad de paquetes de potencia recibida. Aquí, la pluralidad de valores de potencia recibida puede incluir el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2. Cada vez que se cambia el punto de operación del receptor de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica pueden derivar una nueva curva de calibración mediante nuevos paquetes de potencia de recepción RP/5 y RP/6.
Específicamente, el receptor de potencia inalámbrica transmite el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 en el primer punto de operación (punto de op. 1). Después de recibir el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2, el transmisor de potencia inalámbrica construye una primera curva de calibración de potencia en el primer punto de operación (punto de op. 1) en base al primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2. La primera curva de calibración de potencia llega a ser un primer segmento de la curva de calibración.
A partir de entonces, el receptor de potencia inalámbrica transmite el quinto paquete de potencia recibida RP/5 y el sexto paquete de potencia recibida RP/6 en el segundo punto de operación (punto de op. 2). Después de recibir el quinto paquete de potencia recibida RP/5 y el sexto paquete de potencia recibida RP/6, el transmisor de potencia inalámbrica construye una segunda curva de calibración de potencia en el segundo punto de operación (punto de op. 2) en base al primer paquete de potencia recibida RP/ 1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2. La segunda curva de calibración de potencia llega a ser un segundo segmento de la curva de calibración.
A partir de entonces, el receptor de potencia inalámbrica transmite el quinto paquete de potencia recibida RP/5 y el sexto paquete de potencia recibida RP/6 en el tercer punto de operación (punto de op. 3) nuevamente. Después de recibir el quinto paquete de potencia recibida RP/5 y el sexto paquete de potencia recibida RP/6, el transmisor de potencia inalámbrica construye una tercera curva de calibración de potencia en el tercer punto de operación (punto de op. 3) en base al primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2. La tercera curva de calibración de potencia llega a ser un tercer segmento de la curva de calibración.
La FIG. 29 muestra un ejemplo en el que las curvas de calibración de potencia se configuran en tres puntos de operación (puntos de op. 1, 2 y 3), respectivamente, pero a medida que se cambian los puntos de operación del receptor de potencia inalámbrica, se pueden configurar tres o más curvas de calibración de potencia o se pueden configurar tres o menos curvas de calibración de potencia.
Protocolo para extender la curva de calibración de potencia inicial
El transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica pueden derivar una curva de calibración inicial extendida en cada punto de operación usando el tercer paquete de potencia recibida RP/3 o el séptimo paquete de potencia recibida RP/7. El receptor de potencia inalámbrica puede transmitir una serie de o múltiples del tercer paquete de potencia recibida RP/3 o el séptimo paquete de potencia recibida RP/7 al transmisor de potencia inalámbrica de modo que el transmisor de potencia inalámbrica pueda extender la curva de calibración de potencia, cada vez que la curva de calibración de potencia inicial en los respectivos puntos de operación (puntos de op. 1, 2 y 3) necesita ser extendida.
Específicamente, el receptor de potencia inalámbrica transmite el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 en el primer punto de operación (punto de op. 1) y el transmisor de potencia inalámbrica construye una primera curva de calibración de potencia en base al primer el paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 y, a partir de entonces, el receptor de potencia inalámbrica transmite el tercer paquete de potencia recibida RP/3 al transmisor de potencia inalámbrica. El transmisor de potencia inalámbrica está configurado para expandir la primera curva de calibración de potencia en base al tercer paquete de potencia recibida RP/3 recibido. El transmisor de potencia inalámbrica se extiende a una curva de calibración de potencia que conecta la primera curva de calibración de potencia con los valores de potencia recibida estimados del primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 y conectando los valores de potencia recibida estimados del segundo paquete de potencia recibida RP/2 y el tercer paquete de potencia recibida RP/3 (véase la FIG. 17).
El receptor de potencia inalámbrica puede transmitir el séptimo paquete de potencia recibida RP/7 al transmisor de potencia inalámbrica incluso en el segundo punto de operación (punto de op. 2) y/o el tercer punto de operación (punto de op. 3), y el transmisor de potencia inalámbrica puede extender la segunda curva de calibración de potencia y/o la tercera curva de calibración de potencia recibiendo el séptimo paquete de potencia recibida RP/7 según cada punto de operación.
Según un ejemplo, el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el quinto paquete de potencia recibida RP/5 se pueden conocer como primeros paquetes de potencia recibida, el segundo paquete de potencia recibida RP/2 y el sexto paquete de potencia recibida RP/6 se pueden conocer como paquetes de potencia recibida adicionales, y el tercer paquete de potencia recibida RP/2 y el séptimo paquete de potencia recibida RP/7 se pueden conocer como paquetes de potencia recibida ampliados.
La FIG. 30 es una característica de transferencia de potencia o curva de calibración según un ejemplo fuera del alcance de la invención.
Haciendo referencia a la FIG. 30, un primer segmento (primera curva de calibración de potencia) de la curva de calibración se puede definir por RP/1, RP/2 y RP/3. En un aspecto, el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica pueden usar dos puntos basados en RP/1 y RP/2 para derivar o calcular la curva de calibración inicial de la primera curva de calibración de potencia. En otro aspecto, el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica pueden usar la RP/3 para derivar o calcular una curva de calibración extendida de la primera curva de calibración de potencia. Aquí, una o múltiples RP/3 se pueden usar para extender la curva de calibración inicial de la primera curva de calibración de potencia. Además, se puede establecer una relación de RP/1 <= RP/2 <= RP/3.
El siguiente segmento de la curva de calibración se puede determinar o definir por RP/3. En un aspecto, el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica pueden usar dos puntos basados en dos RP/3 para derivar o calcular la curva de calibración inicial. En otro aspecto, el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica pueden usar una RP/3 adicional para derivar o calcular una curva de calibración extendida.
Un formato del paquete de potencia recibida según el presente ejemplo puede ser el mismo que el formato mostrado en la FIG. 17. El campo de modo puede ser como se muestra en la [Tabla 8].
Después de que el transmisor de potencia inalámbrica construya la primera curva de calibración de potencia extendida recibiendo el primer paquete de potencia recibida RP/1, el segundo paquete de potencia recibida RP/2 y/o el tercer paquete de potencia recibida RP/3 del receptor de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir el tercer paquete de potencia recibida RP/3 cuando se cambian sus puntos de operación. En otras palabras, el transmisor de potencia inalámbrica puede recibir el tercer paquete de potencia recibida RP/3 desde el receptor de potencia inalámbrica cuando el receptor de potencia inalámbrica cambia sus puntos de operación (punto de op. 1, 2, 3).
Un ejemplo de un punto de tiempo en el que el receptor de potencia inalámbrica cambia su punto de operación puede incluir un punto de tiempo de iniciación de la fase de transferencia de potencia. Otro ejemplo de un punto de tiempo en el que el receptor de potencia inalámbrica cambia su punto de operación puede incluir un punto de tiempo de intensificación del punto de operación después de la renegociación del contrato de transferencia de potencia (por ejemplo, después de una autenticación exitosa). Otro ejemplo de un punto de tiempo en el que el receptor de potencia inalámbrica cambia su punto de operación puede incluir un punto de tiempo de reducción gradual del punto de operación durante la fase de transferencia de potencia.
Protocolo para la calibración de potencia inicial
El transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica están configurados para realizar la calibración de potencia inicial en cada punto de operación usando una pluralidad de paquetes de potencia recibida. Aquí, la pluralidad de valores de potencia recibida puede incluir el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2. Cada vez que se cambia el punto de operación del receptor de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica se configuran para derivar una nueva curva de calibración mediante nuevos paquetes de potencia de recepción RP/1 y RP/2.
Específicamente, el receptor de potencia inalámbrica transmite el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 en el primer punto de operación (punto de op. 1). Después de recibir el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2, el transmisor de potencia inalámbrica construye una primera curva de calibración de potencia en el primer punto de operación (punto de op. 1) en base al primer paquete de potencia recibida RP/ 1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2. La primera curva de calibración de potencia llega a ser un primer segmento de la curva de calibración.
A partir de entonces, el receptor de potencia inalámbrica transmite secuencialmente dos terceros paquetes de potencia recibida RP/3 en el segundo punto de operación (punto de op. 2). Después de recibir los dos terceros paquetes de potencia recibida RP/3, el transmisor de potencia inalámbrica construye una segunda curva de calibración de potencia en el segundo punto de operación (punto de op. 2) en base a los paquetes de potencia recibida RP/3. La segunda curva de calibración de potencia llega a ser un segundo segmento de la curva de calibración.
A partir de entonces, el receptor de potencia inalámbrica transmite secuencialmente dos terceros paquetes de potencia recibida RP/3 en el tercer punto de operación (punto de op. 3). Después de recibir los dos terceros paquetes de potencia recibida RP/3, el transmisor de potencia inalámbrica construye una tercera curva de calibración de potencia en el tercer punto de operación (punto de op. 3) en base a los paquetes de potencia recibida RP/3. La tercera curva de calibración de potencia llega a ser un tercer segmento de la curva de calibración.
La FIG. 30 muestra un ejemplo en el que las curvas de calibración de potencia se configuran en tres puntos de operación (puntos de op. 1, 2 y 3), respectivamente, pero a medida que se cambian los puntos de operación del receptor de potencia inalámbrica, se pueden configurar tres o más curvas de calibración de potencia o se pueden configurar tres o menos curvas de calibración de potencia.
Protocolo para extender la curva de calibración de potencia inicial
El transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica pueden derivar una curva de calibración inicial extendida en cada punto de operación usando el tercer paquete de potencia recibida RP/3.
El receptor de potencia inalámbrica puede transmitir una serie de o múltiples RP/3 al transmisor de potencia inalámbrica de modo que el transmisor de potencia inalámbrica pueda extender la curva de calibración de potencia, cada vez que necesita ser extendida la curva de calibración de potencia inicial en los puntos de operación respectivos (puntos de op. 1,2 y 3).
Específicamente, el receptor de potencia inalámbrica transmite el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 en el primer punto de operación (punto de op. 1) y el transmisor de potencia inalámbrica construye una primera curva de calibración de potencia en base al primer el paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 y, a partir de entonces, el receptor de potencia inalámbrica transmite el tercer paquete de potencia recibida RP/3 al transmisor de potencia inalámbrica. El transmisor de potencia inalámbrica está configurado para expandir la primera curva de calibración de potencia en base al tercer paquete de potencia recibida RP/3 recibido. El transmisor de potencia inalámbrica se extiende a una curva de calibración de potencia que conecta la primera curva de calibración de potencia con los valores de potencia recibidos estimados del primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 y conectando los valores de potencia recibida estimados del segundo paquete de potencia recibida RP/2 y el tercer paquete de potencia recibida RP/3 (véase la FIG. 17).
El receptor de potencia inalámbrica puede transmitir el tercer paquete de potencia recibida RP/3 al transmisor de potencia inalámbrica incluso en el segundo punto de operación (punto de op. 2) y/o el tercer punto de operación (punto de op. 3), y el transmisor de potencia inalámbrica puede extender la segunda curva de calibración de potencia y/o la tercera curva de calibración de potencia recibiendo el tercer paquete de potencia recibida RP/3 según cada punto de operación.
Según un ejemplo, el segundo paquete de potencia recibida RP/2 se puede conocer como paquete de potencia recibida adicional, y el tercer paquete de potencia recibida RP/3 se puede conocer como paquete de potencia recibida extendido.
De aquí en adelante, se describirá un método de construcción de una curva de calibración de potencia según otra realización.
La FIG. 31 es un gráfico que ilustra una curva de calibración de potencia inicial.
Haciendo referencia a la FIG. 31, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir de manera inalámbrica al menos el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 cuando se construye una curva de calibración inicial. En otras palabras, el transmisor de potencia inalámbrica puede recibir al menos la RP/1 y RP/2 del receptor de potencia inalámbrica cuando el receptor de potencia inalámbrica construye la curva de calibración inicial.
Un ejemplo de un punto de tiempo en el que el receptor de potencia inalámbrica construye la curva de calibración inicial puede incluir un punto de tiempo de iniciación de la fase de transferencia de potencia.
Se supone que el eje x y el eje y son un valor medido de potencia transmitida (Pt(est)) y un valor medido de potencia recibida (Pr(est)), respectivamente, un valor real de potencia transmitida es Pt, y un valor real de potencia recibida es Pr. En este caso, se establece la [Ecuación 7] a continuación.
[Ecuación 7]
Aquí, 5P t es un error entre el valor real de potencia transmitida y el valor medido de potencia transmitida, y 5P r puede ser un error entre el valor real de potencia recibida y el valor medido de potencia recibida. Este es un caso en el que no se detecta un objeto extraño cuando se usa la FOD de potencia previa.
En base a la [Ecuación 7], el valor de potencia calibrada (cal) se puede calcular mediante la [Ecuación 8] a continuación.
[Ecuación 8]
Por lo tanto, cuando RP/1 y RP/2 se sustituyen en la [Ecuación 8], el valor de potencia calibrada se puede expresar mediante la [Ecuación 9], respectivamente.
[Ecuación 9]
P1(cal)-RP/1 - Pt1(est)
P2(cal)-RP/2 - Pt2(est)
La FIG. 32 es un gráfico que ilustra una curva de calibración de potencia extendida.
Haciendo referencia a la FIG. 32, después de que se configure la curva de calibración inicial en base a las Ecuaciones 7 a 9, el transmisor de potencia inalámbrica y el receptor de potencia inalámbrica pueden extender la curva de calibración inicial en base a un evento cambiado (por ejemplo, un cambio en los puntos de operación del receptor de potencia inalámbrica). Por ejemplo, cuando ocurre un evento específico relacionado con el receptor de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir el tercer paquete de potencia recibida RP/3 al transmisor de potencia inalámbrica. Aquí, el transmisor de potencia inalámbrica puede configurar una curva de calibración extendida extendiendo la curva de calibración inicial usando la RP/3. En la FIG. 32, se puede ver que los gradientes de las curvas de calibración antes y después de P2(cal) están cambiados. Es decir, el gradiente antes de P2(cal) corresponde a la curva de calibración inicial y el gradiente después de P2(cal) corresponde a la curva de calibración extendida.
Cuando la Ecuación 9 se aplica a RP/3 tal como está, se puede derivar un valor de potencia calibrado adicional como se muestra en la Ecuación 10.
[Ecuación 10]
P3(cal)=RP/3 - Pt3(est)
Mientras tanto, tomando RP/3, que está situado por encima de la sección (o rango) de la curva de calibración existente (o inicial), como un nuevo punto de calibración, se puede mejorar la capacidad de detección de objetos extraños.
Como ejemplo, cuando la RP/3 excede el rango de la curva de calibración existente, la curva de calibración existente se puede extender o cambiar.
Como otro ejemplo, cuando la RP/3 es menor que el rango de la curva de calibración existente, se puede mantener la curva de calibración existente o se puede realizar la FOD de potencia previa según condiciones más detalladas.
Por ejemplo, el transmisor de potencia inalámbrica puede mantener la curva de calibración existente o realizar una FOD de potencia previa según el resultado de comparar la Pfo derivada por la Ecuación 11 a continuación y el valor umbral TH.
[Ecuación 11]
Pfo={Pt(est) Peal}) -Pr(est)
Cuando la Pfo es menor que el valor umbral, se supone que no existe ningún objeto extraño y que el transmisor de potencia inalámbrica y/o el receptor de potencia inalámbrica pueden mantener la curva de calibración existente.
Mientras tanto, cuando la Pfo es mayor o igual que el valor umbral, se estima que existe una alta posibilidad de que esté presente un objeto extraño, y el transmisor de potencia inalámbrica puede realizar una operación de confirmación de la existencia del objeto extraño realizando una FOD de potencia previa. Una operación específica de la misma se ilustra en la FIG. 33.
La FIG. 33 muestra un método de realización de la FOD cuando la Pfo es mayor o igual que un valor umbral.
Haciendo referencia a la FIG. 33, el método incluye transmitir, por el receptor de potencia inalámbrica, el tercer paquete de potencia recibida RP/3 (S2600), determinando, por la potencia inalámbrica transmitida que ha recibido el tercer paquete de potencia recibida RP/3, que la Pfo es igual o mayor que el valor umbral y transmitiendo un patrón de ATN (S2610), transmitiendo, mediante el receptor de potencia inalámbrica, un paquete de CE al transmisor de potencia inalámbrica (S2615), transmitiendo, mediante el receptor de potencia inalámbrica, un paquete de DSR (sondeo) al transmisor de potencia inalámbrica (S2620), transmitiendo, mediante el transmisor de potencia inalámbrica que ha recibido el paquete de DSR (encuesta), un paquete de transferencia de potencia final (EPT) (PTx) para solicitar al receptor de potencia inalámbrica que transfiera un paquete de EPT al receptor de potencia inalámbrica en respuesta al paquete de DSR (sondeo) (S2630), y transmitiendo, por el receptor de potencia inalámbrica que ha recibido el paquete de EPT (PTx), al transmisor de potencia inalámbrica (S2635).
Cuando se recibe el paquete de EPT (EPT/rst o EPT/repetición de ping) del receptor de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica realiza la FOD de potencia previa y cuando se determina que no hay ningún objeto extraño como resultado de la detección de FOD, el transmisor de potencia inalámbrica puede realizar una repetición de ping de modo que la recalibración se pueda realizar en la fase de transferencia de potencia.
El paquete de EPT (PTx) del transmisor de potencia inalámbrica puede tener el mismo formato que el paquete de EPT del receptor de potencia inalámbrica, y se pueden usar los siguientes valores del código de EPT.
0x00-EPT/nul-usar si ninguno de los otros códigos es apropiado.
0x01-Reservado
0x02-EPT/if -fallo interno de PTx; usar si se ha encontrado un error de lógica interna.
0x03-EPT/ot-sobretemperatura de PTx; usar si (por ejemplo) la temperatura de la batería supera un límite
0x04-EPT/ov-sobretensión de PTx; usar si un voltaje excede un límite.
0x05-EPT/oc-sobrecorriente de PTx; usar si la corriente excede un límite.
0x06-Reserva
0x08-Reservado.
0x0A-Reservado.
0x0B-EPT/rst-reinicio de PTx; usar para reiniciar la transferencia de potencia.
NOTA. PTx participa en la FOD después de detener la transferencia de potencia y antes de reiniciarla. Para detalles sobre este procedimiento
0x0C-EPT/rep-repetición de ping de PTx; usar para reiniciar la transferencia de potencia después de un retardo especificado (el retardo de repetición de ping).
NOTA. PTx debería usar este Código de Transferencia de Potencia Final solo si ha verificado que la PRx cumple con la versión 1.3 o superior de la especificación de Qi.
EPT/rfid-tarjeta de RFID/NFC; usar si una tarjeta de RFID/NFC ha sido detectada por la PTx
De aquí en adelante, se describirá un método de construcción de una curva de calibración de potencia según otra realización.
La FIG. 34 es un gráfico que ilustra un método de modelado de una curva de calibración según un ejemplo.
Haciendo referencia a la FIG. 34, el transmisor de potencia inalámbrica construye una curva de calibración inicial (primera curva de calibración de potencia) usando un primer paquete de potencia recibida RP/1 y un segundo paquete de potencia recibida RP/2 recibidos del receptor de potencia inalámbrica y construye una curva de calibración actualizada (segunda curva de calibración de potencia) recibiendo una pluralidad de terceros paquetes de potencia recibida RP/3 transmitidos desde el receptor de potencia inalámbrica mientras que el receptor de potencia inalámbrica cambia un punto de operación desde un primer punto de operación (punto de op. 1) a un segundo punto de operación (punto de op. 2). El segundo paquete de potencia recibida RP/2 se puede conocer como paquete de potencia recibida adicional, y el tercer paquete de potencia recibida RP/3 se puede conocer como paquete de potencia recibida extendido.
La FIG. 35 es un gráfico que ilustra un método de modelado de una curva de calibración según otro ejemplo.
Haciendo referencia a la FIG. 35, el transmisor de potencia inalámbrica construye una curva de calibración inicial (primera curva de calibración de potencia) usando un primer paquete de potencia recibida RP/1 y un segundo paquete de potencia recibida RP/2 recibidos del receptor de potencia inalámbrica y construye una curva de calibración actualizada (segunda curva de calibración de potencia) recibiendo el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 retransmitidos desde el receptor de potencia inalámbrica mientras que el receptor de potencia inalámbrica cambia un punto de operación desde un primer punto de operación (punto de op. 1) a un segundo punto de operación (punto de op. 2). El segundo paquete de potencia recibida RP/2 se puede conocer como paquete de potencia recibida adicional.
La FIG. 36 es una vista para explicar un método de construcción de una curva de calibración inicial según una realización.
Haciendo referencia a la FIG. 36, con el fin de construir una curva de calibración inicial, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2. En otras palabras, el transmisor de potencia inalámbrica puede recibir el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 desde el receptor de potencia inalámbrica y construir una curva de calibración inicial en base a ello. Un ejemplo de un punto de tiempo en el que el receptor de potencia inalámbrica configura la curva de calibración inicial puede incluir un punto de tiempo de iniciación de la fase de transferencia de potencia.
P(cal) (por ejemplo, P1(cal) y/o P2(cal)) calculada en base a la Ecuación 7, Ecuación 8, Ecuación 9, etc., descritas en la realización de la FIG. 31 descrita anteriormente son números negativos, los valores se pueden establecer en cero. Esto se debe a que si la P(cal) es negativa, se puede incrementar un evento de FOD erróneo. Por lo tanto, la curva de calibración inicial está configurada de manera que va más allá de una curva sin calibrar, de modo que es posible mejorar aún más la capacidad de detección de un objeto extraño en comparación con el caso sin calibrar.
Según la FIG. 36, la curva de calibración inicial configurada en base al primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 se puede interpretar como una función lineal del gradiente a.
El gradiente a se puede expresar mediante la Ecuación 12 a continuación.
[Ecuación 12]
Figure imgf000058_0001
Mientras tanto, cuando el transmisor de potencia inalámbrica identifica el peligro de un objeto extraño usando la curva de calibración, el transmisor de potencia inalámbrica necesita comprobar la presencia de un objeto extraño usando la FOD de potencia previa.
El transmisor de potencia inalámbrica puede calcular la Pfo en base a la Ecuación 11 descrita en la realización de la FIG. 31 descrita anteriormente y estimar la presencia o ausencia de un objeto extraño en base a la Pfo. Como se describe en la realización de la FIG. 31, el transmisor de potencia inalámbrica compara la Pfo con el valor umbral TH. Si la Pfo es menor que el valor umbral, el transmisor de potencia inalámbrica estima que no existe un objeto extraño y si la Pfo es mayor o igual que el valor umbral, el transmisor de potencia inalámbrica estima que existe un objeto extraño y realiza un protocolo para realizar la FOD como se muestra en la FIG. 33.
Mientras tanto, se puede definir un tiempo de espera de calibración para la calibración inicial. Si el transmisor de potencia inalámbrica no puede transmitir una respuesta de ACK dentro del tiempo de espera de calibración para el segundo paquete de potencia recibida RP/2 recibido del receptor de potencia inalámbrica, se puede eliminar una señal de potencia. El tiempo de espera de calibración se puede definir, por ejemplo, dentro de un rango de 13,5 ± 1,5 segundos.
Después de que se construya la curva de calibración inicial, la curva de calibración se puede actualizar en una situación específica.
Como ejemplo, el receptor de potencia inalámbrica puede actualizar una intersección y de la curva de calibración transmitiendo solo un único punto de calibración al transmisor de potencia inalámbrica usando la RP/3.
La FIG. 37 muestra una curva de calibración obtenida actualizando la intersección y de la curva de calibración inicial.
Haciendo referencia a la FIG. 37, cuando ocurre un evento específico relacionado con el receptor de potencia inalámbrica (por ejemplo, un cambio en el punto de operación), el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir un tercer paquete de potencia recibida RP/3 al transmisor de potencia inalámbrica. El transmisor de potencia inalámbrica puede construir una nueva curva de calibración actualizando la intersección y mientras que se mantiene el gradiente a1 de la curva de calibración inicial usando el tercer paquete de potencia recibida RP/3 único recibido. El receptor de potencia inalámbrica puede transmitir continuamente el tercer paquete de potencia recibida RP/3 hasta que se recibe un ACK del transmisor de potencia inalámbrica, y el transmisor de potencia inalámbrica puede construir una nueva curva de calibración usando el tercer paquete de potencia recibida RP/3 que ha transmitido el ACK entre los terceros paquetes de potencia recibida RP/3 transmitidos por el receptor de potencia inalámbrica. El tercer paquete de potencia recibida RP/3 se puede conocer como paquete de potencia recibida extendido.
Cuando se aplica la Ecuación 9 a la RP/3, se puede derivar un valor de potencia calibrado adicional (P3(cal)) como se muestra en la Ecuación 10 descrita anteriormente.
Como se describió anteriormente, para evitar un evento de FOD erróneo, si P(cal) es negativa, el valor se puede establecer en 0. Por lo tanto, la curva de calibración actualizada por el tercer paquete de potencia recibida RP/3 se configura de manera que exceda la curva sin calibrar, de modo que es posible mejorar aún más la capacidad de detección de un objeto extraño en comparación con el caso en el que no está calibrado.
El transmisor de potencia inalámbrica puede calcular la Pfo en base a la Ecuación 11 descrita en la realización de la FIG. 31 descrita anteriormente y estimar la presencia o ausencia de un objeto extraño en base a la Pfo. Como se describe en la realización de la FIG. 31, el transmisor de potencia inalámbrica compara la Pfo con el valor umbral TH. Si la Pfo es menor que el valor umbral, el transmisor de potencia inalámbrica estima que no hay ningún objeto extraño, y si la Pfo es igual o mayor que el valor umbral, el transmisor de potencia inalámbrica puede estimar que existe una elevada posibilidad de que esté presente un objeto extraño y realizar un protocolo para realizar la FOD como se muestra en la FIG. 33.
Se ha descrito un ejemplo de configuración de una curva de calibración actualizada usando un solo tercer paquete de potencia recibida RP/3, pero la curva de calibración actualizada se puede configurar usando el primer paquete de potencia recibida RP/1 en lugar del tercer paquete de potencia recibida RP/3. Es decir, cuando ocurre un evento específico (por ejemplo, un cambio en el punto de operación), el receptor de potencia inalámbrica transmite además el primer paquete de potencia recibida RP/1 al transmisor de potencia inalámbrica y configura una nueva curva de calibración actualizando la intersección y, mientras se mantiene el gradiente a1 de la curva de calibración inicial, utilizando el primer paquete de potencia recibida RP/1 recibido.
Se ha descrito un ejemplo de configuración de una curva de calibración actualizada usando el tercer paquete de potencia recibida RP/3, pero la curva de calibración actualizada se puede configurar usando el segundo paquete de potencia recibida RP/2 en lugar del tercer paquete de potencia recibida RP/3. Es decir, cuando ocurre un evento específico (por ejemplo, un cambio en el punto de operación), el receptor de potencia inalámbrica transmite además el segundo paquete de potencia recibida RP/2 al transmisor de potencia inalámbrica y configura una nueva curva de calibración actualizando la intersección y, mientras que se mantiene el gradiente a1 de la curva de calibración inicial, utilizando el segundo paquete de potencia recibida RP/2 recibido. El segundo paquete de potencia recibida RP/2 se puede conocer como paquete de potencia recibida adicional.
Como otro ejemplo, el receptor de potencia inalámbrica puede actualizar el gradiente y la intersección y de la curva de calibración transmitiendo una pluralidad de puntos de calibración consecutivos al transmisor de potencia inalámbrica usando la RP/3.
La FIG. 38 muestra una curva de calibración obtenida actualizando el gradiente y la intersección y de la curva de calibración inicial.
Haciendo referencia a la FIG. 38, cuando ocurre un evento específico (por ejemplo, un cambio en el punto de operación) relacionado con el receptor de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir una pluralidad de terceros paquetes de potencia recibida RP/3 consecutivos al transmisor de potencia inalámbrica. Aquí, el transmisor de potencia inalámbrica puede construir una nueva curva de calibración actualizando el gradiente y la intersección y de la curva de calibración inicial utilizando la pluralidad de terceros paquetes de potencia recibida RP/3.
Como se muestra en la FIG. 38, las nuevas curvas de calibración se pueden configurar para tener un nuevo gradiente a2 e intersección y que pasa a través de (Pt3(1), RP3(1)) y (Pt3(2), RP3(2)).
Cuando se aplica la Ecuación 9 a la RP/3, se puede derivar un valor de potencia calibrada adicional P3(cal) como se muestra en la Ecuación 10 descrita anteriormente.
Como se describió anteriormente, para evitar un evento de FOD erróneo, si P(cal) es negativa, el valor se puede establecer en 0. Por lo tanto, la curva de calibración actualizada por el tercer paquete de potencia recibida RP/3 se configura de manera que exceda la curva sin calibrar, de modo que es posible mejorar aún más la capacidad de detección de un objeto extraño en comparación con el caso en el que no está calibrado.
El transmisor de potencia inalámbrica puede calcular la Pfo en base a la Ecuación 11 descrita en la realización de la FIG. 31 descrita anteriormente y estimar la presencia o ausencia de un objeto extraño en base a la Pfo. Como se describe en la realización de la FIG. 31, el transmisor de potencia inalámbrica compara la Pfo con el valor umbral TH. Si la Pfo es menor que el valor umbral, el transmisor de potencia inalámbrica estima que no hay ningún objeto extraño, y si la Pfo es igual o mayor que el valor umbral, el transmisor de potencia inalámbrica puede estimar que existe una elevada posibilidad de que esté presente un objeto extraño estar presente y realizar un protocolo para realizar la FOD como se muestra en la FIG. 33.
Mientras tanto, se puede definir un tiempo de espera de calibración para actualizar la curva de calibración.
El tiempo de espera de calibración para actualizar la curva de calibración se puede definir como un tiempo requerido para que el transmisor de potencia inalámbrica transmita una respuesta de ACK para el tercer paquete de potencia recibida RP/3 recibido el siguiente después de que el transmisor de potencia inalámbrico reciba un primer tercer paquete de potencia recibida RP/3 transmitido desde el receptor de potencia inalámbrica para actualizar la curva de calibración. Por ejemplo, el tiempo de espera de calibración para actualizar la curva de calibración se puede definir dentro de un rango de 7±1,5 segundos.
Se ha descrito un ejemplo de configuración de la curva de calibración actualizada usando una pluralidad de terceros paquetes de potencia recibida RP/3, pero la curva de calibración actualizada se puede configurar usando el nuevo primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 en lugar de la pluralidad de terceros paquetes de potencia recibidos RP/3. Es decir, cuando ocurre un evento específico (por ejemplo, un cambio en el punto de operación), el receptor de potencia inalámbrica puede transmitir adicionalmente el primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 al transmisor de potencia inalámbrica, y el transmisor de potencia inalámbrica puede construir una nueva curva de calibración utilizando el nuevo primer paquete de potencia recibida RP/1 y el segundo paquete de potencia recibida RP/2 recibidos. El segundo paquete de potencia recibida RP/2 se puede conocer como paquete de potencia recibida adicional.
En este caso, el tiempo de espera de calibración para actualizar la curva de calibración se puede definir como el tiempo requerido para que el transmisor de potencia inalámbrica transmita una respuesta de ACK para un segundo paquete de potencia recibida RP/2 recibido después de que el transmisor de potencia inalámbrica reciba el primer paquete de potencia recibida RP/1 transmitido desde el receptor de potencia inalámbrica para actualizar la curva de calibración.
El transmisor de potencia inalámbrica según las FIGS. 28 a 38 corresponde al dispositivo de transmisión de potencia inalámbrica, el transmisor de potencia inalámbrica o la parte de transmisión de potencia, descritos en las FIGS. 1 a 15. En consecuencia, la operación del transmisor de potencia inalámbrica se implementa mediante uno o una combinación de dos o más de los componentes del transmisor de potencia inalámbrica en las FIGS. 1 a 15. La operación de recepción del paquete de potencia recibida desde el receptor de potencia inalámbrica y la operación de construcción de una curva de calibración se realizan por la unidad de comunicación/control 120.
El receptor de potencia inalámbrica según las FIGS. 28 a 38 corresponde al dispositivo de recepción de potencia inalámbrica, el receptor de potencia inalámbrica o la parte de recepción de potencia, descritos en las FIGS. 1 a 15. En consecuencia, la operación del receptor de potencia inalámbrica se implementa mediante uno o una combinación de dos o más de los componentes del transmisor de potencia inalámbrica en las FIGS. 1 a 15. La operación de transmisión del paquete de potencia recibida al transmisor de potencia inalámbrica se realiza por la unidad de comunicación/control 220.
Las realizaciones descritas en la presente descripción se pretende que ilustren en lugar de limitar el alcance de la presente descripción. El alcance de la presente descripción se interpreta mediante las reivindicaciones a continuación.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Un transmisor de potencia inalámbrica (100) que comprende:
una unidad de conversión de potencia (110) configurada para transmitir, a un receptor de potencia inalámbrica (200), potencia inalámbrica generada en base al acoplamiento magnético en una fase de transferencia de potencia; y
una unidad de comunicación/control (120) configurada para:
recibir, desde el receptor de potencia inalámbrica (200) en un primer modo de operación, un primer paquete de potencia recibida relacionado con la calibración de potencia, en donde un valor de modo incluido en el primer paquete de potencia recibida es 1,
recibir después del primer paquete de potencia recibida, desde el receptor de potencia inalámbrica (200) en el primer modo de operación, un segundo paquete de potencia recibida relacionado con la calibración de potencia, en donde un valor de modo incluido en el segundo paquete de potencia recibida es 2,
construir una primera curva de calibración de potencia en base a un valor de potencia recibida incluido en el primer paquete de potencia recibida como un primer punto de datos de calibración de la primera curva de calibración de potencia y un valor de potencia recibida incluido en el segundo paquete de potencia recibida como un punto de datos de calibración adicional de la primera curva de calibración de potencia,
recibir después del segundo paquete de potencia recibida, desde el receptor de potencia inalámbrica (200) en un segundo modo de operación, un tercer paquete de potencia recibida relacionado con la calibración de potencia, en donde un valor de modo incluido en el tercer paquete de potencia recibida es 1,
recibir después del tercer paquete de potencia recibida, desde el receptor de potencia inalámbrica (200) en el segundo modo de operación, un cuarto paquete de potencia recibida relacionado con la calibración de potencia, en donde un valor de modo incluido en el cuarto paquete de potencia recibida es 2, y
construir una segunda curva de calibración de potencia en base a un valor de potencia recibida incluido en el tercer paquete de potencia recibida como un primer punto de datos de calibración de la segunda curva de calibración de potencia y un valor de potencia recibida incluido en el cuarto paquete de potencia recibida como un punto de datos de calibración adicional de la segunda curva de calibración de potencia.
2. El transmisor de potencia inalámbrica (100) de la reivindicación 1, en donde
la unidad de comunicación/control (120) está configurada para no calibrar la potencia transmitida si un valor de calibración de la potencia transmitida calculado en base a la segunda curva de calibración de potencia es un valor negativo.
3. El transmisor de potencia inalámbrica (100) de la reivindicación 1, en donde
la unidad de comunicación/control (120) está configurada para realizar la detección de objetos extraños (FOD) si una diferencia entre la suma de la potencia transmitida estimada y un valor de calibración de la potencia transmitida calculado en base a la segunda curva de calibración de potencia y la potencia recibida estimada incluida en un paquete de potencia recibida del receptor de potencia inalámbrica es igual a un valor umbral o excede el valor umbral.
4. Un receptor de potencia inalámbrica (200) que comprende:
una unidad de conversión de potencia configurada para recibir, desde un transmisor de potencia inalámbrica (100), potencia inalámbrica generada en base al acoplamiento magnético en una fase de transferencia de potencia; y
una unidad de comunicación/control (220) configurada para transmitir, al transmisor de potencia inalámbrica (100), un paquete de potencia recibida que incluye un valor de potencia recibida y un valor de modo, en donde la unidad de comunicación/control (220) está configurada para:
transmitir, al transmisor de potencia inalámbrica (100), un primer paquete de potencia recibida relacionado con la calibración de potencia en un primer modo de operación, en donde un valor de modo incluido en el primer paquete de potencia recibida es 1,
transmitir después del primer paquete de potencia recibida, al transmisor de potencia inalámbrica (100), un segundo paquete de potencia recibida relacionado con la calibración de potencia en el primer modo de operación, en donde un valor de modo incluido en el segundo paquete de potencia recibida es 2,
cambiar después del segundo paquete de potencia recibida, un modo de operación del primer modo de operación a un segundo modo de operación,
transmitir, al transmisor de potencia inalámbrica (100), un tercer paquete de potencia recibida relacionado con la calibración de potencia en el segundo modo de operación, en donde un valor de modo incluido en el tercer paquete de potencia recibida es 1, y
transmitir después del tercer paquete de potencia recibida, al transmisor de potencia inalámbrica (100), un cuarto paquete de potencia recibida relacionado con la calibración de potencia en el segundo modo de operación, en donde un valor de modo incluido en el cuarto paquete de potencia recibida es 2.
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