JP2015523848A - ワイヤレス誘導電力伝送 - Google Patents
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Abstract
Description
Qi規格は電力受信機から電力送信機への通信をサポートし、これにより、電力送信機が特定の電力受信機に適合することを可能にし得る情報を電力受信機が供給することを可能にする。現在の規格では、電力受信機から電力送信機への一方向通信リンクが規定されており、アプローチは電力受信機が制御要素であるという原理に基づく。電力送信機と電力受信機との間での電力伝送を準備及び制御するために、電力受信機は電力送信機に明確に情報を送信する。
ワイヤレス電力伝送システムを制御するために、Qi規格は、システムが動作の異なる時点で属し得る複数のフェーズ又はモードを定める。更なる詳細はQiワイヤレス給電仕様書(バージョン1.0)の第1部、5章に見つけることができる。
このフェーズはシステムが使用されていないとき、すなわち、電力送信機と電力受信機との間に結合が存在しない(すなわち、電力送信機の近くに電力受信機が配置されていない)ときの典型的なフェーズである。
送信機が対象の潜在的な存在を、例えば容量変化によって検出する場合、システムは電力送信機が(少なくとも間欠的に)電力信号を供給するpingフェーズに移行する。この電力信号は電力受信機によって検出され、電力受信機はその後電力送信機に最初のパッケージを送信する。具体的には、電力受信機が電力送信機のインターフェイス上に存在する場合、電力受信機は最初の信号強度パケットを電力送信機に伝送する。信号強度パケットは、電力送信コイルと電力受信コイルとの間の結合度の指標を与える。信号強度パケットは電力送信機によって検出される。
電力送信機及び電力受信機はその後、電力受信機が少なくとも識別子及び要求電力を伝達する識別及び構成フェーズに移行する。情報は負荷変調によって複数のデータパケットで伝達される。負荷変調の検出を可能にするために、電力送信機は識別及び構成フェーズ中、一定の電力信号を保つ。具体的には、電力送信機はこのために一定の振幅、周波数、及び位相の電力信号を供給する(負荷変調によって引き起こされる変化を除いて)。
システムはその後、電力送信機が要求電力信号を供給し、電力受信機が出力負荷を接続して受信された電力によって給電する電力伝送フェーズに移行する。
時間間隔:このフィールドは、2つの連続するスタンバイ電力パルスの始点間の時間の符号なし整数値を含む。LSB(least significant bit)は値10msを表す。最大間隔時間は約2.5秒である。
パルス幅:このフィールドは、スタンバイ電力パルスの幅の符号なし整数値を含む。LSBは値2msを表す。最大パルス幅は約0.5秒である。
ping時間間隔:このフィールドに含まれる符号なし整数は、給電終了パケットの終わりと新たなpingの始まりとの間の時間間隔を示す。値は秒単位で表現される。電力送信機が給電終了パケットとは異なる手段によって電力信号を除去する場合、このフィールドは、電力信号の除去と新たなデジタルpingの始まりとの間の時間を示す。デフォルト値は60秒である。電力受信機がこのメッセージを電力送信機に伝送しない場合、この値が使用される。
電力伝送終了コード:このフィールドは、Qi仕様バージョン1.0及び1.1の表0−2にリストされるような電力伝送終了リクエストの理由を識別する。典型的には、電力受信機は表0−2がリザーブとしてリストする値を含む電力伝送終了パケットを送信しない。
−0x00 Qiバージョン1.0に規定の通り。
−0x01 Qiバージョン1.0に規定の通り。
−0x02 Qiバージョン1.0に規定の通り。
−0x03 Qiバージョン1.0に規定の通り。
−0x04 Qiバージョン1.0に規定の通り。
−0x05 Qiバージョン1.0に規定の通り。
−0x06 Qiバージョン1.0に規定の通り。
−0x07 Qiバージョン1.0に規定の通り。
−0x08 Qiバージョン1.0に規定の通り。
−0x09 受信機は、電力送信機101がスタンバイフェーズに入るべきことを示すためにこの値を使用する。
−電力送信機101がどのイベントによりウェイクアップしなければならないか、特に、ウェイクアップが能動的ウェイクアップ信号として又は受動的ウェイクアップ信号として供給されるか、
−電力送信機101がスタンバイフェーズ515中にスタンバイ電力信号を供給しなければならないか否か、
−このスタンバイ電力信号が連続的であるべきか又は非連続的であるべきか、
−非連続的な場合、タイミング要件は何であるか(例えば、ping間の最大間隔)、
−ウェイクアップ後、電力送信機がどのように再開しなければならないか、特に、スタンバイフェーズを出て直接電力伝送フェーズに入るべきか、又は構成フェーズに入るべきか。
電力クラス:Qiバージョン1.0に規定の通り。
最大電力:Qiバージョン1.0に規定の通り。
Prop:Qiバージョン1.0に規定の通り。
WkUpA:このビットが1に設定される場合、電力送信機は電力受信機によって供給される能動的ウェイクアップ信号に応じてスタンバイからウェイクアップする。
WkUpB:このビットが1に設定される場合、電力送信機は、電力受信機によって提供されるインピーダンス変更/負荷変調であり得る、電力受信機によって供給される受動的ウェイクアップ信号に応じてスタンバイからウェイクアップする。
Ping:このビットが1に設定される場合、電力送信機はスタンバイモードに入ることを示す給電終了パケット(の終わり)の受信後、又は電力信号の除去後、tpinginterval内に新たなpingを開始する。
Stdby:このビットが1に設定される場合、電力送信機は、スタンバイモードに入ることを示す給電終了パケットの受信後、電力受信機にスタンバイ電力信号を供給する。このビットが0に設定される場合、電力送信機は、給電終了パケットの受信後、このパケットの内容によらず、スタンバイ電力信号を供給しない。
Cont:このビットが1に設定される場合、スタンバイ電力信号は連続的である。このビットが0に設定される場合、スタンバイ電力信号は非連続的である。
R2PT:このビットが1に設定される場合、電力送信機は、電力受信機からのウェイクアップ信号の検出後、電力伝送モードに戻る。その前に別のイベントが電力送信機をインタラプトしていた場合、電力送信機はpingによって開始する。電力送信機は電力受信機がまだ存在することを確認しなければならない。
リザーブ:Qiバージョン1.0に規定の通り。
カウント:Qiバージョン1.0に規定の通り。
Claims (28)
- 電力伝送フェーズ中に電力受信機のためのワイヤレス電力信号を生成する電力送信機を含む誘導電力伝送システムのための動作方法であって、前記誘導電力伝送システムは、例えば前記電力信号の負荷変調に基づく前記電力受信機から前記電力送信機への通信をサポートし、前記方法は、
前記電力受信機が、スタンバイフェーズ中の前記電力信号に関するスタンバイ電力信号要件を含む第1のメッセージを前記電力送信機に送信するステップと、
前記電力送信機が前記メッセージを受信するステップと、
前記電力送信機が、前記スタンバイフェーズ中、前記スタンバイ電力信号要件に従って前記電力信号を供給するステップと
を含む、方法。 - 前記スタンバイ電力信号要件は、前記スタンバイフェーズ中の前記電力信号の電力要件を示す、請求項1に記載の方法。
- 前記スタンバイ電力信号要件は、前記電力受信機の低減された機能のための最小電力を表す、請求項2に記載の方法。
- 前記低減された機能は、前記電力受信機のためのウェイクアッププロセスをイニシャライズするための機能を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記電力要件は、前記スタンバイフェーズ中、前記電力受信機のためのエネルギー貯蔵要件を維持するための最小電力を表す、請求項3に記載の方法。
- 前記電力送信機は、前記スタンバイフェーズ中に前記電力信号を間欠的に供給し、前記スタンバイ電力信号要件は、前記電力信号が供給される時間間隔のタイミングを示す、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記電力受信機は、前記スタンバイフェーズ中に前記電力送信機にウェイクアップメッセージを送信し、前記電力送信機は、前記ウェイクアップメッセージの受信に応じて前記電力伝送フェーズに移行する、請求項1、2、又は6に記載の方法。
- 前記ウェイクアップメッセージは、前記スタンバイフェーズ中の前記電力信号の負荷変調によって前記電力受信機から送信される、請求項7に記載の方法。
- 前記電力受信機は、前記電力受信機のエネルギー貯蔵のエネルギー貯蔵レベルを決定し、前記エネルギー貯蔵レベルが閾値を下回る場合、前記スタンバイフェーズ中に前記電力送信機に第2のメッセージを送信し、前記第2のメッセージが送信された場合、前記電力受信機及び前記電力送信機は電力伝送動作を開始する、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記第1のメッセージは、前記電力送信機が電力信号を供給しない前記スタンバイフェーズ中の間隔の最長期間を示す、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記電力受信機は、前記電力伝送フェーズの終了時に電力制御偏差メッセージを送信することにより前記電力信号の電力レベルを設定し、前記スタンバイ電力信号要件は、前記スタンバイフェーズ中に前記電力レベルを維持することの要求を示す、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記電力受信機は、前記電力伝送フェーズ中に前記第1のメッセージを送信する、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記電力送信機は、電力伝送フェーズ終了メッセージの受信に応じて前記スタンバイフェーズに入る、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記電力受信機は、前記スタンバイフェーズ中に前記電力信号により内部エネルギー貯蔵を充電する、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記電力送信機及び前記電力受信機は、構成フェーズに入ることなく前記スタンバイフェーズから前記電力伝送フェーズに切り替わる、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記電力受信機は、前記電力伝送フェーズの前に起こる構成フェーズ中に前記第1のメッセージを送信する、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記電力受信機は、ウェイクアップメッセージの受信に応じて前記電力送信機によって実行されるべきアクティビティを示す第2のメッセージを前記電力送信機に送信する、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記第2のメッセージは、ウェイクアップ後に前記電力送信機が前記スタンバイフェーズから入るべきフェーズを示す、請求項17に記載の方法。
- 電力送信機と電力受信機とを含む誘導電力伝送システムの前記電力送信機のための動作方法であって、前記誘導電力伝送システムは、例えば電力信号の負荷変調に基づく前記電力受信機から前記電力送信機への通信をサポートし、前記方法は、
電力伝送フェーズ中に電力受信機のためのワイヤレス電力信号を生成するステップと、
スタンバイフェーズ中の前記電力信号に関するスタンバイ電力信号要件を含む第1のメッセージを受信するステップと、
スタンバイフェーズ中に前記スタンバイ電力信号要件に従って前記電力信号を供給するステップと
を含む、方法。 - 前記スタンバイ電力信号要件は、前記スタンバイフェーズ中の前記電力信号の電力要件を示す、請求項19に記載の方法。
- 前記スタンバイ電力信号要件は、前記電力受信機の低減された機能のための最小電力を表す、請求項20に記載の方法。
- 前記電力送信機は、前記スタンバイフェーズ中に前記電力信号を間欠的に供給し、前記スタンバイ電力信号要件は、前記電力信号が供給される時間間隔のタイミングを示す、請求項19又は20に記載の方法。
- 前記電力送信機が、前記スタンバイフェーズ中に前記電力受信機からウェイクアップメッセージを受信することに応じて前記電力伝送フェーズに移行するステップを更に含む、請求項19又は20に記載の方法。
- 前記第1のメッセージは、前記電力送信機が電力信号を供給しない前記スタンバイフェーズ中の間隔の最長期間を示す、請求項19又は20に記載の方法。
- 電力伝送フェーズ中に電力受信機のためのワイヤレス電力信号を生成するための電力送信機を含む誘導電力伝送システムの前記電力受信機のための動作方法であって、前記誘導電力伝送システムは、例えば前記電力信号の負荷変調に基づく前記電力受信機から前記電力送信機への通信をサポートし、前記方法は、
前記電力伝送フェーズ中に前記電力信号から電力を抽出するステップと、
スタンバイフェーズ中の前記電力信号に関するスタンバイ電力信号要件を含む第1のメッセージを前記電力送信機に送信するステップと、
前記スタンバイフェーズ中に前記電力信号を受信するステップと
を含む、方法。 - 電力送信機と電力受信機とを含む誘導電力伝送システムであって、前記誘導電力伝送システムは、ワイヤレス電力信号を介して前記電力送信機から前記電力受信機に電力を伝送し、また、例えば前記電力信号の負荷変調に基づく前記電力受信機から前記電力送信機への通信をサポートし、
前記電力受信機は、スタンバイフェーズ中の前記電力信号に関するスタンバイ電力信号要件を含む第1のメッセージを送信するための送信部を含み、
前記電力送信機は、
電力伝送フェーズ中に前記電力受信機への電力伝送を提供するために前記電力信号を生成するための電力ユニットと、
前記第1のメッセージを受信するための受信部と、
前記スタンバイフェーズ中に前記スタンバイ電力信号要件に従って前記電力信号を供給するためのスタンバイユニットとを含む、誘導電力伝送システム。 - 電力送信機と電力受信機とを含む誘導電力伝送システムのための前記電力送信機であって、前記誘導電力伝送システムは、例えば電力信号の負荷変調に基づく前記電力受信機から前記電力送信機への通信をサポートし、前記電力送信機は、
電力伝送フェーズ中に前記電力受信機のためのワイヤレス電力信号を生成するための生成部と、
スタンバイフェーズ中の前記電力信号に関するスタンバイ電力信号要件を含む第1のメッセージを受信するための受信部と、
前記スタンバイフェーズ中に前記スタンバイ電力信号要件に従って前記電力信号を供給するためのスタンバイユニットと
を含む、電力送信機。 - 電力伝送フェーズ中に電力受信機のためのワイヤレス電力信号を生成するための電力送信機を含む誘導電力伝送システムのための前記電力受信機であって、前記誘導電力伝送システムは、例えば前記電力信号の負荷変調に基づく前記電力受信機から前記電力送信機への通信をサポートし、前記電力受信機は、
前記電力伝送フェーズ中に前記電力信号から電力を抽出するための電力ユニットと、
スタンバイフェーズ中の前記電力信号に関するスタンバイ電力信号要件を含む第1のメッセージを前記電力送信機に送信するための送信部と、
前記スタンバイフェーズ中に前記電力信号を受信するための受信部と
を含む、電力受信機。
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