JP7291791B2 - 無線電力伝送 - Google Patents

Description

本発明は、無線電力伝送システムの動作に関し、特に、限定するものではないが、Qiのような無線電力伝送システムにおいてより高い電力レベルをサポートするためのアプローチに関する。

現在のほとんどの電気製品は外部電源から電力を供給するために、専用の電気接点を必要とする。しかしながら、これは、非実用的である傾向があり、ユーザが物理的にコネクタを挿入するか、さもなければ物理的な電気的接触を確立することを必要とする。典型的には、電力要件も大きく異なり、現在のところ、ほとんどの装置には専用の電源が提供されており、その結果、典型的なユーザは、各電源が特定の装置専用である多数の異なる電源を有することになる。しかし、内蔵バッテリの使用は使用中に電源への有線接続の必要性を回避し得るが、これはバッテリがの再充電(または交換)を必要とするため、部分的な解決策を提供するに過ぎない。また、バッテリを使用することは、装置の重量および潜在的なコストおよびサイズを実質的に増大させ得る。

著しく改善されたユーザ体験を提供するために、電力送信機内の送信機コイルから個々の装置内の受信機コイルに電力が誘導的に伝送される無線電源を使用することが提案されている。

磁気誘導を介した電力伝送はよく知られた概念であり、大部分は、一次送信機インダクタ/コイルと二次受信機コイルとの間の密結合を有する変圧器に適用される。一次送信機コイルと二次受信機コイルを二つの装置間で分離することにより、これらの間の無線電力伝送が疎結合変圧器の原理に基づいて可能になる。

このような構成は、有線または物理的な電気接続を行う必要なく、装置への無線電力伝送を可能にする。実際、外部から再充電または電力を供給するために、単に、送信機コイルに隣接してまたはその上に装置を配置することができる。例えば、電力送信機は、電力を供給するために装置を単に配置することができる水平面を有するように構成されることができる。

さらに、そのような無線電力伝送設定は、電力送信機がある範囲の電力受信装置と共に使用され得るように有利に設計され得る。特に、Qi規格として知られる無線電力伝送アプローチが定義され、現在さらに開発されている。このアプローチは、Qi規格を満たす電力送信機装置が同じ製造業者からのものである必要も、互いに専用である必要もなく、Qi規格を満たす電力受信機装置と共に使用されることを可能にする。Qi規格は、特定の電力受信装置に動作を適合させることを可能にするためのいくつかの機能をさらに含んでいる(例えば、特定の電力ドレインに依存する)。

Qi規格は、ワイヤレスパワーコンソーシアムによって開発され、より詳細な情報は例えば、それらのウェブサイト（http://www.wirelesspowerconsortium.com/index.html）に見出すことができ、特に、定義された仕様書を見出すことができる。

Qiは元々、バージョン1.0で定義された低電力無線電力伝送であり、実際には、5W未満のより低い電力レベルに制限されていた。これは、後続のバージョンではより高い電力レベルに拡張され、バージョン1.2、例えば、15 Wまでの電力レベルで対処されるコンプライアンス試験を提供する。

しかしながら、より高い電力レベルをサポートすることが望まれており、これを達成するために、いくつかの場合において、独自の解決策が導入されている。しかしながら、高電力レベルの無線電力伝送をサポートするための最も提案されるアプローチは準最適である傾向があり、多くの課題または望ましくない効果が生じ得る。例えば、大きな電力範囲をサポートすることは困難である。例えば、単に電力送信機コイルに供給される電流を調節または制限することによって、提供される電力の変動を大きな範囲にわたって制御することは困難である場合がある。別の課題は例えば、電力レベルを変更するときに動作パラメータおよび条件を変更することの効果および結果を許容可能とし、例えば電力受信機によって処理され得ることを保証することである。例えば、駆動電圧の大幅かつ迅速な変化は、電力受信機に誘起される電圧の過渡現象を生じさせ、それによって、潜在的に過電圧（または電圧不足）の状況を生じさせ得る。

従って、無線電力伝送のための改善されたアプローチは特に、増加した柔軟性、減少したコスト、減少した複雑性、大きな電力範囲のための改善されたサポート、改善された過渡電力性能、改善された適応性、後方互換性、改善された電力伝送動作、及び/又は改善された性能を可能にするアプローチが有利であろう。

したがって、本発明は、好ましくは上記の欠点の1つ以上を単独でまたは任意の組み合わせで軽減、低減または排除しようとするものである。

本発明の一側面によれば、電磁電力伝送信号を介して電力受信機に無線で電力を供給するための電力送信機が提供され、当該電力送信機は、送信機コイルに印加される駆動信号に応じて電力伝送信号を生成するための前記送信機コイルと、前記駆動信号を生成するドライバと、１セットの電力伝送設定を切り替えるための設定コントローラであって、前記１セットの電力伝送設定は、前記駆動信号の最大電力制限と電圧振幅の異なる組み合わせを有する、設定コントローラと、前記電力受信機に電力設定メッセージを送信する送信機であって、前記電力設定メッセージは、前記１セットの電力伝送設定のうちの第1電力伝送設定の電圧振幅を示すデータを有する、送信機と、前記電力受信機から電力伝送設定変更要求メッセージを受信する受信機と、を有し、前記設定コントローラは、前記電力伝送設定変更要求メッセージに応じて、前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替えるように構成される。

本発明は、多くのシナリオにおいて、改善された性能及び/又は改善された電力伝送を提供することができる。多くの実施形態では、電力レベルの広い範囲にわたって、改良されたより効率的な電力伝送を可能にすることができる。このアプローチは多くの実施形態において、高電力無線電力伝送をサポートし、可能にし、改善し、または容易にすることができる。

多くの実施形態において、異なる電力伝送設定間の改良された切り替えが達成され、特に、電力伝送パラメータの過渡状態および変化の影響は多くの場合に緩和され得る。具体的には、多くの実施形態およびシナリオにおいて、過渡的な電圧不足/過電圧動作の改善が達成され得る。

１セットの電力伝送設定は、1セットの電力伝送設定のうちのそれぞれの電力伝送設定に対して、最大電力制限および電圧振幅のうちの少なくとも1つが異なるという意味で、駆動信号に対する最大電力制限および電圧振幅の異なる組み合わせを有し得る。

第1電力伝送設定は、候補電力伝送設定である。第１電力伝送設定は、（電力送信機が現在動作している電力伝送設定である）現在の電力伝送設定とは異なる。

設定コントローラは、電力伝送設定変更要求メッセージに応じて、電力送信機を現在の電力伝送設定から第1電力伝送設定に切り替えるように構成され得る。設定コントローラは、電力伝送設定変更要求メッセージの受信に応答して、電力送信機を第1電力伝送設定に切り替えるように構成され得る。電力伝送設定変更要求メッセージは、現在の電力伝送モードから第1電力伝送モードへの変更を要求することができる。

出力回路は、送信機コイルを備える共振（またはタンク）回路を有するか、それから成ることができる。送信機コイルは、共振回路の共振コンポーネントであってもよい。共振回路は、直列共振回路または並列共振回路であってもよい。共振回路は、1つ以上のキャパシタを含んでもよい。

電圧振幅は、例えば、ピークツーピーク電圧振幅、ピーク振幅および/または半振幅であってもよい。いくつかの実施形態では、およびいくつかの信号については、電圧振幅は、例えば、実効振幅または二乗平均振幅であってもよい。

電力伝送設定のための電圧振幅は、駆動信号のための一定の電圧振幅であってもよい。電力送信機は、駆動信号の周波数、デューティ・サイクルおよび電流振幅のうちの少なくとも1つを変化させることによって、電力伝送信号の電力レベルを制御するように構成されることができる。電圧振幅は、所与の電力伝送設定に対して一定/固定であってもよい。

いくつかの実施形態では、電力伝送設定のための電圧振幅は、駆動信号のための電圧振幅の範囲であってもよい。例えば、各電力伝送設定に対する電圧振幅は、最大電圧振幅制限および/または最小電圧振幅制限であってもよい。いくつかの実施形態では、電力設定メッセージで提供される第1電力伝送設定の電圧振幅は、第1電力伝送設定の電圧振幅範囲および/または最大/最小電圧振幅制限の指標であってもよい。いくつかの実施形態では、電力設定メッセージにおいて提供される第1電力伝送設定に対する電圧振幅は、第1電力伝送設定に切り換えた後の駆動信号に対する公称または初期電圧振幅の指標であってもよい。

本発明の任意選択の特徴によれば、データは、第1電力伝送設定のための電圧振幅と、現在の電力伝送設定のための電圧振幅との間の相対的な差を示す。

これは、多くの実施形態において改善された性能を提供することができる。これは、多くの実施形態において、精度と通信帯域幅との間のより効率的なトレードオフを可能にすることができ、電力伝送設定を変更するときに、過渡的性能に特に関連する情報を提供することができる。

本発明の任意選択の特徴によれば、データは、第1電力伝送設定のための電圧振幅と、現在の電力伝送設定のための電圧振幅との間の比を示す。

これは、多くの実施形態において改善された性能を提供することができる。これは、多くの実施形態において、精度と通信帯域幅との間のより効率的なトレードオフを可能にすることができ、電力伝送設定を変更するときに、過渡的性能に特に関連する情報を提供することができる。

本発明の任意選択の特徴によれば、第1電力伝送設定は、現在の電力伝送設定の最大電力制限について、次のより高い最大電力制限および次のより低い最大電力制限のうちの少なくとも1つ最大電力制限を有する、前記１セットの電力伝送設定のうちの電力伝送設定である。

これは、多くの実施形態において特に効率的な動作を提供することができる。特に、大きな範囲の電力レベルをサポートし、しかも低い通信要求を維持し得る、動的な電力レベル変動を制御するための効率的なアプローチを提供し得る。これは電力レベルの変化を制限して、過渡特性を低減し、および/または、例えば、候補電力伝送設定のために電圧振幅以外の更なる情報を提供する必要がないことを可能にすることによって、通信要求を低減することができる。

本発明の任意選択の特徴によれば、電力設定メッセージは、前記1セットの電力伝送設定のうちの第2電力伝送設定の電圧振幅を示すデータを有し、第1電力伝送設定は、現在の電力伝送設定の最大電力制限の次に高い最大電力制限を有する前記１セットの電力伝送設定のうちの電力伝送設定であり、第2電力伝送設定は、現在の電力伝送設定の最大電力制限の次に低い最大電力制限である最大電力制限を有する前記１セットの電力伝送設定のうちの電力伝送設定である。

これは、多くの実施形態において特に効率的な動作を提供することができる。電力モードメッセージは、特に、電力レベルをそれぞれ増加および減少させるために、電力送信機が利用可能な（最大電力制限に関して）最も近い電力伝送設定のための情報を提供することができる。

本発明の任意選択の特徴に従って、電圧振幅を示すデータの所定値は、前記１セットの電力伝送設定が現在の電力伝送設定の最大電力制限よりも高い最大電力制限を有する電力伝送設定を含まないことを示す。

これは、電力伝送設定の利用可能性の特に効率的な通信を可能にし得る。

いくつかの実施形態では、電圧振幅を示すデータの所定値は、前記１セットの電力伝送設定が現在の電力伝送設定の最大電力制限よりも低い最大電力制限を有する電力伝送設定を含まないことを示す。これは、電力伝送設定の利用可能性の特に効率的な通信を可能にし得る。

いくつかの実施形態では、電圧振幅を示すデータの所定の値は、現在の電力伝送設定の電圧振幅に対して、第1電力伝送設定の電圧振幅に変化がないことを示す。

本発明の任意選択の特徴によれば、設定コントローラは、電力伝送の動作特性が基準を満たすことの検出に応じて、電力設定メッセージを送信するように構成される。

これは、多くの実施形態において、特に有利な性能および動作を提供し得る。このアプローチは、電力送信機により開始される電力伝送設定の変更をサポートする一方で、これが電力受信機と協働して行われることを確実にし、それによって、電力受信機における望ましくない影響のリスクを低減し得る。

電力伝送の動作特性は、具体的には、（現在の電力伝送設定のための）電力伝送信号の現在の電力レベルを示すパラメータ、例えば、駆動信号の周波数または電流を示すパラメータであってもよい。

本発明の任意選択の特徴によれば、設定コントローラは、電力送信機の現在の電力レベルが現在の電力伝送設定の最大電力制限に依存する閾値を超えることの検出に応じて、電力設定メッセージを送信するように構成される。

これは、多くの実施形態において、特に有利な性能および動作を提供し得る。このアプローチは、電力送信機が開始する電力伝送設定の変更をサポートする一方で、これが電力受信機と協働して行われることを確実にし、それによって、電力受信機における望ましくない影響のリスクを低減し得る。

本発明の任意選択の特徴によれば、設定コントローラは、電力受信機から電力設定情報要求メッセージを受信することに応じて、電力設定メッセージを送信するように構成される。

これは、多くの実施形態において、特に有利な性能および動作を提供し得る。このアプローチは、電力受信機が開始する電力伝送設定の変更をサポートする一方、これが電力送信機と協働して行われることを確実にすることができる。

本発明の任意選択の特徴によれば、設定コントローラは、電力受信機に肯定応答メッセージを送信した後に、電力送信機を第1電力伝送設定に切り替えるように構成され、前記肯定応答メッセージは、電力受信機から受信された要求メッセージに対して肯定応答する。

これは、多くの実施形態において、特に有利な性能および動作を提供し得る。

本発明の一側面によれば、電力送信機から電磁電力伝送信号を介して無線で電力を受け取るための電力受信機が提供され、当該電力受信機は、前記電力伝送信号から電力を抽出するように構成された電力受信機コイルを有する入力回路と、前記電力送信機から電力設定メッセージを受信する受信機であって、前記電力設定メッセージは、１セットの電力伝送設定のうち少なくとも第1電力伝送設定に対する駆動信号の電圧振幅を示すデータを有し、前記１セットの電力伝送設定は、最大電力制限と電圧振幅の異なる組み合わせを有し、前記駆動信号は、出力回路に印加される前記駆動信号に応じて前記電力伝送信号を生成するための送信機コイルを有する電力送信機の前記出力回路用である、受信機と、前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替える電力伝送設定変更選好を検出するように構成された設定コントローラと、前記電力伝送設定変更選好の検出に応じて、前記電力送信機に電力伝送設定変更要求メッセージを送信する送信機であって、前記電力伝送設定変更要求メッセージは、前記電力送信機が前記第1電力伝送構成に切り替えることを要求するメッセージを含む、送信機と、を有する。

本発明の任意選択の特徴によれば、設定コントローラは、第1電力伝送設定への電力伝送設定の変更に先立って、電力受信機コイルに誘起される電圧を変更するように電力伝送を制御するように構成される。

これは、多くの実施形態において、特に有利な性能および動作を提供し得る。多くのシナリオにおいて、過渡的な電圧変動を補償または緩和し、例えば、電圧不足または過電圧状態を防止し得る。

本発明の任意選択の特徴によれば、設定コントローラは、第1電力伝送設定への電力伝送設定の変更に先立って、電力受信機コイルのための負荷インピーダンスを変更するように構成される。

これは、多くの実施形態において、特に有利な性能および動作を提供し得る。

本発明の一側面によれば、電磁電力伝送信号を介して電力受信機に電力を無線で供給する電力送信機の動作方法が提供され、当該方法は、送信機コイルが当該送信機コイルに印加される駆動信号に応じて電力伝送信号を生成するステップと、前記駆動信号を生成するステップと、１セットの電力伝送設定の間で切り替えるステップであって、前記１セットの電力伝送設定は、前記駆動信号の最大電力制限と電圧振幅の異なる組み合わせを有する、ステップと、電力設定メッセージを前記電力受信機に送信するステップであって、前記電力設定メッセージは、前記１セットの電力伝送設定のうちの第1電力伝送設定の電圧振幅を示すデータを含む、ステップと、前記電力受信機から電力伝送設定変更要求メッセージを受信するステップと、を有し、前記1セットの電力伝送設定の間で切り替えるステップは、前記電力伝送設定変更要求メッセージに応じて、前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替える。

本発明の一側面によれば、電磁電力伝送信号を介して電力送信機から電力を無線で受信する電力受信機の動作方法が提供され、当該方法は、電力受信機コイルが電力伝送信号から電力を抽出するステップと、電力送信機から電力設定メッセージを受信するステップであって、前記電力設定メッセージは、1セットの電力伝送設定のうち少なくとも第1電力伝送設定に対する駆動信号の電圧振幅を示すデータを含み、前記1セットの電力伝送設定は、最大電力制限と電圧振幅の異なる組み合わせを有し、前記駆動信号は、出力回路に印加される前記駆動信号に応じて前記電力伝送信号を生成するための送信機コイルを有する電力送信機の出力回路用である、ステップと、前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替える電力伝送設定変更選好を検出するステップと、前記電力伝送設定変更選好の検出に応じて、電力伝送設定変更要求メッセージを前記電力送信機に送信するステップであって、前記電力伝送設定変更要求メッセージは、前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替える要求を有する、ステップとを有する。

本発明の別の態様によれば、電磁電力伝送信号を介して電力送信機から電力受信機に無線で電力を供給するための無線電力伝送システムが提供され、前記電力送信機は、出力回路に印加される駆動信号に応じて電力伝送信号を生成するための送信機コイルを有する前記出力回路と、前記駆動信号を生成するドライバと、1セットの電力伝送設定を切り替える設定コントローラであって、前記1セットの電力伝送設定は、前記駆動信号の最大電力制限と電圧振幅の異なる組み合わせを有する、設定コントローラと、前記電力受信機に電力設定メッセージを送信する送信機であって、前記電力設定メッセージは、前記１セットの電力伝送設定のうちの第1電力伝送設定の電圧振幅を示すデータを含む、送信機と、前記電力受信機から電力設定変更要求メッセージを受信する受信機と、を有し、前記設定コントローラは、前記電力伝送設定変更要求メッセージに応じて、前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替えるように構成され、前記電力受信機は、前記電力伝送信号から電力を抽出するように構成された電力受信機コイルを有する入力回路と、前記電力送信機から前記電力設定メッセージを受信する受信機と、前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替える電力伝送設定変更選好を検出するように構成された設定コントローラと、前記電力伝送設定変更選好の検出に応じて、前記電力送信機に前記電力伝送設定変更要求メッセージを送信する送信機であって、前記電力伝送設定変更要求メッセージは、前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替えることを要求するメッセージを有する、送信機と、を有する。

本発明のこれらおよび他の態様、特徴および利点は以下に記載される実施形態から明らかになり、それを参照して説明される。

本発明の実施形態は、単なる例として、図面を参照して説明される
本発明のいくつかの実施形態による電力伝送システムの素子の一例を示す図。 本発明のいくつかの実施形態による、電力送信機のための1セットの電力伝送設定の例を示す図。 本発明のいくつかの実施形態による電力送信器の要素の一例を示す図。 電力送信機の出力ステージの要素の一例を示す図。 電力送信機の出力ステージの要素の一例を示す図。 本発明のいくつかの実施形態による電力受信器の要素の一例を示す図。 本発明のいくつかの実施形態による電力設定メッセージの例を示す図。 本発明のいくつかの実施形態による電力伝送設定変更要求メッセージの例を示す図。 本発明のいくつかの実施形態によるメッセージ交換の例を示す図。 本発明のいくつかの実施形態によるメッセージ交換の例を示す図。

以下の説明は、Qi規格から知られているような電力伝送アプローチを利用する無線電力伝送システムに適用可能な本発明の実施形態に焦点を当てる。しかしながら、本発明は、この用途に限定されず、多くの他の無線電力伝送システムに適用されてもよいことが理解されるのであろう。

図1は、本発明のいくつかの実施形態による電力伝送システムの一例を示す。電力伝送システムは、送信機コイル/インダクタ103を含む(またはそれに結合される)電力送信機101を含む。システムは、受信機コイル/インダクタ107を含む(またはそれに結合される)電力受信機105をさらに備える。

システムは、電力送信機101から電力受信機105に電力を誘導的に伝送することができる電磁電力伝送信号を提供する。具体的には、電力送信機101が電磁信号を生成し、電磁信号は送信機コイルまたはインダクタ103（典型的には共振回路またはタンク回路の形態の出力回路の一部である）によって磁束として伝播される。電力伝送信号は、電力送信機から電力受信機へのエネルギー伝送を表す電磁電力伝送成分に対応してもよく、電力送信機から電力受信機へ電力を伝送する生成された電磁界の成分に対応するとみなされてもよい。例えば、受信機コイル107の負荷がない場合、（損失とは別に）生成された電磁界から電力受信器によって電力は抽出されない。このようなシナリオでは、送信機コイル103の駆動は、潜在的に高い電界強度の電磁場を発生させることができるが、電力伝送信号の電力レベルは（損失は別として）ゼロであろう。異物が存在するいくつかの状況では、電力伝送信号は、異物への電力伝送に対応する成分を含むと考えることができ、したがって、電力伝送信号は、電力送信機によって生成される電磁場から抽出される電力に対応すると考えることができる。

電力伝送信号は、典型的には、約20kHz乃至約500kHzの間の周波数を有してもよく、Qi互換システムに対しては、典型的には、95kHz乃至205kHzの範囲である(または例えば、高出力キッチン用途に対しては周波数は典型的には20kHz乃至80kHzの範囲であってもよい)。送信機コイル103及び受電コイル107は緩く結合されており、従って、受電コイル107は、電力送信機101からの電力伝送信号(の少なくとも一部)をピックアップする。したがって、電力は、送信機コイル103から受電コイル107への無線誘導結合を介して、電力送信機101から電力受信機105に伝送される。電力伝送信号という用語は主に、送信機コイル103と電力受信コイル107との間の誘導信号/磁場（磁束信号）を指すために使用される。

実施例では、電力受信機105は、具体的には受信機コイル107を介して電力を受信する電力受信機である。しかしながら、他の実施形態では、電力受信機105は、金属加熱素子のような金属素子を含んでもよく、この場合、電力伝送信号は素子の直接加熱をもたらす渦電流を直接誘導する。

システムは、実質的な電力レベルを伝送するように構成され、具体的には多くの実施形態において、電力送信機は500mW、1W、5W、50W、100Wまたは500Wを超える電力レベルをサポートすることができる。例えば、Qi対応アプリケーションの場合、電力伝送は、典型的には低電力アプリケーション（ベースライン電力プロファイル）の場合は1~5Wの電力範囲、Qi規格バージョン1.2の場合は15Wまで、電動工具、ラップトップ、ドローン、ロボットなどの高電力アプリケーションの場合は100Wまでの範囲、例えばキッチンアプリケーションなどの非常に高電力のアプリケーションの場合は100Wを超えて1000Wを超える範囲とすることができる。

以下では、電力送信機101および電力受信機105の動作が、(本明細書で説明される(または結果として生じる)修正および拡張を除いて)一般にQi規格に従うか、または無線電力伝送コンソーシアムによって開発されている高電力キッチン仕様に適した実施形態を特に参照して説明される。特に、電力送信機101および電力受信機105は、Qi規格バージョン1.0、1.1または1.2の要素(本明細書で説明される(または結果として生じる)修正および拡張を除く)に従うか、または実質的に互換性があり得る。

図1のシステムは、広範囲の電力レベルを有する電力伝送をサポートするように構成されている。システムは、これらの異なる電力レベルに対応する複数の異なる電力伝送設定で電力送信機が動作できることによって、これをサポートする。

具体的には、いくつかの電力伝送設定は、送信機コイル103を備える出力回路を駆動するために異なる電圧振幅を使用する。従来、出力回路は直列共振回路であり、送信機コイルが誘導共振コンポーネントを形成し、直列共振回路は一定の電圧振幅を有する駆動信号によって駆動され、電力レベルは、例えば駆動信号の駆動周波数またはデューティサイクルを変化させることによって、出力回路に供給される電流を直接的または間接的に変化させることによって決定および変更される。しかしながら、必要とされる電流の変動を達成し制御することが困難になるので、大きな電力レベル変動は、このようにサポートすることが困難になる。従って、図1のシステムは、異なる最大電力制限に対応し得る異なる電力伝送設定間で電力送信機101を切り替え、送信機コイル103への駆動信号のために異なる電圧振幅を使用することを可能にする。具体的には、所与の電力伝送設定に対して、駆動信号の電圧振幅は一定であってもよいが、それぞれの電力伝送設定に対して電圧振幅は異なってもよい。最大電力制限は、現在の電力伝送設定のときにサポートされる電力伝送信号の電力の上限であってもよい。電力制限は、送信機コイル103に供給される駆動信号の電流を制限することによって課すことができる。したがって、最大電力制限は、最大電流制限に対応し得る。

電圧振幅は、駆動信号のピークツーピーク、ピーク、または半振幅とすることができ、駆動信号は、多くの実施形態では方形波または矩形波とすることができる。具体的には、駆動信号は、+Va、-Voltage振幅、または0のいずれかの値を有する信号であってもよい。ここで、Vaは（ピーク）電圧振幅である。駆動信号は平均0を有することができる。いくつかの実施形態では、駆動信号は、例えば、正弦波、三角波等のような異なる波形であってもよい。

したがって、電力送信機101は、複数の電力伝送設定のうちの1つで動作するように構成されることができ、各々の電力伝送設定は具体的には駆動信号の電圧振幅と最大電力制限（したがって、最大電流制限）との異なる組み合わせに対応し得る。例えば、図2には、電力送信機101は、n個の異なる電力伝送設定のうちの1つで動作するように構成されることができ、各々の設定は、関連する最大電力制限及び固定の駆動信号電圧振幅を有する。例えば、電力送信機101は、以下の最大電力制限/最大電流制限および駆動信号電圧振幅を有する1セットの電力伝送設定から現在の電力伝送設定を選択するように構成されることが（この例では電圧振幅および最大電流制限の実効値が提供される）。
* 5 V, 1.5 A（7.5 W）
* 9 V, 1 A（9 W）
* 5 V, 2 A（10 W）
* 12 V, 1 A（12 W）
* 9 V, 2 A（18 W）
* 12 V, 1.5 A（18 W）
* 19 V,1 A（19 W）
* 12 V, 2 A（24 W）
* 19 V, 2 A（38 W）
* 19 V, 3 A（57 W）

したがって、電力送信機101は、異なる電圧振幅を有する1セットの電力伝送設定のうちの1つで動作するように構成されることができ、より高い電力レベルを達成するためにはより高い電圧振幅が必要とされる。

図3は、図1の電力送信機101の要素をより詳細に示す。

電力送信機101は、駆動信号を生成することができるドライバ301を含み、この駆動信号は、この例では送信機コイル103と送信機キャパシタ302とによって形成される共振回路である出力回路に供給される。送信器コイル103は、駆動信号によって駆動されることによって、電磁場を生成し、従って電力受信機105への電力伝送を提供する電磁電力伝送信号を生成する。電力伝送信号は、（少なくとも）電力伝送フェーズ中に供給される。

ドライバ301は、典型的には、直流電圧から交流信号を生成するインバータの形の駆動回路である。ドライバ301の出力は、通常、スイッチブリッジのスイッチの適切なスイッチングによって駆動信号を生成するスイッチブリッジである。図4は、ハーフブリッジスイッチブリッジ/インバータを示す。スイッチS1およびS2は、同時に閉じることがないように制御される。交互に、S2が開いている間にS1が閉じられ、S1が開いている間にS2が閉じられる。スイッチは、所望の周波数で開閉され、それによって、出力において交流信号を生成される。典型的には、インバータの出力は、共振キャパシタを介して送信機インダクタに接続される。図5は、フルブリッジスイッチブリッジ/インバータを示す。スイッチS1およびS2は、同時に閉じることがないように制御される。スイッチS3およびS4は、同時に閉じることがないように制御される。交互に、S2とS3が開いている間はスイッチS1とS4が閉じ、S1とS4が開いている間はスイッチS2とS3が閉じ、それによって出力に方形波信号が生成される。スイッチは、所望の周波数で開閉される。

したがって、ドライバ301は、出力共振回路のため、したがって送信機コイル103のための駆動信号を生成する。駆動信号は、所与の電力伝送設定に対して（実質的に）一定の電圧振幅を有する。この例では、一定の電圧振幅は、ドライバの出力回路に対して一定のレール電圧を設定することによって達成される。すなわち、図4および図5のブリッジに対するレール電圧Vは所与の電力伝送設定に対して一定である。ブリッジ・トランジスタによるスイッチングは、出力電圧をそれぞれハーフ・ブリッジでは0とVの間、フル・ブリッジではVと-Vの間で切り替える。したがって、例では、電力送信機がレール電圧を、任意の所与の電力伝送設定に対して一定であるが、（場合によっては）電力伝送設定間で変化するように設定することができる。

電力送信機101は、所望の動作原理に従って電力送信機101の動作を制御するように構成される電力送信機コントローラ303をさらに有する。具体的には、電力送信機101は、Qi規格に従って電力制御を実行するために必要な機能の多くを含むことができる。

電力送信機コントローラ303は、特に、ドライバ301による駆動信号の生成を制御するように構成される。電力送信機コントローラ303は、電力送信機が現在動作している特定の電力伝送設定に対応する駆動のためのレール電圧を具体的に設定することができる。

電力送信機コントローラ303はさらに、駆動信号の、ひいては送信機コイル103によって生成される電力伝送信号の電力レベルを動的に制御することができる。電力送信機コントローラ303は特に、電力制御フェーズにおいて電力受信機105から受信された電力制御メッセージに応じて電力伝送信号の電力レベルを制御する電力ループコントローラを有する。電力レベルの制御は、具体的には、駆動信号の電流を制御することによって、またはより典型的には、駆動信号のデューティサイクルまたは周波数を制御することによって達成されることができる。後者の例では、電力レベルは、送信機コイル103を含む出力共振回路の共振周波数（および/または受信機コイル107を含む電力受信機105の共振回路の共振周波数）に近づくように周波数をシフトさせることによって増加されることができ、共振周波数から離れるように周波数をシフトさせることによって減少させることができる。

さらに、電力送信機コントローラ303は、所与の電力伝送設定に対して、電力レベルを最大電力レベルに制限することができる。これは、典型的には駆動信号の電流を制限することによって行われる。電流は能動的に制限されてもよく、または一部の実施形態では、最大電力制限は間接的（潜在的に意図せず）であってもよく、例えば、電源によってドライバに供給され得る電流に関する実用的制限に起因することができる。いくつかの実施形態では、最大電力制限は、例えば、スイッチブリッジトランジスタの熱能力を超えないことを確実にするために、制御アルゴリズムによって課される制限であってもよい。例えば、電力レベルが駆動信号/電力伝送信号の周波数および/またはデューティサイクルを制御することによって制御されるシステムの場合、コントローラは、電力レベルを連続的に監視し、電力レベルが現在の電力伝送設定の最大電力制限を超えないという要件に従い、周波数を適応させることができる。

電力受信機105からデータおよびメッセージを受信するために、電力送信機101は、電力受信機105からのデータおよびメッセージを受信するように構成された第1受信機305を有する（当業者には理解されるように、データメッセージは、1つまたは複数の情報ビットを提供することができる）。例において、電力受信機105は、送信機コイル103によって生成された電力伝送信号を負荷変調するように構成され、第1通信機305は、送信機コイル103の電圧および/または電流の変動を感知し、これらに基づいて負荷変調を復調するように構成される。当業者は例えば、Qi無線電力伝送システムで使用されるような負荷変調の原理を知っており、したがって、これらについては、さらに詳細には説明しない。

電力送信機101は、電力受信機105にデータを送信するように更に構成され、従って、例えば、周波数、振幅及び/又は位相変調を使用して駆動信号、ひいては電力伝送信号を具体的に変調することによって、電力受信機にデータを送信するように構成される第1送信機307を有する。

電力送信機101と電力受信機105との間でデータを通信するための他のアプローチが、他の実施形態で使用されてもよいことが理解されるのであろう。例えば、いくつかの実施形態では、通信が別個の通信コイルを使用して、または実際に送信機コイル103を使用して達成され得る別個の通信チャネルを使用して実行されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では近距離通信(Near Field Communication)が実装されてもよく、または(例えば、13.56MHzのキャリア周波数を有する)高周波キャリアが電力伝送信号上に重畳されてもよい。

電力送信機101は、電力送信機101がどの電力伝送設定で動作しているかを制御するように構成され、したがって、具体的には、1セットの可能な電力伝送設定のそれぞれの電力伝送設定間で電力送信機101を切り替えるように構成される第1設定コントローラ309をさらに有する。

図6は、電力受信機105のいくつかの例示的な要素を示す。

受信機コイル107は、受信機コイル107を負荷603に結合する電力受信機コントローラ601に結合される。電力受信機コントローラ601は、受信機コイル107によって抽出された電力を、負荷に適した電源に変換する電力制御経路を含む。さらに、電力受信機コントローラ601は電力伝送を実行するために必要とされる様々な電力受信機コントローラ機能、特に、Qi規格に従って電力伝送を実行するために必要とされる機能を含むことができる。

電力受信機105は、電力送信機101から送信されたデータを受信するように構成された第2受信機605をさらに有する。実施例では、第2受信機605は、電力送信機から送信されたデータを取り出すために、電力伝送信号の振幅、周波数及び/又は位相変調を適切に復調するように構成される。

電力受信機105から電力送信機101への通信をサポートするために、電力受信機105は第2送信機607を有する。第2送信機607は、電力送信機101に送信されるべきデータに応じて受信機コイル107の負荷を変化させることによって、電力送信機にデータを送信するように構成される。次いで、当業者には公知であるように、電力送信機101によって負荷変動が検出され、復調される。

前述のように、他の実施形態では、例えば、NFCなどの別個の専用の短距離通信アプローチを使用することができるなど、他の通信方法を使用することができる。

電力受信機105は、異なる電力伝送設定の使用をサポートするように構成された第2設定コントローラ609をさらに有し、具体的には異なる電力伝送設定間での電力送信機101の切り替えをサポートおよび制御することができる。

従って、図1のシステムでは、異なる最大電力レベルを有するさまざまな電力伝送設定を電力伝送のために使用することができ、それによって、極めて高い電力レベルを含む、潜在的に大きな範囲のサポートされる電力レベルを提供することができる。さらに、電力送信機及び電力受信機は、異なる電力設定間で動的に切り替えるように構成されることができる。例えば、電力伝送動作は、最初に低い電力レベルで開始し、電力レベルを次第に増加させて、ますます高いレベルにすることができる。例えば、大きな容量のバッテリの充電は、安全のために、より低い充電レベルで始まり、次いで、安全にサポートされることが確実であるときに（例えば、近傍に異物のないことが確実であるときに）、高い充電電流で潜在的に高いレベルまで増加することができる。同様に、多くの実施形態において、負荷603は、非常に変動性の高い電力消費を有する可変負荷であり得る。例えば、負荷は、断続的にのみ動作するエンジンを含む装置であってもよい。したがって、多くの状況では、異なる電力伝送設定間で変更することが望ましい場合があり、変更は、潜在的に予測不可能であり、電力増加方向および電力減少方向の両方である。

しかしながら、これは多くの実施形態において、より大きな電力範囲にわたって改善された性能を可能にする可能性があるのに対して、本発明者は、駆動信号の異なる駆動電圧を有する異なる電力伝送設定間で変更することに潜在的なリスクおよび困難があることをさらに認識した。

特に、駆動信号の電圧の変化は、受信機コイル107における誘起電圧のステップ/過渡状態をもたらし得る。したがって、ある電力伝送設定から別の電力伝送設定への切り替えは、電力受信機において、電圧不足または過電圧状態を発生させ得る。いくつかの電力受信機にとっては、また状況によっては、このような電圧不足または過電圧状態は完全に許容可能であり、動作に重大な影響を及ぼさないかもしれない。しかしながら、他の電力受信機の場合、および/または他のシナリオでは、電圧不足および/または過電圧が重大な影響を有する可能性があり、最適以下の動作、または誤った動作さえも引き起こす可能性がある。実際、状況によっては、適切な予防策を取らないと、過電圧状態によって電力受信機が損傷する可能性があることさえ想定される。

具体的な例として、電力送信機が10 W(5 V, 2 A） 設定で動作しており、電力受信機がその動作点を8 V, 1 Aに制御している可能性がある。電力送信機が12 W（12V, 1A）のような次に高い設定に切り替わるとき、電力受信機には、最初、12/5×8 = 19.5Vの電圧, 2.4Aが現れ、これはこの設定における電力送信機の能力をはるかに超えるものである。そのため、過電圧や過電力状態が発生し、電力伝送が破綻する可能性がある。

同様の状況は、低電力設定に切り替える場合にも起こり得る。たとえば、電力送信機が12V, 1A設定で動作し、電力受信機が4W（たとえば5V, 0.8A）しか必要ない場合、電力送信機の次の低電力設定（たとえば5V, 1.5A）に切り替える方が有利な場合がある。 電力受信準備をしないでこの切り替えを行うと、切り替えの後に5/12*5 = 2.1 Vの電圧が発生し、これは低すぎて動作が維持できなくなる（電圧不足）ため、電力伝送も破綻することになる。

図1のアプローチでは、多くの実施形態において改善された性能を提供することができる、電力伝送設定間の切り替えのための特定のアプローチが実施される。このアプローチは、電力伝送設定の切り替えを注意深く制御するために、特に、電力受信機が1つの電力伝送設定から別の電力伝送設定への切り替えを、認識し、典型的には完全に制御し、それによって、予測されない電圧不足または過電圧状態が生じることを防止するように、電力送信機および電力受信機が相互作用することを可能にする。

このアプローチは、電力伝送設定の変更を制御し、調整するために、電力送信機と電力受信機が情報を交換することに基づいている。メッセージ交換は、特に、電力受信機が電力送信機のための電力伝送設定の変更を制御することを可能にすることができ、これは、結果として電力受信機に許容できない影響をもたらす変化なしに確実に進行することができる（例えば、電力受信機が影響を補償することを可能にすることができる）。

したがって、例において、電力送信機101は、送信機コイル103を含む出力回路に対する駆動信号の（実質的に）一定の電圧振幅と、電力伝送信号/駆動信号の最大電力制限との異なる組み合わせを各々が表すことができる複数の電力伝送設定のセットから選択された電力伝送設定で動作するように電力送信機101を制御するように構成された第1設定コントローラ309を有する。電力送信機101は、1セットの電力伝送設定のうちの1つまたは複数の電力伝送設定のための駆動信号の電圧振幅を示すデータを含む電力設定メッセージを電力受信機105に送信するようにさらに構成される。

電力設定メッセージは、具体的には、電力送信機101が潜在的に切り替えることができる1つまたは複数の候補電力伝送設定のための電力伝送設定の電圧振幅を記述するデータを含むことができる。多くの実施形態では、電力設定メッセージは、特に、電力送信機101が動作し得る電力伝送設定の所与の（例えば、予め定められた、または以前に通信された）シーケンスにおいて、次に高い、および/または次に低い電力伝送設定のための電圧振幅情報を提供し得る。例えば、電力伝送設定は、最大電力制限の順（及び、いくつかの電力伝送設定が同じ最大電力制限を有する場合には電圧振幅の順に）に順序付けられてもよく、電力設定メッセージは、このシーケンスに従って、次のより高い及びより低い電力伝送設定の値を示すことができる。それに応じて、電力設定メッセージは、直ぐ上の最大電力制限と直ぐ下の最大電力制限のための電圧振幅を提供することができる。

電圧指標は、絶対値として、または、例えば現在の電力伝送設定の電圧振幅に対する相対値として、与えられることができる。

このアプローチにおいて、電力受信機105は、それに応じて、電力送信機が切り替えることができる電力伝送設定の情報を提供されることができる。

電力受信機105の第2受信機605は、電力設定メッセージを受信し、それに応じて、電力伝送設定の潜在的変更およびその結果としての電圧振幅の変化を電力受信機105に知らせることができる。したがって、電力受信機は、結果として生じる電力伝送設定の変更の結果を評価することを可能にする情報を有する。

さらに、電力受信機105は、電力設定メッセージによって示される電力伝送設定（の1つ）に電力送信機を切り替えるための電力伝送設定選好を検出するように構成された第2設定コントローラ609を有する。

電力伝送設定を変更する要望/要求/選好は、任意の適切な方法で、任意の適切なアルゴリズム/基準を使用して検出されることができる。このアプローチは、いかなる特定のアプローチまたは要件にも依存せず、または実際に、どの機能によって、または実際に、どのデバイスまたは装置によって、好みが決定されるかにも依存しない。したがって、このアプローチは、第2設定コントローラ609が、電力伝送設定を変更するための選好が存在することを検出することに基づくが、この選好がどこで、何故またはどのように発生するかには依存しない。

多くの実施形態において、選好は、電力受信機105において、具体的には第2設定コントローラ609によって決定されてもよい。例えば、第2設定コントローラ609は、電力伝送が現在の電力伝送設定の最大電力制限近くで動作しており、電力の増加に対する要求があること、したがって、より高い最大電力制限を有する電力伝送設定に切り替える選好があることを判断することができる。

いくつかの実施形態では、異なる電力伝送設定に切り替える選好は、例えば、電力送信機によって決定されてもよく、第2設定コントローラ609は、例えば、電力伝送信号の特性に応じて、または電力送信機からの通信に応じて、この選好を検出することができる。例えば、電力送信機は、電力送信機がそのような切り替えが望ましいと判断したときに、電力伝送設定変更のための要求を電力受信機に送信してもよい。実際、多くの実施形態では、電力送信機は、電力伝送設定を変更する選好があると電力送信機が判断したことに応じて電力設定メッセージを送信するように構成されてもよく、したがって、電力設定メッセージ自体が電力伝送設定変更要求メッセージであってもよい。

第2送信機607は、電力伝送設定変更選好の検出に応じて、電力伝送設定変更要求メッセージを電力送信機に送信するように構成されてもよい。多くの実施形態では、この送信は、基準を満たす対応する電力伝送設定のための電圧振幅に関して特に条件付きであるなど、条件付きであってもよい。

例えば、第2設定コントローラ609は、所与の候補電力伝送設定に電力伝送設定を変更する要望があることを検出することに応じて、その候補電力伝送設定への変更が、切り替えの結果として電力受信機において発生する許容できない電圧不足または過電圧状態をもたらすかどうかを評価することができる。単純な例として、第2設定コントローラ609は単に、現在の電力伝送設定の電圧振幅と候補電力伝送設定の電圧振幅との間の比が、（特定の状況において）特定の電力受信機に許容可能であると考えられる閾値を超えるかどうかを判定することができる。その場合、第2送信機607は電力伝送設定変更要求メッセージを電力送信機に送信することに進むことができ、そうでない場合、電力伝送設定変更要求メッセージは送信されない。

他の実施形態では、第2送信機607は、電力伝送設定変更選好が検出された場合には、電力伝送設定変更要求メッセージを電力送信機101に常に送信するように構成されてもよい。そのような実施形態では、電力受信機105は、要求された電力伝送設定の電圧振幅に応じて、典型的には要求された電力伝送設定の電圧振幅と現在の電力伝送設定の電圧振幅との間の関係に応じて、電力受信機105の動作または設定を適応させるように構成され得る。

例えば、電圧振幅の変化が十分に小さい場合、電圧不足または過電圧状態が問題となることはなく、したがって、動作または設定の変更は必要とされないであろう。しかし、電圧振幅の変化が十分に大きい場合、これは、許容できない過渡性能を引き起こし、例えば、電力制御ループが電力レベル等を適応できるまで過渡的な過電圧をもたらす可能性がある。このような場合、電力伝送設定変更に備えて、電力受信機105の動作は、第2設定コントローラ609によって適応されることができる。例えば、入力回路は、過電圧状態に影響されやすい敏感な回路から絶縁されてもよい。具体的には、多くの実施形態では、負荷603を切り離すことができる。

第1受信機305は、電力受信機105から電力伝送設定変更要求メッセージを受信することができ、これを受信することに応じて、第1設定コントローラ309は、電力送信機101を新しい候補電力伝送設定に切り替えることに進むことができる。いくつかの実施形態では、電力伝送設定変更要求メッセージは、例えば、電力送信機101がより高いまたはより低い最大電力制限に切り替えるように要求されているかどうかを示すなど、電力伝送設定を示すことができる。他の実施形態では、これは、例えば、1つの候補電力伝送設定のみが存在することによって、暗黙的であってもよい。

システムにおいて、電力伝送設定の変更は、したがって、電力送信機101によって排他的に実行されるのではなく、電力送信機と電力受信機との間で協働して実行される。電力受信機は、電力伝送設定の変更により考えられる影響を通知されるだけでなく、電力伝送設定に変更があるかどうかを制御する。したがって、電力伝送設定の変更は、原則として、電力送信機または電力受信機によって開始され得るが、このアプローチは、電力受信機が電力伝送設定の変更が進行するかどうかを制御することを可能にする。

このアプローチは、それに応じて、異なる電圧および最大電力制限を有するさまざまな異なる電力伝送設定を採用することによって、広範囲の電力レベルを効果的にサポートできる柔軟なアプローチを可能にし得る。このアプローチは、例えば許容できない過電圧又は電圧不足状況のようなリスクなしに、このアプローチを広範囲の電力送信機及び電力受信機と共に使用することを可能にする。むしろ、電力伝送設定の所与の変更が、特定の電力受信機に受け入れられる態様でしか起こらないことを保証することができる。このアプローチは、従って、関係する特定の電力送信機及び電力受信機に動作を適合させることを可能にし得る。

このアプローチはまた、改善された後方互換性を提供し得、例えば、いくつかの電力受信機が異なる電力伝送設定をサポートしないシステムへの導入を可能にし得る。そのような電力受信機は、電力伝送設定変更要求メッセージを生成し、送信するための機能を備えておらず、従って、電力送信機は、それが有効であると考えられる場合であっても、電力伝送設定を切り替えないであろう。

いくつかの実施形態では、電力設定メッセージは、電圧指標が提供される電力伝送設定の最大電力レベルの指標を提供することもできる。例えば、電力設定メッセージは、専用データによって最大電力レベルを明示的に示すことができ、例えば、ワット単位の値を与えるか、または所定のレベルのセットのうちの1つを参照することができる。

しかし、多くの実施形態では、電力設定メッセージは、電力伝送設定の最大電力制限を定義するデータを含まなくてもよい。いくつかのそのような実施形態では、電力設定メッセージは、それ自体、最大電力レベルに関するいくつかの情報を（暗黙的に）示すことができる。例えば、上述したように、電力設定メッセージはそれ自体、実際に、より高い及び/又はより低い最大電力制限があるかどうかを示すことができる。いくつかの実施形態では、１セットの電力伝送設定の最大電力制限は、電力受信機によって予め決定され、知られている（または例えば、電力伝送初期化中に電力受信機に通信される）。この場合、電力受信機は、次のより高い電力伝送設定および次のより低い電力伝送設定に対する最大電力制限を知ることになり、したがって、電圧指標を提供することによって、電力設定メッセージは暗に、最大電力制限の指標も提供する。

多くの実施形態では、電力設定メッセージは、特に述べたように、最大電力制限が現在の電力伝送設定の最大電力制限に対して次に高い最大電力制限または次に低い最大電力制限の少なくとも1つである電力伝送設定の電圧振幅を提供することができ、または多くの実施形態において、有利には、現在の電力伝送構成の最大電力制限値に対して次に高い最大電力制限値および次に低い最大電力制限値のうち少なくとも1つの最大電力制限値を有する電力伝送設定の電圧振幅を提供することができる（したがって、電圧振幅は、次の高い電力伝送設定と次の低い電力伝送設定の両方に提供されることができる）。

したがって、多くの実施形態では、電力設定メッセージは、利用可能な次に低い電力制限および次に高い電力制限に対応する2つの電力伝送設定の情報を有することができる。これは、低い複雑さおよび通信帯域幅を維持しながら、電力レベルを柔軟に変更することができる効率的なシステムを提供することができる。例えば、新しいデータは、電力伝送設定の変更が発生した後に通信されるだけでよく、データは1つまたは2つの電力伝送設定のためにのみ必要とされる。特に、通信は、非常に少ないパラメータに限定され、電力送信機によってサポートされるすべての電力伝送設定についてデータを通信する必要はない。これは、電力送信機から電力受信機への通信はQiのような無線電力伝送システムにおいて非常に遅いので、実際にはかなりの利点である。

また、このアプローチにより、電圧のステップ変化がより小さなステップに制限される傾向がある。例えば、電力レベルの大きな変化は、より小さな過渡現象をもたらす複数のより小さなステップに分割される傾向がある。

この例では、電力送信機がそれに応じて、電力送信機によってサポートされる１セットの電力伝送設定から利用可能である次の高いまたは次の低い電圧設定を電力受信機に知らせる。次に、電力受信機は、利用可能なより低いまたはより高い設定への切り替えを要求することができる。電力受信機は、より高いまたはより低い電力を必要とするときに、設定をステップすることができる。これにより、電力送信機が予告なしに設定を変更（トラブルの原因になったり、電力受信機が破損したりする可能性がある）することを防ぐ。

多くの実施形態では、電圧振幅の指標は、有利には、候補電力伝送設定のための電圧振幅と現在の電力伝送設定のための電圧振幅との間の相対的な差として、特にそれらの間の比として、提供され得る。これは、通信される必要がある値の正規化を可能にし、それによって所与のビット数に対して、より正確な表現を可能にすることができるので、隣接する電力伝送設定のみが示される実施形態において特に有利であり得る。例えば、隣接する電力伝送設定間の電圧振幅の最大ステップが例えば2のファクタである場合、例えば10のファクタの電圧振幅範囲をカバーする電力伝送設定のセットにもかかわらず、比の指標は例えば1から2までの範囲のみをカバーする必要があるだけである。

可能な電力設定メッセージの例を図7に示す。この例では、電力設定メッセージは、電力送信機から電力受信機に送信される電力供給設定（Power Supply Configuration：PSC）データパケットと呼ばれる。この例では、PSCデータパケットは、それぞれが8 ビットの2つのフィールドで構成されている。第1のフィールドは、電圧ステップダウンデータ値を含み、第2のフィールドは電圧ステップアップデータ値を含み、第1のフィールドは電力送信機が次の低い電力伝送設定に切り替わった場合の駆動信号の電圧振幅の相対的変化を示し、第2のフィールドは、電力送信機が次の高い電力伝送設定に切り替わった場合の駆動信号の電圧振幅の相対的変化を示す。具体的な例として、これらの値は、以下のプロトコルに従って提供されることができる：

電圧ステップダウン:負荷電圧は、次に低い電力伝送設定をアクティブにすると、このファクタの1/64だけ減少する（64...255の範囲の値）。

電圧ステップアップ:負荷電圧は、次に高い電力伝送設定をアクティブにすると、この係数の1/64だけ増加する（64...255の範囲の値）。

いくつかの実施形態では、候補電力伝送設定のための電圧振幅を示すデータを含むデータフィールドの所定値を使用して、現在の電力伝送設定が最高のまたは最低の電力レベルの電力伝送設定であるという意味で、極端な電力伝送設定であることを示すことができる。

したがって、電力設定メッセージの電圧振幅データフィールドについての所定値を使用して、電力送信機によってサポートされる電力伝送設定のセットが、より高い最大電力制限を有する電力伝送設定を含まないことを電力受信機に示すことができる。同様に、電力設定メッセージの電圧振幅データフィールドのための（他の）所定の値は、電力送信機によってサポートされる電力伝送設定のセットがより低い最大電力制限を有する電力伝送設定を含まないことを電力受信機に示すために使用され得る。

例えば、図7のPSCの場合、フィールド内の0の値は次に高いまたは低い設定が利用可能でないことを示すことができる（すなわち、電圧ステップダウンフィールド内の0はより低い電力伝送設定がないことを示し、電圧ステップアップフィールド内の0は、より高い電力伝送設定がないことを示す）。

いくつかの実施形態では、電圧振幅を示すデータの所定値は、現在の電力伝送設定のための電圧振幅に対して、候補電力伝送設定のための電圧振幅に変化がないことを示す。例えば、図7のPSCメッセージの場合、64の値は電圧振幅が変化しないことを示すことができる（しかし、最大電力制限は変化する場合がある）。

電力伝送設定変更要求メッセージは、任意の適切なフォーマットであってもよく、または任意の適切なプロトコルを使用してもよいことも理解されよう。一例を図8に示す。この例では、電力伝送設定変更要求メッセージは、電力受信機から電力送信機に送信される、Specific ReQuest/ next configuration, SRQ/ncデータパケットと名付けられる。この例題では、SRQ/ncメッセージは、8ビットのデータフィールドで構成されるが、このデータフィールドの1つのデータビットb ₀のみが使用される。このデータビットは、要求の方向、すなわち、要求が最大電力制限の増加または減少を伴う電力伝送設定のためのものであるかどうかを示す。

多くの実施形態では、電力送信機は、電力伝送設定変更要求メッセージにさらに応答することができ、具体的には応答においてこの要求に肯定応答することができる。応答メッセージは、具体的には電力伝送設定の変更のタイミングを示すことができる。応答メッセージは特に、変更の時間を示してもよく、応答メッセージのタイミング自体が、電力伝送設定の変更のタイミングの指示であってもよい。例えば、電力送信機は、応答メッセージの送信後の所定の時間において、電力伝送設定の変更に進むことができる。

具体例として、応答メッセージは、以下の例のうちの1つであり得る:

ACK:要求された新しい電力伝送設定はSRQ/enデータパケットを確認した後TBD ms以内にアクティブになる 。

NAK:電力送信機は要求を拒否し、現在の電力伝送設定を使用し続ける（例えば、切り替えが現在の動作点での電源の能力を超えることになるため）。

いくつかの実施形態では、電力送信機が電力伝送設定の潜在的変更を開始することができる。

例えば、第1設定コントローラ309は、電力伝送の動作特性が基準を満たすことの検出に応じて、特に、電力送信機の現在の電力レベルが閾値を超えることの検出に応答して、電力設定メッセージを送信するように構成されてもよく、閾値は、現在の電力伝送設定の最大電力制限に依存する。

例えば、第1設定コントローラ309は、駆動信号の電力レベルを継続的に監視し、現在の電力伝送設定のための最大電力制限と比較することができる。駆動信号の（例えば、ローパスフィルタリングされた）電力レベルが例えば、最大電力制限の90%を超える場合、第1設定コントローラ309は、より高い最大電力制限を有する電力伝送設定に切り替えることが適切である可能性が高いと考えることができ、したがって、電力設定メッセージを送信することに進むことができる。

別の例として、第1設定コントローラ309は、駆動信号の周波数を監視することができ、これが、送信機コイル103を含む共振回路の所与の共振周波数から過度に逸脱した場合（現在の電圧振幅に対する電力伝送信号の電力を低減するために駆動信号が公称動作点から大幅に離調されていることを示す）、電力送信機は電力設定メッセージを送信するように進むことができる。

この場合、電力設定メッセージの送信は、それに応じて、候補電力伝送設定のための電圧振幅に関する情報を提供するだけでなく、電力伝送設定の変更が電力送信機によって望まれる/要求されることを示す指標も提供する。例えば、上記の2つの例では、電力設定メッセージがより高い最大電力制限の電力伝送設定に切り替えることを望むことと、より低い最大電力制限の電力伝送設定に切り替えることを望むこととをそれぞれ示し得る。いくつかのそのような実施形態では、電力設定メッセージは、より高い大電力制限への切り替えが所望されるのか、またはより低い最大電力制限への切り替えが所望されるかの指示をさらに含むことができる。

いくつかの実施形態では、電力受信機が電力伝送設定の変更を開始することができる。例えば、電力送信機について説明したアプローチと同様に、第2設定コントローラ609が現在抽出されている電力レベルを決定し、現在の電力伝送設定の最大電力制限を反映する閾値と比較することができる。代替または追加として、電力伝送信号の周波数を測定し、これが公称値から大きく外れすぎているかどうかを検出することができる。

そのような動作特性の検出は、電力伝送設定変更選好の検出であってもよく、それに応じて、電力受信機は、電力構成情報要求メッセージを電力送信機に送信することができる。このメッセージは、いくつかの実施形態では電力送信機が電力設定メッセージを送信するための要求であり得、したがって、電力送信機は、電力設定メッセージを送信し得、それによって、電力伝送設定を変更する可能性の情報、ならびに電圧振幅の関連する結果を電力受信機に提供する。

電力伝送設定の変更を開始する電力受信機の可能なメッセージ交換の特定の例を図9に示し、電力伝送設定の変更を開始する電力受信機の可能なメッセージ交換を図10に示す。これらの例には、次のメッセージが含まれる:

CE：（電力）制御誤差（（Power）Control Error）:電力受信機により、その電力および電圧レベルを適切な目標点に制御するために使用される。

RP/0：受信電力パケット（Received Power Packet）: 電力送信機が受信する電力量について電力送信機に通知するために電力受信機によって使用される。

ACK：承認（Acknowledgement）: 要求を受け入れることを示すために電力送信機によって使用される。

NEGO：ネゴシエーション（Negotiation）要求：ネゴシエーションシーケンスを開始するために電力受信機によって使用される。

GRQ/psc：一般要求／電力供給設定（General ReQuest/ power supply configuration）：PSCメッセージを送信するように電力送信機に要求するために電力受信機によって使用される。

PSC：電力供給設定（Power Supply Configuration）： 次に高い電力設定および次に低い電力設定のパラメータを通信するために、電力送信機によって使用される。

SRQ/nc：特定要求/次の設定（Specific ReQuest/ next configuration）：次に高いまたは次に低い設定を要求するために電力受信機によって使用される。

SRQ/en：特定要求/終了ネゴシエーション（Specific ReQuest/ end negotiation）：ネゴシエーションシーケンスを終了し、ネゴシエートされた設定がTBDミリ秒以内にアクティブになるべきであることを示すために、電力受信機によって使用される。

いくつかの実施形態では、電力受信機は、前述のように、電力伝送設定の切り替えに関連する電圧振幅の変化が許容できない過電圧または電圧不足状態を引き起こすかどうかを判断し、引き起こさない場合にのみ、電力伝送設定変更要求メッセージの送信に進むことができる。

いくつかの実施形態では、動作に変化がなかったとしても結果として生じる電圧変化が許容できるように、電力伝送設定の切り替えに先立って、電力受信機の動作を補償するように構成されることができる。

例えば、電力伝送設定の変更に先立って、第2設定コントローラ609は、電力伝送動作を変更して、その後の電力伝送設定の変更で生じるのであろう電圧の変化とは逆方向に誘起電圧を変更するように構成されることができる。

例えば、電力伝送設定の変更が生じた場合に、駆動信号の電圧振幅を増加させ、したがって受信機コイル107内に誘起される過渡電圧の増加をもたらすような変更に対しては、第2設定コントローラ609は、変更に先立って、受信機コイル107上の誘導電圧を減少させるように進行することができる。その後、変更が行われたときに、受信機コイル107にわたる電圧は増加する可能性があるが、以前の電圧低下のために、この増加は許容範囲であり、例えば、損傷を生じさせる過電圧状態をもたらさないだろう。

一部の実施形態では、第2設定コントローラ609は、電力伝送設定の切り替えの前に負荷インピーダンスを変更するように構成されてもよく、具体的には、この負荷インピーダンスの変更は誘導電圧の変更と一緒に行われてもよい。

例えば、電力伝送は、現在の電力伝送設定の最大電力制限に近い電力伝送信号の負荷で進行中である場合がある。したがって、次に高い最大電力制限に切り替えることが好ましい場合があり、これは、第2設定コントローラ609によって（例えば電力設定メッセージを受信することに基づいて、またはそれ自身が電力伝送特性を評価することに基づいて）検出され得る。それに応じて、電力伝送設定変更要求メッセージを電力送信機に送信し、同時に、インピーダンス/抵抗を減少させ、その結果、より低い電圧およびより高い電流が同じ電力レベルを提供するが、より低い電圧を提供することができる。電力伝送設定の変更後、新しい条件に適合するように、インピーダンスを再び変更してもよい。

具体例として、電力送信機が10 W(5 V,2 A） 設定で動作していて、電力受信機が動作点を8 V, 1 Aに制御している場合について、前述の状況を考慮することができる。電力送信機が12 W（12V，1A）のような次の高い設定に切り替わると、電力受信機は最初に12/5*8 = 19.5V, 2.4Aの電圧を見ることになり、この設定での電力送信機の能力をはるかに超えている。そのため、過電力状態が発生し、電力伝送が破綻する可能性がある。この状態が発生しないようにするためには、電力受信機が、切り替えを行うに、その電力レベルを例えば4V, 0.5Aに戻すように制御しなければならない。後者の場合、切り替えの後、電力受信機は、12*/5*4=9.6V, 1.2A（すなわち、損失がないと仮定して11.5W）で動作する。

低い電力の設定に切り替える場合の同様の例としては、電力送信機が12V, 1Aの設定で動作し、電力受信機がわずか4W（例えば、5V, 0.8A）しか要しない場合がある。その場合、システムは、電力送信機で次に低い電力設定（例:5V, 1.5A）に切り替えることができる。電力受信機が準備をしないでこの切り替えを行うと、切り替え後に5/12*5 = 2.1 Vの電圧が発生し、低すぎて動作が維持できなくなる（電圧不足）ため、電力伝送も破綻することになる。しかしながら、これは、切り替えの準備において誘導電圧を増加させることによって対処することができる。

先の例は、任意の所与の電力伝送設定に対して、ドライバから出力回路に供給される駆動信号の電圧振幅が一定である実施形態に焦点を当ててきた。しかしながら、このアプローチは、電力送信機が所与の電力伝送設定で動作している間、電圧振幅が一定でない実施形態にも適していてもよい。

例えば、いくつかの実施形態では、電力送信機は、各電力伝送設定に対して所与の電圧振幅範囲内で動作するように構成されてもよい。例えば、各電力伝送設定に対して、所与の最大電圧振幅が存在し得るので、各電力伝送設定は、駆動信号に対する最大電力制限と最大電圧振幅（制限）との異なる組み合わせに関連付けられ得る。

このような場合、電力設定メッセージによって通信される電圧振幅指標は、対応する候補電力伝送設定に対する最大電圧振幅（制限）を示すことができる。従って、電力受信機は、現在の電力伝送設定から候補電力伝送設定に切り換えるときに発生し得る最大電圧過渡現象又はステップを決定するように構成されることができる。例えば、新しい電力伝送設定に切り換える場合、電力送信機は、常に、最大電圧振幅で始動することができ、（例えば、現在誘起されている電圧を、電圧送信機が現在の電力伝送設定に切り替えられた直後の電圧と比較することによって）現在の電圧振幅を追跡し続ける電力受信機は、新しい電力伝送設定に切り替えた直後の誘導電圧振幅を決定することができる。

同様に、所与の電力伝送設定の電圧振幅は、最小限度を有することができ、電力設定メッセージは、追加的にまたは代替的に、候補電力伝送設定の最小電圧振幅制限を示すことができる。従って、これにより、電力受信機は、電力伝送設定の変更直後に経験されるのであろう最低誘導電圧を決定することができる。

いくつかの実施形態では、電力設定メッセージにおいて示される電圧振幅は、最大および/または最小電圧振幅制限でなくてもよく、例えば、公称または初期電圧振幅であってもよい。例えば、電力伝送設定を切り替える場合、電力送信機は、駆動信号に対して所与の電圧振幅で、新しい電力伝送設定を開始するように構成されてもよく、この初期電圧振幅は、電力設定メッセージにおいて、電力受信機に送信されてもよい。したがって、電力受信機は、例えば、現在の電圧振幅に関連して、または現在の電力伝送設定の初期電圧振幅に関連して、候補電力伝送設定の初期電圧振幅を考慮することによって、電力伝送設定の切り替え直後の誘導電圧を決定することができる。切り替えの後、電圧振幅は、続いて、電力送信機によって変更されるかもしれないが、これは通常非常にゆっくりであるため、電力受信機によって過渡現象またはステップは経験されないであろう。

電圧振幅は、例えば、現在の電力伝送設定の初期電圧振幅に対する相対値として、電力設定メッセージ内において示されてもよい。いくつかの実施形態では、候補電力伝送設定の電圧振幅は、現在の電圧振幅に対する相対的指標として提供されてもよい。例えば、候補電力伝送設定の初期電圧振幅と現在の電圧振幅との比を電力設定メッセージに含めることができる。これは、電力伝送設定を切り替えるときの電圧ステップを電力受信機が決定するのを容易にすることができ（例えば、電圧振幅の変動を追跡する必要がなく）、電圧振幅の変動が非常に遅いため、典型的には実現可能である。

可変の電圧振幅を有するアプローチは特に、電力伝送信号の電力レベルが、駆動信号の電圧振幅を変化させることによって（少なくとも部分的に）制御される実装を可能にするか、またはサポートすることができる。例えば、それは、電力受信機からの電力制御誤差メッセージに基づいて駆動信号の電圧振幅が適合されるアプローチを可能にし得る。

明確にするための上記の説明は、異なる機能回路、ユニットおよびプロセッサを参照して本発明の実施形態を説明したことが理解されるであろう。しかしながら、本発明から逸脱することなく、異なる機能回路、ユニットまたはプロセッサ間での機能の任意の適切な分散を使用できることは明らかであろう。例えば、別個のプロセッサまたはコントローラによって実行されることが示されている機能が同じプロセッサまたはコントローラによって実行されてもよい。したがって、特定の機能ユニットまたは回路への言及は、厳密な論理的または物理的構造または編成を示すのではなく、説明された機能を提供するための適切な手段への言及としてのみ見なされるべきである。

本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの任意の組合せを含む任意の適切な形態で実施することができる。本発明は、任意選択で、1つまたは複数のデータプロセッサおよび/またはデジタル信号プロセッサ上で実行されるコンピュータソフトウェアとして少なくとも部分的に実装され得る。本発明の実施形態の要素およびコンポーネントは、任意の適切な方法で物理的、機能的および論理的に実装され得る。実際、機能は、単一のユニットで、複数のユニットで、または他の機能ユニットの一部として実装されてもよい。したがって、本発明は、単一のユニットで実施されてもよく、または異なるユニット、回路およびプロセッサの間で物理的および機能的に分散されてもよい。

本発明はいくつかの実施形態に関連して説明されてきたが、本明細書に記載された特定の形態に限定されることは意図されていない。むしろ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。さらに、或る特徴が特定の実施形態に関連して説明されるように見えるかもしれないが、当業者は説明された実施形態の様々な特徴が本発明に従って組み合わされ得ることを認識するであろう。請求項において、「有する(comprising)」という用語は、他の要素又はステップの存在を排除するものではない。

好ましい値への言及は、それが異物検出初期化設定において決定された値であることを超えるいかなる限定も意味しないこと、すなわち、それは、適応プロセスにおいて決定されることが好ましいことが理解されるであろう。好ましい値への参照は、例えば第1の値への参照に置き換えることができる。

さらに、個別に列挙されているが、複数の手段、素子、回路または方法ステップが、例えば単一の回路、ユニットまたはプロセッサによって実装され得る。さらに、個々の特徴が異なる請求項に含まれている場合があるが、これらは場合によっては有利に組み合わされてもよく、異なる請求項に含まれることは特徴の組み合わせが実現可能ではない及び/又は有利ではないことを意味しない。また、或る特徴を請求項の1つのカテゴリに含めることは、このカテゴリへの限定を意味するものではなく、むしろ、その特徴が必要に応じて他の請求項カテゴリに等しく適用可能であることを示す。さらに、請求項における特徴の順序は、当該特徴が動作しなければならない特定の順序を意味するものではなく、特に、方法の請求項における個々のステップの順序は、当該ステップがこの順序で実行されなければならないことを意味するものではない。むしろ、ステップは任意の適切な順序で実行されることができる。さらに、単数への言及は複数を除外しない。従って、「a」、「an」、「第1」、「第2」等の参照も、複数を排除するものではない。請求項中の参照符号は、単に明確な例として提供されているにすぎず、請求項の範囲を何らかの態様で限定するものと解釈してはならない。

Claims (16)

1. 電磁電力伝送信号を介して電力受信機に電力を無線で供給する電力送信機であって、
   出力回路に印加される駆動信号に応じて前記電磁電力伝送信号を生成するための送信機コイルを有する前記出力回路と、
   前記駆動信号を生成するためのドライバと、
   1セットの電力伝送設定の間で切り替えるための設定コントローラであって、前記1セットの電力伝送設定が、前記駆動信号の最大電力制限および電圧振幅の異なる組み合わせを有する、設定コントローラと、
   前記電力受信機に電力設定メッセージを送信するための送信機であって、前記電力設定メッセージが、前記１セットの電力伝送設定のうちの第1電力伝送設定の電圧振幅を示すデータを有する、送信機と、
   前記電力受信機からの電力伝送設定変更要求メッセージを受信するための受信機であって、前記電力伝送設定変更要求メッセージが、前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替える要求を有する、受信機と、を有し、
   前記設定コントローラは、前記電力伝送設定変更要求メッセージに応じて前記第1電力伝送設定に前記電力送信機を切り替えるように構成される、電力送信機。
2. 前記データが、前記第1電力伝送設定の電圧振幅と現在の電力伝送設定の電圧振幅との間の相対的な差分を示す、請求項１に記載の電力送信機。
3. 前記データが、前記第1電力伝送設定の電圧振幅と現在の電力伝送設定の電圧振幅との間の比を示す、請求項２に記載の電力送信機。
4. 前記第1電力伝送設定が、前記１セットの電力伝送設定のうち、現在の電力伝送設定の最大電力制限に対して、次に高い最大電力制限および次に低い最大電力制限のうちの少なくとも一方である最大電力制限を有する電力伝送設定である、請求項１から３のいずれか一項に記載の電力送信機。
5. 前記電力設定メッセージが、前記1セットの電力伝送設定のうちの第2電力伝送設定の電圧振幅を示すデータを有し、前記第1電力伝送設定が、前記１セットの電力伝送設定のうち、現在の電力伝送設定の最大電力制限に対して次に高い最大電力制限である最大電力制限を有する電力伝送設定であり、前記第２電力伝送設定が、前記１セットの電力伝送設定のうち、現在の電力伝送設定の最大電力制限に対して次に低い最大電力制限である最大電力制限を有する電力伝送設定である、請求項１から４のいずれか一項に記載の電力送信機。
6. 前記電力設定メッセージが、前記電圧振幅を示す前記データを含むためのデータフィールドを有し、当該データフィールドの所定の値が、現在の電力伝送設定の最大電力制限よりも高い最大電力制限を持つ電力伝送設定を前記1セットの電力伝送設定が有さないことを示す、請求項１から５のいずれか一項に記載の電力送信機。
7. 前記設定コントローラが、電力伝送の動作特性が基準を満たすことの検出に応じて前記電力設定メッセージを送信するように構成される、請求項１から６のいずれか一項に記載の電力送信機。
8. 前記設定コントローラが、前記電力送信機の現在の電力レベルが閾値を超えることの検出に応じて前記電力設定メッセージを送信するように構成され、前記閾値が、現在の電力伝送設定の最大電力制限に依存する、請求項１から７のいずれか一項に記載の電力送信機。
9. 前記設定コントローラが、前記電力受信機から電力設定情報要求メッセージの受信することに応じて前記電力設定メッセージを送信するように構成される、請求項１から８のいずれか一項に記載の電力送信機。
10. 前記設定コントローラが、前記電力受信機に肯定応答メッセージを送信した後、前記第1電力伝送設定に前記電力送信機を切り替えるように構成され、前記肯定応答メッセージが、前記電力受信機から受信された要求メッセージに肯定応答する、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の電力送信機。
11. 電磁電力伝送信号を介して電力送信機から無線で電力を受信する電力受信機であって、
    前記電磁電力伝送信号から電力を抽出するように構成された電力受信機コイルを有する入力回路と、
    前記電力送信機から電力設定メッセ―ジを受信するための受信機であって、前記電力設定メッセージが、1セットの電力伝送設定のうちの少なくとも第1電力伝送設定のための駆動信号の電圧振幅を示すデータを有し、前記1セットの電力伝送設定が、最大電力制限および電圧振幅の異なる組み合わせを有し、前記駆動信号が、出力回路に印加される当該駆動信号に応じて前記電磁電力伝送信号を生成するための送信機コイルを有する前記電力送信機の前記出力回路のためのものである、受信機と、
    前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替える電力伝送設定変更選好を検出するように構成される設定コントローラと、
    前記電力伝送設定変更選好の検出に応じて前記電力送信機に電力伝送設定変更要求メッセ―ジを送信するための送信機であって、前記電力伝送設定変更要求メッセージが、前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替える要求を有する、送信機と、
    を有する電力受信機。
12. 前記設定コントローラが、電力伝送設定を前記第1電力伝送設定に変更する前に、前記電力受信機コイルに誘起される電圧を変化させるように電力伝送を制御するように構成される、請求項１１に記載の電力受信機。
13. 前記設定コントローラが、電力伝送設定を前記第1電力伝送設定に変更する前に、前記電力受信機コイルの負荷インピーダンスを変化させるように構成される、請求項１１または１２に記載の電力受信機。
14. 電磁電力伝送信号を介して電力受信機に無線で電力を供給する電力送信機の動作方法であって、
    出力回路に印加される駆動信号に応じて前記出力回路の送信機コイルが前記電磁電力伝送信号を生成するステップと、
    前記駆動信号を生成するステップと、
    1セットの電力伝送設定の間で切り替えるステップであって、前記1セットの電力伝送設定が、前記駆動信号の最大電力制限および電圧振幅の異なる組み合わせを有する、ステップと、
    前記電力受信機に電力設定メッセージを送信するステップであって、前記電力設定メッセージが、前記１セットの電力伝送設定のうちの第１電力伝送設定の電圧振幅を示すデータを有する、ステップと、
    前記電力受信機から電力伝送設定変更要求メッセージを受信するステップであって、前記電力伝送設定変更要求メッセージが、前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替える要求を有する、ステップと、
    を有し、
    前記1セットの電力伝送設定の間での切り替えが、前記電力伝送設定変更要求メッセージに応じて、前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替える、方法。
15. 電磁電力伝送信号を介して電力送信機から電力を無線で受信する電力受信機の動作方法であって、
    電力受信機コイルが前記電磁電力伝送信号から電力を抽出するステップと、
    前記電力送信機から電力設定メッセージを受信するステップであって、前記電力設定メッセージは、1セットの電力伝送設定のうち少なくとも第1電力伝送設定に対する駆動信号の電圧振幅を示すデータを有し、前記1セットの電力伝送設定は、最大電力制限と電圧振幅の異なる組み合わせを有し、前記駆動信号は、出力回路に印加される当該駆動信号に応じて前記電磁電力伝送信号を生成するための送信機コイルを有する前記電力送信機の前記出力回路のためのものである、ステップと、
    前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替える電力伝送設定変更選好を検出するステップと、
    前記電力伝送設定変更選好の検出に応じて、電力伝送設定変更要求メッセージを前記電力送信機に送信するステップであって、前記電力伝送設定変更要求メッセージが、前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替える要求を有する、ステップと、を有する方法。
16. 電磁電力伝送信号を介して電力送信機から電力受信機に無線で電力を供給するための無線電力伝送システムであって、
    前記電力送信機は、
    出力回路に印加される駆動信号に応じて前記電磁電力伝送信号を生成するための送信機コイルを有する前記出力回路と、
    前記駆動信号を生成するドライバと、
    1セットの電力伝送設定を切り替える設定コントローラであって、前記1セットの電力伝送設定は、前記駆動信号の最大電力制限と電圧振幅の異なる組み合わせを有する、設定コントローラと、
    前記電力受信機に電力設定メッセージを送信する送信機であって、前記電力設定メッセージは、前記１セットの電力伝送設定のうちの第1電力伝送設定の電圧振幅を示すデータを含む、送信機と、
    前記電力受信機から電力伝送設定変更要求メッセージを受信する受信機と、
    を有し、前記設定コントローラは、前記電力伝送設定変更要求メッセージに応じて、前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替えるように構成され、
    前記電力受信機は、
    前記電磁電力伝送信号から電力を抽出するように構成された電力受信機コイルを有する入力回路と、
    前記電力送信機から前記電力設定メッセージを受信する受信機と、
    前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替える電力伝送設定変更選好を検出するように構成された設定コントローラと、
    前記電力伝送設定変更選好の検出に応じて、前記電力送信機に前記電力伝送設定変更要求メッセージを送信する送信機であって、前記電力伝送設定変更要求メッセージは、前記電力送信機を前記第1電力伝送設定に切り替えることを要求するメッセージを有する、送信機と、
    を有する、システム。

Images