TW202341610A - 無線電力轉移 - Google Patents

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TW202341610A
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安東尼爾斯 亞德瑞安 瑪莉亞 史戴林
阿列克謝 阿葛弗諾弗
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荷蘭商皇家飛利浦有限公司
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Abstract

電力傳輸器(101)經由一感應式電力轉移信號將電力提供至一電力接收器(105),該感應式電力轉移信號亦由該電力接收器(105)使用以用於藉由負載調變而通訊。電力接收器(105)包含經配置以根據一第一或第二通訊模式傳輸符號之傳輸器(509),其中該第一模式藉由來自一組序列之一碼片序列來調變資料符號,而該第二通訊模式則否。電力接收器(105)可使用來自該組之一碼片序列來傳輸請求一電力轉移信號變化的資料符號。偵測器(515)可偵測該變化是否發生,且若有發生,則選擇器(513)選擇該第一通訊模式,否則其選擇該第二通訊模式。該方法可允許選擇一適當通訊模式而不需要從該電力傳輸器傳輸資料。該方法可提供改善的回溯相容性。

Description

無線電力轉移
本發明係關於無線電力轉移,且具體而言而非排他地,係關於系統的電力轉移,諸如Qi無線電力轉移規格。
現今大多數的電產品需要專用電接觸件,以從外部電源供電。然而,此往往係不切實際的並要求使用者實體地插入連接器或以其他方式建立實體電接觸。一般而言,電力需求亦顯著地不同,且目前大多數裝置具備其自己的專用電源,導致一般使用者具有大數目的不同電力供應器,其中各電力供應器專用於特定裝置。雖然,內部電池組的使用可在使用期間避免至電源之有線連接的要求,由於電池組會需要再充電(或更換),此僅提供部分解決方案。電池組的使用亦可實質增加裝置的重量及潛在成本及大小。
為提供經顯著改善的使用者體驗,已建議使用無線電力供應器,其中電力係從電力傳輸器裝置中的傳輸器線圈感應地轉移至個別裝置中的接收器線圈。
經由磁感應的電力傳輸係已為人熟知的概念,大部分施用在具有在一次傳輸器電感器/線圈與二次接收器線圈之間之緊密耦合的變壓器中。藉由分開二個裝置之間的一次傳輸器線圈及二次接收器線圈,基於鬆耦合變壓器之原理,其等之間的無線電力轉移變得可能。
此一配置允許無線電力轉移至裝置,而不需要任何導線或進行實體電連接。實際上,可簡單地允許裝置放置成相鄰於傳輸器線圈或在該傳輸器線圈的頂部上以再充電或外部供電。例如,電力傳輸器裝置可配置有裝置可簡單地放置於其上以供電的水平表面。
此外,此類無線電力轉移配置可有利地設計使得電力傳輸器裝置可搭配各種電力接收器裝置使用。具體而言,已定義稱為Qi規格的一種無線電力轉移方法,且目前正進一步發展。此方法允許符合Qi規格的電力傳輸器裝置搭配亦符合Qi規格的電力接收器裝置使用,而不需要其等必需來自相同製造商或必需專用於彼此。Qi標準進一步包括允許調適於特定電力接收器裝置之操作(例如,取決於特定電力消耗)的一些功能。
Qi規格係由無線充電聯盟(Wireless Power Consortium)開發,而更多資訊可在,例如,其網站上發現:http://www.wirelesspowerconsortium.com/index.html,其中具體而言可發現已定義規格的文獻。
為了支援有效率的無線電力轉移,無線電力轉移系統(諸如基於Q之系統)利用電力傳輸器與電力接收器之間的實質通訊。最初,Qi僅支援從電力接收器至電力傳輸器使用電力轉移信號之負載調變的通訊。因此,初始的Qi裝置僅支援從電力接收器至電力傳輸器之單向通訊。
然而,標準的發展已引入雙向通訊,且許多功能由電力接收器與電力傳輸器之間的通訊交換予以支援。在許多系統中,從電力傳輸器至電力接收器的通訊係藉由調變電力轉移信號而達成。
在一些系統中,已提議使用分開的及專用通訊功能,諸如藍牙或以NFC(近場通訊)為基礎的通訊。然而,雖然在許多情形中此類方法往往會提供有效率操作,然而亦與數個缺點相關聯,包括需要專用及複雜的通訊電路系統,且潛在地降低電力傳輸器確實與電力接收器通訊的確定性。再者,對於基於分開之通訊的更新型裝置,與基於Q之裝置的回溯相容性可能會有問題。
然而,使用電力轉移信號之負載調變將電力轉移至電力接收器的通訊亦往往具有一些相關聯的缺點。例如,負載調變往往會引入一些電雜訊,包括至裝置之信號的雜訊以及輻射電磁雜訊。負載調變會增加對其他裝置的電磁干擾,且經發現維持足夠或最佳電磁相容性具挑戰性。
亦已發現,實際上,負載調變會導致將非所欲寄生振盪引入至驅動信號及電力轉移信號。另一缺點係電力轉移信號之負載調變會導致聲雜訊。此雜訊可起因於由負載調變所造成的電磁場之變化對機械元件的影響,且具體而言,其會造成機械元件移動且振動而導致產生的潛在聲雜訊。
在一些情況下,負載調變通訊(如例如Qi規格之初始版本中所使用者)可能不具有完美的可靠性,且在一些情況下有可能發生一些位元錯誤。舉例而言,高位準的雜訊可能導致位元錯誤且/或可能需要增加的調變深度,其可能產生由負載調變所致之增加的電或聲雜訊。
儘管在某種程度上改為採用不同通訊方法係所欲的,但維持回溯相容性或減少現有設計及方法所需之改變的量係一主要挑戰,其通常使此成功的可能性充滿挑戰。
持續開發技術規格或標準帶來一特定問題,亦即:其可能導致在一系統中同時採行根據不同版本之標準的許多不同裝置。一般要求此類不同裝置必須能夠一起工作。舉例而言,Qi規格的開發已導致所採行之許多電力傳輸器及電力接收器依循不同版本之規格,而隨之要求的是所有這些裝置可彼此相互協作(interwork)。一個具有挑戰性的特定問題係關於通訊,其中所需的/所欲的是:不同版本之裝置可有效地並且可靠地通訊。實際上,甚至要求支援完全雙向通訊的後續裝置可以與經開發成僅支援單向通訊的傳統裝置有效地相互協作。此外,不僅要求其裝置可彼此相互協作,同時所欲的是較複雜的裝置可有效且可靠地調適操作,以較佳地選擇由互補裝置所支援的最佳操作及通訊。因此,當在兩個裝置之間初始化電力轉移時,裝置所面臨的挑戰係進行互動以基於裝置之特定能力來建立最佳相互協作。此調適係有挑戰性的,尤其是在裝置中之一者僅能夠單向通訊從而阻礙利用協商協定及演算法的情況中。
因此,改善之方法會係有利的,具體而言,允許增加靈活性、降低成本、降低複雜度、改善電力轉移操作、增加可靠性、降低通訊錯誤、改善回溯相容性(backwards compatibility)、改善電磁相容性、降低電及/或聲雜訊、改善通訊、改善回溯相容性、促進及/或改善不同裝置之不同能力及功能的調適、及/或改善效能之方法會係有利的。
因此,本發明尋求單獨或採用任何組合較佳地緩和、減輕、或消除上文提及之缺點的一或多者。
根據本發明的一態樣,提供一種用於經由一電磁電力轉移信號無線地接收來自一電力傳輸器之電力的電力接收器;該電力接收器包含:一輸入電路,其包含經配置以從該電力轉移信號提取電力的一接收器線圈;一傳輸器,其經配置以藉由負載調變該電力轉移信號來傳輸一組資料符號至該電力傳輸器,該資料序列之各資料符號係藉由對應於一第一組碼片序列之一碼片序列的調變負載值之一序列來調變,該第一組碼片序列之碼片序列係連結至不同的資料符號值,且該組資料符號包含針對該電力轉移信號之一給定變化的一請求;一偵測器,其經配置以監測該電力轉移信號,以偵測該電力轉移信號之該給定變化;一選擇器,其經配置以在若偵測到該給定變化則選擇一第一通訊模式作為一經選擇通訊模式,而在若未偵測到該給定變化則選擇一第二通訊模式作為該經選擇通訊模式,該第一通訊模式包含各資料符號係藉由對應於該第一組碼片序列之一碼片序列的調變負載值之一序列來調變,且該第二通訊模式不包含藉由對應於該第一組碼片序列之任何碼片序列的調變負載值之一序列來調變任何資料符號;且其中該傳輸器經配置以使用該經選擇通訊模式在一電力轉移階段期間將資料符號傳輸至該電力傳輸器。
在許多實施例中,本發明可允許改善之效能,且具體而言,在許多實施例中允許介於一電力接收器與一電力傳輸器之間改善的通訊。在許多實施例中,本發明可允許改善之電力轉移。
該方法可允許改善通訊,且在許多實施例中可允許改善不同參數與操作特性之間的權衡。該方法可例如允許高度可靠的通訊,而仍允許使用減少的調變深度。該方法可減少電雜訊及/或電磁干擾,且允許改善之電磁相容性。在許多情況中,可降低或防止聲雜訊。
在許多情形中,該方法可允許包括運算資源需求、資料偵測準確度、位元錯誤率、資料速率等之不同參數之間的改善權衡。
該方法可在許多系統中允許有利的回溯相容性,且可在許多實施例中允許促進其被採行至現有系統中。該方法可允許對不同裝置能力之改善的相互協作及調適。該方法可例如允許與傳統裝置之改善的相互協作,從而促進增強特徵之引入。
在許多情形中,該方法可允許改善的操作及調適,而不需要或依賴從電力傳輸器至電力接收器之資料通訊、或甚至依賴從電力傳輸器至電力接收器之通訊通道的存在。
該方法可例如允許相對容易地修改現有方法,諸如由Qi規格使用之方法。具體而言,該方法可允許在系統中之通訊的增強,諸如Qi規格系統,其包括根據Qi規格之基線電力曲線(Baseline Power Profile, BPP)而操作之裝置,其不包括任何電力傳輸器至電力接收器的通訊。
一碼片序列可係一調變負載值序列/模式。該等調變負載值中之各者可在碼片持續時間內恆定。不同資料符號之碼片序列具有不同的調變負載值序列/模式。
在許多實施例中,碼片序列之長度不低於15且不高於256個碼片。
該組資料符號可包含一或多個資料符號。該等資料符號在一些實施例中可係位元。該第一及/或第二通訊模式之選擇可考慮其他參數。例如,在偵測到該給定變化的情況中,該第一通訊模式可選自複數個可能的通訊模式。類似地,在未偵測到該給定變化的情況中,該第二通訊模式可選自不同複數個可能的通訊模式。自該等可能的通訊模式之選擇可係回應於該電力轉移信號之變化以外的其他參數。
在許多實施例中,該給定變化可係一預定變化。
根據本發明之一可選特徵,該第二通訊模式包含藉由對應於一第二組碼片序列之一碼片序列的調變負載值之一序列而調變的各資料符號。
在許多情形中,此可提供改善之效能及/或操作,且/或促進實施及/或採行。
根據本發明之一可選特徵,該第二組碼片序列之碼片序列係連結至不同的資料符號值,該第一組碼片序列之各碼片序列具有一第一長度,而該第二組碼片序列之各碼片序列具有不同於該第一長度之一第二長度。
在許多情形中,此可提供改善之效能及/或操作,且/或促進實施及/或採行。
該方法可允許對於合適的通訊模式及調變方法之有效的選擇及調適。
該第二長度可短於該第一長度且通常達不小於2、4、8、16、32或64倍。
根據本發明之一可選特徵,該給定變化係該電力轉移信號的一電力位準及該電力轉移信號的一頻率中之至少一者的一變化。
在許多情形中,此可提供改善之效能及/或操作。
根據本發明之一可選特徵,該組資料符號包含針對該電力轉移信號之至少一個電力位準改變請求。
在許多情形中,此可提供改善之效能及/或操作,且/或促進實施及/或採行。在許多實施方案中,其可減少實施基於碼片序列之通訊所需的複雜度及/或改變。其一般可進一步允許對於該給定變化是否存在之經促進的且/或更準確的判定。
根據本發明之一可選特徵,該組資料符號包含至少一個電力控制迴路錯誤訊息。
在許多情形中,此可提供改善之效能及/或操作,且/或促進實施及/或採行。可在許多實施例中,其可降低實施該方法所需的複雜度及/或改變。其一般可進一步允許對於該給定變化是否存在之經促進的且/或更準確的判定。
根據本發明之一可選特徵,該傳輸器經配置以使用該第二通訊模式來傳輸一另一組資料符號,該另一組資料符號請求該電力轉移信號之一不同變化,該不同變化係不同於該給定變化之一變化;且該偵測器經配置以取決於該電力轉移信號之一改變是否係與該不同變化的一更接近匹配,或者取決於該電力轉移信號之該改變是否係與該不同變化及該給定變化之一組合的一更接近匹配,而偵測該給定變化。
在許多情形中,此可提供改善之效能及/或操作,且/或促進實施及/或採行。該不同變化可具體而言係相對於該給定變化之一變化。
根據本發明之一可選特徵,該傳輸器經配置以在一電力轉移階段期間傳輸該組資料符號。
在許多情形及實施例中,此可提供改善之效能及/或操作。
根據本發明之一可選特徵,針對該電力轉移信號之該預期變化的該請求係針對電力轉移之結束的一請求;且該選擇器經配置以在若偵測到該電力轉移階段之結束則選擇該第一通訊模式以用於一後續電力轉移階段。
在許多情形中,此可提供改善之效能及/或操作,且/或促進實施及/或採行。其通常可提供一有效及/或容易的方法來偵測變化,同時一般而言利用現有的操作及訊息。
根據本發明之一可選特徵,該傳輸器經配置以回應於偵測來自該電力傳輸器之一偵測電力轉移信號而傳輸該組資料符號,且該預期變化係該偵測電力轉移信號之一變化。
在許多情形中,此可提供改善之效能及/或操作,且/或促進實施及/或採行。一偵測電力轉移信號可具體而言係一聲脈波(ping)信號。
根據本發明之一可選特徵,該電力接收器進一步包含該傳輸器,該傳輸器使用該第一通訊模式且利用一通訊參數之一第一值來傳輸一測試組資料符號,該測試組資料符號包含針對該電力轉移信號之一第二給定變化的一請求,且該選擇器經配置以在若該電力轉移信號之一變化匹配該第二給定變化則將該通訊參數設定至一第一值,否則將該通訊參數設定至一不同值。
在許多情形中,此可提供改善之效能及/或操作,且/或促進實施及/或採行。該方法可允許該通訊參數之有效調適,而不需要從該電力傳輸器至該電力接收器之通訊。
在一些實施例中,該通訊參數係一碼片序列長度及一負載調變深度中之至少一者。
在許多情形中,此可提供改善之效能及/或操作,且/或促進實施及/或採行。
根據本發明的另一態樣,提供一種用於經由一電磁電力轉移信號無線地提供電力至一電力接收器的傳輸器;該電力傳輸器包含:一輸出電路,其包含經配置以回應於一驅動信號施加至該輸出電路而產生該電力轉移信號的一傳輸器線圈;一驅動器,其經配置以產生該驅動信號;一負載偵測器,其用於偵測該電力轉移信號之負載變化;一偵測器,其用於回應於介於一組碼片序列的一碼片序列與該電力轉移信號的負載變化之間的一相關性超過一臨限來偵測一有效地接收的資料符號,該組碼片序列之碼片序列係連結至不同的資料符號值;一配接器,其經配置以回應於該有效地接收的資料符號之該偵測而施加一變化至該電力轉移信號;一選擇器,其經配置以回應於該有效地接收的資料符號之該偵測而選擇一第一通訊模式作為一經選擇通訊模式,否則便選擇一第二通訊模式作為該經選擇通訊模式,該第一通訊模式包含各資料符號係回應於該組碼片序列與該電力轉移信號之負載變化的一相關性來接收,且該第二通訊模式不包含各資料符號係回應於該組碼片序列與該電力轉移信號之負載變化的一相關性來接收;及一負載調變接收器,其經配置以根據該經選擇通訊模式來判定從該電力接收器接收的負載調變資料符號。
根據本發明的另一態樣,提供一種操作用於經由一電磁電力轉移信號無線地接收來自一電力傳輸器之電力的一電力接收器的方法;該方法包含:一輸入電路包含從該電力轉移信號提取電力的一接收器線圈;藉由負載調變該電力轉移信號來傳輸一組資料符號至該電力傳輸器,該資料序列之各資料符號係藉由對應於一第一組碼片序列之一碼片序列的調變負載值之一序列來調變,該第一組碼片序列之碼片序列係連結至不同的資料符號值,且該組資料符號包含針對該電力轉移信號之一給定變化的一請求;監測該電力轉移信號以偵測該電力轉移信號之該給定變化;若偵測到該給定變化則選擇一第一通訊模式作為一經選擇通訊模式,而若未偵測到該給定變化則選擇一第二通訊模式作為該經選擇通訊模式,該第一通訊模式包含各資料符號係藉由對應於該第一組碼片序列之一碼片序列的調變負載值之一序列來調變,且該第二通訊模式不包含藉由對應於該第一組碼片序列之任何碼片序列的調變負載值之一序列來調變任何資料符號;及使用該經選擇通訊模式在一電力轉移階段期間將資料符號傳輸至該電力傳輸器。
根據本發明之另一態樣,提供一種操作用於經由一電磁電力轉移信號無線地提供電力至一電力接收器的一電力傳輸器的方法;該方法包含:一傳輸器線圈回應於一驅動信號施加至該傳輸器線圈而產生該電力轉移信號;產生該驅動信號;偵測該電力轉移信號之負載變化;回應於介於一組碼片序列的一碼片序列與該電力轉移信號的負載變化之間的一相關性超過一臨限來偵測一有效地接收的資料符號,該組碼片序列之碼片序列係連結至不同的資料符號值;回應於該有效地接收的資料符號之該偵測而施加一變化至該電力轉移信號;回應於該有效地接收的資料符號之該偵測而選擇一第一通訊模式作為一經選擇通訊模式,否則便選擇一第二通訊模式作為該經選擇通訊模式,該第一通訊模式包含各資料符號係回應於該組碼片序列與該電力轉移信號之負載變化的一相關性來接收,且該第二通訊模式不包含各資料符號係回應於該組碼片序列與該電力轉移信號之負載變化的一相關性來接收;及根據該經選擇通訊模式來判定從該電力接收器接收的負載調變資料符號。
應理解,相關於第一態樣所提供的解說亦適用於其他態樣。
本發明的此等及其他態樣、特徵、及優點將參考下文描述的(一或多個)實施例闡明且將係顯而易見的。
以下描述聚焦在可應用至使用電力轉移方法(諸如由Qi規格所知者)之高電力無線電力轉移系統之本發明的實施例。然而,將理解本發明不限於此應用,而可應用至許多其他無線電力轉移系統。
圖1繪示根據本發明的一些實施例之電力轉移系統的實例。電力轉移系統包含電力傳輸器101,該電力傳輸器包括(或耦接至)傳輸器線圈/電感器103。系統進一步包含電力接收器105,該電力接收器包括(或耦接至)接收器線圈/電感器107。
系統提供可將電力從電力傳輸器101感應地轉移至電力接收器105的感應式電磁電力轉移信號。具體而言,電力傳輸器101產生電磁信號,該電磁信號藉由傳輸器線圈或電感器103傳播為磁通量。電力轉移信號一般可具有在約20 kHz至約500 kHz之間的頻率,且在許多實際系統中可係約120至150 kHz。傳輸器線圈103及電力接收線圈107係鬆耦合的,且因此電力接收線圈107拾取來自電力傳輸器101的(至少部分)電力轉移信號。因此,電力經由從傳輸器線圈103至電力接收線圈107的無線電感耦合從電力傳輸器101轉移至電力接收器105。用語電力轉移信號主要用於指在傳輸器線圈103與電力接收線圈107之間的感應信號/磁場(磁通量信號),但應理解藉由等效性,其亦可視為並使用為對提供至傳輸器線圈103或由電力接收線圈107拾取之電信號的參考。
在該實例中,電力接收器105具體而言係經由接收器線圈107接收電力的一電力接收器。然而,在其他實施例中,電力接收器105可包含金屬元件,諸如金屬加熱元件,在該情形中,電力轉移信號直接感應渦電流,導致元件的直接加熱。
在下文中,電力傳輸器101及電力接收器105的操作將具體參考通常根據Qi規格的實施例描述(除了本文描述(或隨之而來)的修改及加強外)。
許多無線電力轉移系統利用諧振電力轉移,其中傳輸器線圈103係諧振電路的一部分且一般接收器線圈107亦係諧振電路的一部分。在許多實施例中,諧振電路可係串聯諧振電路,且因此傳輸器線圈103及接收器線圈107可與一對應的諧振電容器串聯耦接。諧振電路的使用往往提供更有效率的電力轉移。
正常來說,無線電力轉移系統採用一電力控制迴路,以將該系統操控導向適當的操作點。此電力控制迴路改變從電力傳輸器傳輸至電力接收器的電力量。所接收之電力(或電壓或電流)可經測量,且一誤差信號可與設定點電力值一起產生。電力接收器將此錯誤信號發送至電力傳輸器中之電力控制功能以減少靜態錯誤(理想上減少至零)。
圖2更詳細地繪示圖1之電力傳輸器101的元件。
電力傳輸器101包括驅動器201,該驅動器可產生饋送至傳輸器線圈103的驅動信號,該傳輸器線圈繼而產生電磁電力轉移信號,從而將電力轉移提供給電力接收器105。傳輸器線圈103係一輸出諧振電路的一部分,其包含傳輸器線圈103及電容器203。在該實例中,輸出諧振電路係一串聯諧振電路,但應理解在其他實施例中,該輸出諧振電路可係一並聯諧振電路。應理解,可使用任何合適的諧振電路,包括使用多個電容器及/或電容器者。
驅動器201產生電流及電壓,該電流及電壓經饋送至輸出諧振電路,且因此經饋送至傳輸器線圈103。驅動器201一般係呈反流器之形式的驅動電路,該反流器從DC電壓產生交流信號。驅動器201的輸出一般係藉由開關電橋之開關的適當切換而產生驅動信號的開關電橋。圖3顯示半橋式開關電橋/反流器。控制開關S1及S2使得其等絕不在同一時間閉合。替代地,當S2斷開時,S1閉合,且當S1斷開時,S2閉合。開關以所欲頻率斷開及閉合,從而在輸出處產生交流信號。一般而言,反流器的輸出經由諧振電容器連接至傳輸器電感器。圖4顯示全橋式開關電橋/反流器。控制開關S1及S2使得其等絕不在同一時間閉合。控制開關S3及S4使得其等絕不在同一時間閉合。替代地,在S2及S3斷開時,開關S1及S4閉合,且接著在S1及S4或斷開時,S2及S3閉合,從而在輸出處產生方波信號。開關係以所欲頻率斷開及閉合。
電力傳輸器101進一步包含電力傳輸器控制器205,該電力傳輸器控制器經配置以根據所欲操作原理來控制電力傳輸器101的操作。具體而言,電力傳輸器101可包括根據Qi規格執行電力控制所需的許多功能。
電力傳輸器控制器205經具體配置以控制由驅動器201所進行之驅動信號的產生,且其可具體地控制驅動信號的電力位準,並因此控制所產生之電力轉移信號的位準。電力傳輸器控制器205包含電力迴路控制器,該電力迴路控制器回應於在電力轉移階段期間從電力接收器105接收的電力控制訊息而控制電力轉移信號的電力位準。
圖5繪示電力接收器105的一些例示性元件。
在該實例中,接收器線圈107係經由一電容器503耦接至一電力接收器控制器501,該電容器與接收器線圈107一起形成一輸入諧振電路。因此,電力轉移可係諧振電路之間的諧振電力轉移。在其他實施例中,電力接收器及電力傳輸器中之一者或無任何者可利用諧振電路以進行電力轉移。
電力接收器控制器501經由一開關507將接收器線圈107耦接至一負載505。電力接收器控制器501包括一電力控制路徑,該電力控制路徑將由接收器線圈107提取的電力轉換成用於負載505的一合適供應。在一些實施例中,電力接收器控制器501可提供一直接電力路徑,該直接電力路徑僅將輸入諧振電路連接至開關507或負載505,即,電力接收器控制器501的電力路徑可僅由兩條電線來實施。在其他實施例中,電力路徑可包括例如整流器及可能的平滑電容器,以提供一DC電壓。在又其他實施例中,電力路徑可包括更複雜的功能,諸如電壓控制電路系統、阻抗匹配電路系統、電流控制電路系統等。類似地,應理解在一些實施例中可僅存在開關507,且在一些實施例中負載505可永久耦接至輸入諧振電路。
此外,電力接收器控制器501可包括執行電力轉移所需的各種電力接收器控制器功能,且具體地包括根據Qi規格執行電力轉移所需的功能。
電力接收器105經配置以將資料傳輸至電力傳輸器101。此類資料可具體而言包括用以實施一回饋電力迴路的電力控制迴路錯誤訊息,以用於在電力轉移期間控制電力轉移信號的電力位準,如所屬技術領域中具有通常知識者所將已知。在許多實施例中,電力接收器可能夠傳輸服務不同目的之一範圍的不同訊息,如所屬技術領域中具有通常知識者所已知。舉例而言,可傳輸一範圍的不同訊息,諸如在Qi規格中所指定之彼等者。訊息可包含一或多個資料位元/符號。
電力接收器經配置以使用負載調變來將訊息傳輸至電力傳輸器。
如所屬技術領域中具有通常知識者所熟知,對於負載調變,電力轉移信號之負載的改變可由電力接收器引入,其中該等改變係根據待傳輸之資料值。接著可由電力傳輸器偵測此等變化,以解碼來自電力接收器的資料。
可根據例如Qi無線電力標準使用負載調變作為供電力接收器將控制訊息或其他資料傳達至電力傳輸器的方法。
一般而言,存在兩種執行負載調變的主要方式,亦即,直接改變輸入電路之電阻式負載/電力提取、及/或例如藉由改變輸入電路之反應性負載(一般在與待傳輸之資料一致地將電容器切換入/出)來解調諧輸入電路之諧振解除結構。可由電力接收器將類似方法用於負載調變電力轉移信號。
對應地,在電力傳輸器處,可使用諸如針對Qi規格系統的已知偵測方法來偵測負載變化。例如,可將驅動信號之電力位準或電流振幅的直接測量用作為負載之指示,且因此由電力接收器引入負載調變變化,如所屬技術領域中具有通常知識者將已知。
電力接收器105包含一資料傳輸器509,該資料傳輸器經配置以藉由負載調變電力轉移信號而傳輸資料至電力傳輸器101。例如,資料傳輸器509可經配置以將通訊電容器切換入/出,例如經定位以與電力接收器控制器501或與諧振電容器503並聯,從而能夠改變電力轉移信號的諧振頻率及負載。
資料傳輸器509可耦接至電力接收器控制器501,且可經配置以接收來自電力接收器控制器501的資料,以用於傳輸至電力傳輸器。
例如,資料傳輸器509可接收來自電力接收器控制器501的電力錯誤控制資料,且可使用負載調變將對應之電力錯誤控制訊息傳輸至電力傳輸器101。在操作中,該系統一般經配置以控制驅動信號,使得電力轉移信號獲得合適的操作參數/特性,且使得電力轉移在一合適的操作點下操作。為了這樣做,電力傳輸器經配置以使用一電力控制迴路來控制驅動信號的參數,其中該電力轉移信號/驅動信號的一電力特性係回應於從電力接收器接收的電力控制誤差訊息而經控制。
電力接收器在規則的(且一般而言頻繁的)間隔下傳輸一電力控制誤差訊息至電力傳輸器。在一些實施例中,可傳輸指示所欲絕對電力位準(而非相對錯誤訊息)的直接電力設定點變化訊息。電力接收器105包含用於支援此一電力控制迴路的功能,例如,電力接收器控制器501可連續地監測提供至負載的負載信號之電力或電壓,並偵測此是否高於或低於一所欲值。其可在規則的間隔下產生請求增加或減少電力轉移信號之電力位準的一電力控制誤差訊息,且其可傳輸此電力控制誤差訊息至電力傳輸器。此類錯誤控制訊息以及其他訊息可藉由負載調變予以傳輸。
資料傳輸器509經配置以使用對應於不同負載調變傳輸模式之不同模式將資料傳輸至電力傳輸器。
在第一通訊模式中,資料傳輸器509經配置以藉由以對應於一碼片序列之調變負載值的一序列而負載調變電力轉移信號來傳輸資料符號。該碼片序列係選自一第一組碼片序列,且在該實例中,資料傳輸器509係耦接至碼片序列儲存區511,其中儲存該第一組碼片序列。一般而言,該組碼片序列包含針對各可能的資料符號值的一碼片序列。舉例而言,若使用二進位通訊,則該第一組碼片序列可僅包含兩個碼片序列。應理解,碼片序列儲存區511可以任何合適的形式儲存碼片序列,且不需要儲存各可能的資料符號之完整序列。舉例而言,一或多個碼片序列可由與另一碼片序列之關係表示。舉例而言,針對二進位通訊,碼片序列儲存區511可僅儲存對應於二進位資料值之一者的單一碼片序列。其他二進位資料值的碼片序列可由相同的已儲存位元序列表示,因為其可給出作為已儲存位元序列之反向。因此,通常第一組碼片序列利用多對資料符號的互補反向碼片序列,且因此一般僅將已使用碼片序列之一半明確地儲存在碼片序列儲存區511中,而將剩餘的碼片序列自動地且隱含地儲存作為此等之反向。
在第一組中之碼片序列一般具有相同的長度。
在許多系統及應用中,負載調變可提供有利的操作,且往往提供適用於其中為轉移電力之目的而產生電力轉移信號的電力轉移系統之可靠且低複雜度操作。再使用電力轉移信號作為通訊載波一般可減少複雜度且需要較少電路系統,從而降低成本。藉由使用具有允許在二進位資料值之間容易區分之一調變符號形狀的負載調變,Qi規格係利用從電力接收器至電力傳輸器之單向通訊來初始地實施。
然而,如例如Qi系統中所使用之負載調變亦可具有一些相關缺點。此等缺點可例如與諸如電磁相容性、通訊品質(位元錯誤速率)及可聽噪音之問題相關。
負載調變可產生在電磁頻譜中之額外分量,導致額外電磁干擾及電雜訊。此外,已發現在許多情況中,由負載調變造成的電磁場的變化會造成導致可聽噪音的機械力及移動。亦已發現,在無線電力系統中,強負載調變會干擾能量平衡,產生通訊載波頻譜內之寄生振盪。在寄生振盪的存在下,無線電力傳輸器通常無法適當地解調變信號,且因此其必須中斷電力遞送以維持安全操作。
對於較高電力轉移位準而言,問題往往會加劇。實際上,隨著電力轉移信號的電力位準增加,一般需要用於負載調變之負載改變亦增加。通常,所需的負載調變係電力轉移信號之電力位準之一合適分率或最大電力位準。例如,可能需要由負載調變所引起之負載調變具有不小於例如電力接收器之一般負載之約1%的振幅(亦即,可能需要由負載調變所造成的接收器線圈之負載變化不小於接收器線圈107之總負載之1%)。對於小於約莫5 W之較低電力應用,原先引入Qi。對於此類較低電力位準而言,負載調變缺點之影響係相對可管理或甚至實質上微不足道。然而,目前,Qi的最大電力位準已增加至最大值15 W,並且工作持續進行以進一步增加至最大位準45 W。然而,對於此類電力位準,上文所提及之缺點往往顯著,且會對Qi規格之進一步發展造成主要障礙物。
圖1、圖2及圖5之系統可根據第一通訊模式利用在許多情況中可解決與負載調變相關聯之問題中之一或多者的一方法。在第一通訊模式中,採用負載調變,但各符號係由包含複數個碼片之一碼片序列表示,且一般具有包含15至127個碼片之一序列。因此,資料傳輸器509經配置以藉由一系列負載改變及變化(其中改變及變化係對於各符號而不同)而傳輸一給定符號(一般而言,係位元),而非僅是根據各符號或位元來變化負載。具體而言,可針對各符號定義一碼片序列且當傳輸一給定符號時,資料傳輸器509可擷取用於特定符號之碼片序列且繼續進行以根據該符號之該碼片序列來負載調變電力轉移信號。
當電力傳輸器能夠支援第一通訊模式時,其可藉由考慮整個序列來偵測負載調變,且具體而言,電力傳輸器可設法將所接收符號判定作為一所偵測負載變化模式最密切匹配該符號之碼片序列模式者。
具體而言,此一方法可允許調變深度(亦即,負載變化的量值)被實質上減少,其可例如減少電磁雜訊及干擾、可減少聲雜訊、並可減少寄生振盪。在許多實施例中,其亦可導致改善信號對雜訊比,且可能導致實質上改善且通常較可靠的通訊,其具有例如通常一較低位元錯誤速率。因此,可達成大致整體改善的電力轉移。
在許多實施例中,可使用二進位通訊,其中僅兩個資料符號值係可能的(對應於「0」位元值、或「1」位元值)。在此類情況中,一個位元值可係由給定碼片序列表示,且另一位元值可係與反向位元序列相關聯,亦即,得自於將各碼片值改變至相對值所產生的位元序列。因此,兩個位元序列一般係與得自另一者藉由乘以-1所產生者互補(其中碼片值係由+1及-1所表示)。
在此一情況中的具體優點在於,解調變係特別容易的,因為單一相關性可用以在位元值之間區分,這係因為對於碼片序列而言相關性之量值係相同的,但相關性值的正負號係相對的。
以下描述將聚焦在此一二進位通訊,但應瞭解,本發明不僅限於二進位通訊。
因此,資料傳輸器509可經配置以接收一般係從電力接收器控制器501待傳輸至電力傳輸器之資料符號,其可繼續進行以判定一對應的碼片序列,並藉由此碼片序列來負載調變電力轉移信號。一般而言,資料符號係二進位的,但在一些情況中,可使用較高階調變符號(亦即,具有多於兩個可能值)。在一些情況中,此類較高階資料符號可對應於所接收資料位元之組合。例如,兩個位元可組合成單一四元資料符號。當該等資料位元相關且當其等例如完全獨立時,此組合可係可行的。
在該實例中,資料傳輸器509具體而言係耦接至一碼片序列儲存區511,其中儲存不同資料符號的不同碼片序列。碼片序列儲存區511可儲存一組參考碼片序列,其中各參考碼片序列連結至一特定資料符號值。負載資料傳輸器509可回應於接收用於傳輸之資料符號,而繼續進行以從碼片序列儲存區511擷取對應碼片序列。因此,資料傳輸器509可具體而言從碼片儲存區511擷取在第一通訊模式中使用之第一組碼片序列的碼片序列。
圖6繪示兩個可能碼片序列之部分的實例。各碼片序列包含一碼片序列,其中各碼片具有選自一組調變位準的恆定調變負載位準。一般而言,該組組調變位準係二,對應於二進位碼片序列,其中該等調變負載位準可在兩個可能位準之間切換。因此,符號時間被劃分成複數個碼片間隔,其中各碼片間隔之調變負載位準係選自一組預定調變負載位準,且其中不同碼片序列的該等碼片之調變負載位準序列不同。通常,各序列包括至少十個碼片,且通常實質上更多。在許多實施例中,各碼片序列可具有2 N-1之長度,其中N係一般不小於4之整數。
較長的碼片序列可提供改善的雜訊抑制等,但亦可能降低資料速率,因為對於給定碼片速率而言符號時間增加。增加的碼片序列長度亦增加複雜度及資源需求,特別是在接收器處,其中具有較長序列的相關性可能實質上需要所需之運算數目。典型的合適值係N=5,且此為31個碼片的碼片長度。
所儲存碼片序列之各者被指派給一資料符號。因此,可能需要被傳輸至電力傳輸器之各可能的資料符號值可具有一經連結/相關聯之碼片序列。例如,在僅兩個資料符號係可行的情況中(亦即,在實施二進位通訊的情況中),該組碼片序列可包含僅兩個碼片序列。在此情況中,碼片序列可如先前所提及為彼此反向,且具體而言,一者可係得自於另一者乘以-1。
可行的是,第一組碼片序列可包括針對一給定資料符號之多於一個碼片序列,亦即,有可能多個序列係連結至相同資料符號(例如,其中碼片序列具有不同長度)。然而,一般而言,各碼片序列將連結至一個資料符號,且一個資料符號將僅與第一組碼片序列之一個碼片序列連結。
應瞭解,使用兩個反向碼片序列的此一二進位方法等效於,視為兩個可能二進位值係由相同碼片序列調變但其中資料符號具有相對的資料值(例如,+1及-1)。
當電力接收器將要傳輸一資料符號時,將值該從電力接收器控制器501饋送至資料傳輸器509,且接著從碼片序列儲存區511擷取對應的碼片序列。在二進位情況中,此碼片序列可由藉由一共同儲存碼片序列及該符號值相乘而產生。
接著,將所判定碼片序列饋送至資料傳輸器509,該資料傳輸器經配置以控制輸入電路的一可切換負載,以調變電力轉移信號上之適當碼片序列。在該實例中,資料傳輸器509可經配置以根據碼片序列之碼片而將一調變負載切換入/出(開/關),亦即,該負載可根據該碼片序列之調變負載值而改變。一般而言,資料傳輸器509可經配置以將通訊電容器切換入/出,例如經定位以與電力接收器控制器501或與諧振電容器503並聯,從而能夠改變電力轉移信號的諧振頻率及負載。
因此,在該實例中,各符號(一般而言係位元)時間間隔劃分成複數個(例如31個)碼片間隔,其中調變負載可在各碼片間隔內恆定,且其中調變負載根據一模式而在碼片間隔之間變化(改變或未改變),各資料符號的模式不同。
為了接收根據第一通訊模式之負載調變,電力傳輸器必須具有用於支援基於碼片序列之通訊的所需功能。圖2係能夠從圖5之電力接收器105接收根據第一通訊模式所傳輸的資料之電力傳輸器的實例。
圖2之電力傳輸器101包含一負載偵測器209,該負載偵測器經配置以偵測電力轉移信號之負載變化,且具體而言其可判定電力轉移信號及/或驅動信號的負載變化序列。因此,當資料正被傳輸時,負載變化序列可對應於所接收碼片序列。例如,可測量驅動信號的負載值(例如,電流及/或電力),且在(預期)接收來自電力接收器之一訊息時的時間期間,以對應於碼片間隔之時間間隔予以取樣。在一些情況中,值可經標準化且量化(例如,若使用二進位碼片序列),負載偵測器可產生例如表示一較高負載及一較低負載的一二進位值序列。因此,從輸出電路的(多個)信號的取樣產生負載調變的所接收碼片序列。
負載偵測器209係耦接至負載調變接收器207,該負載偵測器對該負載調變接收器提供所接收負載變化(其對應於調變負載值的一碼片序列)。負載調變接收器儲存一組參考碼片序列,具體而言,該組參考碼片序列對應於由電力接收器所儲存及使用之碼片序列。因此,負載調變接收器207儲存第一組碼片序列之碼片序列,且電力接收器及電力傳輸器具有與資料符號連結之碼片序列的已儲存本地複本。電力傳輸器101包含由電力接收器所使用之碼片序列的一本地表示。電力接收器及電力傳輸器已儲存參考碼片序列與資料符號之間的對應連結。
在該實例中,負載調變接收器207僅可儲存單一資料符號碼片序列,亦即,用以調變二進位資料符號(且因此其中該單一儲存資料符號碼片序列係等於表示一個二進位資料值的碼片序列、及表示另一二進位資料值的反向(一般而言,反向的正負號)碼片序列)。
負載調變接收器207經配置以回應於(第一組碼片序列的)所儲存資料符號碼片序列及電力轉移信號之負載變化的一相關性,而判定從電力接收器接收的負載調變資料符號。具體而言,在一些實施例中,負載調變接收器207可使由負載偵測器209提供之經判定負載變化序列與第一組碼片序列的所有儲存資料符號碼片序列相關,以針對各者判定一相關性值。在諸如其中一些序列係彼此反向之所描述二進位情況的情況中,對於反映與兩個可能碼片序列之相關性的相關性值的正負號可僅執行一個相關性。
因此,負載調變接收器207可使接收器負載變化序列與(多個)參考碼片序列相關,以判定指示此等匹配有多密切的相關性值。
接著,負載調變接收器207可將該資料符號判定作為與相關聯的相關性值係足夠高而使得超過一給定臨限的碼片序列連結者。在許多實施例中,該臨限可係一適應性臨限,例如該臨限可取決於與其他符號的相關性值而設定。作為一特定實例,可將該臨限設定為該下一最高相關性值之值(例如,受到一最小臨限值的影響),其導致資料符號被選擇為相關性值最高者(例如,受到其超過該最小臨限值的影響)。
因此,當在第一通訊模式中操作時,電力接收器能夠使用具有針對各資料符號之相對長的碼片序列的負載調變來傳輸資料至電力傳輸器,且一具有合適能力的電力傳輸器可經配置以接收此通訊。在許多實施例中,該方法可提供實質上改善之通訊及操作。具體而言,實質上改善之通訊效能及可靠性,且尤其是符號信號對雜訊比,可實質上增加。此可允許實質上減少調變深度,且具體而言,相對於電力轉移信號位準的調變負載變化/電力轉移位準。實際上,在許多情況中,調變深度可減少達10、100或甚至更多倍。此可減少及減輕使用負載調變的許多缺點,且可例如減少電磁干擾、減少電雜訊、減少機械噪音、預防或減輕寄生振盪等。
例如,使用對應於Qi中所使用之位元速率(其可係至多係2 kBps通訊速率)的碼片速率,信號對雜訊比之改善可增加達對應於序列長度的量。例如,使用63或127之位元長度可使符號能量對雜訊比增加達允許調變深度被相對應地減少達63或127倍的一對應量,同時維持相同位元錯誤率。
此一方法之缺點可能係有效通訊速率可能降低。例如,使用63或127的序列長度可分別將雙速率減少至30.7或15.7 bp。為了解決此,可減少碼片時間間隔持續時間。該減少可係介於所欲通訊速率與位元錯誤效能之間的適合權衡,且可針對特定應用及實施方案進行選擇。增加碼片速率可具有可使負載調變之所需頻寬及頻譜頻譜相應地增加且可能增加達一高量的效應。然而,目前方法的特定優點係無線電力轉移系統中通訊一般不受頻寬限制或甚至對通訊頻寬敏感,且因此此一額外頻寬一般可供使用,但不影響其他功能或效能。
在許多實施例中,該系統可經配置以使負載調變通訊與電力轉移信號/驅動信號同步。
在許多實施例中,資料傳輸器509可經具體地配置以使該第一碼片序列之該負載調變與該電力轉移信號同步。電力轉移信號具有一般在10 kHz至500 kHz之範圍內且對於Qi通常係約100 kHz的一操作頻率。資料傳輸器509可使待同步之碼片時間間隔與電力轉移信號之振盪及週期同步。例如,在許多實施例中,資料傳輸器509可使用係電力轉移信號週期之倍數的一碼片持續時間/時間間隔。因此,各碼片可具有係電力轉移信號之週期時間之倍數的持續時間,亦即,碼片間隔之持續時間可係N*T,其中N係整數且T係電力轉移信號/驅動信號之週期的持續時間。
在許多實施例中,資料傳輸器509不僅可使碼片間隔之持續時間與電力轉移信號之週期之持續時間同步,亦可安排碼片之開始及/或停止時序與電力轉移信號之時序的時間。具體而言,碼片之間的轉變時間可經同步以發生在電力轉移信號之零交越處,或例如具有相對於電力轉移信號之零交越的固定偏移。應瞭解,該同步可基於藉由電力轉移信號而在接收器線圈107中所感應之信號之時序。
類似地,資料傳輸器509可經配置以從電力轉移信號之負載的樣本產生所接收碼片序列(可能在施用經匹配濾波之後)。
具體而言,負載偵測器209可取樣對應於電力轉移信號的輸出電路之信號,諸如驅動信號之電流及/或電力、在驅動信號之電流及電壓之間的相對相位、通過傳輸器線圈103的電流等。接著,負載調變接收器207可產生碼片序列以對應於這些取樣時間之負載值,且可繼續進行以藉由使呈所取樣調變負載值之形式的所接收碼片序列與該等參考值相關,來判定相關性值。
應瞭解,在一些方法中,相關性可基於硬決策值,亦即,可使用碼片值與硬決策所接收碼片值的直接比較。在一些實施例中,決策可例如基於軟決策調變負載/碼片值。例如,對於二進位傳輸方法,參考碼片序列可係包含兩個可能值的二進位序列。然而,所接收碼片序列可由軟決策值表示,諸如直接指示所測量調變負載值的值。
在許多實施例中,負載偵測器209可經配置以使取樣與電力轉移信號同步,且具體而言,此可藉由使其與驅動信號同步而達成。
在許多實施例中,該同步可為取樣使得例如每碼片進行一次取樣(可能在匹配過濾之後)。尤其,若碼片速率等於電力轉移信號之週期的N倍,則取樣亦可同步為每N次一次。因此,在許多實施例中,該同步可使得取樣率等於負載調變之碼片頻率。
在一些實施例中,該取樣可係兩個階段程序,其中數個樣本係以較高頻率予以產生且接著降低取樣至給定樣本速率。例如,對於電力轉移信號之週期十倍的碼片持續時間,取樣器可每週期進行一次取樣。接著,平均濾波器可增添最後十個樣本,亦即,可係方窗FIR濾波器,其加總十個最近的樣本(具有相等權重)。接著,取樣之輸出可係此濾波器之取樣輸出,諸如具體而言與濾波器重合的每十個週期之輸出係落在單一碼片內的十個週期之加總。因此,可藉由在濾波器之輸出處的適合地同步降低取樣來實現有效率地在同步瞬時時間取樣。
在其他實施例中,按每碼片執行輸出電路之類比信號的僅單一取樣。在此一情況中,針對各樣本的取樣之時序可經同步成發生在符號持續時間之中心中。
在許多實施例中,因此,驅動信號及電力轉移信號的操作頻率可係該輸出電路之該信號的該取樣之一取樣率的一整數倍數及/或該負載調變之一碼片頻率的一整數倍數。該倍數可相同且具體而言可係一。實際上,在許多實施例中,有利地,整數係相對低以允許有效率通訊及較高資料速率。在許多實施例中,有利地,整數不超過1、3、5、10或20。
在許多實際實施方案中,負載調變與電力轉移信號的同步可允許碼片速率及/或位元速率增加,因為其實現電力傳輸器必須執行的取樣量減少。在碼片頻率與電力轉移信號頻率相同的極端情況中,在電力轉移信號之每一循環,電力接收器可根據碼片序列來改變負載。替代地,在電力信號之每N個循環,電力接收器可根據碼片序列來改變負載,從而使碼片頻率減少達一因數N。
同步調變藉由實現此以應用同步取樣技術並在該步驟之後使所偵測信號與調變序列互相關而易於在電力傳輸器側處進行調變偵測。該方法一般可實質上有助於實施方案,同時達成有效率通訊。
碼片序列之長度可經選擇為個別實施例之特定偏好及需求,且可經選擇以提供通訊可靠性與效能(例如,位元速率)、資料速率、頻寬、調變深度及相關聯缺點等之間適合妥協。在大多數實施例中,對於無線電力轉移系統(諸如具體而言對於Qi系統),不小於8及/或不多於128個碼片之長度將提供適合且有利的效能。
在許多實施例中,第一組碼片序列可包括僅兩個碼片序列。在此類實例中,各符號可取決於符號值而由一個或其他碼片序列表示,且因此各符號可係一二進位符號(位元),且通訊可係一二進位通訊。
在一些實施例中,第一組碼片序列可包括多於兩個碼片序列,且多於兩個不同符號值係可行的。例如,在一些實施例中,第一組碼片序列可包含例如三個碼片序列,其允許由一碼片序列傳達各符號之三個不同符號值。在其他實施例中,可包括較大數目個序列,其允許各碼片序列/資料符號表示更多資料值,藉此增加有效的位元速率。具體而言,此一方法可適用於較長碼片序列,其中碼片序列之間的相關性值的較大差異係可行的。
例如,對於31個位元之碼片長度,2147483648個不同序列係可行的,且該系統可從該等序列中選擇具有高自相關與低交叉相關性的兩個序列。一般而言,該等序列可經選擇為具有非常高的自相關及二進位反向碼片序列的序列,因為此將具有最低交叉相關性(使用-1及1之二進位值的-1的正規化交叉相關性)。接著,該兩個序列可用於二進位通訊,而允許高可靠性,因為由負載調變接收器207執行的相關性將針對正被接收之兩個可能碼片序列產生實質上不同的相關性值。
所使用的具體序列及模式可取決於個別實施例的偏好及要求。一般而言,該等序列經選擇以提供良好的相關性特性,且具體而言,該組碼片序列經選擇以由具有高自相關性值及低交叉相關性值之序列所組成。在許多實施例中,碼片序列可經選擇為最大長度序列。例如,在許多實施例中,碼片序列可經選擇為從一多項式所產生的最大長度序列,其中多項式階數係由電力接收器根據一所欲/所選擇調變深度及所欲通訊速度而選擇。具體而言,針對直接序列展頻通訊及分碼多重存取系統所開發且用於該等系統中的偽雜訊序列往往亦適用於所描述之方法。
如先前所提及,該組序列可包含鏡像或反向碼片序列,亦即,對於給定二進位碼片序列,該組碼片序列亦可包括其所有碼片具有互補值之碼片序列。例如,若負載值係由1及-1表示,則對於各碼片序列,該組碼片序列亦可包括得自於乘以-1所產生的碼片序列(等效於針對由1及0之值所表示之碼片序列的所碼片,在0與1之間調換)。實際上,在一些實施例中,該組碼片序列可包含僅一個碼片序列及反向碼片序列。應瞭解,在此類實施例中,需要儲存僅一單一表示以表示一對碼片序列及反向碼片序列。
此一方法可特別適用於許多應用,且可導致良好的效能及低複雜度。例如,介於一所接收碼片序列與一參考碼片序列之間的一單一相關性可提供用於該參考碼片序列及用於反向碼片序列兩者的相關性值。實際上,若不存在雜訊,則參考碼片序列中之一者的相關性值可係+1,且反向參考碼片序列之相關性值則將係-1。因此,適用於兩個符號值/序列的單一相關性值可經判定且直接用於在兩個符號之間選擇。
應瞭解,使用反相參考碼片序列之方法可視為等於二進位資料符號與單一參考碼片序列(使用1及-1之值以代表二進位值)之乘法。
作為一特定實例,該系統可當在第一通訊模式中操作時採用以下方法: 1.    電力接收器大幅減少負載調變之深度使得不發生寄生振盪、降低電及聲雜訊等。 2.    電力接收器運用陡自相關函數來將個別位元編碼為直接(例如,偽隨機)碼片序列。 3.    電力接收器與電力轉移信號同步地操縱負載(通常改變負載或解調諧諧振電路)(例如,每電力信號循環轉變或每多個電力信號循環轉變)。 4.    電力傳輸器搭配與電力轉移信號同步的取樣時間例如藉由測量傳輸器線圈電壓或線圈電流來測量負載改變(例如,每電力信號循環一個樣本、每電力信號循環多個樣本、或每多個電力信號循環一個樣本)。 5.    電力傳輸器藉由使數位化樣本與根據其來調變資料的碼片序列互相關而解碼資料。 6.    碼片序列及每符號之電力信號循環的數目可由電力接收器及電力傳輸器先驗已知。
所描述之方法的優點在於,在許多情況中,其提供改善之回溯相容性且需要對許多電力轉移系統相對少之修改。例如,Qi電力轉移系統已使用負載調變且可需要相對少的修改以支援上文描述之方法。
然而,一個具有挑戰性的問題在於:雖然所描述之第一通訊模式可提供極佳效能,但其需要電力接收器及電力傳輸器兩者均能夠支援該通訊方法。然而,在許多系統中,可能有大量的傳統裝置(其等可能具有電力傳輸器及電力接收器兩者)可能無法支援較先進的通訊方法,諸如第一通訊模式之通訊方法。
舉例而言,許多Qi電力傳輸器係根據不包括此基於碼片序列之通訊的較早版本之規格來採行,而因此電力接收器無法使用基於此通訊之一通訊模式來與電力傳輸器通訊。類似地,能夠接收基於碼片序列調變之負載調變訊息的電力傳輸器可能需要與不能使用碼片序列通訊之傳統電力接收器通訊。
為了解決此類問題,電力傳輸器及/或電力接收器可包含用於與其他類型的裝置(諸如例如與傳統裝置)通訊之功能。因此,除了用於根據第一通訊模式通訊之功能以外,電力傳輸器及/或電力接收器亦可包含用於根據第二通訊模式通訊之功能,其可具體而言係一傳統通訊模式。
然而,即使此一第二傳統通訊模式可存在,從而允許具備碼片序列通訊能力之電力傳輸器及/或電力接收器與不具有此功能之傳統裝置通訊,但仍存在如何在個別情形中調適裝置之操作的實質挑戰。此在系統(諸如Qi)中可係特別有挑戰性的,其中一些傳統裝置可能潛在地僅能夠在一個方向上通訊。
例如,在Qi規格之基線電力曲線(BPP)中,通訊僅從無線電力接收器至無線電力傳輸器發生。此可使調適通訊實質上更有挑戰性。實際上,由於通訊之此一單向性質,故不可能讓無線電力傳輸器與無線電力接收器協商以判定應使用何種通訊格式,如在用於Qi規格之延伸電力曲線(extended power profile, EPP)中的雙向通訊可用的情況下一般會係可行的。然而,為了有效地引入較先進且表現較佳的碼片序列調變方法,亦需要裝置可與不具有此能力之互補裝置互動,且具體而言,期望Qi裝置可與符合Qi規格之BPP的互補裝置互動。
圖5之電力接收器經配置以支援基於碼片序列之通訊,同時提供用於取決於與其互動之電力傳輸器的能力來調適通訊模式之功能。在許多實施例中,其可允許調適而不需要來自電力傳輸器的任何明確通訊,且具體而言,不需要建立從電力傳輸器至電力接收器之任何通訊通道。該方法可例如允許將基於碼片序列之通訊被引入至Qi系統,同時支援且允許與傳統裝置之互動及相互運作,諸如具體而言係符合BPP之傳統裝置。以下描述將聚焦在此一實施方案,但應瞭解,該方法或概念不限於此特定情形。
在該方法中,資料傳輸器509可除了能夠根據第一通訊模式通訊之外,亦能夠根據第二通訊模式通訊。相比於第一通訊模式,第二通訊模式不使用第一組碼片序列之碼片序列來將資料符號調變至電力轉移信號上。
第二通訊模式可因此使用不同的方法,且不使用根據該第一通訊模式而連結至可能資料符號的碼片序列。反之,使用第二通訊模式,其使用不同的方法/標準以將資料符號負載調變至電力轉移信號上。第二通訊模式可具體而言係一個與不支援第一通訊模式之傳統設備回溯相容且由該傳統設備支援的通訊模式。因此,第二通訊模式可具體而言係一傳統通訊模式。
在該特定實例中,第二通訊模式可係根據Qi規格之BPP的一通訊模式。第二通訊模式可因此包括:資料傳輸器509藉由使用如由Qi規格所規定之雙相編碼以將資料位元負載調變至電力轉移信號上,而將二進位資料位元傳輸至電力傳輸器。各資料符號可在第二通訊模式中因此係使用差分曼徹斯特(Differential Manchester, DM)編碼來傳輸。
因此,第二通訊模式與第一通訊模式因此不同,且該方法可允許一種供電力接收器調適至電力傳輸器之能力的動態且自動的方法,且此是否能夠支援使用第一通訊模式之碼片序列通訊。若否,則電力接收器將繼續使用第二通訊模式,例如使用傳統通訊模式。
在一些實施例中,第二通訊模式可亦使用基於碼片序列的通訊,但使用與第一通訊模式中所使用者不同的碼片序列。然而,在許多實施例中,第二通訊模式可不係基於碼片序列的通訊,亦即,在一些實施例中,第二通訊模式可採用基於非碼片序列的通訊。例如,在許多實施例中,兩個二進位資料符號可在第二通訊模式中連結至兩個調變負載值。舉例而言,針對一個二進位值,將調變電容器連接至接收器線圈107,而針對另一二進位值,將調變電容器斷開。因此,調變負載可在整個資料符號時間內始終係恆定的,且針對各資料符號或在符號持續時間內可無調變負載改變發生。因此,在此類情形中,電力接收器可調適至不支援任何基於碼片序列的通訊但僅支援傳統負載調變的一電力傳輸器。然而,若電力傳輸器確實支援基於碼片序列的通訊,則電力接收器將調適以使用此調變方法。
在一些實施例中,第二通訊模式不支援從電力傳輸器至電力接收器之通訊,但僅支援從電力接收器至電力傳輸器之通訊。
電力接收器經配置以在使用第一通訊模式與第二通訊模式之間選擇。具體而言,針對電力轉移操作,電力接收器在使用第一通訊模式或第二通訊模式之間選擇。一般而言,每電力轉移操作可進行一次該選擇,但應瞭解,在一些實施例中,每電力轉移可多於一次,或是例如相同選擇可用於若干個電力轉移操作。
為了在第一通訊模式與第二通訊模式之間選擇,電力接收器105包含一選擇器513,該選擇器經配置以在通訊模式之間選擇並控制資料傳輸器509使用該經選擇通訊模式來傳遞資料符號。例如,選擇器513可選擇第一通訊模式或第二通訊模式作為電力轉移操作之初始化的部分,或者可例如在電力轉移階段一開始時選擇第一通訊模式或第二通訊模式,接著將經選擇通訊模式用於電力轉移操作的剩餘部分。
通訊模式之選擇可基於電力接收器初始地傳輸一組一或多個資料符號至電力傳輸器的一方法,其中該經傳輸組資料符號包括針對電力傳輸器施加一變化至電力轉移信號之請求。
待由電力轉移施加之電力轉移信號的變化可例如係可藉由施加對應的變化至驅動信號來加諸之電力轉移信號的頻率、相位或位準的一變化。變化可係相對或絕對變化。
電力接收器可因此傳輸一組資料符號,該組資料符號請求電力傳輸器施加一給定/預期變化至電力轉移信號。舉例而言,可將電力開啟或電力關閉請求傳輸至電力傳輸器,其中對應的給定變化各別地對應於電力轉移信號之電力位準的增加或減少。
該組資料符號(在下文中為了簡潔起見,亦將稱為請求資料符號或位元)係使用負載調變來傳輸,且其中各資料符號係藉由使用選自第一組碼片序列之一碼片序列的負載調變來傳輸。具體而言,請求資料符號可使用第一通訊模式來傳輸。
電力接收器105進一步包含偵測器515,該偵測器係耦接至電力接收器控制器501及選擇器513。偵測器515經配置以監測電力轉移信號,以偵測是否發生電磁信號的預期變化。
例如,電力接收器控制器501可提供電力轉移信號之電力位準的資訊至偵測器515。例如,電力接收器控制器501可持續地監測經饋送至負載以便支援電力控制迴路的電力。負載的經測量電力位準對應於電力轉移信號電力位準,且電力接收器控制器501可提供經測量電力位準至偵測器515。偵測器515可進一步知道回應於請求資料符號而預期的給定變化,例如藉由接收請求資料符號之副本,或者更常藉由該預期變化係其可儲存在偵測器515中的一預定變化。偵測器515可接著經配置以比較經測量電力位準與預期變化,以在若資料符號請求已由電力傳輸器所反應時,偵測電力轉移信號是否如預期地變化。
偵測器515可接著提供偵測操作之結果至選擇器513,且具體而言可指示是否已偵測到預期變化。
偵測器515可施加任何合適的匹配標準,該匹配標準將取決於個別實施例之細節。例如,在一些實施例中,可例如藉由一給定量及/或針對一給定時間量來偵測電力位準是否增加(或減少)。在其他實施例中,可例如偵測電力位準是否對應於反映預期變化的一模式。
偵測器515係耦接至選擇器513,並提供是否已偵測到預期變化的資訊。選擇器513經配置以取決於是否偵測到預期變化而在第一通訊模式與第二通訊模式之間選擇。具體而言,若判定已偵測到預期變化,則選擇器513可選擇第一通訊模式,而若未偵測到預期變化,則選擇器513可選擇第二通訊模式。選擇器513可接著控制資料傳輸器509使用該經選擇通訊模式,例如一般而言用於電力轉移階段的其餘部分。因此,在通訊模式之選擇以後,電力接收器及具體而言資料傳輸器509繼續在使用該經選擇通訊模式期間傳輸資料符號至電力傳輸器。
圖2之電力傳輸器可係能夠支援第一通訊模式之電力傳輸器。其可進一步能夠支援第二通訊模式,且因此如同電力接收器105,其可根據使用第一組碼片序列之一基於碼片序列的通訊方法以及利用不使用此等序列的傳統通訊兩者,而能夠與電力接收器通訊,且具體而言可能夠從電力接收器接收資料。
負載調變接收器207因此能夠在(至少)兩個不同通訊模式中操作,其中該兩個通訊模式之一者使用碼片序列調變,而另一者則一般使用一傳統通訊方法。
電力傳輸器101進一步包含序列調變偵測器211,其經配置以藉由使用來自第一組碼片序列之一序列的負載調變來偵測是否在電力轉移信號上接收任何有效資料符號。序列調變偵測器211係耦接至負載偵測器209,並從此負載偵測器接收電力轉移信號負載變化的資訊。
序列調變偵測器211經配置以偵測是否回應於介於第一組碼片序列的一個、更多、及一般而言所有的碼片序列與電力轉移信號的負載變化之間的相關性而接收任何有效資料符號。具體而言,若偵測到相關性超過一給定臨限,則可視為已接收到對應的資料符號。
應瞭解,在許多實施例中,序列調變偵測器211及負載調變接收器207可共用功能,且具體而言,序列調變偵測器211可藉由負載調變接收器207之合適元件來實施,且具體而言藉由亦用以根據該第一通訊模式接收資料之負載調變接收器207的功能來實施。實際上,儘管並非必要,但在許多實施例中,序列調變偵測器211之偵測可直接對應於設法根據該第一通訊模式而從電力接收器接收資料符號的負載調變接收器207。實際上,在許多實施例中,序列調變偵測器211之偵測可係負載調變接收器207之一固有及隱含(內嵌)功能,且具體而言,若根據第一通訊模式所接收的一些資料符號導致電力轉移信號之改變,則負載調變接收器207之一實施方案可固有地係序列調變偵測器211之一實施方案。
序列調變偵測器211係耦接至配接器213,其經配置以回應於該有效地接收的資料符號之該偵測而施加一變化至該電力轉移信號。配接器213可具體而言經配置以控制電力接收器控制器501,以控制驅動器回應於經接收資料符號而修改電力接收器。具體而言,經接收資料符號可係如先前描述之請求資料符號,且配接器213可經配置以控制電力接收器控制器501及驅動器201,以將變化施加至如由經請求資料符號所請求的電力轉移信號。
舉例而言,在一些實施例中,經偵測資料符號可係電力改變請求,諸如具體而言電力控制錯誤訊息。電力傳輸器可調適電力轉移信號之電力位準,以反映電力改變請求/控制錯誤。因此,配接器213可在一些實施例中係電力改變電路之部分,且可具體而言係電力控制迴路功能之部分。
電力傳輸器進一步包含電力傳輸器通訊選擇器215,其經配置以在第一通訊模式與第二通訊模式之間選擇,並控制負載調變接收器207使用該經選擇通訊模式。
當在第一通訊模式中時,負載調變接收器207因此藉由使電力轉移信號之負載變化與第一組碼片序列之序列相關且回應於該相關性而判定經接收資料符號來接收經負載調變的資料符號。
然而,當在第二通訊模式中時,負載調變接收器207不與第一組碼片序列相關,而是設法根據一不同通訊模式(其具體而言可係一傳統通訊模式)來接收資料。在該特定實例中,負載調變接收器207接收根據Qi規格之原始通訊方法所調變的資料符號。
通訊模式之選擇係取決於資料符號是否由序列調變偵測器211偵測。具體而言,電力傳輸器通訊選擇器215經配置以選擇第二通訊模式作為預設值。具體而言,當不與電力轉移接合(例如作為電力轉移之終止的部分)時,電力傳輸器通訊選擇器215可將通訊模式設定至第二通訊模式。因此,電力傳輸器可經設定以根據傳統通訊模式來傳輸。然而,若該偵測指示接收到由第一組碼片序列之一序列所調變的一資料符號之一偵測,則電力傳輸器通訊選擇器215可將負載調變接收器207切換至使用第一通訊模式。
應瞭解,在一些實施例中,電力傳輸器101及具體而言負載調變接收器207可經配置以在當從電力接收器接收資料時,在第一通訊模式及第二通訊模式中同時操作。
因此,圖5之電力接收器105及圖1之電力傳輸器101兩者均能夠使用根據第一通訊模式之碼片序列通訊來通訊。此外,電力傳輸器101及電力接收器105能夠調適通訊以使用第二通訊模式。電力接收器105可使用第一組碼片序列來傳輸資料符號,且若此係接著電力轉移信號之預期改變的一偵測,則電力接收器105選擇第一通訊模式並繼續此通訊模式。類似地,電力傳輸器101經配置以回應於使用第一組碼片序列接收資料符號而切換至第一通訊模式。其進一步將預期變化引入至電力轉移信號。
因此,電力接收器105及電力傳輸器101經配置以相互協作,以建立第一通訊模式係可行的通訊模式並切換至使用此通訊模式。
圖5及圖2之電力接收器105及電力傳輸器101分別因此經配置以相互協作,以採取更先進的第一通訊模式,從而允許由此所提供之優點。此外,電力接收器105及電力傳輸器101兩者均個別地能夠根據(一般而言)傳統通訊模式來通訊。例如,若電力傳輸器101係與一傳統電力接收器(而非圖5中之該者)一起使用,則該電力傳輸器將經配置以從此電力接收器接收資料,且因此其可支援與該傳統電力接收器一起進行之電力轉移操作。類似地,電力接收器105可互動並傳輸資料至一傳統電力傳輸器,且可繼續進行以設定與此一起進行之傳統電力轉移操作。
此外,裝置可自動地調適並選擇一適當通訊模式。在電力傳輸器及電力接收器兩者均能夠使用第一通訊模式來通訊的情況中,其等兩者均可調適以選擇並使用此通訊。若否,則將選擇第二通訊模式。舉例而言,電力傳輸器及電力接收器可經配置以使用第二通訊模式來初始化電力轉移操作,且在若請求資料符號經成功地接收並導致預期的電力轉移信號變化,則接著切換至第一通訊模式。該等裝置可因此自動地調適以使用該適當通訊模式,且具體而言,可於當可行時自動地切換至使用較佳的第一通訊模式。此外,可無須從電力傳輸器至電力接收器的任何資料傳輸或通訊通道來達成此。
該方法可因此克服不具有一無線電力傳輸器至無線電力接收器的通訊通道之限制,且還可使用一種基於電力接收器發送一經碼片序列調變的資料封包/組符號至電力傳輸器並偵測後者是否展現出一預期/預定行為之回溯相容方式,來引入基於碼片序列的通訊方案。
在許多實施例中,電力接收器可具體而言將經碼片序列調變的資料封包與回溯相容性資料封包混合,亦即,具體而言其可將根據第一通訊模式所傳輸之資料符號與根據第二通訊模式所傳輸之符號混合。可傳輸資料封包,使得其等滿足適當規格之所有時序及內容要求,且具體而言滿足可由該系統之一些裝置使用的傳統規格之所有時序及內容要求。舉例而言,其可滿足傳統或原始Qi規格之要求。傳統電力傳輸器將不偵測經碼片序列調變的資料封包,而是此等將被視為通道上的雜訊,且其等將因此被電力傳輸器忽略。然而,電力傳輸器將接收使用傳統調變所傳輸的資料訊息。因此,一傳統電力傳輸器將以猶如僅傳輸使用傳統通訊模式之資料封包的方式反應。相比之下,一具有碼片序列調變能力的電力傳輸器將亦能夠偵測經碼片序列調變的資料封包,且其將藉由修改電力轉移信號來回應此等資料封包。電力轉移信號之此等改變可由電力接收器偵測,且可與若僅接收傳統資料封包所將會發生之改變有所區分。以此方式,該方法允許電力接收器判定電力傳輸器是否係一具有碼片序列調變能力的電力傳輸器,或者其是否係不支援此之一傳統電力傳輸器。
在許多情形中,該方法可提供一種促進從使用傳統通訊方法至使用基於碼片序列的通訊之轉變而不需要從電力傳輸器至電力接收器之任何通訊通道的回溯相容方法。
如先前所描述,在多個實施例中,請求資料符號可包含針對電力轉移信號之電力位準改變的至少一個請求。電力傳輸器101可回應於接收此請求而繼續進行以如所請求地改變電力位準。如所屬技術領域中具有通常知識者將已知,該改變可係例如藉由改變驅動信號之電力位準(電流及/或電壓)或頻率(用於共振耦接,此亦將改變電力轉移信號之電力位準),從而增加有效電磁場強度/電力轉移。
在許多實施例中,請求資料符號經傳輸作為電力轉移階段之部分。舉例而言,電力接收器可透過標準化步驟而繼續僅使用第二通訊模式(亦即,具體而言,在許多實施例中係使用傳統通訊模式)來初始化一電力轉移。其實際上可使用第二通訊模式開始電力轉移,且在某個時點(通常係緊接在開始電力轉移之後),電力接收器可使用第一通訊模式來傳輸請求資料符號。請求資料符號可請求電力位準改變,且若電力接收器接著偵測此等變化,則可將通訊切換至第一通訊模式,以用於潛在所有的資料傳輸。
在許多實施例中,請求資料符號可具體而言包括/包含/含有一或多個電力控制迴路錯誤訊息。因此,電力接收器可在電力轉移階段期間將電力控制迴路錯誤訊息傳輸至電力傳輸器,以支援電力控制迴路。電力接收器可例如開始使用第二通訊模式發送此等錯誤訊息(其具體而言可係電力開啟或電力關閉請求)。然而,在某個時點,電力接收器可能切換至使用第一通訊模式來傳輸一個、更多、或所有此等錯誤訊息。若此仍導致電力轉移信號之電力位準係根據錯誤訊息來控制並調適,則電力接收器可能永久地(針對電力轉移)切換至第一通訊模式。否則,其可切換回至第二通訊模式,以用於未來的錯誤控制訊息。
作為一特定實例,電力接收器可使用習知/傳統通訊(第二通訊模式)來繼續進行至電力轉移階段,並接著開始測試電力傳輸器是否支援基於碼片序列的通訊(第一通訊模式)。圖7可說明此一實例。在圖7中,白色文字背景指示根據第二通訊模式之通訊,而黑色文字背景指示根據第一通訊模式之通訊。
在此一實例中,無線電力接收器可發送含有零(CE/0)之值的習知控制錯誤資料封包、及含有非零值(CE/x)之碼片序列控制錯誤資料封包。傳統無線電力傳輸器將僅接收習知資料封包,並將因此使經轉移電力保持在一恆定位準。然而,支援碼片序列通訊之一增強的電力傳輸器亦可接收碼片序列資料封包,且其將因此增加電力位準(由於非零值)。因此,無線電力接收器可取決於電力轉移信號之電力位準的變化,而區分一傳統無線電力傳輸器與一新無線電力傳輸器。
在一些實施例中,諸如上述實例,電力接收器可因此經配置以根據第一通訊模式及第二通訊模式來傳輸請求資料符號,亦即,可根據第一通訊模式來傳輸第一組資料符號,且可根據第二通訊模式來傳輸第二組資料符號。該兩資料集可使得:在假使僅接收第二組資料符號(根據第二通訊模式所傳輸)的情況下的電力轉移信號之變化不同於若接收該兩個資料集所得之變化。電力接收器可因此判定電力轉移信號之經測量變化是否匹配從接收該兩個資料集所得之變化,且若如此,則切換至第一通訊模式。若替代地,電力轉移信號變化更接近地匹配僅第二組資料符號的請求之變化,則電力接收器可切換至僅使用第二通訊模式。
在許多實施例中,根據第一通訊模式及第二通訊模式所傳輸的該兩個資料集可請求不同的改變/變化,且選擇器513可經配置以取決於經偵測改變/變化是否更接近地匹配由該兩個資料集所得之經組合改變/變化,或者取決於其是否更接近地匹配由僅第二組資料符號(亦即,僅由使用第二通訊模式所傳輸的請求資料符號)所得之改變/變化,而在不同的通訊模式之間選擇。
在許多實施例中,根據第一通訊模式所傳輸之第一組請求資料符號可請求與根據第二通訊模式所傳輸之第二組請求資料符號所請求者相對的一變化。舉例而言,第二組請求資料符號可由電力關閉請求所組成,而第一組請求資料符號可由電力開啟請求所組成。此等請求之組合效應可係一恆定電力位準,而僅第二組請求資料符號之效應係連續的電力位準降低。電力接收器可接著只要偵測電力位準是否保持實質上相同(在該情況中,選擇第一通訊模式)或者電力位準是否降低(在該情況中,選擇第二通訊模式)。在選擇之後,可重新開始或初始化正常電力控制迴路操作,其中控制錯誤訊息係使用該經選擇通訊模式來傳輸。
在一些實施例中,電力接收器可經配置以在一或多個習知電力控制錯誤訊息的序列與一或多個經碼片序列調變之電力控制錯誤訊息的序列之間交替。
在一些實施例中,諸如例如針對一Qi系統,電力接收器可首先使用含有正值(其請求一電力位準增加)之習知控制錯誤資料封包(例如Qi CE資料封包)來控制電力至一所欲位準,且隨後在含有負值(其請求電力關閉)之習知經調變控制錯誤資料封包與含有正值(其請求電力開啟)之經碼片序列調變的控制錯誤資料封包之間交替。若電力位準下降,則可將無線電力傳輸器視為一傳統電力傳輸器,且若其保持接近於所欲位準,則可將電力傳輸器視為一具有碼片序列能力的電力傳輸器。
應瞭解,在許多實施例中可使用更複雜的變化,諸如例如請求一特定的電力位準變化模式,且其中偵測係回應於此模式與所偵測電力位準變化的一相關性。
在一些實施例中,使用第一通訊模式所傳輸之請求資料符號可係一針對電力轉移之結束的請求,且具體而言,其可係一終止電力轉移的請求。若電力傳輸器繼續終止該電力轉移,則電力接收器可能將電力傳輸器視為並非一傳統電力傳輸器,且可基於根據第一通訊模式之通訊來初始化一新的電力轉移。因此,若偵測到電力轉移之結束,則選擇器513可選擇第一通訊模式,否則其可繼續使用第二通訊模式。
例如,電力接收器可使用傳統通訊以繼續進行至電力轉移階段。當希望測試電力傳輸器是否支援碼片序列通訊時,電力接收器可將經碼片序列調變之EPT(結束電力轉移)資料封包(其係與習知資料封包混合)傳輸至電力傳輸器。傳統電力傳輸器將不會偵測此等EPT資料封包,且因此將繼續電力轉移。然而,一合適配備的電力傳輸器將重新開始如所請求的電力轉移,其指示無線電力接收器可在其重新開始電力轉移時切換至碼片序列通訊。
在一些實施例中,電力接收器及電力傳輸器可經配置以調適第一通訊模式之一通訊參數,該通訊參數可具體而言係一碼片序列長度,且以下描述將聚焦於此實例。然而,應瞭解,在其他實施例中可調適其他通訊參數,諸如資料速率、調變深度。
在一些實施例中,第一通訊模式可使用一預設操作參數、及具體而言一預設碼片序列長度,來初始化。在設定之後,資料傳輸器509可使用一不同通訊參數來傳輸一些請求資料符號,且具體而言可使用一不同碼片序列長度來傳輸一些請求資料符號。選擇器513可接著偵測後續變化是否匹配此等請求資料符號之請求,或者偵測其是否匹配在若尚未接收使用經修改通訊參數所傳輸之請求資料符號所將會得到之變化。在前述情況中,選擇器513可繼續進行以將通訊參數改變至新值,否則其可繼續進行以使用通訊參數的先前值。
作為一特定實例,此一方法可用以判定或調適一調變深度。當在第一通訊模式中通訊時,電力接收器可開始使用一不同的調變深度。若電力傳輸器仍可接收(電力開啟或電力關閉請求之)資料符號,則電力接收器將看到電力位準如所請求地變化,且其知道其可繼續使用新的調變深度。然而,若電力傳輸器可不再可靠地接收資料符號(例如,有太多位元錯誤),則電力接收器將不會看到電力位準自預期變化偏離,且其可回復至先前調變深度。
作為另一實例,該方法可用以改變或調適一碼片序列長度。
舉例而言,當在第一通訊模式中通訊時,電力接收器可經配置以取決於諸如例如雜訊、衰減等條件而在不同碼片序列長度之間選擇。其可例如經配置以在較短碼片序列與較長碼片序列之間切換。
舉例而言,若電力接收器在使用較短碼片序列時並未從經傳輸至電力傳輸器之資料符號(電力開啟/電力關閉)看到電力位準如預期地變化,則可預期電力傳輸器並未可靠地接收彼等資料符號。具體而言,可懷疑原因可能係由於一太低的信號對雜訊比所致之位元錯誤。若已知電力傳輸器可使用不同的序列長度,則其可直接切換至較長的序列。然而,當利用較長的碼片序列操作時,其可能設法切換至較短的序列。其可例如使用以下方法來如此做: a)    電力接收器可開始混合各別使用較短及較長碼片序列所傳輸的資料符號,其中使用較長碼片序列的該等資料符號請求電力位準保持恆定,而使用較短碼片序列的該等資料符號請求電力位準增加或減少。當其看到電力位準如預期地改變(增加或減少)時,其可繼續僅使用較短碼片序列。 b)    電力接收器可停止使用較長碼片序列,並開始使用較短碼片序列,以用於其用來請求電力位準改變之資料符號。若其並未看到電力位準改變,則其假設電力傳輸器目前無法可靠地接收較短碼片序列,且電力接收器因此回復至使用較長序列。另一方面,若其確實看到如所預期的電力位準改變,則其繼續使用較短碼片序列。
作為另一實例,當在第一通訊模式中通訊時,電力接收器可藉由使用具有支援第一通訊模式之任何電力傳輸器均可接收的長度之碼片序列來開始。然而,一些電力傳輸器亦可能夠使用較長的碼片序列,且電力接收器可因此設法潛在地增加碼片序列長度以便增加信號對雜訊比,並從而提供更可靠的通訊。在此一情況中,電力接收器可利用之不同方法可包括: a)    電力接收器可開始混合各別使用較短及較長碼片序列所傳輸的資料符號,其中使用較短碼片序列的該等資料符號請求電力位準保持恆定,而使用較長碼片序列的該等資料符號請求電力位準增加或減少。當其看到電力位準如預期地改變(增加或減少)時,其可繼續僅使用較長碼片序列。 b)    電力接收器可停止使用較短碼片序列,並開始使用較長碼片序列,以用於其用來請求電力位準改變之資料符號。若其並未看到電力位準改變,則其假設電力傳輸器無法接收較長碼片序列,並且回復至使用較短序列。另一方面,若其確實看到如所預期的電力位準改變,則其繼續使用較長碼片序列。
在上述序列長度調適實例中,電力接收器可藉由告知其將開始使用具有不同長度的一碼片序列、及例如其是否將藉由混合較短與較長碼片序列之資料符號來如此做、或其是否將開始排他地使用其他長度的碼片序列(針對請求電力位準改變的資料符號)來協助電力傳輸器。作為此傳訊之部分,其可指示在回復至目前長度的碼片序列之前,其將使用其他長度的碼片序列多久的時間。此可使電力傳輸器最佳化其通訊解碼。
在兩者情況中,電力接收器可藉由告知其將開始使用較短的碼片序列、及其是否將藉由混合較短與較長碼片序列之資料符號來如此做、或其是否將開始排他地使用較短的碼片序列(針對請求電力位準改變的資料符號)來協助電力傳輸器。作為此警告之部分,其可指示其將使用較短碼片序列多久的時間。此可使電力傳輸器最佳化其通訊解碼。
在上述實例中,在電力轉移初始化之後以及在電力轉移階段期間已施加該方法。然而,在一些實施例中,可在電力轉移階段之前施加該方法。
具體而言,在一些實施例中,資料傳輸器509可經配置以回應於由電力傳輸器所產生的一偵測電力轉移信號而傳輸請求資料符號。偵測電力轉移信號可係在電力轉移階段之前由電力傳輸器所產生的一電磁偵測信號。偵測電力轉移信號可具體而言係一電磁偵測信號,該電磁偵測信號經產生以向電力接收器指示電力傳輸器之存在,且用於允許電力傳輸器偵測電力接收器之存在。
偵測電力轉移信號係由傳輸器線圈103產生,且亦可將來自電力傳輸器之電力轉移至電力接收器(雖然通常係非常小的值)。偵測電力轉移信號因此亦係一電力轉移信號。
偵測電力轉移信號可具體而言係一聲脈波信號。偵測電力轉移信號可具體而言係根據Qi規格之聲脈波信號,且具體而言係根據Qi規格1.0版或更高之聲脈波信號。
在此一實例中,電力接收器可因此在偵測電力轉移信號/聲脈波信號上傳輸請求資料符號,且若能夠接收該等請求資料符號,則電力傳輸器可藉由將一對應變化施加至該電力轉移信號來回應。若電力接收器偵測到對應的預期變化,則其可繼續進行以使用第一通訊模式來初始化電力轉移階段,否則其可使用第二通訊模式。
作為一特定實例,電力接收器可回應於偵測到一偵測電力轉移信號而傳輸一特殊測試碼片序列。該碼片序列可係第一組碼片序列之一碼片序列。傳統電力傳輸器可忽略此碼片序列,但一第一通訊模式相容的傳輸器可偵測該碼片序列,且繼續進行以施加例如一預定變化至該偵測電力轉移信號。電力接收器可接著監測此預定變化,並取決於是否偵測到此預定變化而在第一通訊模式與第二通訊模式之間選擇。
作為Qi系統之一特定實例,電力接收器可在以一習知SIG資料封包回應來自無線電力傳輸器之一數位聲脈波以前,將一測試碼片序列傳輸至電力傳輸器。傳統無線電力傳輸器將此視為雜訊,並將等待習知SIG資料封包。接著,其將繼續使用傳統方法來進行電力轉移設定。然而,具有第一通訊模式能力的無線電力傳輸器可經組態以在數位聲脈波信號上提供簽章/變化,以指示其已偵測到該測試碼片序列。簡單的簽章/變化可係數位聲脈波信號之操作頻率或電力位準的改變(例如,步驟)。當無線電力接收器偵測到簽章/變化時,其可接著以碼片序列資料封包繼續進行(第一通訊模式),且潛在地可完全不使用習知資料封包通訊。
圖8繪示白色背景指示根據第二通訊模式之通訊而黑色背景指示根據第一通訊模式之通訊的此一實例。
圖8繪示電力傳輸器係一傳統電力傳輸器(上半部)的實例,並繪示電力傳輸器支援碼片序列通訊(下半部)的實例。在前者情況中,無線電力傳輸器並未偵測到測試碼片序列,且無線電力接收器繼續使用傳統通訊方法。在後者情況中,無線電力傳輸器確實偵測到測試碼片序列,並將一簽章變化引入至數位聲脈波信號。無線電力接收器識別此簽章變化,並繼續僅使用基於碼片序列的通訊。
在一些實施例中,第二通訊模式可係一低頻寬通訊模式。一般而言,各資料符號可藉由具有不超過N∙1/T之頻寬(例如3dB頻寬)的一資料符號形狀來調變,其中N係不高於4之整數,而T係資料符號時間。在許多實施例中,頻寬可不超過2/T。
第一組碼片序列之碼片序列長度一般係相對長的,且一般包含16或更多個碼片。根據第一通訊模式所調變之資料符號的頻寬一般實質上高於根據第一通訊模式所調變之資料符號的頻寬。
在一些實施例中,各資料符號可藉由具有不小於N∙1/T之頻寬(例如3dB頻寬)的一碼片序列來調變,其中N係不低於8之整數,而T係資料符號時間(T亦可視為碼片序列長度)。在許多實施例中,頻寬可不小於16/T。
在許多實施例中,第一組碼片序列之各碼片序列可包含不小於4、8、或16個負載調變位準改變。相比之下,第二通訊模式可在許多實施例中包括每資料符號不多於1個負載調變位準,或在一些實施例中包括每資料符號2個負載調變位準。第二通訊模式可包括資料符號之一個負載調變位準改變的最大值。
在許多實施例中,第二通訊模式可具體而言使用雙相編碼。在許多實施例中,各資料符號可在第二通訊模式中使用差分曼徹斯特編碼(DM)來傳輸。各資料符號可連結至一特定DM編碼序列。
在一些實施例中,第二通訊模式可包含各資料符號係藉由對應於第二組碼片序列之一碼片序列的調變負載值之一序列來調變,其中第二組碼片序列之碼片序列係連結至不同的資料符號值。然而,第二組碼片序列之碼片序列不同於第一組碼片序列之碼片序列,且具體而言,該兩組之碼片序列的長度一般不同,其中通常第二組碼片序列短於第一組碼片序列,一般達不小於2、4、8、16或甚至更多倍。
例如,在一些實施例中,第一組碼片序列可包含具有不小於15、31、63或127個碼片之長度的碼片序列,且第二組碼片序列可包含具有2個碼片之長度的兩個碼片序列。例如,第二組碼片序列可針對二進位通訊包含兩相同負載調變值之一個碼片序列以及兩不同負載調變值之一個碼片序列。因此,一個二進位資料符號可由不具負載變化之一通道資料符號表示,且一個二進位資料符號可由具有一個負載改變或轉變之一通道資料符號表示。例如,可使用曼徹斯特編碼。
在一些實施例中,第一組碼片序列及第二組碼片序列可包含具有相同長度之碼片序列,但其中該兩組仍包含不同的碼片序列。該兩組可一般具有帶有良好的自相關性特性及帶有良好交叉相關性特性的碼片序列,其相對於不僅在相同組中之其他序列,同時亦相對於在其他組中之序列。
此一方法可例如允許對現有系統之升級,以允許使用額外碼片序列。
舉例而言,可採行一無線電力系統,其使用二進位碼片序列通訊,其中一個碼片序列經定義,且二進位值係由碼片序列及反向碼片序列表示。因此,數個傳統裝置可經配置以使用基於兩個反向碼片序列之二進位碼片序列通訊來通訊。在許多實施例中,此一方法可提供合適的操作。然而,在某個時點,可能會瞭解到擴增以使用額外碼片序列係有利的。舉例而言,引入可經選擇用於二進位通訊之替代碼片序列對可係有利的。此可例如允許增加的干擾效能,因為例如更多碼片序列可用於選擇。其可例如允許不同的電力接收器經定位靠近在一起,但不會造成太多交叉干擾之通訊,因為可將不同的序列施加至不同的電力接收器。此一情形可例如發生在一電力傳輸器裝置包含多個線圈及用於同時供電給多個電力接收器之功能的情況中。
然而,在此一情況中,一些電力接收器可係配置以使用碼片序列中之任一者來通訊的近期電力接收器,而其他電力接收器可係僅支援包含傳統碼片序列之第二組之序列的傳統電力接收器。類似地,一些電力傳輸器可經配置以使用任何碼片序列來通訊,而其他電力傳輸器可係僅能夠使用第二組之碼片序列來通訊的傳統電力傳輸器。
在此類情況中,所述方法可用以允許調適以包括具有相同長度之額外碼片序列。新電力傳輸器可引入兩個通訊模式,一個係使用第二組序列之傳統模式,而另一個係使用不同組序列(其係不同但具有如該第二組之相同長度)之新模式。傳統電力接收器將使用第二組序列來通訊,且此一電力接收器可由任何電力傳輸器支援。新電力接收器可例如在當先偵測到電力傳輸器時嘗試使用第一組之一碼片序列來與電力傳輸器通訊,且其中該通訊請求電力轉移信號之一變化。若隨後偵測到此變化,則電力接收器可繼續使用第一組之該碼片序列,否則其可切換至使用第二組之一碼片序列。
因此,該配置可在可能情況中傾向讓電力接收器使用新碼片序列,而同時仍支援傳統裝置。
調變負載可係由負載調變所引起/取決於負載調變/隨負載調變變化之電力轉移信號/驅動信號之負載的負載分量。
應理解,為了清楚起見,上文描述已參考不同功能電路、單元、及處理器描述本發明之實施例。然而,將明白,可在不同功能電路、單元、或處理器之間使用任何合適的功能分布,而不減損本發明。例如,繪示為由分開的處理器或控制器執行之功能可由相同處理器或控制器實施例。因此,參考特定功能單元或電路僅被視為參考用於提供所描述之功能的合適手段,而非指示嚴格的邏輯或實體結構或組織。
本發明能以包括硬體、軟體、韌體、或彼等之任何組合的任何合適形式實作。本發明可任選地至少部分地實作為在一或多個資料處理及/或數位信號處理器上運行的電腦軟體。本發明之實施例的元件及組件可以任何合適方式實體地、功能地、及邏輯地實作。實際上,功能可以單一單元實作、以複數個單元實作、或實作為其他功能單元的一部分。因此,本發明可以單一單元實作,或可實體地及功能地分布在不同單元、電路、及處理器之間。
雖然本發明已相關於一些實施例描述,未意圖受限於本文陳述的具體形式。更確切地說,本發明的範圍僅由隨附的申請專利範圍限制。額外地,雖然特徵可顯現為結合特定實施例描述,所屬技術領域中具有通常知識者會認知所描述之實施例的各種特徵可根據本發明組合。在申請專利範圍中,用語包含不排除其他元件或步驟的存在。
另外,雖然個別地列舉,複數個構件、元件、電路、或方法步驟可藉由,例如,單一電路、單元、或處理器實作。額外地,雖然個別特徵可包括在不同的申請專利範圍中,可能有有利的組合,且包括在不同申請專利範圍中不暗示特徵的組合係可行及/或有利的。特徵包括在一類別之請求項中並未暗示對此類別的限制,反而指示該特徵可視需要同等地適用於其他請求項。包含在一獨立請求項的一依附請求項中的一特徵未暗示對此獨立請求項的限制,而是視情況,指示該特徵可同等地適用於其他獨立請求項。另外,在申請專利範圍中的特徵次序並未暗示特徵必須以該次序作用的任何具體次序,且方法項中之個別步驟的次序未特別暗示步驟必須以此次序執行。更確切地說,步驟可以任何合適次序執行。此外,單數型參照未排除複數型。因此,對「一(a)」、「一(an)」、「第一(first)」、「第二(second)」等的參照不排除複數。申請專利範圍中的參考標誌僅提供為闡明實例,不應以任何方式解釋為限制申請專利範圍的範圍。
101:電力傳輸器 103:傳輸器線圈/電感器 105:電力接收器 107:接收器線圈/電感器/電力接收線圈 201:驅動器 203:電容器 205:電力傳輸器控制器 207:負載調變接收器 209:負載偵測器 211:序列調變偵測器 213:配接器 215:電力傳輸器通訊選擇器 501:電力接收器控制器 503:電容器/諧振電容器 505:負載 507:開關 509:資料傳輸器/負載資料傳輸器 511:碼片序列儲存區/碼片儲存區 513:選擇器 515:偵測器 S1:開關 S2:開關 S3:開關 S4:開關
將僅以舉例之方式參考圖式描述本發明的實施例,其中: [圖1]繪示根據本發明的一些實施例之電力轉移系統之元件的實例; [圖2]繪示根據本發明的一些實施例之電力傳輸器之元件的實例; [圖3]繪示用於電力傳輸器之半橋式反流器的實例; [圖4]繪示用於電力傳輸器之全橋式反流器的實例; [圖5]繪示根據本發明的一些實施例之電力接收器之元件的實例; [圖6]繪示碼片序列的實例; [圖7]繪示根據本發明之一些實施例的通訊交換的實例;及 [圖8]繪示根據本發明之一些實施例的通訊交換的實例。
107:接收器線圈/電感器/電力接收線圈
501:電力接收器控制器
503:電容器/諧振電容器
505:負載
507:開關
509:資料傳輸器/負載資料傳輸器
511:碼片序列儲存區/碼片儲存區
513:選擇器
515:偵測器

Claims (15)

  1. 一種用於經由一電磁電力轉移信號無線地接收來自一電力傳輸器(101)之電力的電力接收器(105);該電力接收器(105)包含: 一輸入電路(107, 503),其包含經配置以從該電力轉移信號提取電力的一接收器線圈(107); 一傳輸器(509),其經配置以藉由負載調變該電力轉移信號來傳輸一組資料符號至該電力傳輸器,該資料序列之各資料符號係藉由對應於一第一組碼片序列之一碼片序列的調變負載值之一序列來調變,該第一組碼片序列之碼片序列係連結至不同的資料符號值,且該組資料符號包含針對該電力轉移信號之一給定變化的一請求; 一偵測器(515),其經配置以監測該電力轉移信號,以偵測該電力轉移信號之該給定變化; 一選擇器(513),其經配置以在若偵測到該給定變化則選擇一第一通訊模式作為一經選擇通訊模式,而若未偵測到該給定變化則選擇一第二通訊模式作為該經選擇通訊模式,該第一通訊模式包含各資料符號係藉由對應於該第一組碼片序列之一碼片序列的調變負載值之一序列來調變,且該第二通訊模式不包含藉由對應於該第一組碼片序列之任何碼片序列的調變負載值之一序列來調變任何資料符號;及 其中該傳輸器(509)經配置以使用該經選擇通訊模式在一電力轉移階段期間將資料符號傳輸至該電力傳輸器。
  2. 如請求項1之電力接收器,其中該第二通訊模式包含各資料符號係藉由對應於一第二組碼片序列之一碼片序列的調變負載值之一序列來調變,該第二組碼片序列之碼片序列係連結至不同的資料符號值。
  3. 如請求項2之電力接收器,其中該第一組碼片序列之各碼片序列具有一第一長度,而該第二組碼片序列之各碼片序列具有不同於該第一長度之一第二長度。
  4. 如前述請求項中任一項之電力接收器,其中該給定變化係該電力轉移信號的一電力位準及該電力轉移信號的一頻率中之至少一者的一變化。
  5. 如前述請求項中任一項之電力接收器,其中該組資料符號包含針對該電力轉移信號之至少一個電力位準改變請求。
  6. 如前述請求項中任一項之電力接收器,其中該組資料符號包含至少一個電力控制迴路錯誤訊息。
  7. 如前述請求項中任一項之電力接收器,其中該傳輸器(509)經配置以使用該第二通訊模式來傳輸一另一組資料符號,該另一組資料符號請求該電力轉移信號之一不同變化,該不同變化係不同於該給定變化之一變化;且該偵測器(515)經配置以取決於該電力轉移信號之一改變是否係與該不同變化的一更接近匹配,或者取決於該電力轉移信號之該改變是否係與該不同變化及該給定變化之一組合的一更接近匹配,而偵測該給定變化。
  8. 如前述請求項中任一項之電力接收器,其中該傳輸器經配置以在一電力轉移階段期間傳輸該組資料符號。
  9. 如請求項8之電力接收器,其中針對該電力轉移信號之該預期變化的該請求係針對電力轉移之結束的一請求;且該選擇器經配置以在若偵測到該電力轉移階段之結束則選擇該第一通訊模式以用於一後續電力轉移階段。
  10. 如前述請求項中任一項之電力接收器,其中該傳輸器經配置以回應於偵測來自該電力傳輸器之一偵測電力轉移信號而傳輸該組資料符號,且該預期變化係該偵測電力轉移信號之一變化。
  11. 如前述請求項中任一項之電力接收器,其進一步包含該傳輸器(509),該傳輸器使用該第一通訊模式且利用一通訊參數之一第一值來傳輸一測試組資料符號,該測試組資料符號包含針對該電力轉移信號之一第二給定變化的一請求,且其中該選擇器(513)經配置以在若該電力轉移信號之一變化匹配該第二給定變化則將該通訊參數設定至一第一值,否則將該通訊參數設定至一不同值。
  12. 一種用於經由一電磁電力轉移信號將電力無線地提供至一電力接收器(105)的電力傳輸器(101);該電力傳輸器(101)包含: 一輸出電路(203, 103),其包含經配置以回應於一驅動信號施加至該輸出電路(203, 103)而產生該電力轉移信號的一傳輸器線圈(103); 一驅動器(201),其經配置以產生該驅動信號; 一負載偵測器(209),其用於偵測該電力轉移信號之負載變化; 一偵測器(211),其用於回應於介於一組碼片序列的一碼片序列與該電力轉移信號的負載變化之間的一相關性超過一臨限來偵測一有效地接收的資料符號,該組碼片序列之碼片序列係連結至不同的資料符號值; 一配接器(213),其經配置以回應於該有效地接收的資料符號之該偵測而施加一變化至該電力轉移信號; 一選擇器(215),其經配置以回應於該有效地接收的資料符號之該偵測而選擇一第一通訊模式作為一經選擇通訊模式,否則便選擇一第二通訊模式作為該經選擇通訊模式,該第一通訊模式包含各資料符號係回應於該組碼片序列與該電力轉移信號之負載變化的一相關性來接收,且該第二通訊模式不包含各資料符號係回應於該組碼片序列與該電力轉移信號之負載變化的一相關性來接收;及 一負載調變接收器(207),其經配置以根據該經選擇通訊模式來判定從該電力接收器(105)接收的負載調變資料符號。
  13. 一種無線電力轉移系統,其包含如請求項1至11中任一項之電力接收器及如請求項12之電力傳輸器。
  14. 一種操作用於經由一電磁電力轉移信號無線地接收來自一電力傳輸器(101)之電力的電力接收器(105)的方法;該方法包含: 一輸入電路(107, 503)包含從該電力轉移信號提取電力的一接收器線圈(107); 藉由負載調變該電力轉移信號來傳輸一組資料符號至該電力傳輸器,該資料序列之各資料符號係藉由對應於一第一組碼片序列之一碼片序列的調變負載值之一序列來調變,該第一組碼片序列之碼片序列係連結至不同的資料符號值,且該組資料符號包含針對該電力轉移信號之一給定變化的一請求; 監測該電力轉移信號以偵測該電力轉移信號之該給定變化; 若偵測到該給定變化則選擇一第一通訊模式作為一經選擇通訊模式,而若未偵測到該給定變化則選擇一第二通訊模式作為該經選擇通訊模式,該第一通訊模式包含各資料符號係藉由對應於該第一組碼片序列之一碼片序列的調變負載值之一序列來調變,且該第二通訊模式不包含藉由對應於該第一組碼片序列之任何碼片序列的調變負載值之一序列來調變任何資料符號;及 使用該經選擇通訊模式在一電力轉移階段期間將資料符號傳輸至該電力傳輸器。
  15. 一種操作用於經由一電磁電力轉移信號將電力無線地提供至一電力接收器(105)的一電力傳輸器(101)的方法;該方法包含: 一傳輸器線圈(103)回應於一驅動信號施加至該傳輸器線圈(103)而產生該電力轉移信號; 產生該驅動信號; 偵測該電力轉移信號之負載變化; 回應於介於一組碼片序列的一碼片序列與該電力轉移信號的負載變化之間的一相關性超過一臨限來偵測一有效地接收的資料符號,該組碼片序列之碼片序列係連結至不同的資料符號值; 回應於該有效地接收的資料符號之該偵測而施加一變化至該電力轉移信號; 回應於該有效地接收的資料符號之該偵測而選擇一第一通訊模式作為一經選擇通訊模式,否則便選擇一第二通訊模式作為該經選擇通訊模式,該第一通訊模式包含各資料符號係回應於該組碼片序列與該電力轉移信號之負載變化的一相關性來接收,且該第二通訊模式不包含各資料符號係回應於該組碼片序列與該電力轉移信號之負載變化的一相關性來接收;及 根據該經選擇通訊模式來判定從該電力接收器(105)接收的負載調變資料符號。
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