被傳送。該裝置可被布置為在該跟隨的減小的功率時(shí)間間隔中，即在跟隨其傳送第一消息所在的減小的功率時(shí)間間隔的減小的功率時(shí)間間隔中，接收該第二消息。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的可選特征，短距通信單元被布置為在進(jìn)入功率傳輸階段之前執(zhí)行至少第一操作，至少第一操作包括選自以下的操作:第二實(shí)體的通信能力的檢測(cè)；通信沖突檢測(cè)；在裝置和第二實(shí)體之間的通信會(huì)話初始化；第二實(shí)體的設(shè)備激活。
[0057]這可在很多情形中提供改進(jìn)的性能并且可特別確保便利和/或更可靠的操作。特別地，其可允許針對(duì)正在進(jìn)行的通信而優(yōu)化的時(shí)間幀和在功率傳輸期間的控制不需要被例如在這樣的通信期間未定期執(zhí)行的流程的時(shí)序要求所連累。
[0058]通信沖突檢測(cè)可具體地是對(duì)在短距通信單元的通信范圍內(nèi)操作并且具體地傳送的其他短距通信單元的檢測(cè)。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的可選特征，短距通信單元被布置為重復(fù)地傳送裝置的標(biāo)識(shí)到第二實(shí)體。
[0060]該方案可進(jìn)一步改進(jìn)可靠性并且確保通信是在意圖的功率傳送器和功率接收器之間，盡管使用與功率傳輸信號(hào)分離的通信鏈路。該方案可具體地允許第二實(shí)體檢查其從意圖的源接收數(shù)據(jù)消息。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的可選特征，該裝置還包括功率傳輸控制器，其被布置為響應(yīng)于未接收到匹配預(yù)期標(biāo)識(shí)值的第二實(shí)體的身份的指示而禁止功率傳輸。
[0062]該方案可進(jìn)一步改進(jìn)可靠性并且確保通信是在意圖的功率傳送器和功率接收器之間，盡管使用與功率傳輸信號(hào)分離的通信鏈路。該方案可具體地降低源自于通信是與功率傳輸中未涉及的第二實(shí)體的非期望高功率傳輸水平的風(fēng)險(xiǎn)。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的可選特征，該裝置是功率傳送器。
[0064]本發(fā)明可提供可支持在功率傳輸系統(tǒng)中的改進(jìn)操作的改進(jìn)功率傳送器。特別地，可提供改進(jìn)和更可靠的通信，由此允許改進(jìn)的功率傳輸。
[0065]根據(jù)本發(fā)明的可選特征，該裝置還包括用于提供周期性變化的功率源信號(hào)的功率源，功率源信號(hào)中的周期性變化的頻率小于1kHz ;用于從功率源信號(hào)生成用于功率傳送電感器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的功率傳輸信號(hào)發(fā)生器，功率傳輸信號(hào)發(fā)生器包括:被布置為生成將比功率源信號(hào)中的周期性變化的頻率更高的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的頻率轉(zhuǎn)換器，以及用于在減小的功率時(shí)間間隔中限制被饋送到功率傳送電感器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的功率低于閾值的限制器；以及用于將減小的功率時(shí)間間隔與功率源信號(hào)中的周期性變化同步的功率源同步器。
[0066]這可允許改進(jìn)的性能并且可特別允許對(duì)功率傳輸?shù)挠绊懕唤档汀?br>[0067]在很多實(shí)施例中，功率源信號(hào)是變化的DC功率傳輸信號(hào)。
[0068]在一些實(shí)施例中，功率源被布置為響應(yīng)于AC信號(hào)的整流而生成功率源信號(hào)，并且可將減小的功率時(shí)間間隔與AC信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)同步。
[0069]在一些實(shí)施例中，限制器可被布置為在減小的功率時(shí)間間隔期間將功率傳送電感器與頻率轉(zhuǎn)換器去耦。
[0070]在很多實(shí)施例中，減小的功率時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)于功率源信號(hào)的水平低于閾值所在的時(shí)間間隔。
[0071]這可在很多實(shí)施例中允許改進(jìn)的功率傳輸。
[0072]在很多實(shí)施例中，減小的功率時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)于功率源信號(hào)的水平低于閾值所在的時(shí)間間隔。功率源同步器可將減小的功率時(shí)間間隔選擇為功率源信號(hào)的水平低于閾值所在的時(shí)間間隔。
[0073]在很多實(shí)施例中，功率傳輸信號(hào)發(fā)生器可被布置為生成功率傳輸信號(hào)以具有不多于周期性變化的頻率的五倍的頻率，并且通常具有實(shí)質(zhì)上與周期性變化的頻率相同或兩倍于周期性變化的頻率的頻率。
[0074]根據(jù)本發(fā)明的可選特征，功率源同步器被布置為同步減小的功率時(shí)間間隔以對(duì)應(yīng)于功率源信號(hào)的絕對(duì)值的周期最小值。
[0075]這可提供改進(jìn)的性能。功率源同步器可具體地被布置為同步減小的功率時(shí)間間隔以對(duì)應(yīng)于功率源信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)。功率源信號(hào)的絕對(duì)值可對(duì)應(yīng)于整流的功率源信號(hào)。功率源同步器被布置為同步減小的功率時(shí)間間隔以對(duì)應(yīng)于功率源信號(hào)的絕對(duì)值的周期最小值。該值可以是功率、電壓或電流值。
[0076]根據(jù)本發(fā)明的可選特征，短距通信單元被布置為執(zhí)行對(duì)可通過(guò)短距通信來(lái)與之通信的可能通信實(shí)體的檢測(cè)，并且該裝置還包括被布置為如果檢測(cè)到多于一個(gè)可能通信實(shí)體則禁止功率傳輸?shù)墓β蕚鬏斂刂破鳌?br>[0077]該方案可允許改進(jìn)的可靠性并且可降低功率傳送器無(wú)意中與非功率傳輸?shù)哪繕?biāo)的功率接收器通信的風(fēng)險(xiǎn)。
[0078]例如，功率傳送器可執(zhí)行沖突檢測(cè)(例如NFC沖突解決)以檢測(cè)在范圍內(nèi)的其他通信實(shí)體。如果檢測(cè)到多于一個(gè)其他通信實(shí)體，則功率傳送器可禁止功率傳輸。功率傳輸可通過(guò)限制功率傳輸信號(hào)的功率到給定水平(對(duì)應(yīng)于安全操作)或例如通過(guò)關(guān)斷功率傳輸信號(hào)，或終止(或不繼續(xù)或開(kāi)始)功率傳輸操作來(lái)禁止。
[0079]根據(jù)本發(fā)明的可選特征，該裝置還包括被布置為響應(yīng)于在時(shí)間間隔內(nèi)未接收到預(yù)期來(lái)自第二實(shí)體的響應(yīng)消息的檢測(cè)而禁止功率傳輸?shù)墓β蕚鬏斂刂破鳌?br>[0080]該方案可進(jìn)一步改進(jìn)可靠性并且確保只有在通信是實(shí)際上與功率傳輸中涉及的功率接收器的情況下才提供功率。功率傳輸可通過(guò)限制功率傳輸信號(hào)的功率到給定水平(對(duì)應(yīng)于安全操作)或例如通過(guò)關(guān)斷功率傳輸信號(hào)，或終止(或不繼續(xù)或開(kāi)始)功率傳輸操作來(lái)禁止。
[0081]根據(jù)本發(fā)明的可選特征，該裝置還包括被布置為響應(yīng)于不存在來(lái)自第二實(shí)體的無(wú)線電信號(hào)的檢測(cè)而禁止功率傳輸?shù)墓β蕚鬏斂刂破鳌?br>[0082]該方案可進(jìn)一步改進(jìn)可靠性并且確保只有在通信是實(shí)際上與功率傳輸中涉及的功率接收器的情況下才提供功率。功率傳輸可通過(guò)限制功率傳輸信號(hào)的功率到給定水平(對(duì)應(yīng)于安全操作)或例如通過(guò)關(guān)斷功率傳輸信號(hào)，或終止(或不繼續(xù)或開(kāi)始)功率傳輸操作來(lái)禁止。
[0083]該方案可例如應(yīng)用于NFC通信，其中第二實(shí)體是假定生成載波信號(hào)的發(fā)起者并且(第一實(shí)體的)通信單元是目標(biāo)。
[0084]根據(jù)本發(fā)明的可選特征，該裝置是功率接收器。
[0085]本發(fā)明可提供可支持在功率傳輸系統(tǒng)中的改進(jìn)操作的改進(jìn)功率接收器。特別地，可提供改進(jìn)和更可靠的通信，由此允許改進(jìn)的功率傳輸。
[0086]通信單元可在一些實(shí)施例中包括無(wú)源NFC標(biāo)簽。
[0087]根據(jù)本發(fā)明的可選特征，該裝置還包括被布置為響應(yīng)于不存在來(lái)自第二實(shí)體的通信信號(hào)的檢測(cè)而減小到功率接收器的負(fù)載的功率的控制器。
[0088]該方案可允許改進(jìn)和/或更可靠的操作并且可避免在其中功率傳輸信號(hào)可由未通過(guò)功率接收器控制的功率傳送器提供的情形中潛在地提供過(guò)多功率給負(fù)載。
[0089]到負(fù)載的功率的減小可通過(guò)從負(fù)載斷開(kāi)功率接收線圈(用于接收功率傳輸信號(hào)，和或通過(guò)對(duì)負(fù)載短路。
[0090]根據(jù)本發(fā)明的可選特征，該裝置還包括被布置為響應(yīng)于不存在來(lái)自第二實(shí)體的通信信號(hào)的檢測(cè)而生成用戶警告的用戶接口。
[0091]該方案可允許改進(jìn)和/或更可靠的操作并且可向用戶警告其中功率可能由未通過(guò)功率接收器控制的功率傳送器提供給功率接收器的潛在情形。
[0092]根據(jù)本發(fā)明的可選特征，短距通信單元被布置為響應(yīng)于功率傳輸信號(hào)是存在的檢測(cè)而禁止與第二實(shí)體的通信鏈路終止。
[0093]該方案可允許改進(jìn)和/或更可靠的操作并且可降低到功率接收器的功率傳輸由另一功率接收器控制的風(fēng)險(xiǎn)。
[0094]根據(jù)本發(fā)明的可選特征，同步器被布置為響應(yīng)于功率傳輸信號(hào)的功率變化而確定功率傳輸信號(hào)時(shí)間幀的時(shí)序。
[0095]這可允許可靠的操作并且可特別提供用于同步功率接收器的通信功能的高效、可靠和低復(fù)雜的方案。
[0096]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)的操作的方法，該系統(tǒng)包括被布置為經(jīng)由無(wú)線感應(yīng)式功率傳輸信號(hào)提供功率傳輸?shù)焦β式邮掌鞯墓β蕚魉推?，功率傳輸信?hào)被提供在重復(fù)的功率傳輸信號(hào)時(shí)間幀的功率時(shí)間間隔中，功率傳輸信號(hào)時(shí)間幀進(jìn)一步包括減小的功率時(shí)間間隔，功率傳輸信號(hào)的功率針對(duì)相對(duì)于功率時(shí)間間隔的減小的時(shí)間間隔被減?。辉摲椒òㄔ诠β蕚鬏旊A段期間執(zhí)行以下步驟:使用短距通信基于與功率傳輸信號(hào)分離的載波信號(hào)，并且使用與用于功率傳輸信號(hào)的傳輸?shù)墓β蕚鬏旊姼衅鞑煌耐ㄐ盘炀€，與作為功率傳送器和功率接收器中的至少一個(gè)的第二實(shí)體傳達(dá)數(shù)據(jù)消息，短距通信具有不超過(guò)20cm的范圍；以及將短距通信與功率傳輸信號(hào)時(shí)間幀同步使得短距通信受限于減小的功率時(shí)間間隔。
[0097]本發(fā)明的這些和其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)下文描述的(多個(gè))實(shí)施例將是清楚明白的，并且將參考下文描述的(多個(gè))實(shí)施例而得以闡明。
【附圖說(shuō)明】
[0098]將僅通過(guò)示例的方式，參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中
圖1圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的包括功率傳送器和功率接收器的功率傳輸系統(tǒng)的示例；
圖2圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的功率傳送器的元件的示例；
圖3圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的功率傳送器的元件的示例；
圖4圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的功率接收器的元件的示例；
圖5圖不圖1的功率傳輸系統(tǒng)的?目號(hào)的可能時(shí)序圖的不例；
圖6圖不圖1的功率傳輸系統(tǒng)的?目號(hào)的可能時(shí)序圖的不例；
圖7圖示功率傳輸系統(tǒng)中的可能情形的示例；
圖8圖示圖3的功率傳送器的驅(qū)動(dòng)器的元件的示例；
圖9圖示在功率傳送器中的信號(hào)的示例；
圖10和11圖示功率傳送器的傳送線圈的驅(qū)動(dòng)電路的示例；
圖12圖示在圖3的功率傳送器中的信號(hào)的示例；
圖13圖不圖1的功率傳輸系統(tǒng)的?目號(hào)的可能時(shí)序圖的不例；以及圖14和15圖示在圖1的傳輸系統(tǒng)中的功率線圈的布置的示例。
【具體實(shí)施方式】
[0099]以下描述聚焦于適用于Qi類型功率傳輸系統(tǒng)的本發(fā)明的實(shí)施例，但是將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明不限于該應(yīng)用而是可應(yīng)用于很多其它功率傳輸系統(tǒng)。
[0100]圖1圖不了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的功率傳輸系統(tǒng)的不例。功率傳輸系統(tǒng)包括功率傳送器101，功率傳送器101包括(或耦合到)傳送功率傳輸線圈/電感器，其此后將被稱為傳送器線圈103。系統(tǒng)還包括功率接收器105，功率接收器105包括(或耦合到)接收功率傳輸線圈/電感器，其此后將被稱為接收器線圈107。
[0101]該系統(tǒng)提供了從功率傳送器101到功率接收器105的無(wú)線感應(yīng)式功率傳輸。具體地，功率傳送器101生成功率傳輸信號(hào)，功率傳輸信號(hào)通過(guò)傳送器線圈103作為磁通量被傳播。功率傳輸信號(hào)可通常具有在大約20kHz到200kHz之間的頻率。傳送器線圈103和接收器線圈107松散耦合，并且因此接收器線圈從功率傳送器101拾取功率傳輸信號(hào)(的至少部分)。因此，經(jīng)由從傳送器線圈103到接收器線圈107的無(wú)線感應(yīng)耦合將功率從功率傳送器101傳輸?shù)焦β式邮掌?05。傳送器線圈103和接收器線圈107因此被布置為從功率傳送器101到功率接收器105跨越傳輸功率傳輸信號(hào)。術(shù)語(yǔ)功率傳輸信號(hào)主要用于指代在傳送器線圈103和接收器線圈107之間的感應(yīng)信號(hào)(磁通量信號(hào))，但是將認(rèn)識(shí)到，通過(guò)等同，其還可以被認(rèn)為并用作對(duì)提供給傳送器線圈103的電信號(hào)的引用，或?qū)嶋H上對(duì)接收器線圈107的電信號(hào)的引用。
[0102]在一些實(shí)施例中，接收功率傳輸線圈107可以甚至是接收功率傳輸實(shí)體，其當(dāng)被暴露到感應(yīng)功率傳輸信號(hào)時(shí)由于感應(yīng)的渦流或附加地通過(guò)由于鐵磁行為導(dǎo)致的磁滯損失而被加熱。例如，接收線圈107可以是用于被感應(yīng)地加熱的器械的鐵板。因此，在一些實(shí)施例中，接收線圈107可以是通過(guò)感應(yīng)渦流或附加地通過(guò)由于鐵磁行為導(dǎo)致的磁滯損失而被加熱的導(dǎo)電元件。在這樣的示例中，接收線圈107因此還固有地形成負(fù)載。
[0103]在下文中，功率傳送器101和功率接收器105的操作將具體參考根據(jù)Qi標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施例來(lái)描述(除了本文描述的(或隨之發(fā)生的)修改和增強(qiáng)之外)。特別地，功率傳送器101和功率接收器105可以實(shí)質(zhì)上與Qi規(guī)范版本1.0或1.1兼容(除了本文描述的(或隨之發(fā)生的)修改和增強(qiáng)之外)。
[0104]為了控制功率傳輸，系統(tǒng)可經(jīng)由不同階段進(jìn)行，特別是選擇階段、試通(ping)階段、標(biāo)識(shí)和配置階段、以及功率傳輸階段。可在Qi無(wú)線功率規(guī)范的部分1的第5章中找到更多信息。
[0105]最初，功率傳送器101處于選擇階段，其中其僅僅監(jiān)測(cè)功率接收器的潛在存在。功率傳送器101可為此目的使用各種方法，諸如例如在Qi無(wú)線功率規(guī)范中描述的。如果檢測(cè)到這樣的潛在存在，則功率傳送器101進(jìn)入試通階段，其中臨時(shí)生成功率傳輸信號(hào)。該信號(hào)被稱為試通信號(hào)。功率接收器105可應(yīng)用接收到的信號(hào)來(lái)對(duì)其電子設(shè)備加電。在接收功率傳輸信號(hào)之后，功率接收器105將初始分組傳達(dá)到功率傳送器101。具體地，傳送指示功率傳送器和功率接收器之間的耦合程度的信號(hào)強(qiáng)度分組?？稍赒i無(wú)線功率規(guī)范的部分1的第6.3.1章中找到更多信息。因此，在試通階段中，確定在功率傳送器101的接口處是否存在功率接收器105。
[0106]在接收到信號(hào)強(qiáng)度消息之后，功率傳送器101移動(dòng)到標(biāo)識(shí)&配置階段。在該階段中，功率接收器105保持其輸出負(fù)載斷開(kāi)并且在常規(guī)Qi系統(tǒng)中功率接收器105在該階段使用負(fù)載調(diào)制來(lái)與功率傳送器101通信。在這樣的系統(tǒng)中，功率傳送器為此目的提供恒定幅值、頻率和相位的功率傳輸信號(hào)(除了由負(fù)載調(diào)制引起的改變之外)。該消息由功率傳送器101使用以如功率接收器105所請(qǐng)求的那樣配置自己。來(lái)自功率接收器的消息未被連續(xù)傳達(dá)而是以間隔傳達(dá)。
[0107]在標(biāo)識(shí)和配置階段之后，該系統(tǒng)前進(jìn)到功率傳輸階段，其中實(shí)際功率傳輸發(fā)生。具體地，在已經(jīng)傳達(dá)其功率要求之后，功率接收器105連接輸出負(fù)載并且向其供應(yīng)接收的功率。功率接收器105監(jiān)測(cè)輸出負(fù)載并且測(cè)量在某一操作點(diǎn)的實(shí)際值和期望值之間的控制誤差。其以例如每250ms的最小速率向功率傳送器101傳達(dá)這樣的控制誤差，以向功率傳送器101指示這些誤差以及對(duì)功率傳輸信號(hào)的改變或不改變的期望。因此，在功率傳輸階段中，功率接收器105還與功率傳送器通信。
[0108]圖1的功率傳輸系統(tǒng)利用在功率傳送器101和功率接收器105之間的通信。
[0109]在Qi規(guī)范版本1.0和1.1中已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了從功率接收器到功率傳送器的通信的方案。
[0110]根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，使用功率傳輸信號(hào)作為載波實(shí)施從功率接收器到功率傳送器的通信通道。功率接收器調(diào)制接收器線圈的負(fù)載。這導(dǎo)致在功率傳送器側(cè)處的功率傳輸信號(hào)中的對(duì)應(yīng)變化。負(fù)載調(diào)制可通過(guò)傳送器線圈電流的幅值和/或相位中的改變，或替代地或附加地通過(guò)傳送器線圈的電壓中的改變來(lái)檢測(cè)?；谠撛?，功率接收器可調(diào)制功率傳送器解調(diào)的數(shù)據(jù)。以字節(jié)和分組來(lái)格式化該數(shù)據(jù)。可在經(jīng)由http://WWW.wirelesspowerconsortium.com/downloads/wireless-power-specificat1n-part-1.html可獲得的“系統(tǒng)描述，無(wú)線功率傳輸，卷1:低功率，部分1:接口定義，版本1.02010年7月，由無(wú)線功率聯(lián)盟發(fā)布”(也被稱為Qi無(wú)線功率規(guī)范，特別是第6章:通信接口)中找到更多信息。
[0111]注意，Qi無(wú)線功率規(guī)范版本1.0和1.1僅定義了從功率接收器到功率傳送器的通信，即其僅定義了單向通信。
[0112]圖1的系統(tǒng)使用與Qi無(wú)線功率規(guī)范版本1.0和1.1中公開(kāi)的通信方案不同的通信方案。然而，將認(rèn)識(shí)到，該不同通信方案可與其他通信方案(包括Qi無(wú)線功率規(guī)范版本1.0和1.1的通信方案)一起使用。例如，對(duì)于Qi類型系統(tǒng)，Qi無(wú)線功率規(guī)范版本1.0和1.1的通信方案可以用于被規(guī)定為由Qi無(wú)線功率規(guī)范版本1.0和1.1執(zhí)行的所有通信，但是具有由下文中描述的不同方案支持的附加通信。而且，將認(rèn)識(shí)到，系統(tǒng)可以在一些階段或模式中根據(jù)Qi無(wú)線功率規(guī)范版本