應(yīng)于不存在由第二通信單元405建立的短距通信鏈路而減小到負(fù)載403的功率。在這樣的實(shí)施例中，功率接收線圈107可被短路或附接到接收器線圈107的諧振電路可以被去諧，除非第二通信單元405已建立與功率傳送器101的短距通信鏈路。
[0203]在一些實(shí)施例中，功率接收器105可包括用戶接口并且可響應(yīng)于功率傳輸信號的存在和不存在由通信單元建立的短距通信鏈路的檢測而生成用戶警告。
[0204]例如，如果功率接收器105包括感應(yīng)加熱元件(即智能平底鍋)而非功率接收器線圈，則不可能從其它電路斷開接收線圈107，并且如果功率接收器被定位為接收意圖用于另一功率接收器的功率傳輸信號則感應(yīng)加熱元件的意外加熱可能發(fā)生。在該情況下，器械可利用例如可聽噪聲和/或警告燈來警告用戶該非期望情形。用戶可然后手動(dòng)解決該情形。
[0205]在一些實(shí)施例中，功率控制器303被布置為響應(yīng)于在給定時(shí)間間隔內(nèi)未接收到從第二實(shí)體預(yù)期的響應(yīng)消息的檢測而禁止功率傳輸。該消息可以例如是響應(yīng)于從功率傳送器101傳送的消息而預(yù)期的專用響應(yīng)消息，或可例如是作為正常操作的部分功率接收器105被預(yù)期傳送的消息。例如，在功率傳輸操作期間，功率接收器105應(yīng)當(dāng)至少每250毫秒或更快地傳送功率控制消息。如果這樣的消息未被及時(shí)接收，則功率控制器303可著手禁止功率傳輸，并且具體地其可終止功率傳輸或減小功率傳輸信號的功率水平(特別是減小到零)。
[0206]該方案可例如檢測功率接收器105是否在功率傳輸期間被移除。操作可取決于哪個(gè)實(shí)體是發(fā)起者。如果發(fā)起者被實(shí)施在功率傳送器側(cè)上，則如果功率接收器已被移除，發(fā)起者將在減小的功率時(shí)間間隔期間不從目標(biāo)接收響應(yīng)。第一通信單元305可相應(yīng)地生成超時(shí)錯(cuò)誤，并且作為響應(yīng)，功率控制器303可終止功率傳輸。
[0207]在一些實(shí)施例中，功率控制器303可響應(yīng)于不存在來自功率接收器105的無線電信號的檢測而禁止功率傳輸。
[0208]例如，如果發(fā)起者被放置在功率接收器側(cè)上，則在功率傳送器側(cè)上實(shí)施目標(biāo)。如果通信是基于有源通信模式，則當(dāng)目標(biāo)在收聽模式中時(shí)，它將不感測由發(fā)起者生成的RF場。如果通信是無源通信模式，則目標(biāo)將不再被發(fā)起者供電。因此，無論處于有源還是無源通信模式，可檢測到不存在來自發(fā)起者(功率接收器105)的RF信號，并且該信號的不存錢的檢測可被饋送到功率控制器303，其相應(yīng)地可通常通過終止功率傳輸來著手禁止功率傳輸。
[0209]在一些實(shí)施例中，第二通信單元405被布置為響應(yīng)于功率傳輸信號存在的檢測而防止與功率傳送器101的通信鏈路的終止。具體地，只要功率傳輸信號存在(在功率時(shí)間間隔中)，第二通信單元405將不終止通信鏈路。因此，只要在功率時(shí)間間隔期間存在來自功率傳送器101的功率傳輸信號，則由第二通信單元405支持短距通信鏈路。這可降低功率傳送器101偶然被非意圖的功率接收器105控制的風(fēng)險(xiǎn)。
[0210]具體地，對于NFC通信，只要功率傳送器傳送功率傳輸信號，則不執(zhí)行設(shè)備去激活活動(dòng)。這可防止在功率傳送器(圖7的Tx#l)的通信范圍內(nèi)的第二器械(例如圖7中的Αρρ#2)能夠與功率傳送器(圖7的Τχ#1)通信，同時(shí)這是與第一器械(圖7的Αρρ#1)傳送功率并且交換數(shù)據(jù)。因?yàn)镹FC通信僅支持兩個(gè)實(shí)體之間的通信，一個(gè)通信鏈路的維護(hù)可防止另一個(gè)被建立(具體地如果在兩個(gè)實(shí)體之間的通信在數(shù)據(jù)交換階段中)。
[0211]在一些實(shí)施例中，功率傳送器101和/或功率接收器105還可被布置為傳送標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)并且監(jiān)測是否接收到預(yù)期標(biāo)識(shí)。
[0212]具體地，發(fā)起者可以以規(guī)則間隔請求其與之通信的目標(biāo)的標(biāo)識(shí)號。作為響應(yīng)，發(fā)起者將接收標(biāo)識(shí)號并且檢查其是否與預(yù)期值匹配。如果不是，則可禁止功率傳輸，并且通?？山K止功率傳輸。
[0213]具體地，如果功率傳送器101未接收來自功率接收器105的正確標(biāo)識(shí)(例如作為從功率接收器105接收的其它數(shù)據(jù)消息的部分)，則功率控制器303被通知并且其相應(yīng)地著手終止功率傳輸。
[0214]在這樣的示例中，功率接收器105可因此反復(fù)傳送其自身的標(biāo)識(shí)到第二功率傳送器101。傳送可以基于來自功率傳送器101的請求或可以獨(dú)立生成，諸如例如通過在所有數(shù)據(jù)中包括標(biāo)識(shí)，或通過以規(guī)則間隔傳送文檔。
[0215]因此，系統(tǒng)可包括附加預(yù)防措施，其可例如幫助降低功率傳送器與多于一個(gè)功率接收器通信、功率傳送器提供功率到其未與之通信的功率接收器、功率傳送器與未初始化與其的通信鏈路的功率接收器通信、和/或功率接收器與多于一個(gè)功率傳送器通信的風(fēng)險(xiǎn)。
[0216]如之前提到的，前向和/或反向通信鏈路是不利用傳送線圈103、接收線圈107或?qū)嶋H上功率傳輸信號的通信鏈路。相反，它們在圖1的系統(tǒng)中是獨(dú)立通信鏈路，其不被功率傳輸?shù)奶匦灾械淖兓绊懀⑶揖唧w地不被功率傳輸信號的負(fù)載的變化影響。相應(yīng)地，該方案允許顯著改進(jìn)的通信，其具有對例如動(dòng)態(tài)負(fù)載變化的本質(zhì)上降低的敏感度。
[0217]而且，具體地NFC通信的應(yīng)用允許包括已經(jīng)在市場上可用的傳送器和接收器芯片、天線、通信協(xié)議等的已有通信系統(tǒng)被使用。不需要開發(fā)專用通信方法。因此，可以獲得在開發(fā)時(shí)間方面的顯著收獲以及由于規(guī)模經(jīng)濟(jì)導(dǎo)致的降低的成本。
[0218]此外，可以利用具體地支持高達(dá)424kbit/s的最大數(shù)據(jù)速率的NFC來實(shí)現(xiàn)本質(zhì)上增加的數(shù)據(jù)速率。該通信速度比通過用于低功率的QI無線功率規(guī)范實(shí)現(xiàn)的2kbit/s大得多，即使將非連續(xù)通信考慮在內(nèi)。
[0219]此外，使用具有高達(dá)4-10m的最大通信范圍的NFC，可確保功率傳送器101從非?？拷墓β式邮掌?05接收控制數(shù)據(jù)，由此降低或潛在地消除功率傳輸被與功率傳輸中涉及的那個(gè)功率接收器不同的功率接收器控制的風(fēng)險(xiǎn)。NFC芯片和天線可被以這樣的方式放置在功率傳送器中，使得其可僅與被定位于本質(zhì)上在傳送線圈上或附近的功率接收器通信，而不與被定位在另一傳送線圈或功率傳送器上的功率接收器通信。因此，通信鏈路將僅在功率傳送器和它正在向其提供功率的功率接收器之間建立。與放置在不同功率傳送器頂上的功率接收器通信將被防止，因?yàn)樵摴β式邮掌鲗⒃诠β蕚魉推鞯耐ㄐ欧秶狻?br>[0220]在一些實(shí)施例中，功率傳送器可被布置為從變化的DC功率傳輸信號生成功率傳輸信號。
[0221]這樣的驅(qū)動(dòng)器的示例在圖8中圖示。圖9圖示驅(qū)動(dòng)器201的信號的信號波形的示例。
[0222]驅(qū)動(dòng)器201包括生成功率源信號的功率源801。功率源801是具有不多于1kHz，并且通常不多于500Hz或200Hz的周期性變化的頻率的周期性變化信號。在很多實(shí)施例中，周期性變化對應(yīng)于輸入AC信號的變化，并且具體地對應(yīng)于從具有在40Hz和70Hz之間的頻率(通常50Hz或60Hz)的輸入干線信號得到的周期性變化。周期性變化可具體地源自于輸入AC信號的整流，并且可相應(yīng)地通常具有對應(yīng)于輸入AC信號的頻率(單個(gè)整流)或輸入AC信號的頻率的兩倍(雙整流)的頻率。
[0223]功率源信號相應(yīng)地是可具有周期性變化的功率/電壓/電流的周期性變化信號。該變化具有不多于1kHz的低頻率并且通常功率源信號是具有對應(yīng)于輸入AC信號的頻率的頻率(或是其兩倍)的低頻率信號。
[0224]具體地，在該示例中，AC到DC轉(zhuǎn)換器接收AC信號并且生成具有變化水平的DC信號。在該特定示例中，功率源801接收具有50Hz或60Hz的頻率的干線得到的正弦波信號(圖9的Umains)。功率源801執(zhí)行正弦波信號的全波整流。因此，生成對應(yīng)于圖9的Udc_abs信號的功率源信號。
[0225]在該特定示例中，功率源801不包括任何平滑電容器，并且因此功率源信號對應(yīng)于全波整流的正弦波信號。然而，在其它實(shí)施例中，功率源801可包括對整流的信號進(jìn)行平滑的電容器，由此生成具有較少水平變化的功率源信號。然而，在大多數(shù)實(shí)施例中，電容器可相對小，導(dǎo)致具有(至少對于一些負(fù)載)本質(zhì)上變化的水平的功率源信號。例如，在很多情形中，紋波可以是全負(fù)載的至少20%或50%。
[0226]因此，生成具有變化電壓的DC功率源信號。變化電壓是由于AC電平的變化并且因此DC功率源信號是具有干線的頻率的兩倍的周期、即具有對于50Hz輸入信號的10毫秒的周期的周期信號。
[0227]功率源801耦合到功率傳輸信號發(fā)生器803，其接收功率源信號并且從這生成用于親合到功率傳輸信號發(fā)生器803的電感器103的驅(qū)動(dòng)信號。
[0228]功率傳輸信號發(fā)生器803具體地包括頻率轉(zhuǎn)換器805，其被布置為將驅(qū)動(dòng)信號的頻率生成為高于功率傳輸信號的頻率。頻率轉(zhuǎn)換器可相對于功率傳輸信號增大驅(qū)動(dòng)信號的頻率。電感器103由具有比功率源信號的頻率本質(zhì)上更高的頻率的驅(qū)動(dòng)信號來驅(qū)動(dòng)。功率源信號的周期通常不小于2.5毫秒或甚至5毫秒(分別對應(yīng)于400Hz或200Hz的頻率)。然而，驅(qū)動(dòng)信號通常具有至少20kHz或200kHz的頻率。在功率傳輸間隔期間，驅(qū)動(dòng)信號可具體地被給出為:
d(t)=p(t).x(t)
其中P(t)是功率源信號并且x(t)是具有比p(t)更高的頻率的信號，并且通常具有高得多的頻率(例如通常100倍或更多)。為了降低損耗，x(t)通常是AC信號，即其具有零的平均值。
[0229]x(t)可例如是正弦波。然而，在圖8的示例中，x(t)對應(yīng)于方波信號。在該示例中通過開關(guān)操作而不是通過乘法來執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換。具體地，頻率轉(zhuǎn)換器805包括開關(guān)電路，功率源信號提供給其作為供應(yīng)電壓，并且其經(jīng)由開關(guān)元件耦合到電感器103，開關(guān)元件提供對應(yīng)于功率源信號和頻率轉(zhuǎn)換信號x(t)的乘法的效果。
[0230]在圖8的系統(tǒng)中，頻率轉(zhuǎn)換器805包括以逆變器的形式的驅(qū)動(dòng)電路，其從被用作供應(yīng)電壓的功率源信號的變化的DC電壓生成交變信號。圖10示出半橋逆變器的示例。開關(guān)S1和S2被控制使得它們決不同時(shí)閉合。交替地，在S2打開的同時(shí)S1閉合，以及在S1打開的同時(shí)S2閉合。開關(guān)被以期望頻率打開和閉合，由此在輸出處生成交變信號。圖11示出全橋逆變器。開關(guān)S1和S2被控制為使得它們決不同時(shí)閉合。類似地，開關(guān)S3和S4被控制為使得它們決不同時(shí)閉合。交替地，在S2和S3打開的同時(shí)S1和S4閉合，并且然后在S1和S4打開的同時(shí)S2和S3閉合，由此在輸出處產(chǎn)生方波信號。開關(guān)被以期望頻率打開和閉入口 ο
[0231]圖9中圖示得到的信號Uac_HF。該信號到通常包括諧振信號的傳送線圈103的應(yīng)用將導(dǎo)致圖9的信號Uac_TX。
[0232]然而，在圖8的驅(qū)動(dòng)器201中，通過頻率轉(zhuǎn)換器805生成的信號未被直接饋送到傳送器線圈103。相反，信號被饋送到限制器807，其被布置為限制被饋送至電感器的驅(qū)動(dòng)信號的功率，使得該功率在減小的功率時(shí)間間隔期間，即在通信間隔期間低于給定閾值。限制器807的輸出被饋送到傳送器線圈103。通常，該耦合包括諧振電路(其可被認(rèn)為是限制器807的部分)。
[0233]作為特定示例，限制器807可通過從頻率轉(zhuǎn)換器805的輸出斷開傳送器線圈103來簡單地限制被饋送到傳送器線圈103的信號的功率。因此，在該示例中，來自頻率轉(zhuǎn)換器805的信號在各功率傳輸間隔期間耦合到傳送器線圈103，所述功率傳輸間隔被通信間隔中斷，在所述通信間隔中來自頻率轉(zhuǎn)換器805的信號未耦合到傳送器線圈103。
[0234]限制器807還可以是逆變器的固有部分。作為特定示例，通常以相位差切換全橋逆變器中的開關(guān)，意味著至少部分時(shí)間，開關(guān)S1和S4被閉合的同時(shí)S2和S3被打開，并且反之亦然，可通過沒有相位差地切換停止方波的生成，意味著開關(guān)S1和S3被閉合同時(shí)S2和S4被打開，并且反之亦然。一般地，可通過全橋中的相位來控制功率傳輸信號的強(qiáng)度。開關(guān)越同相，功率傳輸信號的幅值越低，開關(guān)越異相，功率傳輸信號的幅值越高。
[0235]圖12圖示了得到的信號(使用與用于圖9的相同注釋)。該圖首先示出信號Umains，其是饋送到功率源的干線信號。該信號被全波整流以生成對應(yīng)于如圖9中示出的Udc_abs的信號水平變化的功率源信號。頻率轉(zhuǎn)換器805然后將此轉(zhuǎn)換為對應(yīng)于圖9和12的Uac_HF的高頻率信號。然而，不是僅將該信號饋送到傳送器線圈103/諧振電路，根據(jù)圖12的選通信號0n_0ff_ZerOX信號來選通該信號(即連接和斷開)。當(dāng)該選通信號具有低值時(shí)，由頻率轉(zhuǎn)換器805生成的功率傳輸信號耦合到傳送器線圈103/諧振電路并且當(dāng)該選通信號具有低值時(shí)，由頻率轉(zhuǎn)換器805生成的功率傳輸信號未耦合到傳送器線圈103/諧振電路。因此在選通之后得到的信號被示為圖12的Uac_HF，其在被諧振電路平滑后變成圖12的信號Uac_Tx。因此，饋送到傳送器線圈103的功率傳輸信號在該特定示例中對應(yīng)于圖12的信號Uac_Tx。
[0236]作為示例，限制器807可與半橋或全橋逆變器合并。當(dāng)選通信號0n_0ff_ZerOX具有低值時(shí)，半橋或全橋逆變器的所有開關(guān)可被切換到非導(dǎo)通狀態(tài)，使得功率傳輸信號未耦合到傳送器線圈。
[0237]選通信號因此定義功率傳輸間隔，在功率傳輸間隔中功率傳輸驅(qū)動(dòng)信號被饋送到傳送器線圈103。這些功率傳輸間隔被減小的功率時(shí)間間隔中斷，在減小的功率時(shí)間間隔中，功率傳輸信號未被饋送到傳送器線圈103。在圖8的驅(qū)動(dòng)器中，這些重復(fù)時(shí)間間隔/減小的功率時(shí)間間隔替代地被用于在功率傳送器101和功率接收器105之間的短距通信，即它們被用作通信間隔(通過圖12的NFC載波信號指示)。
[0238]因此，減小的功率時(shí)間間隔在該情況中不是隨機(jī)或獨(dú)立于功率傳輸信號生成的，而是與功率傳輸信號中的變化同步。具體地，減小的功率時(shí)間間隔對應(yīng)于功率源信號的值/水平低于閾值時(shí)所在的時(shí)間間隔。
[0239]因此，功率源同步器可將減小的功率時(shí)間間隔與功率源信號中的周期性變化同步，并且具體地，這可通過選通信號在適當(dāng)時(shí)間在高和低值之間切換來實(shí)現(xiàn)。
[0240]功率源同步器可具體地將減小的功率時(shí)間間隔同步以對應(yīng)于功率源信號的絕對值的周期性最小值。對于變化的DC信號，這可對應(yīng)于功率源信號的值的周期性最小值。對于AC信號，這可對應(yīng)于隨著其在被整流后變成的功率源信號的值的周期性最小值。實(shí)際上，對于AC信號，這可對應(yīng)于功率源信號的值的過零點(diǎn)。功率源同步器可具體地測量功率源信號的電壓并且與該電壓同步。然而，等同地，功率源同步器可測量功率源信號的電流或功率并且與該電流或功率同步。實(shí)際上，基于這些值之一的測量的同步還將導(dǎo)致基于其他值的同步。因此，將認(rèn)識(shí)到，可使用任何適當(dāng)參數(shù)來執(zhí)行同步。
[0241 ] 功率源同步器可在很多實(shí)施例中執(zhí)行同步，使得減小的功率時(shí)間間隔的頻率不多于周期性變化的頻率的五倍或五分之一。在很多實(shí)施例中，功率源同步器可在很多實(shí)施例中執(zhí)行同步，使得減小的功率時(shí)間間隔的頻率與周期性變化的頻率相同或是其兩倍。實(shí)際上，在很多實(shí)施例中，針對功率源信號的絕對值的每個(gè)最小值生成減小的功率時(shí)間間隔。
[0242]實(shí)際上，在圖12的示例中，針對AC輸入信號的每個(gè)過零點(diǎn)生成一個(gè)減小的時(shí)間間隔，對應(yīng)于整流的輸入信號的每個(gè)最小值。
[0243]重要地，減小的功率時(shí)間間隔被選擇為對應(yīng)于功率源信號Umains的過零點(diǎn)并且因此對應(yīng)于信號中功率傳輸是最不高效的部分。該方案可導(dǎo)致更高效的功率傳輸。
[0244]如在圖12由信號(NFC)載波圖示的，將NFC通信與減小的功率時(shí)間間隔同步并且因此與功率源信號的過零點(diǎn)同步。
[0245]在下文中，將提供涉及NFC實(shí)施方式的一些特定評論。
[0246]在一些實(shí)施例中，NFC通信可根據(jù)NFC-A/NFC-DEP協(xié)議。
[0247]在該情況下，在輪詢模式中(即從發(fā)起者到目標(biāo))，傳送的信號是使用具有ASK100%調(diào)制的修改的米勒編碼調(diào)制的13.56MHz載波信號。在收聽模式中(即從目標(biāo)到發(fā)起者)，目標(biāo)通過使用具有00K子載波調(diào)制的