无线电力传送方法、装置以及系统与流程

本公开涉及一种无线电力传送领域中的无线电力传送方法、无线电力传送装置、以及无线充电系统。

背景技术：

近年来，已经使用以无线方式非接触地向无线电力接收器供应电能的方法，替代以有线方式供应电能的传统方法。以无线方式接收能量的无线电力接收器可以由接收的无线电力直接地驱动，或可以通过使用接收的无线电力对电池充电，然后允许无线电力接收器由充电的电力驱动。

为了允许在以无线方式发送电力的无线电力发送器和以无线方式接收电力的无线电力接收器之间的平滑的无线电力传送，正在进行与无线电力传送相关的技术的标准化。

作为无线电力传送技术的标准化的一部分，管理用于磁感应无线电力传送技术的无线电力协会(WPC)在2010年4月12日已经发表了用于在无线电力传送中互操作的标准文献“System description Wireless Power Transfer,Volume 1,Low Power,Part 1:Interface Definition,Version 1.00Release Candidate 1(RC1)(系统描述无线电力传送，第1卷，低功率，部分1：接口定义，版本1.00发布候选1(RC1))”。

另一方面，在2012年3月已经创建作为技术标准化联盟的电源事物联盟(Power Matters Alliance)，开发接口标准的产品线，并且基于用于提供感应和谐振电力的电感耦合技术发表标准文献。

在我们的生活中频繁地遇到使用电磁感应的无线充电方法，例如，通过在电动牙刷、无线咖啡馆等等中被商业化地利用。

另一方面，WPC标准规定在无线电力发送器和无线电力接收器之间进行通信的方法。目前，由WPC标准规定的通信方案，作为一对一通信方案，公开在一个无线电力发送器和一个无线电力接收器之间执行通信的方案。

因此，本公开提供一种用于与多个无线电力接收器进行通信的无线电力发送器的通信方法以及所述一对一通信方案。

技术实现要素：

技术问题

本公开的一个方面是为了提供一种在无线电力发送器与一个或者多个无线电力接收器进行通信中，在没有冲突的情况下进行启动序列的方法。

技术方案

提供一种无线电力发送器通过多个时隙与至少一个无线电力接收器进行通信的通信方法，并且该方法可以包括：向至少一个无线电力接收器中的任意一个分配多个时隙中的任意一个；在分配之后，向任意一个无线电力接收器提供多个时隙中的至少一个作为锁定时隙；以及在锁定时隙内接收来自任意一个无线电力接收器的与配置阶段相关联的信息和与协商阶段相关联的信息。

根据实施例，该方法可以进一步包括：当与配置阶段相关联的信息和与协商阶段相关联的信息的接收完成时，暂停锁定时隙的供应。

根据实施例，在暂停锁定时隙的供应之前，可以提供至少一个时隙作为锁定时隙，并且在暂停锁定时隙的供应之后，可以提供至少一个时隙作为自由时隙。

根据实施例，多个时隙当中的除被分配给任意一个无线电力接收器的任意一个时隙之外的剩余时隙可以是自由时隙，并且锁定时隙可以是自由时隙中的至少一个。

根据实施例，自由时隙可以是用于允许从至少一个无线电力接收器中的任意一个接收信息的时隙。

根据实施例，与配置阶段相关联的信息可以包括标识数据分组、一个或者多个专属数据分组以及标识分组(CFG)。

根据实施例，与协商阶段相关联的信息可以包括一个或者多个协商数据分组，可选地与专属数据分组混合、以及特定请求和结束协商分组。

根据实施例，在暂停提供给任意一个无线电力接收器的锁定时隙的供应之后，可以向不同于任意一个无线电力接收器的一个无线电力接收器提供多个时隙中的至少一个，作为锁定时隙。

根据实施例，向不同的一个无线电力接收器提供的锁定时隙可以是多个时隙当中的被分配给任意一个无线电力接收器的任意一个时隙，和除不同于被分配给不同的一个无线电力接收器的任意一个时隙的一个时隙外的至少一个时隙。

根据实施例，在提供给不同的一个无线电力接收器的锁定时隙内，可以从不同的一个无线电力接收器接收与配置阶段相关联的信息和与协商阶段相关联的信息。

根据实施例，可以在锁定时隙接收仅从分配任意一个时隙的任意一个无线电力接收器发送的信息。

根据实施例，锁定时隙可以限制来自至少一个无线电力接收器中除了任意一个无线电力接收器之外的剩余无线电力接收器的与配置阶段相关联的信息和与协商阶段相关联的信息的接收。

根据实施例，提供一种无线电力发送器，该无线电力发送器用于使用多个时隙与至少一个无线电力接收器进行通信，并且无线电力发送器可以包括：电力转换单元，该电力转换单元被形成以向至少一个无线电力接收器发送无线电力信号并且从至少一个无线电力接收器接收无线电力信号；以及控制器，该控制器被配置成向至少一个无线电力接收器中的任意一个分配多个时隙中的任意一个，并且在分配之后向任意一个无线电力接收器提供多个时隙中的至少一个作为锁定时隙，其中锁定时隙被锁定，以接收来自任意一个无线电力接收器的与配置阶段相关联的信息和与协商阶段相关联的信息。

根据实施例，锁定时隙可以限制来自至少一个无线电力接收器中的除了任意一个无线电力接收器之外的剩余无线电力接收器的与配置阶段相关联的信息和与协商阶段相关联的信息的接收。

根据实施例，当与配置阶段相关联的信息和与协商阶段相关联的信息的接收完成时，控制器可以暂停锁定时隙的供应。

根据实施例，在暂停锁定时隙的供应之前，可以提供至少一个时隙作为锁定时隙，并且在暂停锁定时隙的供应之后，可以提供至少一个时隙作为自由时隙。

根据实施例，多个时隙当中的除了被分配给任意一个无线电力接收器的任意一个时隙之外的剩余时隙可以是自由时隙，并且可以提供锁定时隙作为自由时隙中的至少一个。

根据实施例，与配置阶段相关联的信息可以包括标识数据分组、一个或者多个专属数据分组以及标识分组(CFG)。

根据实施例，与协商阶段相关联的信息可以包括一个或者多个协商数据分组，可选地与专属数据分组混合、以及特定请求和结束协商分组。

根据实施例，在暂停向任意一个无线电力接收器提供的锁定时隙的供应之后，控制器可以向不同于任意一个无线电力接收器的一个无线电力接收器提供多个时隙中的至少一个作为锁定时隙。

附图说明

图1是在概念上图示根据本发明的实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的示例性视图。

图2A和图2B分别是图示在此公开的实施例中能够采用的无线电力发送器和无线电力接收器的配置的示例性框图。

图3是图示其中根据感应耦合方法以无线方式从无线电力发送器向无线电力接收器传送电力的概念的视图。

图4A和图4B是图示在此公开的实施例中能够采用的电磁感应方法中无线电力发送器和无线电力接收器的部分的框图。

图5是图示被配置成具有根据在此公开的实施例中能够采用的感应耦合方法接收电力的一个或者多个发送线圈的无线电力发送器的框图。

图6是图示其中根据谐振耦合方法以无线方式从无线电力发送器向无线电力接收器传送电力的概念的视图。

图7A和图7B是图示以在此公开的实施例中能够采用的谐振方法的无线电力发送器和无线电力接收器的部分的框图。

图8是图示被配置成具有根据在此公开的实施例中能够采用的谐振耦合方法接收电力的一个或者多个发送线圈的无线电力发送器的框图。

图9是图示以在此公开的无线方式在传送电力中通过无线电力信号的调制和解调在无线电力发送器和电子设备之间发送和接收分组的概念的视图。

图10是图示以在此公开的无线方式在传送电力中发送和接收电力控制消息的配置的视图。

图11A、图11B以及图11C是图示在此公开的无线电力传送中执行的调制和解调时的信号的形式的视图。

图12A、图12B以及图12C是图示包括在根据在此公开的实施例的无线电力传送方法中使用的电力控制消息的分组的视图。

图13是图示根据在此公开的实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的操作阶段的视图。

图14至图18是图示包括无线电力发送器和无线电力接收器之间的电力控制消息的分组的结构的视图。

图19是图示从无线电力发送器向至少一个无线电力接收器传送电力的方法的概念图。

图20A、图20B以及图20C是图示根据本公开的用于进行通信的帧结构的结构图。

图21图示根据本公开的同步模式。图22图示进行多对一通信的无线电力发送器和无线电力接收器的操作状态。

图23图示控制信息分组，并且图24图示标识数据分组，并且图25图示配置分组，并且图26图示SRQ数据分组，并且图27图示EPT分组，并且图28图示充电状态分组。

图29A、图29B、图30A、图30B、图31A和图31B图示允许无线电力发送器向无线电力接收器提供锁定时隙的方法。

图32是图示向一个或者多个无线电力接收器分配时隙并且然后重新排列被分配的时隙的位置的方法。

具体实施方式

在此公开的技术可应用于无线电力传输(无接触电力传输)。然而，在此公开的技术不限于此，并且除了使用以无线方式发送的电力的方法和装置以外，也可以应用于所有种类的电力传输系统和方法、技术的技术精神能够应用到的无线充电电路和方法。

应注意的是，在此使用的技术术语仅用于描述特定实施例，而不限制本发明。此外，除非另有特定地定义，在此使用的技术术语应被解释为本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意义，并且不应被解释为太宽或者太窄。此外，如果在此使用的技术术语是不能够正确地表达本发明的精神的错误术语，则它们应被本领域技术人员正确理解的技术术语替换。另外，在本发明中使用的普通术语应基于字典的定义、或者场境来解释，并且不应被解释得太宽或者太窄。

顺便提及，除非另有清楚地使用，否则单数的表达包括复数意义。在本说明书中，术语“包含”和“包括”不应被解释为必须包括在此公开的所有的要素或者步骤，并且应被解释为不包括其一些要素或者步骤，或者应被解释为进一步包括另外的要素或者步骤。

另外，在下面的描述中公开的用于组成要素的后缀“模块”或者“单元”仅是用于本说明书的简单描述，并且后缀本身没有给出任何特定的意义或者功能。

此外，包括诸如第一、第二等等的序数的术语能够被用于描述各种要素，但是这些术语应不限制要素。使用术语仅为了区别要素与其它要素的目的。例如，在没有脱离本发明的权利的范围内的情况下，第一要素可以被命名为第二要素，并且类似地，第二要素可以被命名为第一要素。

在下文中，将参考附图描述本发明的优选实施例，并且相同或者相似的要素被指定有相同的附图标记，不论附图中的标记如何，并且它们的多余的描述将会被省略。

此外，在描述本公开时，当对于本发明属于的公知技术的特定描述被判断为模糊本公开的要旨时，可以省略详细描述。此外，应注意的是，附图被图示仅为了容易解释本发明的精神，并且因此，它们不应被解释为由附图限制本发明的精神。

定义

多对一通信：在一个发送器(Tx)和多个接收器(Rx)之间通信

单向通信：仅从接收器向发送器发送要求的消息

在此，发送器和接收器指示分别与发送单元(设备)和接收单元(设备)相同。在下文中，这些术语可以被一起使用。

无线电力发送器和无线电力接收器的概念视图

图1是在概念上图示根据本发明的实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的示例性视图。

参考图1，无线电力发送器100可以是电力传送装置，其被配置成以无线的方式传送电力接收器200所需的电力。

此外，无线电力发送器100可以是无线充电装置，其被配置成通过以无线的方式传送电力来对无线电力接收器200的电池充电。稍后将参考图9描述无线电力发送器100是无线充电设备的情况。

此外，无线电力发送器100可以被实施成向需要电力的无线电力接收器200以非接触状态传送电力的各种形式的装置。

无线电力接收器200是通过以无线方式从无线电力发送器100接收电力而可操作的设备。此外，无线电力接收器200可使用接收到的无线电力对电池充电。

另一方面，如在此所描述的以无线方式接收电力的电子设备应被宽泛地解释为包括除了诸如键盘、鼠标、音频-视觉辅助设备等等输入/输出设备之外的便携式电话、蜂窝式电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、平板、多媒体设备等等。

如稍后所述的无线电力接收器200可以是移动通信终端(例如便携式电话、蜂窝式电话、以及平板等)或多媒体设备。

另一方面，无线电力发射器100可以使用一种或多种无线电力传输方法以无线方式而不与无线电力接收器200相互接触地传输电力。换句话说，无线电力发送器100可使用下述中的至少一个来传送电力：基于通过无线电力信号的磁感应现象的感应耦合方法、基于通过以特定频率的无线电力信号的电磁谐振现象的磁谐振耦合方法。

感应耦合方法中的无线电力传送是使用初级线圈和次级线圈以无线方式传送电力的技术，并且指通过由磁感应现象通过变化磁场将电流从一个线圈感应到另一个线圈来传送电力。

感应耦合方法中的无线电力传送指在其中无线电力接收器200通过从无线电力发送器100发送的无线电力信号生成谐振以通过谐振现象从无线电力发送器100向无线电力接收器200传送电力的技术。

下文中，将详细地描述根据在此公开的实施例的无线电力发送器100和无线电力接收器200。在对随后每一个附图中组成元件的附图标记的分配中，相同的附图标记将被用于相同的组成元件，即使它们被示出在不同的图中。

图2A和2B是图示在此公开的实施例中能够采用的无线电力发送器100和无线电力接收器200的配置的示例性框图。

无线电力发送器

参考图2A，无线电力发送器100可包括电力传输单元110。电力传输单元110可包括电力转换单元111和电力传输控制单元112。

电力转换单元111通过将从传输侧电源单元190供应的电力转换成无线电力信号而将其传送到无线电力接收器200。由电力转换单元111传送的无线电力信号以具有振荡特性的磁场或电磁场的形式生成。为此目的，电力转换单元111可以被配置成包括用于生成无线电力信号的线圈。

电力转换单元111可包括用于根据各个电力传送方法生成不同类型的无线电力信号的构成元件。例如，电力转换单元111可包括用于形成变化磁场以将电流感应到无线电力接收器200的次级线圈的初级线圈。此外，电力转换单元111可包括用于形成具有特定谐振频率的磁场的线圈(或天线)以根据谐振耦合方法生成无线电力接收器200中的谐振频率。

此外，电力转换单元111可使用前述的感应耦合方法和谐振耦合方法中的至少一个来传送电力。

在包括在电力转换单元111中的构成元件中，稍后将参考图4和5描述用于感应耦合方法的构成元件，并且将参考图7和8描述用于谐振耦合方法的构成元件。

另一方面，电力转换单元111可进一步包括用于控制使用的频率、施加的电压、施加的电流等的特性以形成无线电力信号的电路。

电力传输控制单元112控制包含在电力传输单元110中的各个构成元件。电力传输控制单元112可以被实施成集成在用于控制无线电力发送器100的另一个控制单元(未示出)中。

另一方面，无线电力信号可以到达的区域可以被划分为两种类型。首先，有源区表示向无线电力接收器200传送电力的无线电力信号穿过的区域。其次，半有源区表示在其中无线电力发送器100可检测无线电力接收器200的存在的感兴趣区域。此处，电力传输控制单元112可检测无线电力接收器200是否被放置在有源区或检测区或从该区移出。具体地，电力传输控制单元112可使用由电力转换单元111或在此单独提供的传感器形成的无线电力信号来检测无线电力接收器200是否被放置在有源区或检测区中。例如，电力传输控制单元112可通过监视用于形成无线电力信号的电力特性是否由无线电力信号改变来检测无线电力接收器200的存在，其由存在于检测区中的无线电力接收器200影响。然而，有源区和检测区可根据诸如感应耦合方法、谐振耦合方法等等的无线电力传送方法而变化。

电力传输控制单元112可根据检测无线电力接收器200存在的结果进行识别无线电力接收器200的过程或确定是否开始无线电力传送。

此外，电力传输控制单元112可确定用于形成无线电力信号的电力转换单元111的频率、电压和电流中的至少一个特性。特性的确定可由在无线电力发送器100侧的条件下或在无线电力接收器200侧的条件下执行。

电力传输控制单元112可接收来自无线电力接收器200的电力控制消息。基于接收到的电力控制消息电力传输控制单元112可确定电力转换单元111的频率、电压和电流中的至少一个特性，并且基于电力控制消息另外地进行其它控制操作。

例如，电力传输控制单元112可根据包括无线电力接收器200中的整流的电量信息、充电状态信息和识别信息中的至少一个的电力控制消息，来确定用于形成无线电力信号的频率、电压和电流中的至少一个特性。

此外，作为使用电力控制消息的另一种控制操作，无线电力发送器100可基于电力控制消息进行与无线电力传送相关联的典型的控制操作。例如，无线电力发送器100可接收与无线电力接收器200相关联的、要通过电力控制消息听觉地或视觉地输出的信息，或接收设备之间的认证所需的信息。

在示例性实施例中，电力传输控制单元112可通过无线电力信号接收电力控制消息。在另一个示例性实施例中，电力传输控制单元112可通过用于接收用户数据的方法接收电力控制消息。

为了接收前述电力控制消息，无线电力发送器100可进一步包括电连接到电力转换单元111的调制/解调单元113。调制/解调单元113可调制已经由无线电力接收器200调制的无线电力信号并使用其接收电力控制消息。

另外，电力传输控制单元112可利用包括在无线电力发送器100中的通信装置(未示出)通过接收包括电力控制消息的用户数据来获取电力控制消息。

[用于支持带内双向通信]

在根据在此公开的示例性实施例的允许双向通信的无线电力传送环境下，电力传输控制单元112可向无线电力接收器200发送数据。由电力传输控制单元112发送的数据可以被发送以请求无线电力接收器200发送电力控制消息。

无线电力接收器

参考图2B，无线电力接收器200可包括电源单元290。电源单元290提供无线电力接收器200的操作所需的电力。电源单元290可包括电力接收单元291和电力接收控制单元292。

电力接收单元291以无线方式接收从无线电力发送器100传送的电力。

电力接收单元291可包括根据无线电力传送方法接收无线电力信号所需的构成元件。此外，电力接收单元291可根据至少一种无线电力传送方法接收电力，并且在此情况下，电力接收单元291可包括各个方法所需的构成元件。

首先，电力接收单元291可包括线圈，该线圈用于接收以具有振荡特性的磁场或电磁场的形式传送的无线电力信号。

例如，作为根据感应耦合方法的构成元件，电力接收单元291可包括次级线圈，其通过变化的磁场来感应电流。在示例性实施例中，作为根据谐振耦合方法的构成元件，电力接收单元291可包括谐振电路和线圈，在其中由具有特定谐振频率的磁场生成谐振现象。

在另一个示例性实施例中，当电力接收单元291根据至少一种无线电力传送方法接收电力时，电力接收单元291可以被实施为通过使用线圈接收电力，或被实施为通过使用根据各个电力传送方法不同地形成的线圈接收电力。

在包括在电力接收单元291中的构成元件中，稍后将参考图4描述用于感应耦合的方法的构成元件，并且稍后将参考图7描述用于谐振耦合的方法的构成元件。

另一方面，电力接收单元291可进一步包括整流器和稳压器以将无线电力信号转换成直流电。此外，电力接收单元291可进一步包括用于防止由接收的电力信号生成过电压或过电流的电路。

电力接收控制单元292可控制包括在电源单元290中的各个构成元件。

具体地，电力接收控制单元292可向无线电力发送器100传送电力控制消息。电力控制消息可指示无线电力发送器100发起或终止无线电力信号的传送。此外，电力控制消息可指示无线电力发送器100以控制无线电力信号的特性。

在示例性实施例中，电力接收控制单元292可通过无线电力信号和用户数据中的至少一个传送电力控制消息。

为了发送前述电力控制消息，无线电力接收器200可进一步包括电连接到电力接收单元291的调制/解调单元293。类似于无线电力发送器100的情况，调制/解调单元293可以被用于通过无线电力信号发送电力控制消息。电力通信调制/解调单元293可以被用作控制流经无线电力发送器100的电力转换单元111的电流和/或电压的装置。下文中，将描述允许分别在无线电力发送器100侧和在无线电力接收器200侧的电力通信调制/解调单元113或293被用于通过无线电力信号发送和接收电力控制消息的方法。

由电力转换单元111形成的无线电力信号由电力接收单元291接收。此时，电力接收控制单元292控制在无线电力接收器200侧的电力通信调制/解调单元293以调制无线电力信号。例如，电力接收控制单元292可进行调制过程，从而使得通过改变连接到电力接收单元291的电力通信调制/解调单元293的电抗而改变从无线电力信号接收的电量。从无线电力信号接收的电量的变化导致用于形成无线电力信号的电力转换单元111的电流和/或电压的变化。此时，在无线电力发送器100侧的调制/解调单元113可检测电流和/或电压的变化以进行解调过程。

换句话说，电力接收控制单元292可生成包括旨在被传送到无线电力发送器100的电力控制消息的分组，并且调制无线电力信号以允许分组被包括在其中，并且电力传送控制单元112可基于进行电力通信调制/解调单元113的解调过程的结果来解码分组，以获取包括在分组中的电力控制消息。

此外，电力接收控制单元292可通过包括在无线电力接收器200中的通信装置(未示出)通过发送包括电力控制消息的用户数据向无线电力发送器100发送电力控制消息。

[用于支持带内双向通信]

在根据在此公开的示例性实施例的允许双向通信的无线电力传送环境下，电力接收控制单元292可向无线电力发送器100接收数据。由无线电力发送器100发送的数据可以被发送以请求无线电力接收器200发送电力控制消息。

此外，电源单元290可进一步包括充电器298和电池299。

从电源单元290接收用于操作的电力的无线电力接收器200可以由从无线电力发送器100传送的电力来操作，或由使用传送的电力对电池299充电并且然后接收充电电力来操作。此时，电力接收控制单元292可控制充电器298以使用传送的电力进行充电。

下文中，说明书将给出适用于在此公开的示例性实施例的无线电力发送器和无线电力接收器。首先，将参考图3到5描述允许无线电力发送器根据感应耦合方法向电子设备传送电力的方法。

感应耦合方法

图3是示出其中根据感应耦合方法以无线方式从无线电力发送器向电子设备传送电力的概念的视图。

当无线电力发送器100的电力以感应耦合方法传送时，如果流经电力传输单元110内的初级线圈的电流强度改变，则穿过初级线圈的磁场将由电流改变。该改变的磁场在无线电力接收器200中的次级线圈产生感应电动势。

根据前述的方法，无线电力发送器100的电力转换单元111可包括在磁感应中作为初级线圈操作的发送(Tx)线圈1111a。此外，无线电力接收器200的电力接收单元291可包括在磁感应中作为次级线圈操作的接收(Rx)线圈2911a。

首先，无线电力发送器100和无线电力接收器200以在无线电力发送器100侧的发送线圈1111a和在无线电力接收器200侧的接收线圈彼此邻近放置的方式布置。然后，如果电力传输控制单元112控制发送线圈(Tx线圈)1111a的电流变化，则电力接收单元291使用感应到接收线圈(Rx线圈)2911a的电动势来控制要供应给无线电力接收器200的电力。

通过感应耦合方法的无线电力传送的效率很少受频率特性的影响，但是受到包括各个线圈的无线电力发送器100和无线电力接收器200之间的对准和距离的影响。

另一方面，为了进行感应耦合方法中的无线电力传送，无线电力发送器100可以被配置成包括以平面形式的接口表面(未示出)。一个或多个电子设备可以被放置在接口表面的上部，并且发送线圈1111a可以被安装在接口表面的下部。在这种情况下，安装在接口表面的下部的发送线圈1111a和放置在接口表面的上部的无线电力接收器200的接收线圈2911a之间形成小尺寸的垂向间隔，并且因而线圈之间的距离变得足够小以由感应耦合方法有效地实施非接触电力传送。

此外，对准指示符(未示出)指示无线电力接收器200要被放置在接口表面的上部的位置。对准指示符指示无线电力接收器200的位置，其中可以适当地实施在安装在接口表面的下部的发送线圈1111a和接收线圈2911a之间的对准。对准指示符可替选地是简单标记，或可形成为用于引导无线电力接收器200的位置的突出结构的形式。另外，对准指示符可以形成为诸如安装在接口表面的下部的磁铁的磁体的形式，从而引导线圈通过相互的磁性而被合适地安排到安装在无线电力接收器200内的具有相反极性的磁体。

另一方面，无线电力发送器100可形成为包含一个或多个发送线圈。无线电力发送器100可选地使用在一个或多个发送线圈中与无线电力接收器200的接收线圈2911a合适地安排的某些线圈以提高电力传输效率。稍后参考图5描述包含一个或多个发送线圈的无线电力发送器100。

下文中，将详细地描述适用于在此公开的实施例的使用感应耦合方法的无线电力发送器和电子设备的配置。

感应耦合方法中的无线电力发送器和电子设备

图4是图示在此公开的实施例中能够采用的磁感应方法中的无线电力发送器100和无线电力接收器200的部分的框图。将参考图4A描述包括在无线电力发送器100的电力传输单元110的配置，并且将参考图4B描述包括在无线电力接收器200中的电源单元290的配置。

参考图4A，无线电力发送器100的电力转换单元111可包括发送(Tx)线圈1111a和逆变器1112。

根据如上所述的电流变化，发送线圈1111a可形成对应于无线电力信号的磁场。发送线圈1111a可替选地实施为平面螺旋型或圆柱螺线管型。

逆变器1112将从电源单元190获得的DC输入转换成AC波形。由逆变器1112转换的AC电流驱动包括发送线圈1111a和电容器(未示出)的谐振电路以在发送线圈1111a中形成磁场。

此外，电力转换单元111可进一步包括定位单元1114。

定位单元1114可移动或旋转发送线圈1111a以增强使用感应耦合方法的非接触电力传送的有效性。如上所述，这是因为包括初级线圈和次级线圈的无线电力发送器100和无线电力接收器200之间的对准和距离可影响使用感应耦合方法的电力传送。特别地，当无线电力接收器200无线电力发送器100的有源区域内不存在时，可以使用定位单元1114。

因此，定位单元1114可包括驱动单元(未示出)，用于移动发送线圈1111a使得无线电力发送器100的发送线圈1111a和无线电力接收器200的接收线圈2911a的中心到中心的距离在预定的范围内，或旋转发送线圈1111a使得发送线圈1111a和接收线圈2911a的中心彼此重叠。

为此目的，无线电力发送器100可进一步包括由用于检测无线电力接收器200的位置的传感器构成的检测单元(未示出)，以及电力传输控制单元112可基于从位置检测传感器接收到的无线电力接收器200的位置信息来控制定位单元1114。

此外，为了达到这个目的，电力传输控制单元112可通过电力通信调制/解调单元113接收关于无线电力接收器200的对准或距离的控制信息，并基于接收到的关于对准或距离的控制信息来控制定位单元1114。

如果电力转换单元111被配置成包括多个发送线圈，则定位单元1114可确定多个发送线圈中的哪一个要被用于电力传输。稍后将参考图5描述包括多个发送线圈的无线电力发送器100的配置。

另一方面，电力转换单元111可进一步包括电力感测单元1115。在无线电力发送器100侧的电力感测单元1115监视流入发送线圈1111a的电流或电压。提供电力感测单元1115以检查无线电力发送器100是否正常地操作，并且因此电力感测单元1115可检测从外部供应的电力的电压或电流，以及检查该检测的电压或电流是否超过阈值。尽管未示出，电力感测单元1115可包括用于检测从外部供应的电力的电压或电流的电阻器以及用于将检测到的电力的电压值或电流值与阈值比较以输出比较结果的比较器。基于电力感测单元1115的检查结果，电力传输控制单元112可控制开关单元(未示出)以切断施加到发送线圈1111a的电力。

参考图4B，无线电力接收器200的电源单元290可包括接收(Rx)线圈2911a和整流器2913。

通过在发送线圈1111a中形成的磁场的变化，电流被感应到接收线圈2911a中。接收线圈2911a的实施方式类型可以是类似于发送线圈1111a的平面螺旋型或圆柱螺线管型。

此外，串联和并联电容器可以被配置成连接到接收线圈2911a以增强无线电力接收的有效性或进行谐振检测。

接收线圈2911a可以是单个线圈或多个线圈的形式。

整流器2913对电流进行全波整流以将交流电转换成直流电。例如，整流器2913可实施为由四个二极管构成的全桥整流器或使用有源部件的电路。

此外，整流器2913可进一步包括用于将整流的电流转换成更平和稳定的直流电的稳压器。此外，整流器2913的输出电力被供应给电源单元290的各个构成元件。此外，整流器2913进一步包括DC-DC转换器，用于将输出DC电力转换成合适的电压以将其调节成各个组成元件(例如，诸如充电器298的电路)所需的电力。

电力通信调制/解调单元293可以连接到电力接收单元291，并且可以配置有其中电阻相对于直流电变化的电阻元件，并且可以被配置有其中电抗相对于交流电变化的电容元件。电力接收控制单元292可改变电力通信调制/解调单元293的电阻或电抗以调制接收到电力接收单元291无线电力信号。

另一方面，电源单元290可进一步包括电力感测单元2914。在无线电力接收器200侧的电力感测单元2914监视由整流器2913整流的电力的电压和/或电流，并且如果作为监视结果，整流的电力的电压和/或电流超过阈值，则电力接收控制单元292向无线电力发送器100发送电力控制消息以传送合适的电力。

被配置成包括一个或多个发送线圈的无线电力发送器

图5是图示被配置成根据在此公开的实施例中能够采用的感应耦合方法接收电力的具有一个或多个发送线圈的无线电力发送器的框图。

参考图5，根据在此公开的实施例的无线电力发送器100的电力转换单元111可包括一个或多个发送线圈1111a-1到1111a-n。一个或多个发送线圈1111a-1到1111a-n可以是部分重叠初级线圈的阵列。可以由一个或多个发送线圈中的一些来确定有源区。

一个或多个发送线圈1111a-1到1111a-n可以被安装在接口表面的下部。此外，电力转换单元111可进一步包括用于建立和释放一个或多个发送线圈1111a-1到1111a-n中的一些的连接的多路复用器。

在检测放置在接口表面的上部的无线电力接收器200的位置时，电力传输控制单元112可考虑无线电力接收器200的检测的位置来控制多路复用器1113，由此允许线圈彼此连接，该线圈在一个或多个发送线圈1111a-1到1111a-n中可以被放置为与无线电力接收器200的接收线圈2911a具有感应耦合关系。

为此目的，电力传输控制单元112可获取无线电力接收器200的位置信息。例如，电力传输控制单元112可通过在无线电力发送器100中提供的位置检测单元(未示出)来获得接口表面上的无线电力接收器200的位置。对于另一个示例，电力传输控制单元112可替选地接收指示来自接口表面上的对象的无线电力信号的强度的电力控制消息，或分别指示使用一个或多个发送线圈1111a-1到1111a-n的对象的标识信息的电力控制消息，并且基于接收到的结果确定其是否位于邻近于一个或多个发送线圈中的哪一个，由此获取无线电力接收器200的位置信息。

另一方面，当无线电力发送器100以无线方式向无线电力接收器200传送电力时，作为接口表面的部分的有源区可表示高效的磁场能通过的部分。此时，形成通过有源区的磁场的单个发送线圈或多个发送线圈或多个发送线圈的组合可以被指定为初级单元(primary cell)。因此，电力传输控制单元112可基于检测到的无线电力接收器200的位置来确定有源区，并且建立对应于有源区的初级单元的连接以控制多路复用器1113，由此允许无线电力接收器200的接收线圈2911a和属于初级单元的线圈被放置为具有感应耦合关系。

此外，电力转换单元111可进一步包括用于控制阻抗以形成具有连接到其的线圈的谐振电路的阻抗匹配单元(未示出)。

下文中，将参考图6到图8公开允许无线电力发送器根据谐振耦合的方法传送电力的方法。

谐振耦合方法

图6是图示其中根据谐振耦合方法以无线方式从无线电力发送器向电子设备传送电力的概念的视图。

首先，将简要地描述谐振如下。谐振指的是其中当周期性地接收与振动系统的固有频率相同频率的外力时，振动的振幅显著地增加的现象。谐振是发生在诸如机械振动、电振动等等各种振动的现象。一般地，当将来自外部的振动力施加到振动系统时，如果其固有频率与外部施加力的频率相同，则振动变强，由此增加宽度。

根据相同的原理，当预定距离内彼此分离的多个振动体以相同频率振动时，多个振动体彼此谐振，并且在此情况下，导致多个振动体之间的阻力减小。在电子电路中，可用电感器和电容器构成谐振电路。

当无线电力发送器100根据感应耦合方法传送电力时，由电力传输单元110中的交流电流电力形成具有特定振动频率的磁场。如果通过形成的磁场在无线电力接收器200中发生谐振现象，则由无线电力接收器200中的谐振现象生成电力。

谐振频率由下面等式1中的公式确定。

[等式1]

此处，谐振频率(f)由电路中的电感(L)和电容(C)确定。在使用线圈形成磁场的电路中，由线圈的匝数等确定电感，并且由线圈之间的间隙、面积等确定电容。除了线圈之外，电容谐振电路可被配置成连接到其中以确定谐振频率。

参考图6，当根据谐振耦合方法以无线方式发送电力时，无线电力发送器100的电力转换单元111可包括在其中形成磁场的发送(Tx)线圈1111b和连接到发送线圈1111b以确定特定的振动频率的谐振电路116。谐振电路1116可通过使用电容电路(电容器)实施，并且可基于发送线圈1111b的电感和谐振电路1116的电容来确定特定的振动频率。

可以以各种形式实施谐振电路1116的电路元件的配置，使得电力转换单元111形成磁场，并且不限于如图6所示的并联连接到发送线圈1111b的形式。

此外，无线电力接收器200的电力接收单元291可包括谐振电路2912和接收(Rx)线圈2911b，以通过在无线电力发送器100中形成的磁场生成谐振现象。换句话说，谐振电路2912也可通过使用电容电路实施，并且谐振电路2912被配置使得基于接收线圈2911b的电感和谐振电路2912的电容确定的谐振频率与形成的磁场的谐振频率具有相同的频率。

可以以各种形式实施谐振电路2912的电路元件的配置，使得电力接收单元291通过磁场生成谐振，并且不限于如图6所示的串联连接到接收线圈2911b的形式。

无线电力发送器100中特定振动频率可具有L_TX、C_TX，并且可通过使用等式1来获取。这里，当将无线电力接收器200的L_RX、C_RX代入等式1的结果与特定振动频率相同时，无线电力接收器200生成谐振。

根据谐振耦合的非接触电力传送方法，当无线电力发送器100和无线电力接收器200分别以相同频率谐振时，电磁波通过短程磁场传播，且因此如果它们具有不同频率，则在设备之间不存在能量传送。

结果，谐振耦合方法的非接触电力传送的效率受到频率特性的巨大影响，而包括各个线圈的无线电力发送器100和无线电力接收器200之间的对准和距离的影响相对小于感应耦合方法。

在下文中，将详细地描述适用于在此公开的实施例的谐振耦合方法中的无线电力发送器和电子设备的配置。

谐振耦合方法中的无线电力发送器

图7是图示在此公开的实施例中能够采用的谐振方法中的无线电力发送器100和无线电力接收器200的部分的框图。

将参考图7A描述包括在无线电力发送器100中的电力传输单元110的配置。

无线电力发送器100的电力转换单元111可包括发送(Tx)线圈1111b、逆变器1112以及谐振电路1116。逆变器1112可配置成连接到发送线圈1111b和谐振电路1116。

发送线圈1111b可与用于根据感应耦合方法传送电力的发送线圈1111a分离地安装，但是可以使用一个单个线圈在感应耦合方法和谐振耦合方法中传送电力。

如上所述的发送线圈1111b形成用于传送电力的磁场。在对其施加交流电电力时，发送线圈1111b和谐振电路1116生成谐振，并且在这时，可基于发送线圈1111b的电感和谐振电路1116的电容确定振动频率。

为此目的，逆变器1112将从电源单元190获得的DC输入转换成AC波形，并且转换的AC电流被施加到发送线圈1111b和谐振电路1116。

此外，电力转换单元111可进一步包括用于改变电力转换单元111的谐振频率的频率调节单元1117。基于构成电力转换单元111的电路内的电感和/或电容由等式1确定电力转换单元111的谐振频率，并且由此电力传输控制单元112通过控制频率调节单元1117改变电感和/或电容来确定电力转换单元111的谐振频率。

例如，频率调节单元1117可配置成包括用于调节包括在谐振电路1116中的电容器之间的距离以改变电容的电机，或包括用于调节发送线圈1111b的匝数或直径以改变电感的电机，或包括用于确定电容和/或电感的有源元件。

另一方面，电力转换单元111可进一步包括电力感测单元1115。电力感测单元1115的操作与前述相同。

参考图7B，将描述包括在无线电力接收器200中的电源单元290的配置。如上所述，电源单元290可包括接收(Rx)线圈2911b和谐振电路2912。

此外，电源单元290的电力接收单元291可进一步包括用于将由谐振现象生成的AC电流转换成DC的整流器2913。整流器2913可与前述类似地配置。

此外，电力接收单元291可进一步包括用于监视被整流的电力的电压和/或电流的电力感测单元2914。电力感测单元2914可与前述类似地配置。

被配置成包括一个或多个发送线圈的无线电力发送器

图8是图示被配置成具有根据在此公开的实施例中能够采用的谐振耦合方法接收电力的一个或多个发送线圈的无线电力发送器的框图。

参考图8，根据在此公开的实施例的无线电力发送器100的电力转换单元111可包括一个或多个发送线圈1111b-1到1111b-n以及连接到各个发送线圈的谐振电路(1116-1到1116-n)。此外，电力转换单元可进一步包括用于建立和释放一个或多个发送线圈1111b-1到1111b-n中的一些的连接的多路复用器1113。

一个或多个发送线圈1111b-1到1111b-n可以被配置成具有相同的振动频率，或它们中的一些可以被配置成具有不同的振动频率。这由分别连接到一个或多个发送线圈1111b-1到1111b-n的谐振电路(1116-1到1116-n)的电容和/或电感确定。

为此目的，频率调节单元1117可以被配置成改变分别连接到一个或多个发送线圈1111b-1到1111b-n的谐振电路(1116-1到1116-n)的电容和/或电感。

带内通信

图9是图示以在此公开的无线方式在传送电力中通过无线电力信号的调制和解调在无线电力发送器和无线电力接收器之间发送和接收分组的概念的视图。

如图9所示，包括在无线电力发送器100中的电力转换单元111可生成无线电力信号。通过包括在电力转换单元111中的发送线圈1111可生成无线电力信号。

由电力转换单元111生成的无线电力信号10a可到达无线电力接收器200以便通过无线电力接收器200的电力接收单元291接收。通过包括在无线接收单元291中的接收线圈2911可接收生成的无线电力信号。

当无线电力接收器200接收无线电力信号的同时，电力接收控制单元292可控制连接到电力接收单元291的调制/解调单元293以调制无线电力信号。当调制接收到的无线电力信号时，无线电力信号可在磁场或电磁场内形成闭环。这可允许无线电力发送器100感测调制的无线电力信号10b。调制/解调单元113可解调感测到的无线电力信号，并解码来自解调的无线电力信号的分组。

用于无线电力发送器100和无线电力接收器200之间通信采用的调制方法可以是幅度调制。如前所述的，作为反向散射调制的幅度调制可以是反向散射调制方法，其中在无线电力接收器200侧的电力通信调制/解调单元293改变由电力转换单元111形成的无线电力信号10a的振幅，以及在无线电力发送器100侧的电力接收控制单元292检测调制的无线电力信号10b的振幅。

无线电力信号的调制和解调

下文中，将参考图10和图11给出分组的调制和解调的说明，该分组在无线电力发送器100和无线电力接收器200之间发送或接收。

图10是图示以在此公开的无线方式在传送电力中发送或接收电力控制消息的配置的视图，并且图11是图示在此公开的无线电力传送中执行的调制和解调后的信号的形式的视图。

参考图10，如图11A所示，通过无线电力接收器200的电力接收单元291接收的无线电力信号可以是非调制的无线电力信号51。无线电力接收器200和无线电力发送器100可根据谐振频率建立谐振耦合，该谐振频率由电力接收单元291内的谐振电路2912设定，并且可通过接收线圈2911b接收无线电力信号51。

电力接收控制单元292可通过改变调制/解调单元293内的负载阻抗来调制经由电力接收单元291接收的无线电力信号51。调制/解调单元293可包括用于调制无线电力信号51的有源元件2932和无源元件2931。调制/解调单元293可调制无线电力信号51以包括分组，该分组期望被发送到无线电力发送器100。此处，分组可以输入到调制/解调单元293内的有源元件2932中。

然后，无线电力发送器100的电力传输控制单元112可通过包络检测来解调调制的无线电力信号52，并将检测的信号53解码成数字数据54。解调可检测流入电力转换单元111中的电流或电压以被分类成两种状态，HI阶段和LO阶段，并且获取基于根据状态分类的数字数据由无线电力接收器200发送的分组。

下文中，将描述允许无线电力发送器100获取要由无线电力接收器200发送的来自解调数字数据的电力控制消息的过程。

参考图11B，电力传输控制单元112使用来自包络检测的信号的时钟信号(CLK)检测编码比特。根据在无线电力接收器200侧的调制过程中使用的比特编码方法编码检测的编码比特。此比特编码方法可对应于非归零和双相编码中的任何一个。

例如，检测的比特可以是差分双相(DBP)编码比特。根据DBP编码，无线电力接收器200侧的电力接收控制单元292被允许具有转换到编码数据比特1的两个状态，并且允许具有转换到编码数据比特0的一个状态。换句话说，可以以在时钟信号的上升沿和下降沿生成HI状态和LO状态之间的转换的方式编码数据比特1，并且可以以在时钟信号的上升沿生成HI状态和LO状态之间的转换的方式编码数据比特0。

另一方面，电力传输控制单元112可使用构成来自根据比特编码方法检测的比特串(bit string)的分组的字节格式，以字节为单位获取数据。例如，可使用11位异步序列格式传送检测的比特串，如图12C所示。换句话说，检测的比特可包括指示字节的开始的开始比特和指示字节的末端的停止比特，并且还包括在开始比特和停止比特之间的数据位(b0到b7)。此外，其可进一步包括用于检查数据错误的奇偶校验比特。以字节为单位的数据构成包括电力控制消息的分组。

[用于支持带内双向通信]

如前所述，图9示出了无线电力接收器200使用由无线电力发送器100形成的载波信号10a来发送分组。但是，无线电力发送器100还可通过类似的方法向无线电力接收器200发送数据。

也就是说，电力传输控制单元112可控制调制/解调单元113以调制数据，其被发送到无线电力接收器200，使得数据可以被包括在载波信号10a中。此处，无线电力接收器200的电力接收控制单元292可控制调制/解调单元293以执行解调，以便从调制的载波信号10a获取数据。

分组格式

在下文中，说明书将给出根据在此公开的示例性实施例在使用无线电力信号的通信中使用的分组的结构。

图12是图示根据在此公开的实施例的包括在非接触(无线)电力传送方法中使用的电力控制消息的分组的视图。

如图12A所示，无线电力发送器100和无线电力接收器200可发送和接收期望以命令分组(命令_分组)510的形式发送的数据。命令分组510可包括报头511和消息512。

报头511可包括指示包括在消息512中的数据的类型的字段。可基于指示数据的类型的字段的值决定消息的大小和类型。

报头511可包括用于识别分组的发送器(发起者(originator))的地址字段。例如，地址字段可指示无线电力接收器200的标识符或无线电力接收器200所属于的组的标识符。当无线电力接收器200发送分组510时，无线电力接收器200可生成分组510，使得地址字段可指示关于接收器200自身的识别信息。

消息512可包括分组510的发起者期望发送的数据。包括在消息512中的数据可以是报告、请求或对于其它方的响应。

根据一个示例性实施例，命令分组510可以如图12B中所示被配置。包括在命令分组510中的报头511可以用预定的大小表示。例如，报头511可具有2字节大小。

报头511可包括接收地址字段。例如，接收地址字段可具有6比特大小。

报头511可包括操作命令字段(OCF)或操作组字段(OGF)。OGF是针对无线电力接收器200的命令的各个组给出的值，以及OCF是针对存在于在其中包括无线电力接收器200的各个组中的各个命令给出的值。

消息512可以被划分成参数的长度字段5121和参数的值字段5122。也就是说，分组510的发起者可以通过至少一个参数的长度-值对(5121a-5122a等)生成消息，其需要表示期望发送的数据。

参考图12C，无线电力发送器100和无线电力接收器200可以以分组的形式发送和接收数据，该分组进一步具有添加给命令分组510的前导520和校验和530。

前导520可以用于进行与由无线电力发送器100接收的数据的同步，以及检测报头520的开始比特。前导520可以被配置成重复相同的比特。例如，前导520可以被配置使得根据DBP编码的数据比特1重复十一到二十五次。

校验和530可以用于检测在发送电力控制消息的同时在命令分组510中可能发生的错误。

操作阶段

在下文中，将给出无线电力发送器100和无线电力接收器200的操作阶段的描述。

图13图示根据在此公开的实施例的无线电力发送器100和无线电力接收器200的操作阶段。此外，图14到18图示包括无线电力发送器100和无线电力接收器200之间的电力控制消息的分组的结构。

参考图13，用于无线电力传送的无线电力发送器100和无线电力接收器200的操作阶段可以被划分成选择阶段610、查验(ping)阶段620、识别和配置阶段630以及电力传送阶段640。

在选择阶段610，无线电力发送器100检测无线电力发送器100能够以无线方式发送电力的范围内是否存在对象，并且在查验阶段620，无线电力发送器100向检测到的对象发送检测信号，并且无线电力接收器200发送对检测信号的响应。

此外，在识别和配置阶段630，无线电力发送器100识别通过先前状态选择的无线电力接收器200并且获取用于电力传输的配置信息。在电力传送阶段640，控制响应于从无线电力接收器200接收到的控制消息发送的电力的同时，无线电力发送器100向无线电力接收器200发送电力。

下文中，将详细地描述每个操作阶段。

1)选择阶段

在选择阶段610，无线电力发送器100进行检测过程以选择存在于检测区内的无线电力接收器200。如上所述，检测区指的是在其中在相关区中的对象可影响电力转换单元111的电力特性的区域。与查验阶段620相比，在选择阶段610用于选择无线电力接收器200的检测过程是检测用于在无线电力发送器100侧的电力转换单元中形成无线电力信号的电量的变化以检查预定的范围内是否存在任何对象的过程，而不是使用电力控制消息接收来自无线电力接收器200的响应的方案。在使用无线电力信号而不使用稍后将描述的查验阶段620中的数字格式的分组检测对象的方面，选择阶段610的检测过程可以被称为模拟查验过程。

选择阶段610的无线电力发送器100可检测进入检测区内或从检测区内离开的对象。此外，无线电力发送器100可在位于检测区内的对象中将能够以无线方式发送电力的无线电力接收器200与其它对象(例如，钥匙、硬币等)区分开来。

如上所述，能够以无线方式发送电力的距离根据感应耦合方法和谐振耦合方法可以不同，并且由此在选择阶段610用于检测对象的检测区可以彼此不同。

首先，在根据感应耦合方法发送电力的情况下，选择阶段610的无线电力发送器100可监视接口表面(未示出)以检测对象的对准和去除。

此外，无线电力发送器100可检测放置在接口表面上部的无线电力接收器200的位置。如上所述，在选择阶段610，形成为包括一个或多个发送线圈的无线电力发送器100可进行,进入查验阶段620的过程，并且检查是否使用查验阶段620的各个线圈从对象发送对检测信号的响应，或随后进入识别状态630以检查是否从对象发送识别信息。基于通过前述过程获取的无线电力接收器200的检测位置，无线电力发送器100可确定用于非接触电力传送的线圈。

此外，当根据谐振耦合方法发送电力时，选择阶段610的无线电力发送器100通过检测由于位于检测区内的对象引起的电力转换单元的频率、电流和电压中的任意一个变化来检测对象。

另一方面，选择阶段610的无线电力发送器100可通过使用感应耦合方法和谐振耦合方法中的至少任意一种检测方法来检测对象。无线电力发送器100可根据各个电力传输方法进行对象检测过程，并且随后从用于非接触电力传送的耦合方法中选择检测对象的方法以前进到其它状态620、630、640。

另一方面，对于无线电力发送器100，形成为在选择阶段610检测对象的无线电力信号与形成为在随后的状态620、630、640进行数字检测、识别、配置和电力传送的无线电力信号可具有不同的频率、强度等的特性。这是因为无线电力发送器100的选择阶段610对应于检测对象的空闲状态，从而允许无线电力发送器100减小在空闲状态中的功耗或生成有效地检测对象的专用信号。

2)查验阶段

在查验阶段620，无线电力发送器100通过电力控制消息进行检测存在于检测区内的无线电力接收器200的过程。相比于在选择阶段610使用无线电力信号等特性的无线电力接收器200的检测过程，查验阶段620的检测过程可以被称为数字查验过程。

在查验阶段620，无线电力发送器100形成无线电力信号以检测无线电力接收器200，调制由无线电力接收器200调制的无线电力信号、以及获取对应于对来自调制的无线电力信号的检测信号的响应的数字数据格式的电力控制消息。无线电力发送器100可接收对应于对检测信号的响应的电力控制消息以识别作为电力传输的主体的无线电力接收器200。

在查验阶段620，形成为允许无线电力发送器100进行数字检测过程的检测信号可以是通过在预定时间段内特定操作点施加电力信号而形成的无线电力信号。操作点可表示施加到发送(Tx)线圈的电压的频率、占空比和幅度。无线电力发送器100可生成通过在预定时间段内特定操作点施加电力信号而生成的检测信号，并且尝试接收来自无线电力接收器200的电力控制消息。

另一方面，对应于对检测信号的响应的电力控制消息可以是指示由无线电力接收器200接收的无线电力信号的强度的消息。例如，如图15所示，无线电力接收器200可发送包括信号强度分组5100，其指示作为对检测信号的响应的接收到的无线电力信号的强度的消息的。分组5100可包括由无线电力接收器200接收的用于通知指示信号强度的分组的报头5120和指示电力信号的强度的消息5130。消息5130内的电力信号的强度可以是指示用于在无线电力发送器100和无线电力接收器200之间的电力传输的感应耦合或谐振耦合的程度的值。

无线电力发送器100可接收检测信号的响应消息以发现无线电力接收器200，并且然后延长数字检测过程以进入识别和配置阶段630。换句话说，在发现无线电力接收器200之后，无线电力发送器100在特定的操作点维持电力信号以接收在识别和配置阶段630需要的电力控制消息。

但是，如果无线电力发送器100不能发现能够向其传送电力的无线电力接收器200，则无线电力发送器100的操作阶段将返回到选择阶段610。

3)识别和配置阶段

在识别和配置阶段630，无线电力发送器100可接收由无线电力接收器200发送的识别信息和/或配置信息，从而有效地执行电力传输的控制。

在识别和配置阶段630，无线电力接收器200可发送包括其自身的识别信息的电力控制消息。为此目的，如图16A所示，例如，无线电力接收器200可发送包括指示无线电力接收器200的识别信息的消息的识别分组5200。分组5200可包括用于通知指示识别信息的分组的报头5220以及包括电子设备的识别信息的消息5230。消息5230可包括：指示用于非接触电力传送的合约的版本的信息(2531和5232)、用于识别无线电力接收器200的制造商的信息5233、指示扩展的设备标识符的存在或不存在的信息5234、以及基本设备标识符5235。此外，如果在指示扩展的设备标识符的存在或不存在的信息5234中显示扩展的设备标识符存在，，则将以分离方式发送如图16B所示的包括扩展的设备标识符的扩展的标识分组5300。分组5300可包括用于通知指示扩展的设备标识符的分组的报头5320以及包括扩展的设备标识符的消息5330。当如上所述地使用扩展的设备标识符时，基于制造商的识别信息5233的信息、基本设备标识符5235和扩展设备标识符5330的信息将用于识别无线电力接收器200。

在识别和配置阶段630，无线电力接收器200可发送包括关于预期的最大电力的信息的电力控制消息。为此，无线电力接收器200例如可发送如图17所示的配置分组5400。分组可包括用于通知其是配置分组的报头5420以及包括关于预期最大电力的信息的消息5430。消息5430可包括电力等级5431、关于预期的最大电力的信息5432、指示确定在无线电力发送器侧的主单元(main cell)的电流的方法的指示符5433、以及可选的配置分组的编号5434。指示符5433可指示在无线电力发送器侧的主单元的电流是否被确定为在无线电力传送的合约中指定的。

另一方面，无线电力发送器100可基于识别信息和/或配置信息生成用于为无线电力接收器200充电的电力传送合约。在电力传送阶段640，电力传送合约可包括确定电力传送特性的参数的限制。

无线电力发送器100可在进入电力传送阶段640之前终止识别和配置阶段630并返回到选择阶段610。例如，无线电力发送器100可终止识别和配置阶段630以发现可以以无线方式接收电力的另一个电子设备。

4)电力传送阶段

在电力传送阶段640，无线电力发送器100向无线电力接收器200发送电力。

在传送电力的同时，无线电力发送器100可接收来自无线电力接收器200的电力控制消息，并且响应于接收的电力控制消息，控制施加到发送线圈的电力的特性。例如，用于控制施加到发送线圈的电力的特性的电力控制消息可以被包括在如图17所示的控制错误分组5500中。分组5500可包括用于通知其是控制错误分组的报头5520以及包括控制错误值的消息5530。无线电力发送器100可根据控制错误值来控制施加到发送线圈的电力。换句话说，可以控制施加到发送线圈的电流，以便如果控制错误值是“0”则维持电流、如果控制错误值是负值则减小电流、以及如果控制错误值是正值则增加电流。

在电力传送阶段640，无线电力发送器100可监视基于识别信息和/或配置信息生成的电力传送合约内的参数。作为监视参数的结果，如果到无线电力接收器200的电力传输违反被包括在电力传送合约中的限制，则无线电力发送器100可取消电力传输并返回到选择阶段610。

无线电力发送器100可基于由无线电力接收器200传送的电力控制消息终止电力传送阶段640。

例如，在使用由无线电力接收器200传送的电力对电池充电时，如果电池的充电已经完成，则将向无线电力发送器100传送用于请求无线电力传送暂停的电力控制消息。在这种情况下，无线电力发送器100可接收用于请求暂停电力传输的消息，并且然后终止无线电力传送，并返回到选择阶段610。

对于另一个示例，无线电力接收器200可传送用于请求再协商或再配置的电力控制消息以更新先前生成的电力传送合约。当需要比目前传送的电量更大或更小的电量时，无线电力接收器200可传送用于请求电力传送合约的再协商的消息。在这种情况下，无线电力发送器100可接收用于请求电力传送合约的再协商的消息，并然后终止非接触电力传送，并返回到识别和配置阶段630。

为此，由无线电力接收器200发送的消息例如可以是如图20所示的结束电力传送分组5600。分组5600可包括用于通知其是结束电力传送分组的报头5620以及包括指示暂停原因的结束电力传送代码的消息5630。结束电力传送代码可指示下述中的任意一个：充电完成、内部故障、过温度、过电压、过电流、电池故障、重配置、无响应和未知错误。

多个电子设备的通信方法

下文中，将给出使用无线电力信号至少一个电子设备进行与一个无线电力发送器的通信的方法的描述。

图19是图示从无线电力发送器向至少一个无线电力接收器传送电力的方法的概念视图。

无线电力发送器100可向一个或多个无线电力接收器200和200′发送电力。图19示出两个电子设备200和200′，但是根据本文公开的示例性实施例的方法不限于示出的电子设备的数量。

根据无线电力发送器100的无线电力传送方法，有源区和检测区可以是不同的。因此，无线电力发送器100可根据谐振耦合方法确定是否存在位于有源区或检测区的无线电力接收器，或根据感应耦合方法确定是否存在位于有源区或检测区的无线电力接收器。根据确定的结果，支持各个无线电力传输方法的无线电力发送器100可改变用于各个无线电力接收器的电力传送方法。

在根据本文公开的示例性实施例的无线电力传送中，当无线电力发送器100根据相同的无线电力传送方法向一个或多个电子设备200和200′传送电力时，电子设备200和200′可在没有相互冲突的情况下通过无线电力信号进行通信。

参考图19，由无线电力发送器100生成的无线电力信号10a可分别到达第一电子设备200′和第二电子设备200。第一和第二电子设备200′和200可使用生成的无线电力信号10a发送无线电力消息。

第一电子设备200′和第二电子设备200可作为用于接收无线电力信号的无线电力接收器操作。根据本文公开的示例性实施例的无线电力接收器可包括电力接收单元291′、291，用于接收生成的无线电力信号；调制/解调单元293′、293，用于调制或解调接收的无线电力信号；以及控制器292′、292，用于控制无线电力接收器的各个部件。

在下文中，将参考附图更加详细地描述进行多对一通信的无线电力发送器、进行多对一通信的无线电力发送器的控制方法、以及进行多对一通信的无线充电站(或者无线电力传输系统)。

图20A、图20B和图20C是图示根据本公开的用于进行通信的帧结构的结构视图。此外，图21图示根据本公开的同步模式。图22图示进行多对一通信的无线电力发送器和无线电力接收器的操作状态。此外，图23图示控制信息分组，并且图24图示标识数据分组，并且图25图示配置分组，并且图26图示SRQ数据分组，并且图27图示EPT分组。

根据本公开的实施例的无线电力发送器100可以通过电力转换单元111以无线方式发送电力。此处，无线电力发送器100可以使用感应耦合方法和谐振耦合方法中的至少一个来发送电力。

无线电力发送器100的电力转换单元111可以包括单个线圈和多个线圈。进行下面将会描述的通信方法的无线电力发送器100可以应用于电力转换单元111被配置有单个线圈或者多个线圈的两种情况。

此外，电力转换单元111可以发送无线电力信号以在无线电力发送器100和无线电力接收器200之间进行通信。更加具体地，从电力转换单元111生成的无线电力信号可以通过调制/解调单元113被调制和解调，并且作为分组被发送到无线电力接收器。调制和解调方法将由图9的先前描述代替。。

另一方面，无线电力发送器100可以与一个无线电力接收器进行通信或者与多个无线电力接收器进行通信。

此处，与一个无线电力接收器进行通信的方法可以被定义为独占模式，并且与一个或者多个无线电力接收器进行通信的方法可以被定义为共享模式。独占模式可以具有0.3或者以上的磁场耦合系数，并且共享模式具有0.1或者更少的磁场耦合系数。

当无线电力接收器200位于在其中执行无线电力发送器100的功能的功能区域内时，无线电力接收器200可以从无线电力发送器100接收电力信号。此处，无线电力接收器200可以基于无线电力信号开始作为选择阶段的操作。

在选择阶段期间，根据是否在从无线电力发送器100接收到的无线电力信号内存在特定信号，无线电力接收器200可以在独占模式和共享模式中的一个下操作。在此，特定信号可以是频移键控(FSK)。FSK信号可以是用于向无线电力接收器提供同步信息和其它信息的信号。

更加具体地，无线电力接收器200可以在选择阶段开始操作并且然后立即感测在无线电力信号内的FSK信号的存在。如果无线电力接收器200在接收到无线电力信号的时间点之后并且在预定的时间段经过之前检测信号，则无线电力接收器200可以执行共享模式的导入阶段。在此，预定的时间段可以表示独占模式的数字查验时间，例如，65ms。

相反，当无线电力接收器200没有检测到FSK信号时，无线电力接收器200可以作为独占模式操作。在这种情况下，无线电力接收器300可以执行在图13中描述的操作阶段。

在下文中，将参考附图更加详细地描述允许无线电力接收器200执行共享模式的方法。

如在图20A、图20B以及图20C中所图示，当无线电力接收器在共享模式下操作时，无线电力发送器100可以提供多个时隙(slot)(或者时间槽(time slot))以与一个或者多个无线电力接收器进行通信。时隙可以是具有适合于在无线电力接收器中传输数据分组的长度的时隙。

多个时隙可以是分别具有固定的长度的时隙。此外，在多个时隙中的两个连续的时隙之间，无线电力发送器100可以向无线电力接收器发送同步模式。

可以在多个时隙之间发送同步模式，以进行在连续的时隙之间分离的作用。此外，同步模式可以进行优化无线电力发送器100和无线电力接收器之间的通信的作用。例如，同步模式可以将向无线电力接收器提供关于冲突发生和稳定的待机时间的信息，从而进行通信的优化。

另一方面，多个时隙可以形成具有固定的长度的帧。换言之，帧可以被配置有多个时隙。

此处，帧可以表示用于在发送电力的同时发送和接收信息通信单元。帧可以具有预设长度。例如，单个帧可以具有1秒(1000ms)的时间间隔。

换句话说，无线电力发送器100可以以帧为单位进行通信。换句话说，无线电力发送器100可以在一秒钟内通过第一帧进行通信，并且在经过一秒钟之后通过第二帧进行接下来的一秒钟的通信。

可以以同步模式开始帧。换句话说，同步模式可以在帧之间存在以进行在帧之间分离的作用。此外同步模式可以位于帧的最前侧，以进行通知帧的开始的作用。换句话说，无线电力接收器可以通过从无线电力发送器接收到的同步模式感测帧的开始。此处，同步模式的开始比特可以指示帧的开始。

此外，帧可以被配置有在同步模式之后具有预设的时间间隔(例如，50ms)的时隙。在同步模式之后的时隙可以被称为测量时隙或者测量窗口。测量时隙可以是在其中没有执行无线电力发送器和无线电力接收器之间的通信的时隙，即，作为自由的通信时隙保持的时隙。

更加具体地，无线电力发送器可以在测量时隙内确定被发送到无线电力接收器的电力。此外，各个无线电力接收器可以确定通过无线电力接收器本身接收到的电量，以在测量时隙内向无线电力发送器发送接收到的电量。

换句话说，无线电力发送器可以通过测量时隙识别发送到无线电力接收器的电量，并且控制之后要发送的电量。

在下面的共享模式下，在所有的帧中提供指示帧的开始和测量时隙的同步模式可以。

帧可以被配置有各种形式。可以通过设计者的设计改变构成帧的时隙的数目、时隙的长度、帧的长度等等。此外，帧可以被配置有具有相同的时间间隔的10个时隙和10个同步模式。例如，帧可以被配置有具有相同的时间间隔的8个时隙和1个同步模式。对于另一示例，帧可以被配置有具有不同的时间间隔的多个时隙。

另一方面，在共享模式下，可以同时使用不同类型的帧。例如，可以在共享模式下使用具有多个时隙的时隙帧和不具有特定格式的自由格式的帧。更加具体地，时隙帧可以是用于允许到无线电力发送器100的短数据分组的传输的帧，并且自由格式的帧可以是未提供有多个时隙以允许长数据分组的传输的帧。

另一方面，本发明的技术人员可以将时隙帧和自由格式的帧变成各种名称。例如，时隙帧和自由格式的帧可以改变并且分别被命名为信道帧和消息帧。

更加具体地，参考图20A，时隙帧可以包括指示时隙的开始、测量时隙、九个时隙、以及在九个时隙中的每一个之前具有相同的时间间隔的可选的同步模式。此处，可选的同步模式是不同于指示帧的开始的前述同步模式的同步模式。更加具体地，可选的同步模式可以指示在没有指示帧的开始的情况下与任意邻接的时隙(位于同步模式的两侧的两个连续的时隙)相关联的信息。

换句话说，参考图20A，同步模式可以分别位于九个时隙中的两个连续的时隙之间。在这种情况下，同步模式可以提供与两个连续的时隙相关联的信息。

此外，九个时隙和分别在九个时隙之前提供的同步模式可以具有相同的时间间隔。例如，参考图20A，九个时隙可以具有50ms的时间间隔。另外，九个同步模式也可以具有50ms的时间长度。

另一方面，时隙帧可以具有不同于前述的描述的类型。例如，参考图20B，时隙帧可以被配置有指示时隙的开始、测量时隙以及多个时隙的同步模式。换句话说，参考图20B，时隙帧可以仅具有指示帧的开始的同步模式而不具有在两个连续时隙之间的同步模式。

在这种情况下，指示帧的开始的同步模式可以包括构成时隙帧的多个时隙的状态信息。例如，同步模式可以包括关于多个时隙中的每一个是否被分配给无线电力接收器的信息。

此外，参考图20B，时隙帧可以被配置有具有相同的时间间隔的时隙。此处，时隙的时间间隔可以由能够同时由无线电力发送器100充电的无线电力接收器的数目确定。例如，当无线电力发送器100能够同时向八个无线电力接收器发送电力时，一个时隙可以具有125ms的时间间隔。

另一方面，参考图20B，即使在时隙之间没有同步模式，无线电力发送器100也可以在时隙之间向无线电力接收器发送指示邻接时隙的状态的信息。。例如，指示时隙的状态的信息可以是时隙占用指示符(SOI)、启动时隙指示符(SSI)、无时隙指示符(SFI)、关于是否在时隙内有效地执行来自无线电力接收器的通信的信息(ACK、NACK、无通信信号、通信错误信号)等。

换句话说，时隙帧可以在邻接的时隙之间向无线电力接收器发送信息，不论是否在时隙之间提供同步模式。换句话说，无线电力发送器100可以以同步模式或者同步比特的形式向无线电力接收器提供信息。通过此，无线电力接收器可以获知各个时隙的状态信息以有效地与无线电力发送器进行通信。

以下描述可以以类似的方式全部适用于时隙帧，而不管时隙帧的类型。

可以提供构成时隙帧的多个时隙以在一个无线电力发送器和一个无线电力接收器之间进行通信。

多个时隙可以被配置有被分配的时隙、自由时隙、测量时隙以及锁定时隙中的至少一个。

被分配的时隙可以是由特定的无线电力接收器使用的时隙。更加具体地，除了特定的无线电力接收器之外的其它的无线电力接收器可以被限制为在被分配给特定的无线电力接收器的时隙内向无线电力发送器发送信息。

自由时隙可以是由任意无线电力接收器自由地使用的时隙。换句话说，自由时隙可以是为任意无线电力接收器提供以在自由时隙内向无线电力发送器发送信息的时隙。

测量时隙可以是在其中不执行与无线电力接收器的通信以测量已经被发送和接收的电力的时隙。更加具体地，测量时隙可以是被提供以在无线电力发送器和无线电力接收器之间发送和接收电力信息的时隙。

锁定时隙可以是被临时锁定以由特定的无线电力接收器使用的时隙。更加具体地，锁定的时隙可以是在其中在启动序列期间仅特定的无线电力接收器能够访问，以允许特定的无线电力接收器进行启动序列的时隙。下面将更加详细地描述启动序列。

锁定时隙可以被限制以访问除了特定的无线电力接收器之外的其它的无线电力接收器。换言之，其它的无线电力接收器可以被限制以在锁定时隙被提供的状态下在锁定时隙内发送信息。

另一方面，可以临时提供锁定时隙，并且由此当特定的无线电力接收器的启动序列完成时，其可以作为自由时隙再次提供。

多个时隙中的每一个可以具有限制的时间长度。例如，多个时隙中的每一个可以具有50ms的时间长度。因为各个时隙具有50ms，所以无线电力接收器能够为各个时隙发送近似于5个字节的数据。

本领域的技术人员可以容易地改变时隙帧的结构，并且以相同的方式可以执行通信方案的下面的描述，不论时隙帧的结构如何。

此外，参考图20C，自由类型帧可以不具有除了指示帧的开始和测量时隙的同步模式之外的特定形式。换句话说，自由类型帧是要进行不同于时隙帧的作用，例如，可以用于在无线电力发送器和无线电力接收器之间进行长数据分组(例如，可选的专用信息分组)的通信或者进行在被配置有多个线圈的无线电力发送器中选择多个线圈中的任意一个的作用。

在上文中，已经描述帧结构。

在下文中，将参考附图更加地描述被包含在各个帧中的同步模式。

作为包含时隙的信息的信号，可以以各种形式来实施同步模式。例如，可以用模式或者分组来实施同步模式。

此外，在帧结构中可以存在至少一个或者多个同步模式。例如，可以在各个时隙的前侧提供或者仅在帧的最前侧提供同步模式。例如，可以在帧的最前面和各个时隙之间提供同步模式。对于另一示例，可以仅在配置有多个时隙的帧内的帧的最前侧提供同步模式。

同步模式可以包括各种信息。例如，同步模式可以包括时隙的状态信息、帧的状态信息、帧的结构、通信执行状态信息等等。

例如，参考图21，同步模式可以被配置有前导、开始比特、响应字段、类型字段、信息字段、以及奇偶校验比特。在图21，开始比特被图示为ZERO(零)。

更加具体地，前导可以被配置有连续的比特，并且都设置为“0”。换句话说，前导可以是用于调节同步模式的时间长度的比特。

构成前导的比特的数目可以取决于操作频率，使得同步模式的长度最接近于50ms但是在不超过50ms的范围内。例如，当工作频率是100kHZ时，同步模式被配置有两个前导比特，并且当工作频率是105kHz时，被配置有三个前导比特。

作为在前导之后的比特，开始比特可以表示ZERO。ZERO可以是指示同步模式的类型的比特。此处，同步模式的类型可以包括：包括与帧相关联的信息的帧同步以及包括时隙的信息的时隙同步。换句话说，同步模式可以是位于连续的帧之间以指示帧的开始的帧同步，或者位于多个时隙中的连续的时隙之间以包括与连续的时隙相关联的信息的时隙同步。例如，其可以表示在其中当ZERO是“0”时有关时隙位于时隙之间的时隙同步，并且表示在其中当ZERO是“1”时有关同步模式是位于的帧的帧同步。

作为同步模式的最后比特，奇偶比特可以指示同步模式的数据字段(即，响应字段、类型字段、信息字段)。例如，如果构成同步模式的数据字段的比特的数目是偶数时，奇偶比特可以是“1”，否则则是“0”(即，奇数)。

响应字段可以包括关于在同步模式之前的时隙内与无线电力接收器通信的无线电力发送器的响应信息。例如，当没有感测到与无线电力接收器的通信的执行时，响应字段可以具有“00”。此外，在与无线电力接收器通信的同时，当感测到通信错误时，响应字段可以具有“01”。通信错误可以是当两个或者多个无线电力接收器尝试接入一个时隙时，在两个或者多个无线电力接收器之间的冲突发生的情况。

此外，响应字段可以包括指示是否从无线电力接收器正确地接收数据分组的信息。更加具体地，如果无线电力发送器拒绝数据分组，则响应字段可以是“10”(否定应答，NAK)，并且当无线电力发送器确认数据分组时，响应字段可以是“11”(肯定应答，ACK)。

类型字段可以指示同步模式的类型。更加具体地，当同步模式是帧的第一同步模式时(即，当位于测量时隙之前作为帧的第一同步模式时)，类型字段可以具有指示帧同步的“1”。

此外，当同步模式不是帧的第一同步模式时，类型字段可以具有指示时隙同步的“0”。

此外，信息字段可以根据由类型字段指示的同步模式的类型来确定其值的意义。例如，当类型字段是“1”时(即，当指示帧同步时)，信息字段的意义可以指示帧的类型。换句话说，信息字段可以指示当前帧是否是时隙帧或者自由格式的帧。例如，如果信息字段是“00”，则其可以指示时隙帧，并且如果信息字段是“01”，则可以指示自由格式的帧。

相反地，当类型字段是“0”(即，时隙同步)时，信息字段可以指示位于同步模式之后的下一个时隙的状态。更加具体地，如果下一个时隙是分配给特定的无线电力接收器的时隙，则信息字段可以具有“00”，当其是要由特定的无线电力接收器临时使用的锁定时隙时，信息字段可以具有“01”，或者当其是由任意无线电力接收器自由地使用的时隙时，信息字段可以具有“10”。

在上文中，已经描述了同步模式的结构。

在下文中，将更加详细地描述在共享模式下无线电力接收器的操作阶段。

参考图22，在共享模式下操作的无线电力接收器可以在下述中的任意一个中操作：选择阶段2000、导入阶段2010、配置阶段2020、协商阶段2030、以及电力传送阶段2040。

首先，根据本公开的实施例的无线电力发送器100可以发送无线电力信号以感测无线电力接收器。换句话说，如在图13中所示，使用这种无线电力信号来感测无线电力接收器的过程可以被称为模拟查验。

另一方面，已经接收到无线电力信号的无线电力接收器可以进入选择阶段2000。已经进入选择阶段2000的无线电力接收器可以如上所述地感测无线电力信号上的FSK信号的存在。

换句话说，根据FSK信号的存在或者不存在，无线电力接收器可以在独占模式和共享模式中的任意一个下进行通信。

更加具体地，如果FSK信号被包括在无线电力信号中，则无线电力接收器在共享模式下操作，否则在独占模式下操作。

如果无线电力接收器在独占模式下操作，则无线电力接收器可以执行在图13中描述的操作阶段。

如果无线电力接收器在共享模式下操作，则无线电力接收器可以进入导入阶段2010。在导入阶段2010期间，无线电力接收器可以向无线电力发送器发送控制信息分组，以在配置阶段、协商阶段以及电力传送阶段期间发送控制信息(CI)分组2100。控制信息分组可以具有与控制相关联的报头和信息。例如，在控制信息分组中报头可以是“0x53”。

参考图23，控制信息(CI)分组2100可以包括：由无线电力接收器接收到的电力值信息(接收到的电力值)、关于电力传送的控制错误值信息(控制错误值)、电力传送停止请求信息(故障)等等。

此处，无线电力发送器100可以基于控制信息(CI)分组控制发送到无线电力接收器的电量。例如，随着控制错误信息增加或者减少，无线电力发送器100可以增加或者减少构成无线电力发送器的电力转换单元111的线圈的电流的数量。对于另一示例，无线电力发送器可以使用接收到的电力值信息作为测量时隙的平均值。

另一方面，无线电力发送器100可以在多个时隙中的任意一个内从无线电力接收器接收控制信息(CI)分组。例如，无线电力发送器可以在第一帧的多个时隙中的第一时隙内从无线电力接收器接收控制信息。

当第一时隙可用时，无线电力发送器100可以发送肯定应答(ACK)信号，并且当第一时隙不可用时，发送否定应答(NAK)信号。

更加具体地，当在第一时隙内成功地接收到控制信息分组时，无线电力发送器100可以向无线电力接收器发送ACK信号，并且当已经发送控制信息(CI)分组的无线电力接收器和另一无线电力接收器在第一时隙内执行配置阶段2020或协商阶段2030时，发送NAK信号。

如果向无线电力接收器发送ACK信号，则无线电力发送器100可以将第一时隙分配给无线电力接收器。此处，无线电力接收器可以在配置阶段2020、协商阶段2030以及电力传送阶段2040期间使用被分配的第一时隙发送控制信息(CI)分组。换句话说，当接收到ACK信号时，无线电力接收器可以始终发送控制信息(CI)分组，不论无线电力接收器的操作阶段如何。

相反，当向无线电力接收器发送NAK信号时，无线电力发送器100可以不将第一时隙分配给无线电力接收器。此处，在接收ACK信号之前，没有给其分配第一时隙的无线电力接收器可以在除了第一时隙之外的剩余的时隙中的任意一个内再次发送控制信息(CI)分组。

另一方面，当无线电力接收器被允许以进入配置阶段2020时，无线电力发送器100可以发送ACK信号以提供用于无线电力接收器的独占使用的锁定时隙。更加具体地，无线电力发送器100可以向无线电力接收器提供锁定时隙，其中它们的接入限于除了无线电力接收器之外的其它无线电力接收器。在这种情况下，无线电力接收器可以使用锁定时隙执行配置阶段和协商阶段，而没有与其它的无线电力接收器的任何冲突。

配置阶段2020可以是在其中无线电力接收器发送与配置阶段2020相关联的信息以允许无线电力接收器有效地接收电力的阶段。更加具体地，配置阶段2020可以是在其中向无线电力发送器100提供无线电力接收器的识别信息以允许无线电力发送器100在共享模式下识别各个无线电力接收器的阶段。

换句话说，在配置阶段2020期间，无线电力发送器100可以在锁定时隙内从无线电力接收器接收与配置阶段2020相关联的信息。此处，与配置阶段2020相关联的信息可以包括标识数据分组、可选地专用数据分组、配置(CFG)分组等等。

参考图24，标识数据分组可以包括IDHI分组和IDLO分组。IDHI分组的报头可以具有“0x54”，并且IDLO分组的报头可以具有“0x55”。此外，标识数据分组可以包括用于无线电力接收器的识别的唯一的标识(ID)信息、用于无线电力接收器的无线电力传送合同的版本信息、以及用于确定标识信息的错误的循环冗余校验(CRC)信息。

作为超过5个字节的数据分组，可以通过自由格式帧在无线电力接收器接收可选地专属数据分组。作为与无线电力接收器的所有权相关联的信息，可选地专属数据分组可以是无线电力接收器的制造商信息等等。

参考图25，配置(CFG)分组2700可以包括：包括可选数据分组的数目的计数信息、包括用于计算FSK调制深度的缩放因子的信息、最大功率信息、指示功率水平，低功率、中等功率以及高功率中的任意一个的功率分类信息、仅在独占模式下提供的协商(Neg)信息、指示确定无线电力发送器侧的主要单元(major cell)的电流的方法的指示符(prop)、FSK信号的极性信息(pol)、窗口偏移信息等等。

无线电力发送器可以使用ACK信号、NAK信号、无通信信号以及通信错误信号中的任意一个来响应无线电力接收器。

更加具体地，当在识别数据分组(IDHI，IDLO)上感测到循环冗余校验(CRC)错误时，无线电力发送器可以向无线电力接收器发送NAK信号，否则发送ACK信号。

另一方面，当无线电力发送器基于重新配置请求信息(EPT/重新配置分组)从电力传送阶段2040再次返回到配置阶段2020以重新配置电力传送合同时，可以向无线电力发送器100发送或者不发送识别数据分组。

此外，当因为其不同于预设数据所以可选地专属数据分组不能被识别时，无线电力发送器可以向无线电力接收器发送NAK信号，否则以适当的方式发送与特定的专属数据分组相关的ACK信号或者NAK信号。同时，为了接收可选地专属数据分组，无线电力接收器可以向无线电力发送器发送用于请求自由格式帧的插入自由格式帧信息以使用自由格式帧。

此外，当接收到配置(CFG)分组时，无线电力发送器可以响应于被包括在配置分组中的信息发送ACK信号。

如果无线电力发送器发送与配置阶段2020相关联的信息相关的无通信信号或通信错误信号，则无线电力接收器可以重发已经接收到无通信信号或通信错误信号的数据分组。

无线电力接收器可以接收与配置阶段2020相关联的信息，并且然后进入协商阶段2030。换句话说，当在配置阶段2020期间接收到配置(CFG)分组时，可以允许无线电力发送器100进入协商阶段2030。

协商阶段2030可以是在其中无线电力接收器向无线电力发送器100发送与协商阶段2030的信息以将电力有效地传送到无线电力接收器的阶段。更加具体地，协商阶段2030可以是在其中在共享模式下无线电力接收器向无线电力发送器提供要被发送到无线电力接收器的电力信息的阶段。

此处，无线电力发送器100可以在配置阶段2020期间甚至在协商阶段2030期间连续地提供锁定时隙。换句话说，无线电力发送器100可以提供锁定时隙，由此确保协商阶段2030的进度，而在无线电力接收器和其他无线电力接收器之间没有任何冲突。。

无线电力接收器可以使用锁定时隙发送与协商阶段2030相关联的信息。换句话说，无线电力发送器100可以在锁定时隙内从无线电力接收器接收协商阶段2030相关联的信息。

此处，与协商阶段2030相关联的信息可以包括：可选地专属数据分组、协商数据分组、以及结束协商阶段请求(SRQ/en、结束协商)分组。协商数据分组可以包括特定请求(SRQ)分组和一般请求(GRQ)分组。

参考图26，SRQ分组2800可以包括请求接地信息和请求值信息。此处，请求接地信息可以是下述中的任意一个：结束协商信息、确保的功率信息、接收到的电力分组类型信息、调制深度信息、最大功率信息、以及插入自由格式帧信息。请求值信息可以包括由请求接地信息确定的参数信息。

结束协商阶段请求分组可以包括关于请求协商阶段2030的结束的信息。当发送协商阶段请求分组时，无线电力接收器可以结束协商阶段2030并且进入电力传送阶段2040。

当与协商阶段2030相关联的信息被接收时，无线电力发送器100可以使用ACK信号、NAK信号、无通信信号以及通信错误信号中的任意一个来响应无线电力接收器。

更加具体地，无线电力发送器100可以向无线电力接收器发送与协商数据分组相关的ACK信号或者NAK信号。

此外，当因为它们不同于预设数据所以可选地专属数据分组不能够被识别时，无线电力发送器可以向无线电力接收器发送NAK信号，否则以适当的方式发送ACK信号或者NAK信号。

此外，当接收与与协商阶段2030相关联的信息相关的无通信信号或者通信错误信号时，无线电力发送器100可以重发已经接收到无通信信号或者通常错误信号的数据。

另一方面，当与协商阶段2030相关的信息的接收完成时，无线电力发送器100可以进入电力传送阶段2040。例如，当接收到结束协商阶段请求分组(SRQ/en)时，无线电力发送器100可以发送ACK信号，并且无线电力接收器可以进入电力传送阶段2040。

此处，当协商阶段2030完成时，无线电力发送器100可以暂停到无线电力接收器的锁定时隙的供应。

电力传送阶段2040可以表示以无线方式发送电力的阶段。无线电力接收器可以在电力传送阶段2040期间通过被分配的第一时隙连续地发送控制信息(CI)分组。此外，无线电力接收器可以使用多个时隙中的自由时隙自由地发送一个或者多个数据分组。

更加具体地，无线电力接收器可以在电力传送阶段2040期间发送结束电力传送分组、充电状态分组(CHS2)、以及专属数据分组。

参考图27，结束电力传送请求分组2900可以包括结束电力传送请求分组的请求信息和时隙信息。结束电力传送请求分组的请求信息可以包括下述中的任意一个：充电完成信息、指示软件或者逻辑错误的内部故障信息、过温度信息、过电压信息、过电流信息、指示电池缺陷的电池故障信息、重新配置请求信息、指示对控制信息分组或者控制错误分组无响应的无响应信息、重新协商请求信息、以及未知信息。时隙信息可以包括分配给无线电力接收器的时隙的数目信息。

参考图28，充电状态分组可以包括充电状态信息和时隙信息。充电状态信息可以是无线电力接收器的当前充电量的信息。例如，充电状态信息可以是充电百分比信息。时隙信息可以包括分配给无线电力接收器的时隙的数字信息。

作为从无线电力接收器可选地生成的数据分组，专属数据分组可以包括例如无线电力接收器的制造商信息等等。

另一方面，无线电力发送器100可以基于到无线电力接收器的结束电力传送(EPT)分组信息来控制无线电力接收器。例如，当在结束电力传送(EPT)分组中包括重新配置请求信息时，无线电力接收器可以从电力传送阶段2040再次返回到配置阶段2020。

在上文中，已经描述在共享模式下无线电力接收器的操作阶段。

在下文中，将参考附图描述允许无线电力发送器向无线电力接收器提供锁定时隙的方法。图29A、图29B、图30A、图30B、图31A以及图31B图示允许无线电力发送器向无线电力接收器提供锁定时隙的方法。

当在多个时隙的任意一个内从无线电力接收器接收特定信息时，无线电力发送器100的控制器112(或者电力传输控制单元)可以向无线电力接收器分配任意一个时隙。作为预设信息，特定信息可以是控制信息(CI)分组、信号强度(SS)分组、时隙编号分组等等。

在特定信息之后，当任意一个时隙可用时，控制器112可以向无线电力接收器分配任意一个时隙。

在此，向无线电力接收器分配时隙可以表示设置无线电力发送器以在被分配的时隙内仅接收从无线电力接收器发送的信息。换句话说，在被分配的时隙内，可以仅接收分配时隙的无线电力接收器的特定信息，但是可以限制来自除了无线电力接收器之外的不同的无线电力接收器的特定信息的接收。

例如，如图29A所示，无线电力发送器可以通过具有指示帧的开始的同步模式、测量时隙、九个时隙以及九个同步模式的帧来与无线电力发送器进行通信。此处，控制器112可以在第一帧的第一时隙2310内从无线电力接收器接收控制信息(CI)分组。当第一时隙2310可用时，控制器112可以响应于控制信息(CI)发送ACK信号。此外，控制器112可以向无线电力接收器分配第一时隙2310。

对于另一示例，如图29B所示，无线电力发送器可以通过具有指示帧的开始的同步模式、测量时隙以及八个时隙的帧来与无线电力接收器进行通信。此处，与前述的描述类似，当通过第一帧的第一时隙2340接收特定信息(CI)时，控制器112可以向无线电力接收器分配第一时隙。在特定信息之后，当第一时隙2310可用时，控制器112可以响应于特定信息发送ACK信号。此外，控制器112可以向无线电力接收器分配第一时隙2340。

在分配之后，控制器112可以向无线电力接收器提供锁定时隙。

锁定时隙可以是被提供给无线电力接收器以完成无线电力接收器的配置阶段2020和协商阶段2030的时隙。无线电力接收器可以使用锁定时隙向无线电力发送器100发送与配置阶段2020相关联的信息和与协商阶段2030相关联的信息。例如，无线电力接收器可以顺序地发送识别信息分组(IDHI、IDLO)、配置分组(CFG)以及结束协商分组(SRQ/en)。另一方面，在其中无线电力接收器和无线电力发送器100在配置阶段2020和协商阶段2030期间交换数据的状态可以被称为启动序列。

换言之，启动序列可以表示发送和接收对于在允许无线电力发送器将电力发送到无线电力接收器之前在无线电力接收器和无线电力发送器之间的电力传送所要求的信息的过程。此处，在无线电力发送器和无线电力接收器之间发送和接收的信息可以被称为启动信息或者启动序列。例如，作为与配置阶段2020相关联的信息和与协商阶段2030相关联的信息，启动信息可以是识别信息分组(IDHI、IDLO)、配置分组(CFG)以及结束协商分组(SRQ/en)。

锁定时隙可以被提供作为多个时隙的至少部分。例如，如图29A和图29B所示，锁定时隙2320可以被提供作为在第一时隙2310或者2340之后的时隙2320或者2350的至少部分。

当与配置阶段2020相关联的信息和与关联协商阶段2030相关联的信息的接收完成(即，启动序列被完成)时，可以不再向无线电力接收器提供锁定时隙。换言之，当无线电力接收器的协商阶段2030完成时，可以暂停其供应。换言之，当无线电力接收器处于电力传送阶段2040时，可以不再向无线电力接收器提供锁定时隙。例如，如图29A中所示，当接收到结束协商分组(SRQ/en)时，控制器112可以暂停到无线电力接收器的锁定时隙的供应。

另一方面，当在电力传送阶段2040期间无线电力接收器重新进入配置阶段2020或者协商阶段2030时，控制器112可以再次向无线电力接收器提供锁定时隙。

另一方面，当暂停锁定时隙的供应时，作为锁定时隙被提供的时隙的至少部分可以被切换(或者变成)自由时隙。更加具体地，在暂停作为锁定时隙的供应之前，可以向无线电力接收器提供时隙的至少部分作为锁定时隙，并且在作为锁定时隙的供应暂停之后向无线电力接收器提供作为自由时隙。例如，如图29A和图29B所示，控制器112可以提供时隙的至少部分作为自由时隙2330或2360，其中该时隙的至少部分作为锁定时隙的供应被暂停。

另一方面，在暂停向无线电力接收器的作为锁定时隙的多个时隙中的任意一个的供应之后，控制器112可以向不同于任何一个时隙的无线电力接收器提供锁定时隙。换言之，控制器112可以立刻向无线电力接收器提供锁定时隙。换言之，控制器112不可以同时向两个或者多个无线电力接收器提供锁定时隙。

更加具体地，在暂停锁定时隙的供应之后，控制器112可以通过不同于多个时隙中的任何一个时隙的一个时隙从不同于无线电力接收器的无线电力接收器接收特定信息。例如，如图30A所示，控制器112可以通过第六时隙2420从不同于无线电力接收器的无线电力接收器接收控制信息(CI)，同时通过第一时隙2410从无线电力接收器发送控制信息(CI)。

在这种情况下，控制器112可以提供在作为锁定时隙的多个时隙中的除了被分配给无线电力接收器的任意一个时隙和被分配给不同的无线电力接收器外的另一时隙的时隙的至少部分。换言之，控制器112可以提供作为锁定时隙的多个时隙中的除了被分配给无线电力接收器的时隙(即，被分配的时隙)外的自由时隙的至少部分。

例如，如图30A所示，控制器112可以向不同的无线电力接收器提供除了被分配给无线电力接收器的第一时隙2410之外的剩余的时隙2430a、2430b作为锁定时隙2430被。

此外，锁定时隙可以是在相同帧内的时隙或者在连续的不同帧内的时隙。例如，如图30A所示，可以提供锁定时隙2430作为第一帧的时隙2430a的部分和与第一帧连续的第二帧的时隙2430b的部分。对于另一示例，如图30B所示，可以提供锁定时隙作为第一帧的时隙2460a的部分和第二帧的时隙2460的部分。甚至同时，可以提供锁定时隙2460作为除了被分配给无线电力接收器的第一时隙2420和被分配给不同的无线电力接收器的第二时隙2450之外的剩余时隙。

此处，不同的无线电力接收器可以使用锁定时隙2430或者2460发送与配置阶段2020相关联的信息和与协商阶段2030相关联的信息。换言之，不同的无线电力接收器也可以类似于无线电力接收器地使用锁定时隙2430或者2460来完成配置阶段2020和协商阶段2030。

当配置阶段2020和协商阶段2030完成时，控制器112可以暂停向不同的无线电力接收器的锁定时隙2430或者2460的供应。作为锁定时隙2430或者2460提供的时隙2430a、2430b的至少部分可以被切换(或者变成)为自由时隙。

另一方面，当至少两个或者多个无线电力接收器使用多个时隙中的任意一个发送信息时，在至少两个或者多个无线电力接收器之间可能出现冲突。

在这种情况下，控制器112可以不向所有至少两个或者多个无线电力接收器分配任意一个时隙。此外，所有至少两个或者多个无线电力接收器可以执行冲突解决方案机制。例如，参考图31A和图31B，控制器112可以在第一时隙2510或者2570内接收来自第一无线电力接收器的第一特定信息并且接收来自第二无线电力接收器的第二特定信息。此处，控制器112可以不向第一无线电力接收器和第二无线电力接收器两者分配第一时隙2510。在这种情况下，控制器112可以向第一和第二无线电力接收器发送通信错误信号。

另一方面，已经接收到通信错误信号的第一和第二无线电力接收器可以执行冲突解决机制。

冲突解决机制可以表示允许第一和第二无线电力接收器在冲突之后向不同时隙发送特定信息以向第一和第二无线电力接收器分配不同时隙的过程。

在执行冲突解决机制之后，控制器112可以在第三时隙2520或者2580内接收第一无线电力接收器的第一特定信息。在这样的情况下，参考图31A和图31B，控制器112可以响应于第一特定信息发送ACK信号。此外，控制器112可以向第一无线电力接收器分配第三时隙2520或者2580。

然后，控制器112可以向如在图30A和图30B中在上面描述的第一无线电力接收器提供锁定时序。例如，参考图31A和图31B，控制器112可以向第一无线电力接收器提供锁定时隙2530或者2590。

控制器112可以在锁定时隙2530或者2590内接收来自第一无线电力接收器与配置阶段2020相关联的信息和与协商阶段2030相关联的信息。

当与配置阶段2020相关联的信息和与协商阶段2030相关联的信息的接收完成时，控制器112可以暂停锁定时隙2530或者2590的供应。

在暂停锁定时隙2530或者2590的供应之后，控制器112可以在不同于第三时隙2530或者2580的一个时隙内从执行冲突解决机制的第二无线电力接收器接收第二特定信息。不同的一个时隙可以是除了被分配给第一无线电力接收器的任意一个时隙2520或者2580外的剩余的时隙中的任意一个。此处，除了任意一个时隙外的剩余的时隙也可以包括在其中在第一无线电力接收器和第二无线电力接收器之间发生冲突的时隙。

例如，如图31A所示，控制器112可以在第九时隙2540内从第二无线电力接收器接收第二信息。第九时隙2540可以是不同于在其中在第一无线电力接收器和第二无线电力接收器之间冲突出现的第一时隙和被分配给无线电力接收器的第三时隙2520的时隙。

对于另一示例，如图31B所示，控制器112可以在第一时隙2610内接收第二信息。第一时隙2610可以是在其中在第一无线电力接收器和第二无线电力接收器之间发生冲突的时隙。

在这种情况下，控制器112可以向第二无线电力接收器发送ACK信号并且响应于第二信息向第二无线电力接收器分配第九时隙2540或者第一时隙2610。

在分配之后，参考图31A，控制器112可以向第二无线电力接收器提供多个时隙中的至少部分作为锁定时隙2550。此处，可以提供锁定时隙2550作为除了被分配给第一无线电力接收器的第三时隙2520和被分配给第二无线电力接收器的第九时隙外的剩余的时隙。例如，可以提供锁定时隙作为位于第三时隙2520前的时隙2550a的至少部分和位于第三时隙2520后的时隙2550b的至少部分。对于另一示例，参考图31B，控制器112可以向第二无线电力接收器提供多个时隙中的除了被分配给第一无线电力接收器的时隙和被分配给第二无线电力接收器的时隙外的剩余的时隙的至少部分2620a、2620b作为锁定时隙2620。

第二无线电力接收器可以使用锁定时隙2550向无线电力发送器发送与配置阶段2020相关联的信息和与协商阶段2030相关联的信息以完成配置阶段2020和协商阶段2030。

当配置阶段2020和协商阶段2030完成时，控制器112可以暂停锁定时隙2550的供应。即使在这种情况下，参考图31A和图31B，控制器112可以连续地向分配第一无线电力接收器第三时隙2520并且向第二无线电力接收器分配第九时隙2540或者第一时隙2610。

在上文中，已经描述根据本公开的向无线电力发送器和一个或者多个无线电力接收器提供锁定时隙的方法。通过此，根据本公开的无线电力发送器可以与一个或者多个无线电力接收器进行通信。更加具体地，在向一个或者多个无线电力接收器发送电力之前，根据本公开的无线电力发送器可以进行用于在没有任何冲突的情况下进行通信的启动序列。

在下文中，将描述向一个或者多个无线电力接收器分配时隙并且然后重新排列被分配的时隙的位置的方法。图32图示向一个或者多个无线电力接收器分配时隙并且然后重新排列被分配的时隙的位置的方法。

无线电力发送器100可以向无线电力接收器分配多个时隙中的任意一个。更加具体地，无线电力接收器可以选择多个时隙中的任意一个，并且向选择的时隙发送信息。此处，当接收到信息时，无线电力发送器100可以在没有任何冲突的情况下向无线电力接收器分配任意一个时隙。

另一方面，无线电力接收器可以以随机的方式选择任意一个时隙。在这种情况下，无线电力发送器100可以向无线电力接收器分配由无线电力接收器以随机方式选择的时隙。例如，如图31所示，无线电力发送器100可以向第一无线电力接收器分配第一时隙2630a，向第二无线电力接收器分配第三时隙2640a，并且向第三无线电力接收器分配第六时隙2650a。

另一方面，无线电力发送器100可以重新分布(或者重新分配，重新排列)随机地分配的时隙。例如，无线电力发送器100可以将被分配的时隙重新分布为彼此连续。

例如，如图32所示，在重新分布之后，无线电力发送器100可以向第一无线电力接收器分配第一时隙2630b，向第二无线电力接收器分配第三时隙2640b，并且向第三无线电力接收器分配第六时隙2650b。

无线电力发送器100可以基于多个时隙中的参考时隙重新分布被分配的时隙。参考时隙可以是位于多个时隙内的被分配的时隙的最前侧或者最后侧的时隙或者位于多个时隙的最前侧或者最后侧的时隙。例如，参考图32，参考时隙可以是位于多个时隙的最前侧的时隙。

通过用户的请求或者当从无线电力发送器100当前接收电力的一个或者多个无线电力接收器都处于电力传送阶段2040时，无线电力发送器100可以进行重新分布。

更加具体地，当一个或者多个无线电力接收器当前被感测并且感测到的一个或者多个无线电力接收器的至少部分处于配置阶段2020或者协商阶段2030时，无线电力发送器100可以不执行重新分布。

通过此，无线电力发送器100可以以连续的方式排列被分配的时隙和未被分配的时隙。

此外，仅当所有的无线电力接收器处于电力传输阶段时，无线电力发送器100可以进行重新分布，从而稳定地与无线电力接收器进行通信。

然而，本领域的技术人员将容易地理解，除了其中仅适用于无线充电器的情况之外，根据在此公开的实施例的无线电力发送器的配置可以适用于诸如插接站、卡座设备、以及电子设备等等的装置。

本发明的范围将不限于在此公开的前述实施例，并且由此在没有脱离本发明的精神并且在随附的权利要求的范围内能够进行各种修改、变化以及改进。