用于在无线充电中检测负载的方法

用于在无线充电中检测负载的方法
【专利摘要】提供一种用于在无线充电中检测负载的方法，所述方法包括：存储预定的传输信号波形信息；根据所述预定的传输信号波形信息发送信号；检测所发送的信号的波形变化；并且基于所检测到的波形变化确定是否存在设备。
【专利说明】
用于在无线充电中检测负载的方法
技术领域
[0001] 本发明大体上涉及无线充电，并且更具体地，涉及用于在无线电力发送器中检测 负载的方法。
【背景技术】
[0002] 由于诸如便携式电话和个人数字助理(PDA)之类的移动终端的性质，移动终端通 过可再充电电池来供电。为了对电池充电，移动终端通过充电器对电池施加电能。通常，充 电器和电池均具有外部接触端子(即向外突出的接触端子），因而通过在它们的接触端子之 间的接触而彼此电连接。
[0003] 这种基于接触的充电方案面临着接触端子被外部材料污染(这可能导致不可靠的 电池充电）的问题。而且，如果接触端子被暴露在湿气中，则电池可能不能完全充电。
[0004] 为解决上述问题，无线充电或非接触充电技术近来已被开发出来并应用到许多电 子设备。
[0005] 这样的无线充电技术基于无线电力发送和接收。例如，当便携式电话被放置到充 电板上时，无需连接到另外的充电连接器，其电池被自动充电。在无线充电的产品中，无线 电动牙刷或无线电动剃须刀是众所周知的。这种无线充电技术由于对电子产品的无线充电 提供了增加的防水性的优点，并由于不需要用于电子设备的有线充电器而提供了增强的便 携性的优点。而且，预计各种相关无线充电技术在即将到来的电动汽车时代将会得到更多 的发展。
[0006]主要存在三种无线充电方案:a)使用线圈的电磁感应，b)基于谐振，和c)基于电能 到微波的转换的射频(RF)/微波辐射。
[0007] 到目前为止，基于电磁感应的无线充电方案是最普遍的。然而，考虑到近来通过微 波在数十米的距离进行无线电力传输的成功试验，可以预见，在不久的将来，每一电子产品 将可以随时随地被无线充电。
[0008] 基于电磁感应的电力传输是指在主线圈和次线圈之间的电力传送。当磁铁移动通 过线圈时，感应出电流。基于这种原理，发送器创建磁场，而接收器产生由通过磁场变化而 感应出的电流所引起的能量。这种现象称为磁感应，并且基于磁感应的电力传输在能量传 送方面是高效率的。
[0009] 关于基于谐振的无线充电，已提出通过耦合模式理论根据基于谐振的电力传输原 理从位于几米距离处的充电器进行无线能量传送的系统。MIT研究小组谐振电磁波携带电 能，而不是声音。只有存在具有相同的共振频率的设备时，共振电能才被直接传送，而未使 用的电能被重新吸收到电磁场中而不是分散到空气中。因此，与其它电波相比，共振电能并 不影响附近的机器或人体。

【发明内容】

[0010] 技术问题
[0011] 正在积极研究无线充电。因而，需要开发关于无线充电优先级、无线电力发送器/ 接收器的检测、在无线电力发送器和无线电力接收器之间的通信频率选择、无线电力控制、 匹配电路的选择和在单个充电循环内给每一无线电力接收器的通信时间的分配的标准。
[0012] 而且，需要有效地检测在无线电力发送器（g卩，电力发送单元(PTU))中的负载的方 法。
[0013] 解决方案
[0014] 已做出本发明以至少解决上述问题和/或缺点，并至少提供下述优点。
[0015] 相应地，本发明一方面提供一种在无线充电中检测负载以便通过检测无线电力发 送器中的传输电力的波形变化来确定设备的存在或不存在的方法。
[0016] 本发明另一方面提供一种在无线充电中检测负载以便通过检测无线电力发送器 中的传输电力的波形变化来确定设备的类型的方法。
[0017] 本发明另一方面提供一种在无线充电中检测负载以便通过检测无线电力发送器 中的传输电力的波形变化来确定设备的接近或远离的方法。
[0018] 本发明另一方面提供一种在无线充电中检测负载以通过检测无线电力发送器中 的传输电力的波形变化的发生时间来确定放置在无线电力发送器上的对象或设备的类型 的方法。
[0019] 本发明一方面提供一种在无线充电中检测负载的方法。该方法包括:存储预定的 传输信号波形信息，根据预定的传输信号波形信息发送信号，检测所发送的信号的波形变 化，并且基于检测到的波形变化来确定设备是否存在。
[0020] 本发明的一方面提供一种在无线充电中检测负载的方法。该方法包括:存储预定 的传输信号波形信息，根据预定的传输信号波形信息发送信号，检测所发送的信号的波形 变化，并且基于检测到的波形变化的发生时间来确定设备是否存在。
[0021] 有益效果
[0022] 无线电力发送器通过检测在信号的发送时间之前和之后的一时间区间期间的信 号（例如，短信标信号）的变化来确定负载的存在或不存在、负载的类型或负载的接近或远 离。
[0023] 无线电力发送器基于变化发生的时间确定负载的存在或不存在、负载的类型或负 载的接近或远离。
[0024] 进一步，可以通过相对于开放状态中的电流或电压确定电流或电压变化是否等于 或大于预定范围或通过感测预定波形(例如，矩形波形)的变化来感测波形变化。
[0025] 无线电力发送器通过比较预存储的传输信号波形和正被发送的信号的波形来确 定设备存在或不存在。
[0026] 无线电力发送器通过比较预存储的传输信号波形和正被发送的信号的波形来确 定设备的类型。
[0027] 无线电力发送器通过比较预存储的传输信号波形和正被发送的信号的波形来确 定设备的接近或远离。
[0028] 无线电力发送器通过比较预存储的传输信号波形和正被发送的波形以及确定波 形被改变的时间来确定设备或对象的类型。
【附图说明】
[0029] 从以下结合附图进行的描述，本发明某些实施例的以上和其它方面、特点和优点 将更加清楚，在附图中：
[0030] 图1是图解无线充电系统的整体操作的方框图；
[0031] 图2是图解根据本发明实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的方框图； [0032]图3是图解根据本发明实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的方框图； [0033]图4是图解根据本发明实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的操作的信号 流的图；
[0034]图5是示出根据本发明另一实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的操作的 信号流的流程图；
[0035]图6是图解无线电力发送器施加的电力量相对于时间轴的图表；
[0036]图7是图解根据本发明实施例的控制无线电力发送器的方法的流程图；
[0037]图8是图解根据图7的无线电力发送器施加的电力量相对于时间轴的图表；
[0038]图9是图解根据本发明实施例的控制无线电力发送器的方法的流程图；
[0039]图10是图解根据图9的无线电力发送器施加的电力量相对于时间轴的图表；
[0040]图11是图解根据本发明实施例的独立(Stand Alone)模式中的无线电力发送器和 无线电力接收器的方框图；
[0041]图12是图解根据本发明实施例的在无线充电中检测负载的方法的流程图；
[0042] 图13是图解根据本发明实施例的在无线充电中检测负载的方法的流程图；
[0043] 图14是图解根据本发明实施例的在无线充电中检测负载的方法的流程图；
[0044] 图15是图解根据本发明实施例的在无线充电中检测负载的方法的流程图；
[0045] 图16是图解根据本发明实施例的处于开放状态中的传输信号波形的图表；
[0046] 图17是图解根据本发明实施例的处于开放状态中的传输信号波形的图表；
[0047] 图18是图解根据本发明实施例的在存在负载的情况下的传输信号波形的图表；
[0048] 图19是图解根据本发明实施例的在存在负载的情况下的传输信号波形的图表；
[0049] 图20是图解根据本发明实施例的处于开放状态的传输信号波形的图表;和
[0050] 图21是图解根据本发明实施例的在存在负载的情况下的传输信号波形的图表。
【具体实施方式】
[0051] 提供下面参考附图的描述以帮助全面理解由权利要求及其等效定义的本发明的 实施例。它包括各种特定细节以帮助理解，但是这些要被视为仅仅是示例。相应地，本领域 普通技术人员将认识到在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可对在此描述的实施例进 行各种变化和修改。另外，为了清楚和简明，可以省略对公知功能和结构的描述。
[0052] 在以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于其词典含义，而仅仅被用来使 得能够清楚和一致地理解本发明。因此，对于本领域技术人员来说应该清楚的是，仅仅出于 说明的目的而不是出于限制由所附权利要求及其等效定义的本发明的目的提供下列对本 发明实施例的描述。
[0053]应该理解，除非上下文清楚地规定除外，否则单数形式"一"、"一个"、"所述"包括 复数指代。因此，例如，指代"一个组件表面"包括对一个或多个这样的表面的指代。
[0054] 术语"基本上"表示所陈述的特征、参数或数值不需要精确地达到，而是可以以不 排除所述特征意欲提供的效果的量发生偏离或差异，所述偏离或差异例如包括容差、测量 误差、测量精度限制和本领域技术人员所知的其它因素。
[0055] 将首先参考图1至图11对可应用于本公开实施例的无线充电系统的构思进行描 述，接着参考图12至图21详细描述根据本公开各种实施例的在无线充电中检测负载的方 法。
[0056] 图1是图解无线充电系统的整体操作的方框图。
[0057]参照图1，无线充电系统包括无线电力发送器(或电力发送单元(PTU))100和一个 或多个无线电力接收器(或电力接收单元(PRU))110-l、110-2、···和110-η。
[0058] 无线电力发送器100分别向无线电力接收器110-1、110-2、···和110-η无线地发送 电力1-1、1-2、…和1-η。更具体地，无线电力发送器100可以只向已在预定验证过程中验证 过的无线电力接收器无线地发送电力1-1、1-2、…和1-η。
[0059] 无线电力发送器100建立到无线电力接收器110-1、110-2、...和110-11的电连接。 例如，无线电力发送器100以电磁波形式向无线电力接收器11〇-1、11〇-2、...和110-η发送 无线电力。
[0060] 无线电力发送器100与无线电力接收器110-1U10-2、···和110-η进行双向通信。 无线电力发送器100和无线电力接收器11〇 -1、11〇-2、...和110-η处理或发送/接收预定帧 中所配置的分组2-1、2-2、…和2-η。下面将更详细地描述帧。无线电力接收器110-1、110_ 2、...和110-η可以被配置为移动通信终端、个人数字助理(PDA)、个人多媒体播放器(ΡΜΡ)、 智能手机等等。
[0061 ]无线电力发送器100向多个无线电力接收器110-1、110-2、...和110-η无线地施加 电力。例如，无线电力发送器1〇〇通过谐振向多个无线电力接收器11〇-1、11〇-2、...和11〇-11 发送电力。如果无线电力发送器100采用谐振方案，则无线电力发送器100和无线电力接收 器110-1、110-2、...和110-η之间的距离可以为30m或更小。如果无线电力发送器100采用电 磁感应方案，则无线电力发送器100和无线电力接收器11〇-1、11〇-2、...和110-η之间的距 离可以为l〇cm或更小。
[0062]无线电力接收器110-1、110-2、· · ·和110-η从无线电力发送器100接收无线电力并 对其内部电池充电。而且，无线电力接收器11〇-1、11〇_2、...和110-η向无线电力发送器100 发送请求无线电力发送的信号、无线电力接收所需的信息、无线电力接收器状态信息或用 于无线电力发送器100的控制信息。下面更详细地描述所发送信号的信息。
[0063]无线电力接收器110-1、110-2、· · ·和110-η的每个也向无线电力发送器100发送指 示其充电状态的消息。
[0064]无线电力发送器100包括显示装置(诸如显示器），并基于从无线电力接收器110_ 1、110-2、...和110-11接收的消息显示无线电力接收器110-1、110-2、...和110-11的每个的 状态。而且，无线电力发送器100显示预计无线电力接收器11〇-1、11〇-2、···和110-η的每个 将被完全充电的时间。
[0065] 无线电力发送器100向无线电力接收器110-1、110_2、···和110-η发送用于禁用无 线充电功能的控制信号。当从无线电力发送器100接收到用于禁用无线充电功能的控制信 号时，无线电力接收器11〇-1、11〇-2.....ll〇-n禁用无线充电功能。
[0066]图2是图解根据本发明实施例的无线电力发送器200和无线电力接收器250的方框 图。
[0067] 参照图2,无线电力发送器200包括电力发送单元211、控制器212、通信单元213、显 示单元214和存储单元215中的至少一个。
[0068]电力发送单元211提供无线电力发送器200所需的电力并向无线电力接收器250无 线地提供电力。电力发送单元211以交流电（AC)波形的形式或者通过借助逆变器将直流 (DC)波形的电力转换为AC波形的电力来提供电力。电力发送单元211可以被实现为内置电 池。或者，电力发送单元211可以被实现为电力接收接口以便从外部接收电力并将电力提供 给其它组件。本领域技术人员应该理解，只要其能够以AC波形供电，任何装置都可被用作电 力发送单元211。
[0069]控制器212提供对无线电力发送器200的整体控制。控制器212使用从存储单元215 读取的控制操作所需的算法、程序或应用来控制无线电力发送器200的整体操作。控制器 212可以被配置成中央处理单元(CPU)、微处理器或迷你计算机。
[0070] 通信单元213以预定通信方案与无线电力接收器250通信。通信单元213从无线电 力接收器250接收电力信息。电力信息包括有关无线电力接收器250的容量、剩余电池量、使 用量、电池容量和电池比例中的至少一个的信息。
[0071] 而且，通信单元213发送用于控制无线电力接收器250的充电功能的充电功能控制 信号。充电功能控制信号是通过控制无线电力接收器250的电力接收单元251而启用或禁用 充电功能的控制信号。可替换地，如下面详细描述，电力信息包括有关有线充电端子的插 入、从独立(Stand Alone，SA)模式到非独立(NSA)模式的转变、错误状态解除等的信息。
[0072] 而且，根据本发明实施例，充电功能控制信号包括与用于应对异常的发生的电力 控制或电力调整命令相关的信息。
[0073]除了无线电力接收器250,通信单元213还可从另一无线电力发送器接收信号。 [0074] 控制器212基于经通信单元213从无线电力接收器250接收的消息在显示单元214 上显示无线电力接收器250的状态。而且，控制器212在显示单元214上显示预计无线电力接 收器250被完全充电的时间。
[0075]如图2中所示，无线电力接收器250包括电力接收单元251、控制器252、通信单元 253、显示单元258和存储单元259中的至少一个。
[0076]电力接收单元251从无线电力发送器200无线地接收电力。电力接收单元251从无 线电力发送器200接收AC波形形式的电力。
[0077]控制器252提供对无线电力接收器250的整体控制。控制器252使用从存储单元259 读取的控制操作所需的算法、程序或应用来控制无线电力接收器250的整体操作。控制器 252可以被配置为CPU、微处理器或迷你计算机。
[0078] 通信单元253以预定通信方案与无线电力发送器200通信。通信单元253向无线电 力发送器200发送电力信息。电力信息包括有关无线电力接收器250的容量、剩余电池量、使 用量、电池容量和电池比例中的至少一个的信息。
[0079]而且，通信单元253发送用于控制无线电力接收器250的充电功能的充电功能控制 信号。充电功能控制信号是通过控制无线电力接收器250的电力接收单元251而启用或禁用 充电功能的控制信号。可替换地，如下面详细描述，电力信息包括有关有线充电端子的插 入、从SA模式到NSA模式的转变、错误状态解除等等的信息。
[0080]而且，根据本发明实施例，充电功能控制信号包括与用于应对异常的发生的电力 控制或电力调整命令相关的信息。
[0081 ] 控制器252在显示单元258上显示无线电力接收器250的状态。而且，控制器252在 显示单元258上显示预计无线电力接收器250被完全充电的时间。
[0082]图3是图解根据本发明实施例的无线电力发送器200和无线电力接收器250的方框 图。
[0083] 参照图3,无线电力发送器200包括发送(Tx)谐振器211a、控制器212(例如，微控制 单元(M⑶））、通信单元213(例如带外信令单元）、匹配单元216、驱动器(例如，电源)217、功 率放大器(PA)218和感测单元219中的至少一个。无线电力接收器250包括接收(Rx)谐振器 251a、控制器252、通信单元253、整流器254、DC/DC转换器255、开关单元256和负载单元257 中的至少一个。
[0084]驱动器217输出具有预定电压值的DC电力。从驱动器217输出的DC电力的电压值受 控制器212控制。
[0085] 从驱动器217输出的DC电流被施加到PA 218 JA 218以预定增益放大该DC电流。而 且，PA 218基于从控制器212接收的信号将DC电力转换为AC电力。因此，PA 218输出AC电力。
[0086] 匹配单元216执行阻抗匹配。例如，匹配单元216控制从匹配单元216看的阻抗以便 其输出电力具有高效率或高电力。感测单元219通过Tx谐振器21 la或者PA 218感测无线电 力接收器250的负载变化，并将感测结果提供给控制器212。
[0087] 匹配单元216在控制器212的控制下调整阻抗。匹配单元216包括线圈和电容器中 的至少一个。控制器212控制到线圈和电容器中的至少一个的连接状态，并由此可以执行阻 抗匹配。
[0088] Tx谐振器211a向Rx谐振器251a发送输入的AC电力。Tx谐振器211a和Rx谐振器251a 被配置成具有相同谐振频率的谐振电路。例如，谐振频率可被确定为6.78MHz。
[0089] 通信单元213与无线电力接收器250的通信单元253通信，例如，在2.4GHz双向通信 (通过无线保真(WiFi)、ZigBee或蓝牙(BT)/低能量蓝牙(BLE))。
[0090] Rx谐振器251a接收电力以用于充电。
[0091]整流器254将从Rx谐振器25la接收的无线电力整流为DC电力。例如，整流器254可 以被配置成桥式二极管(bridge diode) AC/DC转换器255以预定增益转换经整流的电力。 例如，DC/DC转换器255转换经整流的电力以便它的输出的电压可以为5V。可以预先设定可 以施加到DC/DC转换器255的输入的最小电压值和最大电压值。
[0092] 开关单元256将DC/DC转换器255连接到负载单元257。开关单元256在控制器252的 控制下保持在通(0N)或断(OFF)状态。开关单元256可省略。如果开关单元256处于0N状态， 则负载单元257存储从DC/DC转换器255接收的经转换的电力。
[0093]图4是图解根据本发明实施例的无线电力发送器400和无线电力接收器405的操作 的信号流的图。
[0094] 参照图4,在步骤S401，无线电力发送器400被通电。在通电后，在步骤S402,无线电 力发送器400配置环境。
[0095]在步骤S403,无线电力发送器400进入节电模式。在节电模式中，无线电力发送器 400以它们各自的周期施加不同类型的电力信标用于检测，这将在下面参考图6更详细地描 述。例如，无线电力发送器400发送电力信标404和405用于检测（例如，短信标或长信标），并 且电力信标404和405可具有不同的电力值。用于检测的电力信标404和405中的一个或两个 可具有充足的电力来驱动无线电力接收器450的通信单元。例如，无线电力接收器450借助 用于检测的电力信标404和405中的一个或两个通过驱动其通信单元而与无线电力发送器 400通信。这种状态可以被称为空(null)状态。
[0096]无线电力发送器400检测由无线电力接收器450的部署所引起的负载变化。无线电 力发送器400在步骤S408进入低电力模式。下面参考图6更详细地描述低电力模式。在步骤 S409,无线电力接收器450使用从无线电力发送器400接收的电力来驱动通信单元。
[0097]在步骤410,无线电力接收器450向无线电力发送器400发送PTU搜索信号。无线电 力接收器450可以通过基于BLE的广告(AD)信号发送PTU搜索信号。无线电力接收器450可以 周期地发送PTU搜索信号直到它从无线电力发送器400接收到响应信号或者预定时间段过 去。
[0098]当从无线电力接收器450接收到PTU搜索信号时，在步骤S411，无线电力发送器400 发送PRU响应信号。PRU响应信号建立在无线电力发送器400和无线电力接收器450之间的连 接。
[0099]在步骤S412,无线电力接收器450发送PRU静态信号。PRU静态信号指示无线电力接 收器450的状态并请求加入由无线电力发送器400管理的无线电力网络。
[0100]在步骤S413,无线电力发送器400发送PTU静态信号，PTU静态信号指示无线电力发 送器400的能力。
[0101] 一旦无线电力发送器400和无线电力接收器450发送和接收PRU静态信号和PTU静 态信号，无线电力接收器450就在步骤S414和S415周期地发送PRU动态信号。PRU动态信号包 括无线电力接收器450测量的至少一个参数。例如，PRU动态信号可包括有关无线电力接收 器450的整流器的输出处的电压的信息。在步骤S407,无线电力接收器450的状态被称为启 动状态。
[0102] 无线电力发送器400在步骤S416进入电力传送模式。无线电力发送器400在步骤 S417发送用于命令对无线电力接收器450充电的PRU控制信号。在电力传送模式中，无线电 力发送器400发送充电电力。
[0103]无线电力发送器400发送的PRU控制信号包括启用/禁用无线电力接收器450的充 电的信息和许可信息。可在每次充电状态改变时发送PRU控制信号。例如，可每250ms发送或 者当发生参数改变时发送PRU控制信号。PRU控制信号可被配置为即使没有参数改变也在预 定阈值时间内（例如1秒内）发送。
[0104] 无线电力接收器450依据PRU控制信号改变设置，并在步骤S418和S419发送PRU动 态信号以报告无线电力接收器450的状态。无线电力接收器450发送的PRU动态信号包括有 关电压、电流、无线电力接收器状态和温度中的至少一个的信息。无线电力接收器450的状 态被称为0N状态。
[0105] PRU动态信号可具有下表1所示的数据结构。
[0106] 表1
[0109] 参照表1，PRU动态信号包括一个或多个字段。所述字段提供可选字段信息、有关无 线电力接收器的整流器的输出处的电压的信息、有关无线电力接收器的整流器的输出处的 电流的信息、有关无线电力接收器的DC/DC转换器的输出处的电压的信息、有关无线电力接 收器的DC/DC转换器的输出处的电流的信息、温度信息、有关无线电力接收器的整流器的输 出处的最小电压值VreCT MIN DYN的信息、有关无线电力接收器的整流器的输出处的最优电压 值Vrect_set_dyn的信息、有关无线电力接收器的整流器的输出处的最大电压值Vrect_hign_dyn的 信息和警告信息。PRU动态信号可包括上述字段中的至少一个。
[0110] 例如，可以在PRU动态信号的至少一个字段中发送依据充电情形(例如，有关无线 电力接收器的整流器的输出处的最小电压值Vrect_min_dyn的信息、有关无线电力接收器的整 流器的输出处的最优电压值Vrect_set_dyn的信息和有关无线电力接收器的整流器的输出处的 最大电压值V RECT_HICN_DYN的信息）确定的至少一个电压设定值。当接收到PRU动态信号时，无 线电力发送器可以基于PRU动态信号中设定的电压值调节要发送给每个无线电力接收器的 无线充电电压。
[0111] 在这些字段中，PRU Alert可以以下表2中所示的数据结构配置。
[0112] 表2
[0113] [表 2]
[0115] 参照表2，PRU Alert可包括用于重新开始请求的比特、用于转变的比特和用于旅 行适配器(Travel Adapter)检测的比特。TA检测比特指示无线电力接收器已连接到提供无 线充电的无线电力发送器中的有线充电端子。转变比特向无线电力发送器指示在无线电力 接收器从SA模式转变为NSA模式之前无线电力接收器的通信集成电路(1C)被复位。最后，重 新开始请求比特指示当由于过电流或过温度而通过减少传输电力来中断充电的无线电力 发送器返回正常状态时无线电力发送器准备好恢复对无线电力接收器的充电。
[0116] PRU Alert也可以以下表3所示的数据结构配置。
[0117] 表3
[0118] [表 3]
[0119]
[0120] 参照表3，PRU Alert包括过电压、过温度、PRU自我保护、充电完成、有线充电器检 测和模式转变的字段。如果过电压字段被设置为"1"，则这暗示无线电力接收器的电压Vrd 已超过过电压限制。过电流和过温度字段可以以与过电压字段同样的方式设置。PRU自我保 护是指无线电力接收器通过直接减少影响负载的电力而保护自身。在这种情况下，无线电 力发送器不需要改变充电状态。
[0121] 根据本发明实施例，用于模式转变的比特被设置为向无线电力发送器指示模式转 变的持续时间的值。模式转变比特可如表4所示配置。
[0122] 表4
[0123] [表 4]
[0125] 参照表4,如果模式转变比特被设置为"00"，则这指示没有模式转变。如果模式转 变比特被设置为"01"，则这指示完成模式转变的时限为2秒。如果模式转变比特被设置为 "10"，则这指示完成模式转变的时限为3秒。如果模式转变比特被设置为"11"，则这指示完 成模式转变的时限为6秒。
[0126] 例如，如果模式转变花费3秒或更短时间，则模式转变比特可被设置为"10"。在开 始模式转变之前，无线电力接收器通过改变输入阻抗设置以匹配1.1W电力牵引（draw)确保 在模式转变期间将不发生阻抗改变（impedance shift)。相应地，无线电力发送器依据此设 置调整无线电力接收器的电力ITX_COIL，并且因而在模式转变期间维持无线电力接收器的 电力 ITX_COIL。
[0127] 因此，一旦通过模式转变比特设置了模式转变持续时间，无线电力发送器就在模 式转变持续时间期间（例如，3秒)维持无线电力接收器的电力ITX_C0IL。换句话说，即使无 线电力发送器在3秒内没有从无线电力接收器接收到响应，无线电力发送器也维持对无线 电力接收器的连接。然而，在模式转变持续时间过去后，无线电力发送器终止电力发送，认 为无线电力接收器是恶意对象(rogue object)。
[0128] 无线电力接收器450感测错误的产生。无线电力接收器450在步骤S420向无线电力 发送器400发送警告信号。可以通过PRU动态信号或报警信号发送警告信号。例如，无线电力 接收器450可以发送表1所示的PRU Alert字段向无线电力发送器400指示错误状态。可替换 地，无线电力接收器450可向无线电力发送器400发送指示错误状态的独立警告信号。在接 收到警告信号时，无线电力发送器400在步骤S422进入锁存故障模式。无线电力接收器450 在步骤S423进入空状态。
[0129] 图5是图解根据本发明实施例的无线电力发送器和无线电力接收器的操作的信号 流的流程图。下面参考图6详细描述图5的控制方法。
[0130]图6是图解无线电力发送器所施加的电力量相对于时间轴的图表。
[0131] 参照图5,无线电力发送器在步骤S501开始操作。而且，无线电力发送器在步骤 S503复位初始设置并在步骤S505进入节电模式。无线电力发送器在节电模式中向电力发送 器施加具有不同电力量的不同类型的电力。例如，图6中，无线电力发送器可以对电力发送 器施加第二检测电力601和602以及第三检测电力611至615。无线电力发送器可以以第二周 期来周期地施加第二检测电力601和602。当无线电力发送器提供第二检测电力601和602 时，第二检测电力601和602可以持续第二持续时间。无线电力发送器可以以第三周期来周 期地施加第三检测电力611至615。当无线电力发送器提供第三检测电力611至615时，第三 检测电力611和615可以持续第三持续时间。第三检测电力611至615可具有相同电力值，或 者如图6所示的不同电力值。
[0132] 在输出第三检测电力611后，无线电力发送器输出具有相同电力量的第三检测电 力612。如果无线电力发送器输出如上所述具有相同量的第三检测电力，则第三检测电力可 具有足够检测最小无线电力接收器(例如，种类1的无线电力接收器)的电力量。
[0133] 相反，在输出第三检测电力611后，无线电力发送器可输出具有不同电力量的第三 检测电力612。如果无线电力发送器输出如上所述的不同量的第三检测电力，则第三检测电 力的各电力量可能足够检测种类1至种类5的无线电力接收器。例如，第三检测电力611可具 有足够检测种类5的无线电力接收器的电力量，第三检测电力612可具有足够检测种类3的 无线电力接收器的电力量，而第三检测电力613可具有足够检测种类1的无线电力接收器的 电力量。
[0134] 第二检测电力601和602可以驱动无线电力接收器。更具体说，第二检测电力601和 602可具有足够驱动无线电力接收器的控制器和/或通信单元的电力量。
[0135] 无线电力发送器可以对无线电力接收器分别以第二周期和第三周期施加第二检 测电力601和602以及第三检测电力611至615。如果无线电力接收器被放置在无线电力发送 器上，则从无线电力发送器看的阻抗可能改变。无线电力发送器可检测在第二检测电力601 和602以及第三检测电力611至615的施加期间的阻抗改变。例如，无线电力发送器可检测在 第三检测电力615的施加期间的阻抗改变。因此，无线电力发送器可在步骤S507检测到对 象。如果在步骤S507中没有检测到对象(例如"否"），则无线电力发送器在步骤S505保持在 节电模式，其中它周期地施加不同类型的电力。
[0136] 如果在步骤S507中无线电力发送器由于阻抗改变而检测到对象(例如"是"），则无 线电力发送器进入低电力模式。在低电力模式中，无线电力发送器施加具有足够驱动无线 电力接收器的控制器和通信单元的电力量的驱动电力。例如，图6中，无线电力发送器对电 力发送器施加驱动电力620。无线电力接收器接收驱动电力620并使用该驱动电力620驱动 控制器和/或通信单元。无线电力接收器使用驱动电力620以预定通信方案与无线电力发送 器通信。例如，无线电力接收器可以发送和接收验证所需的数据，并可以基于该数据加入由 无线电力发送器管理的无线电力网络。然而，如果恶意对象而不是无线电力接收器被放置， 则不执行数据发送和接收。因此，无线电力发送器在步骤S511确定对象是否是恶意对象。例 如，如果无线电力发送器在预定时间内没有从该对象接收到响应，则无线电力发送器确定 该对象为恶意对象。
[0137] 如果在步骤S511中无线电力发送器确定该对象为恶意对象(例如，"是"），则无线 电力发送器在步骤S513进入锁存故障模式。反之，如果在步骤S511中无线电力发送器确定 该对象不是恶意对象(例如，"否"），则无线电力发送器可以在步骤S519进行到加入操作。例 如，在如图6中，无线电力发送器可以以第一周期周期地施加第一电力631至634。无线电力 发送器可检测在第一电力的施加期间的阻抗改变。例如，如果在步骤S515中恶意对象被去 除(例如，"是"），则无线电力发送器检测到阻抗改变并且因此确定恶意对象已经被去除。反 之，如果在步骤S515中恶意对象没有被去除(例如，"否"），则无线电力发送器没有检测到阻 抗改变并且因此确定恶意对象还没有被去除。如果恶意对象还没有被去除，则无线电力发 送器通过执行点亮灯或输出警告声音中的至少一个来通知用户该无线电力发送器当前处 于错误状态。相应地，无线电力发送器包括用于点亮灯和/或输出警告声音的输出单元。
[0138] 如果在步骤S515中确定恶意对象还没有被去除（例如，"否"），则无线电力发送器 在步骤S513维持锁存故障模式。反之，如果在步骤S515中恶意对象已经被去除（例如， "是"），则无线电力发送器在步骤S517重新进入节电模式。例如，在图6中，无线电力发送器 可施加第二电力651和652以及第三电力661至665。
[0139] 如上所述，如果恶意对象而不是无线电力接收器被放置在无线电力发送器上，则 无线电力发送器进入锁存故障模式。而且，无线电力发送器基于依据在锁存故障模式中施 加的电力而发生的阻抗改变来确定恶意对象是否已经被去除。也就是说，在图5和图6中示 出的实施例中，进入锁存故障模式的条件是恶意对象的存在。除了恶意对象的存在，无线电 力发送器可以具有很多其它条件来进入锁存故障模式。例如，无线电力发送器可能被交叉 连接到安装的无线电力接收器。在这种情况下，无线电力发送器也进入锁存故障模式。 [0140]当无线电力发送器被交叉连接到无线电力接收器时，无线电力发送器必须返回初 始状态，并且无线电力接收器应该被去除。无线电力发送器可将放置于另一无线电力发送 器上的无线电力接收器的交叉连接(也就是说，放置于另一无线电力发送器上的无线电力 接收器加入由所述无线电力发送器管理的无线电力网络中）设置为进入锁存故障模式的条 件。在下面参考图7描述发生错误(诸如交叉连接)时的无线电力发送器的操作。
[0141] 图7是图解根据本发明实施例的控制无线电力发送器的方法的流程图。在下面参 考图8详细描述图7的控制方法。
[0142] 图8是图解根据图7所示的本发明实施例的无线电力发送器提供的电力的量相对 于时间轴的图表。
[0143] 参照图7,无线电力发送器在步骤S701开始操作。而且，无线电力发送器可以在步 骤S703复位初始设置并在步骤S705进入节电模式。无线电力发送器在节电模式中可以对电 力发送器施加具有不同电力量的不同类型的电力。例如，图8中，无线电力发送器可对电力 发送器施加第二检测电力801和802以及第三检测电力811至815。无线电力发送器可以以第 二周期来周期地施加第二检测电力801和802。当无线电力发送器施加第二检测电力801和 802时，第二检测电力801和802持续第二持续时间。无线电力发送器可以以第三周期来周期 地施加第三检测电力811至815。当无线电力发送器施加第三检测电力811至815时，第三检 测电力811和815持续第三持续时间。第三检测电力811至815可具有相同电力值，或者如图8 中所示的不同电力值。
[0144] 第二检测电力801和802可驱动无线电力接收器。更具体说，第二检测电力801和 802可具有足够驱动无线电力接收器的控制器和/或通信单元的电力量。
[0145] 无线电力发送器可以分别以第二周期和第三周期对无线电力接收器施加第二检 测电力801和802以及第三检测电力811至815。如果无线电力接收器被放置在无线电力发送 器上，则从无线电力发送器看的阻抗可能改变。无线电力发送器可检测在第二检测电力801 和802以及第三检测电力811至815的施加期间的阻抗改变。例如，无线电力发送器可检测在 第三检测电力815的施加期间的阻抗改变。因此，无线电力发送器可在步骤S707检测对象。 如果在步骤S707没有检测到对象(例如"否"），则无线电力发送器在步骤S705保持在节电模 式，其中它周期地施加不同类型的电力。
[0146] 如果在步骤S707中无线电力发送器由于阻抗改变而检测到对象(例如"是"），则无 线电力发送器在步骤S709进入低电力模式。在低电力模式中，无线电力发送器施加具有足 够驱动无线电力接收器的控制器和/或通信单元的电力量的驱动电力。例如，图8中，无线电 力发送器对电力发送器施加驱动电力820。无线电力接收器接收驱动电力820并使用该驱动 电力820驱动控制器和/或通信单元。无线电力接收器使用驱动电力820以预定通信方案与 无线电力发送器通信。例如，无线电力接收器发送和接收验证所需的数据，并基于该数据加 入由无线电力发送器管理的无线电力网络。
[0147] 接着，在步骤S711，无线电力发送器进入电力传送模式，其中它发送充电电力。例 如，如图8所示，无线电力发送器施加充电电力821，并且充电电力821被发送给无线电力接 收器。
[0148] 在电力传送模式中，无线电力发送器确定是否已经发生错误。错误可能是恶意对 象的存在、交叉连接、过电压、过电流或过温度。无线电力发送器包括用于测量过电压、过电 流或过温度的感测单元。例如，无线电力发送器测量在参考点的电压或电流，并确定所测量 的超出阈值的电压或电流满足过电压或过电流条件。可替换地，无线电力发送器包括温度 传感器，并且温度传感器测量在无线电力发送器的参考点处的温度。如果在参考点的温度 超出阈值，则无线电力发送器确定满足过温度条件。
[0149] 如果无线电力发送器依据所测量的电压、电流或温度值确定过电压、过电流或过 温度状态，则无线电力发送器通过将无线充电电力减小预定值来防止过电压、过电流或过 温度。根据本发明实施例，如果减小后的无线充电电力的电压值低于设定最小值(例如，无 线电力接收器的整流器的输出处的最小电压值Vrect_min_dyn )，则无线充电被中断并且因而电 压设定值被重新调整。
[0150] 虽然图8所示的本发明实施例中，无线电力发送器上恶意对象的持续存在被示出 为错误，但是错误不限于恶意对象的持续存在。因此，对于本领域技术人员来说，很容易理 解，无线电力发送器对于恶意对象的存在、交叉连接、过电压、过电流和过温度可以以相似 的方式操作。
[0151] 如果在步骤S713中没有错误发生(例如，"否"），则无线电力发送器在步骤S711维 持电力传送模式。反之，如果在步骤S713中错误发生(例如，"是"），则无线电力发送器在步 骤S715进入锁存故障模式。例如，如图8所示，无线电力发送器施加第一电力831至835。而 且，无线电力发送器在锁存故障模式期间输出包括灯点亮或警告声音中的至少一个的错误 通知。如果在步骤S717中确定恶意对象或无线电力接收器还没有被去除(例如，"否"），则无 线电力发送器在步骤S715维持锁存故障模式。反之，如果在步骤S717确定恶意对象或无线 电力接收器已经被去除(例如，"是"），则无线电力发送器在步骤S719重新进入节电模式。例 如，图8中，无线电力发送器施加第二电力851和852以及第三电力861至865。
[0152]以上描述了充电电力的传输期间错误发生时无线电力发送器的操作。下面，提供 放置于无线电力发送器上的多个无线电力接收器从无线电力发送器接收充电电力时无线 电力发送器的操作的描述。
[0153]图9是图解根据本发明实施例的控制无线电力发送器的方法的流程图。下面参照 图9详细描述图9的控制方法。
[0154]图10是图解根据图9中所示的本发明实施例的无线电力发送器所施加的电力量相 对于时间轴的图表。
[0155] 参照图9,在步骤S901，无线电力发送器向第一无线电力接收器发送充电电力。在 步骤S905,无线电力发送器还向第二无线电力接收器发送充电电力。更具体说，无线电力发 送器对第一和第二无线电力接收器的电力接收器施加第一无线电力接收器所需的充电电 力和第二无线电力接收器所需的充电电力之和。
[0156] 在图10中示出了步骤S901至S905的实施例。例如，无线电力发送器维持节电模式， 其中无线电力发送器施加第二检测电力1001和1002以及第三检测电力1011至1015。接着， 无线电力发送器检测到第一无线电力接收器，并进入低电力模式，其中无线电力发送器维 持检测电力1020。然后，无线电力发送器进入电力传送模式，其中无线电力发送器施加第一 充电电力1030。无线电力发送器检测到第二无线电力接收器并允许第二无线电力接收器加 入无线电力网络。而且，无线电力发送器施加第二充电电力1040,该第二充电电力1040为第 一无线电力接收器所需的充电电力和第二无线电力接收器所需的充电电力之和。
[0157] 参照图9,在步骤S905向第一和第二无线电力接收器两者发送充电电力时，无线电 力发送器在步骤S907检测错误。如上所述，错误可能是由于恶意对象的存在、交叉连接、过 电压、过电流或过温度。如果在步骤S907中没有错误发生（例如，"否"），则无线电力发送器 继续施加第二充电电力1040。
[0158]反之，如果在步骤S907中错误发生(例如，"是"），则无线电力发送器在步骤S909进 入锁存故障模式。例如，如图10所示，无线电力发送器以第一周期施加第一电力1051至 1055。无线电力发送器在步骤S911确定第一和第二无线电力接收器两者是否都已经被去 除。例如，无线电力发送器检测施加第一电力1051至1055时的阻抗改变。无线电力发送器通 过检查阻抗是否返回到初始值来确定第一和第二无线电力接收器两者是否都已经被去除。 [0159]如果在步骤S911中确定第一和第二无线电力接收器两者都已经被去除（例如， "是"），则无线电力发送器在步骤S913进入节电模式。例如，如图10所示，无线电力发送器分 别以第二和第三周期施加第二检测电力1061和1062以及第三检测电力1071至1075。
[0160]如上所述，即使无线电力发送器向多个无线电力接收器施加充电电力，在错误发 生时，无线电力发送器也可容易地确定无线电力接收器或恶意对象是否已经被去除。
[0161]图11是根据本发明实施例的SA模式中的无线电力发送器和无线电力接收器的方 框图。
[0162] 参照图11，无线电力发送器1100包括通信单元1110、PA 1120和谐振器1130。无线 电力接收器1150包括通信单元1151、应用处理器(APH152、电力管理集成电路(PMIC)1153、 无线电力集成电路(WPIC) 1154、谐振器1155、接口电力管理IC(IFPM)1157、TA 1158和电池 1159〇
[0163] 无线电力发送器1100的通信单元1110可被配置为WiFi/BT组合1C，并且可以以预 定通信方案(例如以BLE)与无线电力接收器1150中的通信单元1151通信。例如，无线电力接 收器1150的通信单元1151可向无线电力发送器1100的通信单元1110发送具有上述表1所示 数据结构的PRU动态信号。如上所述，PRU动态信号包括有关无线电力接收器1150的电压信 息、电流信息和温度信息中的至少一个。
[0164] 基于所接收到的PRU动态信号可以调整来自PA 1120的输出电力值。例如，如果过 电压、过电流或过温度被施加到无线电力接收器1150，则可以减小从PA 1120输出的电力 值。如果无线电力接收器1150的电压或电流低于预定数值，则可以增大从PA 1120输出的电 力值。
[0165]来自无线电力发送器1100的谐振器1130的充电电力被无线地发送给无线电力接 收器1150的谐振器1155。
[0166] WPIC 1154将从谐振器1155接收的充电电力整流并对经整流的充电电力执行DC/ DC转换。WPIC 1154使用经转换的电力驱动通信单元1151或者对电池1159充电。
[0167] 有线充电端子可插入TA 1158中。有线充电端子(诸如30针脚连接器或通用串行总 线(USB)连接器)可插入TA 1158中。TA 1158可从外部电源接收电力并使用所接收的电力对 电池1159充电。
[0168] IFPM 1157处理从有线充电端子接收的电力并向电池1159和PMIC 1153输出经处 理的电力。
[0169] PMIC 1153管理无线或有线地接收的电力以及施加到无线电力接收器1150的每个 组件的电力。AP 1152从PMIC 1153接收电力信息并控制通信单元1151发送用于报告电力信 息的PRU动态信号。
[0170] 连接到WPIC 1154的节点1156也被连接到TA 1158。如果有线充电连接器被插入TA 1158中，则预定电压(例如5V)可被施加到节点1156 JPIC 1154通过监视施加到节点1156的 电压来确定有线充电适配器是否已经被插入。
[0171] AP 1152具有预定通信方案的堆栈(例如WiFi/BT/BLE堆栈）。相应地，对于用于无 线充电的通信，通信单元1151从AP 1152加载堆栈，然后基于堆栈通过BT/BLE与无线电力发 送器1100的通信单元1110通信。
[0172] 然而，可能发生以下情况:在从AP 1152的存储器取回数据并使用所取回的数据期 间，由于AP 1152断电或者没有足够电力以维持AP 1152的0N状态而不能从AP 1152取回用 于无线电力传输的数据。
[0173] 如上所述，如果电池1159的剩余电力量低于最小电力限制，则AP 1152被关断，并 且使用在无线电力接收器1150中的用于无线充电的一些组件（例如通信单元1151、WPIC 1154和谐振器1155)来对电池1159无线充电。不能提供足够接通AP 1152的电力的状态可被 称为死电池状态(dead battery state)。
[0174] 因为AP 1152在死电池状态中不操作，所以通信单元1151不能从AP 1152接收预定 通信方案的堆栈（例如WiFi/BT/BLE堆栈）。预料到这种情况，预定通信方案堆栈的一部分 (例如BLE堆栈）从AP 1152取出并存储在通信单元1151的存储器1162中。因此，通信单元 1151可以使用存储器1162中存储的通信方案堆栈（即用于无线充电的无线充电协议)与无 线电力发送器1100通信。通信单元1151可以具有内部存储器。在SA模式中，BLE堆栈可被存 储在只读存储器(ROM)中。
[0175] 如上所述，通信单元1151使用在存储器1162中存储的通信方案的堆栈进行通信的 模式可被称为SA模式。因此，通信单元1151可以基于BLE堆栈管理充电过程。
[0176] 上面已参照附图1到图11描述了可应用于本公开实施例的无线充电系统的构思。 现在，将参照图12到图21详细描述根据本公开实施例的检测负载的方法。
[0177] 图12是图解根据本发明实施例的在无线充电中检测负载的方法的流程图。
[0178] 参照图12,在步骤S1201，无线电力发送器(例如，无线电力发送器400)存储关于在 开放状态中的位于预定传输电力电平的传输信号的波形信息。波形信息包括有关传输信号 的电流波形Itx或电压波形Vtx的信息或有关在无线电力接收器(例如无线电力接收器450) 的整流器的输出端处的电压波形Vrect的信息。或可针对开放状态中的传输电力设置参考 电平。可以基于参考电平在电流Itx电平或电压Vtx电平发送电力。
[0179] 在步骤S1203,无线电力发送器发送与所存储的传输信号波形信息对应的信号以 检测无线电力接收器或用于无线充电的对象。例如，传输信号可以是短信标信号或长信标 信号。
[0180]如果无线电力发送器在其中没有对象或设备放置在无线电力发送器上的开放状 态中发送信号，则通过检测所发送信号的波形可以检测到具有与对应于所存储波形信息的 波形相同的波形或类似的波形的信号。
[0181]另一方面，如果无线电力发送器在对象或设备位于无线电力发送器上或附近的同 时发送信号，则至少在部分时间区间中可检测到与对应于所存储波形信息的波形不同的波 形。
[0182]例如，如果无线电力接收器或可能消耗电力的对象（电力消耗对象)位于无线电力 发送器上，则无线电力接收器或电力消耗对象的电容性元件可能消耗由无线电力发送器发 送的电力，从而导致所发送的电力信号的波形的变化。可以通过检测由无线电力发送器发 送的电力信号的波形变化来确定无线电力接收器或对象的存在或不存在、类型、或者接近 或远离。
[0183] 可以检测由无线电力发送器发送的电流或电压的波形的变化。如果检测到的电流 或电压不同于开放状态电流或电压达预定值或更高，则可以确定设备存在。
[0184] 可以检测由无线电力发送器发送的电流或电压的波形的变化。如果检测到的电流 或电压小于或大于开放状态电流或电压，则可以确定设备接近无线电力发送器。
[0185]如上所述，无线电力接收器或电力消耗对象的内部电容元件的电力消耗可能导致 传输信号的电压或电流的变化。因此，可根据电容性元件的大小来确定电压或电流的变化 发生时间。因此，无线电力发送器可基于变化发生时间确定无线电力接收器或电力消耗对 象的存在或不存在或类型。
[0186] 无线电力发送器在步骤S1205检测传输信号的波形，并在步骤S1207基于检测到的 波形确定设备的存在或不存在，如上所述。
[0187] 图13是图解根据本发明实施例的在无线充电中检测负载的方法的流程图。
[0188] 参照图13,在步骤S1301，无线电力发送器(例如，无线电力发送器400)存储关于在 开放状态中的处于预定传输电力电平的传输信号的波形信息。波形信息包括有关传输信号 的电流波形Itx或电压波形Vtx的信息或有关在无线电力接收器(例如无线电力接收器450) 的整流器的输出端处的电压波形Vrect的信息。
[0189] 在步骤S1303,无线电力发送器发送与所存储的传输信号波形信息对应的信号以 检测无线电力接收器或用于无线充电的对象。例如，传输信号可以是短信标信号或长信标 信号。
[0190] 无线电力发送器在步骤S1305检测传输信号的波形，并在步骤S1307基于检测到的 波形的变化确定设备的类型。
[0191] 图14是图解根据本发明实施例的在无线充电中检测负载的方法的流程图。
[0192] 参照图14,在步骤S1401，无线电力发送器(例如，无线电力发送器400)存储关于在 开放状态中的位于预定传输电力电平的传输信号的波形信息。波形信息包括有关传输信号 的电流波形Itx或电压波形Vtx的信息或有关在无线电力接收器(例如无线电力接收器450) 的整流器的输出端处的电压波形Vrect的信息。
[0193] 在步骤S1403,无线电力发送器发送与所存储的传输信号波形信息对应的信号以 检测无线电力接收器或用于无线充电的对象。例如，传输信号可以是短信标信号或长信标 信号。
[0194] 无线电力发送器在步骤S1405检测传输信号的波形，并在步骤S1407基于检测到的 波形的变化确定设备是否接近无线电力发送器。
[0195] 图15是图解根据本发明实施例的在无线充电中检测负载的方法的流程图。
[0196] 参照图15,在步骤S1501，无线电力发送器(例如，无线电力发送器400)相对于预定 传输电力电平存储关于在开放状态中的传输信号的波形信息。波形信息包括有关传输信号 的电流波形Itx或电压波形Vtx的信息或有关在无线电力接收器(例如无线电力接收器450) 的整流器的输出端处的电压波形Vrect的信息。
[0197] 在步骤S1503,无线电力发送器发送与所存储的传输信号波形信息对应的信号以 检测无线电力接收器或用于无线充电的对象。例如，传输信号可以是短信标信号或长信标 信号。
[0198] 无线电力发送器在步骤S1505检测传输信号的波形，并在步骤S1507基于检测到的 波形的变化发生时间确定设备是否在无线电力发送器附近。
[0199] 参照图16-21，描述了根据上述波形变化检测对象或设备的例子。
[0200] 图16-21是图解根据本发明实施例的开放状态中的传输信号的波形的图表。
[0201] 参照图16和图17,当在开放状态中在时间t以预定电平发送电力时，可检测到所图 示的波形。波形可以是电流波形Itx 1601和1701或电压波形Vtx 1602和1702。开放状态波 形信息可存储在无线电力发送器的存储器中。
[0202]因为在开放状态没有对象或设备放置在无线电力发送器上时，所以在无线电力接 收器的整流器的输出端处的电压波形Vrect 1603和1703可以采取图16和图17中所示的形 式。
[0203]图16图解无线电力发送器中的具有6.78MHz正弦波的矩形脉冲Itx和Vrect。
[0204] 图18和19图示了图解根据本发明实施例在存在负载时的传输信号的波形的图表。 如果无线电力发送器在存在无线电力接收器时发送开放状态的电力（如图16和图17中所 示），则所发送信号的波形可能在其发送时间点被改变，如图18和图19中所示。
[0205] 例如，如果负载(例如，对象或设备)存在，则开放状态电流波形Itxl601或电压波 形Vtx 1602可能被改变成电流波形Itx 1801或电压波形Vtxl802,如图18中所示。
[0206] 如果负载（例如，对象或设备）存在，则开放状态电流波形Itx 1701或电压波形 Vtxl702可能被改变成电流波形Itx 1901或电压波形Vtx 1902,如图19中所示。
[0207]参照图18和图19,因为诸如无线电力接收器之类的负载被放置在无线电力发送器 上，所以在无线电力接收器中的整流器的输出端处的电压波形1803和1903可能有斜坡上升 (ramp_up)〇
[0208] 图20和图21是图解在信号传输的特定时间区间中的变化的感测的图表。图20是图 解根据本发明实施例的开放状态中的传输信号的波形的图表，而图21是图解根据本发明实 施例的在存在负载时的传输信号的波形的图表。
[0209] 例如，在特定时间区间中的图16和图18中图解的波形可被分别放大为图20和图21 中图解的波形。
[0210] 参照图20,跨越信号的发送时间之前和之后的预定时间区间2010中，图解电流波 形Itx 2001、电压波形Vtx 2002和整流器的输出端处的电压波形Vrect 2003的上部图表可 被放大成下部图表。而且，参照图21，跨越信号的发送时间之前和之后的预定时间区间2110 中，图解电流波形Itx 2101、电压波形Vtx 2102和整流器的输出端处的电压波形Vrect 2103的上部图表可被放大成下部图表。
[0211] 无线电力发送器通过在信号的发送之前和之后的时间区间期间检测信号（例如， 短信标信号）的变化来确定负载的存在或不存在、负载的类型或负载的接近或远离。
[0212] 无线电力发送器基于变化发生的时间确定负载的存在或不存在、负载的类型或负 载的接近或远离。
[0213] 进一步，可以通过相对于开放状态中的电流或电压确定电流或电压变化是否等于 或大于预定范围或通过感测预定波形(例如，矩形波形)的变化来感测波形变化。
[0214] 无线电力发送器通过比较预存储的传输信号波形和正被发送的信号的波形来确 定设备的存在或不存在。
[0215] 无线电力发送器通过比较预存储的传输信号波形和正被发送的信号的波形来确 定设备的类型。
[0216] 无线电力发送器通过比较预存储的传输信号波形和正被发送的信号的波形来确 定设备的接近或远离。
[0217]无线电力发送器通过比较预存储的传输信号波形和正被发送的信号的波形以及 确定波形改变的时间来确定设备或对象的类型。
[0218]虽然已参照本发明的某些实施例展示和描述了本发明，但是本领域技术人员应当 理解，对在此描述的方法和装置的许多变化和修改仍然落在由所附权利要求及其等效定义 的本发明的精神和范围之内。
【主权项】
1. 一种用于在无线充电中检测负载的方法，所述方法包括： 存储预定的传输信号波形信息； 根据所述预定的传输信号波形信息发送信号； 检测所发送的信号的波形变化;并且 根据所检测到的波形变化确定是否存在设备。2. 如权利要求1所述的方法，其中，所述预定的传输信号波形信息是与传输信号的电流 相关的波形信息。3. 如权利要求1所述的方法，其中，所述预定的传输信号波形信息是与传输信号的电压 相关的波形信息。4. 如权利要求1所述的方法，其中，所述预定的传输信号波形信息是与没有任何负载的 开放状态相关的波形信息。5. 如权利要求1所述的方法，其中，检测波形变化包括:检测在预定的时间区间内的斜 坡上升。6. 如权利要求5所述的方法，其中，所述斜坡上升在与根据所述预定的传输信号波形信 息发送的信号的发送时间对应的预定时间区间内发生。7. 如权利要求5所述的方法，其中，所述斜坡上升通过对无线电力接收器的电容性元件 充电而发生。8. 如权利要求5所述的方法，其中，如果在所述预定时间区间内检测到斜坡上升，则确 定至少一个无线电力接收器位于充电区域内。9. 如权利要求1所述的方法，还包括基于所检测到的波形变化确定所述设备的类型。10. 如权利要求1所述的方法，还包括基于所检测到的波形变化确定设备是否接近充电 区域。11. 一种用于在无线充电中检测负载的方法，所述方法包括： 存储预定的传输信号波形信息； 根据所述预定的传输信号波形信息发送信号； 检测所发送的信号的波形变化;并且 基于所检测到的波形变化的发生时间来确定是否存在设备。12. 如权利要求11所述的方法，其中，所述预定的传输信号波形信息是与传输信号的电 流相关的波形信息。13. 如权利要求11所述的方法，其中，所述预定的传输信号波形信息是与传输信号的电 压相关的波形信息。14. 如权利要求11所述的方法，其中，所述预定的传输信号波形信息是与没有任何负载 的开放状态相关的波形信息。15. 如权利要求11所述的方法，其中，由无线电力接收器的电容性元件确定所检测到的 波形变化的发生时间。16. 如权利要求11所述的方法，还包括:基于所检测到的波形变化确定设备的类型。17. 如权利要求16所述的方法，其中，确定设备的类型还包括:基于无线电力接收器的 种类确定设备的类型。18. 如权利要求11所述的方法，还包括:基于所检测到的波形变化确定设备是否位于充 电区域附近。19. 如权利要求18所述的方法，其中，基于所检测到的波形是否相对于开放状态中的波 形下降或上升来确定所述设备是否接近充电区域。20. 如权利要求11所述的方法，其中，所发送的信号是短信标信号。
【文档编号】H02J7/00GK106030966SQ201580009555
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月17日
【发明人】李炅雨, 李钟珉, 郑熙远, 宋昑洙
【申请人】三星电子株式会社