无线感应功率传输的制作方法

本发明涉及感应功率传输，并且特别地但不排他地涉及根据Qi无线功率传输标准的感应功率传输系统。

背景技术：

在过去的十年中，使用中的便携式和移动设备的数目和种类已经激增。例如，移动电话、平板电脑、媒体播放器等的使用已经成为普遍存在。这些设备一般由内部电池供电并且通常的使用情境常常要求电池的再充电或者来自外部电源对设备的直接的有线供电。

大多数现今的系统要求将从外部电源被供电的接线和/或显明的电气接触。然而，这往往是不切实际的并且要求用户物理地插入连接器或者以别的方式建立物理的电气接触。通过引入线的长度对用户而言也往往是不便的。通常地，功率要求也显著地不同，并且当前大多数设备具备它们自己的专用电源，导致通常的用户具有大数目的不同的电源，其中每个电源专用于具体的设备。尽管内部电池的使用可能避免在使用期间对于到电源的线连接的需要，但是这仅提供了局部的解决方案因为电池将需要再充电（或者替换，其是昂贵的）。电池的使用还可能实质上添加了重量和潜在的成本以及设备的大小。

为了提供显著地改进的用户体验，已经提议使用无线电源，其中功率从功率发送器设备中的发送器线圈被感应地传输到个体的设备中的接收器线圈。

经由磁感应的功率发送是公知的概念，其主要地用在具有初级发送器线圈和次级接收器线圈之间的紧耦合的变压器中。通过分离两个设备之间的初级发送器线圈和次级接收器线圈，这些设备之间的基于松耦合的变压器的原理的无线功率传输成为可能。

这样的布置允许到设备的无线功率传输，而不要求做出任何的线或者物理的电连接。实际上，其可能简单地允许设备被放置为与发送器线圈相邻或者在发送器线圈之上，以便被再充电或外部地供电。例如，功率发送器设备可被布置有水平的表面，设备可以简单地被放置在该表面上以被供电。

而且，这样的无线功率传输布置可以有利地被设计为使得功率发送器设备可以与一系列功率接收器设备一起使用。特别地，被知晓为Qi标准的无线功率传输标准已经被定义并且当前正在被进一步地开发。该标准允许符合Qi标准的功率发送器设备与同样符合Qi标准的功率接收器设备一起使用，而它们不必来自同一制造商或者彼此专用。Qi标准进一步包括用于允许操作被适配于具体的功率接收器设备的一些功能性（例如，取决于具体的功率耗用（drain）。

Qi标准由无线功率联盟开发并且可以例如在它们的网站：http://www.wirelesspowerconsortium.com/index.html上找到更多的信息，其中特别地可以找到所定义的标准文献。

Qi无线功率标准描述了功率发送器必须能够向功率接收器提供有保证的功率。所需要的具体的功率水平取决于功率接收器的设计。为了规定有保证的功率，定义了测试功率接收器和负载状况的集合，其针对每种状况描述有保证的功率水平。

Qi最初针对被认为是具有小于5W的功率耗用的设备的低功率设备定义了无线功率传输。落在该标准的范围内的系统使用两个平面线圈之间的感应耦合将功率从功率发送器传输到功率接收器。这两个线圈之间的距离通常是5mm。将该范围延长到至少40mm是可能的。

Qi标准定义了兼容设备必须满足的各种技术要求、参数和操作程序。

通信

Qi标准支持从功率接收器到功率发送器的通信，由此使能功率接收器提供可允许功率发送器适配于具体的功率接收器的信息。在当前的标准中，已经定义了从功率接收器到功率发送器的单向通信链接，并且方法是基于功率接收器作为控制元件的基本原理。为了准备和控制功率发送器和功率接收器之间的功率传输，功率接收器具体地向功率发送器传送信息。

该单向通信是通过功率接收器执行负载调制实现的，其中由功率接收器施加到次级接收器线圈的负载被变更以提供功率信号的调制。所得到的电气特征中的改变（例如，电流吸取中的变化）可以被检测并且由功率发送器解码（解调）。

因而，在物理层，从功率接收器到功率发送器的通信信道使用功率信号作为数据载体。功率接收器调制负载，其通过发送器线圈电流或者电压的幅值和/或相位中的改变被检测到。数据被格式化为字节和包。

可以在Qi无线功率规范（1.0版）的第1部分的第6章中找到更多的信息。

系统控制

为了控制无线功率传输系统，Qi标准规定系统在不同的操作时间可以处于其中的多个阶段或者模式。更多的细节可以在Qi无线功率规范（1.0版）的第1部分的第5章中找到。

系统可以处于下面的阶段：

选择阶段

该阶段是系统未被使用，即功率发送器和功率接收器之间不存在耦合（即，没有功率接收器被安放靠近功率发送器）的典型阶段。

在选择阶段，功率发送器可以处于备用模式但是将感测以便检测可能的物体的存在。类似地，接收器将等待功率信号的存在。

查验（Ping）阶段

如果发送器检测到可能的物体的存在（例如，由于电容改变），则系统转到其中功率发送器（至少间歇地）提供功率信号的查验阶段。该功率信号由功率接收器检测，功率接收器着手向功率发送器发射初始的包。具体地，如果功率接收器存在于功率发送器的接口上，则功率接收器向功率发送器传送初始的信号强度包。信号强度包提供功率发送器线圈和功率接收器线圈之间的耦合度的指示。信号强度包由功率发送器检测到。

识别和配置阶段：

功率发送器和功率接收器然后转到识别和配置阶段，其中功率接收器至少传送标识符和要求的功率。信息通过负载调制以多个数据包被传送。功率发送器在识别和配置阶段维持恒定的功率信号以便允许负载调制被检测到。具体地，为了该目的，功率发送器提供具有恒定的幅值、频率和相位的功率信号（由负载调制引起的改变除外）。

在实际的功率传输的准备中，功率接收器可以应用接收到的信号来为其电子设备加电，但是其保持其输出负载断开。功率接收器向功率发送器传送包。这些包包括诸如识别和配置包的命令（mandatory）消息，或者可包括诸如扩展的识别包或者功率停滞（hold-off）包的一些定义的可选的消息。

功率发送器着手根据从功率接收器接收到的信息配置功率信号。

功率传输阶段：

然后系统转到功率传输阶段，其中功率发送器提供要求的功率信号并且功率接收器连接输出负载以为其供给所接收的功率。

在该阶段期间，功率接收器监控输出负载状况，并且具体地其测量某个操作点的实际值和期望值之间的控制错误。它用例如每250毫秒的最小的速率将这些控制错误以控制错误消息传送到功率发送器。这向功率发送器提供功率接收器的继续存在的指示。另外，控制错误消息被用来实施其中功率发送器适配功率信号以最小化所报告的错误的闭环功率控制。具体地，如果操作点的实际值等于期望值，则功率接收器传送具有零值的控制错误，导致功率信号中无变化。在功率接收器传送不同于零的控制错误的情形中，功率发送器将相应地调节功率信号。

尽管当前的Qi规范在许多情境和应用中提供了高效的功率传输和有吸引力的用户体验，但是进一步提升用户体验和改进性能和操作将是期望的。因此，工作正在进行以进一步开发Qi规范。这样的工作包括引入新的特征，诸如例如大幅增加可能的功率水平，同时由单个功率发送器支持多个功率接收器，等。

作为Qi规范的进一步开发的一部分，由规范所支持的通信正在被提升。具体地，从功率发送器到功率接收器的通信正在被引入。该意图在于引入从功率发送器到功率接收器的低数据率通信链接。该链接的低带宽以对现存的通信功能性减小的影响而允许新的通信功能性的促进的实施和引入。因而，利用现存的方法和装备实现了改进的兼容性。相应地，与从功率接收器到功率发送器的通信相比，从功率发送器到功率接收器的通信很可能基本上受限制。

一般而言，期望进一步开发Qi规范以提供提升的功能性、灵活性和性能。然而，必须非常谨慎地进行这样的标准的开发，并且这样的标准的开发必须例如寻求优化向后兼容性并且与诸如例如异步双向通信的其它开发兼容。

常规地，诸如Qi系统的功率传输系统是基于功率发送器和功率接收器之间的一对一关系，其中单个的功率发送器一次向一个功率接收器提供功率。然而，将期望的是，允许一个功率发送器能够向多个功率接收器同时传输功率。然而，针对该情境的关键问题在于如何能够实现一个功率发送器和多个功率接收器之间的适当的通信，而不让其导致矛盾和干扰。例如，如果两个功率接收器各自使用负载调制来发送数据消息到功率发送器，则来自多于一个的功率接收器的数据消息的同时传送将导致冲突和干扰，冲突和干扰通常将导致两个数据消息的损失。

具体地，在其中多个功率接收器位于功率发送器上、功率接收器由功率发送器产生的无线感应功率信号供电的情境中，经由耦合线圈从功率接收器到功率发送器的通信以及例如使用负载调制可能导致功率接收器和功率发送器之间的通信的冲突。

如果功率发送器具有多个功率接收器可以放置到其上的相对大的发送器线圈，使得这些接收器共享同一功率发送器线圈以接收功率和向功率发送器通信，则该问题明显地发生。然而，它也将发生在例如其中功率发送器具有多个被并行驱动的（较小的）发送器线圈使得每个功率接收器可以更加直接地耦合至一个或多个发送器线圈的情境中。

而且，功率接收器通常不能够将它们的发送适配至任何其它的功率接收器的特性，因为其常常不能由个体的功率接收器检测到。例如，接收器线圈可能软弱地耦合至（多个）发送器线圈。在该情境中，不同的功率接收器的线圈之间的耦合通常是非常低的。因此，一个功率接收器的功率信号的负载调制通常不能由另一功率接收器检测到。

可能的解决方案将是让各个功率接收器在时分多址（TDMA）时间帧的专用时间片内发送。然而，该方法往往是复杂且不灵活的。具体地，其要求设备对时间片的分配以及功率接收器对TDMA帧的同步。这样的分配可能成为耗时且麻烦的过程。而且，由于来自各个功率接收器的通信期望可能差别很大，这样的不灵活的方法通常将导致通信带宽的相对低效率的使用。

因此，改进的无线功率传输将是有利的，并且特别地，允许增加的灵活性、增加的效率、促进的实施、增加的向后兼容性、减小的复杂性、改进的通信控制、对多个功率接收器的改进的支持和/或改进的性能的方法将是有利的。

技术实现要素：

相应地，本发明寻求优选地减轻、缓解或消除以上单个地或以任何的组合方式提到的缺点中的一个或多个。

根据本发明的一个方面，提供了一种包括功率发送器（101）的无线功率传输系统，功率发送器被布置成经由功率发送器（101）中的至少一个发送电感器（103）所生成的无线感应功率信号向多个功率接收器（105，109）提供功率传输。所述功率发送器（101）包括:用于接收数据消息的接收器（203），所述数据消息由所述多个功率接收器（105）中的至少一个功率接收器在无线感应功率信号上被负载调制；用于在广播通信信道上广播的广播发送器（205）；所述多个功率接收器（105）中的每个包括：用于通过无线感应功率信号的负载调制向功率发送器（101）发送数据消息的发送器（505）；其中所述功率发送器（101）包括被布置成在广播通信信道上广播第一指示的通信控制器（207），第一指示表明无线感应功率信号在用于通过无线感应功率信号的负载调制进行的来自所述多个功率接收器中的功率接收器的数据消息的传送的时间间隔中是可用的；多个功率接收器（105，109）中的至少第一功率接收器（105）包括：广播接收器（507），其用于在广播通信信道上接收来自功率发送器（101）的第一指示；发送控制器（509），其布置成通过将发送数据消息的定时控制成对应于由所述第一指示所指示的时间间隔而将数据消息的发送对准至所接收的第一指示。

本发明可提供无线功率传输系统的改进的性能和/或操作。特别地，可提供针对多个功率接收器的改进的支持。

该方法可改进功率接收器和功率发送器之间的通信，并且在许多情境中可特别地减小通信错误的风险，诸如具体地通过负载调制从功率接收器发送的数据消息的损失。该方法可特别地减小同时对无线感应功率信号进行负载调制的多个功率接收器之间的矛盾或冲突的风险。可实现通过无线感应功率信号的负载调制形成的通信信道的灵活还可靠的共享。

在许多实施例中，本发明可提供针对其中多个功率接收器由同一无线感应功率信号支持并且通过无线感应功率信号的负载调制进行通信的情境的有效的通信控制。可以以相对低的复杂性来实施通信控制，并且通信控制可特别地允许有效的控制，而不要求功率接收器之间的直接交互，或者实际上不要求各个功率接收器考虑任何其它的功率接收器。

在其中功率发送器使用广播数据来控制功率接收器的许多实施例中，可以实现可靠的通信控制。功率发送器可响应于无线感应功率信号的负载调制的检测而广播第一指示。特别地，在许多实施例中，仅仅在没有检测到无线感应功率信号的负载调制时，其可发送第一指示。例如可以响应于无线感应功率信号中的负载变化，并且具体地这样的负载变化是否满足与负载调制相关联的特征而检测负载调制。具体地，例如，所测量的负载的功率、幅值和/或相位的定时和改变可与准则相比较。该准则可定义可对应于无线感应功率信号的负载调制的操作特征/变化。如果准则被满足，功率发送器可认为负载调制被检测到。在一些实施例中，通过功率发送器能够对来自无线感应功率信号的负载变化的有效数据进行解码，可确定负载调制。

该方法通过将功率发送器实施为负责控制功率接收器何时可对无线感应功率信号进行负载调制而提供有效的通信控制。具体地，功率发送器可发送第一指示，使得功率接收器在第一指示表明功率发送器认为无线感应功率信号对于发起负载调制是可用的时候，并且，特别地在当前没有负载调制正在进行（或者在给定的时间间隔内被预期到）的时候才发起新的负载调制。

因而功率发送器在该方法中是控制实体，该控制实体负责检测无线感应功率信号对于负载调制是否可用，以及负责控制功率接收器以通过负载调制将它们的发送对准至无线感应功率信号何时是可供使用的。

第一指示可以被认为表明负载调制信道是未使用的，并且相应地，可以被称作未使用的信道的指示，即作为未使用的信道指示。

无线感应功率信号可对应于功率发送器中的至少一个发送电感器所生成的、并且耦合到多个功率接收器中的功率电感器的磁场。多个功率接收器中的任何功率接收器的负载调制将引起磁场、以及可由功率发送器检测到的无线感应功率信号的负载变化。然而，多个功率接收器对同一无线感应功率信号/磁场进行负载调制，并且相应地如果在任何给定的时间多于一个的功率接收器对无线感应功率信号进行负载调制的话，就发生负载调制之间的干扰。

在许多情境中，该方法可减小这样的冲突/干扰的风险。进一步地，冲突/干扰的风险可以被减小，而不引入通常的时间划分多路访问方案的复杂性和不灵活性。

广播通信信道可以是允许第一指示由多个功率接收器所接收的任何通信信道。在许多实施例中，可由无线感应功率信号的调制来提供广播通信信道。调制具体地可以是频率、相位和/或幅值调制。

数据消息可包括一个或更多的位，并且在一些实施例中可简单地包括控制数据。例如，在许多实施例中，数据消息可仅包括没有标头、标尾或其它数据的净负荷数据。

第一指示可由多个功率接收器能够检测到、并使用以控制它们的负载调制（并且特别地，负载调制的定时）的任何信息或信号来表示。

在一些实施例中，第一指示可以简单地由无线感应功率信号的单个属性的改变来提供，例如到预定频率的频率的改变，相位跃变或者例如小的幅值变化。

根据本发明的可选的特征，功率发送器还包括反馈控制器，其被布置成响应于从第一功率接收器接收到第一数据消息而发送接收的消息证实。

这可允许更加高效率的通信和高效率的通信控制和调度。

反馈控制器可响应于检测到已经从第一功率接收器接收到满足准则的第一数据消息而发送接收的消息证实。该准则可以是第一数据消息的成功接收的指示，例如确定校验和与预期的值匹配，等等。

接收的消息证实例如可以被提供为确认消息，在一些实施例或情境中，其还可例如证实数据消息的请求的接受。

根据本发明的可选的特征，第一功率接收器包括被布置成如果没有接收到接收的消息证实就重新发送所述第一数据消息的重发送控制器。

这可提供改进的通信控制，其中功率发送器可控制来自功率接收器的传送以减小同时进行传送的多个功率接收器之间的矛盾和干扰的风险。该方法可允许可能的冲突的自动解决，而确保第一数据消息将被成功地传送至功率发送器。

如果在时间间隔内（诸如例如从第一数据消息的发送的预定时间内）没有接收到接收的消息证实，接收的消息证实可被认为没有被接收。

重发送的时间对于不同的功率接收器可以是不同的，并且可以特别地是伪随机的。

根据本发明的可选的特征，重发送控制器被布置成通过控制第一数据消息的重发送的定时以对应于所述第一指示所指示的时间间隔来将第一数据消息的重发送与接收的第一指示对准。

这可在许多情境中允许改进的操作。

在一些实施例中，重发送控制器可被布置成控制重发送数据消息的定时以对应于第一指示所指示的时间间隔。

根据本发明的可选的特征，反馈控制器被布置成响应于在第一指示的时间间隔内没有接收到数据消息而发送接收错误指示。

这可提供改进的通信控制和/或改进的性能。

根据本发明的可选的特征，功率发送器还包括用于向多个功率接收器中的每个功率接收器分配临时身份的身份控制器，所述临时身份对于所述多个功率接收器中的不同功率接收器是不同的；每个功率接收器包括被布置成在发送到功率发送器的功率反馈消息中包括分配的临时身份的功率消息控制器；并且功率发送器包括使用接收的功率反馈消息中的临时身份针对所述多个功率接收器中的至少一个功率接收器确定接收的功率估计的功率估计器。

这可在许多实施例中提供改进的性能，并且在一个功率发送器支持多个功率接收器时可特别地提供改进的操作。因而，可响应于包括临时身份的功率反馈消息而针对多个功率接收器中的至少一个功率接收器确定接收的功率估计。功率估计器具体地可基于包括在功率反馈消息中的接收的功率反馈数据针对第一功率接收器确定接收的功率估计，功率反馈消息还包括分配给第一功率接收器的临时身份。

功率估计器被布置成响应于接收的功率反馈消息中的临时身份而针对多个功率接收器中的至少一个功率接收器确定接收的功率估计。

功率估计器使用接收的功率反馈消息的临时身份作为确定功率估计的算法的一部分。通常地，功率估计不被确定为由临时身份表示的属性的值的数学公式，而是功率估计器被布置成基于该功率反馈消息的临时身份选择是否使用给定的功率反馈消息的数据。具体地，功率估计器可被布置成通过确定哪个功率接收器使用临时身份发送了功率反馈消息来使用功率反馈消息中的临时身份来选择功率反馈数据。然后，使用来自功率反馈消息的功率反馈数据来更新针对该功率接收器的接收的功率估计。因而，针对第一功率接收器的接收的功率估计可被确定为接收的功率值的函数，所述接收的功率值依据包括被分配给第一功率接收器的临时身份的（仅）一个或多个功率反馈消息的数据被确定。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于包括多个功率接收器的无线功率传输系统的功率发送器，所述功率接收器被布置成经由功率发送器中的至少一个发送电感器所生成的无线感应功率信号从功率发送器接收功率。功率发送器包括：用于接收由所述多个功率接收器中的至少一个功率接收器在无线感应功率信号上负载调制的数据消息的接收器；用于在广播通信信道上广播的广播发送器；和被布置成在广播通信信道上广播第一指示的通信控制器，第一指示表明无线感应功率信号在用于通过无线感应功率信号的负载调制进行的来自所述多个功率接收器中的功率接收器的数据消息的传送的时间间隔中是可用的。

根据可选的特征，功率发送器被布置成在时间帧的不同时间片中以不同的操作模式操作；在处于时间帧的第一时间片中的第一操作模式时，功率发送器被布置成如果没有检测到无线感应功率信号的负载调制就发送至少一个第一指示，并且当处于时间帧的第二时间片中的第二模式时，功率发送器被布置成不发送任何的第一指示。

这可提供改进的通信控制，其中功率发送器可控制来自功率接收器的传送以减小同时进行传送的多个功率接收器之间的矛盾和干扰的风险。该特征可允许同时兼容和容纳不能基于第一指示而控制负载调制发送的功率接收器的这样的方法。

该方法可特别地提供改进的向后兼容性并且可在许多情境和系统中支持和兼容传统装备。

根据可选的特征，多个功率接收器中的第二功率接收器被布置成独立于第一指示而发送数据消息。

该方法可特别地提供改进的向后兼容性并可在许多情境和系统中支持和兼容传统装备。特别地，其可减少功率接收器之间的冲突的风险，即使一个功率接收器不能基于第一指示操作。

根据本发明的可选的特征，功率发送器被布置成将时间帧同步到发送从功率接收器接收的数据消息的定时。

这可提供改进的通信控制和/或性能。在许多实施例中，其可允许例如支持操作程序，并且具体地通信操作，支持传统装备，同时维持来自多个功率接收器的冲突的低风险。

该同步可具体地将第二时间片的开始和/或结束同步到发送来自第二功率接收器的数据消息的预定的或预期的定时。

根据本发明的可选的特征，功率发送器被布置成将时间帧同步到发送从功率接收器接收的功率控制环消息的定时。

该系统可特别地针对第二功率接收器支持功率控制环的操作，而不要求依赖于第一指示发送反馈控制错误数据消息。

根据本发明的可选的特征，通信控制器被布置成在第一时间片结束的预定时间间隔内避免第一指示被发送。

在一些实施例中，发送控制器被布置成将发送数据消息的定时控制在接收第一指示的第一时间间隔内；通信控制器被布置成在第一时间片的结束的预定时间间隔内避免第一指示被发送，所述预定时间间隔超过第一时间间隔。

因而，在一些实施例中，通信控制器可被布置成在第一时间片结束之前的预定时间间隔内避免第一指示被发送。

根据本发明的可选的特征，功率发送器被布置成响应于接收到功率接收器配置数据而不在第二操作模式中操作，所述功率接收器配置数据表明多个功率接收器中的所有功率接收器被布置成控制发送数据消息的定时以对应于第一指示所指示的时间间隔。

这可提供改进的性能并且特别地可允许系统执行操作的优化。具体地，通信控制可被适配于当前支持的功率接收器的具体的能力。

根据本发明的可选的特征，通信控制器被布置成重复地发送第一指示。

这可在许多实施例中提供改进的性能。

根据本发明的可选的特征，通信控制器被布置成在检测到无线感应功率信号的负载调制时避免第一指示的发送。

这可在许多实施例中提供改进的性能，并且特别地可减小来自多个功率接收器的同时发送之间的冲突的风险。

根据本发明的可选的特征，通信控制器被布置成通过发送预定的数据符号模型而发送第一指示。

这可提供第一指示的特别高效率和可靠的传送。该方法可允许低的复杂性和促进功率接收器和功率发送器之间的兼容性。

预定的数据符号模型可以是唯一的模型。因而，在许多实施例中，模型可以是唯一地识别第一指示的模型，并且模型可以是不用于功率发送器所发送的任何其他数据的模型。

在一些实施例中，预定的数据模型可以连续地被发送以指示存在第一指示，即，预定的模型可以被重复以指示信道当前是可自由地被使用的。在一些实施例中，数据可以在短的间隔内被发送，即，其中预定的模型指示其中功率接收器可发起发送的时间间隔。

在一些实施例中，预定模型的数据符号的数据率可不同于可由功率发送器发送的至少一个其它数据消息的数据率，并且实际上在一些实施例中，数据率可不同于可由功率发送器发送的所有的其它消息的数据率。因而，针对第一指示的符号时间可不同于一个、多个或所有的其它消息。

具体地，在一些实施例中，功率发送器可被布置成发送确认消息，确认消息由预定的模型来表示。用于第一指示的预定模型可具有不同于针对确认消息的预定模型的数据率的数据率。

根据本发明的可选的特征，预定的数据符号模型是二进制数据符号的交替模型。

预定的模型可具体地是0和1s交替的模型（“…01010101…”）

该方法可促进操作和/或增加通信的可靠性。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于包括功率发送器的无线功率传输系统的功率接收器，该功率发送器被布置成经由功率发送器中的至少一个发送电感器所生成的无线感应功率信号向多个功率接收器提供功率传输；功率接收器包括：用于通过无线感应功率信号的负载调制向功率发送器发送数据消息的发送器；用于在广播通信信道上从功率发送器接收第一指示的广播接收器，第一指示表明无线感应功率信号在时间间隔内对于负载调制是可用的；以及发送控制器，其被布置成通过控制发送数据消息的定时以对应于第一指示所指示的时间间隔来将数据消息的发送与接收的第一指示对准。

根据本发明的可选的特征，发送控制器被布置成将发送数据消息的发起控制在接收第一指示的时间间隔内。

这在许多实施例中可提供有利的通信控制。该时间间隔例如可以是终结从第一指示的起始和/或开始的预定时间的时间间隔。时间间隔可以在第一指示的开始处开始，或者例如在第一指示的结束时开始。在一些实施例中，从第一指示的结束到对应的第一指示的结束的持续时间可不超过100毫秒，50毫秒，20毫秒或者甚至10毫秒。

在一些实施例中，发送控制器可被布置成仅在接收第一指示的时间间隔内发送至少一个类型的数据消息。

第一功率接收器可发送的数据消息可以被分成多种类型的数据消息。基于第一指示的发送控制可仅应用至数据消息的类型的子集。例如，另一类型的消息可总是被发送，而不论第一指示如何。在许多实施例中，受制于基于第一指示的通信控制的数据消息包括所有的消息，即，可仅有一种类型的数据消息或通信控制可应用至所有类型的数据消息。

根据本发明的可选的特征，发送控制器被布置成仅在接收到第一指示时发起至少一种类型的数据消息的发送。

这在许多实施例中可提供有利的通信控制。该方法可具体地在许多情境中允许更加高效的通信控制和/或可移除复杂性和/或提供更可靠的通信控制。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于包括功率发送器的无线功率传输系统的操作方法，所述功率发送器被布置成经由功率发送器中的至少一个发送电感器所生成的无线感应功率信号向多个功率接收器提供功率传。该方法包括：功率发送器接收数据消息，数据消息由多个功率接收器中的至少一个在无线感应功率信号上被负载调制；功率发送器在广播通信信道上进行广播；多个功率接收器中的每个通过无线感应功率信号的负载调制向功率发送器发送数据消息；功率发送器在广播通信信道上广播第一指示，第一指示表明无线感应功率信号在用于通过无线感应功率信号的负载调制进行的来自所述多个功率接收器中的功率接收器的数据消息的传送的时间间隔中是可用的；多个功率接收器中的至少第一功率接收器在广播通信信道上从功率发送器接收未使用的信道指示；以及通过控制发送数据消息的定时以对应于第一指示所指示的时间间隔，第一功率接收器（105）将数据消息的发送与接收的第一指示对准。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于功率发送器的操作方法，所述功率发送器用于包括多个功率接收器的无线功率传输系统，功率接收器被布置成经由功率发送器的至少一个发送电感器所生成的无线感应功率信号从功率发送器接收功率。所述方法包括：接收由多个功率接收器中的至少一个在无线感应功率信号上负载调制的数据消息；在广播通信信道上广播第一指示，第一指示表明无线感应功率信号在用于通过无线感应功率信号的负载调制进行的来自所述多个功率接收器中的功率接收器的数据消息的传送的时间间隔中是可用的。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于功率接收器的操作方法，所述功率接收器用于包括功率发送器的无线功率传输系统，所述功率发送器被布置成经由功率发送器中的至少一个发送电感器所生成的无线感应功率信号向多个功率接收器提供功率传输。该方法包括：通过无线感应功率信号的负载调制向功率发送器发送数据消息；在广播通信信道上从功率发送器接收未使用的信道指示，未使用的信道指示表明无线感应功率信号对于时间间隔内的负载调制是可用的；以及通过控制发送数据消息的定时以对应于第一指示所指示的时间间隔来将数据消息的发送与接收的未使用的信道指示对准。

从在下文中描述的（多个）实施例，本发明的这些和其他方面、特征和优势将是明显的，并且将参照这些实施例来描述本发明的这些和其他方面、特征和优势。

附图说明

将只是通过示例的方式参照附图描述本发明的实施例，其中：

图1图示了根据本发明的一些实施例的功率传输系统的元件的示例；

图2图示了根据本发明的一些实施例的功率发送器的元件的示例；

图3图示了根据本发明的一些实施例的用于功率发送器的半桥逆变器的元件的示例；

图4图示了根据本发明的一些实施例的用于功率发送器的全桥逆变器的元件的示例；

图5图示了根据本发明的一些实施例的功率接收器的元件的示例；

图6图示了根据本发明的一些实施例的功率发送器的元件的示例；

图7图示了根据本发明的一些实施例的功率接收器的元件的示例；

图8-11图示了根据本发明的一些实施例的功率传输系统的操作的示例；

图12图示了用于表示未使用的信道指示的数据符号模型的示例；

图13图示根据本发明的一些实施例的功率发送器的元件的示例；

图14图示根据本发明的一些实施例的功率接收器的元件的示例；以及

图15图示适于本发明的一些实施例的功率反馈消息的示例。

具体实施方式

下面的描述聚焦于可应用于利用了诸如从Qi规范知晓的功率传输方法的无线功率传输系统的本发明的实施例。然而，将领会到的是，本发明不限于该应用，而是可应用于许多其它的无线功率传输系统。

图1图示根据本发明的一些实施例的功率传输系统的示例。功率传输系统包括功率发送器101，功率发送器101包括（或者耦合至）发送器线圈/电感器103。该系统进一步包括第一功率接收器105，第一功率接收器105包括（或者耦合至）接收器线圈/电感器107。功率传输系统还包括第二功率接收器109，第二功率接收器109包括（或耦合至）第二接收器线圈/电感器111。

该系统提供从功率发送器101到第一和第二功率接收器105的无线感应功率传输。具体地，功率发送器101生成被发送器线圈103作为磁通量传播的无线感应功率信号（也可被简称为功率信号或感应功率信号）。该功率信号通常可具有大约100kHz至200kHz之间的频率。发送器线圈103和接收器线圈107、111是松耦合的，并且因而接收器线圈107、111拾取来自功率发送器101的（至少部分的）功率信号。因而，功率经由从发送器线圈103到接收器线圈107、111的无线感应耦合从功率发送器101被传输到功率接收器105、107。术语功率信号主要被用于指代发送器线圈103和接收器线圈107、111之间的感应信号/磁场（磁通信号），但是，将领会到的是，通过等价，其也可以被认为和用作对被提供给发送器线圈103或者由接收器线圈107、111拾取的电信号的引用。

在图1的系统中，功率发送器101因而同时支持两个功率接收器105、109。磁场由发送器线圈103产生，并且第一和第二接收器线圈107、111二者在该磁场内。因而，由发送器线圈103引入的磁通中的变化导致在第一和第二接收器线圈107、111二者中诱发电流。具体地，在图1的系统中，第一和第二接收器线圈107、111二者松耦合至发送器线圈103。

在下文中，将具体参照根据Qi标准（除了本文描述的（或者随之发生的）修改和提高）的实施例描述功率发送器101和功率接收器105、107的操作。特别地，功率发送器101和功率接收器105、107可基本上与1.0或者1.1版Qi规范兼容（除了本文描述的（或者随之发生的）修改和提高）。

为了控制功率传输，系统可经由不同的阶段（特别是选择阶段、查验阶段、识别和配置阶段以及功率传输阶段）推进。可以在Qi无线功率规范的第1部分的第5章中找到更多的信息。

例如，当与第一功率接收器105建立通信时，功率发送器101最初可处于选择阶段，其中其只是监控功率接收器的潜在存在。为了该目的，功率发送器101可使用各种方法，例如，如在Qi无线功率规范中所描述的。如果检测到这样的潜在存在，则功率发送器101进入其中功率信号被暂时地生成的查验阶段。第一功率接收器105可应用接收到的信号以为其电子设备加电。在接收功率信号之后，功率接收器105向功率发送器101传送初始包。具体地，指示功率发送器101和第一功率接收器105之间的耦合程度的信号强度包被发送。可以在Qi无线功率规范的第1部分的第6.3.1章中找到更多的信息。因而，在查验阶段，功率接收器105是否存在于功率发送器101的接口处被确定。

一旦接收到信号强度消息，功率发送器101就移入识别和配置阶段。在该阶段中，功率接收器105保持其输出负载断开并且使用负载调制向功率发送器101通信。为了该目的，功率发送器提供恒定的幅值、频率和相位的功率信号（由负载调制引起的改变除外）。该消息被功率发送器101使用以如由功率接收器105所1请求的来配置其自身。

在识别和配置阶段之后，系统继续移入其中发生实际的功率传输的功率传输阶段。具体地，在已经传送其功率要求之后，功率接收器105连接输出负载并且为其供给接收到的功率。功率接收器105监控输出负载并测量某个操作点的实际值和期望值之间的控制错误。其以例如每250ms的最小速率向功率发送器101传送这样的控制错误，以将这些错误、以及针对功率信号的改变或者不改变的期望指示到功率发送器101。

因而，为了准备和控制无线功率传输系统中的功率发送器101和功率接收器105、107之间的功率传输，功率接收器105、107向功率发送器101传送信息。这样的通信在1.0和1.1版Qi规范中已经被标准化。

在物理层面，通过使用无线感应功率信号作为载体来实施从每个功率接收器105、107到功率发送器101的通信信道。功率接收器105、107通过调制相应的接收器线圈107、111的负载来发送数据消息。这导致在功率发送器侧的功率信号中的对应的变化。负载调制可以通过发送器线圈电流的幅值和/或相位中的改变被检测到，或者替代性地或者附加地通过发送器线圈103的电压中的改变被检测到。基于该原理，功率接收器105、107可以调制数据，然后功率发送器101可以对其进行解调。该数据被格式化为字节和包。可以在“由无线功率联盟公布的系统说明书，无线功率传输，卷I：低功率，第1部分：接口定义，2010年7月1.0版”中(特别地，第6章：通信接口)（或者在随后版本的规范中）找到更多的信息，其可经由http://www.wirelesspowerconsortium.com/downloads/wireless-power-specification-part-1.html得到，其也被叫做Qi无线功率规范。

在图1的布置中，两个功率接收器105、107因而可以负载调制无线感应功率信号。功率发送器101接收通过测量负载和检测负载变化而发送的数据，例如，其可测量发送器线圈103的电流中的改变。然而，由于这样的变化将受第一功率接收器105的负载调制和第二功率接收器109的负载调制二者的影响，负载调制将相互干扰。因此，如果功率接收器105、107同时向功率发送器101发送数据消息，负载调制将彼此干扰，导致至少一个数据消息未由功率发送器101正确地接收。这可能导致退化的操作。例如，如果两个功率接收器105、107处于功率传输阶段，则控制错误消息的发送之间的冲突将导致退化的功率控制环性能。

在图1的系统中，利用了用于控制来自功率接收器105、107的通信的特定方法。具体地，在该系统中，功率发送器101控制来自功率接收器105、107的发送何时发生。这是通过功率发送器101广播可以由功率接收器105、107二者接收的第一指示来实现的。功率接收器105、107中的至少一个被布置成基于第一指示来控制数据消息的发送。因而，通过广播第一指示，功率发送器101可以控制该功率接收器何时加载调制无线感应功率信号。功率发送器101具体地可以发送未使用的信道指示来指示无线感应功率信号上何时没有负载调制，即，负载调制通信信道何时是未使用的。相应地，当（功率发送器101估计到）无线感应功率信号已经由其它的功率接收器调制时，功率接收器105、107中的一个或多个将不会加载调制无线感应功率信号。

第一指示表明，在用于通过无线感应功率信号的负载调制进行的、来自多个功率接收器中的功率接收器的数据消息的传送的时间间隔中，无线感应功率信号是可用的。因而，该指示可以提供无线感应功率信号形式的负载调制载体对于功率接收器的负载调制是可用的这一指示。具体地，第一指示可以表明无线感应功率信号提供的负载调制信道未由任何功率接收器使用，并且因而其是未使用的信道。第一指示因而可以提供信道是否未被使用的指示，即，功率发送器101具体地发送未使用的信道指示，该指示表明信道是没有被使用（未使用的）还是其由功率接收器使用用于负载调制。

在下文中，功率发送器101发送的（第一）指示将被称作未使用的信道指示。未使用的信道指示提供功率接收器是否使用了由无线感应功率信号提供的负载调制信道的指示。因而，未使用的信道指示提供了无线感应功率信号对于（新的）功率接收器的负载调制是否可用的指示。

每个第一指示与时间间隔相关联，并且具体地每个第一指示可以表明其中无线感应功率信号对于负载调制是可用的时间间隔（具体地，每个指示可以提供其中信道是“空闲的”时间间隔的指示）。

第一指示/未使用的信道指示因而表明无线感应功率信号对于时间间隔中的通信是否可用。该时间间隔例如可以被给定为与该指示有关的时间间隔，例如，与广播该指示的时间有关的、从给定的开始时间到给定的结束时间（例如，从未使用的信道指示被广播时开始的比如20毫秒的持续时间）。在许多示例中，时间间隔可能不是预先确定的，而可以例如直接对应于未使用的信道指示正被广播。具体地，如果未使用的信道指示被广播，这表明无线感应功率信号是可用的，并且当未使用的信道指示没有被广播时，这表明无线感应功率信号对于（新的）功率接收器的负载调制不是可用的。因而，时间间隔经常可对应于其中未使用的信道指示被广播的时间间隔。进一步的示例将被提供作为更详细的描述的一部分。

该方法可大幅减小来自两个功率接收器105、107的数据发送的同时的负载调制之间的冲突和干扰的风险。实际上，在许多实施例和情境中，冲突的风险可被减小至其中对系统的性能的影响可能变得基本上微不足道的程度。

因而，在下文中描述的方法将允许多个功率接收器同时由同一个功率发送器101支持，并且相同的无线感应功率信号而仍然允许多个功率接收器与功率发送器101通信。此外，该方法是基于功率发送器101控制功率接收器105、109中的一个或多个的发送，并且该方法不要求功率接收器105、109基于任何的直接的检测、测量或者关于任何其它的功率接收器的存在的分析来适配它们的操作。具体地，各个功率接收器无需检测任何其它的功率接收器的无线感应功率信号的任何负载调制。另外，实现了用于控制通信的非常灵活的方法。该方法可具体地允许低的复杂性调度和通信资源管理，并且具体地可大幅减小冲突的风险。

例如，使用例如具有冲突避免的载体感测多路访问的常规的多路访问方案是基于功率接收器能够检测来自其它发送器的消息的发送。然而，这样的方法不适于其中功率接收器不能检测来自其它的功率接收器的发送的负载调制。然而，在当前的方法中，检测来自其它的功率接收器的发送是不必要的。实际上，各个功率接收器甚至不需要知道或者考虑是否存在任何其它的功率接收器，或者功率发送器实际上是否支持任何其它的功率接收器。

图2图示了图1中的功率发送器101的一些示例性的元件。

图2图示了驱动器201，其耦合至发送线圈103，并产生电功率信号并且将其提供至发送线圈103。因此，驱动器201经由发送线圈103（以及接收线圈107）向功率接收器105提供无线感应功率信号。

驱动器201产生馈送至发送器线圈103的电流和电压。驱动器201通常是形式为逆变器的驱动电路，其从DC电压产生交变信号。图3示出了半桥逆变器。控制开关S1和S2以使得它们从不同时闭合。交替地，当S2打开时S1闭合，并且当S1打开时S2闭合。开关以所期望的频率打开和闭合，由此在输出处产生交变信号。通常逆变器的输出经由谐振电容器连接至发送器线圈。图4示出了全桥逆变器。控制开关S1和S2以使得它们从不同时闭合。控制开关S3和S4以使得它们从不同时闭合。交替地，当S2和S3打开时开关S1和S4闭合，并且随后当S1和S4打开时S2和S3闭合，由此在输出处创建方波信号。开关以所期望的频率打开和闭合。

驱动器201也包括用于操作功率传输功能的控制功能性并且可以具体地包括布置用于根据Qi标准操作功率发送器101的控制器。例如，控制器可以被布置成执行Qi标准的识别和配置阶段以及功率传输阶段。

在该示例中，功率发送器101包括由驱动器201驱动的单个的发送器线圈103。因而，无线感应功率信号是由单个的发送器线圈103生成的。然而，将领会到的是，在其它实施例中，无线感应功率信号可以通过例如由驱动器并行驱动的多个发送器线圈生成。具体地，由驱动器201的对应的（相关的）输出信号驱动的多个发送器线圈可被用于生成无线感应功率信号。例如，两个发送器线圈可位于不同的位置以提供用于两个功率接收器的两个充电点。两个线圈可以由来自驱动器201的相同输出信号所馈给。这可允许无线感应功率信号/磁场的改进的分布，以便支持多个充电点。

功率发送器101还包括被布置成接收来自功率接收器的数据消息的接收器203。具体地，接收器203被布置成检测无线感应功率信号的负载调制并解码这样的负载调制以确定对应的数据。如在图2中所指示的，接收器203具体地可被布置成通过检测例如流过发送器线圈103的电流的变化来检测负载调制。将领会到的是，在其它实施例中，可使用其它的方法，诸如例如检测驱动器201的逆变器的供给电流变化，等等。

功率发送器101还包括被布置成在广播通信信道上进行广播的广播发送器205。广播具体地可以是可由有一个以上的功率接收器接收到的数据/指示/信息的发送。在具体的示例中，广播发送器205被布置成对无线感应功率信号进行调制。耦合至无线感应功率信号/发送器线圈103的功率接收器可以解调无线感应功率信号的该调制，以便提取广播数据/指示/信息。

在示例中，广播发送器205具体地耦合至驱动器201并且被布置成通过调制无线感应功率信号进行广播。因而，广播发送器205可以控制无线感应功率信号的特征的变化何时被引入以代表数据被广播。

功率发送器101包括被布置成在广播通信信道上广播未使用的信道指示的通信控制器207。通信控制器207通过控制广播发送器205的操作来广播未使用的信道指示。未使用的信道指示可以是被考虑的控制数据或信息，该控制数据或信息被广播使得它们可以由从功率发送器101接收功率（并具有所要求的能力）的功率接收器所接收。

未使用的信道指示具体地可以使用无线感应功率信号而被广播。因而，在所描述的系统中，未使用的信道指示通过调制无线感应功率信号而被传送。在一些实施例中，每个未使用的信道指示可以是包括多个数据位的数据消息。在其它实施例中，每个未使用的信道指示可以是单个的位，其仅仅表明无线感应功率信号在给定的时间间隔内是自由地被使用用于负载调制。在另外的其它实施例中，未使用的信道指示可以由无线感应功率信号的特征的连续改变来表示。因而，在一些实施例中，未使用的信道指示被连续地广播以表明功率接收器可发起负载调制，即，当未使用的信道指示调制存在于无线感应功率信号上时，表明负载调制信道是可供使用的。

将领会到的是，用于调制无线感应功率信号以提供未使用的信道指示的任何适当的方法可被使用。例如，可以使用无线感应功率信号的幅值、频率或相位调制。

在图2的具体示例中，广播发送器205耦合至驱动器201并且被布置成控制到发送器线圈103的驱动信号的频率，并且因而控制无线感应功率信号的频率。通信控制器207耦合到广播发送器205并且被布置成通过改变无线感应功率信号的频率来控制广播发送器205广播未使用的信道指示。在该示例中，未使用的信道指示相应地通过频率调制被调制到无线感应功率信号上。

在该具体的示例中，通过将无线感应功率信号的频率从一个预定值改变到另一值来发送未使用的信道指示。具体地，当没有未使用的信道指示被广播时，无线感应功率信号的频率处于第一值（比如150kHz）。当未使用的信道指示被广播时，频率被改变指第二值（比如148kHz）。因而，可以实现未使用的信道指示的非常低的复杂性的广播。频率差异可以特别地被保持相对低以避免源自于频率变化的幅值调制（例如，由于作为调谐电路的一部分的线圈的缘故）。对于Qi兼容系统，频率差异可以具体地被保持在0.3-3kHz的范围中。

图5图示了第一功率接收器105的一些示例性元件。

接收器线圈107耦合至功率接收器控制器501，功率接收器控制器501包括用于操作第一功率接收器105的各种功能性，并且在该具体实施例中被布置成根据Qi规范操作第一功率接收器105。例如，第一功率接收器105可被布置成执行Qi规范的识别和配置阶段以及功率传输阶段。

功率接收器控制器501被布置成接收无线感应功率信号并且在功率传输阶段提取功率。功率接收器控制器501耦合至功率负载503，功率负载503是在功率传输阶段从功率发送器101受电的负载。功率负载503可以是外部的功率负载但是常常是功率接收器设备的一部分，例如电池、显示器或者功率接收器的其它功能性（例如，对于智能电话，功率负载可对应于智能电话的组合功能性）。

第一功率接收器105包括被布置成通过无线感应功率信号的负载调制向功率发送器101发送数据消息的负载调制发送器505。数据消息例如可以是识别和配置阶段中的配置消息或者功率传输阶段中的功率控制错误消息。数据消息可具体地包括一个或多个位，并且可以例如根据1.0或者1.1版Qi规范中的方法被负载调制到无线感应功率信号上。

第一功率接收器105还包括被布置成在广播通信信道上接收来自功率发送器的未使用的信道指示的广播接收器507。在其中未使用的信道指示通过无线感应功率信号的调制被传送的具体实施例中，广播接收器507被布置成解调无线感应功率信号以检索未使用的信道指示信息。

在其中通过将无线感应功率信号的频率从一个预定值改变至另一值来广播未使用的信道指示的具体示例中，广播接收器507可以简单地通过检测在接收线圈107中诱发的信号的频率来检测无线感应功率信号的频率。这例如可由包括滤波器并且测量所得到的幅值的广播接收器507来完成。

第一功率接收器105还包括耦合至广播接收器507和负载调制发送器505的发送控制器509。发送控制器509被布置成将负载调制发送器505的数据消息的发送对准到由广播接收器507接收到的未使用的信道指示。发送控制器509具体地通过控制发送数据消息的定时以对应由未使用的信道指示所指示的时间间隔来将数据消息的发送与所接收到的未使用的信道指示对准。因而，未使用的信道指示表明了其中无线感应功率信号对于任何的功率接收器的负载调制是未被使用的时间间隔，并且这些指示用于适配功率接收器何时通过负载调制发送数据消息。发送控制器509具体地被布置成为数据消息的发送定时，使得它们落入其中未使用的信道指示表明无线感应功率信号对于负载调制是未使用的时间间隔中（或者，在许多实施例中至少在该时间间隔中开始）。因而，发送控制器509可通过控制发送数据消息的定时以对应于第一指示所指示的时间间隔来将数据消息的发送与接收到的未使用的信道指示对准。

因而，负载调制发送器505的发送和负载调制依赖于接收到的未使用的信道指示而被控制，而不是仅仅在每当功率接收器105可能期望发送数据消息时发送数据消息。

例如，当功率接收器105具有数据消息发送到功率发送器101时，负载调制发送器505可以延时无线感应功率信号的负载调制直到发送控制器509指示发送可以开始。发送控制器509将控制发送的初始化以使得在接收或已经接收到表明负载调制通信信道未被使用的未使用信道指示的时间（即，当其表明知晓没有其它的功率接收器将对无线感应功率进行负载调制时）才发生。

这样，数据消息的发送由发送控制器509时间同步到未使用的信道指示所提供的定时指示。在一些实施例中，可以由作为规定了在其中可以发起新的消息的时间间隔的多位消息的未使用的信道指示来提供定时指示。

然而，在具体的示例中，来自第一功率接收器105的数据消息的发送被同步到未使用的信道指示的定时。

作为示例，在一些实施例中，通信控制器207可以被布置成每当检测到任何功率接收器没有进行无线感应功率信号的负载调制的时候连续地广播未使用的信道指示。然而，如果检测到无线感应功率信号的任何的负载调制，则通信控制器207可以立即停止未使用的信道指示的广播。作为具体的示例，如果没有检测到负载调制，无线感应功率信号的频率可以被改变至对应于未使用的信道指示的存在/广播的值。如果检测到无线感应功率信号的任何负载调制，频率立即被改变回到对应于没有未使用的信道指示正在被广播的标称值。因而，在该情形中，是否存在未使用的信道指示直接表明负载调制信道是被认为在使用中还是未被使用/空闲。作为另一示例，频率可以以预定的模型在频率之间交替。具体地，频率可以被连续地调制，并且调制模型可以指示何时存在未使用的信道指示。作为示例，如果信道处于使用中（即，当没有未使用的信道指示正在被广播时），频率可以保持恒定。当未使用的信道指示被发送时，这可由通过在两个间距小的频率之间交替频率进行的频率调制来完成。到无线感应功率信号上的未使用的信道指示的调制可以具体地包括第一频率的固定数目的周期，其后接着是第二频率的另一固定数目的周期。

在这样的实施例中，发送控制器509可以被布置成仅在接收到未使用的信道指示时发起数据消息的发送。因而，如果发送控制器509从广播接收器507接收到无线感应功率信号的频率当前对应于正在被接收的未使用的信道指示的信息，其指令负载调制发送器505可以启动数据消息的发送。如果没有接收到上述信息，发送控制器509指令负载调制控制器505没有数据消息可被发送。在该情形中，负载调制发送器505可以例如缓冲待定的数据消息，并且一接收到未使用的信道指示就将其发送。

这样，可以实施低复杂性、还可靠和高效的通信控制，其不要求功率接收器彼此之间直接检测。

将领会到的是，在许多实施例中，所有的数据消息可能经受到所接收的未使用的信道指示的对准，并且特别地，数据消息的发送可以仅在接收到未使用的信道指示时被发起。然而，在一些实施例中，未使用的信道指示对准可以仅被应用至一些（或一种）类型的数据消息，而另一类型的数据消息可以例如独立于未使用的信道指示而被发送。例如，一些数据消息可以被认为具有这样高的优先级，使得即使无线感应功率信号可被用于另一功率接收器进行负载调制，它们也被发送。

在许多实施例中，通信控制器207被布置成一旦检测到负载调制就停止广播未使用的信道指示。在该情形中，未使用的信道指示通常在功率接收器完成数据消息的发送之前被移除。因而，通常地，在未使用的信道指示被移除之后，数据消息的发送将继续。

在具体的示例中，功率发送器101可相应地感测通信信道（具体地，负载调制信道）何时是空闲的，并且在检测到信道是空闲的时候其可以广播未使用的信道指示。

第一功率接收器105（以及可能地第二功率接收器109）通过监控功率发送器101是否广播未使用的信道指示来监控信道是否是空闲的。如果第一功率接收器105开始发射数据（在检测未使用的信道指示之后），则功率发送器101检测到信道不再是空闲的并且移除未使用的信道指示。这将防止具有对应的能力的其它的功率接收器使用通信信道和导致冲突和干扰。

在一些实施例中，功率发送器101可不被布置成在负载调制通信信道是空闲的时候连续地发送未使用的信道指示。相反，在一些实施例中，通信控制器207可被布置成发送有限持续时间的未使用的信道指示。例如，当通信控制器207检测到无线感应功率信号没有被负载调制时，其可在预定的持续时间（诸如例如10毫秒或20毫秒）的时间间隔内发送未使用的信道指示。

在该示例中，单个的未使用的信道指示可表明无线感应功率信号在与未使用的信道指示有关的给定的时间间隔内可以自由地被负载调制。例如，未使用的信道指示可以被认为表明：寻求发送数据消息的功率接收器可以在从开始发送未使用的信道指示到未使用的信道指示的发送结束之后的给定时间的给定间隔（诸如例如从开始广播未使用的信道指示直到自未使用的信道指示的终止开始的最大30毫秒）内发起该数据消息的传送。

因而，在这样的实施例中，发送控制器509将被布置成对准数据消息的发送（至少针对一种类型的数据）以将发送数据消息的发起的定时控制在接收未使用的信道指示的时间间隔内。具体地，发送控制器509可以被布置成仅在接收未使用的信道广播消息的给定时间间隔内发送至少一种类型的数据消息。

在这样的实施例中，通信控制器207可检测在该时间间隔内是否发生任何的负载调制，并且如果没有检测到任何的负载调制，其可发送另一未使用的信道指示。因而，通信控制器207可被布置成反复地（例如，周期性地）发送未使用的信道指示。当在功率发送器101处检测到负载调制时，可以停止未使用的信道指示的反复。

在这样的示例性实施例中，功率发送器101可以感测（负载调制）通信信道何时是空闲的并且通过广播短的未使用的信道指示将其指示给功率接收器。在功率发送器101在某个时间t_idle（例如，20毫秒）内没有感测到信道上的任何活动性时，其通过广播下一个未使用的信道指示而重复信道是空闲的这一指示。

第一功率接收器105（以及可能地第二功率接收器109）监控功率发送器101的广播并且在其检测到未使用的信道指示后可决定发送数据。如果功率接收器105已经决定发射数据，可以要求在其已经接收到未使用的信道指示之后（例如，在已经完成接收之后）的t_start（例如，10毫秒）内开始发射。否则，可以要求其扣留任何的数据发送直到其检测到新的未使用的信道指示。t_start一般被选取为小于t_idle。

在该示例中，功率发送器101可以被布置成在完成来自功率接收器的数据传输之后（即，在负载调制已经停止后）的t_wait内广播未使用的信道指示。

另外，在许多实施例中，功率发送器101可以被布置成在其广播新的未使用的信道指示之前，在已经从功率接收器接收到功率控制错误消息之后应用延时t_after。该延时可被用于防止无线感应功率信号上的未使用的信道指示的调制影响功率控制环的调整。例如，如果未使用的信道指示通过幅值变化被调制到无线感应功率信号上，则归因于调制的改变和响应于从功率接收器接收到的所接收的功率控制错误数据消息的改变可相互干扰。因而，延时t_after可允许调制和功率调整彼此更加隔离。

因而该系统基于功率接收器监控由功率发送器101广播的未使用的信道指示并且利用功率接收器基于这些指示确定何时发送数据来实施通信控制。功率接收器可具体地在接收到表明了所使用的通信信道当前没有被使用的未使用的信道指示之后才试图发送数据。这样，功率接收器可以使用相同的无线感应功率信号的负载调制进行有效地通信，而不必特别地确定其它功率接收器的操作。

因而申请人的方法提供了多路访问方案，其特别地针对在多个功率接收器之间进行无线感应功率信号的共享，使得每个功率接收器可使用该无线感应功率信号用于负载调制。因而，该方法是针对同一负载调制载体（即，无线感应功率信号）的共享。该系统仅仅需要一个载体，并且实际上该载体是无线感应功率信号自身。而且，该解决方案提供了非对称的方法，其中各个功率接收器能够基于直接从功率发送器接收到的信息（未使用的信道指示）适配无线感应功率信号的使用用于负载调制。因而各个功率接收器仅需要从功率发送器接收信息并且不需要考虑从任何其它的功率接收器进行的发送。

实际上，该系统可高效率地工作，而甚至不要求个体的功率接收器知晓是否存在任何其它的功率接收器。相反，各个功率接收器可只与功率发送器独立的互操作（并且无需考虑任何其它的功率接收器），而该系统仍允许多个功率接收器有效地共享无线感应功率信号形式的单个的负载调制载体。因而，系统还提供了改进的向后兼容性，并且不要求引入容纳多个功率接收器的新的通信技术。

在许多实施例中，该系统可包括用于证实功率发送器101正确地接收到来自功率接收器的消息的功能性。

图6图示了与图2中的功率发送器对应的功率发送器101，但是还包括被布置成响应于接收到来自第一功率接收器105的第一数据消息而发送接收的消息证实的反馈控制器601。具体地，反馈控制器601可被布置成向功率接收器广播接收的消息证实，例如，通过调制无线感应功率信号。无线感应功率信号的调制例如可使用与用于未使用的信道指示的调制方法相同的调制方法（例如，二者可基于频率调制），其中功率接收器能够例如基于它们的定时、它们包含的数据或者调制的特征来对它们进行区分。在一些实施例中，可以使用不同的调制方法。例如，可以通过频率调制来调制未使用的信道指示，而通过相位调制来调制接收的消息证实。

反馈控制器601可具体地检测到消息正在由接收器203所接收。然后，其可着手评估正确的接收准则。如果满足该准则，则所接收到的消息被认为正确地被接收，并且作为响应，反馈控制器601着手发送接收的消息证实。

在不同的示例中，所使用的具体的准则可以是不同的。例如，在一些实施例中，只要如果已经检测到负载调制，则可以认为数据消息将被接收。在其它的实施例中，如果解调的数据满足要求，诸如例如检测到正确的校验和，和/或数据对应于有效消息，数据消息才可被认为被接收。

如果认为数据消息已经被接收，则发送/广播接收的消息证实。如果没有接收到数据消息，则不发送/广播接收的消息证实。

在一些实施例中，反馈控制器601可以进一步被布置成如果确定在未使用的信道指示的给定的时间间隔内没有接收到（有效）数据消息就发送接收错误指示。例如，如果在从未使用的信道指示的结束开始的给定持续时间内没有接收到满足正确的接收准则的数据消息，则反馈控制器601可发送表明没有接收到有效消息数据的活动消息。

在一些实施例中，接收的消息证实可包括已经从其接收到消息的功率接收器的指示。这可允许各个功率接收器检查接收的消息证实实际上是由该功率接收器发送的数据消息的证实。然而，在许多系统中，数据消息可能不指示起源并且相应地接收的消息证实不能指示任何的源。而且，在许多情境中，具体的功率接收器的识别可能不可接受地增加用于发送接收的消息证实所要求的带宽。

因此，在许多实施例中，接收的消息证实不包含针对被证实的数据消息的任何的源指示。在该情形中，如果每个功率接收器实际上之前（在适当的时间间隔内）已经发送了数据消息，则其可认为接收的消息证实是针对该功率接收器的。例如，功率发送器101可被布置成在数据消息终结的比如20毫秒内发送接收的消息证实。功率接收器可相应地认为在其完成数据消息的发送的20毫秒内接收到的任何接收的消息证实是该数据消息的证实。

由于所引入的通信控制的缘故，接收的消息证实实际上是另一功率接收器发送的另一数据消息的证实是不太可能的。而且，对于大多数情境以及针对功率传输系统的通信，发生这样的情况的非常低的风险是可接受的。例如，对于功率控制环，控制错误消息的罕见损失是不太可能不可接受地退化功率控制环的操作。

图7图示了与图5中的第一功率接收器相对应的第一功率接收器105，但是进一步包括重发送控制器701。重发送控制器701被布置成重新发送对于其而言没有接收到接收的消息证实的数据消息。

因而，如果第一功率接收器105发送数据消息并且检测到功率发送器101在给定的时间间隔内广播接收的消息证实，则其确定数据消息被正确地接收并且相应地继续前进。

然而，如果没有接收到接收的消息证实，或者如果接收到接收错误指示，则重发送控制器701着手重新发送数据消息。

在许多实施例中，数据消息的重新发送将经受与数据消息的第一次发送相同的限制和约束。具体地，发送控制器509将被布置成根据未使用的信道指示来控制数据消息的重发送。具体地，重发送控制器701被布置成将第一数据消息的重发送与接收到的未使用的信道指示对准。该对准可使用与针对第一次发送相同的原理和方法，诸如例如在接收到未使用的信道指示时才发送，或者在被接收到的未使用的信道指示的给定的时间间隔内发送。

重发送可以在不同的时间发生。具体地，可以在不同的时间发生针对不同的功率接收器的重发送。例如，每个功率接收器可具有相关联的重发送延时，重发送延时对于不同的功率接收器是不同的。如果两个功率接收器之间发生冲突，导致功率发送器101没有接收到数据消息，则将不发送接收的消息证实并且相应地两个功率接收器尝试重新发送它们的数据消息。然而，由于重发送将在不同的时间发生，重发送的冲突将被避免。

在一些实施例中，重发送的定时可具有随机元素。例如，当进行重发送时，每个功率接收器可在给定的范围内随机选取延时。两个功率接收器选择相同的延时值的可能性是非常低的，并且因此第二次冲突的风险是非常低的。

在一些实施例中，重发送延时可被确定和指定为时间值。例如，在其中当没有检测到负载调制时连续的未使用的信道指示被发送的实施例中，重发送延时可被确定为一定毫秒的量。

在其中反复的短的未使用的信道指示被发送的情境中，重发送延时可被确定为在重发送发生（在相关联的时间间隔中）之前必须被接收的若干未使用的信道指示。

因此，重发送可能受制于针对何时进行重发送的规则。例如，第一功率接收器105可选择从第一功率接收器105的最后一次尝试发射数据开始计算或者从诸如时间帧的起始之类的具体时间点开始计算的第n次检测未使用的信道指示时进行重新发送。值n可以例如随机地在1和x之间选取，其中x是不变的数字，其可能由功率发送器101配置。作为另一示例，n可由功率发送器101向第一功率接收器105指派，使得其与功率发送器101所支持的任何其它的功率接收器是不同的。

作为另一具体的示例，第一功率接收器105在其重新发送数据消息之前可以选择t_waitmin和t_waitmax之间的延时。该延时可以是最小时间和最大时间之间的随机时间，或者可以例如由功率发送器101各个地指派给每个功率接收器。

所描述的方法可允许更加可靠的通信并且可具体地提供用于解决尽管使用了未使用的信道指示但仍可能发生的冲突的方法。

实际上，在该系统中，冲突只是在两个功率接收器试图同时开始发送时发生（即，在未使用的信道指示可以防止后一个功率接收器开始发送之前）。然而，这是从其中每当期望的发送时间间隔重叠时就发生冲突的系统中的非常大幅的减少。

因而，如果多于一个的功率接收器开始同时发送，由于潜在的冲突的缘故，数据消息可能潜在地没有被接收到。然而，在该情形中，冲突可由所描述的证实/反馈方案来解决。

在一些实施例中，所有的功率接收器可被布置成将它们的发送协调至未使用的信道指示。具体地，第二功率接收器109可包括与针对第一功率接收器105所描述的那样相同的功能性。在这样的实施例中，所描述的方法可大幅减小多个功率接收器同时对无线感应功率信号进行负载调制的风险。

实际上，仅有的冲突的风险在于当未使用的信道指示表明信道是空闲的时候功率接收器是否独立且同时地决定发起数据消息的发送。在该情形中，证实方法可通过重发送来解决冲突（或者，由于低可能性的缘故，风险可能简单地被认为是可接受的）。该方法可通常允许对用于功率接收器的通信信道的非常快速的访问。实际上，在诸如Qi的功率传输系统中，负载调制通信信道在大多数时间内是未被使用的，并且因此需要功率接收器必须延迟发送相对很少发生。而且，该方法可提供全部的功率接收器对通信信道的平等访问，即，所有的功率接收器将经历相同的支持并且具有到通信信道的平等访问。

在一些实施例中，系统可被布置成与具有不同的能力的功率接收器一起操作。特别地，系统可提供向后兼容性并且具体地可允许不能够将发送与未使用的信道指示对准的功率接收器与确实将它们的发送与未使用的信道指示对准的一个或多个功率接收器同时被支持。

在一些实施例中，功率发送器101可相应地被布置成以两种模式操作。而且，功率发送器101可利用包括时间片的集合的重复时间帧来操作，并且当处于第一时间片时功率发送器101以第一模式操作，并且当处于第二时间片中时，以第二模式操作。在一些实施例中，时间帧可仅包括两个时间片，并且因而功率发送器101可以在操作于第一模式和操作于第二模式之间交替。

当功率发送器101在第一操作模式中操作时，其被布置成如果没有检测到无线感应功率信号的负载调制就发送一个或多个未使用的信道指示。具体地，功率发送器101在该情形中可如之前描述的那样操作，并且可发送向功率接收器表明它们可以继续发起数据消息发送的未使用的信道指示。

因而，在功率发送器101在第一操作模式中操作的第一时间片中，第一功率接收器105可响应于检测到未使用的信道指示继续发送数据消息。因而，第二功率接收器109可如之前描述的那样操作。

然而，当功率发送器101处于第二操作模式中时，其不发送任何未使用的信道指示。因而，在第二操作模式中，功率发送器101不发送任何未使用的信道指示，并且因而不向功率接收器提供通信信道是空闲的并且可以被使用的指示，即使没有检测到负载调制。相应地，将它们的发送对准至未使用的信道指示的功率接收器将不发起任何发送。

相应地，当处于第二操作模式中时，功率发送器101防止未使用的信道指示兼容的功率接收器访问负载调制通信信道。功率发送器101因而创建其中确保未使用的信道指示兼容的功率接收器将不发送的时间片。具体地，第一功率接收器105在第二时间片期间将不发起任何发送。

这样，功率发送器101可有效地保留第二时间片用于来自没有将它们的通信与未使用的信道指示对准的功率接收器的发送。例如，在发送数据时，没有能力考虑未使用的信道指示的传统功率接收器可以在第二时间片内发送，而没有该发送引起与来自将它们的发送与未使用的信道指示对准的功率接收器的发送的矛盾的任何风险。功率发送器101因而可使用多模式方法将数据消息发送与不同类型的功率接收器分离。

例如，在图1中，第一功率接收器105可以是未使用的信道指示兼容的功率接收器，其被布置成将发送与未使用的信道指示对准，而第二功率接收器109可以是在不知晓未使用的信道指示或对未使用的信道指示没有任何认知，或不知晓或未认知到必须将发送与其对准的情况下制造出的传统功率接收器。第二功率接收器109可以替代地只是在其关于更早期的（例如，Qi）规范是适合的时候发送数据消息。因而，在该示例中，第一功率接收器105与未使用的信道指示对准地发送数据消息，而第二功率接收器109被布置成独立于未使用的信道指示发送数据消息。

在该示例中，功率发送器101还被布置成将时间帧同步至从第二功率接收器109发送数据消息的定时。具体地，功率发送器101可调节时间帧的定时使得第二时间片与其中预期到来自第二功率接收器109的数据消息发送的时间间隔对准。

实际上，在许多实施例中，可以以相对高的可靠性程度来估计来自功率接收器的数据消息的定时。例如，当第二功率接收器109在功率传输阶段操作时，所知晓的是，通常其将以200-250毫秒左右的间隔发送控制错误数据包。相应地，功率发送器101可以对准该时间帧使得第二时间片例如具有70毫秒的持续时间并且在已经接收到之前的控制错误包之后的190毫秒开始。

因而，在一些实施例中，功率发送器101可以具体地被布置成将时间帧同步到来自第二功率接收器105的功率控制环/控制错误消息的发送的定时。到这些消息的同步通常提供非常高效的通信控制。实际上，其可允许在最普遍的操作阶段（即，功率传输阶段）中非常有效的操作，并且同步可以是特别有效的，因为这些消息往往具有高度的周期性并且因而非常适合于同步。

该系统相应地可支持传统功率接收器并提供改进的向后兼容性，而仍然大幅减少冲突的风险。实际上，方法可能够使得多个功率接收器同时由同一功率发送器101支持，同时仍允许（通常地）一个功率接收器是传统功率接收器。

因而，如果该系统包括不支持基于未使用的信道指示的通信协议的功率接收器（诸如根据不支持未使用的信道指示的Qi版本的规范实施的功率接收器），功率发送器101可尝试同步至其从该特定的设备接收的数据消息，使得其在其中没有预期到来自该功率接收器的数据的时间广播未使用的信道指示。而且，未使用的信道指示可以被发送，使得确保如果适当的功率接收器响应于第一时间片中的未使用的信道指示而发起发送，则该发送将在传统功率接收器将开始发送之前完成。例如，功率发送器101在其预期到来自传统功率接收器的数据之前的给定时间间隔（例如50毫秒）内可避免广播未使用的信道指示。

因而，在一些实施例中，通信控制器可被布置成避免在第一时间片的结束的预定时间间隔内发送未使用的信道广播消息。

在一些实施例中，该系统因而可被布置成在不同的模式中操作以特别地容纳传统装备。功率发送器101可以具体地通过估计预期到的这些控制错误消息的接收而避免与来自传统功率接收器的控制错误消息的干扰。相应地，其可在所预期到的来自传统功率接收器的控制错误消息的潜在的开始之前的时间间隔t_before处抑制未使用的信道指示的广播。t_before的值可以被选择成大于第一功率接收器105执行数据传输所需要的时间。避免与传统功率接收器的干扰的最小要求例如可以基于控制错误消息将每250毫秒（具有±25毫秒的变化）被发送这一预期。

在其中功率发送器101被布置成当处于第一模式中时发送反复的（短的）未使用的信道指示的情形中，第二时间片的持续时间将超过反复时间，通常超过到两倍或更多。

在一些实施例中，系统可被布置成确定功率发送器101所支持的功率接收器的能力。例如，在发起功率传输期间，功率接收器可提供它们的能力的指示。这可包括如果功率接收器能够将数据消息的发送对准至未使用的信道指示功率接收器就发送标记。

在这样的系统中，功率发送器101可以根据所支持的功率接收器的能力选择是否利用第二操作模式。因而，特别地，功率发送器可被布置成如果接收到表明所有的被支持的功率接收器能够将发送数据消息的定时控制到未使用的信道指示的功率接收器配置数据，则不在第二操作模式中操作。

因而，在具体的示例中，第一功率接收器105可向功率发送器101发送表明其能够将发送对准至未使用的信道指示的配置数据。如果第二功率接收器109是不能够进行这样的对准的传统功率接收器，则其将不发射表明这样的能力的配置数据。相应地，功率发送器101可继续如之前描述的那样以在第一和第二模式之间切换的时间帧操作。

然而，如果第二功率接收器109替代性地是实际上能够将发送对准至未使用的信道指示的功率接收器，其也将配置数据发射到表明该能力的功率发送器101。如果当前没有其它的功率接收器被功率发送器101支持，功率发送器101将接收表明所有的被支持的功率接收器能够将发送对准至未使用的通信信道的配置数据。在该情形中，功率发送器101将继续仅在第一模式中操作，即，每当其检测到负载调制信道没有被使用时，其将继续广播未使用的信道指示。因而，没有时间帧被强加，并且功率接收器可在任何时间发送（当接收到未使用的信道指示时）。

因而，功率发送器101可动态地将其操作适配至其中功率发送器发现其自身的具体操作情境中。

在一些实施例中，能够将发送对准至未使用的信道指示的功率接收器还可能够在其中发送是独立于未使用的信道指示的另一模式中操作。具体地，第一功率接收器105可能够在其中数据消息如以上所述的那样被对准至未使用的信道指示的未使用的信道指示模式中操作。然而，其还可在其中例如其作为标准的1.1版本Qi规范功率接收器操作的向后兼容性模式中操作。因而，第一功率接收器105还可能够作为常规的功率接收器操作。这可允许其与传统功率发送器一起使用，诸如例如1.1版本Qi规范功率发送器。

作为可能的操作的具体示例，第一功率接收器105可在传统模式中启动并且通过在选择阶段中传送信号强度包、接着在识别和配置阶段中传送标识符和配置数据而初始地充当1.1版本功率接收器。第一功率接收器105然后可以在配置包中设置位以指示其支持未使用的信道指示通信控制。作为另一示例，与第一功率接收器105兼容的最新的规范版本号可以作为配置的一部分而被传送。该数据可被用于（隐含地）表达对未使用的信道通信控制方法的支持，例如，v1.1及其以下意味着第一功率接收器105不支持未使用的信道指示对准，并且v1.2及其以上意味着第一功率接收器105支持未使用的信道指示对准。

在配置阶段之后，第一功率接收器105可监控针对来自功率发送器101的未使用的信道指示的广播信道，并且如果检测到任何的上述广播信道，其可以切换到未使用的信道指示模式。否则，其仍然处于传统模式。

当功率发送器101检测到来自功率接收器的信号强度包时，在该示例中，其可以防止未使用的信道指示的广播，以便防止来自其它的功率接收器的、对从该新的功率接收器预期到的数据消息的干扰。在配置包的接收之后，功率发送器101检查新的功率接收器是否支持未使用的信道指示通信控制。然后，其继续选择合适的配置，具体地，诸如是否作为常规的1.1版本的功率发送器操作，是否仅作为未使用的信道指示模式功率发送器操作，或者是否应用具有针对不同的操作模式的时间片的时间帧。

图8-11图示了一些具体的示例性操作情境，其中功率发送器101在包括两个时间片的时间帧中以两个模式操作，并且其中功率发送器101被布置成当处于第一操作模式中时发送重复的未使用的信道指示。在示例中，第二功率接收器109是传统功率接收器，而有两个功率接收器对应于所描述的第一功率接收器105，即，有两个功率接收器能够将它们的发送对准至未使用的信道指示。

在图中，术语PR1a指的是具有如第一功率接收器105那样的能力的一个功率接收器，PR1b指的是具有如第一功率接收器105那样的能力的另一功率接收器，PR2指的是第二功率接收器109，PT指的是功率发送器101，UCI指的是未使用的信道指示，RMC指的是接收的消息证实，以及CE指的是功率控制错误数据消息。

图8图示了其中功率发送器101首先处于第一模式的示例，在第一模式中，未使用的信道指示被发送以表明负载调制信道是空闲的。两个未使用的信道指示兼容的功率接收器PR1a和PR1b没有数据要发射。虚线框指示未使用的信道指示兼容的功率接收器发射数据的最后机会，因为功率发送器101在其转到第二模式之前的时间间隔t_before广播最后的未使用的信道指示。然后功率发送器101转到其中第二功率接收器109传送控制错误CE的第二模式。功率发送器101然后在其转到第一模式之前等待t_after的持续时间以完成循环。同时，未使用的信道指示兼容的功率接收器中的一个PR1b具有数据要发射，其不是直接在功率发送器101已经广播未使用的信道指示之后。在功率发送器101通过发送接收的消息证实已经确认正确的数据的接收之后，在功率发送器101转到第二模式之前没有足够的时间剩下用于额外的传输，并且因此没有另外的未使用的信道指示被发送。

在图9的示例中，功率发送器101初始处于第一模式并且发送未使用的信道指示。两个未使用的信道指示兼容的功率接收器PR1a和PR1b已经决定发起数据发送，并且这导致冲突。功率发送器101不回应接收的消息证实，因为其尚未正确地接收到数据。由于没有剩下足够的时间用于新的未使用的信道指示，功率发送器101转到其中第二功率接收器109传送控制错误消息CE的第二模式中。功率发送器101在其转到第一模式之前等待t_after的持续时间以完成循环。未使用的信道指示兼容的功率接收器中的一个PR1b已经决定在重新发送之前等待例如四个未使用的信道指示，而另一功率接收器PR1a决定在重新发送之前等待例如两个未使用的信道指示。功率发送器101转到下一个循环中的第一模式，其中PR1a发射关于第二未使用的信道指示的数据。

在图10的示例中，在第一模式中发送连续的未使用的信道指示，而不是短的重复的未使用的信道指示。在该示例中，功率发送器101初始在第一模式中，并且初始地广播未使用的信道指示。未使用的信道指示兼容的功率接收器都没有任何数据要发射。虚线框指示第一功率接收器105发起数据消息的最后机会，因为功率发送器101在其转入第二模式之前的时间t_before停止广播未使用的信道指示。然后功率发送器101转到其中第二功率接收器109传送控制错误消息CE的第二模式。功率发送器101在其转到第一模式之前等待t_after的持续时间以完成循环。同时，未使用的信道指示兼容的功率接收器中的一个PR1b具有数据要发射，其不是直接在功率发送器101已经广播未使用的信道指示之后。在功率发送器101已经确认正确的数据的接收之后，在功率发送器101转到第二模式之前没有足够的时间剩下用于任何额外的传输，并且因此不发送未使用的信道指示。

在图11的示例中，当负载调制信道被认为是空闲的时候，也发送连的未使用的信道指示。功率发送器101初始地处于第一模式中并且初始广播未使用的信道指示。两个未使用的信道指示兼容的功率接收器已决定同时发射数据，从而导致冲突。功率发送器101不回应接收的消息证实。在未使用的信道指示兼容的功率接收器已经完成负载调制之后，第一时间片中仍然剩下一些时间，并且功率发送器101广播未使用的信道指示以表明发送可以被发起。没有检测到发送，并且功率发送器101转到其中第二功率接收器109传送控制错误消息CE的第二模式。功率发送器101在其转到第一模式之前等待t_after的时间以完成循环。未使用的信道指示兼容的功率接收器中的一个PR1b已经决定在重新发送之前等待例如500毫秒，而另一功率接收器PR1a决定在重新发送之前等待例如200毫秒。功率发送器101转到下一个循环中的第一模式，其中PR1a响应于检测到未使用的信道指示而发射数据。

将领会到的是，在不同的实施例中，可使用不同的方法用于传送未使用的信道指示。例如，正如之前所提到的，功率发送器101可只是改变无线感应功率信号的频率以表明未使用的信道指示正在被发送并且功率接收器可通过负载调制初始化通信。

然而，在许多实施例中，可由被调制到无线感应功率信号上的预定的数据符号模型来表示未使用的信道指示。例如，未使用的信道指示可以由二进制数据模型（即，由0s和1s的模型）来指示。

各个数据位/符号可以由无线感应功率信号的合适调制来表示。例如，使用频率调制，无线感应功率信号的频率可以被设定至指示“0”的一个频率值和指示“1”的另一频率值，即，每个数据或符号值可由单个的频率表示，其中该频率对于数据位或符号的每个可能的值而言是不同的。

然而，将领会到的是，可使用更加复杂的调制格式，并且具体地可使用数据值和调制值之间的任何适当的相关性。例如，每个可能的数据符号值可以由频率模型来表示，其中频率模型对于各个数据值是不同的。因而，数据位的预定的模型直接地对应于频率的预定模型（或频率改变）。

作为具体的示例，二进制数据位的调制例如可使用曼彻斯特（双相位）编码，其中“1”由频率的两次改变来表示，以及“0”由预定义的周期内的频率的单次改变来表示。

在许多实施例中，0s和1s的交替模型可表示未使用的信道指示。这样的模型可特别地适用于低的复杂性检测并且可提供可靠的通信。

预定的模型的使用可允许低的复杂性、又可靠的通信和未使用的信道指示的检测。此外，方法可与其它数据消息的传送一致，并且可提供改进的兼容性。

例如，功率发送器可能够答复于（至少一些）来自于功率接收器的接收的数据消息而发送确认消息（ACK）和非确认消息（NACK）。在一些实施中，ACK消息可被用于仅仅指示消息已经被正确地接收和/或指示功率发送器同意从功率接收器发送的请求（例如，对于具体的操作参数）。同样地，在一些实施例中，NACK消息可表明数据消息尚未正确地被接收或者可附加地或替代性地用于表明对来自功率接收器的请求的拒绝。

在这样的实施例中，ACK和NACK消息每个可由预定的模型来表示，诸如例如：

ACK“11111111”

NAK“00000000”

在这样的实施例中，未使用的信道指示例如可由交替的位的模型来表示：

UCI“01010101”

因而，在其中功率发送器发送独个的和重复的未使用的信道指示的情境中，未使用的信道指示中的每个可由诸如上述的预定的模型来表示。

在其中每当信道为通信做好准备时就发送连续的未使用的信道指示的实施例中，只要未使用的信道指示被发送，就可以连续地重复预定的模型。例如，下面的数据模型可以被连续地/重复地发送：

“……010101010101……”

直到功率发送器检测到功率接收器开始传送或者由于另一原因（诸如被保留用于传统装备）无线感应功率信号对于负载调制是不可用的。

在一些实施例中，可使用不同的数据率来传送未使用的信道指示，例如相比于其它的消息，可以由具有双比特率（半个符号时间）的模型来表示未使用的信道指示。

这些模型和通信方法的示例提供在图12中。

在一些功率传输系统中，功率发送器101能够区分不同的功率接收器可能是有利的。特别地，在其中功率发送器同时支持多个功率接收器的情境中，可能期望的是，功率发送器能够识别可以从哪个个体的功率接收器接收到给定的消息。

在例如其中可以从多个功率接收器接收到功率反馈消息的情境中，这可能是特别期望的。

作为示例，可能被无意地放置在功率发送器上的外来物体（诸如钥匙或其它的金属元件）的存在可能导致在物体中诱发的显著的功率，从而不仅导致功率损失，以及因而导致减小的效率，并且还导致对物体的潜在的显著的加热。相应地，功率发送器可包括用于检测这样的外来物体的功能性。

该检测常常可基于对未计及的功率损失的确定和将该功率损失与阈值的比较。功率损失可以被计算为从功率发送器发送的功率和由所服务的功率接收器所接收到的功率之间的差。实际上，可以通过计算总的发送的功率和由（多个）功率接收器接收到的总的功率之间的差来检测外来物体中的功率吸收。可以由功率发送器基于从（多个）功率接收器接收到的功率反馈消息来确定（多个）功率接收器接收到的功率。在具有多个功率接收器的系统中，功率发送器必须计算所报告的接收到的功率值的和来确定总的接收到的功率。为了这样做，功率发送器必须确定每个所接收的功率反馈消息是从哪个功率接收器接收到的。

在一些功率传输系统中，例如Qi系统中，每个功率接收器可具有相关联的身份。例如，对于Qi，定义了功率接收器识别消息，其包含表明了功率接收器所遵守的标准版本的1字节字段，含有制造商代码的2字节字段，含有基本的标识符的4字节字段以及含有扩展标识符的8字节消息。功率接收器在识别和配置阶段传送包中的这些消息。然而，尽管这样的标识符可以识别功率接收器，但是其要求大量的数据位被传送并且相应地将造成大的开销和低效率的通信（如果其将被频繁地传送的话）。

在下文中，将描述可允许更高效的操作的方法。具体地，可以提供包括功率发送器101的无线功率传输系统，该功率发送器101被布置成经由功率发送器101的至少一个发送电感器103产生的无线感应功率信号向多个功率接收器105、109提供功率传输。功率发送器101可包括用于接收数据消息的接收器203，该数据消息由多个功率接收器105中的至少一个在无线感应功率信号上被负载调制。多个功率接收器105中的每个可包括用于通过无线感应功率信号的负载调制向功率发送器101发送数据消息的发送器505。

在这样的应用中，功率发送器101可被布置成控制向每个功率接收器105分配标识符。分配给每个功率接收器105的标识符可以是临时的标识符。标识符因而不是唯一地识别个体的功率接收器105的永久标识符，而是仅仅被分配用于（固定的或可变的）时间间隔的临时身份。标识符是可再用的标识符，具体地其可由功率发送器101在其它时间被再使用于其它的功率接收器105或者由其它的功率发送器用于其它的功率接收器（可能同时）。

临时身份具体地可能仅对不超过功率传输操作的时间间隔的时间间隔是有效的。临时身份可以被分配用于一次功率传输操作的最大量。在一些情境中，临时身份可以仅被分配用于功率传输操作的一部分。功率传输操作可以通过检测未由功率发送器101服务的功率接收器而发起并且可以在功率传输被终止时终止（例如，在功率接收器的请求下）。

标识符具体地可以是用于功率接收器的非唯一标识符，但是功率发送器101的分配可以使得由功率接收器服务的多个功率接收器105中的每个功率接收器在任何给定的时间被分配不同的标识符，即，在由功率发送器101所服务的功率接收器的组内，用于每个功率接收器的身份是唯一的。

由于身份仅需要在小组内是唯一的，并且由于其是动态地被分配的（并且因而不需要预先确定诸如例如制造商代码等的任何身份信息），所以在任何给定的时间仅要求少量的唯一标识符。相应地，对于身份所要求的位的数目可以被保持到非常低的水平。例如，如果功率发送器101可以同时服务最大数目的四个功率接收器，则身份所要求的位的数目可以低至两位。该方法因而允许用于传送身份所要求的开销被减小至非常低的水平，由此使得频繁地传送身份是合理的和实际的。

在该系统中，功率接收器被布置成包括功率反馈消息中的临时身份，功率反馈消息向功率发送器101提供所接收的功率的指示。具体地，身份被包括在从功率接收器105被发送到功率发送器101、并且提供了功率接收器105所接收的功率的量的指示的接收的功率消息中。因而，短的标识符可以被添加至从功率接收器105被发送至功率发送器101的每个所接收的功率包中。标识符通常可以以例如3至6位被编码。

当接收功率反馈消息时（具体地例如接收的功率消息），功率发送器相应地可提取身份并且基于该信息将功率信息分配给个体的功率接收器。然后，通过向合适的接收器应用功率反馈消息信息，其可针对每个被服务的功率接收器确定所接收的功率估计。因而，功率发送器101可基于包括在所接收的功率反馈消息中的身份来针对其所服务的每个功率接收器105确定所接收的功率估计。

功率发送器可进一步针对功率发送器101所服务的功率接收器确定总的/组合的接收的功率估计。可将其与本地产生的发送的功率估计相比较。如果发送的功率估计和组合的接收的功率估计之间的差超过阈值，这可被认为对应于检测到外来物体。功率发送器101可响应地例如终止功率传输。

该方法因而可允许非常高效的功率估计并且特别地允许在其中功率发送器服务多个功率接收器的情境中的外来物体的检测。

使用临时的、功率发送器控制器身份分配的方法可特别有利地利用所描述的使用未使用的信道指示的方法来控制各个功率接收器何时发送。这可提供由同一功率发送器对多个功率接收器非常高效和可靠、同时的支持。

因而，在许多应用中，功率发送器和功率接收器可以是如之前描述的那样（特别地参照图1-12），但是可进一步被提升以允许使用临时的、功率发送器控制的身份。然而，将领会到的是，在一些应用中，可以使用临时的、功率发送器控制的身份，而不使用未使用的信道指示方法。

下面的描述将聚焦于其中图1-7中的功率发送器和功率接收器被提升以包括对临时的、功率发送器控制的身份的使用的实施例。然而，将领会到的是，在许多应用中，以下这些可以是可选的和不必被包括的：用于在广播通信信道上广播的广播发送器205；被布置成在广播通信信道上广播未使用的信道指示的通信控制器207，未使用的通信指示表明无线感应功率信号对于时间间隔内的负载调制是可用的；用于在广播通信信道上从功率发送器101接收未使用的信道指示的广播接收器507；和被布置成将数据消息的发送与所接收的未使用的信道指示对准的发送控制器509。

图13图示了其中临时的、功率发送器控制的身份和未使用的信道指示方法二者被使用的功率发送器101的示例。在该示例中，图2的功率发送器101还包括被布置成向多个功率接收器（105）分配临时身份的身份控制器1301。身份控制器1301耦合到通信控制器207和接收器203。其可具体地被布置成响应于从功率接收器105接收到的消息和身份请求向功率接收器105分配临时的、功率发送器控制的身份，正如后文将描述的。其还可例如使用广播发送器205向功率接收器105传送临时的身份分配。具体地，其可控制通信控制器207使得合适的消息被发送以告知功率接收器105向功率接收器中的一个功率接收器105的临时身份的分配。

功率发送器101还包括功率估计器1303。功率估计器被布置成响应于接收的功率反馈消息的临时身份针对多个功率接收器105中的至少一个功率接收器确定所接收的功率估计。

具体地，接收器203可接收具体地诸如接收的功率消息之类的功率反馈消息。它们中的每一个可包括临时身份。消息被馈送到功率估计器1303，功率估计器基于临时身份继续确定消息的源功率接收器。功率估计器1303可通过基于被识别成起源于每个功率接收器105的消息针对每个功率接收器105更新本地生成的功率估计来估计针对每个接收器105的所接收的功率。

图14图示了被提升以包括临时身份的图5中的功率接收器的示例。在该示例中，功率接收器105还包括被布置成包括被发送到功率发送器101的功率反馈消息中的所分配的临时身份的功率消息控制器140。

具体地，功率接收器105耦合至广播接收器507，并且当广播接收器507接收到针对具体的功率接收器105的临时消息的分配时，其向功率消息控制器1401转送临时身份。功率消息控制器1401负责向功率发送器101发送功率反馈消息，其中功率反馈消息包括所接收的功率的指示。该指示例如可以是（例如，总的接收的功率的）绝对的指示，或者可以是（例如指示了所接收的功率是不足的）相对指示。具体地，功率反馈消息可以是接收的功率消息。功率消息控制器1401被布置成通过控制负载调制器505将它们发送到功率发送器101。在具体的示例中，功率消息控制器1401还被布置成包括被发射回到功率发送器101的功率反馈消息中的临时身份。

在图13和14的系统中，功率发送器101控制临时身份的分配。这例如可以通过功率发送器101选择临时身份并将其发送给相应的功率接收器105而实现。然而，在其它实施例中，可以在其它地方执行临时身份的选择，诸如例如由功率接收器105自身执行，其中功率发送器101被布置成批准或拒绝所选择的临时身份（并且因而仍掌控临时身份的分配）。因而，在这样的情境中，临时身份是在功率发送器101的监督下被指派的，或者其与功率发送器101是一致的。

在下文中，将描述一些特别有利的方法。

在一些应用中，功率接收器105可被布置成向功率发送器101发送身份请求消息。功率发送器101可被布置成响应于该请求来选择临时身份以向功率接收器105发送所选择的临时身份。功率接收器105然后将着手在（至少一些）功率反馈消息中包括该临时身份。因而，在该示例中，功率发送器101被布置成选择和分送临时身份并且相应地对其完全控制。例如，功率发送器101可包括可能的临时身份的列表并且保持关注（keep tap on）哪些临时身份已经被分配（以及分配到哪个功率接收器105）。

在其它实施方式中，功率发送器101可被布置成批准或者拒绝远程源提供的临时身份，具体地例如其可被布置成批准或拒绝功率接收器105所提供的临时身份。因而，在一些情境中，功率接收器105可向功率发送器101发送临时的身份请求或者建议的消息，其中该消息包括建议的临时身份。作为响应，功率发送器101可确定所建议的临时身份是否满足可接受性准则。该准则具体地可要求所建议的临时身份当前没有被由功率发送器101所服务的任何其它的功率接收器105所使用。其还可包括其它的要求，具体地例如所建议的临时身份是由功率发送器所使用的（被允许使用的）一系列身份中的一个。

如果所建议的临时身份满足可接受性准则，功率发送器101着手向功率接收器105发送批准消息，该批准消息指示所建议的临时身份已经被批准。然后功率接收器105通过将该建议的临时身份包括在发送到功率发送器101的功率反馈消息中来着手使用所建议的临时身份。

如果所建议的临时身份不满足可接受性准则，功率发送器101着手向功率接收器105发送拒绝消息，该拒绝消息指示所建议的临时身份没有被批准。功率接收器105相应地在发送到功率发送器101的功率反馈消息中不使用所建议的临时身份。替代地，功率接收器105例如可生成新建议的临时身份并向功率发送器101发送新的临时身份请求或建议消息。这可以被重复直到功率发送器101接受建议的临时身份。

批准和拒绝消息具体地可分别对应于确认ACK或非确认NACK消息。因而，在许多情境中，功率发送器101可简单地由一位ACK/NACK消息响应，或者例如由对应于ACK/NACK消息的多个位的模型来响应。

该方法可允许身份选择、生成和诱因存在于（reside with）功率接收器105（例如，根据Qi原则），而同时允许功率发送器101控制哪些临时身份被分配给每个功率接收器105。

在一些实施例中，临时身份请求/建议消息自身可以是功率反馈消息。例如，其可以是初始的功率反馈消息。

作为示例，功率接收器105可发送初始的功率反馈包，例如接收的功率包，其包括所提议的临时标识符。该包可包括所包括的标识符被提议作为临时身份但是其尚未被确认这一指示。功率发送器101然后可考虑建议的临时身份并通过以ACK或NACK消息予以回复来批准或拒绝。

如果接收到ACK响应，功率接收器105被允许进一步使用所提议的标识符，并且其相应地着手将其包括在将来的功率反馈消息中。如果接收到NACK消息，功率接收器105不被允许使用所提议的标识符，并且其然后着手发送包含另一建议的临时标识符的另一初始包。

在这样的系统中，功率发送器101还可直接地使用包括在该初始包中的功率反馈信息（以及其它信息）。通常，这可受制于功率发送器101决定可使用临时身份，并且因而取决于ACK消息被发送。

可以使用释放临时身份的不同方法。例如，在一些应用中，临时身份的分配可以针对有限的（例如，预定的）时间间隔，并且新的临时身份必须由时间间隔的结束来分配。

在其它实施方式中，只要临时身份被积极地使用，其可依然分配至功率接收器105。例如，如果在给定的持续时间内，没有消息从功率接收器105被传送到功率发送器101，临时身份可被认为被释放。例如，如果功率发送器101在持续时间内没有从功率接收器105接收到功率反馈消息，其可着手释放临时身份，并且因而临时身份将不再被分配给功率接收器105，但是可被分配给其它的功率接收器105。

功率发送器101可记录当前哪些临时身份在使用中以及哪些未被使用。如果标识符在例如60秒的时间段内没有被使用，功率发送器101可假定功率接收器105将不再使用它，并且因此其可以释放该标识符供其它的功率接收器105使用。

在一些实施例中，可通过功率接收器105向功率发送器101发送身份释放消息来释放临时身份。因而，可能要求功率接收器105在其不再需要临时身份时（例如，当功率接收器已对其电池充电，或者当其不再从功率发送器101接收功率时）将其释放。

图15图示了可在所描述的系统中使用的所接收的功率消息的示例。

在该示例中，两个字节（B₁和B₂）被用于报告所接收的功率。

第三字节B₀中的4位（B₀的b7…b4）被用作临时身份。第三字节中的1位（B₀的b2）被用于指示其是否为第一次使用该临时身份的初始消息，即接收的功率消息是否也是临时身份请求/建议消息。第三字节的余下的位（B₀的x）可保留用于其它目的。

将领会到的是，为了清楚起见，以上已经参照不同的功能电路、单元和处理器描述了本发明的实施例。然而，将显然的是，可以使用不同的功能电路、单元或处理器之间的功能性的任何适当的分布，而不会有损于本发明。例如，被说明成由单独的处理器或控制器执行的功能性可以由同一处理器或控制器执行。因此，对具体的功能单元或电路的引用仅仅将被视为对用于提供所描述的功能性的适当构件的引用，而不是表明严格的逻辑或物理结构或组织。

本发明可以以任何适当的形式被实施，包括硬件、软件、固件或它们的任何组合。本发明可选地可至少部分地被实施为在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理上运行的计算机软件。本发明的实施例的元件和部件可以以任何适当的方式在物理上、功能上以及逻辑上被实施。实际上，这些功能性可以被实施在单个的单元中、多个单元中或者作为其它功能单元的一部分。同样地，本发明可以实施在单个的单元中或者在物理和功能上可以分布在不同的单元、电路和处理器之间。

尽管已经连同一些实施例描述了本发明，但是其并不意在限制于本文所阐述的具体形式。相反，本发明的范围仅仅由所附的权利要求来限定。另外，尽管特征可能看起来是连同特定的实施例描述的，但是本领域技术人员将认识到根据本发明可以组合所描述的示例的各种特征。在权利要求中，术语包括不排除其它的元件或步骤的存在。

而且，虽然被个体地列出，但是可通过例如单个的电路、单元或处理器来实施多个构件、元件、电路或方法步骤。另外，虽然各个特征可被包括在不同的权利要求中，但是它们被有利地组合是可能的，并且不同的权利要求中的包括不暗示特征的组合不是可行的和/或有利的。而且，一类权利要求中的特征的包括不暗示对该类权利要求的限制，而是相反指示该特征可同等地应用于合适的其它的权利要求种类。此外，权利要求中的特征的次序不暗示这些特征必须以其工作的任何具体的次序，并且特别地，方法权利要求中的各个步骤的次序不暗示步骤必须以该次序被执行。相反，可以以任何适当的次序来执行这些步骤。另外，单数引用不排除多个。因而，对“一”、“一个”、“第一”、“第二”等的引用不排除多个。权利要求中的附图标记仅仅被提供作为澄清示例，不应被解析为以任何方式限制权利要求的范围。