置指示可以是哪个发射线圈或功率发射器为受电设备供电或者(通常等同地)哪个发射线圈或功率发射器与功率接收器通信的指示。
[0051]依照本发明的一方面，提供了一种用于无线功率输送系统的功率接收器，该无线功率输送系统进一步包括布置成生成无线感应功率输送信号以用于为功率接收器供电的功率发射器，该功率接收器包括:用于接收用于受电设备的第一部分的第一温度的接收器，受电设备包括能够通过来自功率输送信号的功率加热的加热部分并且第一部分是用于接触功率发射器的受电设备的接触表面；用于比较第一温度和第一参考温度的比较器，第一参考温度指示对于用于接收功率接收器的功率发射器的表面而言的最大可允许接触温度；用于响应于第一温度超过第一参考温度而限制功率输送信号的功率和生成用户警报中的至少一个的控制器；用于确定用于受电设备的加热部分的第二温度的第一温度传感器；用于在功率输送期间向功率发射器传输用于请求功率输送信号的功率水平改变的功率控制回路反馈消息的发射器；以及用于响应于第二温度而生成针对功率控制回路反馈消息的功率改变请求的功率控制器。
[0052]依照本发明的可选特征，控制器布置成响应于第一温度超过第一参考温度而生成针对功率控制回路反馈消息的功率下降请求。
[0053]这可以在许多实施例中提供改进的操作，并且可以特别地通过受电设备提供更精确的加热。该方案可以允许精确的加热和安全的操作二者，而同时维持低复杂性。
[0054]在一些实施例中，装置可以包括用于响应于检测到第一温度超过参考温度而向功率发射器传输功率输送限制请求的发射器。
[0055]依照本发明的可选特征，功率接收器进一步包括用于从功率发射器接收第一参考温度的参考温度接收器。
[0056]这可以提供改进的操作和/或实现方式。
[0057]依照本发明的可选特征，比较器布置成在没有从功率发射器接收到的第一参考温度的情况下将第一参考温度设置成预定值。
[0058]这可以在许多实施例中提供改进的操作。其可以例如允许功率接收器确保其操作在安全场景中，即使不受功率发射器控制。
[0059]依照本发明的可选特征，加热部分包括布置成通过来自功率输送信号的感应而被加热的感应加热元件。
[0060]加热元件可以特别地为加热板。
[0061]根据本发明的一方面，提供了一种用于包括功率发射器和功率接收器的无线功率输送系统的操作方法，功率发射器被布置成生成无线感应功率输送信号以用于为功率接收器供电，该方法包括:接收用于受电设备的第一部分的第一温度，受电设备包括能够通过来自功率输送信号的功率加热的加热部分；比较所测量的温度和第一参考温度，第一参考温度指示对于用于接收功率接收器的功率发射器的表面而言的最大可允许接触温度；以及响应于第一温度超过第一参考温度而生成用户警报和限制功率输送信号的功率中的至少一个；功率接收器的温度传感器确定用于受电设备的加热部分的第二温度，功率接收器在功率输送期间向功率发射器传输用于请求功率输送信号的功率水平改变的功率控制回路反馈消息，并且功率接收器响应于第二温度而生成针对功率控制回路反馈消息的功率改变请求。
[0062]本发明的这些和其它方面、特征和优点将从以下描述的实施例显而易见并且将参考这些实施例进行阐述。
【附图说明】
[0063]将仅通过示例的方式参考附图来描述本发明的实施例，其中图1图示了依照本发明的一些实施例的功率输送系统的示例；
图2图示了依照本发明的一些实施例的功率输送系统的示例；
图3图示了依照本发明的一些实施例的用于功率发射器的半桥逆变器的元件的示例； 图4图示了依照本发明的一些实施例的用于功率发射器的全桥逆变器的元件的示例；
以及
图5图示了用于为厨房器具供电的单元的示例；
图6图示了依照本发明的一些实施例的功率发射器的示例；
图7图示了依照本发明的一些实施例的功率接收器的示例；以及图8图示了依照本发明的一些实施例的功率输送场景的示例。
【具体实施方式】
[0064]图1图示了依照本发明的一些实施例的功率输送系统的示例。功率输送系统包括功率发射器101，其包括(或者耦合到)发射器线圈/感应器103。该系统进一步包括功率接收器105，其包括(或耦合到)接收器线圈/感应器107。
[0065]系统提供从功率发射器101到功率接收器105的无线感应功率输送。特别地，功率发射器101生成功率输送信号，其作为磁通量通过发射器线圈103传播。功率输送信号可以典型地具有大约20kHz至200kHz之间的频率。发射器线圈103和接收器线圈105松耦合并且因此接收器线圈从功率发射器101拾取功率输送信号(的至少部分)。因此，功率经由从发射器线圈103到接收器线圈107的无线感应耦合而从功率发射器101输送到功率接收器105。术语功率输送信号主要用于指发射器线圈103与接收器线圈107之间的感应信号(磁通量信号)，但是将领会到的是，作为等同物，它还可以被视为和用作对提供给发射器线圈103的电信号的引用或者事实上对接收器线圈107的电信号的引用。
[0066]在下文中，将具体参照依照Qi标准的实施例来描述功率发射器101和功率接收器105的操作(除了本文所描述的(或者间接的)修改和增强之外)。特别地，功率发射器101和功率接收器103可以基本上与Qi规范版本1.0或1.1兼容(除了本文所描述的(或者间接的)修改和增强之外)。
[0067]为了准备和控制无线功率输送系统中的功率发射器101与功率接收器105之间的功率输送，功率接收器105向功率发射器101传送信息。这样的传送已经在Qi规范版本1.0和1.1中被标准化。
[0068]在物理水平上，从功率接收器105到功率发射器101的通信信道通过使用功率输送信号作为载体来实现。功率接收器105调制接收器线圈105的负载。这导致功率发射器侧的功率输送信号中的对应变化。负载调制可以通过发射器线圈105电流的幅度和/或相位中的改变或者可替换地或附加地通过发射器线圈105的电压中的改变来检测。基于该原理，功率接收器105可以调制功率发射器101解调的数据。该数据以字节和分组格式化。更多的信息可以在经由http://www.wirelesspowerconsortium.com/downloads/wireless-power-specif icat1n-part-1.html 可得到的“由无线功率联盟出版的 System descript1n, Wireless power Transfer，卷 1:Low Power，部分 1:1nterfaceDefinit1n，版本1.0,2010年7月”中找到，其也称为Qi无线功率规范，特别地第6章:通信接口。
[0069]为了控制功率输送，系统可以经由不同阶段进行，特别是选择阶段、查验(ping)阶段、标识和配置阶段以及功率输送阶段。更多的信息可以在Qi无线功率规范的部分I的第5章中找到。
[0070]最初，功率发射器101处于选择阶段，其中其仅仅监视功率接收器的潜在存在。功率发射器101可以使用各种各样的方法以用于该目的，例如如在Qi无线功率规范中所描述的那样。如果检测到这样的潜在存在，功率发射器101进入查验阶段，其中临时生成功率输送信号。功率接收器105可以应用所接收的信号以为其电子器件加电。在接收到功率输送信号之后，功率接收器105向功率发射器101传送初始分组。特别地，指示功率发射器与功率接收器之间的耦合程度的信号强度分组被传输。更多的信息可以在Qi无线功率规范的部分I的第6.3.1章中找到。因此，在查验阶段中确定在功率发射器101的接口处是否存在功率接收器105。
[0071]当接收到信号强度消息时，功率发射器101移动到标识与配置阶段中。在该阶段中，功率接收器105保持其输出负载断开并且传送到使用负载调制的功率发射器101。功率发射器提供恒定幅度、频率和相位的功率输送信号以用于该目的(负载调制导致的改变例外)。消息被功率发射器101用于如功率接收器105所请求的那样配置自身。
[0072]在标识和配置阶段之后，系统移动到功率输送阶段，其中发生实际的功率输送。特别地，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所接收的功率。功率接收器105监视输出负载并且测量某个操作点的实际值与期望值之间的控制误差。它以例如每250ms的最小速率向功率发射器101传送这样的控制误差以向功率发射器101指示这些误差以及对于功率输送信号的改变或没有改变的期望。
[0073]因此，在功率输送阶段期间，功率接收器控制所提供的功率。这对于其中功率接收器不直接向外部负载提供功率而是利用实际上作为其负载的接收线圈107的实施例而言可能是特别重要的。例如，对于作为通过功率输送信号加热的可加热设备的受电设备，接收线圈107可以实现为布置成通过来自功率输送信号的感应而加热的感应加热元件。例如，功率接收器可以包括其中功率输送信号通过感应生成涡电流的加热板。加热元件将因此在存在功率输送信号的情况下升温并且加热元件可以用于加热其它项目。例如，受电设备可以是包括通过由功率输送信号生成的涡电流加热的加热元件的水壶或平底锅。加热的元件可以因此被视为形成接收线圈107和负载二者。
[0074]受电设备因此是包括诸如例如加热板形式的加热元件之类的加热部分的受电加热设备。在示例中，功率输送信号可以通过在该加热部分中感应出涡电流来直接加热加热部分。在其他实施例中，来自功率输送信号的功率到加热部分的提供可以包括中间功能。例如，在一些实施例中，受电设备可以包括其中感应出电流的感应器的形式的单独接收线圈107。该感应功率可以转换成馈送至加热部分的电信号。因此，加热部分可以作为常规负载电气连接到无线功率接收器。
[0075]在该系统中，功率控制操作基于功率接收器105的温度传感器。特别地，功率接收器包括确定用于加热部分的温度(以后称为加热部分温度)的加热部分温度传感器。功率接收器105布置成基于加热部分温度确定期望的功率改变。特别地，如果加热部分温度低于第一阈值，功率接收器105可以请求功率输送信号的功率的增加，并且如果加热部分温度高于第二阈值(高于或等于第一阈值)，功率接收器105可以请求功率输送信号的功率的减小。功率接收器105然后可以生成对应的功率控制回路反馈消息，并且将这些传输回功率发射器101。作为响应，功率发射器101增加或减小功率输送信号的功率。
[0076]因此，在图1的系统中，功率控制操作是基于温度的并且可以直接用于控制加热部分的操作温度，并且因此可以控制受电加热设备的加热操作。
[0077]诸如Qi功率输送系统提供的无线功率输送正在变得日益流行，并且可以日益用在不同的应用和不同的情境中，并且具有种类增加的设置、装备、周围环境等。当前的Qi系统提供对于高效功率输送的支持，并且有意的增强和发展旨在提供更宽范围的应用中的改进的功能性和用户体验。然而，存在进一步改进功能性、灵活性和用户友好性的一般期望以允许无线功率输送的增加的摄取。特别地，增加到更高功率和更多种类的应用导致对于确保系统安全操作而不自由地允许非所意图的和所不期望的结果或场景出现的增加的期望和需要。
[0078]图2图示了可以提供增强的功能性和/或操作的无线功率输送系统。图2的系统可以特别地图示在图1的系统中采用的增强的控制功能性。
[0079]因此，图1和图2的系统利用基于温度的功率控制回路来控制受电加热设备的加热部分的温度。功率控制回路因此用于控制加热部分的操作温度，并且因此控制受电加热设备的加热性能。
[0080]除该基于温度的功率控制回路之外，系统布置成相对于与功率发射器相关联的参考温度来评估受电设备的部分(诸如外部接触表面)的温度。因此，系统特别地考虑两个温度之间的关系，其中一个涉及功率接收器侧并且另一个涉及功率输送的功率发射器侧。参考温度取决于与功率发射器相关联并且将典型地相同而不管存在哪一个功率接收器(或者是否存在任何功率接收器)的特性。相反，第一温度典型地不取决于功率接收器与其一起使用的功率发射器的特性但是涉及由功率接收器(受电设备)供电的设备的特性。典型地，第一温度可以是动态测量的温度，而参考温度通常是预定的值。
[0081]参考温度特别地为对于包括功率发射器的器具的接触表面而言的最大可接受温度。参考温度可以是在功率输送期间对于用于接收受电设备的表面而言的最大可允许温度。表面可以例如是其上放置受电设备以用于功率输送操作的(即当期望功率输送时)功率发射器的平坦表面。
[0082]第一温度特别地指示在将受电设备放置在接触表面上时将与接触表面接触的功率接收器的部分的当前温度。事实上，第一温度被提供用于用于接触功率发射器的受电设备的接触表面。因此，参考温度和第一温度可以指示在功率输送期间将与彼此接触的功率发射器和受电设备各自的接触表面的温度(例如最大可允许和所测量的温度)。
[0083]系统被布置成检测第一温度是否超过参考温度。特别地，如果受电设备的接触表面的当前温度高于在功率输