控制无线电力发送器和无线电力接收器的方法

摘要

提供一种向无线电力接收器发送充电电力的无线电力发送器的控制方法，所述控制方法包括：从所述无线电力接收器接收设置信息，确定设置时间段内所述无线电力接收器的负载变化，如果所述无线电力接收器的负载变化与所接收的设置信息匹配，则确定所述无线电力接收器是充电目标。

权利要求

1.一种用于从无线电力发送器接收充电电力的无线电力接收器的控制方法，所述方法包括：向所述无线电力发送器发送设置信息，所述设置信息包括与用于确定交叉连接的模式有关的信息；

在预定的时间内生成与所述模式相对应的负载变化；

从所述无线电力发送器接收包括指示所述交叉连接的位字段的消息；并且基于所述消息终止对所述无线电力发送器的连接。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述设置信息包括二进制数据。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述设置信息是随机生成的信息。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述设置信息包括多个位。

5.一种无线电力发送器的控制方法，所述方法包括：从所述无线电力接收器接收设置信息，所述设置信息包括与用于确定交叉连接的模式有关的信息；

检测负载变化；

将所述负载变化与所述设置信息中包括的模式进行比较；以及发送包括指示所述交叉连接的位字段的消息。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述设置信息包括二进制数据。

7.如权利要求5所述的方法，其中，所述设置信息是随机生成的信息。

8.如权利要求5所述的方法，其中设置信息包括多个位。

说明书

控制无线电力发送器和无线电力接收器的方法

技术领域

[0001] 本发明通常涉及控制无线电力发送器和无线电力接收器的方法，更具体 说，涉及控制以预定通信方案彼此通信的无线电力发送器和无线电力接收器 的方法。

背景技术

[0002] 由于移动终端本身的特点，诸如便携式电话机和个人数据助理(PDA)之 类的移动终端通过可充电电池来供电。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，并且因而可 经它们的接触端子实现彼此之间的电气连接。

[0003] 这种基于接触的充电方案面临着因为接触端子向外突出而被外部材料污 染从而发生不可靠的电池充电的接触端子的缺点。而且，如果接触端子受潮， 则电池可能不能正常充电。

[0004] 为解决上述问题，无线充电或非接触充电技术近来已经被开发出来并应 用到许多电子设备中。

[0005] 这样的无线充电技术基于无线电力发送和接收。例如，当便携式电话机 被放置在充电板上而没有连接到附加充电连接器上时，其电池被自动充电。 在无线充电的产品中，无线电动牙刷和无线电动剃须刀是众所周知的。无线 充电技术为电子设备提供了由于电子产品的无线充电而带来的增强的防水性 以及由于不需要电子设备的有线充电器而带来的增强的便携性。而且，可以 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得到进一步的发 展。

[0006] 主要存在三种无线充电方案：使用线圈的电磁感应、基于共振的充电和 基于电能转换为微波的射频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 近来在韩国和其它国家中通过微波在数十米外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进行电力传送。当 磁铁通过线圈移动时，在线圈中感应生成电流。基于这种原理，发送器产生 磁场，接收器通过磁场变化感应的电流产生能量。这种现象称为电磁感应， 基于电磁感应的电力传输对于能量传送是高效的。

[0009] 在2005年，关于基于共振的无线充电，开发了一种基于耦合模式理论的 共振电力传输原理从几米距离处的充电器进行无线能量传送的系统。这种无 线充电系统基于放置在酒杯旁边的振荡音叉将使酒杯以与音叉相同的频率进 行振荡的物理原理。该团队使携带电能的电磁波而不是声音共振。谐振电能 只有在具有相同共振频率的设备存在时才能被直接传送，同时未使用的电能 被电磁场重新吸收而不是发送出去。因此与其它电磁波相比，谐振电能不会 影响周围的机器或人。

[0010] 无线充电是最近活跃的研究领域。然而，没有无线充电优先权、无线电 力发送器/接收器的检测、无线电力发送器和无线电力接收器之间的通信频率 选择、无线功率控制、匹配电路的选择和单个充电循环时间内对每个无线电 力接收器的通信时间的分配的指定标准。尤其是，需要开发允许无线电力接 收器选择从中接收无线电力的无线电力发送器的配置和过程的标准。

[0011] 无线电力发送器和无线电力接收器可以以预定通信方案(例如通过 ZigBee或低功耗蓝牙(BLE))彼此通信，诸如ZigBee或BLE之类的带外方案 增加了可用通信距离。因此，即使无线电力发送器和无线电力接收器彼此相 对较远，它们也可以通信。换句话说，即使无线电力发送器太远以至于不能 无线发送电力，它们也可与无线电力接收器通信。

[0012] 参照图1，部署了第一无线电力发送器TX1和第二无线电力发送器TX2。 第一无线电力接收器RX1被放置在第一无线电力发送器TX1上面，而第二 无线电力接收器RX2被放置在第二无线电力发送器TX2上面。第一无线电 力发送器TX1应该向附近的第一无线电力接收器RX1发送电力，而第二无 线电力发送器TX2应该向附近的第二无线电力接收器RX2发送电力。相应 地，第一无线电力发送器TX1优先与第一无线电力接收器RX1通信，而第 二无线电力发送器TX2优先与第二无线电力接收器RX2通信。

发明内容

[0013] 技术问题

[0014] 由于通信距离的增加，第一无线电力接收器RX1可能加入由第二无线电 力发送器TX2管理的无线电力网络，同时第二无线电力接收器RX2可能加 入由第一无线电力发送器TX1管理的无线电力网络，这称为交叉连接。因此， 第一无线电力发送器TX1可能发送由第二无线电力接收器RX2而不是由第 一无线电力接收器RX1请求的电力。如果第二无线电力接收器RX2的容量 大于第一无线电力接收器RX1的容量，则第一无线电力接收器RX1可能会 经受过充电。另一方面，如果第二无线电力接收器RX2的容量小于第一无线 电力接收器RX1的容量，则第一无线电力接收器RX1接收到低于其充电容 量的电力(例如：充电不足)。

[0015] 技术方案

[0016] 已做出本发明以解决至少上述问题和/或缺点并提供至少下述优点。因 此，为了解决交叉连接问题，本发明一方面提供一种确定交叉连接的无线电 力接收器的无线电力发送器及一种控制所述无线电力发送器的方法。

[0017] 根据本发明一方面，提供一种向无线电力接收器发送充电电力的无线电 力发送器的控制方法。所述控制方法包括从所述无线电力接收器接收设置信 息，确定设置时间段内的所述无线电力接收器的负载变化，如果所述无线电 力接收器的负载变化与所接收设置信息匹配，则确定所述无线电力接收器为 充电目标。

[0018] 根据本发明另一方面，提供一种向无线电力接收器发送充电电力的无线 电力发送器的控制方法。所述控制方法包括向所述无线电力接收器发送设置 信息，确定设置时间段内的所述无线电力接收器的负载变化，如果所述无线 电力接收器的负载变化与所述设置信息匹配，则确定所述无线电力接收器为 充电目标。

[0019] 根据本发明另一方面，提供一种向无线电力接收器发送充电电力的无线 电力发送器的控制方法。所述控制方法包括从所述无线电力接收器接收时间 设置信息，确定设置时间段内所述无线电力接收器的负载变化，如果所述无 线电力接收器的负载变化与所接收时间设置信息匹配，则确定所述无线电力 接收器为充电目标。

[0020] 根据本发明另一方面，提供一种从无线电力发送器接收充电电力的无线 电力接收器的控制方法。所述控制方法包括向所述无线电力发送器发送设置 信息，在设置时间段内根据所述设置信息中包含的模式改变负载状态，从所 述无线电力发送器接收指示交叉充电或非交叉充电的信息，如果基于所接收 的指示交叉充电或非交叉充电的信息确定为交叉充电，则终止对所述无线电 力发送器的连接。

[0021] 根据本发明另一方面，提供一种从无线电力发送器接收充电电力的无线 电力接收器的控制方法。所述控制方法包括从所述无线电力发送器接收设置 信息，在设置时间段内根据所述设置信息改变负载状态，从所述无线电力发 送器接收指示交叉充电或非交叉充电的信息，如果基于所接收的指示交叉充 电或非交叉充电的信息确定为交叉充电，则结束对所述无线电力发送器的连 接。

[0022] 根据本发明另一方面，提供一种从无线电力发送器接收充电电力的无线 电力接收器的控制方法。所述控制方法包括从所述无线电力发送器接收时间 设置信息，在设置时间段内根据所述时间设置信息改变负载状态，从所述无 线电力发送器接收指示交叉充电或非交叉充电的信息，如果基于所接收的指 示交叉充电或非交叉充电的信息确定为交叉充电，则终止对所述无线电力发 送器的连接。

[0023] 有益技术效果

[0024] 从前面的描述很明显，根据本发明各实施例，可克服当无线电力发送器 连接到放置在另一无线电力发送器上的无线接收器并向该无线电力接收器充 电时所遇到的问题。

附图说明

[0025] 从以下结合附图的描述中，本发明的以上和其他方面、特点和优点将变 得更加明显，在附图中：

[0026] 图1是交叉连接的图解；

[0027] 图2是图解无线充电系统的操作的方框图；

[0028] 图3a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；

[0029] 图3b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；

[0030] 图4是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法的 信号流图；

[0031] 图5是根据本发明实施例的控制无线电力发送器和无线电力接收器的方 法的流程图；

[0032] 图6是图解无线电力发送器施加的电力的量相对于时间轴的图表；

[0033] 图7是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；

[0034] 图8是图解根据图7流程图的无线电力发送器施加的电力的量相对于时 间轴的图表；

[0035] 图9是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；

[0036] 图10是图解根据图9流程图的无线电力发送器施加的电力的量相对于时 间轴的图表；

[0037] 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；

[0038] 图12是根据本发明实施例的确定交叉连接的方法的流程图；

[0039] 图13是根据本发明实施例的确定交叉连接的方法的流程图；

[0040] 图14是根据本发明实施例的确定交叉连接方法的信号流图；

[0041] 图15是根据本发明实施例的确定交叉连接方法的信号流图；

[0042] 图16是图解根据本发明实施例的时间设置值的测量的图表；

[0043] 图17是图解根据本发明实施例的时间设置值的测量的图表；

具体实施方式

[0044] 提供下面参考附图的描述以帮助全面理解由所附权利要求及其等效定义 的本发明的实施例。它包括特定细节以帮助理解，但是这些仅仅被视为示范 性的。相应地，本领域普通技术人员将认识到在不背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，为了简洁和 清晰，省略对公知功能和结构的描述。整个附图中，相似的参考编号将被理 解为指代相似部分、组成和结构。

[0045] 在下列说明和权利要求中使用的术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。

[0046] 应该理解，除非上下文清楚地描述，否则单数形式“一”、“一个”、“所 述”包括复数指代。因此，例如，指代“一个元件表面”包括对一个或多个 这样的表面的指代。

[0047] 术语“基本上”指示所陈述的特征、参数或数值不需要精确地达到，而 是可以以不影响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 差异例如包括公差、测量误差、测量精度限制和一般技术人员所知的其他因 素。

[0048] 将首先提供参考图2至11对可应用于本发明实施例的无线充电系统的构 思的描述，接着参考图12至17详细描述根据本发明各种实施例的确定交叉 充电的方法。

[0049] 图2是图解无线充电系统的整体运行的方框图。

[0050] 参照图2，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))110-1、110-2、...和 110-n。

[0051] 无线电力发送器100分别向无线电力接收器110-1、110-2、...和110-n无 线发送电力1-1、1-2、…和1-n。更具体说，无线电力发送器100只向已通过 预定验证过程验证过的无线电力接收器无线发送电力1-1、1-2、…和1-n。

[0052] 无线电力发送器100建立到无线电力接收器110-1、110-2、...和110-n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110-1、 110-2、...和110-n发送无线电力。

[0053] 无线电力发送器100与无线电力接收器110-1、110-2、...和110-n执行双 向通信。无线电力发送器100和无线电力接收器110-1、110-2、...和110-n处 理或发送/接收预定帧中所配置的数据分组2-1、2-2、…和2-n。该帧将稍后 详细描述。无线电力接收器可以被配置为移动通信终端、个人数据助理(PDA)、 个人多媒体播放器(PMP)、智能手机等等。

[0054] 无线电力发送器100向多个无线电力接收器110-1、110-2、...和110-n无 线施加电力。例如，无线电力发送器100可通过共振向多个无线电力接收器 110-1、110-2、...和110-n发送电力。如果无线电力发送器100采用共振方案， 则无线电力发送器100和无线电力接收器110-1、110-2、...和110-n之间的距 离优选为30m或更短。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110-1、110-2、...和110-n之间的距离优选 为10cm或更短。

[0055] 无线电力接收器110-1、110-2、...和110-n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110-1、110-2、...和110-n 向无线电力发送器100发送请求无线电力传输的信号、无线电力接收所需的 信息、无线电力接收器的状态信息或无线电力发送器100的控制信息。所发 送信号的信息将在下面详细描述。

[0056] 各无线电力接收器110-1、110-2、...和110-n向无线电力发送器100发送 指示其充电状态的消息。

[0057] 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-n接收的消息显示各无线电力接收器的状态。而且， 无线电力发送器
100显示到各无线电力接收器110-1、110-2、...和110-n被完 成充电位置的预计时间。

[0058] 无线电力发送器100向无线电力接收器110-1、110-2、...和110-n发送禁 用无线充电功能的控制信号。当从无线电力发送器100接收到禁用无线充电 功能的控制信号时，无线电力接收器禁用无线充电功能。

[0059] 图3a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。

[0060] 参照图3a，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。

[0061] 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无线提供电力。电力发送单元211可以以交流电流(AC)波形的形式 提供电力，或者通过借助变频器将直流(DC)波形的电力转换为AC波形的电 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该电力提供给其它组件。 本领域技术人员应该理解，任何能够以AC波形供电的装置都可被用作电力 发送单元211。

[0062] 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读取的控制运行所需的算法、程序或应用程序控制无线电力发 送器200的整体运行。控制器212可以被配置成中央处理单元(CPU)、微处理 器或微型计算机。

[0063] 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、电池容量和电池比例中的至少一个的信息。

[0064] 而且，通信单元213发送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， 电力信息可包括有关有线充电端子的插入、从独立(Stand Alone,SA)模式到 NSA模式的转换、出错状态解除等的信息。根据本发明实施例，充电功能控 制信号可以是与确定交叉连接相关的信息。例如，为确定交叉连接，充电功 能控制信号可包括确定交叉连接的标识符(ID)信息、设置信息以及与无线电 力接收器250的负载变化相关的模式或时间信息。

[0065] 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。

[0066] 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上显示到无线电力接收器250被完成充电的预计时间。

[0067] 如3a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。

[0068] 电力接收单元251从无线电力发送器200无线接收电力。电力接收单元 251以AC波形的形式从无线电力发送器接收电力。

[0069] 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读取的控制运行所需的算法、程序或应用程序控制无线电力接 收器250的整体运行。控制器252可以被配置为CPU、微处理器或微型计算 机。

[0070] 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发送器200 的容量、剩余电池量、使用、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253发送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特定无线电力接收器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，电力信息可包括有关有线充电端子的插入、从SA模式到NSA模式的转 换、出错状态解除等等的信息。根据本发明实施例，充电功能控制信号是与 确定交叉连接相关的信息。例如，为确定交叉连接，充电功能控制信号可包 括用于确定交叉连接的ID(标识符)信息、设置信息以及与无线电力接收器250 负载变化相关的模式或时间信息。

[0072] 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上显示到无线电力接收器250被完成充电的预计 时间。

[0073] 图3b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。

[0074] 参照3b，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(MCU))、通信单元213(例如带外信令单元)、驱动器(例如， 电源)217、功率放大器(PA)218、匹配单元216和传感器单元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257中的至少一 个。

[0075] 驱动器217输出具有预定电压电平的DC电力。驱动器217输出的DC 电力的电压电平受控制器212控制。

[0076] 驱动器217输出的DC电流被施加到PA 218。PA 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电源转换为AC 电源。因此，PA 218输出AC电源。

[0077] 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的电力具有高效率或高功率。传感器单元219通过Tx 谐振器211a或者PA 218感测无线电力接收器250的负载变化并将所感测到 的结果提供给控制器212。

[0078] 匹配单元216在控制器212的控制器调整阻抗。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，并由此执行阻抗匹配。

[0079] Tx谐振器211a向Rx谐振器251a发送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。

[0080] 通信单元213与无线电力接收器250的通信单元253(通过WiFi、ZigBee 或蓝牙(BT)/低功耗蓝牙(BLE))以例如2.4GHz双向通信。

[0081] Rx谐振器251a接收电力以用于充电。

[0082] 整流器254将从Rx谐振器251a接收的无线电力整流为DC电力。例如， 整流器254可以被配置成二极管桥。DC/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处的电 压为5V。可以预先设定施加到DC/DC转换器255的输入的最小电压值和最 大电压值。

[0083] 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(ON)或断(OFF)的状态。开关单元256可省略。 如果开关单元256处于ON的状态，则负载单元257存储从DC/DC转换器 255接收的经转换的电力。

[0084] 图4是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法的 信号流图。

[0085] 参照图4，在步骤S401，无线电力发送器400开启或加电。当加电时， 在步骤S402，无线电力发送器400配置环境。

[0086] 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在各时间段内施加不同类型的用于检测的电力信标，对其将 在下面参考图6详细描述。
例如，无线电力发送器400在步骤S404和S405 分别发送电力信标(例如，短信标和长信标)以用于检测，步骤S404和S405 的电力信标可具有不同的功率值。步骤S404和S405的电力信标中的一个或 两个可具有充足功率以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借助步骤404和405发送的用于检测的一个或两个电力信标通 过驱动其通信单元与无线电力发送器400通信。这种状态被称为空状态。

[0087] 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进入低功率模式。低功率模式将在下面 参考图6详细描述。在步骤S409，无线电力接收器450使用从无线电力发送 器400接收的电力驱动通信单元。

[0088] 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逝去。

[0089] 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。

[0090] 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。

[0091] 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。

[0092] 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。无线电力接收器450在步骤S417的状态被称为启动状态。

[0093] 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。

[0094] 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参数不改变也在预定阈值时间(例如1秒)内发送。

[0095] 在步骤S418和S419，无线电力接收器450依据PRU控制信号改变设置 并发送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ON状态。

[0096] PRU动态信号可具有如下表1所示的数据结构。

[0097] 表1

[0098]

[0099]

[0100] 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 器的输出电压的信息、有关无线电力接收器的DC/DC转换器的输出电流的信 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动态信号包括上述字段中的至少一个。

[0101] 例如，在PRU动态信号的至少一个字段中发送依据充电情况(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VRECT_HIGN_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。

[0102] 在这些字段中，PRU警告可以如下表2所示的数据结构配置。

[0103] 表2

[0104]7 6 5 4 3 2 1 0
过电压 过电流 过温 充电完成 TA检测 转换 重启请求 RFU

[0105] 参照表2，PRU警告包括用于重启请求的比特、用于转换的比特、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。转换比特向无线 电力发送器指示在无线电力接收器从SA模式转换到NSA模式之前无线电力 接收器的通信集成电路(IC)被复位。最后，重启请求比特指示当通过由过流或 过温所引起的降低传输功率中断充电的无线电力发送器返回正常状态时无线 电力发送器准备恢复对无线电力接收器充电。

[0106] PRU警告也可以如下表3所示的数据结构配置。

[0107] 表3

[0108]

[0109] 参照表3，PRU警告包括过电压、过温、PRU自我保护、充电完成、有 线充电器检测和模式转换的字段。如果过电压字段被设置为“1”，则这表明 无线电力接收器的电压Vrect已超过电压限值。过电流和过温字段可以与过电 压字段同样的方式设置。PRU自我保护指当无线电力接收器通过直接降低影 响负载的功率而保护自身时。在这种情况下，无线电力发送器不需要改变充 电状态。

[0110] 根据本发明实施例，用于模式转换的比特可被设置为向无线电力发送器 指示模式转换的持续时间的值。模式转换比特可如下表4所示配置。

[0111] 表4

[0112]值(比特) 模式转换比特描述
00 没有模式转换
01 2s的模式转换时限
10 3s的模式转换时限
11 6s的模式转换时限

[0113] 参照表4，如果模式转换比特被设置为“00”，则这指示没有模式转换。 如果模式转换比特被设置为“01”，则这指示完成模式转换的时限为2秒。如 果模式转换比特被设置为“10”，则这指示完成模式转换的时限为3秒。如果 模式转换比特被设置为“11”，则这指示完成模式转换的时限为6秒。

[0114] 例如，如果模式转换花费3秒或更短时间，则模式转换比特可被设置为 “10”。在开始模式转换之前，无线电力接收器通过改变输入阻抗设置以匹配 1.1W功率消耗从而确保在模式转换中不发生阻抗改变(impedance shift)。相 应地，无线电力发送器依据该设置调整无线电力接收器的功率ITX_COIL， 并且因而可在模式转换过程中保持无线电力接收器的功率ITX_COIL。

[0115] 因此，一旦通过Mode Transition(模式转换)比特设置了模式转换时间，无 线电力发送器就在模式转换时间(例如3秒)内保持无线电力接收器的功率 ITX_COIL。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，无线电力发送器也会保持对无线电力接收器的连接。然而，在 模式转换时间过去后，考虑到无线电力接收器是流氓目标(rogue object)，无线 电力发送器终止电力传输。

[0116] 无线电力接收器450感测错误的产生。当错误产生时，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。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发送如表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单独警告信号。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。

[0117] 图5是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方 法的流程图。参考图6详细描述图5的控制方法。图6是图解无线电力发送 器所施加的功率量相对于时间轴的图表。

[0118] 参照图5，无线电力发送器在步骤S501开始运行。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功率量的不同类型的电力。例如， 图6中，无线电力发送器对电力发送器应用第二检测电力601和602以及第 三检测电力611至615。无线电力发送器利用第二周期而周期地施加第二检 测功率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持续第二时间长度。无线电力发送器利用第三周期而 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持续第三时间长度。如图6所示，第 三检测电力611至615可具有相同功率值或者不同功率值。

[0119] 在输出第三检测电力611后，无线电力发送器可输出具有相同功率量的 第三检测电力612。如果无线电力发送器输出具有与上述量相同的第三检测 电力611，则第三检测电力611可具有足够检测最小无线电力接收器(例如， 类型1的无线电力接收器)的功率量。

[0120] 另一方面，在输出第三检测电力611后，无线电力发送器可输出具有不 同功率量的第三检测电力612。如果无线电力发送器输出具有与上述不同的 量的第三检测电力611，则第三检测电力611的各功率量可足够检测类型1 至类型5的无线电力接收器。例如，第三检测电力611可具有足够检测类型 5的无线电力接收器的功率量，第三检测电力612可具有足够检测类型3的 无线电力接收器的功率量，第三检测电力613可具有足够检测类型1的无线 电力接收器的功率量。

[0121] 第二检测电力601和602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/或通信单元的功率 量。

[0122] 无线电力发送器对无线电力接收器分别利用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面，则从无线电力发送器端看的阻抗可能改变。 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 611的应用期间的阻抗改变。因此，无线电力发送器可在步骤S507检测目标。 如果没有检测到目标(例如步骤S507中“否”)，则无线电力发送器在步骤S505 保持在其中周期地应用不同类型的电力的节电模式。

[0123] 如果无线电力发送器由于阻抗改变检测到目标(例如步骤S507中“是”)， 则无线电力发送器进入低功率模式。在低功率模式中，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功率量的驱动电力。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与无线电力发送器以预定通信方案通信。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。然而，如果流氓目标而不是该无线电力接收 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 定该目标是否是流氓目标。例如，如果无线电力发送器在预定时间内从该目 标接收响应失败，则无线电力发送器确定该目标为流氓目标。

[0124] 如果无线电力发送器确定该目标为流氓目标(例如，步骤S511中“是”)， 则无线电力发送器在步骤S513进入锁存故障模式。反之，如果无线电力发送 器确定该目标不是流氓目标(例如，步骤S511中“否”)，则无线电力发送器 在步骤S519进行加入操作。例如，在如图6中，无线电力发送器利用第一周 期周期地施加第一电力631至634。无线电力发送器可检测到在第一电力的 施加期间的阻抗改变。例如，如果流氓目标被去除(例如，步骤S515中“是”)， 则无线电力发送器检测到阻抗改变并且因此确定该目标已经被去除。反之， 如果流氓目标没有被去除(例如，步骤S515中“否”)，则无线电力发送器检 测不到阻抗改变并且因此确定该流氓目标还没有被去除。如果该流氓目标还 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出错状态。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。

[0125] 如果确定流氓目标还没有被去除(例如，步骤S515中“否”)，则无线电 力发送器在步骤S513保持锁存故障模式。反之，如果流氓目标已经被去除(例 如，步骤S515中“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，无线电力发送器可应用第二电力651和652以及第三电力 661至665。

[0126] 如上所述，如果流氓目标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确定流氓目标是否已经被 去除。也就是说，在图5和6中示出的实施例中进入锁存故障模式的条件可 以是存在流氓目标。除了流氓目标的存在，对于无线电力发送器进入锁存故 障模式，还可以有很多其它条件。例如，无线电力发送器可交叉连接到安装 的无线电力接收器。在这种情况下，无线电力发送器也可进入锁存故障模式。

[0127] 当无线电力发送器与无线电力接收器交叉连接时，无线电力发送器必须 返回初始状态，无线电力接收器应该被去除。无线电力发送器可将置于另一 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，置于另一无线电 力发送器上的无线电力接收器加入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。将在下面参考图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。

[0128] 图7是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。图8是图解根据图7的流程图的无线 电力发送器施加的功率量相对于时间轴的图表。

[0129] 参照图7，无线电力发送器在步骤S701开始运行。而且，无线电力发送 器在步骤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 在节电模式中对电力发送器施加具有不同功率量的不同类型的电力。例如， 图8中，无线电力发送器对电力发送器应用第二检测电力801和802以及第 三检测电力811至815。无线电力发送器利用第二周期周期地施加第二检测 功率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可持续第二时间长度。无线电力发送器可利用第三周期 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可持续第三时间长度。如图8所示， 第三检测电力811至815可具有相同功率值或者不同功率值。

[0130] 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/或通信单元的功 率量。

[0131] 无线电力发送器分别利用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面，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 的应用期间的阻抗改变。因此，无线电力发送器可在步骤S707检测目标。如 果没有检测到目标(例如步骤S707中“否”)，则无线电力发送器在步骤S705 保持其中周期地应用不同类型的电力的节电模式。

[0132] 如果无线电力发送器由于阻抗改变而检测到目标(例如步骤S707中 “是”)，则无线电力发送器在步骤S709进入低功率模式。在低功率模式中， 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功 率量的驱动电力。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与无线电力发送器以预 定通信方案通信。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。

[0133] 接着，在步骤S711，无线电力发送器进入电力传送模式，在此，它发送 充电电力。例如，如图8所示，无线电力发送器应用充电电力821，并且充 电电力821被发送给无线电力接收器。

[0134] 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 是出现流氓目标、交叉连接、过电压、过电流或过温。无线电力发送器包括 测量过电压、过电流或过温的传感器单元。例如，无线电力发送器测量参考 点的电压或电流，并可确定所测量的超出阈值的电压或电流满足过电压或过 电流的条件。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 测量无线电力发送器的参考点的温度。如果参考点的温度超出阈值，则无线 电力发送器确定满足过温条件。

[0135] 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 电流或过温条件，则无线电力发送器通过降低无线充电电力预定值来防止过 电压、过电流或过温。根据本发明实施例，如果经降低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。

[0136] 虽然图8所示本发明实施例中，无线电力接收器上存在流氓目标被示出 为出错，但是错误不限于存在流氓目标。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出现流氓目标、交叉连接、过电压、过电 流和过温可以以相似的方式操作。

[0137] 如果没有错误发生(例如，步骤S713中“否”)，则无线电力发送器在步 骤S711保持电力传送模式。反之，如果错误发生(例如，步骤S713中“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 电力发送器可施加第一电力831至835。而且，无线电力发送器可在锁存故 障模式期间输出包括灯点亮或警告声音中的至少一个的出错通知。如果确定 流氓目标或无线电力接收器还没有被去除(例如，步骤S717中“否”)，则无 线电力发送器在步骤S715保持锁存故障模式。反之，如果确定流氓目标或无 线电力接收器已经被去除(例如，步骤S717中“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，无线电力发送器可施加第二电 力851和852以及第三电力861至865。

[0138] 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，将给出置于无线电力发送器上面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。

[0139] 图9是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。将参 照图10详细描述图9的控制方法。图10是图解根据图9的流程图的无线电 力发送器所施加的功率量相对于时间轴的图表。

[0140] 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。

[0141] 在图10中示出了步骤S901至S905。例如，无线电力发送器保持其中无 线电力施加第二检测电力1001和1002以及第三检测电力1011至1015的节 电模式。接着，无线电力发送器检测到第一无线电力接收器并进入其中无线 电力发送器保持检测电力1020的低功率模式。然后，无线电力发送器进入其 中无线电力发送器施加第一充电电力1030的电力传送模式。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该无线电力网 络。而且，无线电力发送器施加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的第二充电电力1040。

[0142] 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，错误可能是存在流氓 目标、交叉连接、过电压、过电流或过温。如果没有错误发生(例如，步骤S907 “否”)，则无线电力发送器继续施加第二充电电力1040。

[0143] 反之，如果错误发生(例如，步骤S907“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，无线电力发送器利用第一 周期应用第一电力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 第一功率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。

[0144] 如果确定第一和第二无线电力接收器两者都已经被去除(例如，步骤S911 中“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利用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。

[0145] 如上所述，即使无线电力发送器对多个无线电力接收器施加充电电力， 在错误发生时，无线电力发送器也要确定无线电力接收器或流氓目标是否已 经被去除。

[0146] 图11是根据本发明实施例的独立(SA)模式的无线电力发送器和无线电 力接收器的方框图。

[0147] 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(AP)1152、电源 管理集成电路(PMIC)1153、无线电力集成电路(WPIC)1154、谐振器1155、接 口电源管理IC(IFPM)1157、TA 1158和电池1159。

[0148] 通信单元1110可被配置为WiFi/BT组合IC并且以预定通信方案(例如以 BLE)与通信单元1151通信。无线电力接收器1150的通信单元1151向无线电 力发送器1100的通信单元1110发送具有表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。

[0149] 基于所接收到的PRU动态信号调整来自PA 1120的输出功率值。例如， 如果过电压、过电流或过温被施加到无线电力接收器1150，则从PA 1120输 出的功率值可减少。如果无线电力接收器1150的电压或电流低于预定数值， 则从PA 1120输出的功率值可增加。

[0150] 来自谐振器1130的充电电力被无线发送给谐振器1155。

[0151] 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。

[0152] 有线充电端子可插入TA 1158中。有线充电端子(诸如30针连接器或通 用串口总线(USB)连接器)可插入TA 1158中。TA 1158从外部电源接收电力并 使用所接收的电力对电池1159充电。

[0153] 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。

[0154] PMIC 1153管理无线或有线接收的电力以及向无线电力接收器1150的各 组件应用的电力。AP 1152从PMIC 1153接收电力并控制通信单元1151发送 报告电力信息的PRU动态信号。

[0155] 连接到WPIC 1154的节点1156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。WPIC 1154 通过监控施加到节点1156的电压来确定有线充电适配器是否已经被插入。

[0156] 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，并且然后基 于BT/BLE堆栈与无线电力发送器1100的通信单元1110通信。

[0157] 然而，在从AP 1152的存储器取回数据并使用所取回的数据期间，可能 由于AP 1152断电或者失去太多功率以至于不能保持AP 1152的ON状态而 没有从AP 1152取回用于无线电力传输的数据。

[0158] 如上所述，如果电池1159的剩余电量低于最低电量极限，则AP 1152可 关机，并且使用在无线电力接收器1150中的用于无线充电的一些部件(例如 通信单元1151、WPIC 1154和谐振器1155)来对电池1159无线充电。其中不 能提供足够开启AP 1152的功率的状态可被称为死电池状态。

[0159] 因为AP 1152在死电池状态不运行，所以通信单元1151不从AP 1152接 收预定通信方案的堆栈(例如WiFi/BT/BLE堆栈)。在这种情况下，预定通信 方案堆栈的一部分(例如BLE堆栈)从AP 1152获取并存储在通信单元1151的 存储器1162中。因此，通信单元1151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具有内部存储器。BLE堆栈在SA模式中被存储到只读存储器(ROM)中。

[0160] 如上所述，其中通信单元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基于BLE堆栈 管理充电过程。

[0161] 以上已参考图2至11描述了可应用于本发明实施例的无线充电系统的构 思。下面参考图12至17详细描述根据本发明实施例的确定交叉充电的方法。

[0162] 图12是根据本发明实施例的确定交叉连接的方法的流程图。

[0163] 参照图12，在步骤S1201，当无线电力发送器被加电并进入节电模式时， 无线电力发送器在步骤S1203向无线电力接收器发送短信标的电力和/或长信 标的电力。

[0164] 如果无线电力发送器确定无线电力接收器没有引起负载变化(例如，阻抗 改变)，则无线电力发送器通过长信标向无线电力接收器发送电力。无线电力 接收器通过长信标中发送的电力驱动MCU和/或通信单元(BLE)。

[0165] 所运行的无线电力接收器通过向无线电力发送器发送广告(AD)信号将 无线电力接收器已经接收到电力并且已经被唤醒通知给无线电力发送器。

[0166] 在步骤S1205中从无线电力接收器接收到AD信号时，在步骤S1207， 无线电力发送器通过检查AD信号中的阻抗改变位确定无线电力接收器是否 指示它不能产生阻抗改变或者它是否属于类型1(例如，低功耗)。

[0167] AD信号包括以下表5和表6中图解的字段。

[0168] 表5

[0169]

[0170] 表6

[0171]

[0172] 上表6中，3比特阻抗变化可如下表7所示定义。

[0173] 表7

[0174]阻抗变化比特 定义
000 从来不会产生阻抗变化
001 类别1PRU
010 类别2PRU
011 类别3PRU
100 类别4PRU
101 类别5PRU
110 保留
111 保留

[0175] 如果无线电力接收器不会引起阻抗改变，或者尽管没有负载变化，但是 接收信号强度指示(RSSI)大于或等于预定值，则在从无线电力接收器接收到 AD信号后，无线电力发送器在步骤S1209向无线电力接收器发送连接请求 信号并在步骤S1213开始通信。

[0176] 如果无线电力接收器由于诸如通信失败之类的因素而导致接收连接请求 信号失败，则无线电力发送器在步骤S1211没有接收到静态参数，在预定时 间(例如，500ms)之后尝试通信，并从无线电力接收器接收AD信号。

[0177] 在步骤S1215，如果在N次尝试而没有接收到AD信号或连接请求信号 时后定时器期满，则无线电力发送器在步骤S1217确定无线电力接收器不是 用于充电的正常无线电力接收器(例如，无线电力接收器被交叉连接)并通过进 入节电模式、锁存故障模式或局部故障模式减少电力传输。如果在无线电力 发送器正对另一无线电力接收器充电(例如，电力传送模式)时发生上述情况， 则无线电力发送器通过返回锁存故障模式或节电模式来减少输出功率或继续 电力传输。

[0178] 图13是根据本发明实施例的确定交叉连接的方法的流程图。

[0179] 参照图13，当在步骤S1301无线电力发送器被加电并进入节电模式时， 无线电力发送器在步骤S1303向无线电力接收器发送短信标的电力和长信标 的电力。

[0180] 在步骤S1305，无线电力发送器发送短信标并经由无线电力发送器的线 圈检查无线电力接收器的负载中的阻抗改变。

[0181] 在步骤S1307中作为检查结果存在负载变化的情形下，无线电力发送器 在步骤S1309通过发送长信标向无线电力接收器发送电力。无线电力接收器 使用长信标中接收到的电力驱动MCU和/或通信单元(BLE)。

[0182] 所运行的无线电力接收器通过向无线电力发送器发送AD信号向无线电 力发送器指示无线电力接收器已经接收到电力并被唤醒。

[0183] 无线电力发送器在步骤S1311从无线电力接收器接收到AD信号并确定 AD信号的RSSI是否大于或等于预定值(例如，-65dBm)。如果AD信号的RSSI 大于或等于预定值，则无线电力发送器确定在从负载变化时刻开始的预定时 间(例如，100ms)内是否接收到AD信号。

[0184] 如果AD信号在预定时间内被接收到并且AD信号的RSSI大于或等于预 定值，则无线电力发送器在步骤S1313确定已经接收到信号到并通过在步骤 S1315向无线电力接收器发送连接请求信号而在步骤S1317尝试对无线电力 接收器的通信连接。

[0185] 反之，如果AD信号的RSSI小于预定值，则不存在负载变化，或者AD 信号在预定时间后被接收到，无线电力发送器确定无线电力接收器不是一个 正常的充电目标(例如，无线电力接收器被交叉连接)，并在步骤S1319忽略 所接收的AD信号。可替换地，根据本发明实施例，在向无线电力接收器发 送连接请求信号后，无线电力发送器通过PRU控制消息向无线电力接收器指 示交叉连接。

[0186] 图14是根据本发明实施例的确定交叉连接的方法的信号流图。

[0187] 参照图14，在步骤S1401，根据本发明实施例，无线电力接收器向无线 电力发送器发送用于检查无线电力接收器的交叉连接的设置信息(例如，ID信 息)以便确定无线电力接收器是否已经被交叉连接。例如，如果无线电力接收 器被连接到所述无线电力发送器，则无线电力接收器在步骤S1407在PRU静 态参数或PRU动态参数中向无线电力发送器发送ID信息。

[0188] 根据本发明实施例，ID可被设置为随机二进制值(例如，“1101”)以便检 查无线电力接收器的交叉充电。ID值可仅专用于无线电力接收器的交叉连接 检查。

[0189] 根据本发明实施例，无线电力接收器通过PTU静态参数或者PRU控制 信号接收无线电力接收器的交叉连接检查ID。

[0190] 当以这种方式在无线电力发送器和无线电力接收器之间共享ID信息时， 无线电力接收器在步骤S1405生成对应于ID的与负载变化相同模式的信息以 便无线电力发送器可在注册时间或预定时间内感测负载变化。

[0191] 无线电力发送器在步骤S1403存储从无线电力接收器接收的ID信息， 并在步骤S1409检查无线电力接收器的负载变化。然后，在步骤S1411，无 线电力发送器将该负载变化转换为二进制信息，并在步骤S1413通过将该二 进制信息与所存储的ID信息进行比较确定无线电力接收器是否已经被交叉 连接。

[0192] 无线电力发送器在低功率模式或电力传送模式接收ID信息。相应地，在 从无线电力接收器接收到AD信号时，无线电力发送器根据所接收的ID信息 在检查完成之前或者在预定时间内中断电力跟踪。

[0193] 如果无线电力发送器在ID检查中失败或确定所检查的ID不同于所存储 的ID，则无线电力发送器在步骤S1413确定无线电力接收器不是正常充电目 标(例如，无线电力接收器被交叉连接)并进入节电模式、锁存故障模式或局部 故障模式以由此减少电力传输。如果在无线电力发送器正给另一无线电力接 收器充电(例如，电力传送模式)时发生以上情形，则无线电力发送器通过返回 锁存故障模式或节电模式而降低输出功率或者继续地电力传输。

[0194] 在步骤S1415，在释放对无线电力接收器的连接之前，无线电力发送器 通过发送包含如下表8所示的指示交叉连接或非交叉连接的数据字段的PRU 控制信号向无线电力接收器指示无线电力接收器是否被交叉连接。

[0195] 表8

[0196]

[0197] 在接收到交叉连接消息时，无线电力接收器在步骤S1417结束对无线电 力发送器的连接，并且可尝试对从其接收电力的另一无线电力发送器的连接。

[0198] 图15是根据本发明实施例的确定交叉连接方法的信号流图。

[0199] 参照图15，在步骤S1501，无线电力接收器向无线电力发送器发送用于 无线电力接收器的交叉连接检查的时间设置信息以便无线电力发送器可确定 无线电力接收器是否被交叉连接。例如，当无线电力接收器连接到无线电力 发送器时，无线电力接收器在步骤S1507在PRU静态参数或PRU动态参数 中向无线电力发送器发送时间设置信息。

[0200] 时间设置信息是无线电力接收器通过其产生负载变化的时间信息，并且 可专用于无线电力接收器的交叉连接检查。

[0201] 根据本发明实施例，无线电力接收器通过PTU静态参数或PRU控制信 号接收无线电力发送器的时间设置信息以用于交叉连接检查。

[0202] 当以这种方式在无线电力发送器和无线电力接收器之间共享时间设置信 息时，无线电力接收器在步骤S1505可根据时间设置信息以相同模式引起负 载变化。在注册时间(例如，50ms)或预定时间内产生负载变化。

[0203] 在步骤S1503，无线电力发送器存储从无线电力接收器所接收的时间设 置信息，并在步骤S1509检查无线电力接收器的负载变化。然后，在步骤 S1511，无线电力发送器通过将负载变化的持续时间与所接收的时间设置信息 相比较来确定无线电力接收器是否被交叉连接。

[0204] 无线电力发送器在低功率模式或电力传送模式接收时间设置信息。相应 地，在从无线电力接收器接收到AD信号后，无线电力发送器根据所接收的 时间设置信息在检查完成之前或在预定时间内中断功率跟踪。

[0205] 如果负载变化与时间设置信息不匹配，则无线电力发送器在步骤S1513 确定无线电力接收器不是正常的充电目标(例如，无线电力接收器被交叉连接) 并进入节电模式、锁存故障模式或局部故障模式以由此减少电力传输。如果 在无线电力发送器正给另一无线电力接收器充电(例如，处于电力传送模式) 时发生以上情形，则无线电力发送器通过返回锁存故障模式或节电模式而减 少输出功率或者继续电力传输。

[0206] 在步骤S1513，在释放对无线电力接收器的连接之前，无线电力发送器 通过发送包含如下表8所示指示交叉连接或非交叉连接的数据字段的PRU控 制信号向无线电力接收器指示无线电力接收器是否被交叉连接。

[0207] 在接收到交叉连接消息时，无线电力接收器在步骤S1515结束对无线电 力发送器的连接，并尝试对从其正接收电力的另一无线电力发送器的连接。

[0208] 图16是图解根据本发明实施例的时间设置值的测量值的图表。

[0209] 参照图16，无线电力发送器通过检查无线电力接收器的负载变化确定无 线电力接收器是否被交叉充电。在向无线电力接收器发送例如PRU控制信号 或PTU静态信号后，无线电力发送器在从无线电力接收器接收到确认(ACK) 信号的时间TR之后测量无线电力接收器的负载。

[0210] 可在已设置的最大时间(例如，200ms)内周期地执行信号测量。例如，可 在时间设置值以内的测量值的上升时间Tr执行首次测量，可在时间设置值以 内的测量值下降时间Tf执行第二次测量。

[0211] 图17是图解根据本发明实施例的时间设置值的测量值的图表。

[0212] 参照图17，如以上参照图15所述，无线电力发送器通过检查无线电力 接收器的负载变化确定无线电力接收器是否被交叉充电。在向无线电力接收 器发送例如PRU控制信号或PTU静态信号后，无线电力发送器在从无线电 力接收器接收到ACK信号的时间TR之后测量无线电力接收器的负载。

[0213] 可在已设置的最大时间(例如，200ms)以内接收到信号之后的预定第一时 间ΔT1时间执行首次测量，然后，可在之后预定的第二时间ΔT2执行第二次 测量。以此方式，测量仅在无线电力发送器设置的时间执行，而不是重复执 行。因此，可提高无线电力发送器的性能。

[0214] 从以上描述中，很明显，根据本发明各实施例，可克服当无线电力发送 器连接到放置在另一无线电力发送器上的无线接收器并向该无线电力接收器 充电时所遇到的问题。

[0215] 虽然参照本发明特定实施例对其进行了展示和描述，但是本领域技术人 员应该理解，在不背离由所附权利要求及其等效定义的本发明的范围和精神 的前提下，可以在此在形式和细节上进行各种变化。