排除交叉连接的无线功率接收器的无线功率发送器和用于控制其的方法
【技术领域】
[0001] 本发明一股设及无线功率发送器和用于控制其的方法，并且更具体地，设及能够 使用预定方案来通信的无线功率发送器和用于控制该无线功率发送器的方法。
【背景技术】
[0002] 由于其便携性，诸如蜂窝电话机和个人数字助理（PDA)的移动终端通过可充电电 池来供电。为了给可充电电池充电，使用单独的充电设备向电池提供电能。通常，充电设备 和电池具有它们自己的外部接触端子，W使得充电设备和电池可W通过彼此物理连接其接 触端子而进行电连接。
[000引然而，当使用上述接触型充电方法时，可W从充电设备和/或电池向外突出的接 触端子可能被外部物质污染，导致电池充电失败。甚至当接触端子被暴露于湿气时也可能 发生电池充电失败。
[0004] 为了解决该些和其他问题和缺点，最近已经开发无线和非接触充电技术并在许多 电子设备中使用。
[0005] 使用无线功率发送/接收的该无线充电技术例如可W指该样的系统，其中当用户 仅仅将蜂窝电话机放在充电垫上而没有经由充电连接器将蜂窝电话机连接到单独的充电 设备时，可W自动地或W无线方式将蜂窝电话机的电池充电。通常，无线电动牙刷或无线电 动剌须刀是采用无线充电技术的设备的公知示例。无线充电技术可W改善设备的防水功 能，并且可W提高电子设备的便携性，因为该技术不需要有线充电器。随着电动汽车未来的 使用量增加，与无线充电相关的技术有望得到长足发展。
[0006] 无线充电技术可W被大致分类为使用线圈的电磁感应方案、使用共振的共振方 案、W及通过将电能转换为微波来传送电能的射频（RF) /微波福射方案。
[0007] 上面列出的方案当中，已经主要使用电磁感应方案。然而，使用微波从数十米的距 离W无线方式发送功率的实验已经成功。因而，随时随地无需电线而W无线方式对所有电 子产品充电的时代可能即将到来。
[000引基于电磁感应的功率发送方法包括在初级线圈与次级线圈之间传送功率。如果磁 体围绕线圈移动，则产生感应电流。基于该原理，发送器产生磁场，并且由于磁场的改变而 在接收器处感应电流，产生电能。该现象被称为电磁感应，并且基于其的功率发送方法提供 优异的能量传输效率。
[0009] 在2005年，开发了该样的系统，其中通过使用基于共振方案的功率发送原理作为 禪合模式理论来W无线方式传送电力，其甚至可W在电子设备离充电设备几米远时应用。 无线充电系统使用被称为共振的物理概念，其中，如果音叉发声，则附近的酒杯也W相同的 频率发声。产生包含电能而不是振响音叉的电磁波的共振信号。直接将共振电能仅传送到 具有共振频率的电子设备，并且共振电能的剩余部分被重新吸收为电磁场而不是散布到空 气中，因而，与其他电磁波不同，共振电能不影响附近的机器和身体。
[0010] 近年来已经进行关于无线充电的许多研究。然而，还没有对于例如无线充电顺序、 无线功率发送器/接收器的捜索、无线功率发送器和接收器之间的通信频率的选择、无线 功率调整、匹配电路的选择、W及在一个充电周期中对每个无线功率接收器的通信时间的 分配提出标准。具体地，需要关于其中无线功率接收器选择将从其接收无线功率的无线功 率发送器的结构和过程的标准。
[0011] 无线功率发送器和无线功率接收器可W基于诸如紫蜂和低能耗藍牙炬LE)的预 定方案与彼此通信。可用通信距离借助诸如紫蜂和BLE的带外（out-band)方案而增加。因 此，无线功率发送器与无线功率接收器即时当该些设备彼此远离时也可W与彼此通信。例 如，即使无线功率发送器被置于其无法传送无线功率的相对远的距离时，无线功率发送器 也可W与无线功率接收器通信。
【发明内容】
[001引技术问题
[0013] 图1的示例中，放置第一无线功率发送器TX1和第二无线功率发送器TX2。此外， 第一无线功率接收器RX1被放置在第一无线功率发送器TX1上或其上方，而且第二无线功 率接收器RX2被放置在第二无线功率发送器TX2上或其上方。第一无线功率发送器TX1需 要将其功率发送到与其邻近放置的第一无线功率接收器RX1。同样，第二无线功率发送器 TX2需要将其功率发送到与其邻近放置的第二无线功率接收器RX2。因而，优选地，第一无 线功率发送器TX1与第一无线功率接收器RX1通信，并且第二无线功率发送器TX2与第二 无线功率接收器RX2通信。然而，随着通信距离增加，第一无线功率接收器RX1可能加入由 第二无线功率发送器TX2控制的无线功率网络，而第二无线功率接收器RX2可能加入由第 一无线功率发送器TX1控制的无线功率网络。该情形被称为"交叉连接"。本示例中，第一 无线功率发送器TX1发送第二无线功率接收器RX2所需的功率，而不是第一无线功率接收 器RX1所需的功率。如果第二无线功率接收器RX2具有比第一无线功率接收器RX1更高的 容量，则第一无线功率接收器RX1可能被过充电。然而，如果第二无线功率接收器RX2具有 比第一无线功率接收器RX1更低的容量，则第一无线功率接收器RX1可能充电不足。
[0014] 解决方案
[0015] 本发明用于解决至少上述问题和/或缺点，并提供至少下述优点。因此，本发明的 一个方面提供用于排除交叉连接的无线功率接收器的无线功率发送器、W及用于控制其的 方法。
[0016] 按照本发明的一个方面，提供一种在无线功率发送器中排除交叉连接的无线功率 接收器的方法。该方法包括：在该无线功率发送器与该无线功率接收器通信的同时确定发 送功率；向该无线功率接收器传送所确定的发送功率；从该无线功率接收器接收指示功率 接收状态的报告；确定该报告指示的功率接收状态是否在与该发送功率对应的有效范围 内；W及如果该功率接收状态在该有效范围之外，则终止到该无线功率接收器的通信。
[0017] 按照本发明的另一方面，提供一种用于排除交叉连接的无线功率接收器的无线功 率发送器。该无线功率发送器包括；控制器，用于在该无线功率发送器与该无线功率接收器 通信的同时确定发送功率；共振信号产生器，用于在该控制器的控制下向该无线功率接收 器供应所确定的发送功率；W及无线通信单元，用于在该无线功率发送器传送发送功率时 从该无线功率接收器接收指示功率接收状态的报告，其中，该控制器被配置为确定该报告 指示的功率接收状态是否在与该发送功率对应的有效范围内，并且如果该功率接收状态在 该有效范围之外，则终止到该无线功率接收器的通信。
【附图说明】
[0018] 通过结合附图的W下描述，本发明的一些实施例的上述和其他方面、特征、和优点 将变得更加明显，其中：
[0019] 图1是示出具有交叉连接问题的无线充电系统的图；
[0020] 图2是示出根据本发明的实施例的无线充电系统的操作的图；
[0021] 图3a是示出根据本发明的实施例的无线功率发送器和无线功率接收器的框图；
[0022] 图3b是示出根据本发明的实施例的无线功率接收器的框图；
[0023] 图3c是示出根据本发明的另一实施例的无线功率发送器和无线功率接收器的框 图；
[0024] 图4a是示出根据本发明的实施例的无线功率接收器中的控制方法的流程图；
[0025] 图4b是示出根据本发明的另一实施例的无线功率接收器中的控制方法的流程 图；
[0026] 图5a是根据本发明的实施例的无线功率发送器输出的功率的功率-时间曲线 图；
[0027] 图化是根据本发明的实施例的无线功率发送器输出的功率的功率-时间曲线 图；
[0028] 图6是根据本发明的实施例的无线功率发送器输出的功率的功率-时间曲线图；
[0029] 图7是示出根据本发明的实施例的无线功率发送器与无线功率接收器之间的信 号发送/接收的图；W及
[0030] 图8是示出根据本发明的另一实施例的无线功率发送器与多个无线功率接收器 之间的信号发送/接收的图。
【具体实施方式】
[0031] 参照附图提供W下描述W帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本发明的 实施例。它包括各种具体细节用于帮助理解，但是该些细节将被认为仅仅作为示例。因此， 本领域普通技术人员将认识到，可W对该里描述的实施例进行各种变更和修改而不脱离本 发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁起见，可W省略公知功能和构造的描述。
[0032] W下说明书和权利要求中使用的术语和词语不限于它们的字典含义，而是仅仅用 于使得能够清楚和一致地理解本发明。
[0033] 全部附图中，相同的标号将被理解为指代相同的部件、组件、和结构。
[0034] 图2是示出根据本发明的实施例的无线充电系统的整体操作的图。如图2所示， 该无线充电系统包括无线功率发送器100 W及至少一个无线功率接收器11〇-1、11〇-2、和 110-n。
[0035] 无线功率发送器100 W无线方式分别向至少一个无线功率接收器11〇-1、11〇-2、 和110-n传送功率1-1、1-2、和1-n。更具体地，，无线功率发送器100 W无线方式仅向在经 历预定鉴权过程之后被鉴权的无线功率接收器发送功率1-1、1-2、和1-n。
[0036] 无线功率发送器100形成到无线功率接收器110-