无线功率接收器的制作方法

实施例涉及无线功率传输技术，更具体地，涉及控制用于无线充电的无线功率传输的方法和装置。

背景技术：

1、近年来，随着信息和通信技术的迅速发展，基于无处不在的信息和通信技术的社会已经形成。

2、为了随时随地连接信息和通信装置，需要在所有社会设施中安装分别具有带通信功能的计算机芯片的传感器。因此，新出现了与向这样的装置或传感器供电有关的问题。另外，随着诸如移动电话、蓝牙手持机和诸如ipod的音乐播放器的便携式装置迅速增加，用户对电池充电需要花费时间和精力。作为解决该问题的方法，近年来，无线功率传输技术正引起相当大的关注。

3、无线功率传输或无线能量传输技术是指使用磁感应原理，将电能从发射器无线传输到接收器的技术。在1800年代，已经开始使用利用电磁感应原理的电动机或变压器，然后，还尝试了辐射无线电波或电磁波(诸如激光)和传输电能的方法。常用的电动牙刷或电动剃须刀使用电磁感应原理充电。

4、到目前为止，无线能量传输方法可以大致分为磁感应方法、电磁谐振方法和使用短波长射频的功率传输方法。

5、磁感应方法是指利用以下现象的技术：当两个线圈相邻放置并且向一个线圈提供电流时，会在另一个线圈中产生磁通量以产生电动势，并且可商业上用在诸如手机的小型装置中。磁感应方法可以传输最大几千瓦(kw)的电力并且效率很高。但是，由于最大传输距离为1cm或更小，因此通常应当将装置放置成与充电器相邻。

6、电磁谐振方法使用电场或磁场代替电磁波或电流。磁感应方法几乎不受电磁波的影响，因此对其他电子装置和人体无害。相反，可以在有限的距离和有限的空间中使用电磁谐振方法，并且能量传输效率略低。

7、短波长无线功率传输方法(简称为rf方法)使用以无线电波形式直接传输和接收能量的方法。该技术是使用整流天线的rf型无线功率传输方法。整流天线装置是“天线”和“整流器”的复合词，并且是指用于将rf功率直接转换为直流(dc)功率的元件。即，rf方法是将ac无线电波转换为dc无线电波并且使用dc无线电波的技术，并且近年来，随着效率的提高，已经积极地进行了其商业化的研究。

8、除了移动行业之外，无线功率传输技术还可以广泛用在it、铁路和消费电子设备中。

9、如果不是无线功率接收器的导体(即异物(fo))存在于无线充电区域中，则可能会在fo中感应从无线功率发射器接收到的电磁信号。例如，fo可以包括硬币、回形针、大头针和圆珠笔。

10、如果在无线功率接收器和无线功率发射器之间存在fo，则会显著地降低无线充电效率，并且由于fo的环境温度升高，无线功率接收器和无线功率发射器的温度可能也会升高。如果未快速移除位于充电区域中的fo，则可能会浪费功率，并且由于过热会损坏无线功率发射器和无线功率接收器。

11、即使在实际的充电区域中不存在fo，当无线功率发射器错误地确定fo存在于充电区域中时，可能会停止充电。

12、因此，准确检测充电区域上的fo正成为无线充电技术中的重要问题。

技术实现思路

1、实施例提供用于控制无线充电的无线功率传输的方法和装置。

2、实施例提供一种用于更准确地检测异物的无线功率发射器。

3、实施例提供了用于控制无线功率传输以最小化异物检测误差以防止不必要的充电停止的方法和装置。

4、此外，实施例提供一种无线功率发射器，用于防止由于异物而损坏设备，并且根据是否存在异物，通过自适应发射功率控制来无缝地充电。

5、本公开的实施例的其他优点、目的和特征将在下面的描述中部分地阐述，并且部分在阅读以下内容之后对本领域的普通技术人员将变得显而易见，或者可以从实施本公开的实施例获悉。通过在书面描述及其权利要求书以及附图中具体指出的结构，可以实现和获得本公开的实施例的目的和其他优点。

6、实施例提供一种控制无线功率传输的方法及其装置。

7、在一个实施例中，一种控制无线功率发射器的无线功率传输的方法包括：接收异物检测状态分组的第一分组接收阶段；基于所述异物检测状态分组来确定是否存在异物的第一确定阶段；以及基于所述第一确定阶段的确定结果来控制功率的功率控制阶段，其中所述功率控制阶段包括用于在确定存在异物作为第一确定阶段的确定结果时传输第一功率的第一功率传输模式、以及用于在确定不存在异物作为第一确定阶段的确定结果时传输第二功率的第二功率传输模式。

8、所述第二功率可以大于所述第一功率；以及在所述第二功率传输模式中，基于功率传输环境的变化来增加或减少传输所述第一功率和第二功率之间的功率。

9、所述第一功率可以为5w。

10、第二功率可以为15w。

11、该方法可以进一步包括第二确定阶段，该第二确定阶段确定在所述第一功率传输模式中是否存在所述异物。

12、所述第二确定阶段可以包括下述中的至少一个：基于发射功率的损耗来确定是否存在异物的第三确定阶段；或者基于温度变化来确定是否存在异物的第四确定阶段。

13、所述第三确定阶段可以包括：测量所述发射功率的强度；从无线功率接收器接收关于与发射功率相对应的接收功率的强度的信息；基于所述发射功率的强度和所述接收功率的强度之间的差值来估计功率损耗；以及将估计的功率损耗与预定功率损耗参考值进行比较，以确定在预定时间段内是否存在异物。

14、所述第四确定阶段可以包括：测量充电区域的温度；基于所测量的温度来计算预定时间段内的温度变化；以及将所计算的温度变化与预定温度变化参考值进行比较，以确定是否存在异物。

15、作为所述第二确定阶段的确定结果，当确定存在所述异物时，可以停止功率传输，并且作为所述第二确定阶段的确定，当确定所述异物不存在时，将所述第一功率传输模式可以改变为所述第二功率传输模式。

16、在另一个实施例中，一种控制无线功率发射器的无线功率传输的方法包括：接收异物检测状态分组的第一分组接收阶段；基于所述异物检测状态分组来确定是否存在异物的第一确定阶段；在确定存在所述异物作为所述第一确定阶段的确定结果时传输第一功率的阶段；当不存在异物作为所述第一确定阶段的确定结果时传输所述第一功率和所述第二功率之间的功率的阶段；以及在传输所述第一功率的阶段中确定是否存在异物的第二确定阶段，其中第二确定阶段包括基于发射功率的损耗确定是否存在异物的第三确定阶段或基于温度变化确定是否存在异物的第四确定阶段中的至少一个。

17、在另一个实施例中，一种无线功率发射器包括：天线，该天线被配置为无线地传输功率；解调器，该解调器被配置为对包括从所述天线接收的异物检测状态分组的信号进行解调；以及控制器，该控制器被配置为确定是否存在异物，其中所述控制器执行基于所述异物检测状态分组确定是否存在所述异物的第一确定阶段，在确定存在所述异物作为所述第一确定阶段的结果时，执行控制以传输第一功率，以及在确定所述异物不存在作为所述第一确定阶段的确定结果时，执行控制以传输所述第一功率和所述第二功率之间的功率。

18、该控制器可以执行第二确定阶段，该第二确定阶段在作为第一确定阶段的结果确定存在异物时确定在第一功率的传输期间是否存在异物。

19、第二确定阶段可以包括：基于发射功率的损耗来确定是否存在异物的第三确定阶段或者基于温度变化来确定是否存在异物的第四确定阶段中的至少一个。

20、无线功率发射器可以进一步包括传感器，该传感器被配置为测量发射功率的强度并且将发射功率的强度发送给控制器，其中，在第三确定阶段中，控制器可以通过解调器，接收关于与发射功率相对应的接收功率的强度的信息，可以基于发射功率的强度和接收功率的强度之间的差值来估计功率损耗，并且可以将估计的功率损耗与预定功率损耗参考值进行比较，以确定在预定时间段内是否存在异物。

21、传感器可以测量温度并且可以将关于温度的信息发送到控制器，并且在第四确定阶段中，控制器可以基于所测量的温度来计算预定时间段内的温度变化，并且可以将所计算的温度变化与预定温度变化参考值进行比较以确定是否存在异物。

22、作为第二确定阶段的确定结果，当确定存在异物时，控制器可以停止功率传输，并且作为第二确定阶段的确定，当确定不存在异物时，控制器可以执行控制以传输第一功率和第二功率之间的功率。

23、第二功率可以大于第一功率，并且第一功率可以是5w。

24、在另一个实施例中，一种控制无线功率发射器的无线功率传输的方法包括：接收异物检测状态分组的第一分组接收阶段；基于异物检测状态分组确定是否存在异物的第一确定阶段，以及基于第一确定阶段的确定结果来调节功率的第一功率调节阶段。

25、第一功率调节阶段可以包括：当作为第一确定阶段的确定结果异物不存在时，将保证功率维持在第二功率，作为初始设置；以及当存在异物作为第一确定阶段的确定结果时，将保证功率从第二功率下调为第一功率。

26、第一功率可以等于或小于5w。

27、第二功率可以等于或小于15w。

28、该方法可以进一步包括基于所调节的功率执行充电的功率传输阶段和在功率传输阶段中确定是否存在异物的第二确定阶段。

29、第二确定阶段可以包括基于充电期间的估计的功率损耗来确定是否存在异物的第三确定阶段，其中当存在异物作为第三确定阶段的确定结果时可以停止执行充电。

30、第三确定阶段可以包括：测量充电期间的发射功率的强度；从无线功率接收器接收关于与发射功率相对应的接收功率的信息；基于发射功率的强度与接收功率的强度之间的差值来估计功率损耗，并且将估计的功率损耗与预定功率损耗参考值进行比较，以确定在预定时间段内是否存在异物。

31、第二确定阶段可以包括基于充电期间的温度变化来确定是否存在异物的第四确定阶段，其中，当存在异物作为第四确定阶段的确定结果时，可以停止执行充电。

32、第四确定阶段可以包括：测量充电区域的温度；基于温度的测量结果，计算预定时间段内的温度变化；以及将所计算的温度变化与预定温度变化参考值进行比较，以确定是否存在异物。

33、该方法可以进一步包括重新协商阶段，当作为第三确定阶段或第四确定阶段的确定结果不存在异物时，通过重新协商功率传输合同来重置保证功率。

34、第二确定阶段可以包括：基于充电期间的估计的功率损耗来确定是否存在异物的第三估计阶段；以及当存在异物作为第三确定阶段的确定结果时基于充电期间测量的温度变化来确定是否存在异物的第四确定阶段，其中当存在异物作为第四确定阶段的确定结果时，可以在预定时间段内停止用于充电的功率传输。

35、该方法可以进一步包括基于第一确定阶段的确定结果来发送响应，其中，该响应可以是指示存在异物的响应，并且当目前设置的保证功率大于第一功率时，可以将功率的强度下调至第一功率或更小。

36、第一功率可以是5w。

37、第一确定阶段可以包括：基于包括在异物检测状态分组中的参考质量因子值，确定质量因子阈值；以及将预先测量的质量因子值与质量因子阈值进行比较，以确定是否存在异物。

38、在另一个实施例中，无线功率发射器可以包括：被配置为无线传输功率的发射天线；被配置为解调发射天线的信号并且接收异物检测状态分组的解调器；以及被配置为基于所解调的异物检测状态分组，确定是否存在异物的控制器，其中，控制器基于是否存在异物的确定结果来调整无线功率的强度。

39、当作为控制器的确定结果不存在异物时，可以将保证功率维持在第二功率作为初始设置，并且当存在异物作为控制器的确定结果时，可以将保证功率从第二功率下调至第一功率。

40、第一功率可以等于或小于5w。

41、控制器可以进一步利用所调整的无线功率的强度，确定充电期间是否存在异物。

42、一方面，控制器可以基于充电期间估计的功率损耗来确定是否存在异物，并且作为功率损耗的确定结果当存在异物时，控制器可以停止用于充电的功率传输。

43、无线功率发射器可以进一步包括传感器，该传感器被配置为向控制器发送关于发射功率的强度的信息，其中，控制器可以基于关于充电期间的发送功率的强度的信息以及关于对应于发射功率的、从无线功率接收器接收的接收功率的强度的信息来估计功率损耗，并且可以将估计的功率损耗与预设功率损耗参考值进行比较以确定是否存在异物。

44、另一方面，无线功率发射器可以进一步包括传感器，该传感器被配置为将关于测量信息的信息发送到控制器，其中，控制器基于使用充电期间所测量的温度计算的温度变化，确定是否存在异物，并且作为基于温度变化的确定结果，当存在异物时，控制器可以停止用于充电的功率传输。

45、另一方面，控制器可以基于充电期间的估计的功率损耗来确定是否存在异物，当存在异物作为基于功率损耗的确定结果时，控制器可以基于充电期间所测量的温度变化，确定是否存在异物，并且作为基于温度变化的确定结果，当存在异物时，控制器可以在预定时间段内停止用于充电的功率传输。

46、作为附加的确定结果，当不存在异物时，控制器可以与相应的无线功率接收器重新协商功率传输合同来重置保证功率。

47、控制器可以根据是否存在异物的确定结果来发送指示存在异物的响应，并且当目前设置的保证功率大于第一功率时，控制器可以将功率强度下调至第一功率或更小。

48、在另一个实施例中，可以提供一种计算机可读记录介质，其上记录有用于执行无线控制功率传输的方法的程序。

49、在另一个实施例中，可以提供一种从无线功率发射器接收功率的无线功率接收器，其包括：接收部，被配置成从无线功率发射器接收无线功率；以及主控制器，被配置成生成包括fod状态分组的信号，其中，主控制器向无线功率发射器发送包括fod状态分组的信号，其中，响应于fod状态分组，主控制器在从无线功率发射器接收到指示在无线功率发射器的充电区域中存在异物的nack响应时从无线功率发射器接收第一功率，或者主控制器在从无线功率发射器接收到指示在无线功率发射器的充电区域中不存在异物的ack响应时从无线功率发射器接收第二功率，其中，主控制器向无线功率发射器发送包括关于接收功率强度的信息的接收功率分组；以及其中，主控制器在接收第二功率的同时接收下述信号，该信号包括关于使用响应于接收功率分组通过无线功率发射器测量或计算的信息来确定在无线功率发射器的充电区域中是否存在异物的结果的信息。

50、应当理解到，本公开的实施例的上述一般描述和下文的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步解释。