CN106067697B - 执行电子装置的无线充电控制的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种执行电子装置的无线充电控制的方法及装置。在该方法中,借助于无线充电装置的简单应答来执行该无线充电控制,其中该无线充电装置用以对该电子装置无线地充电,该方法包括:自该电子装置接收至少一封包,其中该至少一封包用以承载该电子装置的无线充电报告的信息;以及控制该无线充电装置以产生至少一简单应答来确认该至少一封包。本发明所揭露的方法与装置可通过简单的单向通讯控制方案而非双向通讯使无线功率传输系统的功率控制循环持续运作,可确保整体效能,且可避免先前技术中的问题。
Description
技术领域
本发明涉及诸如无线充电系统的无线功率传送系统的外来物侦测(foreignobject detection,FOD),更具体的,涉及一种用于进行无线充电控制的方法以及相关装置。
背景技术
由于外来物可能危害到无线充电系统的用户的人身安全,因此外来物侦测已成为无线充电技术领域的重要议题。举例来说,在此所述外来物可例如是数字多功能光盘(digital versatile disc,DVD),其通常具有较薄的金属层。由于涡电流(eddy current)之故,上述薄金属层在无线充电期间很容易被加热,在此情形下,DVD可被视为危险的外来物。因此,当侦测到有外来物时,最好是能够停止无线充电。
根据现有技术,以功率损耗侦测为基础的现有的外来物侦测方法通常会应用于感应式无线充电系统,而非应用于共振式无线充电系统。在现有的外来物侦测方法应用于感应式无线充电系统的情况下,该现有的外来物侦测方法可用来侦测接近该感应式无线充电系统的外来物。然而,在该现有的外来物侦测方法应用于共振式无线充电系统的情况下,可能会遭遇一些问题。举例来说,可能观察到以下情形,手机在横向放置(landscapeorientation)之下进行无线充电(第一种情况)下的功率损耗,与该手机在纵向放置(portrait orientation)以及附近放置8cm大小的DVD之下进行无线充电(第二种情况)下的功率损耗之间可能只有极小的差值,这意谓着难以藉由功率损耗来判断手机的无线充电属于上述两种情况中的哪一种情况。如此一来,在进行外来物侦测时可能产生错误的警示(例如实际上属于第一种情况但被误判为第二种情况),或者是有可能造成侦测失败(例如实际上属于第二种情况但被误判为第一种情况)。
考虑到使用者的安全,有需要预防上述侦测失败的状况。此外,考虑到使用者的方便,也有需要一并考虑预防上述产生错误警示的状况。因此,若将现有的外来物侦测方法实施在共振式无线充电系统时,在降低上述错误警示的机率以及降低上述侦测失败的机率之间势必得有所折衷。因此,有需要一种新的方法来改善对于无线充电系统的无线充电控制。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种执行电子装置的无线充电控制的方法及装置,以解决上述问题。
本发明实施例提供了一种执行电子装置的无线充电控制的方法,其中借助于无线充电装置的简单应答来执行该无线充电控制,其中该无线充电装置用以对该电子装置无线地充电,该方法包括:自该电子装置接收至少一封包,其中该至少一封包用以承载该电子装置的无线充电报告的信息;以及控制该无线充电装置以产生至少一简单应答来确认该至少一封包。
本发明的另实施例提供了一种执行电子装置的无线充电控制的装置,其中借助于无线充电装置的简单应答来执行该无线充电控制,其中该无线充电装置用以对该电子装置无线地充电,该装置包括该无线充电装置的至少一部分,该装置包括:传送器,位于该无线充电装置内,其中该传送器用以输出传送器电流;以及控制电路,位于该无线充电装置内并耦接至该传送器,其中该控制电路被设置为通过该无线充电装置的功率输出线圈从该电子装置接收至少一封包,其中该至少一封包用以承载该电子装置的无线充电报告的信息,其中该控制电路被进一步设置为控制该无线充电装置以通过利用该传送器产生至少一简单应答来确认该至少一封包。
本发明所揭露的方法与装置可通过简单的单向通讯控制方案而非双向通讯使无线功率传输系统的功率控制循环持续运作。与先前技术相比,本发明所提出的方法与相关装置可确保整体效能,且可避免先前技术中的问题(如制造成本增加以及在频带内的频道不足)。
附图说明
图1是根据本发明实施例的用于进行无线充电控制的装置的示意图;
图2是根据本发明实施例的无线功率传输系统的示意图;
图3是根据本发明实施例的用于进行无线充电控制的方法的流程图;
图4是根据本发明实施例的图3所示的方法所涉及的多重索引(multi-indexes)控制架构;
图5是根据本发明另一实施例的图3所示的方法所涉及的多重索引控制架构的示意图;
图6是根据本发明实施例的图3所示的方法所涉及的外来物侦测区域的示意图;
图7是根据本发明实施例的图3所示的方法所涉及的外来物侦测策略控制架构的示意图;
图8是根据本发明实施例的图3所示的方法所涉及的无线充电复原流程;
图9是根据本发明实施例的图3所示的方法所涉及的随机模式装置控制架构的示意图;
图10是根据本发明实施例的图3所示的方法所涉及的稳态控制架构;
图11是根据本发明实施例的图3所示的方法所涉及的紧急事件防护控制架构;
图12是根据本发明实施例的图3所示方法300所涉及的轮询(polling)以及简单应答控制方案示意图;
图13例示了根据本发明另一实施例的借助于无线充电装置的简单应答执行的电子装置的无线充电控制方法900的流程图;
图14例示了根据本发明实施例的图13所示方法900的简单应答控制方案示意图;
图15例示了根据本发明实施例的图13所示方法900的简单应答的示意图;
图16根据本发明另一实施例例示了图13所示方法900的简单应答的示意图;
图17根据本发明另一实施例例示了图13所示方法900的简单应答的示意图;
图18根据本发明另一实施例例示了图13所示方法900的简单应答的示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例,在说明书和权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域中技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包括”是开放式的用语,故应解释成“包括但不限定于”。另外,“耦接”在此包括任何直接及间接的电气连接手段。因此,若文中描述第一装置耦接于第二装置,则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置,或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
本发明实施例的方法和装置可正确地决定是否有侦测到外来物,并且可正确地决定侦测到的外来物是危险的外来物或是非危险的外来物,故可避免现有技术所面临的错误警示或侦测错误的问题。详细来说,在该无线充电传送器为共振式无线充电传送器的情况下,本发明实施例的方法以及装置可通过导纳侦测(admittance detection)和/或阻抗侦测适当地进行外来物侦测,并且可在需要的时候,暂时停止无线充电程序,故可防止危险的外来物在无线充电程序造成失火,以及可防止非危险的外来物中断该无线充电程序。如此一来,可同时确保该无线充电传送器的效能以及该无线充电传送器的使用者的人身安全。
请参考图1,是根据本发明实施例的用于进行无线充电控制的装置100的示意图,其中装置100可包括无线充电装置的至少一部份(例如部分或全部)。举例来说,装置100可包括部分的所述无线充电装置,尤其是装置100可以包括至少一硬件电路,诸如所述无线充电装置中的至少一个集成电路(integrated circuit,IC)和与其相关的电路。又如,装置100可以是全部的所述无线充电装置。再举例来说,装置100可包括系统,而所述系统包括所述无线充电装置(例如包括有所述无线充电装置的无线功率传输系统)。举例来说,但不用以限定,无线充电装置可以包括无线充电传送器(出于简洁,也可视为传送器),诸如传送板。举例来说,上述无线充电传送器(例如传送板)可用于无线的对无线充电接收器(出于简洁,也可视为接收器,诸如移动电子装置)进行充电。举例来说,所述移动电子装置可包括但不限于移动电话(例如多功能移动电话)、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)和个人计算机,诸如膝上型(laptop)计算机。
如图1所示,装置100可包括至少一个(例如一个或多个)侦测电路,在本实施例中可概括地视为侦测电路110,以及可另包括索引产生模块120,其包括一组索引产生电路,耦接于上述至少一个侦测电路(诸如图1所示的侦测电路110)。举例来说,该组索引产生电路中的索引产生电路的数量可等于M,其中符号M可代表大于1的整数。也就是说,该组索引产生电路可包括M个索引产生电路122-1、122-2、…、以及122-M。在本实施例中,装置100可另包括外来物侦测(foreign object detection,FOD)策略模块130,其中外来物侦测策略模块130耦接于该组索引产生电路,诸如M个索引产生电路122-1、122-2、…,以及122-M。
根据本实施例,上述至少一个侦测电路(诸如图1所示的侦测电路110)是用于进行电流侦测和电压侦测,来分别监控所述无线充电传送器中的驱动电流IDRV(未绘示于图1)和驱动电压VDRV(未绘示于图1),其中驱动电流IDRV和驱动电压VDRV是用于驱动所述无线充电传送器的功率输出线圈(未绘示于图1)。此外,该组索引产生电路(诸如M个索引产生电路122-1、122-2、…,以及122-M)是用于至少分别根据驱动电流IDRV和驱动电压VDRV来产生一组索引,诸如M个索引124-1、124-2、…、以及124-M。详细来说,该组索引可包括功率损耗索引,用于指出该无线充电传送器所执行的无线充电操作的功率损耗,以及可进一步包括导纳相关索引(admittance-related index),其对应于驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值或是驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值的倒数。举例来说,在该导纳相关索引对应于驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值的情况下,该导纳相关索引可为导纳偏差索引(admittance deviationindex),也可称为“导纳索引”。再举例来说,在导纳相关索引对应于驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值的倒数的情况下,导纳相关索引可为阻抗偏差索引,也可称为“阻抗索引”。此外,外来物侦测策略模块130是用于根据该组索引来进行无线充电外来物侦测,诸如M个索引产生电路122-1、122-2、…,以及122-M所产生的索引124-1、1242-2、…,以及1242-M。
如上所述,该组索引可包括功率损耗索引,功率损耗索引用以指出所述无线充电传送器所执行的无线充电操作的功率损耗,该组索引可另包括导纳相关索引,导纳相关索引对应于驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值或是驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值的倒数。然而,以上仅作为举例,并不用以限定本发明的范畴。在一些范例中,该组索引可另包括对应于驱动电流IDRV的电流相关索引。
在一些范例中,该组索引可包括功率损耗索引,用以指出该无线充电传送器所执行的无线充电操作的功率损耗,以及可另包括对应于驱动电流IDRV的电流相关索引,此处没有必要产生导纳相关索引,该导纳相关索引对应于驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值或是驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值的倒数。
在一些范例中,该组索引可包括导纳相关索引,对应于驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值或是驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值的倒数,以及可另包括对应于驱动电流IDRV的电流相关索引,此处没有必要产生功率损耗索引,该功率损耗索引用以指出所述无线充电传送器所执行的无线充电操作的功率损耗。
请参考图2,图2是根据本发明实施例的无线功率传输系统200的示意图。如图2所示,无线功率传输系统200可包括无线充电传送器210(在图2中用“Tx”来示意)以及无线充电接收器220(在图2中用“Rx”来示意),其中图2所示的无线充电传送器210可作为图1的实施例所述的无线充电传送器的范例,且无线充电接收器220可作为图1的实施例所述的无线充电接收器的范例。
根据本实施例,无线充电传送器210包括图1所示的侦测电路110,且本实施例中的侦测电路110可包括电压计112(在图2中标示为“VM”)以及电流计。举例来说,本实施例的电流计可包括电压计114(在图2中标示为“VM”)以及感应电阻RS。除了侦测电路110,无线充电传送器210可包括驱动电路212,匹配电路214和功率输出线圈218,其中图2所示的功率输出线圈218可被视为图1的实施例所述的功率输出线圈的范例。此外,无线充电接收器220可包括功率输入线圈228,以及可另包括无线充电接收器电路,用以进行无线充电控制,其中无线充电接收器电路可包括一些组件,诸如一些硬件电路。举例来说,在移动电子装置(例如图1的实施例所述的移动电子装置)不具有被无线充电(譬如此移动电子装置不具有任何用于自无线充电传送器210无线地接收功率的功率输入线圈)的能力的情况下,无线充电接收器220可作为充电模块,并且可通过使用从无线充电传送器210获得的功率来对该移动电子装置进行充电。详细来说,必要时,充电模块可被电连接至该移动电子装置,以藉由使用无线的接收自无线充电传送器210的功率的至少一部分(例如一部分或全部的),来对该移动电子装置进行充电,其中当不需要以这种方式再对该移动电子装置充电时,该充电模块可从该移动电子装置分离出来。以上仅用作举例,并不用以限定本发明的范畴。于一些范例中,在移动电子装置(诸如图1的实施例的移动电子装置)具有被无线充电的能力的情况下,无线充电接收器220可包括全部的该移动电子装置。于是,除了上述无线充电接收器电路,无线充电接收器220可另包括至少一个(例如一或多个)处理器、与其相关的控制电路以及至少一个储存模块(例如硬盘(hard disk drive,HDD)),及/或非挥发性内存(non-volatile(NV)memory,诸如闪存)。
在本实施例中,驱动电路212是用于产生驱动电压VDRV和驱动电流IDRV,并且利用驱动电压VDRV和驱动电流IDRV来通过匹配电路214来驱动功率输出线圈218,以无线地输出功率至无线充电传送器210之外的至少一个(例如一个或多个)无线充电接收器,诸如图2所示的无线充电接收器220。如图2所示,电压计112的两个输入端点分别耦接至驱动电路212的二个输出端N11和N12,并且用以侦测二个输出端N1和N12之间的驱动电压VDRV。此外,电压计114的两输入端耦接于感应电阻RS的两端,并且用于侦测感应电阻RS两端之间的电压差。藉此,侦测电路110可根据感应电阻RS的阻值和感应电阻RS的两端的电压差来进行计算操作,尤其是,可将感应电阻RS的两端的电压差除上感应电阻RS的阻值,并以其结果来作为对驱动电流IDRV的侦测。实作上,匹配电路214可包括一些阻抗组件,诸如一些电容,以加强功率输出线圈218的功率输出效能。其中感应电阻RS的一端与驱动电路212的一个输出端N11耦接,另一端与匹配电路214的一个输入端N21耦接,匹配电路214的另一个输入端N22与驱动电路212的另一个输出端N12耦接,匹配电路214的两输出端N31以及N32分别耦接于功率输出线圈218的两输入端。
为了有更好的理解,关于上述无线充电接收器电路的一些详细的实作方式将介绍如下。无线充电接收器电路可包括匹配电路以及整流器,该匹配电路以及整流器位于所述无线充电接收器电路的功率传输路径上。举例来说,该匹配电路可包括一些阻抗组件,诸如一些电容,用以强化功率输入线圈228的功率输入效能,且该整流器可将通过该匹配电路而从功率输入线圈228得来的交流(alternating current,AC)功率转换为直流(directcurrent,DC)功率,尤其是转换为DC输出电压,其中从该整流器输出的DC输出电压可由该移动电子装置所使用。以上仅用作举例,并不用以限定本发明的范畴。再举例来说,所述无线充电接收器电路可另包括低压降(low dropout,LDO)稳压器,该低压降稳压器也设置于所述无线充电接收器电路的功率传输路径上,且该低压降稳压器用以对输出自该整流器的直流输出电压进行稳压,以产生稳压后的输出功率,以供该移动电子装置来使用。在一些范例中,无线充电接收器电路可包括侦测模块,其架构可相似于图2所示的侦测电路110,并且可作为侦测或估测无线充电接收器220的接收功率(例如无线充电接收器220从无线充电传送器210所无线地接收来的功率)。详细来说,无线充电接收器220可通过功率输入线圈228来向无线充电传送器210传送至少一个(例如一个或多个)封包,其中上述至少一个封包可携带指示无线充电接收器220的接收功率的接收功率信息。如此一来,无线充电传送器210可通过功率输出线圈218接收来自无线充电接收器220的上述至少一个封包,以及可根据上述至少一个封包携带的接收功率信息来决定无线充电接收器220的接收功率。
根据图2所示的架构,本实施例的装置100可包括至少一部份的(例如部份的或全部的)无线功率传输系统200。举例来说,装置100可包括一部分的无线功率传输系统200,尤其是可包括一部分的无线充电传送器210,亦即装置100可包括图2所示的无线充电传送器210中的一些组件。再举例来说,装置100可包括一部分的无线功率传输系统200,尤其是,装置100可以是整个无线充电传送器210,亦即装置100可以包括无线充电传送器210中的所有组件。再举例来说,装置100可以是整个无线功率传输系统200。
此外,根据图2所示的架构,电功率可由左至右而一级级地传送,例如输入至驱动电路212的直流功率(例如用于该移动电子装置的直流功率)逐级地被传送到最右侧的无线充电接收器电路,其中该架构的某些级会有功率损耗。当有外来物(诸如金属物体或是磁性物体)忽然落于本实施例的无线充电传送器210的附近并且开始自无线充电传送器210吸收能量时,无线充电接收器220(尤其是其内的控制器)可侦测或估测无线充电接收器220的接收功率(例如无线充电接收器220从无线充电传送器210无线接收来的功率)以及通过相关组件来对该无线充电传送器210发送对应该接收功率的接收功率报告,该相关组件例如是无线充电接收器220中的通讯模块、无线充电接收器220的匹配电路、无线充电接收器220的功率输入线圈228、无线充电发射器210的功率输出线圈218,该接收功率报告例如是接收功率报告封包,诸如上述至少一个封包中的任何封包,其中该接收功率报告封包可具有该接收功率的估测值。如此一来,装置100可根据驱动电流IDRV、驱动电压VDRV以及无线充电接收器220的接收功率来进行功率损耗侦测,以产生上述功率损耗索引。此外,无线充电传送器210(尤其是图1所示的装置100中的外来物侦测策略模块130)可根据该组索引(诸如M个索引产生电路122-1、122-2、…,以及122-M)来进行上述无线充电外来物侦测。在外来物侦测策略模块130的控制之下,无线充电传送器210可视需求来暂时地停止对无线充电接收器220输出功率,进而防止现有技术中的错误警示或侦测失败的问题。
详细来说,在无线充电传送器210为共振式无线充电传送器的情况下,装置100(以及其相关操作方法)可适当地通过导纳侦测及/或阻抗侦测来进行外来物侦测,并且可暂时地视需求停止无线充电程序,以防止危险的外来物于无线充电程序中造成失火,以及防止非危险的外来物中断无线充电程序。如此一来,不但可以确保无线功率传输系统200(尤其是其中的无线充电传送器210)的效能,也可以确保无线功率传输系统200的用户(尤其是其中的无线充电传送器210的使用者)的人身安全。
图3是根据本发明实施例的用于进行无线充电控制的方法300的流程图。图3所示的方法300可被应用于图1所示的装置100(尤其是图2的实施例所示的无线功率传输系统200),并且可应用于其内的外来物侦测策略模块130,方法300详述如下。
在步骤310中,上述至少一个侦测电路(诸如图1或图2中的侦测电路110)会进行上述电流侦测以及上述电压侦测,以分别监控无线充电传送器210中的驱动电流IDRV和驱动电压VDRV,其中驱动电流IDRV和驱动电压VDRV用于驱动无线充电传送器210的功率输出线圈218。
在步骤320中,上述的该组索引产生电路(诸如图1所示的M个索引产生电路122-1、122-2、…,以及122-M)会至少根据驱动电流IDRV和驱动电压VDRV来分别产生该组索引(诸如M个索引124-1,124-2,…,以及124-M)。举例来说,该组索引可包括用于指出无线充电传送器210所进行的无线充电操作的功率损耗的功率损耗索引,以及可另包括对应于驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值和驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值的倒数中任何一者的导纳相关索引。以上仅用作举例,并不用以限定本发明的范畴。在一些范例中,该组索引可另包括对应于驱动电流IDRV的电流相关索引。
在一些范例中,该组索引可包括用于指出无线充电传送器210进行的无线充电操作的功率损耗的功率损耗索引,以及可另包括对应于驱动电流IDRV的电流相关索引,此处没有必要产生对应于驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值以及驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值的倒数中任何一者的导纳相关索引。
在一些范例中,该组索引可包括对应于驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值以及驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值的倒数中任何一者的导纳相关索引,以及可另包括对应于驱动电流IDRV的电流相关索引,此处没有必要产生用以指出无线充电传送器210所进行的无线充电操作的功率损耗的功率损耗索引。
在步骤330中,外来物侦测策略模块130会根据该组索引(诸如M个索引124-1,124-2,…,以及124-M)来进行上述无线充电外来物侦测。详细来说,外来物侦测策略模块130可根据一组阈值以及一组外来物侦测策略控制参数之间的预定关系,来决定出对应于该组外来物侦测策略控制参数的一组阈值,以及可将该组索引分别与该组阈值进行比较以产生一组比较结果,以及可根据该组比较结果来另行产生无线充电控制信号(例如图1所示的外来物侦测策略模块130的输出),以控制是否要暂时停止无线充电。举例来说,该组阈值和该组外来物侦测策略控制参数之间的预定关系可得自于无线充电传送器210中事先预备的数据库(或是无线充电传送器210中事先预备的查找表(look up table,LUT))。
在实作上,为了使对于外来物侦测策略模块130的至少一个(例如一个或多个)外来物侦测策略的校正能有更好的可塑性,外来物侦测策略模块130可包括上述至少一个(例如一个或多个)数据库,且上述至少一个数据库可用以储存上述至少一个外来物侦测策略的策略信息。详细来说,根据上述至少一个外来物侦测策略的策略信息,诸如储存于上述至少一个数据库的策略信息,外来物侦测策略模块130可动态地调整至少一个(例如一个或多个)可调阈值,该至少一个可调阈值可用于根据该组索引而进行的上述无线充电外来物侦测。以上仅用作举例,并不用以限定本发明的范畴。在一些范例中,上述至少一个数据库可设置于外来物侦测策略模块130之外,以及外来物侦测策略模块130可从上述至少一个数据库取得上述至少一个外来物侦测策略的策略信息,其中上述至少一个数据库可设置于无线充电传送器210中。
在一些范例中,外来物侦测策略模块130可包括至少一个(例如一个或多个)查找表,例如前述的查找表,而且上述至少一个查找表可用来储存上述至少一个外来物侦测策略的策略信息。详细来说,根据上述至少一个外来物侦测策略的策略信息(诸如储存于上述至少一个查找表的策略信息),外来物侦测策略模块130可动态地调整上述至少一个(例如一个或多个)可调阈值,该至少一个可调阈值用于根据该组索引而进行的上述无线充电外来物侦测。以上仅用作举例,并不用以限定本发明的范畴。在一些范例中,上述至少一个查找表可设置于外来物侦测策略模块130之外,且外来物侦测策略模块130可从上述至少一个查找表取得上述至少一个外来物侦测策略的策略信息,其中上述至少一个查找表可设置于无线充电传送器210之中。
在一些范例中,外来物侦测策略模块130可包括上述至少一个(例如一个或多个)数据库以及上述至少一个(例如一个或多个)查找表,且上述至少一个数据库以及上述至少一个查找表可用以储存上述至少一个外来物侦测策略的策略信息。详细来说,根据上述至少一个外来物侦测策略的策略信息,诸如储存于上述至少一个数据库中的策略信息以及储存于上述至少一个查找表中的策略信息,外来物侦测策略模块130可动态地调整上述至少一个(例如一个或多个)可调阈值,该至少一个可调阈值可用于根据该组索引而进行的上述无线充电外来物侦测。以上仅用作举例,并不用以限定本发明的范畴。在一些范例中,上述至少一个数据库和/或上述至少一个查找表(例如上述至少一个数据库和/或上述至少一个查找表)可设置于外来物侦测策略模块130之外,且外来物侦测策略模块130可从上述至少一个数据库以及上述至少一个查找表取得上述至少一个外来物侦测策略的策略信息,其中上述至少一个数据库和上述至少一个查找表可设置于无线充电传送器210之中。
在一些范例中,为了使对于外来物侦测策略模块130的至少一个(例如一个或多个)外来物侦测策略的校正能有更好的可塑性,外来物侦测策略模块130可实作在运行一组程序代码的处理电路中,诸如控制器或处理器,其中该组程序代码事先预备好并且事先可储存于无线充电传送器210中的存储模块(例如非挥发性内存(non-volatile(NV)memory,诸如闪存),或是硬盘(hard disk drive,HDD)。
请注意虽然图3分别列举了步骤310~330的相关操作,但仅用作举例,并不用以限定本发明的范畴。根据本实施例的一些变化例,至少一部份(例如部份或全部的)步骤310的操作、至少一部份(例如部份或全部的)步骤320的操作,及/或至少一部份(例如部份或全部的)的步骤330的操作可同时进行。举例来说,至少一部份(例如部份或全部的)的步骤310的操作以及至少一部份的(例如部份或全部的)步骤320的操作可同时进行。再举例来说,至少一部份的(例如部份或全部的)步骤320的操作以及至少一部份的(例如部份或全部的)步骤330的操作可同时进行。
为了有更好的理解,关于步骤320中的该组索引的一些细部实作方式如下。关于上述功率损耗索引,装置100可根据驱动电流IDRV和驱动电压VDRV来决定从无线充电传送器210输出的充电功率(例如无线充电传送器210以无线的方式输出到上述至少一个无线充电接收器(诸如无线充电接收器220)的功率),其中由无线充电传送器210输出的充电功率即可视为传送功率(简单来说,可视为一些实施例中所述的Tx功率)。举例来说,装置100可藉由计算驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的乘积来决定传送功率。除了传送功率,装置100可根据来自上述至少一个无线充电接收器的至少一个接收功率报告(例如上述来自无线充电接收器220的接收功率报告)来决定上述至少一个无线充电接收器的接收功率,其中上述至少一个无线充电接收器的接收功率可视为接收器功率(在一些实施例中以Rx功率来示意)。此外,装置100(尤其是M个索引产生电路122-1、122-2、…,以及122-M中的一个索引产生电路,例如索引产生电路122-1)可另根据无线充电传送器210所输出的充电功率(例如无线充电传送器210以无线的方式输出给上述至少一个无线充电接收器(诸如无线充电接收器220)的功率)和根据上述至少一个无线充电接收器的接收功率来产生功率损耗索引。在一些实施例中,简单来看,功率损耗索引即可视为功率损耗。
关于前述的导纳相关索引,在该导纳相关索引对应于驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值的情况下,装置100可根据来自上述至少一个无线充电接收器的上述至少一个接收功率报告来决定上述至少一个无线充电接收器的接收功率,以及可根据标准(normalized)传送器导纳参数以及上述至少一个无线充电接收器的接收功率之间的预定关系,来决定出对应于上述至少一个无线充电接收器的接收功率的标准传送器导纳参数(简单来看,可视为标准Tx导纳)。举例来说,该标准传送器导纳参数与上述至少一个无线充电接收器的接收功率之间的预定关系可从数据库得出,诸如无线充电传送器210中的数据库或是无线充电传送器210中的另一查找表。此外,该组索引产生电路中的一个特定索引产生电路(例如M个索引产生电路122-1、122-2、…,以及122-M中的一个索引产生电路,诸如索引产生电路122-3)可计算驱动电流IDRV与驱动电压VDRV之间的比值与上述的标准传送器导纳参数之间的差值,以产生该导纳相关索引,其中驱动电流IDRV与驱动电压VDRV的比值可视为传送器导纳(在一些实施中简略为“Tx导纳”)。请注意,为了有更好的理解,在一些实施例中,对应于该导纳相关索引的驱动电流IDRV与驱动电压VDRV之间的比值可视为电流的变化情形(currentdeviation)。
此外,关于上述导纳相关索引,在该导纳相关索引对应于驱动电流IDRV与驱动电压VDRV之间的比值的倒数的情况下,装置100可根据得自上述至少一个无线充电接收器的上述至少一个接收功率报告,来决定上述至少一个无线充电接收器的接收功率,以及可根据标准传送器阻抗参数以及上述至少一个无线充电接收器的接收功率之间的预定关系,来决定出对应于上述至少一个无线充电接收器的接收功率的标准传送器阻抗参数(以标准Tx阻抗来示意)。举例来说,该标准传送器阻抗参数与上述至少一个无线充电接收器的接收功率之间的预定关系可得自数据库,诸如上述无线充电传送器210中的数据库或是无线充电传送器210中的另一查找表。此外,该组索引产生电路中的一个特定索引产生电路(例如M个索引产生电路122-1、122-2、…,以及122-M中的某一个索引产生电路,譬如索引产生电路122-3)可计算驱动电流IDRV与驱动电压VDRV之间的比值的倒数与上述标准传送器阻抗参数之间的差值,来产生该导纳相关索引,其中驱动电流IDRV与驱动电压VDRV之间的比值的倒数(即驱动电压VDRV与驱动电流IDRV之间的比值)可视为传送器阻抗(在一些实施例中用Tx阻抗来示意)。请注意,为了有更好的理解,在一些实施例中,对应于驱动电流IDRV与驱动电压VDRV之间的比值的倒数的该导纳相关索引可视为阻抗变化。
关于上述的电流相关索引,请注意该电流相关索引不同于该导纳相关索引。装置100可根据得自上述至少一个无线充电接收器的上述至少一个接收功率报告来决定上述至少一个无线充电接收器的接收功率,以及可根据标准传送电流参数与上述至少一个无线充电接收器的接收功率之间的预定关系,来决定对应于上述至少一个无线充电接收器的接收功率的标准传送电流参数(也可视为标准Tx电流)。举例来说,该标准传送电流参数与上述至少一个无线充电接收器的接收功率之间的预定关系可得自数据库,诸如无线充电传送器210中的数据库,或是无线充电传送器210中的另一查找表。此外,该组索引产生电路中的一个特定索引产生电路(例如M个索引产生电路122-1、122-2、…,以及122-M中的索引产生电路,譬如索引产生电路122-2)可计算驱动电流IDRV和上述标准传送电流参数之间的差值,以产生该电流相关索引,其中驱动电流IDRV可视为传送电流(在一些实施例中也以Tx电流来示意)。请注意,为了有更好的理解,在一些实施例中,电流相关索引可视为电流的变化情形。
根据一些实施例,装置100可根据该组比较结果中的至少一部份的比较结果来产生警示控制信号,其中该警示控制信号用以控制无线充电传送器210的警示用户接口,以指出外来物为危险的外来物或是非危险的外来物。举例来说,上述的警示用户接口可包括(但不限定于)至少一个(例如一个或多个)发光二极管(light emitting diode,LED),其中该至少一个LED可用作为警示LED。
根据一些实施例,上述的该组外来物侦测策略控制参数可包括接收功率参数,其中接收功率参数对应于上述至少一个无线充电接收器的接收功率。详细来说,该组外来物侦测策略控制参数可另包括无线充电接收器计数参数,其中所述无线充电接收器计数参数代表上述至少一个无线充电接收器中的无线充电接收器的数量。举例来说,该组外来物侦测策略控制参数可另包括至少一个装置类型参数,其中上述至少一个装置类型参数对应于无线充电传送器210的传送器类型(在一些实施例中以Tx类型来示意),或是上述至少一个无线充电接收器的至少一个接收器类型(在一些实施例中用Rx类型来示意),例如无线充电接收器220的接收器类型。
根据一些实施例,上述至少一个无线充电接收器中的一个特定无线充电接收器可决定至少一个随机值,以控制关于该特定无线充电接收器的至少一个无线充电报告的封包传送的时间点。此外,根据上述至少一个随机值,该特定无线充电接收器可发送至少一个随机相位延迟封包,其中该至少一个随机相位延迟封包中每一随机相位延迟封包可具有关联于沿着时间轴的一连串的时隙(slot)中的时隙的随机相位延迟,且上述至少一个随机相位延迟封包可载有上述至少一个无线充电报告的信息。此外,装置100可对预定周期内的多个封包的封包信息(例如前述的多个接收功率报告封包)进行累加以产生累加值,其中该多个封包包括被该特定无线充电接收器所发送的上述至少一个随机相位延迟封包,且该预定周期的长度大于或等于该时隙的时间长度的两倍。此外,装置100可根据该累加值来决定出上述的无线充电接收器计数参数。详细来说,装置100可对该累加值进行滤波操作来产生所述无线充电接收器计数参数。
根据一些实施例,装置100可存取事先预备好的外来物侦测控制数据库。此外,该外来物侦测控制数据库可在坐标平面(Rx_功率,Tx_导纳)上指出至少一个预定区域,诸如外来物侦测区域,其中坐标Rx_功率可表示上述至少一个无线充电接收器的接收功率以及坐标Tx_导纳可表示驱动电流IDRV与驱动电压VDRV之间的比值,且上述至少一个预定区域可对应于危险的外来物或是非危险的外来物。此外,根据外来物侦测控制数据库,装置100可根据上述至少一个无线充电接收器的接收功率以及驱动电流IDRV与驱动电压VDRV之间的比值来决定是否要暂时停止无线充电。
实作上,外来物侦测控制数据库和前述的数据库可被整合至同一个数据库,然而以上仅用作举例,并不用以限定本发明的范畴。在一些范例中,该外来物侦测控制数据库和上述数据库可分别为不同的数据库。
此外,上述至少一个预定区域可关联于被外来物侦测策略模块130所使用的一个或多个可调阈值,然而以上仅用作举例,并不用以限定本发明的范畴。在一些范例中,没有必要将上述至少一个预定区域关联于被外来物侦测策略模块130所使用的一个或多个可调阈值。
根据一些实施例,步骤320中的该组索引可在关联于无线充电传送器210所进行的无线充电操作的稳态之下所产生。此外,装置100可在无线充电传送器210中进行至少一个稳态侦测,以确保该组索引会于该稳态之下所产生。
根据一些实施例,装置100可至少根据驱动电流IDRV和驱动电压VDRV来产生另一组索引,其中该另一组索引可包括电流索引来指出驱动电流IDRV,以及可另包括导纳索引来指出驱动电流IDRV与驱动电压VDRV之间的比值。为了有更好的理解,上述电流索引也可表示为Tx电流,以及该导纳索引也可表示为Tx导纳。此外,装置100可根据该组索引以及该另一组索引来进行所述无线充电外来物侦测。举例来说,当该另一组索引指出有侦测到危险的外来物,装置100(尤其是其内的外来物侦测策略模块130)可立即停止无线充电,并且可暂时地避免去使用该组索引。因此,通过利用该另一组索引,装置100可进行紧急状态的外来物侦测,其中在无线功率传输系统200(或无线充电传送器210)处于紧急状态下,该组索引可暂时忽略。
图4是根据本发明实施例的图3所示的方法300所涉及的多重索引(multi-indexes)控制架构。从图4的(a)所示的曲线中可看出,功率损耗索引(在本实施例中可视为功率损耗)会随时间而变化。此外,从图4的(b)所示的曲线中可看出电流相关索引(为了有更好的理解,在本实施例中可视为电流变化)会随时间而变化。此外,从图4的(c)所示的曲线中可看出该导纳相关索引(为了有更好的理解,在本实施例中可是为导纳变化)会随时间而变化,其中本实施例的该导纳相关索引对应于驱动电流IDRV与驱动电压VDRV之间的比值。
举例来说,在图4的(a)~(c)中的横轴所代表的时间可以秒为单位,且在图4的(a)~(c)中纵轴所代表的索引的比例可以作增加或缩减(例如利用对应的索引产生电路中的一相关的放大器来在索引产生模块120中产生该索引),以防止该索引无法使用和/或防止该索引被截断(truncate)。以上仅用作举例,并不用以限定本发明的范畴。在一些范例中,图4的(a)~(c)中横轴所代表的时间的单位可以改变。此外,在一些范例中,没有必要对该组索引中至少一个(例如一个或多个)索引进行比例缩放(例如按比例增加或缩减)。
根据本实施例,一个或多个无线充电接收器220和一尺寸为8厘米的数字多功能光盘(例如上述尺寸为8cm的DVD),可在不同的时间点被选择性地放置于无线充电传送器210之上。一开始为没有进行无线充电的状态(如图4的(a)中所标示“无负载”),且无线充电接收器220以及DVD并未放置于无线充电传送器210之上;之后,无线充电接收器220纵向地(portrait orientation)被放置于无线充电传送器210之上,Rx与Tx之间会产生最大的耦合,并且产生有800毫安(milliamperes,mA)的充电电流(在图4的(a)中标示为“800mA纵向”),造成图4的(a)所示的曲线上升并切换到更高的准位。随后,无线充电接收器220横向(landscape orientation)放置于无线充电传送器210之上,Rx与Tx之间的最小耦合会产生,并且仍然产生有800毫安的充电电流(在图4的(a)中标示为“800mA横向”),造成图4的(a)所示的波形再度上升并且提升到更高的准位。此外,该波形可基于另一原因上升,例如装置100的无线充电策略。此外,无线充电接收器220纵向(portrait orientation)放置于无线充电传送器210之上,且充电电流仍然为800mA(在图4的(a)中标示为“800mA纵向”),造成图4的(a)所示的波形回到较低的准位(譬如近似于30~60秒所示之间的准位)。此后,该DVD可邻近于无线充电接收器220放置,使得无线充电接收器220和该DVD皆坐落于无线充电传送器210之上(在图4的(a)中标示为“800mA纵向”以及8cm DVD”,造成图4的(a)所示的波形再度上升并且提升到另一较高的准位。最后,DVD被移走,并造成图4的(a)所示的波形下降到近似于较低的准位(譬如近似于30~60秒所示之间的准位)
虽然状况A(是指对横向放置的无线充电接收器无线地充电的状况)的功率损耗与状况B(是指对纵向放置的无线充电接收器无线充电,并且附近有摆放DVD的状况)的功率损耗仅有微小的差值(如图4的(a)所示,对应于状况A的波形准位与对应于状况B的波形的准位在纵轴方向上互相接近),但是图4的(b)所示的波形表示电流变化,可用来区别状况A与状况B,以及图4的(c)的波形表示导纳变化,可用来区别状况A与状况B。举例来说,如图4的(b)所示,对应于状况B的波形中的部份波形(绝大部分)在纵轴上的准位以及对应于状况A的波形的部份波形(绝大部分)在纵轴上的准位有明显的差异,因此装置100(尤其是其外来物侦测策略模块130)可根据上述电流相关索引来有效地区别状况A与状况B,而不受图4的(b)所示的波幅摆动所影响。再举例来说,如图4的(c)所示,对应于状况B的波形中的部份波形(绝大部分)的准位以及对应于状况A的波形中的部份(绝大部分)的准位在纵轴上有明显的差异,因此装置100(尤其是其外来物侦测策略模块130)可根据上述导纳相关索引来有效地区别状况A与状况B,而不受图4的(c)所示的波幅摆动所影响。
因此,基于图4所示的多重索引控制架构,方法300和与其相关的装置100能够正确地决定是否有侦测到外来物,而不受到因为不同接收位置(Rx position)所造成的耦合变化所影响,故可避免现有技术所面临的错误警示或侦测错误的问题。详细来说,在所述无线充电传送器为共振式无线充电传送器的情况下,方法300以与其相关的装置100能够借助于导纳侦测和/或阻抗侦测来正确地进行外来物侦测(尤其是步骤330中的无线充电外来物侦测)。
图5是根据本发明的另一实施例的图3所示的方法300所涉及的多重索引控制架构的示意图。图5的(a)中的波形可表示无线充电接收器计数参数(为求简单明了,在本实施例中表示为装置数量或者Rx数量)会随时间而变化。请注意,无线充电接收器计数参数代表上述至少一个无线充电接收器中的无线充电接收器数量。此外,图5的(b)所示的波形可表示传送功率(为求简单明了,在本实施例中表示为Tx功率)会随时间而变化。此外,图5的(c)中所示的波形可表示传送器导纳(为求简单明了,在本实施例中表示为Tx导纳)会随时间而变化,其中本实施例的该导纳相关索引对应于驱动电流IDRV与驱动电压VDRV之间的比值。此外,图5的(d)所示的波形可表示传送电流(为求简单明了,在本实施例中表示为Tx电流)会随时间而变化。
举例来说,图5的(a)~(d)中的横轴所表示的时间可以秒作为单位,以及图5的(a)~(d)中的纵轴所表示的数据值可以作比例缩放(例如通过对应的计算电路中相关计算单元,以准备用于产生索引产生模块120中对应的索引的数据),以防止数据无法使用及/或防止数据被截断(truncate)。以上仅用作举例,并不用以限定本发明的范畴。在一些范例中,图5的(a)~(d)中的横轴所表示的时间的单位可以变化。在一些范例中,藉由比例缩放来处理至少一部份的(例如部份或全部的)数据(例如用来产生对应索引的数据)不是必要的。
根据本实施例,无线充电接收器220中的一个或多个无线充电接收器、另一无线充电接收器(诸如无线充电接收器220的复制品)、如上所述的DVD,以及不兼容于无线充电传送器210的电子装置(在图5中标示为“iPhone”来举例)可选择性地于不同时间点被放置于无线充电传送器210之上。一开始(时间为0秒时),尚未进行无线充电,且无线充电接收器220、该另一无线充电接收器、该DVD以及该不兼容电子装置皆未放置于无线充电传送器210之上。接着,无线充电接收器220被放置在无线充电传送器210(为了有更好的理解,此状态在图5的(a)中标示“一只手机”)之上,造成图5的(a)~(d)中的任一(例如某一)的波形上升并且提升到更高准位。之后,无线充电接收器220以及该另一无线充电接收器(例如无线充电接收器220的复制品)皆被放在无线充电传送器210(为求明了,此状态在图5的(a)中标示为“两只手机”)之上,造成图5的(a)~(d)中任一(例如某一)的波形再度上升并且提升至一更高准位。在这之后,该另一无线充电接收器被移除,而只剩下无线充电接收器220在无线充电传送器210之上(为求明了,此状态在图5的(a)中标示为“一只手机”),造成图5的(a)~(d)中任一所示的波形再度降到较低准位(相似于20秒到30秒之间的准位)。接着,无线充电接收器220以及上述不兼容的电子装置皆被放置于无线充电传送器210之上(为了有更好的理解,此状态在图5的(a)中标示为“一只手机+iPhone”),而导致图5的(b)~(d)中任一所示的波形变化。之后,上述不兼容的电子装置被移除,只剩下无线充电接收器220在无线充电传送器210之上(为了有更好的理解,此状态在图5的(a)中标示为“一只手机”),而导致图5的(b)~(d)中任一所示的波形变化。此外,该DVD可被邻近放置,使无线充电接收器220以及该DVD皆位于无线充电传送器210之上(为了有更好的理解,此状态在图5的(a)中标示为“一只手机+DVD”),而导致图5的(b)~(d)中任一所示的波形变化。最后,DVD被移除了,而导致图5的(b)~(d)中任一所示的波形变化。
请注意,在本实施例中,危险的外来物(诸如该DVD)可能会比非危险的外来物(诸如上述不兼容的电子装置)造成更多的功率损耗。此外,上述危险的外来物(诸如该DVD)可能造成传送器导纳(admittance)(或称Tx导纳)变得更大,且该非危险的外来物(诸如前述的不兼容电子装置)可能造成传送器导纳(或称Tx导纳)变得更大(例如比上述危险的外来物造成的传送器导纳更大),其中装置100(尤其是外来物侦测策略模块130)可根据该传送器导纳来分辨无线充电是属于“一只手机”、“一只手机+iPhone”,以及“一只手机+DVD”中哪一种状况,而不会受图5的(c)的波形摆动所影响。因此,根据图5的波形所示的侦测数据,当需要时,装置100(尤其是其外来物侦测策略模块130)可控制无线充电传送器210选择性地停止无线充电。在不会被加热的外来物(诸如本范例中的上述不兼容的电子装置)被邻近放置的情况下,倘若功率损耗在预定范围之内以及该传送器导纳(或Tx导纳)落入对应于事先定义的预定区域的区间的范围内,诸如上述至少一个预定区域中的一个特定预定区域,无线充电接收器220仍可被无线地充电。
因此,基于图5所示的多重索引控制架构,方法300以及装置100可正确地判断是否有侦测到外来物,并且可正确地决定侦测到的外来物为危险的外来物或是非危险的外来物,故可避免现有技术所面临的错误警示或侦测错误的问题。详细来说,在所述无线充电传送器为共振式无线充电传送器的情况下,本发明的方法以及相关装置可通过导纳侦测及/或阻抗侦测适当地进行外来物侦测(尤其是步骤330所示的无线充电外来物侦测),并且当需要时,可暂时停止无线充电程序,故可防止危险的外来物在无线充电程序造成失火,以及可防止非危险的外来物中断所述无线充电程序。如此一来,可同时确保所述无线充电传送器的效能以及所述无线充电传送器的使用者的人身安全。
图6是根据本发明实施例的图3的方法300所涉及的外来物侦测区域的示意图,其中图6所示的外来物侦测区域可视为前述的特定预定区域的范例。举例来说,图3以及图4的一些实施例中提及的坐标平面(Rx_功率,Tx_导纳)可参照图6所示的坐标平面(Rx功率,Tx导纳)。此外,图6的横轴所示的Rx功率可表示上述至少一个无线充电接收器的接收功率,以及图6的纵轴所示的Tx导纳可表示上述的传送器导纳,亦即驱动电流IDRV与驱动电压VDRV之间的比值。
实作上,坐标平面(Rx_功率,Tx_导纳)上特定波形,诸如标示为“Rx在正常模式下的Tx估测导纳”的波形,可根据一些实验来事先预备,以作为产生该外来物侦测区域的参考,其中标示为“Rx在正常模式下的Tx估测导纳”即表示对应正常模式下估测到的无线充电接收器220的接收功率的传送器导纳。
请注意,上述外来物侦测控制数据库所指出的外来物侦测区域是事先预备好的,并且该外来物侦测区域可用于指出外来物是危险的外来物或是非危险的外来物。当根据来自上述至少一个无线充电接收器(例如无线充电接收器220)的上述至少一个接收功率报告,刚决定上述至少一个无线充电接收器的接收功率(即Rx功率)时,装置100可基于上述事先预备好的外来物侦测控制数据库,来计算该外来物侦测区域的边界与一特定直线的交叉点,以决定出两个可调阈值TH1以及TH2,其中该特定直线是对应于以在线方式(onlinemanner)而刚决定好的接收功率。在上述以在线方式决定出可调阈值TH1以及TH2之后(如TH1<TH2的情况下),装置100(尤其是其内的外来物侦测策略模块130)可根据Tx导纳的最新侦测值是否落入[TH1,TH2]的区间,来决定外来物是危险的外来物或是非危险的外来物。举例来说,当侦测到Tx导纳的最新侦测值有落入[TH1,TH2]的区间时,装置100(尤其是其内的外来物侦测策略模块130)可判断此外来物为非危险的外来物;反之,装置100(尤其是其内的外来物侦测策略模块130)则会决定此外来物为危险的外来物。如此一来,装置100(尤其是其内的外来物侦测策略模块130)可根据此外来物是否为危险的外来物来决定是否要暂时停止无线充电。举例来说,当侦测到此外来物为危险的外来物时,装置100(尤其是其内的外来物侦测策略模块130)会控制无线充电传送器210暂时地停止无线充电。再举例来说,当侦测到此外来物为非危险的外来物,装置100(尤其是其内的外来物侦测策略模块130)可控制上述提及的警示用户接口,以指出此外来物为非危险的外来物。
根据一些实施例,装置100可分别使用多组相关于阈值的可变类型(varianttype)的表(尤其是多组查找表,诸如前述的查找表)。举例来说,上述表可分别对应于不同的功率损耗、Tx电流、Tx导纳、Tx类型以及Rx类型等等。
图7是根据本发明实施例的图3的方法300所涉及的外来物侦测策略控制架构的示意图。如图7所示,索引产生电路122-1可包括放大器(在图7中标示为“G”),用以产生上述功率损耗索引(在图7中标示为“功率损耗”),其中可应用一增益至该功率损耗索引以藉由比例缩放(例如按比例放大或缩小)来处理该功率损耗索引,以当该功率损耗索引被外来物侦测策略模块130(在图7中标示为“FOD策略”)所用时,达到更佳的动态范围。此外,索引产生电路122-3可包括放大器(在图7中标示为“G”),以产生上述导纳相关索引(在图7中标示为“导纳变化”),尤其是对应于驱动电流IDRV与驱动电压VDRV之间的比值的上述导纳相关索引,其中另一增益可应用至该导纳相关索引,以通过比例缩放(例如按比例放大或缩小)的方式来处理该导纳相关索引,以在该导纳相关索引被外来物侦测策略模块130利用时达到更佳的动态范围。此外,索引产生电路122-2可包括放大器(在图7中标示为“G”),用以产生上述电流相关索引(在图7中标示为“电流变化),其中另一增益可被应用至该电流相关索引,以通过比例缩放(例如按比例放大或缩小)的方式来处理该电流相关索引,以在该电流相关索引被外来物侦测策略模块130利用时达到较佳动态范围。
如图7所示,上述的该组外来物侦测策略控制参数可包括上述无线充电接收器计数参数(在本实施例中用装置数量或Rx数量来示意),以及可另包括上述至少一个装置类型参数,诸如指出上述传送器类型的传送器类型参数(在本实施例中用Tx类型来示意),以及指出上述接收器类型(在本实施例中用Rx类型来示意)的接收器类型参数。举例来说,上述传送器类型可为传送器的多个不同种类(class)中的特定种类,以及上述接收器类型可为多个不同接收器的特定种类,其中上述接收器的不同种类中的一部分种类可对应于不同的接收阻抗(即Rx阻抗)。再举例来说,上述传送器类型可为传送器的多个不同类别(category)中的特定类别,以及上述接收器类型可为接收器的多个类别的特定类别,其中上述接收器的多个不同类别中的一部分类别可对应于不同的接收阻抗(即Rx阻抗)。此外,前述的该组外来物侦测策略控制参数可另包括接收器功率(即为本实施例的Rx功率)。此外,外来物侦测策略模块130的上述至少一个(例如一个或多个)外来物侦测策略可包括:根据上述的该组外来物侦测策略控制参数,利用对应于该组索引的多组查找表,在线地选择适于该组索引的查找表。如此一来,外来物侦测策略模块130可根据该组阈值以及该组外来物侦测策略控制参数之间的预定关系,来决定上述该组外来物侦测策略控制参数的该组阈值,以及可将该组索引与该组阈值进行比较以分别地产生该组比较结果,以及可根据该组比较结果来另行产生上述无线充电控制信号(图1所示的外来物侦测策略模块130的输出),以控制是否要暂时停止无线充电。以上仅用作举例,并不用以限定本发明的范畴。
请注意,外来物侦测策略模块130可包括预定的逻辑组合,以及可根据该组比较结果来利用该预定逻辑组合来进行逻辑操作(例如一或多个OR(或)操作及/或一或多个AND(与)操作),以产生图1所示的外来物侦测策略模块130的输出,其中该预定逻辑组合可包括至少一个(例如一个或多个)OR逻辑操作单元及/或至少一个(例如一个或多个)AND逻辑操作单元,诸如图7所示的OR逻辑操作单元以及AND逻辑操作单元。举例来说,该预定逻辑组合可由硬件电路来实施,且该预定逻辑组合可包括多个逻辑电路的预定组合。详细来说,图7所示的OR逻辑操作单元以及AND逻辑操作单元可分别用OR逻辑门以及一AND逻辑门来实作。以上仅用作举例,并不用以限定本发明的范畴。再举例来说,该预定逻辑组合可通过上述于该处理电路上运行的该组程序代码中的一部分的程序代码来实施。
借助于该预定逻辑组合以及在线方式选出的指出该组阈值的查找表,外来物侦测策略模块130可正确地进行步骤330所述的无线充电外来物侦测,并且可适当地产生图1所示的外来物侦测策略模块130的输出,来控制无线充电传送器210正确地动作(例如控制无线充电传送器210停止无线充电或持续无线充电)。举例来说,在侦测到有外来物(尤其是危险的外来物)的情况下,外来物侦测策略模块130可控制无线充电传送器210停止无线充电(在图7中标示为“Tx停止充电”)。以上仅用作举例,并不用以限定本发明的范畴。请注意,外来物侦测策略模块130可包括另一预定逻辑组合,以及可至少根据一部份的(例如部份或全部的)该组比较结果来利用该另一预定逻辑组合来进行逻辑操作(例如一个或多个OR操作及/或一个或多个AND操作),以产生外来物侦测策略模块130的另一输出,其中外来物侦测策略模块130的该另一输出可用来控制警示用户接口,诸如上述的警示LED。因此,通过利用上述以在线方式选取的指出该组阈值的查找表,以及该预定逻辑组合和该另一预定逻辑组合(在图7中标示为“多个阈值表+侦测逻辑”),外来物侦测策略模块130可正确地进行步骤330中所述的无线充电外来物侦测以及可适当地产生图1所示的外来物侦测策略模块130的输出和外来物侦测策略模块130的另一输出,来控制无线充电传送器210正确地动作(例如控制无线充电传送器210停止无线充电或是持续无线充电,以及选择性地控制该警示用户接口)。
举例来说,在侦测到有危险的外来物的情况下,外来物侦测策略模块130可控制无线充电传送器210停止无线充电(为了有更好的理解,在图7标示为“Tx停止充电”)。再举例来说,在侦测到安全的外来物的情况下(亦即非危险的外来物),外来物侦测策略模块130可控制无线充电传送器210保持无线充电(为了有更好的理解,在图7中标示为“Tx保持充电”),以及可另行控制该警示用户接口(例如该警示LED)来指出此外来物为非危险的外来物。再举例来说,在侦测到没有外来物的情况下,外来物侦测策略模块130可控制无线充电传送器210继续无线充电(为了有更好的理解,在图7中标示为“Tx继续充电”)。为求简洁,本实施例中一些相似的特征的细节将不赘述。
图8是根据本发明实施例的图3所示的方法300所涉及的无线充电复原流程。根据本实施例,装置100可将储存在其内的内存中的初始Tx电流(尤其是该初始Tx电流的电流值Ta)与当前的Tx电流进行比较(尤其是该当前的Tx电流的电流值T)来决定一外来物是否被移除。
如图8所示,当触发了(或宣称)FOD状态时(例如指示有侦测到外来物的状态),装置100可控制无线充电传送器210停止无线充电,尤其是通过将无线充电传送器210保持在频闪模式(strobe mode)下来停止充电。此时,装置100可控制无线充电传送器210输出一连串的频闪电流,诸如具有电流值Ta的初始Tx电流以及具有电流值T的当前电流。详细来说,当该外来物侦测状态被触发(或宣称)时,装置100可将初始Tx电流的电流值Ta储存于内存中。一连串的频闪电流的电流值会随时间递减。当侦测到初始Tx电流的电流值Ta与该一连串的频闪电流之一的电流值(诸如当前Tx电流的电流值T)之间的差值大于预定值Tb(例如Ta-T>Tb)时,则表示该外来物已被移除,装置100可控制无线充电传送器210重新开始充电(例如进行正常的无线充电)。
图9是根据本发明实施例的图3所示的方法300所涉及的随机模式装置控制架构的示意图。根据本实施例,装置100可决定随机模式装置的数量,亦即操作在随机模式中的无线充电接收器的装置数量,诸如上述的可传送上述至少一个随机相位延迟封包的特定无线充电接收器。在随机模式中,所述无线充电接收器中任一个无线充电接收器可传送随机相位延迟封包(诸如上述至少一个随机相位延迟封包),以及可进行频带内(in-band)通讯。
举例来说,上述封包信息可在上述预定周期诸如预定周期T中进行累加,其中预定周期T可大于或等于两倍的随机模式中的时隙时间(slot time)的时间长度。也就是说,预定周期T可大于或等于两倍的被任一上述无线充电接收器所使用的周期性的时隙的时间长度。详细来说,无线充电传送器210中的封包侦测模块(在图9中标示为“封包侦测”)可传送值(诸如用以指出有侦测到随机相位延迟封包的逻辑值)至图9的架构中的上半路径,以允许此值可被一些临界保护单元(boundary protection unit)所处理,例如被初始化(initialization)控制及转储(dump)单元(在图9中标示为“INT/DUMP”),或是比较单元(例如在图9的架构的上半路径上的阈值侦测功能)所处理。此外,由该些临界保护单元产生的处理结果可被传送至放大器(在图9架构的上半路径标示为“G”),以通过比例缩放(如按比例放大或缩小)来作处理,其中此放大器所输出的处理结果可被IIR(Infinite ImpulseResponse,无限脉冲响应)低通滤波器(在图9架构的上半路径标示为“IIR”)所滤波,而滤波后的处理结果可再被延滞(hysteresis)单元以及突波消除(deglitch)单元(分别在图9架构的上半路径标示为“HYS”以及“DEG”)所处理,以决定预期的装置数量,诸如前述的装置数量。请注意,在图9架构的下半路径可包括一些类似在图9架构的上半路径所示的组件,诸如另一比较单元、另一放大器,以及另一IIR低通滤波器,其中无线充电传送器210的功率侦测模块(在图9中标示为“功率侦测”)可自上述的封包信息得到功率信息(例如上述至少一个随机相位延迟封包所载有的功率信息,尤其是该些无线充电接收器的随机相位延迟封包所载有的功率信息),以允许该功率信息可被该另一比较单元、该另一放大器以及该另一IIR低通滤波器所处理,以产生所有的这些无线充电接收器的平均功率值。通过图9的右下角所示的乘法器进行乘法操作,例如将装置数量乘上平均功率值,图9的架构可藉此决定整体装置功率(在图9中标示为“装置功率”),亦即该些无线充电接收器的整体接收功率,其中该整体的接收功率可被视为上述至少一个无线充电接收器的接收功率的范例,并且可被视为图7所示的Rx功率的范例。
图10是根据本发明实施例的图3所示的方法300所涉及的稳态控制架构。为了使无线充电传送器210有更好的效能,装置100可进行稳态侦测来判断无线充电传送器210是否在功率传输稳态。详细来说,关于上述无线充电外来物侦测的一些判断操作需要在功率传输稳态之下进行。
如图10所示,无线充电传送器210和/或上述至少一个无线充电接收器的多个参数,诸如无线充电接收器220的整流电压(rectified voltage)Vrect、传送驱动电压(诸如驱动电压VDRV),以及传送电流(在图10中分别标示为“Rx Vrect”、“TxVin”以及“Tx电流”),可被图10所示的架构所监控。举例来说,图10所示的架构可设置于无线充电传送器210之中,尤其是可设置于装置100之中。此外,该些参数的每一可被低通滤波器(lower passfilter,LPF)所滤波,以作消除突波(glitch)之用,以及可被高通滤波器(high passfilter,HPF)所滤波,以降低或消除偏移(offset),以及可另被比较单元所处理(例如图10的架构中的三条路径中对应的路径上的阈值侦测功能)。举例来说,无线充电接收器220的整流电压Vrect可被低通滤波器LPF1以及高通滤波器HPF1所滤波,传送驱动电压(Tx Vin)可被低通滤波器LPF2以及高通滤波器HPF2所滤波器,以及传送(Tx)电流可被低通滤波器LPF3以及高通滤波器HPF3所滤波。此外,所有的滤波结果会被传送至AND逻辑操作单元(例如AND逻辑门,或由运行在上述处理电路上的程序代码来实作的AND逻辑操作单元),以及此AND逻辑操作单元会对这些滤波结果进行AND逻辑操作,以产生功率稳定索引(在图10中标示为“功率稳定”),以指出无线充电传送器210是否处于功率传输稳态。举例来说,通过将图10所示的稳态控制架构应用至装置100,当高通滤波器HPF1、HPF2和HPF3的输出的波动皆在预定范围(诸如图10所示的预定范围ΔY1)或预定期间(诸如图10所示的预定期间ΔT)内时,所有的滤波结果皆处于真状态(TRUE state,例如高准位),且该AND逻辑操作单元也会因此输出“TRUE”的状态(例如高准位),使得功率稳定索引指出出无线充电传送器210处于该功率传输稳态。
图11是根据本发明实施例的图3所示的方法300所涉及的紧急事件防护控制架构。根据本实施例,装置100可根据上述该另一组索引进行紧急外来物侦测,而不受限于关于上述的该组索引的外来物侦测中的任何判断或是受限于上述稳态侦测。如图11所示,Tx电流以及Tx导纳中任何一者可藉由使用比较单元(在图11所示的上下两路径中任一路径上的阈值侦测功能)来监控。举例来说,当Tx电流及/或Tx导纳处于“TRUE(真)”的状态(例如高准位),且OR逻辑操作单元输出该“TRUE”的状态(例如该高准位),使得图11所示的架构的输出中的紧急状态外来物侦测索引会指出无线充电传送器210处于紧急状态。如此一来,无线充电传送器210可在Tx电流达到第一预定值或Tx导纳达到第二预定值时停止无线充电,其中该第一预定值以及该第二预定值可对应于图7所示的Rx数量(亦即前述的装置数量)以及图7所示的Rx功率。
图12是根据本发明实施例的图3所示方法300所涉及的轮询(polling)以及简单应答控制方案示意图。该轮询以及简单应答控制方案可应用于传送器Tx(例如,无线充电传送器210)例如功率传送单元(Power Transmitting unit,PTU),且可应用于接收器Rx(例如,无线充电接收器220)例如功率接收单元(Power Receiving Unit,PRU)。为了便于理解,功率传送单元可作为传送器Tx的范例而功率接收单元可作为接收器Rx的范例。但此仅为范例说明,并非本发明的限制。在部分范例中,传送器Tx与接收器Rx的至少其中之一或两者皆可具有不同的实现方式。
举例来说,图12的左半图所示的功率传送单元710(如无线充电传送器210)可限制传送至图12的右半图所示的功率接收单元720的无线充电功率,且功率接收单元720需要与功率传送单元710协调以确保无线充电的整体效能。举例来说,功率接收单元720可对功率接收单元710执行功率轮询,特别地,举例来说,可传送一封包至功率传送单元710以要求提高功率(增加无线充电功率)或减少功率(减少无线充电功率)。此外,功率传送单元710可在不传送任何封包的情况下以简单应答来响应功率接收单元720的功率轮询,以通知功率接收单元720是否同意或拒绝该功率轮询。但此仅为一范例说明,并非本发明的一限制。根据一些实施例,从功率接收单元720传送至功率传送单元710的封包可承载(或夹带)上述功率轮询的信息。
根据一些实施例,从功率接收单元720传送至功率传送单元710的封包中的标头字段(header field)可载有(或夹带)标头信息。举例来说,但并非限制,该标头信息可包含用以指示过电压条件OVP的预设标头内容“OVP”(举例来说,在无线充电接收器电路中整流器的输出端上的整流电压Vrect大于或等于对应于整流电压Vrect的最大允许电压电平的预设过电压阀值,其中整流电压Vrect可为相对于接地端的直流电压电平Vrect)、用以指示功率下降条件PWR-Dn(例如,功率接收单元要求减少功率)的预设标头内容“Dn”、用以指示功率上升条件PWR-Up(例如,功率接收单元要求增加功率)的预设标头内容“UP”以及用以指示功率理想条件PWR-OK(举例来说,功率接收单元报告整流电压Vrect位于目标范围内,如整流电压Vrect的理想电压范围)的预设标头内容“OK”。
图13例示了根据本发明另一实施例的借助于无线充电装置的简单应答执行的电子装置的无线充电控制方法900的流程图。图13所示的方法900可应用于如无线充电传送器210的无线充电装置,特别地,可应用于无线充电装置的控制电路(如无线充电传送器210的控制电路),且同样可应用于图2所示实施例的无线功率传输系统200,但此仅为范例说明,并非本发明的限制。在一些实施例中,图13所示的方法可应用于图12所示的功率传送单元710,特别地,可应用于功率传送单元710的控制电路,该方法说明如下。
步骤910中,无线充电装置的控制电路(举例来说,控制电路可包含图1所示的架构的至少一部分(如一部分或整体))可通过功率输出线圈218从电子装置接收多个封包,其中多个封包中的每一封包可用以载送(或夹带)电子装置的无线充电报告的信息,且可包含未确认的(unacknowledged)标头信息。举例来说,但并非限制,步骤910中的多个封包可包含上述实施例中的至少一随机相位延迟封包。举例来说,但并非限制,该未确认的标头信息可包含上述实施例中封包内的预设标头内容“OVP”、上述实施例中封包内的预设标头内容“DN”、上述实施例中封包内的预设标头内容“UP”以及上述实施例中封包内的预设标头内容“OK”。
步骤920中,无线充电装置的控制电路可控制无线充电装置(举例来说,通过利用位于无线充电装置内的传送器Tx,诸如上述无线充电传送器,尤其是,通过利用耦接至无线充电装置中的控制电路的功率放大器,其中该控制电路以及该功率放大器均位于该无线充电装置内)以产生对应于多个封包中的至少一封包(如一个或多个封包)的至少一简单应答(如一个或多个简单应答),来确认(acknowledge)该多个封包中的该至少一封包。举例来说,无线充电装置的控制电路可控制无线充电装置产生对应至多个封包中的至少一封包的至少一简单应答来确认多个封包中的至少一封包,而从无线充电装置不通过任何封包传送信息至电子装置。特别地,无线充电装置不需传送任何封包至电子装置用以确认该至少一封包。因此,本发明所揭露的方法与装置(如方法900及装置100)可通过简单的单向通讯控制方案而非双向通讯使无线功率传输系统200的功率控制循环持续运作,其中当无线充电装置如传送板210没有传送任何调制信号(如无线充电)时可减少功率消耗。与先前技术相比,本发明所提出的方法与相关装置可确保整体效能,且可避免先前技术中的问题(如制造成本增加以及在频带内的频道不足)。
根据某些实施例,步骤910中所述的多个封包中的至少一封包可包含上述实施例中所提及的至少一随机相位延迟封包,其中至少一随机相位延迟封包中的每一随机相位延迟封包相对于时隙具有随机相位延迟,且该至少一随机相位延迟封包用以传送电子装置的至少一无线充电报告的信息。
根据一些实施例,上述至少一简单应答可包含时域或频域内的至少一脉冲(如一个或多个脉冲)。举例来说,电子装置可侦测至少一简单应答、并将该至少一简单应答视为步骤910中的该多个封包中的该至少一封包的确认,而不需要再对该至少一简单应答执行译码。
根据一些实施例,电子装置可侦测该至少一简单应答,举例来说,该电子装置可侦测该至少一简单应答、并将该至少一简单应答视为步骤910中的该多个封包中的该至少一封包的确认,而不需要再对该至少一简单应答执行译码。
图14例示了根据本发明实施例的图13所示方法900的简单应答控制方案示意图。图14上半部所示的曲线可代表无线充电装置的传送器功率放大器(transmitter poweramplifier,Tx PA)的电流(其可称为该传送器功率放大器电流),例如该Tx PA的输出电流,而图14下半部所示的曲线可代表无线充电接收器220的整流电压Vrect,其中整流电压Vrect可视为多个功率接收单元中的特定功率接收单元的整流电压Vrect,举例来说,该特定功率接收单元可为由功率传送单元进行无线充电的多个功率接收单元中之一者。需注意的是,Tx PA可作为无线充电装置的功率放大器的范例。此外,Tx PA电流可作为传送器电流的范例。
如图14所示,Tx PA电流的波形中在脉冲1020之前有一些振荡1010,且这些振荡1010对应于传送器译码(举例来说,传送板210可自特定功率接收单元译码一些无线充电报告并据此产生这些振荡),当传送器译码完成时,无线充电装置的控制电路可产生单一脉冲,诸如该Tx PA电流的波形中的脉冲1020,且将此单一脉冲视为步骤920中所述的至少一简单应答,响应于该至少一简单应答(诸如此单一脉冲(脉冲1020)),该特定功率接收单元的整流电压Vrect可据此变化。因此,特定功率接收单元的整流电压Vrect的波形中具有对应的脉冲1022。如此,无线充电装置的控制电路可控制无线充电装置产生对应于多个封包中的至少一封包的至少一简单应答,以确认包含步骤910所述封包的该多个封包中的该至少一封包,而不从该无线充电装置通过任何封包向电子装置传送信息。根据此实施例,由于电子装置(尤其是,特定功率接收单元)并不需要对上述至少一简单应答进行译码,故该至少一简单应答的确是相对简单,其中无线充电装置没有传送任何封包至电子装置,本实施例其余细节在此省略以省篇幅。
图15例示了根据本发明实施例的图13所示方法900的简单应答(例如,如上所述的单一脉冲)示意图。为了便于理解,图14所示的简单应答控制方案仍然可应用于上述实施例中的功率传送单元,而无线充电装置的控制电路可根据图15所示波形来控制此功率传送单元的Tx PA电流以产生单一脉冲。
如图15所示,Tx PA电流起初可维持在传送器原始电流Itx_original。当传送器译码完成时(例如,图15中所标示的功率传送单元PTU译码OK),无线充电装置的控制电路可控制Tx PA电流使其停留在传送器标称电流Itx_nominal一段时间,接着控制Tx PA电流为传送器最大电流Itx_max的90%达预设时间段,以形成单一脉冲的上升边缘,其中预设时间段可为2ms至5ms范围内的固定时间段。接着,无线充电装置的控制电路可控制Tx PA电流再次为传送器原始电流Itx_original以形成该单一脉冲的下降边缘。因此,该单一脉冲可以被电子装置(尤其是,特定功率接收单元)简单正确地侦测到。简洁起见,本实施例其余细节在此省略。
图16根据本发明另一实施例例示了图13所示方法900的简单应答(例如,诸如一系列脉冲的脉冲串)的示意图。为了便于理解,除了单一脉冲由脉冲串所取代外,图14所示的简单应答控制方案仍可应用于诸如图11所示实施例中所述的功率传送单元,且根据图16所示的波形,无线充电装置的控制电路可控制此功率传送单元的TX PA电流以产生一系列脉冲。
如图16所示,TX PA电流起初可维持在传送器原始电流Itx_original,当传送器译码完成时(例如图15中所标示的功率传送单元译码OK),无线充电装置的控制电路可控制TXPA电流使其停留在传送器标称电流Itx_nominal一段时间,接着控制TX PA电流为传送器最大电流Itx_max的90%达预设时间段,以形成该一系列脉冲中的第一脉冲的上升边缘,其中预设时间段可为2ms至5ms范围内的固定时间段。接着,无线充电装置的控制电路可控制TXPA电流再次为传送器标称电流Itx_original以形成一系列脉冲中的第一脉冲的下降边缘。一系列脉冲的剩余脉冲可用同样的方式产生,只是无线充电装置的控制电路控制TX PA电流为传送器原始电流Itx_original以形成一系列脉冲的最后一个脉冲的下降边缘。因此,一系列脉冲可以被电子装置(尤其是,功率接收单元)简单正确地侦测到。简洁起见,本实施例其余细节在此省略。
图17根据本发明另一实施例例示了图13所示方法900的简单应答(如频域内的单一脉冲)的示意图。举例来说,无线充电装置的控制电路可利用移频键控(Frequency ShiftKeying,FSK)简单应答方法以控制频域内的单一脉冲,但此仅为范例说明,并非本发明的限制。根据一些实施例,无线充电装置的控制电路可利用其他方法来控制频域内的单一脉冲。
根据此实施例,无线充电装置的控制电路可控制TX PA电流初始承载预设频率6.78MHz,接着于频域内改变为另一预设频率6.79MHz,以形成频域内单一脉冲的上升边缘。接着,无线充电装置的控制电路可控制TX PA电流于频域内再次改变为预设频率6.78MHz以形成频域内单一脉冲的下降边缘。因此,该单一脉冲可以被电子装置(尤其是,功率接收单元)简单正确地侦测到。简洁起见,本实施例其余细节在此省略。
根据一些实施例,频域内的该脉冲可由频域内的一连串脉冲所替代,举例来说,无线充电装置的控制电路可控制TX PA电流初始承载预设频率6.78MHz,接着于频域内改变为另一预设频率6.79MHz,以形成频域内一系列脉冲中第一脉冲的上升边缘。接着,无线充电装置的控制电路可控制TX PA电流于频域内再次改变为预设频率6.78MHz以形成一系列脉冲中第一脉冲的下降边缘。一系列脉冲的剩余脉冲可用同样的方式产生。频域中的一系列脉冲可以被电子装置(尤其是,功率接收单元)简单正确地侦测到。简洁起见,本实施例其余细节在此省略。
根据一些实施例,多个功率接收单元中的功率接收单元,如目标功率接收单元,可传送随机延迟封包,该随机延迟封包包含未确认的标头信息。当译码完成时,图15所示实施例中的功率传送单元可以如下方式响应:2毫秒的传送器标称电流Itx_nominal以及具有特定脉冲高度(如传送器最大电流Itx_max的90%)和具有特定脉冲宽度(如2毫秒到5毫秒)的上升脉冲。此外,功率接收单元可侦测整流电压Vrect的上升或下降行为以及相关时序,以决定功率传送单元是否允许该未确认的标头信息(如步骤712所述封包的预设标头内容”OVP”、步骤722所述封包的预设标头内容”DN”、步骤732所述封包的预设标头内容”UP”或步骤740所述封包的预设标头内容”OK”)。若功率接收单元无法侦测整流电压Vrect的突然改变,则功率接收单元可不断重复传送具有相同未确认标头信息内容的随机延迟封包,以确保功率传送单元能够对此信息译码(更具体地,能够通知功率传送单元此未确认的信息)。但此仅为范例说明,并非本发明的限制。根据一些实施例,可应用其他不具有复杂编码/译码要求以避免错误侦测的一些简单应答方法。举例来说,可利用上述的脉冲串作为步骤920中的至少一简单应答。而在一些范例中,功率传送单元的控制电路可利用图7实施例所示的FSK简单应答方法来执行从初始频率6.78MHz开始改变或变为初始频率6.78MHz的频率调制。此外,频率的相关调制结果可落入预定频率范围内,其中预定频率范围可以大于或等于下限频率(6.78MHz-10KHz),且可小于或等于上限频率(6.78MHz+10KHz)。
根据一些实施例,一旦功率传送单元确认后,功率接收单元可固定封包延迟时间并传送具有已确认的标头信息(acknowledged header information)的后续封包。此外,当所有封包皆以已确认的标头信息译码完成后,功率传送单元可减少侦测窗口的尺寸至与功率接收单元的时隙时间相等。此外,功率接收单元可将封包延迟时间与功率传送单元的共振频率同步,来减少功率传送单元与功率接收单元之间的时间飘移。另外,若支持时间同步,则功率接收单元可于长时间(例如一分钟至十分钟的时间周期或另一时间长度)后传送一未确认的封包,以避免可能的错误侦测或时间飘移。其余细节在此省略以省篇幅。
图18根据本发明另一实施例例示了图13所示方法900的简单应答的示意图。与图15所示的简单应答相比,此实施例中该简单应答内的脉冲可被修改。为了便于理解,图15所示的简单应答内的脉冲可视为正向脉冲(例如朝向正向的拉高脉冲),而图18所示的简单应答内的脉冲可视为负向脉冲(例如朝向负向的拉低脉冲),在此实施例中,由负向脉冲取代正向脉冲。因此,正向脉冲与负向脉冲可分别代表不同意义。举例来说,正向脉冲可指示图12实施例所述的功率轮询(如对应至步骤910所述的多个封包中的一封包的功率轮询)被允许,而负向脉冲可表示图12实施例所述的功率轮询(如对应至步骤910所述的多个封包中的另一封包的该功率轮询)被拒绝,其余细节在此省略以省篇幅。
在图18所示实施例中,负向脉冲可对应于在预设时间段(诸如2ms至5ms范围内的固定时间段)内传送器最低电流Itx_Min的90%。但此仅为范例说明,并非本发明的限制。在一些实施例中,负向脉冲的电压电平是可变的,其余相似细节在此省略以省篇幅。
根据一些实施例,要求输出(output-requesting)的功率接收单元,如功率接收单元720,可传送具有整流器功率参数P_rec(例如,对应于较低功率类别的较低功率值)的封包至功率传送单元710,其中整流器功率参数P_rec可指示:功率接收单元720希望其整流器能具有与整流器功率参数P_rec相等的功率。举例来说,功率接收单元720需要功率10瓦(W),但功率接收单元720起初要求了小功率值如1瓦。当功率传送单元710准许了对应于小功率值如1瓦的要求时,功率接收单元720可以要求较高的另一功率值,例如2瓦。而当功率传送单元710准许对应于第二功率值如2瓦的要求时,功率接收单元720可再要求较高的又另一功率值,如3瓦。因此,功率接收单元720可逐步的要求功率,而非一开始即要求大功率值,如10瓦。举例来说,当功率接收单元720的要求被准许时,功率接收单元720可从功率传送单元710获得所要求的功率,接着(如十秒后),功率接收单元720可发送对应于下一可行功率类别的下一要求,而功率传送单元710响应该下一要求。因此,可避免先前技术中的问题如系统崩溃(由于传统无线充电装置的充电能力不足所导致的系统崩溃)。但此仅为范例说明,并非本发明的限制。根据一些实施例,功率接收单元720能够限制其整流器的输出电流,特别地,将整流器的输出电流限制为功率接收单元720所属的类别。
需注意的是,功率传送单元710可加总功率接收单元720的总功率来决定等同于加总结果的总功率参数P_rec_max_total。举例来说,当功率传送单元710仅对一个功率接收单元进行无线充电时,如功率接收单元720,总功率参数P_rec_max_total可等同于平均无线充电功率。在另一范例中,当功率传送单元710对多个功率接收单元进行无线充电时,针对其输出被使能的功率接收单元,总功率参数P_rec_max_total可更新为(Prec_sum_ave*device_number),即所有功率接收单元的平均功率Prec_sum_ave与所有功率接收单元的数量的乘积。如此一来,功率传送单元710可判断是否准许或拒绝功率接收单元(例如功率接收单元720或该些功率接收单元中之任一者)的要求,诸如上列实施例中所述的(功率)要求。
除此之外,当总功率参数P_rec_max_total未超过功率传送单元710所容许的最大类别(如最大功率类别)时,功率传送单元710可以标称电流(例如:其时间长度可为2毫秒)进行响应,紧接着以该传送器最大电流Itx_Max(举例来说,具有2毫秒至5毫秒内的时间长度)的已知百分比所形成的上升脉冲(如该正向脉冲)进行响应,以指出:允许要求输出的功率接收单元(如功率接收单元720)所提出的要求以开启充电端口。然而,当总功率参数P_rec_max_total超过功率传送单元710的最大值时,功率传送单元710可以标称电流(其时间长度为2毫秒)以及紧接着传送器最小电流Itx_Min(举例来说,具有2毫秒至5毫秒内的时间长度)的已知百分比所形成的下降脉冲(如该负向脉冲)响应,以指出:拒绝该要求输出的功率接收单元(如功率接收单元720)所提出的要求。另外,该要求输出的功率接收单元可侦测整流电压Vrect的上升及/或下降行为以及相关时间点以判断功率传送单元是否准许其要求。此外,当功率接收单元720无法侦测整流电压Vrect的突然改变(例如,Vrect跳变)时,功率接收单元720可再次传送相同封包以确保功率传送单元710可译码此信息。但此仅为范例说明,并非本发明的限制。根据一些实施例,可应用其他不具有复杂编码/译码要求以避免错误侦测的简单应答方法。举例来说,可利用上述的脉冲串(而非单一脉冲)作为步骤920中的至少一简单应答。而在一些范例中,功率传送单元的控制电路可利用图17实施例所教导的FSK简单应答方法,来执行从初始频率6.78MHz开始改变或者变至初始频率6.78MHz的频率调制。此外,相关频率调制结果可落入预设频率范围内,其中预设频率范围可以大于或等于下限频率(6.78MHz-10KHz),且可小于或等于上限频率(6.78MHz+10KHz)。
根据一些实施例,功率传送单元710可根据功率传送单元侦测控制方案来操作以避免无法支持功率调整功能的功率接收单元的崩溃(crash)。举例来说,当传送器功率放大器达到其最大输出时,功率传送单元710可侦测传送器电流Itx是否持续下降。若满足上述条件已达一定次数,则功率传送单元710可进入闩锁故障状态,以通知使用者:需要将此功率接收单元从功率传送单元710移除。举例来说,功率传送单元710可根据上列实施例中一些实施例所揭露的外来物检测控制方案来操作以决定此功率接收单元是否已从功率传送单元710移除,其余相似细节在此省略以省篇幅。
本领域普通技术人员将容易注意到,在保持本发明的教导的同时,可以对本发明的装置和方法做出大量修改和变化。因此,上述公开内容应当被理解为仅由本申请的权利要求的范围限制。
Claims (16)
1.一种执行电子装置的无线充电控制的方法,其中借助于无线充电装置的简单应答来执行该无线充电控制,其中该无线充电装置用以对该电子装置无线地充电,该方法包括:
自该电子装置接收至少一封包,其中该至少一封包用以承载该电子装置的无线充电报告的信息;以及
控制该无线充电装置以产生至少一简单应答而不通过任何封包从该无线充电装置向该电子装置传送信息,来确认该至少一封包,其中该至少一简单应答包括时域或频域内的脉冲。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该无线充电装置不传送任何封包至该电子装置,以确认该至少一封包。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该至少一封包包括至少一随机相位延迟封包,其中该至少一随机相位延迟封包中的每一随机相位延迟封包具有相对于时隙的随机相位延迟,且该至少一随机相位延迟封包用以承载该电子装置的至少一无线充电报告的信息。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该电子装置侦测该至少一简单应答、并将该至少一简单应答视为对该至少一封包的确认,而不需要对该至少一简单应答执行译码。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该至少一简单应答包括正向脉冲。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,该至少一简单应答进一步包括负向脉冲,且该正向脉冲和该负向脉冲分别指示不同的含义。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,该至少一封包包括来自该电子装置的多个封包;且该正向脉冲指示准许对应于该多个封包中的一个封包的功率轮询,而该负向脉冲指示拒绝对应于该多个封包中的另一封包的功率轮询。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该至少一简单应答包括负向脉冲。
9.一种执行电子装置的无线充电控制的装置,其中借助于无线充电装置的简单应答来执行该无线充电控制,其中该无线充电装置用以对该电子装置无线地充电,该装置包括该无线充电装置的至少一部分,该装置包括:
传送器,位于该无线充电装置内,其中该传送器用以输出传送器电流;以及
控制电路,位于该无线充电装置内并耦接至该传送器,其中该控制电路被设置为通过该无线充电装置的功率输出线圈从该电子装置接收至少一封包,其中该至少一封包用以承载该电子装置的无线充电报告的信息,其中该控制电路被进一步设置为控制该无线充电装置以通过利用该传送器产生至少一简单应答而不通过任何封包从该无线充电装置向该电子装置传送信息,来确认该至少一封包,其中该至少一简单应答包括时域或频域内的脉冲。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,该无线充电装置不传送任何封包至该电子装置,以确认该至少一封包。
11.如权利要求9所述的装置,其特征在于,该至少一封包包括至少一随机相位延迟封包,其中该至少一随机相位延迟封包中的每一随机相位延迟封包具有相对于时隙的随机相位延迟,且该至少一随机相位延迟封包用以承载该电子装置的至少一无线充电报告的信息。
12.如权利要求9所述的装置,其特征在于,该电子装置侦测该至少一简单应答、并将该至少一简单应答视为对该至少一封包的确认,而不需要对该至少一简单应答执行译码。
13.如权利要求9所述的装置,其特征在于,该至少一简单应答包括正向脉冲。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,该至少一简单应答进一步包括负向脉冲;且该正向脉冲和该负向脉冲分别指示不同的含义。
15.如权利要求14所述的装置,其特征在于,该至少一封包包括来自该电子装置的多个封包;且该正向脉冲指示准许对应于该多个封包中的一个封包的功率轮询,而该负向脉冲指示拒绝对应于该多个封包中的另一封包的功率轮询。
16.如权利要求9所述的装置,其特征在于,该至少一简单应答包括负向脉冲。
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