Беспроводная индуктивная передача мощности

Беспроводная индуктивная передача мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к индуктивной передаче мощности и, в частности, но не исключительно, к системе индуктивной передачи мощности в соответствии со стандартом беспроводной передачи мощности Qi.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последнее десятилетие возросло число и разнообразие используемых портативных и мобильных устройств. Например, использование мобильных телефонов, планшетов, мультимедийных проигрывателей и т.д. стало повсеместным. Такие устройства в целом питаются с помощью внутренних батарей, и типичный сценарий использования часто требует перезарядки батарей или непосредственного проводного питания устройства от внешнего источника питания.

Большинство современных систем требуют разводку и/или явные электрические контакты для их питания от внешнего источника питания. Однако это обычно бывает непрактичным и требует, чтобы пользователь физически вставлял соединители или иным образом устанавливал физический электрический контакт. Также обычно использование некоторых длин проводов является неудобным для пользователя. Типично требования к мощности также значительно различаются, и в настоящее время для большинства устройств предусмотрены их собственные специализированные источники питания, что ведет к тому, что типичный пользователь имеет большое число различных источников питания, причем каждый специализирован для конкретного устройства. Несмотря на то что использование внутренних батарей позволяет избежать необходимости проводного соединения с источником питания во время использования, это предоставляет только частичное решение, поскольку батареи требуют перезарядки (или замены, которая является дорогостоящей). Использование батарей также может существенно увеличивать массу и потенциально стоимость и размер устройств.

Для того чтобы обеспечивать значительно усовершенствованный опыт пользователя, предложено использование беспроводного источника питания, где мощность индуктивно передают от катушки передатчика в устройстве передатчика мощности на катушку приемника в отдельных устройствах.

Передача мощности через магнитную индукцию представляет собой общеизвестную идею, главным образом применяемую в трансформаторах, которые имеют полную связь между первичной катушкой передатчика и вторичной катушкой приемника. Посредством разделения первичной катушки передатчика и вторичной катушки приемника между двумя устройствами беспроводная передача мощности между ними становится возможной на основе принципа слабо связанного трансформатора.

Такое расположение делает возможной беспроводную передачу мощности к устройству, не требуя каких-либо проводов или создания физических электрических соединений. В действительности, оно может просто позволять размещать устройство смежно с или поверх катушки передатчика для того, чтобы перезаряжать или питать извне. Например, устройства передатчиков мощности можно оборудовать горизонтальной поверхностью, на которую устройство можно просто помещать для того, чтобы питать.

Кроме того, такие приспособления для беспроводной передачи мощности можно преимущественно конструировать так, что устройство передатчика мощности можно использовать в диапазоне устройств приемника мощности. В частности, определен стандарт беспроводной передачи мощности, известный как стандарт Qi, и в настоящее время происходит его дальнейшая разработка. Этот стандарт позволяет использовать устройства передатчиков мощности, которые отвечают стандарту Qi, с устройствами приемников мощности, которые также отвечают стандарту Qi, без необходимости, чтобы они относились к одному и тому же производителю или были специализированы друг для друга. Стандарт Qi дополнительно включает в себя некоторую функциональность, которая позволяет адаптировать работу к конкретному устройству приемника мощности (например, в зависимости от конкретного потребления мощности).

Стандарт Qi разработан в Wireless Power Consortium и больше информации можно найти, например, на их веб-сайте: http://www.wirelesspowerconsortium.com/index.html, где можно найти документы с конкретно определенными стандартами.

Стандарт беспроводной мощности Qi описывает, что передатчик мощности должен быть способен обеспечивать гарантированную мощность приемнику мощности. Конкретный, необходимый уровень мощности зависит от конструкции приемника мощности. Для того чтобы точно определить гарантированную мощность, определяют набор тестовых приемников мощности и условий нагрузки, который описывает гарантированный уровень мощности для каждого из условий.

Qi исходно определен как беспроводная передача мощности для устройств низкой мощности, которыми считают устройства, которые имеют потребление мощности меньше чем 5 Вт. Системы, которые попадают в объем этого стандарта, используют индуктивное соединение между двумя плоскими катушками для того, чтобы переносить мощность от передатчика мощности к приемнику мощности. Расстояние между двумя катушками типично составляет 5 мм. Этот диапазон может быть расширен до по меньшей мере 40 мм.

Однако идет работа по увеличению доступной мощности и, в частности, стандарт расширяют на устройства средней мощности, которые представляют собой устройства, которые имеют потребление мощности больше чем 5 Вт.

Стандарт Qi определяет различные технические требования, параметры и рабочие процедуры, которым должны отвечать совместимые устройства.

Связь

Стандарт Qi поддерживает связь от приемника мощности к передатчику мощности, тем самым позволяя приемнику мощности предоставлять информацию, которая может позволять передатчику мощности адаптироваться к конкретному приемнику мощности. В данном стандарте определен однонаправленный канал связи от приемника мощности к передатчику мощности, а подход основан на идее о том, что приемник мощности представляет собой управляющий элемент. Для того чтобы получать передачу мощности между передатчиком мощности и приемником мощности и управлять ею, приемник мощности, в частности, осуществляет передачу информации на передатчик мощности.

Однонаправленную связь осуществляют посредством выполнения модуляции нагрузки приемником мощности, при этом меняется нагрузка, подаваемая на вторичную катушку приемника, посредством приемника мощности, чтобы обеспечивать модуляцию сигнала мощности. Получаемые изменения электрических характеристик (например, изменения потребления тока) можно обнаруживать и декодировать (демодулировать) передатчиком мощности.

Таким образом, на физическом уровне, канал связи от приемника мощности к передатчику мощности использует сигнал мощности в качестве носителя данных. Приемник мощности модулирует нагрузку, которую обнаруживают посредством изменения амплитуды и/или фазы тока или напряжения катушки передатчика. Данные переводят в формат байтов и пакетов.

Больше информации можно найти в главе 6 части 1 спецификации по беспроводной мощности Qi (версия 1.0).

Несмотря на то что в Qi используют однонаправленную линию связи, предложено ввести связь от передатчика мощности к приемнику мощности. Однако введение такой двунаправленной связи не является обычным и влечет за собой большое число сложностей и проблем. Например, получаемая система все еще должна обладать обратной совместимостью и, например, передатчики и приемники мощности, которые не способны осуществлять двунаправленную связь, все еще должны поддерживаться. Кроме того, технические ограничения, с точки зрения, например, возможностей модуляции, изменений мощности, возможностей передачи и т.д., носят жесткий характер, поскольку они должны вписываться в существующие параметры. Также важно сохранять низкими стоимость и сложность и, например, желательно минимизировать требования к дополнительному аппаратному обеспечению, чтобы обнаружение было легким и надежным, и т.д. Также важно, чтобы связь от передатчика мощности к приемнику мощности не оказывала влияние, не ухудшала или не мешала связи от приемника мощности к передатчику мощности. Кроме того, решающим требованием является то, чтобы линия связи не вызывала неприемлемого ухудшения способности системы к передаче мощности.

Соответственно, с усовершенствованием системы передачи мощности связаны многие проблемы и сложности, такие как включение двунаправленной связи в Qi.

Управление системой

Для того чтобы управлять беспроводной системой передачи мощности, стандарт Qi точно определяет число фаз или режимов, в которых система может быть в различные моменты работы. Больше подробностей можно найти в главе 5 части 1 спецификации по беспроводной мощности Qi (версия 1.0).

Система может быть в следующих фазах.

Фаза выбора

Эта фаза представляет собой типичную фазу, когда систему не используют, т.е. когда соединение между передатчиком мощности и приемником мощности отсутствует (т.е. приемник мощности не расположен близко к передатчику мощности).

В фазе выбора передатчик мощности может находиться в режиме готовности, но осуществлять восприятие для того, чтобы обнаруживать возможное присутствие объекта. Аналогичным образом, приемник ожидает присутствие сигнала мощности.

Фаза проверка связи

Если передатчик обнаруживает возможное присутствие объекта, например, из-за изменения электрической емкости, система переходит к фазе проверки связи, в которой передатчик мощности (по меньшей мере периодически) предоставляет сигнал мощности. Этот сигнал мощности обнаруживают посредством приемника мощности, который переходит к отправке начального пакета на передатчик мощности. В частности, если приемник мощности присутствует на интерфейсе передатчика мощности, приемник мощности передает начальный пакет уровня сигнала передатчику мощности. Пакет уровня сигнала обеспечивает указание степени связи между катушкой передатчика мощности и катушкой приемника мощности. Пакет уровня сигнала обнаруживается передатчиком мощности.

Фаза идентификации и конфигурации

Затем передатчик мощности и приемник мощности переходят к фазе идентификации и конфигурации, где приемник мощности передает по меньшей мере идентификатор и необходимую мощность. Информацию передают в нескольких пакетах данных посредством модуляции нагрузки. Передатчик мощности поддерживает постоянный сигнал мощности во время фазы идентификации и конфигурации для того, чтобы делать возможным обнаружение модуляции нагрузки. В частности, с этой целью передатчик мощности предоставляет сигнал мощности с постоянной амплитудой, частотой и фазой (за исключением изменения, обусловленного модуляцией нагрузки).

При подготовке фактической передачи мощности приемник мощности может подавать принимаемый сигнал для включения питания его электроники, но он сохраняет свою выходную нагрузку отсоединенной. Приемник мощности передает пакеты на передатчик мощности. Эти пакеты содержат обязательные сообщения, такие как пакет идентификации и конфигурации, или могут содержать некоторые определяемые необязательные сообщения, такие как расширенный пакет идентификации или пакет ожидания мощности.

Передатчик мощности переходит к конфигурированию сигнала мощности в соответствии с информацией, принимаемой от приемника мощности.

Фаза передачи мощности

Затем система переходит к фазе передачи мощности, в которой передатчик мощности предоставляет сигнал необходимой мощности и приемник мощности соединяет выходную нагрузку для того, чтобы подавать на нее принимаемую мощность.

Во время этой фазы приемник мощности осуществляет контроль условий выходной нагрузки и, в частности, измеряет ошибку управления между фактическим значением и желаемым значением некоторой рабочей точки. Он передает эти ошибки управления в сообщениях ошибки управления на передатчик мощности с минимальной частотой, например каждые 250 мс. Это обеспечивает указание продолжающегося присутствия приемника мощности для передатчика мощности. Вдобавок, сообщения ошибки управления используют для того, чтобы реализовать управление мощностью с замкнутым контуром, где передатчик мощности адаптирует сигнал мощности для того, чтобы минимизировать сообщаемую ошибку. В частности, если фактическое значение рабочей точки равно желаемому значению, приемник мощности передает ошибку управления с нулевым значением, получаемым при отсутствии изменения в сигнале мощности. В случае если приемник мощности передает ошибку управления, отличную от нуля, передатчик мощности будет корректировать сигнал мощности соответствующим образом.

Система делает возможными эффективные настройку и работу по передаче мощности. Однако подход является ограничивающим и может не делать возможными полную желаемую гибкость и, при необходимости, поддержку функций. Например, если приемник мощности пытается получать мощность больше 5 Вт от передатчика мощности, передатчик мощности может завершить передачу мощности, что ведет к плохому пользовательскому опыту. Следовательно, желательно дополнительно усовершенствовать стандарт Qi для того, чтобы обеспечить повышенную функциональность, гибкость и эффективность.

В частности, однонаправленная связь может быть ограничивающей. В действительности, для этого необходимо, чтобы передатчик мощности был способен удовлетворять любой запрос, выполняемый приемником мощности и, таким образом, дополнительно необходимо, чтобы приемник мощности был ограничен только параметрами запроса, о которых он знает, что им могут отвечать все передатчики мощности. Такой подход усложняет или предотвращает дальнейшую разработку функциональности, поскольку это будет вести к отсутствию обратной совместимости.

Как отмечено ранее, введение двунаправленной связи в систему передачи мощности, такую как системы Qi, осложнено и имеет множество ограничений и требований для того, чтобы гарантировать эффективную передачу мощности, эффективную работу и в особенности обратную совместимость.

Таким образом, усовершенствованная система передачи мощности будет полезной, и, в частности, будет полезной система, которая допускает повышенную гибкость, усовершенствованную обратную совместимость, облегченную реализацию и/или усовершенствованную эффективность.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соответственно, изобретение направлено на то, чтобы предпочтительно уменьшить, облегчить или устранить один или несколько указанных выше недостатков по отдельности или в какой-либо комбинации.

Согласно одному из аспектов изобретения, предоставлен передатчик мощности для передачи мощности на приемник мощности с использованием беспроводного сигнала индуктивной мощности, передатчик мощности содержит: катушку индуктивности для предоставления сигнала мощности; генератор сигнала мощности для возбуждения катушки индуктивности для предоставления сигнала мощности; приемник для приема сообщений данных от приемника мощности, сообщения данных передают посредством модуляции нагрузки сигнала мощности в повторяющихся интервалах модуляции нагрузки, повторяющиеся интервалы модуляции нагрузки разделяют посредством промежуточных временных интервалов; передатчик для передачи данных на приемник мощности посредством модуляции сигнала мощности с использованием сообщения во время промежуточных временных интервалов; при этом передатчик выполнен с возможностью модулирования одного бита сообщения на протяжении множества промежуточных временных интервалов.

Изобретение может предоставлять усовершенствованную систему передачи мощности. Она может во многих вариантах осуществления допускать дальнейшее расширение и разработку системы передачи мощности посредством введения двунаправленной связи. Этого можно во многих сценариях достигать, при этом сохраняя обратную совместимость. Изобретение может допускать практический подход и может облегчать введение в существующие системы.

Подход, в частности, может обеспечивать связь от передатчика мощности к приемнику мощности, которая уменьшает влияние на другую функциональность. В частности, подход может делать возможным эффективное разделение связи от передатчика мощности к приемнику мощности и от приемника мощности к передатчику мощности и может снижать влияние модуляции на сигнал мощности. По существу, влияние введения двунаправленной связи можно снижать как для работы по передаче мощности, так и для связи от приемника мощности к передатчику мощности. В частности, это может облегчать работу и реализацию, а также усовершенствовать обратную совместимость. В частности, введение двунаправленной связи в существующую систему передачи мощности, которая раньше поддерживала только однонаправленную связь, может быть облегчено. Подход во многих вариантах осуществления может делать возможным повторное использование существующего аппаратного обеспечения для передатчиков мощности и приемников мощности, и может требовать только небольшого изменения во встроенном программном обеспечении и незначительного изменения в сложности.

Конкретное преимущество подхода состоит в том, что он может во многих вариантах осуществления снижать влияние модуляции на сигнал мощности. На сигнал мощности может меньше влиять дополнительная модуляция и, таким образом, может меньше мешать работе по передаче мощности. В частности, это может быть значимым для обратной совместимости, поскольку на унаследованное оборудование может не оказать влияния введение модуляции, для которой оборудование не было разработано. Во многих вариантах осуществления отклонения сигнала мощности из-за введенной модуляции можно поддерживать на достаточно низком уровне, чтобы она не влияла на характеристики передачи мощности для системы. В действительности, во многих сценариях эффекты модуляции можно сохранять на уровне, где они являются незаметными или несущественными для функциональности фазы передачи мощности (например, унаследованного оборудования). Таким образом, во многих вариантах осуществления на работу по передаче мощности может не оказывать влияния присутствие отклонений модуляции в сигнале мощности.

В частности, можно создавать меньшее и/или более медленное отклонение модуляции, тем самым снижая влияние. Кроме того, во многих вариантах осуществления можно достичь более надежной связи, поскольку увеличенное время модуляции для одного бита допускает увеличенную энергию символа и, соответственно, сниженную частоту ошибок.

Кроме того, подход может хорошо согласовываться с принципами и философией разработки многих существующих систем передачи мощности. Например, подход придерживается принципов и философии разработки системы передачи мощности Qi.

Повторяющиеся интервалы модуляции нагрузки содержат по меньшей мере три интервала модуляции нагрузки, соответствующие по меньшей мере двум промежуточным временным интервалам. Сообщение может состоять из одного бита или один бит может представлять собой один из множества битов сообщения.

Бит может представлять собой информационный бит, который преобразуют во множество канальных битов. Затем каждый канальный бит может быть модулирован на сигнал мощности. Модуляция одним или несколькими канальными битами может быть в пределах одного промежуточного временного интервала. Однако по меньшей мере два канальных бита будут находиться в различных промежуточных временных интервалах, соответствующих модуляции информационного бита, длящихся в течение по меньшей мере этих промежуточных временных интервалов.

Информационный бит может иметь значение, которое можно задавать независимо от других битов информации (не часть того же символа данных). Канальный бит зависит от соответствующего информационного бита, и типично множество канальных битов зависит от одного и того же бита информации.

Один (информационный) бит может представлять собой бит символа данных, содержащего больше чем один бит. В некоторых вариантах осуществления каждый символ данных может соответствовать нецелому числу битов. Например, бит может содержаться в символе данных с тремя возможными значениями, соответствующими символу данных, представляющему log₂(3)=1,58 бита.

Передатчик выполнен с возможностью модулирования одного бита в соответствии с предварительно определяемым шаблоном модуляции, шаблон модуляции определяет отклонения модуляции для применения к сигналу мощности в каждый из множества промежуточных временных интервалов.

Это может обеспечивать усовершенствованную связь во многих вариантах осуществления. Во многих сценариях это может обеспечивать низкую сложность и надежный подход, чтобы давать возможность связи от передатчика мощности к приемнику мощности с низким влиянием на сигнал мощности со стороны модуляции. Подход может дополнительно облегчать демодуляцию, и в действительности приемник мощности должен только знать предварительно определяемый шаблон модуляции для того, чтобы демодулировать сигнал мощности для того, чтобы предоставлять один бит.

Отклонение модуляции, в частности, может представлять собой отклонение амплитуды, отклонение частоты или отклонение фазы. Отклонение представляет отклонение по отношению к сигналу мощности без применения какой-либо модуляции.

В соответствии с необязательным признаком изобретения предварительно определяемый шаблон модуляции содержит одно значение модуляции для каждого из множества промежуточных временных интервалов, каждое значение модуляции определяет сдвиг модуляции для сигнала мощности для значения одного бита.

Это может обеспечивать усовершенствованную эффективность и/или облегчать работу. Во многих вариантах осуществления это может обеспечивать сниженную сложность.

Значения модуляции могут определять значение, которое будут применять к сигналу мощности для того, чтобы представлять заданное значение одного бита. Во многих вариантах осуществления сдвиг модуляции, применяемый к сигналу мощности, определяют в ответ на независимый от значения данных сдвиг модуляции, представляемый посредством значения модуляции и значения одного бита. Во многих вариантах осуществления один бит может быть умножен на значение модуляции.

Сдвиг модуляции представляет сдвиг по отношению к сигналу мощности без какой-либо модуляции, т.е. немодулированному сигналу мощности. Сдвиг, например, может представлять собой сдвиг амплитуды для амплитудной модуляции, сдвиг частоты для частотной модуляции или сдвиг фазы для фазовой модуляции (или их сочетания).

В соответствии с необязательным признаком изобретения, каждый сдвиг модуляции представляет собой постоянный сдвиг для соответствующего промежуточного временного интервала.

Это может обеспечивать усовершенствованную и/или облегченную связь от передатчика мощности к приемнику мощности.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, каждый сдвиг модуляции представляет собой непостоянный, предварительно определяемый шаблон для соответствующего промежуточного временного интервала.

Это может обеспечивать усовершенствованную и/или облегченную связь от передатчика мощности к приемнику мощности.

В соответствии с необязательным признаком изобретения предварительно определяемый шаблон модуляции соответствует среднему отклонению сигнала мощности из-за модуляции одного бита не больше, чем максимального отклонения между двумя из множества промежуточных временных интервалов.

Подход может обеспечивать шаблон модуляции, для которого среднее отклонение модуляции сохраняют низким, при этом допуская сдвиги модуляции достаточного размера для того, чтобы сделать возможной демодуляцию. В частности, в некоторых вариантах осуществления среднее отклонение может по существу равняться нулю. Это может допускать модулированный сигнал мощности, который более близко соответствует немодулированному сигналу мощности и по существу может сокращать импликации модуляции сигнала мощности.

В соответствии с необязательным признаком изобретения предварительно определяемый шаблон модуляции соответствует максимальному отклонению сигнала мощности из-за модуляции одного бита не больше чем 5%.

Подход может обеспечивать шаблон модуляции с низким пиковым значением и, следовательно, уменьшенным отклонением от немодулированного сигнала мощности. Это может допускать модулированный сигнал мощности, который более близко соответствует немодулированному сигналу мощности и по существу может сокращать импликации модуляции сигнала мощности.

В соответствии с необязательным признаком изобретения предварительно определяемый шаблон модуляции соответствует серии ступенчатых изменений между постоянными отклонениями в каждом промежуточном временном интервале, предварительно определяемый шаблон содержит ступенчатые изменения противоположных знаков.

Это может снижать сложность во многих вариантах осуществления и типично может допускать эффективную реализацию и надежную эффективность. Признак во многих вариантах осуществления может допускать уменьшенное отклонение от немодулированного сигнала мощности. Это может допускать модулированный сигнал мощности, который более близко соответствует немодулированному сигналу мощности и по существу может снижать импликации модуляции сигнала мощности.

В соответствии с необязательным признаком изобретения передатчик выполнен с возможностью передачи сообщения во время фазы конфигурации, осуществляемой посредством передатчика мощности и приемника мощности.

Это может обеспечивать усовершенствованную эффективность во многих вариантах осуществления. В частности, подход может делать возможной двунаправленную связь, подлежащую введению в фазу конфигурации, тем самым обеспечивая более эффективное и гибкое взаимодействие между передатчиком мощности и приемником мощности. Это может допускать усовершенствованную конфигурацию и, таким образом, усовершенствованную эффективность во многих вариантах осуществления.

Подход, в частности, может подходить для фазы конфигурации, которая типично характеризуется серией повторяющихся интервалов модуляции нагрузки, разделенных короткими промежуточными временными интервалами. Типично, передача сообщений в пределах одного такого промежуточного временного интервала будет требовать большой глубины модуляции и, таким образом, значительных сдвигов модуляции. Такие большие сдвиги модуляции будут оказывать значительное влияние модуляции на сигнал мощности, которое может нарушать или ухудшать другую функциональность, например, такую как операция передачи мощности.

В частности, фаза конфигурации может представлять собой фазу идентификации и конфигурации Qi. Подход может допускать введение двунаправленной связи в фазу конфигурации, при этом все еще допуская обратную совместимость Qi. В частности, двунаправленную связь можно вводить, при этом все еще позволяя сигналу мощности быть достаточно постоянным и похожим на немодулированный сигнал мощности для того, чтобы делать возможным использование существующей функциональности, разработанной для немодулированных сигналов мощности. Одновременно, подход может обеспечивать более надежную связь и, в частности, может допускать достаточно высокую энергию символа, чтобы обеспечивать достаточно низкую скорость передачи данных.

Согласно аспекту изобретения предоставлен приемник мощности для приема мощности от передатчика мощности с использованием беспроводного сигнала индуктивной мощности, приемник мощности содержит: катушку индуктивности для приема сигнала мощности; передатчик для передачи сообщений данных на передатчик мощности, сообщения данных передают посредством модуляции нагрузки сигнала мощности в повторяющихся интервалах модуляции нагрузки, повторяющиеся интервалы модуляции нагрузки разделяют посредством промежуточных временных интервалов; приемник для приема сообщения от передатчика мощности посредством демодулирования сигнала мощности во время промежуточных временных интервалов; при этом приемник выполнен с возможностью демодулирования одного бита сообщения на протяжении множества промежуточных временных интервалов и демодулирования одного бита в соответствии с предварительно определяемым шаблоном модуляции, шаблон модуляции определяет отклонения модуляции для соответствия сигналу мощности в каждый из множества промежуточных временных интервалов.

Согласно аспекту изобретения предоставлена система передачи мощности, содержащая приемник мощности и передатчик мощности, как описано выше по тексту.

Согласно аспекту изобретения предоставлен способ работы для передатчика мощности, выполненного с возможностью передачи мощности на приемник мощности с использованием беспроводного сигнала индуктивной мощности, передатчик мощности содержит: катушку индуктивности для предоставления сигнала мощности и генератор сигнала мощности для приведения в действие катушки индуктивности для того, чтобы предоставлять сигнал мощности; способ включает: прием сообщений данных от приемника мощности, сообщения данных передают посредством модуляции нагрузки сигнала мощности в повторяющихся интервалах модуляции нагрузки, повторяющиеся интервалы модуляции нагрузки разделяют посредством промежуточных временных интервалов; передачу данных на приемник мощности посредством модуляции сигнала мощности с использованием сообщения во время промежуточных временных интервалов; при этом передатчик данных содержит модуляцию одного бита сообщения на протяжении множества промежуточных временных интервалов; при этом передача содержит модуляцию одного бита в соответствии с предварительно определяемым шаблоном модуляции, шаблон модуляции определяет отклонения модуляции для применения к сигналу мощности в каждый из множества промежуточных временных интервалов.

Согласно аспекту изобретения предоставлен способ работы для приемника мощности, выполненного с возможностью принимать мощность от передатчика мощности с использованием беспроводного сигнала индуктивной мощности, приемник мощности содержит катушку индуктивности для приема сигнала мощности, а способ содержит: передачу сообщений данных на передатчик мощности, сообщения данных передают посредством модуляции нагрузки сигнала мощности в повторяющихся интервалах модуляции нагрузки, повторяющиеся интервалы модуляции нагрузки разделяют посредством промежуточных временных интервалов; и прием сообщения от передатчика мощности посредством демодулирования сигнала мощности во время промежуточных временных интервалов; при этом прием содержит демодуляцию одного бита сообщения на протяжении множества промежуточных временных интервалов; при этом прием содержит демодуляцию одного бита в соответствии с предварительно определяемым шаблоном модуляции, шаблон модуляции определяет отклонения модуляции для соответствия сигналу мощности в каждый из множества промежуточных временных интервалов.

Эти и другие аспекты, признаки и преимущества изобретения видны и разъяснены со ссылкой на вариант(ы) осуществления, описанные далее в настоящем документе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Варианты осуществления изобретения описаны только в качестве примера со ссылкой на рисунки, на которых:

на фиг. 1 проиллюстрирован пример системы передачи мощности, содержащей передатчик мощности и приемник мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 2 проиллюстрирован пример элементов передатчика мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 3 проиллюстрирован пример элементов приемника мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 4 проиллюстрирован пример элементов приемника мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 5 проиллюстрирован пример предварительно определяемого шаблона модуляции для модулирования сигнала мощности посредством передатчика мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 6 проиллюстрирован пример модулированного сигнала мощности от передатчика мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 7 проиллюстрирован пример предварительно определяемого шаблона модуляции для модулирования сигнала мощности посредством передатчика мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 8 проиллюстрирован пример модулированного сигнала мощности от передатчика мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 9 проиллюстрирован пример подхода для амплитудной модуляции сигнала мощности передатчика мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 10 проиллюстрирован пример подхода для приема амплитудно-модулированного сигнала мощности от передатчика мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения; и

на фиг. 11 и 12 проиллюстрированы примеры предварительно определяемых шаблонов модуляции для модулирования сигнала мощности посредством передатчика мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1 проиллюстрирован пример системы передачи мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Система передачи мощности содержит передатчик 101 мощности, который включает в себя катушку передатчика/катушку индуктивности 103 (или соединен с ней). Система дополнительно содержит приемник 105 мощности, который включает в себя катушку приемника/катушку индуктивности 107 (или соединен с ней).

Система обеспечивает беспроводную индуктивную передачу мощности от передатчика 101 мощности к приемнику 105 мощности. В частности, передатчик 101 мощности генерирует сигнал мощности, который распространяется в виде магнитного потока с помощью катушки 103 передатчика. Сигнал мощности типично может иметь частоту между приблизительно 100 кГц и 200 кГц. Катушка 103 передатчика и катушка приемника 105 слабо связаны и, таким образом, катушка приемника собирает сигнал мощности (по меньшей мере его часть) от передатчика 101 мощности. Таким образом, мощность переносят от передатчика 101 мощности на приемник 105 мощности через беспроводную индуктивную связь с катушки 103 передатчика на катушку 107 приемника. Термин «сигнал мощности» преимущественно используют для ссылки на индуктивный сигнал между катушкой 103 передатчика и катушкой 107 приемника (сигнал магнитного потока), но следует принимать во внимание, что эквивалентно его также можно рассматривать и использовать в качестве ссылки на электрический сигнал, обеспечиваемый на катушку 103 передатчика, или в действительности на электрический сигнал катушки 107 приемника.

В дальнейшем описана работа передатчика 101 мощности и приемника 105 мощности с конкретной ссылкой на вариант осуществления в соответствии со стандартом Qi (за исключением описанных в настоящем документе (или вытекающих) модификаций и улучшений). В частности, передатчик 101 мощности и приемник мощности 103 может по существу быть совместимым со спецификацией Qi версии 1.0 или 1.1 (за исключением описанных в настоящем документе (или вытекающих) модификаций и улучшений).

Для того, чтобы получать передачу мощности между передатчиком 101 мощности и приемником 105 мощности и управлять ею в беспроводной системе передачи мощности, приемник 105 мощности передает информацию на передатчик 101 мощности. Стандарт такой связи описан в спецификации Qi версии 1.0 и 1.1.

На физическом уровне канал связи от приемника 105 мощности на передатчик 101 мощности реализуют посредством использования сигнала мощности в качестве носителя. Приемник 105 мощности модулирует нагрузку катушки 105 приемника. Это ведет к соответствующим изменениям сигнала мощности на стороне передатчика мощности. Модуляция нагрузки может быть обнаружена посредством изменения амплитуды и/или фазы тока катушки 105 передатчика или а