【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无线功率传输，并且尤其而非排他地涉及在较高功率水平的无线功率传输。
技术介绍
1、大多数现今系统需要专用的电接触以便从外部电源供应功率。然而，这倾向于是不切实际的并且需要用户物理地插入连接器或以其他方式建立物理电接触。通常，功率要求也大不相同，并且当前大多数设备被提供有它们自己的专用电源，导致常见用户具有大量不同的电源，每个电源专用于特定设备。尽管内部电池的使用可以避免在使用期间需要有线连接到电源，但这仅提供部分解决方案，因为电池将需要再充电(或更换)。电池的使用也可能大大增加设备的重量和潜在的成本和尺寸。
2、为了提供显著改进的用户体验，已经提出使用无线电源，其中，功率从功率发送器设备中的发送器电感器被感应地传输到各个设备中的接收器线圈。
3、经由磁感应的功率发送是众所周知的概念，主要应用于具有初级发送器电感器与次级接收器线圈之间的紧密耦合的变压器中。通过将初级发送器电感器和次级接收器线圈分离在两个设备之间，基于松散耦合的变压器的原理，这些设备之间的无线功率传输变得可能。
4、这种布置允许无线功率传输到设备，而不需要进行任何有线或物理电连接。实际上，它可以简单地允许将设备放置在发送器电感器附近或顶部以便从外部再充电或供应功率。例如，功率发送器设备可以被布置有水平表面，在该水平表面上能够简单地放置设备以便被供应功率。
5、此外，这种无线功率传输布置可以有利地被设计为使得功率发送器设备能够与一系列功率接收器设备一起使用。特别是，被称为qi规范的无线功率传输方法已经被定义
6、qi规范由无线功率联盟开发并且更多信息能够例如在他们的网站：http://www.wirelesspowerconsortium.com/index.html上找到，其中特别地能够找到定义的规范文档。
7、为了支持高效的无线功率传输，无线功率传输系统(如基于qi的系统)利用功率发射器与功率接收器之间的实质通信。起初，qi仅支持使用功率传输信号的负载调制从功率接收器到功率发射器的通信。然而，标准的发展已引入了双向通信，并且许多功能通过功率接收器与功率发射器之间的通信交换得到支持。许多系统中，从功率发射器到功率接收器的通信是通过调制功率传输信号来实现的。
8、在一些系统中，已提出使用单独且专用的通信功能，例如基于蓝牙或nfc(近场通信)的通信。然而，尽管这样的方法可能往往在许多场景中提供高效操作，但其也与许多缺点相关联，包括需要专用且复杂的通信电路，以及可能降低功率发射器的确在与正被供电的功率接收器通信的确定性。而且，(如与基于qi的设备的)向后兼容性对于基于单独通信的较新设备而言可能是个问题。
9、然而，使用功率传输信号的负载调制将功率传输到功率接收器的通信也可能有一些关联的缺点。例如，负载调制可能往往引入一些电噪声，包括对设备的信号的噪声以及辐射电磁噪声。负载调制可以增大对其他设备的电磁干扰，并且维持足够或最佳电磁兼容性也已被发现是有挑战性的。实践中也已经发现，负载调制可能导致引入对驱动信号和功率传输信号的不期望的寄生振荡。另一缺点在于，功率传输信号的负载调制可能导致声学噪声。这种噪声可能源自由负载调制导致的电磁场的变化对机械元件的影响，并且具体地其可能造成机械元件移动和振动，导致生成潜在的声学噪声。
10、尽管在某些方面可能期望改为不同的通信方法，但保持向后兼容性或减少对现有设计和方法而言所需要的改变量是个主要挑战，这常常使该方法缺乏吸引力。
11、因此，改进的方法将是有利的，尤其是允许增加灵活性、降低成本、降低复杂度、改善功率传输操作、提高可靠性、减少通信错误、改善向后兼容性、改善电磁兼容性、减小电学和/或声学噪声、改善通信和/或改善性能的改进的方法会是有利的。
技术实现思路
1、因此，本专利技术寻求优选地单独或以任意组合的方式减轻、缓解或消除上述缺点中的一个或多个。
2、根据本专利技术的一方面，提供一种功率发射器，其用于经由感应式功率传输信号向功率接收器无线提供功率；所述功率发射器包括：输出电路，其包括发射器线圈，所述发射器线圈被布置为响应于被施加到所述输入电路的驱动信号而生成所述功率传输信号；驱动器，其被布置为生成所述驱动信号；负载检测器，其用于检测针对所述功率传输信号的负载变化；存储器，其用于存储第一芯片序列和第二芯片序列，所述第二芯片序列的长度超过所述第一芯片序列的长度；前导码存在检测器，其被布置为将所述第二芯片序列与所述功率传输信号的负载变化相关，以生成检测相关值，并响应于检测相关值超过前导码检测阈值而生成前导码检测；负载调制接收器，其被布置为响应于所述第一芯片序列与所述功率传输信号的负载变化的相关，在所述前导码检测之后确定从所述功率接收器接收的负载调制数据符号；同步器，其被布置为响应于所述前导码检测的定时而同步针对所述负载调制接收器的数据符号时间间隔，并且其中，所述负载调制接收器被布置为将所述第一芯片序列与所述功率传输信号的负载变化的所述相关对齐到所述数据符号时间间隔。
3、本专利技术可以在许多实施例中提供改善的性能，并且尤其在许多实施例中提供功率接收器与功率发射器之间的改善的通信。其可以在许多实施例中提供改善的功率传输。
4、所述方法可以允许改善的通信，并且在许多实施例中可以允许在不同参数与操作特性之间的权衡。所述方法可以例如允许高度可靠的通信，又允许使用减小的调制深度。所述方法可以减小电噪声和/或电磁干扰，并提供改善的电磁兼容性。所述方法可以在许多情况下减小或避免声学噪声。
5、所述方法可以在许多场景中提供在不同参数之间改善的权衡，这些不同参数包括计算资源需求、数据检测准确度、误码率、数据速率。所述方法可以出于不同目的在具有不同长度的不同芯片序列之间切换，由此提供差异性的优化。所述方法可以提供改善的数据检测和同步化，这可以得到更可靠的通信。
6、所述方法可以提供有利的向后兼容性，并且例如可以允许对现有方法(例如qi规范使用的那些)相对容易的修改。所述方法可以重复使用来自这样的现有方法的许多功能。所述方法可以允许低复杂度的实现方式又提供高效的性能。所述通信方法可以尤其有利于在功率传输系统中使用，因为带宽考虑在这样的系统中可能不太重要。
7、芯片序列可以是调制负载值的序列/模式。这些调制负载值中的每个都可以在芯片持续时间内恒定。不同数据符号的芯片序列具有调制负载值的不同的序列/模式。
8、在许多实施例中，所述第一芯片序列的长度不低于15且不高于128个芯片。在许多实施例中，所述第二芯片序列的长度不低于31且不高于256个芯片。
9、在一些实施例中，所述第一芯片序列可以是多个数据本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种功率发射器(101)，其用于经由感应式功率传输信号向功率接收器(105)无线提供功率；所述功率发射器(101)包括：
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述同步器(215)被布置为将所述数据符号时间间隔确定为重复的时间间隔，所述重复的时间间隔具有等于所述第一芯片序列的持续时间的持续时间并且具有与前导码的所述检测的预定时间偏移。
3.如任一前述权利要求所述的装置，其中，所述第二芯片序列的所述长度不小于所述第一芯片序列的所述长度的两倍。
4.如前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，针对所述第一芯片序列的芯片速率高于针对所述第二芯片序列的芯片速率。
5.如前述权利要求1-3中的任一项所述的装置，其中，针对所述第一芯片序列的芯片速率低于针对所述第二芯片序列的芯片速率。
6.如前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述负载调制接收器(207)被布置为在第一数据符号时间间隔中的所述第一芯片序列与所述功率传输信号的负载变化的所述相关的所述相关值超过数据符号阈值的情况下确定第一接收数据符号值，所述数据符号阈值低于所述前导码检
7.如前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述调制接收器(207)被布置为确定二元数据符号值，所述二元数据符号值对应于在所述数据符号时间间隔中的所述第一芯片序列与所述功率传输信号的负载变化的所述相关的符号。
8.如前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述前导码存在检测器(213)被布置为：将所述功率传输信号的负载变化与第三芯片序列相关，所述第三芯片序列为所述第二芯片序列的子集；以及，响应于检测到所述功率传输信号的负载变化与第三芯片序列之间的所述相关的相关值超过检测阈值而启动所述功率传输信号与所述第二芯片序列的相关。
9.如权利要求8所述的装置，其中，所述第三芯片序列是所述第二芯片序列中的子集，所述子集的自相关高于所述第二芯片序列的连续芯片中长度等于所述第三芯片序列的长度的任意芯片序列的任意自相关。
10.如前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述前导码存在检测器(213)被布置为：在将所述第二芯片序列与所述功率传输信号的负载变化相关时，将所述第二芯片序列同步到所述驱动信号。
11.如前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述前导码存在检测器(213)被布置为：生成针对所述功率传输信号的噪声估计；以及，响应于所述噪声估计而调整所述前导码检测阈值。
12.一种功率接收器(105)，其用于经由感应式功率传输信号无线接收来自功率发射器(101)的功率；所述功率接收器(105)包括：
13.一种无线功率传输系统，包括如前述权利要求1至11中的任一项所述的功率发射器(101)以及如权利要求12所述的功率接收器(105)。
14.一种功率发射器(101)的操作方法，所述功率发射器经由感应式功率传输信号向功率接收器(105)无线提供功率；所述功率发射器(101)包括：
15.一种功率接收器(105)的操作方法，所述功率接收器经由感应式功率传输信号无线接收来自功率发射器(101)的功率；所述功率接收器(105)包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种功率发射器(101)，其用于经由感应式功率传输信号向功率接收器(105)无线提供功率；所述功率发射器(101)包括：
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述同步器(215)被布置为将所述数据符号时间间隔确定为重复的时间间隔，所述重复的时间间隔具有等于所述第一芯片序列的持续时间的持续时间并且具有与前导码的所述检测的预定时间偏移。
3.如任一前述权利要求所述的装置，其中，所述第二芯片序列的所述长度不小于所述第一芯片序列的所述长度的两倍。
4.如前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，针对所述第一芯片序列的芯片速率高于针对所述第二芯片序列的芯片速率。
5.如前述权利要求1-3中的任一项所述的装置，其中，针对所述第一芯片序列的芯片速率低于针对所述第二芯片序列的芯片速率。
6.如前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述负载调制接收器(207)被布置为在第一数据符号时间间隔中的所述第一芯片序列与所述功率传输信号的负载变化的所述相关的所述相关值超过数据符号阈值的情况下确定第一接收数据符号值，所述数据符号阈值低于所述前导码检测阈值。
7.如前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述调制接收器(207)被布置为确定二元数据符号值，所述二元数据符号值对应于在所述数据符号时间间隔中的所述第一芯片序列与所述功率传输信号的负载变化的所述相关的符号。
8.如前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述前导码存在检测器(213)被布置为：将所述功率传输信号的负载变化与第三芯片序列相关，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·阿加福诺夫，A·A·M·斯特林，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
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