CN114946129A - 具有多个线圈和通信信道的聚合无线功率传递 - Google Patents

Abstract

本公开提供用于无线功率传输的系统、装置、设备和方法，包括编码在存储介质上的计算机程序。无线功率传输设备可将多个无线功率信号传送到无线功率接收设备，该无线功率接收设备被配置成组合来自多个无线功率信号的功率。无线功率接收设备可将组合的无线功率信号提供给负载，诸如电池充电器或电子装置。在一些实现中，每组初级线圈和次级线圈可根据无线充电标准利用低功率无线功率信号（诸如15瓦或更少）。通过组合来自多个低功率无线功率信号的功率，无线功率接收设备可支持电子装置的较高功率需求。可以在无线功率传输设备和无线功率接收设备之间建立多个通信信道。

Description

具有多个线圈和通信信道的聚合无线功率传递

相关申请的交叉参考

本专利申请要求2019年11月21日提交的题为“AGGREGATED WIRELESS POWERTRANSFER WITH MULTIPLE COILS AND COMMUNICATION CHANNELS”的并转让给其受让人的印度临时专利申请No.201911047528的优先权。该在先申请的公开被认为是本专利申请的一部分，并通过引用结合于此。

技术领域

本公开一般涉及无线功率，并且更具体地，涉及使用多个线圈和通信信道的聚合无线功率传递。

背景技术

已经以对诸如移动装置、小型电子装置、小配件（gadget）等的无线功率接收设备中的电池进行充电的主要目的开发常规的无线功率系统。在常规的无线功率系统中，无线功率传输设备可包括产生电磁场的初级线圈。当将次级线圈接近初级线圈放置时，电磁场可以在无线功率接收设备的次级线圈中感应电压。在这种配置中，电磁场可以无线地将功率传递到次级线圈。可以使用初级线圈和次级线圈之间的谐振或非谐振电感耦合来传递功率。无线功率接收设备可使用所接收的功率来操作或可将所接收的能量存储在电池中以供后续使用。用于无线功率传递的传统技术可能无法为较新的电子装置提供足够的功率。期望增加可以无线传递到电子装置的功率的可靠性和量。

发明内容

本公开的系统、方法和设备各自具有若干创新方面，其中没有单个方面独自负责本文公开的期望属性。

可在无线功率传输设备中实现本公开中描述的主题的一个创新方面。在一些实现中，无线功率传输设备可包括用于向无线功率接收设备的不同次级线圈传输无线功率的多个初级线圈。多个初级线圈可以包括至少第一初级线圈和第二初级线圈。无线功率传输设备可包括功率信号发生器，该功率信号发生器电连接到所述多个初级线圈，并且被配置成选择性地向所述多个初级线圈提供功率。无线功率传输设备可包括与功率信号发生器和多个初级线圈耦合的传输（TX）控制器。TX控制器可以被配置成控制由功率信号发生器提供给多个初级线圈的功率量。

在一些实现中，所述无线功率传输设备可包括一个或多个通信单元，所述通信单元与所述TX控制器通信耦合，并被配置成与无线功率接收设备通信。一个或多个通信单元可以至少经由第一初级线圈处的第一通信信道和第二初级线圈处的第二通信信道实现通信。

在一些实现中，一个或多个通信单元可被配置成经由第一初级线圈处的第一通信信道从无线功率接收设备接收第一通信。一个或多个通信单元可以被配置成经由第二初级线圈处的第二通信信道从所述无线功率接收设备接收第二通信。

在一些实现中，第一通信和第二通信在不同的时间被接收。

在一些实现中，第一通信包括用于标识所述第一通信信道的第一标识符，并且所述第二通信包括用于标识所述第二通信信道的第二标识符。

在一些实现中，所述TX控制器可被配置成分别基于所述第一通信或所述第二通信来检测或者所述第一初级线圈或者所述第二初级线圈处的异物。

在一些实现中，TX控制器可被配置成确定第一初级线圈的第一品质因子（Q因子），确定第二初级线圈的第二Q因子，从第一通信中获得第一参考品质值，并从第二通信中获得第二参考品质值。所述TX控制器可被配置成基于所述第一Q因子与所述第一参考品质值的第一比较或者所述第二Q因子与所述第二参考品质值的第二比较来检测所述异物。

在一些实现中，所述TX控制器可被配置成从所述第一通信获得关于由所述无线功率接收设备的第一次级线圈从所述第一初级线圈接收的无线功率的第一接收功率度量。在一些实现中，所述TX控制器可被配置成从所述第二通信获得关于由所述无线功率接收设备的第二次级线圈从所述第二初级线圈接收的无线功率的第二接收功率度量。TX控制器可以被配置成确定第一初级线圈的第一传送功率度量，并确定第二初级线圈的第二传送功率度量。TX控制器可以被配置成基于所述第一传送功率度量与所述第一接收功率度量的第一比较或者所述第二传送功率度量与所述第二接收功率度量的第二比较来检测所述异物。

在一些实现中，第一通信可包括关于由所述无线功率接收设备的第一次级线圈从所述第一初级线圈接收的无线功率的第一接收功率度量。第二通信可包括关于由所述无线功率接收设备的第二次级线圈从所述第二初级线圈接收的无线功率的第二接收功率度量。

在一些实现中，一个或多个通信单元可被进一步配置成经由所述第一初级线圈和所述第二初级线圈中的任一个或两个向所述无线功率接收设备传送第三通信。

在一些实现中，可通过解调幅度负载调制信号来接收第一通信和第二通信。可以通过使用频率调制来调制无线功率而传送第三通信。

在一些实现中，幅度负载调制信号可包括幅移键控（ASK）调制。频率调制包括频移键控（FSK）调制。

在一些实现中，每个初级线圈可被配置成产生电磁场，用于电感传输不超过15瓦的无线功率。多个初级线圈可以共同实现超过15瓦的无线功率传输。

在一些实现中，多个初级线圈可包括至少四个初级线圈，并且所述多个初级线圈可共同实现至少60瓦的无线功率传输。

在一些实现中，无线功率传输设备可包括电耦合到多个初级线圈中的至少一个初级线圈的一个或多个开关。如果所述至少一个初级线圈未将无线功率传送到所述无线功率接收设备，或者如果在所述至少一个初级线圈与所述无线功率接收设备之间检测到异物，则所述一个或多个开关可由所述TX控制器选择性地打开以禁用所述至少一个初级线圈。

在一些实现中，每个初级线圈与零级功率（PC0）额定值兼容，并且所述多个初级线圈共同实现一级功率（PC1）额定值的无线功率传输。

在一些实现中，所述多个初级线圈被配置成当所述无线功率接收设备具有PC1额定功率要求时经由多于一个初级线圈提供功率。在一些实现中，所述多个初级线圈被配置成当所述无线功率接收设备具有PC0额定功率要求时经由一个初级线圈提供功率。

在一些实现中，所述TX控制器被配置成至少部分基于经由所述多个初级线圈中的至少一个从所述无线功率接收设备接收的通信来标识所述无线功率接收设备是具有所述PC0额定功率要求还是所述PC1额定功率要求。

在一些实现中，无线功率传输设备可包括与多个初级线圈相关联的充电表面。无线功率传输设备可包括一个或多个对准辅助，以增加当所述无线功率接收设备被放置在所述充电表面上时所述无线功率接收设备中的多个次级线圈将对应地与所述多个初级线圈对准的可能性。

可以在无线功率接收设备中实现本公开中描述的主题的另一个创新方面。在一些实现中，无线功率接收设备可包括多个次级线圈。每个次级线圈可被配置成从无线功率传输设备的不同初级线圈接收无线功率。多个次级线圈可以包括至少第一次级线圈和第二次级线圈。无线功率接收设备可包括功率组合电路，功率组合电路电耦合到所述多个次级线圈，并且被配置成组合来自所述第一次级线圈和所述第二次级线圈的所述无线功率。功率组合电路可以被配置成向至少第一负载提供组合的无线功率。

在一些实现中，无线功率接收设备可包括与功率组合电路和多个次级线圈耦合的接收（RX）控制器。在一些实现中，无线功率接收设备可包括一个或多个通信单元，所述一个或多个通信单元与RX控制器通信耦合，并且被配置成与无线功率传输设备通信。一个或多个通信单元可以至少经由第一次级线圈处的第一通信信道和第二次级线圈处的第二通信信道实现通信。

在一些实现中，所述一个或多个通信单元被配置成经由所述第一次级线圈处的第一通信信道向所述无线功率传输设备传送第一通信，并经由所述第二次级线圈处的第二通信信道向所述无线功率传输设备传送第二通信。

在一些实现中，第一通信和第二通信在不同的时间被传送。

在一些实现中，第一通信包括用于标识所述第一通信信道的第一标识符，并且其中所述第二通信包括用于标识所述第二通信信道的第二标识符。

在一些实现中，所述第一通信包括关于由所述第一次级线圈从所述无线功率传输设备的第一初级线圈接收的无线功率的第一接收功率度量，并且其中，所述第二通信包括关于由所述第二次级线圈从所述无线功率传输设备的第二初级线圈接收的无线功率的第二接收功率度量。

在一些实现中，所述一个或多个通信单元被进一步配置成经由所述第一次级线圈和所述第二次级线圈中的任一个或两个从所述无线功率传输设备接收第三通信。

在一些实现中，通过调制幅度负载调制信号来传送所述第一通信和所述第二通信，并且其中，通过使用频率调制解调所述无线功率来接收所述第三通信。

在一些实现中，所述幅度负载调制信号包括幅移键控（ASK）调制，并且所述频率调制包括频移键控（FSK）调制。

在一些实现中，每个次级线圈被配置成经由由所述无线功率传输设备的不同初级线圈产生的电磁场接收不超过15瓦的无线功率，并且其中，所述多个次级线圈共同接收超过15瓦的无线功率。

在一些实现中，所述多个次级线圈包括至少四个次级线圈，并且所述多个次级线圈共同接收至少60瓦的无线功率。

在一些实现中，每个次级线圈与零级功率（PC0）标准规范兼容，并且其中，所述多个次级线圈共同接收一级功率（PC1）标准规范的无线功率。

在一些实现中，所述无线功率接收设备可包括用于多个次级线圈的外壳，所述外壳被配置成附接到电子装置。负载可以包括电子装置的电池充电器。

在一些实现中，所述无线功率接收设备可包括一个或多个对准辅助，以增加当所述无线功率接收设备被放置在所述充电表面上时所述多个次级线圈将对应地和与所述无线功率传输设备的充电表面相关联的多个初级线圈对准的可能性。

本公开中描述的主题的另一创新方面可以在无线功率传输设备执行的方法中实现。在一些实现中，该方法可以包括由功率信号发生器生成功率信号并将该功率信号提供给多个初级线圈。该方法可包括由多个初级线圈将功率信号作为无线功率传送到无线功率接收设备的不同次级线圈。多个初级线圈可以包括至少第一初级线圈和第二初级线圈。该方法可以包括控制由功率信号发生器生成的功率量。

在一些实现中，该方法可包括至少经由第一初级线圈处的第一通信信道和第二初级线圈处的第二通信信道与无线功率接收设备通信。

在一些实现中，该方法可包括经由第一初级线圈处的第一通信信道从无线功率接收设备接收第一通信，以及经由第二初级线圈处的第二通信信道从无线功率接收设备接收第二通信。

在一些实现中，第一通信和第二通信在不同的时间被接收。

在一些实现中，第一通信包括用于标识所述第一通信信道的第一标识符，并且所述第二通信包括用于标识所述第二通信信道的第二标识符。

在一些实现中，该方法可包括至少部分地分别基于第一通信或第二通信，检测或者第一初级线圈或者第二初级线圈处的异物。

在一些实现中，第一通信包括关于由无线功率接收设备的第一次级线圈从第一初级线圈接收的无线功率的第一接收功率度量，并且第二通信包括关于由无线功率接收设备的第二次级线圈从第二初级线圈接收的无线功率的第二接收功率度量。

在一些实现中，该方法可包括经由第一初级线圈和第二初级线圈中的任一个或两个向无线功率接收设备传送第三通信。

在一些实现中，通过解调幅度负载调制信号来接收第一通信和第二通信，并且其中通过使用频率调制来调制无线功率来传送第三通信。

在一些实现中，所述幅度负载调制信号包括幅移键控（ASK）调制，并且其中所述频率调制包括频移键控（FSK）调制。

在一些实现中，每个初级线圈与零级功率（PC0）标准规范兼容，并且其中多个初级线圈共同实现一级功率（PC1）标准规范的无线功率传输。

在一些实现中，该方法可包括：如果至少一个初级线圈未向无线功率接收设备传送无线功率，或如果在至少一个初级线圈和无线功率接收设备之间检测到异物，则选择性地打开耦合到多个初级线圈的一个或多个开关，以禁用至少一个初级线圈。

本公开中描述的主题的另一创新方面可以在无线功率接收设备执行的方法中实现。在一些实现中，所述方法可包括通过多个次级线圈从无线功率传输设备接收无线功率。每个次级线圈可被配置成从无线功率传输设备的不同初级线圈接收无线功率。多个次级线圈可以包括至少第一次级线圈和第二次级线圈。该方法可以包括由功率组合电路组合来自第一次级线圈和第二次级线圈的无线功率以形成组合无线功率。该方法可以包括向至少第一负载提供组合无线功率。

在一些实现中，该方法可包括至少经由第一次级线圈处的第一通信信道和第二次级线圈处的第二通信信道与无线功率传输设备通信。

在一些实现中，该方法可包括经由第一次级线圈处的第一通信信道向无线功率传输设备传送第一通信，并经由第二次级线圈处的第二通信信道向无线功率传输设备传送第二通信。

附图说明

在附图和以下说明书中阐述本公开中描述的主题的一个或多个实现的细节。根据说明书、附图和权利要求书，其它特征、方面和优点将变得显而易见。注意，以下附图的相对尺寸可以不按比例绘制。

图1示出根据一些实现的与示例无线功率系统相关联的组件的概述。

图2示出根据一些实现的具有用于从无线功率传输设备接收无线功率的多个次级线圈的示例无线功率接收设备的直观图。

图3示出根据一些实现的具有用于向无线功率接收设备传送无线功率的多个初级线圈的示例无线功率传输设备的直观图。

图4示出根据一些实现的示例无线功率系统的直观图，其中无线功率接收设备被配置成向电子装置提供功率。

图5示出根据一些实施的示例无线功率传输设备的框图。

图6示出根据一些实施的示例无线功率接收设备的框图。

图7示出根据一些实现的示例无线功率接收设备和示例无线功率传输设备之间的多个通信信道的示例。

图8示出基于参考图7描述的示例通信信道的异物检测的示例过程。

图9示出根据一些实现的在示例无线功率接收设备和示例无线功率传输设备之间使用多个通信信道的另一示例。

图10示出根据一些实现的用于无线功率传输的示例过程的流程图。

图11示出根据一些实现的用于无线功率接收的示例过程的流程图。

图12示出根据一些实施的供在无线功率系统中使用的示例设备的框图。

在各个附图中，相似的参考数字和名称指示相似的元件。

具体实施方式

以下描述针对用于描述本公开的创新方面的目的的某些实现。然而，本领域普通技术人员将容易地认识到，本文的教导可以以多种不同的方式应用。所描述的实现可在用于传送或接收无线功率的任何部件、设备、系统或方法中实现。

传统的无线功率系统可包括无线功率传输设备和无线功率接收设备。无线功率传输设备可包括初级线圈，初级线圈将无线能量（作为无线功率信号）传送到无线功率接收设备中的对应次级线圈。初级线圈是指无线功率传输设备中的无线能量源（诸如电感或磁共振能量）。次级线圈位于无线功率接收设备中并接收无线能量。在一些传统的无线功率系统中，初级线圈可以将无线能量传递到次级线圈，一直到由无线标准预先确定的额定值。例如，低功率无线功率信号可输送5瓦（5W）、9W、12W或15W。无线功率联盟（WPC）是一个标准开发组织，它将零级功率（PC0）定义为一个无线功率系统，其能支持高达15瓦的无线功率传递额定值。因此，低功率无线功率系统可递送合适于许多电子装置的高达15瓦的能量。

正在开发更高功率的无线系统，以支持向要求更大功率（大于15W）的电子装置的无线功率传输。例如，膝上型计算机、监测器、器具或其它电子装置可能使用65W、90W或120W。WPC将一级功率（PC1）定义为能支持15W以上无线功率传递额定值的无线功率系统。关于更高功率无线系统所关注的是高功率无线系统可能致使的电磁干扰（EMI）的量。不期望的EMI或辐射可能是由未链接到次级线圈的过量磁通量引起的。此外，使用更大的初级线圈和更大的次级线圈可以支持更高的功率传递，但是致使对异物检测的灵敏度降低。例如，较大的初级线圈可能不太能够检测小的异物。此外，与较小的初级线圈相比，较大的初级线圈可以致使较低的未对准容限。

各种实现一般涉及使用多个初级线圈以同时向不同的次级线圈传送无线功率。根据本公开，无线功率系统可利用多个初级线圈和次级线圈来将无线功率从无线功率传输设备传递到无线功率接收设备。例如，每个初级线圈可以向对应的次级线圈传送低功率信号（15W或更少）。无线功率接收设备可组合来自多个次级线圈的无线功率，以向负载提供高功率无线功率。例如，无线功率接收设备可组合来自六个次级线圈中的每一个的15W以向电子装置提供90W的功率信号。

在一些实现中，可根据标准化无线功率规范（诸如由WPC开发的Qi®规范）来制造无线功率传输设备和无线功率接收设备。例如，无线功率传输设备可包括多个初级线圈，其中每个初级线圈可符合Qi规范的PC0设计。无线功率接收设备可包括多个次级线圈，其中每个次级线圈可符合Qi规范的PC0设计。因此，可通过组合多个PC0无线功率信道来满足PC1功率要求（高于15W）。

在一些实现中，具有多个PC0初级线圈的无线功率传输设备可提供灵活性，以对不同类型的无线功率接收设备无线供电。例如，如果无线功率接收设备具有一个PC0次级线圈并且被放置在（无线功率传输设备的）一个PC0初级线圈上，则无线功率传输设备能根据传统的PC0系统供应无线功率。然而，如果无线功率接收设备具有多个PC0次级线圈（其能被组合以支持PC1额定值），则无线功率传输设备可使用耦合到多个PC0次级线圈（或无线功率接收设备）的多个PC0初级线圈来供应无线功率以支持PC1额定值。在一些实现中，无线功率传输设备可支持多个PC0无线功率接收设备或PC0和PC1无线功率接收设备的组合的同时充电。

在一些实现中，无线功率传输设备和无线功率接收设备可经由多个通信信道进行通信。例如，第一通信信道可包括无线功率传输设备的第一初级线圈和无线功率接收设备的第一次级线圈。第一通信信道可用于在第一次级线圈处使用幅度负载调制（诸如幅移键控）从无线功率接收设备到无线功率传输设备的通信。第二通信信道可包括无线功率传输设备的第二初级线圈和无线功率接收设备的第二次级线圈。无线功率接收设备可在第二次级线圈处使用幅度负载调制与无线功率传输设备通信。 对于正向通信（从无线功率传输设备到无线功率接收设备），无线功率传输设备可使用施加到初级线圈的信号的频率调制。本公开包括可以使用幅度调制、频率调制或两者执行的通信信道和通信的若干示例。

在其它示例中，通信信道可用于传达关于标识信息、能力、充电状态和控制信号等的信息。例如，无线功率接收设备可传送关于接收器类型、功率容量、次级线圈的数量、次级线圈的标识（诸如标识符（ID）标签）、负载电压、充电状态和从次级线圈中的每一个接收的功率的信息。无线功率接收设备可传送控制信号或消息来请求调整功率级。

在一些实现中，从无线功率接收设备到无线功率传输设备的通信路径可称为反向通信路径。相比之下，从无线功率传输设备到无线功率接收设备的通信路径可称为正向通信路径。无线功率传输设备可使用一个或多个正向通信路径来传达关于传送器能力、功率传输操作点和对控制信号的响应的信息。例如，无线功率传输设备可使用不同响应来指示无线功率传输设备是确认、拒绝还是不理解来自无线功率接收设备的控制或信息信号。在一些实现中，每个反向或正向通信路径可与唯一地标识传输线圈对（由初级线圈和对应的次级线圈形成）的信道ID（也称为标签ID）相关联。信道ID或标签ID可被包括在无线功率接收设备与无线功率传输设备之间的通信中，使得功率度量、参考值、品质测量或其它信息可对传输线圈对是特定的。

在一些实现中，诸如本公开的说明性示例，一个或多个正向通信路径可使用第一种类型调制，并且一个或多个反向通信路径可使用第二种类型调制。例如，在正向通信路径上可使用频移键控（FSK）调制，而在反向通信路径上可使用幅移键控（ASK）调制。本申请中描述的调制类型是为了说明性目的，并且在本公开的范围内可以使用备选的调制类型。

在某些实现中，本公开中的设计可改进异物检测。例如，可以针对每个传输线圈对（初级线圈和对应的次级线圈）独立地执行异物检测。例如，通信信道可以用于传达参考品质因子、接收功率度量或与每个传输线圈对相关联的其它信息。每个PC0传输线圈对的信息可用于检测异物或线圈对的低效对准。不像单线圈PC1设计，本公开中的设计使用多个PC0信道，其中无线功率传递由多个PC0传输线圈对分配。作为结果，与在单个PC1信道中分配更高功率的大线圈对相比，每个PC0传输线圈对可能对异物具有更高的灵敏度。针对PC0传输线圈对的异物检测的较高灵敏度有利于检测传输线圈对附近的异物。此外，在一些实现中，PC0初级线圈中的一个或多个可在检测到异物之后禁用，而PC0初级线圈中的其它线圈可在异物不影响其对应的PC0信道的情况下继续传递无线功率。

可实现本公开中描述的主题的特定实现，以实现以下潜在优点中的一个或多个。在一些实现中，所描述的技术能用于组合从多个次级线圈接收的无线功率，以生成到负载的高功率输出。与仅使用一个无线功率信号的常规的无线功率系统相比，无线功率系统可致使更少的EMI并提供无线功率传递的更好效率。无线功率传输设备和无线功率接收设备两者中的电子装置能利用具有带有较小功率额定值的组件的模块化设计。有利的是，本公开的实现能支持用于要求更大功率量的器具和电子装置的更高功率。可以通过使用多个低功率无线功率信号以适应更大的无线功率传递来降低无线功率系统的成本和复杂性。此外，使用多个通信信道可以支持更好的带内通信，以实现鲁棒的异物检测和灵敏度。

图1示出根据一些实现的与示例无线功率系统相关联的组件的概述。无线功率系统100包括具有多个初级线圈120的无线功率传输设备110。初级线圈120中的每个可与功率信号发生器相关联。例如，第一初级线圈121可与功率信号发生器145电耦合。每个初级线圈可以是传送无线功率信号（其也可以称为无线能量或电磁场）的有线线圈（wire coil）。初级线圈可以使用电感或磁共振场传送无线能量。功率信号发生器可以包括用来准备无线功率信号的组件（未示出）。例如，功率信号发生器145可以包括一个或多个开关、驱动器、与每个线圈串联的电容器或其它组件。无线功率传输设备110可以包括被配置成向功率信号发生器145提供功率的功率源140。功率源140可以将交流电（AC）转换成直流电（DC）。功率源140可以在无线功率传输设备110的内部或外部。在一些实现中，初级线圈120可以经由一个或多个开关与功率信号发生器145耦合，使得每个初级线圈能由TX控制器130独立地启用或禁用。

初级线圈120可由一个或多个控制器（诸如传送（TX）控制器130）管理，所述控制器控制初级线圈是否正在传送无线功率。在图1中，TX控制器130可以管理功率信号发生器145，并且还可以管理启用或禁用特定初级线圈的一个或多个开关（未示出）。TX控制器130还可以与一个或多个通信单元（诸如第一信道通信单元131、第二信道通信单元132和系统通信单元133）通信耦合。通信单元131、132和133可以在TX控制器130的外部（如图所示），或者可以在TX控制器130的内部或在其中实现。

在一些实现中，每个初级线圈可与不同的驱动器、电压调节器等相关联。在一些实现中，每个初级线圈可以与像电容器（与初级线圈串联）、电流感测电阻器或其它元件之类的单独电路组件耦合。TX控制器130可确定是否致使特定初级线圈传送无线功率。例如，TX控制器130可以周期性地激活一个或多个开关，所述开关与每个初级线圈（和串联电容器）相关联，以刺激（或短暂地激励）初级线圈。TX控制器130可执行线圈电流感测过程，以确定无线功率接收设备是否位于初级线圈附近。如果检测到无线功率接收设备，则TX控制器130可以激活与初级线圈相关联的一个或多个开关，以致使初级线圈传送无线功率。

控制器（诸如TX控制器130）可被配置成检测无线功率接收设备的存在或接近。例如，TX控制器130可致使一个或多个初级线圈周期性地传送检测信号并测量指示初级线圈附近的对象的线圈电流或负载的改变。在一些实现中，TX控制器130可检测ping、无线通信、负载调制等，以确定无线功率接收设备的次级线圈在初级线圈附近。

图1还示出无线功率接收设备150。无线功率接收设备可以是能够接收无线功率的任何类型的装置，包括移动电话、计算机、膝上型计算机、外围设备、小配件、机器人、交通工具等。无线功率接收设备150可具有次级线圈160的阵列，包括第一次级线圈161和第二次级线圈162。次级线圈160可各能够从不同的初级线圈接收无线功率。例如，当第一次级线圈161位于第一初级线圈121附近时，第一次级线圈161可以从第一初级线圈121接收无线功率。在检测阶段期间，第一初级线圈121可以传送检测信号（其也可以称为ping）。可以测量第一初级线圈121处的线圈电流，以确定线圈电流是否已经超过指示第一初级线圈121的电磁场中的对象的阈值。如果检测到对象，则TX控制器130（或第一信道通信单元131）可等待来自无线功率接收设备150的握手信号（在其他示例中诸如信号强度分组、标识信号或设置信号等），以确定该对象是无线功率接收设备还是异物。可由无线功率接收设备150使用一系列负载改变（诸如负载调制）来传达握手信号。负载改变可以由感测电路检测并由第一初级线圈121解释。在一些实现中，使用无线功率接收设备150的第一信道通信单元181通过负载幅度调制来产生负载改变。第一信道通信单元131可以解释负载的变化，以恢复来自无线功率接收设备150的通信。通信可包括诸如充电电平、请求电压、接收功率、接收器功率容量、对无线充电标准的支持等的信息。

在无线功率接收设备150中，次级线圈160中的每一个可以是单独接收（RX）电路的一部分。例如，每个RX电路可以包括一个或多个次级线圈、整流器、DC电容器和其它元件（未示出）。恰当对准的每个次级线圈160可以基于从初级线圈120之一接收的无线功率信号生成感应电压。电容器（未示出）可以串联在次级线圈和整流器之间。整流器可以对电压进行整流，并向组合来自多个次级线圈的功率的功率组合电路185提供电压。功率组合电路185可以向负载190（诸如电池模块（未示出））提供组合的无线功率。负载190可以在无线功率接收设备150中，或者可以是通过电接口（诸如无线功率接收设备150的功率输出187）耦合的外部装置。负载190可以包括充电器级、诸如温度检测电路的保护电路以及过压和过流保护电路。

在一些实现中，无线功率传输设备110或无线功率接收设备150可具有对准机构，以确保多个次级线圈160和多个初级线圈120恰当对准。对准机构可以包括物理引导件、托盘、磁性对准或插座，以及其它示例。在一些实现中，固定对准可以确保多个初级线圈和多个次级线圈对准，以支持从多个初级线圈120到多个次级线圈160的高聚合无线功率传递。

返回到通信能力，无线功率传输设备110可具有接收（RX）控制器，该控制器监测功率组合电路185并传达关于负载或充电状态的信息。RX控制器180可以使用第一信道通信单元181、第二信道通信单元182或两者进行通信。类似地，RX控制器180可以经由系统通信单元183从无线功率传输设备110接收通信。系统通信单元183可以感测整流器171和172之一或两者的AC端子处的电压。在一些实现中，正向通信路径（从系统通信单元133经由功率信号发生器145到整流器171和172以及系统通信单元183）可以用于从无线功率传输设备110到无线功率接收设备150的通信。反向通信路径（诸如包括第一信道通信单元181和第一信道通信单元131的第一路径）可用于从无线功率接收设备150到无线功率传输设备110的通信。第二路径可以包括第二信道通信单元182和第二信道通信单元132。第一和第二反向通信路径可用于关于特定的一对初级线圈和次级线圈的品质度量或接收功率度量。

在本公开的若干示例中，反向通信路径可使用ASK调制，而正向通信路径可使用FSK调制。每个路径的调制类型可以不同或相反，只要反向通信路径和正向通信路径中使用的调制互不干扰。此外，虽然若干示例示出使用单个正向通信路径，但是在一些实现中，每个传输线圈对（由初级线圈和次级线圈形成）可以创建单独的正向和反向通信路径。

图2示出根据一些实现的具有用于从无线功率传输设备接收无线功率的多个次级线圈的示例无线功率接收设备150的直观图。次级线圈的量和布置作为示例提供。次级线圈的其它量、层数或布置也是可能的。虽然示出为膝上型计算机，但无线功率接收设备150可为任何类型的电子装置。此外，无线功率接收设备150可以是集成到电子装置中的组件，或者可以是耦合到电子装置的外部组件或附件。在图2中，无线功率接收设备150可被制造成使得其能被定位在充电表面（未示出）上，使得多个次级线圈160被配置成接收无线功率。在无线功率接收设备150内部（诸如在膝上型计算机的底表面部分255内部），存在用于接收无线功率的多个次级线圈160。

当次级线圈和初级线圈被对准以传递无线功率时，它们可形成传输线圈对。每个传输线圈对可以根据技术标准规范传递无线功率。在一些实现中，每个传输线圈对可以是符合技术标准规范的低功率传递速率的PC0设计。通过组合来自多个PC0传输线圈对的功率，无线功率接收设备150可接收较高聚合量的无线功率，诸如PC1设计所要求的那些。

可能存在各种方式将无线功率接收设备150与无线功率传输设备对准，使得多个次级线圈160可与无线功率传输设备中对应的多个初级线圈对准。在一些实现中，无线功率传输设备110或无线功率接收设备150（或两者）可包括对准辅助，以增加当无线功率接收设备150被放置在无线功率传输设备110的充电表面上时多个次级线圈160将与对应的多个初级线圈对准的可能性。对准辅助可包括磁性对准、物理结构、视觉标记、光学对准辅助、声音对准辅助等中的任何一种或组合。

图3示出根据一些实现的具有用于向无线功率接收设备传送无线功率的多个初级线圈的示例无线功率传输设备的直观图。示例无线功率传输设备110包括6个初级线圈（在部分315中示出）。初级线圈的量和布置作为示例提供。初级线圈的其它量、层数或布置也是可能的。充电表面可以容纳初级线圈。无线功率接收设备可以被放置在充电表面315上。可激活第一组初级线圈120以将无线功率传送到无线功率接收设备中的对应次级线圈（未示出）。

在一些实现中，无线功率传输设备或无线功率接收设备（或两者）可实现重叠线圈。重叠线圈的模式可减少无线功率信号暴露（或不与次级线圈对准）的面积量。这可具有减少EMI的结果。备选地或附加地，线圈可以间隔开，使得多个线圈可以被激励而不影响附近的线圈。例如，在一些实现中，任两个初级线圈的中心之间的距离可以大于最大初级线圈的最大直径的1.5倍。

通过使用多个初级线圈120传送无线功率，在维持由每个初级线圈贡献的无线功率的较低量的同时，传送的聚合无线功率可更高。每个初级线圈的较低功率传输可减少对无线功率接收设备的其它组件（或其供电的电子装置）的EMI和其它干扰的量。因此，在一些实现中，使用多个传输线圈对可能优于使用单个大线圈来传送高功率无线信号。

除其它示例外，无线功率传输设备110可被构造有凹槽、槽口、磁铁或线路标记，以辅助一个或多个无线功率接收设备的对准。例如，对准设计可允许单个无线功率接收设备被放置在充电表面315上，使得多个初级线圈120与无线功率接收设备中的对应多个次级线圈对准。备选地或附加地，充电表面315可以支持不同大小的无线功率接收设备的无线充电。例如，充电表面315可与支持PC0设计或PC1设计中的任一个或两个的无线功率接收设备一起使用。在一些实现中，电话或其它小型电子装置可根据PC0设计从多个初级线圈120的子集接收无线功率。根据聚合来自多个PC0传输线圈对的无线功率的PC1设计，膝上型计算机或其它较大电子装置可从多个初级线圈120的较大子集或全部接收无线功率。

图4示出根据一些实现的示例无线功率系统400的直观图，其中无线功率接收设备被配置成向电子装置提供功率。在图4中，无线功率接收设备150可以是具有多个次级线圈160的无线功率垫。在图4的示例中，次级线圈以不重叠的模式布置。无线功率接收设备150可具有电气接口455或从无线功率接收设备150向电子装置450提供功率的其它连接。在一些实现中，紧固件457（诸如夹子、磁体、按钮、壳体等）可用于将无线功率接收设备150物理耦合到电子装置450。紧固件457可以是无线功率接收设备150、电子装置450或两者的一部分。例如，无线功率接收设备150包括包含次级线圈的外壳，并且该外壳可以附接到膝上型计算机或平板计算机。

图5示出根据一些实现的示例无线功率传输设备110的框图500。第一初级线圈121可具有电容器123和开关125，用于选择性地启用或禁用经由第一初级线圈121的无线功率传输。类似地，第二初级线圈122可具有电容124和开关126。图5中所示的初级线圈量是为了说明性目的，并且其它设计可以使用更大量的初级线圈（未示出）。在一些实现中，初级线圈中的每一个可根据PC0设计传送功率，而所传送的无线功率的聚合量可支持PC1或更大的无线功率需求。TX控制器130可以控制开关125和126以及由功率信号发生器145生成的功率量。 功率信号发生器145被展开以示出可包括二极管和开关的电路的示例。此外，TX控制器130可以控制功率信号发生器145中的开关，以管理电压的量或频率等。

系统通信单元133可在功率信号发生器145处使用频率调制（诸如频移键控（FSK）调制）以经由正向通信路径进行通信。第一信道通信单元131和第二信道通信单元132可以分别耦合到第一初级线圈121和第二初级线圈122的至少一部分。第一信道通信单元131和第二信道通信单元132可以包括幅度解调器（诸如幅移键控（ASK）解调器），以经由相应的初级线圈121和122接收负载调制通信。

在图5所示的设计中，可存在两个反向通信路径（使用第一信道通信单元131和第二信道通信单元132）和一个正向通信路径（使用系统通信单元133）。在其它配置中，对于初级线圈121和122中的每一个，可存在单独的通信单元（类似于系统通信单元133）。

图6示出根据一些实现的示例无线功率接收设备150的框图600。第一次级线圈161可具有包括幅度调制器的第一信道通信单元181。RX控制器180可控制第一信道通信单元181中的开关以创建负载调制，因此经由第一信道（其包括第一次级线圈161）与无线功率传输设备通信。类似地，第二次级线圈162可具有单独的第二信道通信单元182，其具有由RX控制器180控制的用于第二信道的幅度调制器。次级线圈161和162中的每一个可分别连接到对应的整流器171和172。无线功率接收设备150中的开关610可能能够断开负载。例如，在其它示例中，可断开负载以实现系统的校准以便在功率传递之前检测异物，在负载侧上的任何故障期间隔离系统，保护负载免受系统中的故障影响，或保持负载断开直到与无线功率传输设备的初始握手完成。

系统通信单元183可耦合到整流器171和172中任一个或两个的AC端子。系统通信单元183可接收并解调来自无线功率传输设备（诸如图5所示的设备）的对应调制器的频率调制（诸如FSK）通信。因此，系统通信单元183可以接收正向路径通信（从无线功率传输设备到无线功率接收设备150）。系统通信单元183可以将接收到的通信发送到RX控制器180。RX控制器180可具有到第一信道通信单元181和第二信道通信单元182中的每一个的控制线路（未示出），并且使用信道通信单元用于到无线功率传输设备的反向通信路径。

图7示出根据一些实现的示例无线功率接收设备和示例无线功率传输设备之间的多个通信信道的示例700。第一通信信道751（使用反向信道负载调制）可包括第一次级线圈161和第一初级线圈121。第一通信信道751可使用幅度调制（诸如ASK调制）。第二通信信道752可包括第二次级线圈162和第二初级线圈122。第二通信信道752也可以使用幅度调制。第一通信信道751和第二通信信道752都可以称为反向信道，因为它们提供了用于从无线功率接收设备150到无线功率传输设备110的通信的技术。第三通信信道753可称为正向信道，因为它提供了用于从无线功率传输设备110到无线功率接收设备150的通信的技术。第三通信信道753可包括无线信号的频率调制（诸如FSK调制）。第三通信信道753可使用初级线圈121和122中的任一个或两个来传送可以分别被次级线圈161和162拾取的FSK调制通信。

图8示出基于参考图7描述的示例通信信道的异物检测的示例过程。图8包括与图8中描述的相同的元件，除了增加了接近PC0传输线圈对的异物810，该传输线圈对包括第一初级线圈121和第一次级线圈161 。在其它示例中，异物810可以是影响经由传输线圈对的无线功率传输的任何类型的对象，诸如钥匙、回形针、磁体或电线等。例如，异物810可具有影响用于无线功率传递的电磁波的铁氧体或金属性质。 图8可以用于描述异物检测的至少两个示例过程。

用于异物检测的第一过程可基于在功率传递阶段之前执行的品质因子测量。典型地，在功率传递阶段之前，无线功率接收设备150和无线功率传输设备110可以交换关于功率传递的品质因子的一些信息。初级线圈环境的改变（诸如异物的存在）可能致使在初级线圈端子处测量的电感降低或其等效串联电阻增加，或两者。环境的这些影响可致使初级线圈的品质因子（Q因子）降低。为了使无线功率传输设备110能够确定测量的Q因子降低是否是由于无线功率接收设备150和异物810的组合引起，无线功率接收设备150可向无线功率传输设备110提供参考品质因子。参考品质因子由实验室测试的理想Q因子组成，如果无线功率接收设备150被正确对准并且附近没有异物，则可以在标准测试功率传送器的初级线圈的端子处测量该理想Q因子。参考品质因子基于由于校准或制造过程引起的无线功率接收设备150的品质。无线功率接收设备150可存储参考品质因子，并在功率传递阶段之前在通信中将参考品质因子发送到无线功率传输设备110。在本公开中，每个次级线圈161和162可以分别经由反向通信信道751和752传达它们的参考品质因子。无线功率传输设备110的TX控制器130能将次级线圈161和162的参考品质因子与对应的初级线圈121和122的测量的Q因子进行比较。例如，对于每个初级线圈，在检测到接收器的存在时，TX控制器130可将Q因子确定为初级线圈两端的电压与施加到传送器侧上的谐振回路的电压的比率。TX控制器130可以针对每个对应的次级线圈将每个Q因子与来自无线功率接收设备的参考品质因子进行比较。在图8的示例中，由于异物810的存在，第一初级线圈121的Q因子可能显著低于第一次级线圈161的参考品质因子。相反，如果异物810不影响包括第二初级线圈122和第二次级线圈162的传输线圈对，则第二初级线圈122的Q因子可以接近第二次级线圈162的参考品质因子。

当第一初级线圈121的Q因子比第一次级线圈161的参考品质因子低阈值量时，TX控制器130可确定该第一传输线圈对附近存在异物810。当第二初级线圈122的Q因子不比第二次级线圈162的参考品质因子低阈值量时，TX控制器130可确定在该第二传输线圈对附近不存在异物810。因此，TX控制器130能针对每个传输线圈对单独检测异物。存在异物810时的对于每个PC0传输线圈对的Q因子灵敏度（变化）可能高于对于使用较大线圈的PC1传输线圈对的Q因子灵敏度。对PC0传输线圈对的Q因子变化的较高灵敏度有利于检测传输线圈对附近的异物。响应于在第一传输线圈对附近检测到异物810，TX控制器130可以禁用第一初级线圈121。如果异物810不影响第二传输线圈对，则TX控制器130可维持经由第二初级线圈122的无线功率传递。

用于异物检测的第二过程可基于功率传递阶段期间的功率损失核算。例如，在功率传递阶段期间，RX控制器180可以测量在每个次级线圈161和162处接收的无线功率的电压和电流。 在每个次级线圈161和162处的测量可用于确定关于每个次级线圈正在从无线功率传输设备110的对应初级线圈121和122接收的功率的功率度量。RX控制器180可以致使通信信道单元181和182分别经由第一通信信道751和第二通信信道752传达功率度量。例如，第一信道通信单元181可以经由第一通信信道751传达第一功率度量包。第一功率度量包可包括基于由第一次级线圈161接收的功率的第一功率度量。第二信道通信单元182可以经由第二通信信道752传达功率度量包。第二功率度量包可包括基于由第一次级线圈161接收的功率的第二功率度量。

第一信道通信单元131和第二信道通信单元132可分别解调第一和第二功率度量包。在一些实现中，功率度量包可以包括唯一标识每个传输线圈对（或通信路径751和752）的信道ID或标签ID。TX控制器130可以测量每个初级线圈121和122的电压和电流，以确定每个初级线圈121和122正在传送的传送功率。对于每个传输线圈对，TX控制器130可以比较传送功率的大小和接收功率度量。传送功率的大小和接收功率度量之间的差值可以表示由于未对准或存在异物引起的功率损失。例如，异物810可以吸收由第一初级线圈121传送的一些功率。第一次级线圈161的功率度量可以低于针对第一初级线圈121测量的传送功率的大小。如果差值超过阈值，则TX控制器130可确定在包括第一初级线圈121和第一次级线圈161的线圈对附近存在异物810。同时，第二次级线圈162的功率度量可以在第二初级线圈122的传送功率值的阈值量之内。

由于与每个传输线圈对相关联的不同通信信道、信道ID或标签ID的可用性，用于异物检测的其它技术也是可能的。由于检测不同线圈对处的异物的能力，未受影响的线圈对可以继续，而受影响的线圈对可以被禁用。这种灵活性和灵敏度在仅使用单个大初级线圈和单个大次级线圈的PC1系统中是不可能的。因此，使用由多个PC0传输线圈对传递的组合功率的能力可改进异物检测和无线功率传递的灵活性，即使对于要求PC1功率额定值的无线功率接收设备也是如此。

图9示出根据一些实现的在示例无线功率接收设备150和示例无线功率传输设备110之间使用多个通信信道的另一示例900。每个传输线圈对（由初级线圈和次级线圈表示）可以创建通信信道。当每个初级线圈121和122具有单独的功率信号发生器（诸如单独的驱动器，未示出）时，这种自由度可能是可用的。每个信道可以分别使用ASK和FSK进行正向和反向通信。例如，无线功率传输设备110的第一信道通信单元931可以具有ASK解调器和FSK调制器。无线功率接收设备150的第一信道通信单元981可以具有ASK调制器和FSK解调器。类似地，无线功率传输设备110的第二信道通信单元932可以具有ASK解调器和FSK调制器。无线功率接收设备150的第二信道通信单元982可以具有ASK调制器和FSK解调器。参考图8描述的异物检测技术也适用于图9中的示例800。

图10示出根据一些实现的用于无线功率传输的示例过程的流程图。流程图1000开始于框1010。在框1010，该过程包括由功率信号发生器生成功率信号并将该功率信号提供给多个初级线圈。在框1020，该过程包括由多个初级线圈将功率信号作为无线功率传送到无线功率接收设备的不同次级线圈，多个初级线圈包括至少第一初级线圈和第二初级线圈。在框1030，该过程包括控制由功率信号发生器生成的功率量。

图11示出根据一些实现的用于无线功率接收的示例过程的流程图。流程图1100开始于框1110。在框1110，该过程包括通过多个次级线圈从无线功率传输设备接收无线功率。每个次级线圈被配置成从无线功率传输设备的不同初级线圈接收无线功率，所述多个次级线圈包括至少第一次级线圈和第二次级线圈。在框1120，该过程包括由功率组合电路组合来自第一次级线圈和第二次级线圈的无线功率以形成组合无线功率。在框1130，该过程包括向至少第一负载提供组合无线功率。

图12示出根据一些实施的供在无线功率系统中使用的示例设备的框图。在一些实现中，设备1200可以是无线功率传输设备（诸如无线功率传输设备110）或无线功率接收设备（诸如无线功率接收设备150）。设备1200可以包括处理器1202（可能包括多个处理器、多个核、多个节点或实现多线程等）。设备1200还可以包括存储器1206。存储器1206可以是系统存储器或本文描述的计算机可读介质的可能实现中的任何一个或多个。设备1200还可以包括总线1211（诸如PCI、ISA、PCI-Express、HyperTransport®、InfiniBand®、NuBus、®AHB、AXI等）。

设备1200可包括一个或多个控制器1262，所述控制器被配置成管理多个初级或次级线圈（诸如线圈阵列1264）。在一些实现中，（一个或多个）控制器1262可以分布在处理器1202、存储器1206和总线1211中。（一个或多个）控制器1262可以执行本文描述的一些或所有操作。例如，控制器1262可以是TX控制器、RX控制器或两者。控制器1262还可以包括一个或多个通信单元（未示出），用于对线圈阵列1264发送或接收的通信进行调制或解调。

存储器1206可包括可由处理器1202执行以实现图1-11中描述的实现的功能性的计算机指令。这些功能性中的任何一个可以部分地（或全部地）在硬件中或在处理器1202上实现。例如，该功能性可以用专用集成电路、在处理器1202中实现的逻辑中、在外围装置或卡上的协处理器中等来实现。另外，实现可以包括图12中未示出的更少或附加的组件。处理器1202、存储器1206和（一个或多个）控制器1262可以耦合到总线1211。尽管被示为耦合到总线1211，但是存储器1206可以耦合到处理器1202。

图1-12和本文描述的操作是意味着帮助理解示例实现的示例，而不应当用于限制潜在实现或限制权利要求书的范围。一些实现可以执行附加操作、更少的操作、并行或以不同顺序的操作以及一些不同的操作。

如本文所使用，涉及项目列表中的“……中的至少一个”或“……中的一个或多个”的短语是指这些项目的任何组合，包括单个成员。例如，“下列中的至少一个：a、b或c”旨在涵盖以下可能性：仅a、仅b、仅c、a和b的组合、a和c的组合、b和c的组合以及a和b和c的组合。

结合本文公开的实现描述的各种说明性组件、逻辑、逻辑块、模块、电路、操作和算法过程可被实现为电子硬件、固件、软件或者硬件、固件或软件的组合，包括本说明书中公开的结构及其结构等效物物。硬件、固件和软件的可互换性已经在功能性方面进行了一般性描述，并在上述各种说明性组件、块、模块、电路和过程中进行了说明。这样的功能性是在硬件、固件还是软件中实现取决于特定应用和施加在整个系统上的设计约束。

可以用通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其它可编程逻辑装置（PLD）、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合来实现或执行用来实现结合本文公开的方面而描述的各种说明性组件、逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理设备。通用处理器可以是微处理器或任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实现为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、结合DSP核的一个或多个微处理器的组合或任何其它这样的配置。在一些实现中，特定的过程、操作和方法可以由特定于给定功能的电路来执行。

如上所述，在一些方面，本说明书中描述的主题的实现可以实现为软件。例如，本文公开的组件的各种功能，或者本文公开的方法、操作、过程或算法的各种块或步骤可以被实现为一个或多个计算机程序的一个或多个模块。这种计算机程序可以包括编码在一个或多个有形处理器或计算机可读存储介质上的非暂时性处理器或计算机可执行指令，用于由包括本文描述的装置的组件的数据处理设备执行或控制其操作。作为示例而非限制，这种存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁存储装置，或可用于以指令或数据结构的形式存储程序代码的任何其它介质。上述组合也应包括在存储介质的范围内。

对本领域普通技术人员而言，对本公开中描述的实现的各种修改可能是显而易见的，并且在不脱离本公开范围的情况下，本文定义的一般原理可被应用于其它实现。因此，权利要求不旨在限于本文所示的实现，而是要与本文公开的本公开、原理和新颖特征一致的最宽范围相符。

此外，本说明书中在单独实现的上下文中描述的各种特征也可以在单个实现中组合实现。相反，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以在多个实现中单独地或以任何合适的子组合来实现。因此，尽管特征可以在上面被描述为以特定组合的方式起作用，并且甚至最初被如此要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中删除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。

类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘操作，但是这不应被理解为要求以所示的特定顺序或按顺序执行这样的操作，或者执行所有示出的操作，以实现期望的结果。此外，附图可以以流程图或流程简图的形式示意性地描绘一个或多个示例过程。然而，未描绘的其它操作可并入示意性示出的示例过程中。例如，可以在所示出的操作中的任何操作之前，之后，同时或之间执行一个或多个附加操作。在一些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实现中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实现中都需要这样的分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统一般可以一起集成在单个软件产品中或封装到多个软件产品中。

Claims (30)

1.一种无线功率传输设备，包括：

多个初级线圈，用于将无线功率传输到无线功率接收设备的不同次级线圈，所述多个初级线圈包括至少第一初级线圈和第二初级线圈；

功率信号发生器，其电连接到所述多个初级线圈，并且被配置成选择性地向所述多个初级线圈提供功率；

传输（TX）控制器，与所述功率信号发生器和所述多个初级线圈耦合，其中所述TX控制器被配置成控制由所述功率信号发生器提供给所述多个初级线圈的功率量；以及

一个或多个通信单元，与所述TX控制器通信地耦合，并且被配置成与所述无线功率接收设备通信，其中所述一个或多个通信单元实现至少经由所述第一初级线圈处的第一通信信道和所述第二初级线圈处的第二通信信道的通信。

2.如权利要求1所述的无线功率传输设备，其中，所述一个或多个通信单元被配置成：

经由所述第一初级线圈处的所述第一通信信道从所述无线功率接收设备接收第一通信，以及

经由所述第二初级线圈处的所述第二通信信道从所述无线功率接收设备接收第二通信。

3.如权利要求2所述的无线功率传输设备，其中，所述第一通信和所述第二通信在不同的时间被接收。

4.如权利要求2所述的无线功率传输设备，其中，所述第一通信包括用于标识所述第一通信信道的第一标识符，并且其中所述第二通信包括用于标识所述第二通信信道的第二标识符。

5.如权利要求2所述的无线功率传输设备，其中，所述TX控制器被配置成至少部分地分别基于所述第一通信或所述第二通信来检测或者所述第一初级线圈或者所述第二初级线圈处的异物。

6.如权利要求5所述的无线功率传输设备，其中，所述TX控制器被配置成：

确定所述第一初级线圈的第一品质因子（Q因子）；

确定所述第二初级线圈的第二Q因子；

从所述第一通信获得第一参考品质值；

从所述第二通信获得第二参考品质值；以及

基于或者所述第一Q因子与所述第一参考品质值的第一比较或者所述第二Q因子与所述第二参考品质值的第二比较来检测所述异物。

7.如权利要求5所述的无线功率传输设备，其中，所述TX控制器被配置成：

从所述第一通信获得关于由所述无线功率接收设备的第一次级线圈从所述第一初级线圈接收的无线功率的第一接收功率度量；

从所述第二通信获得关于由所述无线功率接收设备的第二次级线圈从所述第二初级线圈接收的无线功率的第二接收功率度量；

确定所述第一初级线圈的第一传送功率度量；

确定所述第二初级线圈的第二传送功率度量；以及

基于所述第一传送功率度量与所述第一接收功率度量的第一比较或者所述第二传送功率度量与所述第二接收功率度量的第二比较来检测所述异物。

8.如权利要求3-7中任一项所述的无线功率传输设备，其中，所述一个或多个通信单元被进一步配置成经由所述第一初级线圈和所述第二初级线圈中的任一个或两个向所述无线功率接收设备传送第三通信。

9.如权利要求8所述的无线功率传输设备，其中，通过解调幅度负载调制信号来接收所述第一通信和所述第二通信，并且其中，通过使用频率调制来调制所述无线功率来传送所述第三通信。

10.如权利要求9所述的无线功率传输设备，其中，所述幅度负载调制信号包括幅移键控（ASK）调制，并且其中，所述频率调制包括频移键控（FSK）调制。

11.如权利要求1-10中任一项所述的无线功率传输设备，其中，每个初级线圈被配置成产生用于不超过15瓦的无线功率的电感传输的电磁场，并且其中，所述多个初级线圈共同实现超过15瓦的无线功率传输。

12.如权利要求1-11中任一项所述的无线功率传输设备，其中，所述多个初级线圈包括至少四个初级线圈，并且所述多个初级线圈共同实现至少60瓦的无线功率传输。

13.如权利要求1-12中任一项所述的无线功率传输设备，进一步包括：

一个或多个开关，所述一个或多个开关电耦合到所述多个初级线圈中的至少一个初级线圈，其中，如果所述至少一个初级线圈未将无线功率传送到所述无线功率接收设备，或者如果在所述至少一个初级线圈与所述无线功率接收设备之间检测到异物，则所述一个或多个开关能由所述TX控制器选择性地打开以禁用所述至少一个初级线圈。

14.如权利要求1-13中任一项所述的无线功率传输设备，其中，每个初级线圈与零级功率（PC0）额定值兼容，并且其中，所述多个初级线圈共同实现一级功率（PC1）额定值的无线功率传输。

15.如权利要求14所述的无线功率传输设备，

其中，所述多个初级线圈被配置成当所述无线功率接收设备具有PC1额定功率要求时经由多于一个初级线圈提供功率，并且

其中，所述多个初级线圈被配置成当所述无线功率接收设备具有PC0额定功率要求时经由一个初级线圈提供功率。

16.如权利要求15所述的无线功率传输设备，进一步包括：

所述TX控制器被配置成至少部分基于经由所述多个初级线圈中的至少一个从所述无线功率接收设备接收的通信来标识所述无线功率接收设备是具有所述PC0额定功率要求还是所述PC1额定功率要求。

17.如权利要求1-16中任一项所述的无线功率传输设备，进一步包括：

与所述多个初级线圈相关联的充电表面；以及

一个或多个对准辅助，用以增加当所述无线功率接收设备被放置在所述充电表面上时所述无线功率接收设备中的多个次级线圈将对应地与所述多个初级线圈对准的可能性。

18.一种无线功率接收设备，包括：

多个次级线圈，其中，每个次级线圈被配置成从无线功率传输设备的不同初级线圈接收无线功率，所述多个次级线圈包括至少第一次级线圈和第二次级线圈；

功率组合电路，所述功率组合电路电耦合到所述多个次级线圈，并且被配置成组合来自所述第一次级线圈和所述第二次级线圈的所述无线功率，并且向至少第一负载提供组合的无线功率；

接收（RX）控制器，与所述功率组合电路和所述多个次级线圈耦合；以及

一个或多个通信单元，与所述RX控制器通信地耦合，并且被配置成与所述无线功率传输设备通信，其中所述一个或多个通信单元实现至少经由所述第一次级线圈处的第一通信信道和所述第二次级线圈处的第二通信信道的通信。

19.如权利要求18所述的无线功率接收设备，其中，所述一个或多个通信单元被配置成：

经由所述第一次级线圈处的所述第一通信信道向所述无线功率传输设备传送第一通信，以及

经由所述第二次级线圈处的所述第二通信信道向所述无线功率传输设备传送第二通信。

20.如权利要求19所述的无线功率接收设备，其中，所述第一通信和所述第二通信在不同的时间被传送。

21.如权利要求20所述的无线功率接收设备，其中，所述第一通信包括用于标识所述第一通信信道的第一标识符，并且其中所述第二通信包括用于标识所述第二通信信道的第二标识符。

22.如权利要求19-21中任一项所述的无线功率接收设备，其中，所述第一通信包括关于由所述第一次级线圈从所述无线功率传输设备的第一初级线圈接收的无线功率的第一接收功率度量，并且其中，所述第二通信包括关于由所述第二次级线圈从所述无线功率传输设备的第二初级线圈接收的无线功率的第二接收功率度量。

23.如权利要求19-22中任一项所述的无线功率接收设备，其中，所述一个或多个通信单元被进一步配置成经由所述第一次级线圈和所述第二次级线圈中的任一个或两个从所述无线功率传输设备接收第三通信。

24.如权利要求23所述的无线功率接收设备，其中，通过调制幅度负载调制信号来传送所述第一通信和所述第二通信，并且其中，通过使用频率调制解调所述无线功率来接收所述第三通信。

25.如权利要求24所述的无线功率接收设备，其中，所述幅度负载调制信号包括幅移键控（ASK）调制，并且其中，所述频率调制包括频移键控（FSK）调制。

26.如权利要求17-25中任一项所述的无线功率接收设备，其中，每个次级线圈被配置成经由由所述无线功率传输设备的不同初级线圈产生的电磁场接收不超过15瓦的无线功率，并且其中，所述多个次级线圈共同接收超过15瓦的无线功率。

27.如权利要求17-26中任一项所述的无线功率接收设备，其中，所述多个次级线圈包括至少四个次级线圈，并且所述多个次级线圈共同接收至少60瓦的无线功率。

28.如权利要求17-27中任一项所述的无线功率接收设备，其中，每个次级线圈与零级功率（PC0）标准规范兼容，并且其中，所述多个次级线圈共同接收一级功率（PC1）标准规范的无线功率。

29.如权利要求17-28中任一项所述的无线功率接收设备，进一步包括：

用于所述多个次级线圈的外壳，所述外壳被配置成附接到电子装置，其中所述负载包括所述电子装置的电池充电器。

30.如权利要求17-29中任一项所述的无线功率接收设备，进一步包括：

一个或多个对准辅助，用以增加当所述无线功率接收设备被放置在所述充电表面上时所述多个次级线圈将对应地和与所述无线功率传输设备的充电表面相关联的多个初级线圈对准的可能性。

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