用于無線功率傳輸系統(tǒng)中的認證的方法和設備的制造方法
【技術領域】
[0001] W下描述設及一種用于無線功率傳輸系統(tǒng)中的認證的方法和設備。
【背景技術】
[0002] 無線功率傳輸是經(jīng)由磁諧振禪合從功率傳輸單元（PTU)到功率接收單元（PRU)的 功率傳輸。因此，無線功率傳輸系統(tǒng)或無線功率充電系統(tǒng)包括用于無線地傳輸功率的源裝 置和用于無線地接收功率的目標裝置。源裝置可W被稱為源或PTU，并且目標裝置可W被稱 為目標或PRU。
[0003] 源裝置包括源諧振器，并且目標裝置包括目標諧振器。源諧振器與目標諧振器之 間發(fā)生磁諧振禪合。

【發(fā)明內容】

[0004] 技術問題 陽0化]提供本概述是為了W簡化形式介紹下文將在詳述中進一步描述的一些概念。本概 述既不意圖識別所要求保護的主題的關鍵特征或基本特征，也不意圖用來幫助確定所要求 保護的主題的范圍。
[0006] 在一個一般方面中，一種功率傳輸單元（PTU)的認證方法包括：基于功率接收單 元（PRU)的識別信息來確定PRU中是否存在對外部裝置的訪問權限；W及響應于確定結果 是PRU中存在該訪問權限而將PRU和外部裝置聯(lián)網(wǎng)。
[0007] 該認證方法還可包括對PRU授予訪問權限。
[0008] 對PTU授予訪問權限可包括：將被授予訪問權限的設置識別符傳輸?shù)絇RU。
[0009] 將設置識別符傳輸?shù)絇RU可包括：獲得PRU的唯一識別符；W及基于該唯一識別 符生成設置識別符。
[0010] 傳輸設置識別符可包括：從PRU接收對授予訪問權限的請求；W及響應于該請求 將設置識別符傳輸?shù)絇RU。
[0011] 對PRU授予訪問權限可包括：獲得PRU的唯一識別符；W及向該唯一識別符授予 訪問權限。
[0012] 對PRU授予訪問權限可包括：從PRU接收設置識別符；W及響應于接收到設置識 別符，向該設置識別符授予訪問權限。
[0013] 對PRU授予訪問權限可包括：從外部裝置接收對向PRU授予訪問權限的請求；W 及響應于該請求對PRU授予訪問權限。
[0014] 對PRU授予訪問權限可包括從外部裝置接收被授予訪問權限的設置識別符。
[0015] 確定PRU中是否存在訪問權限可包括：從PRU接收識別信息達預定次數(shù)；W及響 應于基于接收到識別信息達預定次數(shù)得到該確定的結果是PRU中不存在訪問權限，阻止 PRU進一步接收識別信息。
[0016] 識別信息可包括由外部裝置授予的訪問權限。
[0017] 該認證方法還可包括將PTU聯(lián)網(wǎng)到PRU。 陽0化]將PTU聯(lián)網(wǎng)到PRU可包括：將信標信號傳輸?shù)絇RU;從PRU接收廣告信號；W及將 連接請求傳輸?shù)絇RU。
[0019] 將信標信號傳輸?shù)絇RU可包括將喚醒功率傳輸?shù)絇RU。
[0020] 確定PRU中是否存在訪問權限可包括：從PRU接收唯一識別符和設置識別符中的 任意一個或兩個；W及確定唯一識別符和設置識別符中的任意一個或兩個中中是否存在訪 問權限。
[0021] PRU可W被配置成在PRU聯(lián)網(wǎng)到外部裝置時與外部裝置直接通信。
[0022] 認證還可包括W視覺、聽覺或觸覺方式反饋與PRU的識別信息和訪問權限中的任 意一個或兩個相關聯(lián)的信息。
[0023] 在另一個一般方面中，一種非暫態(tài)計算機可讀存儲介質存儲用于控制計算機來執(zhí) 行上述認證方法的程序。
[0024] 在另一個一般方面中，一種功率接收單元（PRU)的認證方法包括：基于功率傳輸 單元（PTU)的識別信息確定PTU中是否存在對外部裝置的訪問權限；W及響應于確定結果 是PTU中存在該訪問權限而將PTU和外部裝置聯(lián)網(wǎng)。
[0025] 在另一個一般方面中，一種功率傳輸單元（PTU)包括：諧振器，該諧振器被配置成 傳輸無線功率；功率提供電路，該功率提供電路被配置成向諧振器提供功率；W及控制和 通信單元，該控制和通信單元被配置成：控制功率提供電路，基于從功率接收單元（PRU)接 收到的識別信息來確定PRU是否被預授權訪問外部裝置，W及響應于確定結果是PRU被預 授權訪問外部裝置而將PRU和外部裝置聯(lián)網(wǎng)。
[00%] 識別信息可W反映PRU中是否存在對外部裝置的訪問權限。
[0027] 控制和通信單元可W進一步被配置成：將在PTU中包括的認證信息與PRU的識別 信息進行比較；響應于比較結果是在PTU中包括的認證信息與PRU的識別信息對應，確定PRU被預授權訪問外部裝置；并且響應于比較結果是在PTU中包括的認證信息與PRU的識 別信息不對應，確定PRU未被預授權訪問外部裝置。
[002引在另一個一般方面中，一種功率接收單元（PRU)包括：諧振器，該諧振器被配置成 接收無線功率；功率轉換電路，該功率轉換電路被配置成轉換由諧振器接收到的無線功率 并且將所轉換的電源到負載；W及控制和通信單元，該控制和通信單元被配置成：控制功 率轉換電路，基于從功率傳輸單元（PTU)接收到的識別信息來確定PTU是否被預授權訪問 外部裝置，W及響應于確定結果是PTU被預授權訪問外部裝置而將PTU和外部裝置聯(lián)網(wǎng)。
[0029] 識別信息可W反映PTU中是否存在對外部裝置的訪問權限。
[0030] 控制和通信單元可W進一步被配置成：將在PRU中包括的認證信息與PTU的識別 信息進行比較；響應于比較結果是在PRU中包括的認證信息與PTU的識別信息對應，確定 PTU被預授權訪問外部裝置；并且響應于比較結果是在PRU中包括的認證信息與PTU的識 別信息不對應，確定PTU未被預授權訪問外部裝置。
[0031] 其他特征和優(yōu)點將通過W下詳述、附圖和權利要求書而顯而易見。
【附圖說明】
[0032] 圖1示出無線功率傳輸系統(tǒng)的實例；
[0033] 圖2a和圖化示出諧振器和饋電器中的磁場的分布的實例。
[0034] 圖3a和圖3b示出諧振器和饋電器的配置的實例；
[0035] 圖4a示出通過饋電器饋電所生成的磁場在諧振器內部的分布的實例；
[0036] 圖4b示出饋電器和諧振器的等效電路的實例；
[0037] 圖5示出功率傳輸單元（PTU)的認證方法的實例；
[0038]圖6示出無線功率傳輸系統(tǒng)的實例；
[0039] 圖7a至圖7c示出向PTU、無線功率接收單元（PRU)和外部裝置授予訪問權限的實 例；
[0040] 圖8示出無線功率傳輸系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)的實例；
[0041] 圖9a和圖9b示出無線功率傳輸系統(tǒng)的實例；
[0042] 圖10示出PRU的認證方法的實例； 陽0創(chuàng)圖11示出PTU的實例；W及 W44]圖12示出PRU的實例。
【具體實施方式】
[0045]W下【具體實施方式】用于幫助讀者全面理解本文所述的方法、設備和/或系統(tǒng)。然 而，所屬領域的技術人員將明白本文所述的方法、設備和/或系統(tǒng)的各種變化、更改W及等 效物。本文所述的操作順序僅僅是實例，且并不意圖限制于此，而是如所屬領域的技術人員 將明白，運些順序可W改變，但必需按特定順序發(fā)生的操作除外。此外，為了更加簡明和清 楚，所屬領域的技術人員公知的功能和結構的描述可被省略。
[0046] 在附圖和【具體實施方式】中，相同的附圖標記表示相同的元件。附圖不可按比例繪 審IJ，而是為了清楚、說明W及簡便，附圖中元件的相對尺寸、比例和描繪可被放大。
[0047] 源與目標之間或者源與另一源之間的執(zhí)行通信方案可包括帶內通信方案和帶外 通信方案。
[0048] 在帶內通信方案中，源和目標或者源和另一源使用與功率傳輸所用的頻率相同的 頻率而與彼此通信。
[0049] 在帶外通信方案中，源和目標或者源和另一源使用與功率傳輸所用的頻率不同的 頻率而與彼此通信。
[0050] 圖1示出無線功率傳輸系統(tǒng)的實例。
[0051] 參考圖1，無線功率傳輸系統(tǒng)包括源110和目標120。源110是被配置成提供無線 功率的裝置，并且可是能夠提供功率的任意電子裝置，例如，平板電腦、終端、平板個人計算 機（PC)、電視機（TV)、媒體裝置或電動車輛。目標120是被配置成接收無線功率的裝置，并 且可是需要功率W進行操作的任意電子裝置，例如，平板電腦、終端、平板PC、媒體裝置、電 動車輛、洗衣機、收音機或照明系統(tǒng)。
[0052] 源110包括可變切換模式電源（SMP巧111、功率放大器（PA) 112、匹配網(wǎng)絡113、傳 輸（Tx)控制器114(例如，Tx控制邏輯）、通信器115W及功率檢測器116。
[0053] 可變SMPS111通過切換從電源輸出的頻率在數(shù)十赫茲化Z)頻帶內的交流（AC) 電壓，生成直流值C)電壓?？勺僑MPS111可輸出固定DC電壓，或者可輸出可在Tx控制器 114的控制下進行調節(jié)的可調節(jié)DC電壓。
[0054] 可變SMPS111可基于從PA112輸出的功率水平，對提供到PA112的輸出電壓進 行控制，使得PA112可始終在飽和區(qū)域高效操作，從而在PA112的所有輸出功率電平上都 能維持最大效率。例如，PA112可W是E類放大器。 陽化5] 如果使用固定SMPS而非可變SMPS111，那么可能需要可變的DC到DC值C/DC)轉 換器。在此實例中，固定SMI^將固定DC電壓輸出到可變DC/DC轉換器，并且可變DC/DC轉 換器基于從PA112輸出的功率電平，對提供到PA112的輸出電壓進行控制，使得PA112可 始終在飽和區(qū)域高效操作，從而在PA112的所有輸出功率電平上都能維持最大效率。
[0056] 功率檢測器116檢測可變SMPS111的輸出電流和輸出電壓，并且將有關檢測的輸 出電流和檢測的輸出電壓的信息傳輸?shù)絋x控制器114。此外，功率檢測器116可檢測PA 112的輸入電流和輸入電壓。
[0057]PA112通過使用頻率在幾兆赫（MHz)到幾十MHz的頻帶內的切換脈沖信號，將提 供給PA112的具有預定電平的DC電壓轉換成AC電壓，生成功率。例如，PA112可將提供 到PA112的DC電壓轉換成具有參考諧振頻率Fk。:的AC電壓，并且可生成用于通信的通信 功率和/或用于充電的充電功率。通信功率和充電功率可用于多個目標。
[0058] 如果使用幾十千赫（曲Z)到幾百曲Z的諧振頻率來傳輸幾千瓦（kW)到幾十kW的 高功率，那么PA112可被省略，并且功率可從可變SMPS111或高功率電源提供到源諧振器 131。例如，逆變器可代替PA112。逆變器可將從高功率電源提供的DC功率轉換成AC功 率。具體地，逆變器可通過使用頻率在幾十曲Z到幾百曲Z的頻帶內的切換脈沖信號，將具 有預定電平的DC電壓轉換成AC電壓，轉換DC功率。例如，逆變器可將具有預定電平的DC 電壓轉換成具有源諧振器131的諧振頻率的AC電壓，源諧振器131的頻率在幾十曲Z到幾 百曲Z的頻帶內。
[0059] 本文所用的術語"通信功率"是指0. 1毫瓦（mW)至IJImW的低功率。術語"充電功 率"是指目標設備負載消耗的幾mW到幾十kW的高功率。本文