无线充电系统中的设备之间的通信的制作方法

无线充电系统中的设备之间的通信
1.本技术要求2020年11月20日提交的美国专利申请第17/100,123号、2020年5月26日提交的美国临时专利申请第63/030,018号，以及2020年5月26日提交的美国临时专利申请第63/030,027号的优先权，这些专利申请据此以全文引用的方式并入本文。
技术领域
2.本公开整体涉及功率系统，并且更具体地，涉及用于给电子设备充电的无线功率系统。


背景技术：

3.在无线充电系统中，无线功率发送设备诸如充电垫以无线方式向无线功率接收设备诸如便携式电子设备发送功率。无线功率接收设备具有线圈和整流器电路。线圈从无线充电垫接收交流无线功率信号。整流器电路将接收的信号转换为直流功率。


技术实现要素：

4.无线功率系统可以包括一个或多个无线功率发送设备、一个或多个无线功率接收设备、以及一个或多个无线功率发送和接收设备。该无线功率发送设备可包括线圈和耦合到线圈的无线功率发送电路。无线功率发送电路可被配置为利用线圈发送无线功率信号。该无线功率接收设备可包括被配置为从无线功率发送设备接收无线功率信号的线圈以及被配置为将无线功率信号转换为直流功率的整流器电路。无线功率发送和接收设备可以包括至少一个线圈，以及无线功率发送电路和无线功率接收电路两者。
5.无线功率系统中的设备可以交换分组，以便于传递各种类型的数据。认证数据、固件数据、命令数据、配置数据和/或功率数据可以在无线功率系统中的设备之间发送。数据可以使用带内通信(例如，幅移键控调制或频移键控调制)来发送。
6.该设备可以使用本地分配的地址来与无线功率系统中的任何其他设备通信。即使第一设备不感应地耦合到第二设备，本地分配的地址也可以标识从第一设备到第二设备的感应耦合路径，该第二设备包括至少一个居间设备。因此，第一设备可以使用由至少一个居间设备中继的带内通信分组来与第二设备通信。无线功率系统中的每个设备可以维护网络中所有其他设备的列表。网络中的每个其他设备可以被分配相应的地址，该地址指示到该设备的感应耦合路径。
附图说明
7.图1是根据一个实施方案的例示性无线功率系统的示意图。
8.图2是根据一个实施方案的例示性无线功率发送和接收电路的电路图。
9.图3a是根据一个实施方案的无线功率系统的图示，该无线功率系统包括功率发送设备、功率发送和接收设备，以及三个功率接收设备。
10.图3b是根据一个实施方案的对应于图3a的无线功率系统的网络图。
11.图4a是根据一个实施方案的无线功率系统的图示，该无线功率系统包括功率发送设备、功率发送和接收设备，以及两个功率接收设备。
12.图4b是根据一个实施方案的对应于图4a的无线功率系统的网络图。
13.图5是示出根据一个实施方案的涉及针对无线功率系统的网络发现过程的例示性操作的流程图。
14.图6a至图6e是示出根据一个实施方案的图5的网络发现过程的各个步骤的图示。
15.图7是根据一个实施方案的可以用于在无线功率系统中进行通信的例示性分组的图示。
16.图8是示出根据一个实施方案的可以在无线功率系统中的设备之间交换的设备列表的例示性分组结构的图示。
17.图9是示出根据一个实施方案的可以用于标识流编号、源地址和目标地址的例示性分组标头的图示。
18.图10是示出根据一个实施方案的可以在无线功率系统中的分组中使用的地址的图示。
19.图11是示出根据一个实施方案的涉及在无线功率系统中的设备之间发送分组的例示性操作的流程图。
20.图12a至图12c是示出根据一个实施方案的图11的分组传递过程的各个步骤的图示。
21.图13是示出根据一个实施方案的例示性分组交换的图示，该分组交换可以用于第一设备以利用其未感应地耦合到的第二设备开放数据流。
22.图14是示出根据一个实施方案的例示性分组交换的图示，该分组交换可以用于第一设备以将数据发送到其未感应地耦合到的第二设备。
具体实施方式
23.无线功率系统可以包括发送无线功率的一个或多个电子设备、接收无线功率的一个或多个电子设备，以及同时发送和接收无线功率的一个或多个电子设备。该无线功率发送设备可以是例如无线充电垫或无线充电盘。无线功率接收设备可以为例如以下设备：诸如腕表、蜂窝电话、平板电脑、膝上型计算机或其他电子装备。无线功率发送和接收设备可以是电子设备壳体(例如，蜂窝电话的壳体)或其他类型的电子设备。无线功率发送设备可以将功率无线发送到无线功率接收设备。无线功率接收设备使用来自无线功率发送设备的功率来为设备供电以及为内部电池充电。
24.使用一个或多个无线功率发送线圈来将无线功率从无线功率发送设备发送到无线功率接收设备。无线功率接收设备具有耦合到整流器电路的一个或多个无线功率接收线圈，该整流器电路将所接收的无线功率信号转换为直流功率。
25.图1中示出了例示性无线功率系统(无线充电系统)。如图1所示，无线功率系统8可以包括一个或多个无线功率发送设备诸如无线功率发送设备12、一个或多个无线功率接收设备诸如无线功率接收设备24，以及能够同时发送和接收无线功率的一个或多个电子设备诸如无线功率发送和接收设备18。应当理解，每种类型的设备中的一者或多者可以在任何给定时间存在于无线功率系统中，其中设备以流体方式添加到系统以及从系统移除。功率
发送和接收18的功能可以根据系统在给定时间的布置而改变。功率发送和接收设备在一些场景中可以仅发送功率，在一些场景中可以仅接收功率，并且在一些场景中可以同时发送和接收功率。在一些场景下，功率发送设备12可以将功率直接发送到功率接收设备24。在其他场景下，功率发送设备12可以将功率发送至功率发送和接收设备18，然后该功率发送和接收设备将功率发送至功率接收设备24。每个设备的功能以及系统内每个设备之间的感应耦合可以随着设备添加到系统以及从系统移除而更新。
26.无线功率发送设备12包括控制电路16。无线功率接收设备24包括控制电路30。无线功率发送和接收设备18包括控制电路78。系统8中的控制电路，诸如控制电路16、控制电路30和控制电路78用于控制系统8的操作。此控制电路可包括与微处理器、功率管理单元、基带处理器、数字信号处理器、微控制器和/或具有处理电路的专用集成电路相关联的处理电路。处理电路在设备12、18和24中实现期望的控制和通信特征。例如，处理电路可以用于选择线圈、确定功率发送水平、处理传感器数据和其他数据，以检测外来对象并执行其他任务、处理用户输入、处置设备12、18和24之间的协商、发送和接收带内和带外数据、进行测量，以及以其他方式控制系统8的操作。
27.系统8中的控制电路可被配置为使用硬件(例如专用硬件或电路)、固件和/或软件在系统8中执行操作。用于在系统8中执行操作的软件代码存储在控制电路8中的非暂态计算机可读存储介质(例如有形计算机可读存储介质)上。软件代码有时可被称为软件、数据、程序指令、指令或代码。非暂态计算机可读存储介质可包括非易失性存储器诸如非易失性随机存取存储器(nvram)、一个或多个硬盘驱动器(例如，磁盘驱动器或固态驱动器)、一个或多个可移动闪存驱动器、或其他可移动介质等。存储在非暂态计算机可读存储介质上的软件可以在控制电路16、30和/或78的处理电路上执行。处理电路可包括具有处理电路的专用集成电路、一个或多个微处理器、中央处理单元(cpu)或其他处理电路。
28.功率发送设备12可以是独立的功率适配器(例如，包括功率适配器电路的无线充电垫或充电座)，可以是通过缆线耦合到功率适配器或其他装备的无线充电垫或座，可以是便携式设备，可以是已经结合到家具、交通工具或其他系统中的装备，可以是可移除电池盒或可以是其他无线功率传递装备。其中无线功率发送设备12是无线充电垫或无线充电盘的例示性配置在本文中有时作为示例进行描述。
29.功率接收设备24可以是便携式电子设备，诸如腕表、蜂窝电话、膝上型计算机、平板电脑、附件诸如耳塞，或其他电子装备。功率发射设备12可耦合到壁装插座(例如交流功率源)，可具有用于供电的电池，并且/或者可具有另一功率源。功率发送设备12可具有用于将来自壁装插座或其他功率源的ac功率转换成dc功率的交流(ac)-直流(dc)功率转换器，诸如ac-dc功率转换器14。dc功率可用以为控制电路16供电。在操作期间，控制电路16中的控制器使用功率发送电路52来向设备24的功率接收电路54发送无线功率。为简单起见，本文描述了功率发送设备12将无线功率发送到功率接收设备24的示例。然而，应当理解，在无线功率传递操作期间，功率发送和接收设备18可以替代功率发送设备和功率接收设备中的一者或两者。
30.功率发送电路52可具有开关电路(例如，由晶体管形成的逆变器电路61)，该开关电路基于由控制电路16提供的控制信号而接通或关闭，以形成通过一个或多个无线功率发送线圈诸如无线功率发送线圈36的ac电流信号。这些线圈驱动信号使得线圈36发送无线功
率。线圈36可以被布置成平面线圈阵列，或者可以被布置成形成线圈的群集。在一些布置方式中，设备12(例如，充电垫、充电座等)可仅具有单个线圈。在其他布置方式中，无线充电设备可具有多个线圈(例如，两个或更多个线圈、5-10个线圈、至少10个线圈、10-30个线圈、少于35个线圈、少于25个线圈或其他合适数量的线圈)。
31.当ac电流通过一个或多个线圈36时，产生交流电磁(例如，磁)场(无线功率信号44)，这些交流电磁场由一个或多个对应的接收器线圈，诸如在功率接收设备24中的线圈48接收。换句话讲，线圈36中的一个或多个线圈感应地耦合到线圈48中的一个或多个线圈。设备24可具有单个线圈48、至少两个线圈48、至少三个线圈48、至少四个线圈48、或其他合适数量的线圈48。当交流电磁场被线圈48接收时，在线圈48中感生出对应的交流电流。用于发送无线功率的ac信号可以具有任何合适的频率(例如，100khz-250khz等)。整流器电路诸如整流器电路50(其包括整流部件，诸如布置在桥式网络中的同步整流金属氧化物半导体晶体管)将从一个或多个线圈48接收的ac信号(与电磁信号44相关联的接收的交流信号)转换为dc电压信号以用于给设备24供电。
32.由整流器电路50产生的dc电压(有时称为整流器输出电压vrect)可用于对电池诸如电池58充电，并且可用于对设备24中的其他部件供电。例如，设备24可包括输入-输出设备56。输入-输出设备56可包括用于采集用户输入和/或进行环境测量的输入设备，并且可包括用于向用户提供输出的输出设备。例如，输入-输出设备56可包括用于创建视觉输出的显示器、用于将输出呈现为音频信号的扬声器、发光二极管状态指示灯以及用于发射向用户提供状态信息和/或其他信息的光的其他发光部件、用于生成振动和其他触觉输出的触觉设备，和/或其他输出设备。输入-输出设备56还可包括用于采集来自用户的输入和/或用于对系统8的周围环境进行测量的传感器。可包括在输入-输出设备56中的例示性传感器包括三维传感器(例如，三维图像传感器诸如结构光传感器，其发射光束并且使用二维数字图像传感器来从当光束照亮目标时产生的光斑采集用于三维图像的图像数据；双目三维图像传感器，其使用双目成像布置中的两个或更多个相机来采集三维图像；三维激光雷达(光检测和测距)传感器；三维射频传感器；或采集三维图像数据的其他传感器)、相机(例如，具有相应的红外和/或可见数字图像传感器的红外和/或可见光相机，和/或紫外光相机)、注视跟踪传感器(例如，基于图像传感器并且(如果需要)基于发射一个或多个光束的光源的注视跟踪系统，其中在用户的眼睛反射光束之后，使用图像传感器来跟踪该一个或多个光束)、触摸传感器、按钮、电容式接近传感器、基于光的(光学)接近传感器诸如红外接近传感器、其他接近传感器、力传感器、传感器诸如基于开关的接触传感器、气体传感器、压力传感器、湿度传感器、磁传感器、音频传感器(麦克风)、环境光传感器、用于对目标对象进行光谱测量和其他测量(例如，通过发射光和测量所反射的光)的光学传感器、用于采集语音命令和其他音频输入的麦克风、距离传感器、被配置为采集关于运动、位置和/或取向的信息的运动、位置和/或方向传感器(例如，加速度计、陀螺仪、罗盘和/或包括所有这些传感器或这些传感器中的一者或两者的子集的惯性测量单元)、传感器诸如检测按钮按压输入的按钮、具有检测操纵杆运动的传感器的操纵杆、键盘，和/或其他传感器。设备12可以任选地具有一个或多个输入-输出设备70(例如，结合输入-输出设备56所述类型的输入设备和/或输出设备)。设备18可以任选地具有一个或多个输入-输出设备92(例如，结合输入-输出设备56所述类型的输入设备和/或输出设备)。
33.设备12、设备18和/或设备24可以使用带内或带外通信进行无线通信。设备12可以例如具有无线收发器电路40，该无线收发器电路使用天线来(例如，向设备18或设备24)无线地发送带外信号。无线收发器电路40可以用于使用天线来从设备18或24无线地接收带外信号。设备24可以具有发送带外信号的无线收发器电路46。无线收发器46中的接收器电路可以使用天线来接收带外信号。设备18可以具有发送带外信号的无线收发器电路80。无线收发器80中的接收器电路可以使用天线来接收带外信号。无线收发器电路40、46和80也可以用于使用线圈36、48和90在设备12、24和18之间进行带内发送。
34.频移键控(fsk)和/或幅移键控(ask)可以用于在设备12、18和24之间传送带内数据。在这些fsk和ask发送过程中，可以无线地发送功率。
35.期望功率发送设备12、功率发送和接收设备18以及功率接收设备24能够传达信息诸如接收功率、电池充电状态等，以控制无线功率传递。但是，上述技术无需涉及发送个人可标识信息即可发挥作用。出于充分的谨慎，需要注意的是在某种程度上，如果该充电技术的任何具体实施涉及使用个人可标识信息，则实施者应遵循通常被认为符合或超过行业或政府要求以维护用户隐私的隐私政策和实践。具体地，应管理和处理个人可标识信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。
36.控制电路16具有外部对象测量电路41，该外部对象测量电路可用于检测设备12的外壳的充电表面上的外部对象(例如，在充电垫的顶部上，或者如果需要，以检测与充电座的耦合表面相邻的对象)。设备12的外壳可以具有聚合物壁、其他电介质的壁、金属结构、织物和/或包封设备12的线圈36和其他电路的其他外壳壁结构。充电表面可以由设备12的上部外壳壁的平坦外表面形成或者可以具有其他形状(例如，凹形或凸形等)。在设备12形成充电盘的布置方式中，充电盘可以具有与设备24的形状适配的表面形状。如果需要，充电盘或其他设备12可以具有磁体，该磁体将设备12可移除地附接到设备24(例如，使得线圈48在无线充电期间与线圈36对准)。
37.电路41可检测外来对象诸如线圈、回形针和其他金属对象，并且可检测无线功率接收设备24的存在(例如，电路41可检测一个或多个线圈48和/或与线圈48相关联的磁体核心材料的存在)。在对象检测和表征操作期间，外部对象(外来对象)测量电路41可用于对线圈36进行测量，诸如q因数测量、谐振频率测量和/或感应测量，其可指示是否存在线圈48和/或是否存在外来对象诸如硬币或回形针。测量电路还可用于使用电容式传感器进行传感器测量，可用于进行温度测量，并且/或者可以其他方式用于采集指示外来物体或其他外部物体(例如，设备18或24)是否存在于设备12上的信息。
38.在一些配置中，设备12的控制电路(例如，电路41和/或其他控制电路16)可实现对外来对象检测方案进行功率计数。利用这种方法，设备12(例如，经由带内通信)从设备24接收指示设备24无线接收的功率量(例如，4.5w)的信息。设备12知道多少功率(例如，5.0w)正在发送(例如，因为设备12知道用于从逆变器61驱动线圈36的信号的量值)。通过将发送功率(例如，5.0w)与所接收到的功率(例如，4.5w)进行比较，设备12可确定无线功率是否由于在外来对象中流动的涡流而被耗散。如果耗散功率(例如，在该示例中为0.5w)大于预先确定的阈值量，或者如果无线功率传递过程的效率低于预期值，则设备12可断定存在外来对象。诸如这些的功率计数技术可以与电容感测外来对象检测技术和/或使用电路41执行的
其他外部对象测量操作结合使用。
39.在一些实施方案中，控制电路16的测量电路41包含信号发生器电路(例如，振荡器电路，其用于以一个或多个探针频率生成ac探针信号；脉冲发生器，其可产生脉冲使得脉冲响应可测量)并且/或者使用来自设备12的无线功率信号的发送来对系统8中的线圈进行通电。电路41还可以包括用于测量系统8的响应的电路(例如，模数转换器电路、滤波器、模拟组合器、数字处理电路等)。
40.功率发送和接收设备18可以是通过电缆耦合到电源适配器或其他装备的无线充电垫或充电盘，可以是已经结合到家具、车辆或其他系统的装备，可以是可移除电池壳体，可以是便携式电子设备诸如腕表、蜂窝电话、膝上型计算机、平板电脑、附件诸如耳塞或其他电子装备。功率发送和接收设备18能够同时发送和接收无线功率。因此，功率发送和接收设备18可以包括功率发送部件，类似于功率发送设备12。功率发送和接收设备18还可以包括功率接收部件，类似于功率接收设备24。
41.功率发送和接收设备18可以具有交流(ac)到直流(dc)功率转换器诸如ac-dc功率转换器96，以用于将来自壁装插座或其他功率源的ac功率转换成dc功率。dc功率可以用于为控制电路78供电。控制电路78包括无线收发器电路80，该无线收发器电路用于带内通信(使用线圈90)和带外通信(使用天线)。控制电路78还可以任选地包括测量电路82(例如，结合测量电路41所述类型的测量电路)。
42.设备18中的无线功率电路84可以包括逆变器86和整流器88两者。逆变器电路86(例如，由晶体管形成)可以基于由控制电路78提供的控制信号来接通和断开，以形成通过一个或多个线圈诸如线圈90的ac电流信号。这些线圈驱动信号使得线圈90发送无线功率。线圈90可以被布置成平面线圈阵列，或者可以被布置成形成线圈的群集。在一些布置方式中，设备18可以具有仅单个线圈。在其他布置方式中，设备18可以具有多个线圈(例如，两个或更多个线圈、5-10个线圈、至少10个线圈、10-30个线圈、少于35个线圈、少于25个线圈或其他合适数量的线圈)。
43.当ac电流经过一个或多个线圈90时，产生交流电磁(例如，磁)场(无线功率信号44)，这些交流电磁场由一个或多个对应的接收器线圈诸如在功率接收设备24中的线圈48接收。换句话讲，线圈90中的一个或多个线圈可以感应地耦合到线圈48中的一个或多个线圈。
44.功率发送和接收设备18还可以接收无线功率(例如，来自功率发送设备12)。线圈90可以从发送线圈36接收交流电磁场，从而在线圈90中产生对应的交流电流。整流器电路诸如整流器电路88，该整流器电路包含整流部件诸如布置在桥式网络中的同步整流金属氧化物半导体晶体管，将从一个或多个线圈90接收到的ac信号(与电磁信号44相关联的接收到的交流信号)转换为dc电压信号以用于给设备18供电。由整流器电路88产生的dc电压可用于给电池诸如电池94充电，并且可用于给设备18中的其他部件供电。
45.图1中每种类型的设备之间的交变电磁场的描绘仅仅是例示性的(以示出可能的感应耦合的类型)。实际上，交变电磁场将仅在系统内的选择设备之间传送。例如，发送设备12可以向设备24和设备18发送功率(而设备18不单独地向设备18发送功率)。在另一个示例中，发送设备12将功率发送到设备18，该发送设备将功率发送到24(而无需从设备12到设备24的直接功率交换)。
46.在一些应用中，功率发送和接收设备18仅发送无线功率(例如，使用逆变器86和线圈90)。在一些应用中，功率发送和接收设备18仅接收无线功率(例如，使用整流器88和线圈90)。在一些应用中，功率发送和接收设备同时接收和发送无线功率。当同时接收和发送无线功率时，设备18可以任选地执行与逆变器86和整流器88相关联的功率发送和功率接收操作两者(例如，设备18使用整流器来对电池充电并操作该设备，并且独立地使用逆变器来发送所需量的功率)。另选地，设备18可以在不对功率进行整流的情况下中继所接收到的功率信号。设备18可以仅包括一个线圈，该一个线圈用于无线功率发送和无线功率接收两者。另选地，设备18可以具有至少一个专用无线功率发送线圈和至少一个专用无线功率接收线圈。设备18可以具有多个线圈，该多个线圈全部用于无线功率发送和无线功率接收两者。设备18中的不同线圈可以任选地在不同操作模式下短接在一起。
47.图2是系统8的例示性无线充电电路的电路图。示出了功率发送设备12和功率接收设备24的无线充电电路。然而，应当理解，设备18可以具有用于功率发送和功率接收两者的对应部件，并且如果需要，可以用于代替设备12和/或设备24。如图2所示，电路52可以包括逆变器电路诸如一个或多个逆变器61或产生无线功率信号的其他驱动电路，该无线功率信号通过输出电路发送，该输出电路包括一个或多个线圈36和电容器诸如电容器71。在一些实施方案中，设备12可包括多个单独控制的逆变器61，每个逆变器向相应线圈36提供驱动信号。在其他实施方案中，使用切换电路在多个线圈36之间共享逆变器61。
48.在操作期间，用于逆变器61的控制信号由控制电路16在控制输入端74处提供。图2的示例中示出了单个逆变器61和单个线圈36，但如果需要，可使用多个逆变器61和多个线圈36。在多线圈配置中，切换电路(例如，复用器电路)可用于将单个逆变器61耦合到多个线圈36并且/或者每个线圈36可耦合到相应的逆变器61。在无线功率发送操作期间，一个或多个所选择的逆变器61中的晶体管由来自控制电路16的ac控制信号驱动。逆变器之间的相对相位可动态地调节。例如，一对逆变器61可以产生同相或异相(例如，180
°
异相)的输出信号。
49.使用逆变器61(例如，晶体管或电路52中的其他开关)来施加驱动信号，使得由所选择的线圈36和电容器71形成的输出电路产生交流电磁场(信号44)，该交流电磁场由无线功率接收电路54使用无线功率接收电路接收，该无线功率接收电路由设备24中的一个或多个线圈48和一个或多个电容器72形成。
50.如果需要，可由控制电路16来调节驱动线圈36之间的相对相位(例如，线圈36中的一个线圈的相位，该线圈相对于线圈36中的被驱动的另一个相邻线圈被驱动)，以有助于增强设备12和设备24之间的无线功率传递。整流器电路50耦合到一个或多个线圈48(例如，一对线圈)，并将接收到的功率从ac转换为dc，并在整流器输出端子76上提供对应的直流输出电压vrect以用于为设备24中的负载电路供电(例如，用于对电池58充电，用于为显示器和/或其他输入-输出设备56供电，以及/或者用于为其他部件供电)。单个线圈48或多个线圈48可包括在设备24中。在例示性配置中，设备24可以是具有至少两个线圈48的腕表或其他便携式设备。这两个(或更多个)线圈48可在接收无线功率时一起使用。如果需要，可以使用其他配置。
51.如前所述，使用线圈36和线圈48的带内发送可用于在设备12和设备24之间传送(例如，发送和接收)信息。在一种例示性配置的情况下，使用频移键控(fsk)来将带内数据
从设备12发送至设备24，并且使用幅移键控(ask)来将带内数据从设备24发送至设备12。换句话讲，发送无线功率的设备可以使用fsk来向接收无线功率的设备发送带内数据(无论设备是专用功率发送/接收设备12/24还是功率接收和发送设备18)。接收无线功率的设备可以使用ask来向发送无线功率的设备发送带内数据(无论设备是专用功率发送/接收设备12/24还是功率接收和发送设备18)。
52.在这些fsk和ask发射期间，功率可从设备12无线地输送到设备24。尽管功率发送电路52以功率发送频率将ac信号驱动到线圈36的一个或多个线圈中以产生信号44，但无线收发器电路40可使用fsk调制来调制驱动ac信号的功率发送频率，并且由此调制信号44的频率。在设备24中，线圈48用于接收信号44。功率接收电路54使用线圈48上的所接收信号和整流器50来产生dc功率。同时，无线收发器电路46监测通过线圈48的ac信号的频率，并且使用fsk解调来从信号44中提取所发送的带内数据。这种方法允许通过线圈36和48将fsk数据(例如，fsk数据分组)在带内从设备12发送至设备24，同时使用线圈36和48将功率从设备12无线地传送至设备24。
53.设备24与设备12之间的带内通信可使用ask调制和解调技术。无线收发器电路46通过使用开关(例如收发器46中耦合线圈48的一个或多个晶体管)将带内数据发射到设备12以调制功率接收电路54(例如线圈48)的阻抗。这继而调制信号44的振幅以及通过线圈36的ac信号的振幅。无线收发器电路40监测通过线圈36的ac信号的振幅，并且使用ask解调从由无线收发器电路46发送的这些信号提取发送的带内数据。使用ask通信允许通过线圈48和36将ask数据位(例如，ask数据分组)在带内从设备24发送至设备12，同时使用线圈36和48将功率从设备12无线地传送至设备24。
54.用于将带内数据从功率发送设备12传送到功率接收设备24的fsk调制和用于将带内数据从功率接收设备24传送到功率发送设备12的ask调制的示例仅仅是例示性的。一般来讲，可使用任何期望的通信技术将信息从功率发送设备12传送至功率接收设备24以及从功率接收设备24传送至功率发送设备12。
55.用于无线功率发送的功率发送频率可以是例如约125khz、至少80khz、至少100khz、介于100khz和205khz之间、小于500khz、小于300khz或其它合适的无线功率频率的预先确定的频率。在一些配置中，功率发射频率可在设备12与24之间的通信中进行协商。在其他配置中，功率发射频率可以是固定的。
56.已经描述了可以在设备之间同时传送功率，同时使用带内通信来进行设备之间的数据发送。换句话讲，在一些示例中，带内通信可以依赖于功率发送信号的调制(例如，调制功率发送频率或调制功率发送频率下的信号的振幅)。然而，可以使用不依赖于功率发送信号的调制的其他通信技术。例如，信号(有时称为带内信号)可以在不同于功率发送频率的频率下在系统中的线圈之间传送。使用线圈(例如，线圈36、48和90)传送的信号(以与功率发送频率相同的频率或不同的频率)可以被认为是带内信号。
57.此外，应当指出的是，在设备同意功率发送速率、功率传递速率等之前，可能在设备之间发生带内通信。在初始检测和感应耦合之后，设备可以经历握手过程以确定兼容性、协商功率传递频率、协商功率传递速率等。在该过程期间，带内通信可以涉及功率发送频率下的信号的fsk和/或ask调制。因此，无线功率在该过程期间发送。这是有利的，因为即使功率接收设备具有很少剩余电池功率或没有剩余电池功率，这也允许设备完成握手过程。即
使最终设备之间的协商不导致无线功率的持续发送，无线功率在带内通信期间的这种发送也可以在握手过程期间发生。
58.上述fsk和ask调制和解调技术可以用于在系统8内两个设备之间发送数据分组。每个数据分组可包括多个数据位(有时称为位)。数据位可被分组为字节，其中每个字节包括任何期望数量的位(例如，8位)。
59.数据分组可在设备之间以数据流进行发送。存在可在无线功率发送设备和无线功率接收设备之间发送的许多类型的数据。例如，所发送的数据可包括认证数据、固件更新、命令、配置数据、功率数据(例如，所接收的功率水平、充电状态等)或任何其他期望类型的数据。
60.当在两个设备之间发起感应耦合时(例如，当无线功率接收设备放置在无线功率发送设备上时)，可能发生认证。认证可涉及验证无线功率接收设备受无线功率发送设备支持和/或验证无线功率接收设备和无线功率发送设备属于同一用户(例如，两个设备均与同一用户标识相关联)。认证还可涉及建立加密以保护所发送的数据。这些示例仅仅是例示性的，并且可在认证期间发送其他信息。
61.固件更新可以例如在系统8中的设备之间发送(例如，从无线功率接收设备发送到无线功率发送设备)。命令可以在系统8中的设备之间发送。可被发送的示例性命令是用于更新用户界面的指令。例如，无线功率发送设备可以向无线功率接收设备发送命令，该命令具有指示无线功率传递已开始的指令(例如，使用无线功率接收设备的输入-输出设备56，诸如显示器或相机闪光灯)。
62.配置数据可例如从无线功率发送设备发送到无线功率接收设备。配置数据可包括关于无线功率发送设备的配置的信息(例如，无线功率发送设备的型号和形状)。
63.总之，存在可以在设备12、18和24之间发送的许多不同类型的数据。然而，在一些通信方案中，使用所述设备之间的带内通信，每个通信方向可以仅存在一个活动的数据流。这将设备限制为每次仅发送一种类型的数据。可使用数据流来发送数据分组，直到已成功发送所有相关数据分组为止。在发送完成之后，可开始发送不同类型的附加分组。这种类型的通信方案可具有有限的灵活性。一旦开始发送第一类型的数据，发送就必须连续，直到所有该数据已发送完为止(即使存在要发送的不同类型的高优先级数据亦如此)。
64.考虑将无线功率接收设备放置在无线功率发送设备上的示例。当将功率接收设备放置在功率发送设备上时，认证可以开始(其中认证数据在设备12和设备24之间发送)。可使用单个数据流来发送认证数据。在此期间，设备12和设备24可能希望交换关于用户界面更新的数据。然而，由于仅允许一个活动的数据流，因此必须在交换用户界面更新命令之前完成认证。换句话讲，必须连续完成不同类型的数据传递。
65.为了增加数据通信的灵活性，可使用允许多个活动的数据流的通信方案。这允许对不同类型的信息的发送进行更多控制。在上述示例中，可暂停使用第一数据流发送认证数据，并且可使用第二数据流发送关于用户界面更新的数据。一旦发送了关于用户界面更新的数据，就可以恢复使用第一数据流发送认证数据。
66.另外，可能期望系统内的给定设备能够将数据发送到系统内的任何其他设备。例如，考虑到功率发送设备12感应地耦合到设备18，设备18感应地耦合到功率接收设备24，并且功率发送设备12不感应地耦合到功率接收设备24的场景。可能期望功率发送设备12将数
据发送至功率接收设备24。然而，因为功率发送设备12和功率接收设备24不是感应耦合的，所以功率发送设备12不能使用带内通信将数据直接发送到功率接收设备24。
67.为了增加系统内通信的灵活性，系统内交换的分组可以具有标识系统内的目标地址的信息。例如，功率发送设备12可以产生旨在用于设备24的分组。该分组可以包括信息标识设备24。功率发送设备12可以使用带内通信将分组发送到设备18。然而，由于地址信息，设备18使用带内通信将分组发送到功率接收设备24的预期目标。这样，即使功率发送设备12未感应耦合，该功率发送设备也可将所需信息发送至功率接收设备24。
68.因此，针对系统8的通信方案可以允许系统中的任何两个设备之间的多个并发数据流以及分组发送(无论它们是否感应耦合)。分组可以使用带内通信来发送。为了允许多个并发数据流，每个分组可以包括标头中的流标识信息。为了允许系统中的任何两个设备之间的分组发送，可以使用基于通信网络的拓扑结构的寻址方案。
69.图3a是示出针对系统8的例示性布置方式的示意图。如图所示，可以存在一个无线功率发送设备12，该一个无线功率发送设备将无线功率发送至无线功率发送和接收设备18以及无线功率接收设备24b和24c。无线功率发送和接收设备18从发送器12接收功率并将功率发送到无线功率接收设备24a。
70.图3b是图3a的系统的网络图。该网络图示出了针对系统8的通信网络的拓扑结构，该拓扑结构可以用作实现整个系统的分组分发的寻址方案的基础。如图3b所示，系统内的每个设备表示为网络内的相应节点。功率接收设备24a表示为节点n0，功率发送和接收设备18表示为节点n1，功率发送设备12表示为节点n2，功率接收设备24c表示为节点n3，并且功率接收设备24b表示为节点n4。节点由链路98连接，其中每个链路表示节点之间的感应耦合。节点之间的链路98有时可以称为感应链路、感应耦合、感应耦合链路、接口、感应接口等。
71.带内通信可以用于通过每个感应链路98进行双向通信。在一个例示性布置方式中，通过感应式链路发送无线功率的设备使用fsk调制通过感应式链路传送分组，并且通过感应式链路接收无线功率的设备使用ask调制通过感应式链路传送分组。一般来讲，设备可以使用任何期望的调制方案通过感应链路来进行带内通信(例如，使用线圈)。
72.每个节点可以是中继节点或主机节点。每个主机节点(有时称为端点节点)仅链接到网络内的一个其他节点。例如，节点n0是仅链接到节点n1的主机节点。主机节点n4仅链接到一个其他节点(n2)。主机节点n3仅链接到一个其他节点(n2)。另一方面，中继节点可以链接到网络内的至少两个其他节点。例如，中继节点n1链接到节点n0和n2。中继节点n2链接到节点n1、n3和n4。
73.在功能上，主机节点可以用于通过其单个链路来接收、处理和发送分组。换句话讲，主机节点用于将分组发送至与其感应耦合的单个设备并从该单个设备接收分组。例如，考虑到主机节点n0。主机节点n0可以使用n0和n1之间的感应链路来将分组发送至节点n1。主机节点n0可以使用n0和n1之间的感应链路来从节点n1接收分组。然而，因为n0仅感应地耦合到n1，所以n0不能将带内通信分组直接发送至网络内的任何其他节点。然而，因为n0仅感应地耦合到n1，所以n0不能将带内通信分组直接发送至网络内的任何其他节点。
74.中继节点能够将分组从一个节点中继到另一个节点(例如，在两个主机之间)。例如，中继节点n1可以从主机节点n0接收分组并将该分组发送至中继节点n2。类似地，中继节点n1可以从中继节点n2接收分组，然后将该分组发送至主机节点n0。因此，中继节点可以用
于将网络内的分组分发到期望的目标。
75.与系统8相关联的通信网络可以具有相关联的网络深度和分支极限。网络深度可以是指网络中的任何两个节点之间的链路的最大支持数量。分支极限是指直接连接到单个继电器的节点的最大支持数量。在图3b中，存在将节点n0与节点n3分开的三个链路。因此，需要网络深度为三以支持图3b的网络。中继节点n2链接到三个其他节点。因此，需要分支极限为三以支持图3b的网络。
76.如前所述，网络的拓扑结构可以用作用于系统内通信的寻址方案的基础。这种类型的通信方案允许网络中的任何两个节点之间的简单且快速的通信，而不依赖于唯一的设备标识符(其可以需要更多的数据并且可以包括的标识信息比网络内的设备间通信所需标识信息多)。
77.无论何时从网络添加或移除感应链路，都可以确定网络的拓扑结构。确定网络拓扑结构的过程可以称为网络发现过程。在网络发现过程结束时，网络中的每个设备可以具有内部设备列表，该内部设备列表包括网络中的所有其他设备以及它们在网络中的相对位置。
78.例如，考虑到图4a和图4b的示例。在图4a的示意图中，功率接收设备24b已从系统移除(相对于图3a的示意图)。与图4a的系统相关联的网络图在图4b中示出。如图4b所示，网络内总共有四个设备。因此，网络发现过程将基于设备在网络内的位置为每个设备提供网络中的其他三个设备的列表以及针对其他三个设备的地址。
79.图5是涉及网络发现过程的例示性操作的流程图，该网络发现过程每次从通信网络添加或移除设备时发生。图6a至图6e是示出网络发现过程的各个步骤的示图。在框102的操作期间，中继节点为具有活动连接的每个接口分配唯一编号。换句话讲，每个中继节点给其与网络中的另一设备具有的每个感应链路分配唯一编号。
80.如图6a所示，功率发送和接收设备18是网络中的中继节点n1，并且功率发送设备12是网络中的中继节点n2。因此，这些节点中的每个节点给每个存在的感应链路分配唯一编号。节点n1具有两个感应链路(一个具有节点n0，并且一个具有节点n2)。因此，该节点为这两个感应链路中的每个感应链路分配唯一编号。该唯一编号可以随机确定。编号的量值并不重要，只要不同的链路具有某种不同的标识符。在图6a中，中继节点n1将与节点n0的链路分配为编号“1”，并且将与节点n2的链路分配为编号“2”。
81.节点n2还具有两个感应链路(一个具有节点n1，并且一个具有节点n3)。因此，该节点为这两个感应链路中的每个感应链路分配唯一编号。在图6a中，中继节点n2将与节点n1的链路分配为编号“1”，并且将与节点n3的链路分配为编号“2”。
82.接下来，在框104的操作期间，每个节点构建内部设备列表，该内部设备列表包括其感应地耦合到的设备。换句话讲，每个设备开始构建设备列表，该设备列表最终将示出整个网络的设备。然而，最初，每个设备仅知道其直接链接到的设备(经由感应耦合)。分配给设备的感应链路的接口编号可以用作该设备的地址。框104的操作的示例在图6b中示出。
83.在图6b至图6e所示，每个设备列表将在其对应的节点下方示出(例如，针对节点n0的设备列表114-0在节点n0下方示出，针对节点n1的设备列表114-1在节点n1下方示出，等等)。首先，考虑到图6b中的针对节点n0的设备列表114-0。根据定义，每个主机节点仅具有一个感应链路。因此，该一个感应链路可以具有默认分配编号。在该示例中，主机为其感应
链路分配标识符“0”。然而，因为该编号仅用于标识目的，所以该编号的量值并不重要。因此，主机节点n0具有一个链路设备(在节点n1处)以包括在其设备列表中。设备列表可以标识节点n1处的设备类型(例如，设备18，其可以为可移除电池壳体、无线充电垫、便携式电子设备等)。将列表114-0中的地址“0”分配给设备18，因为这是在该示例中分配给介于n0和n1之间的感应链路的编号。
84.接下来考虑到图6b中的针对中继节点n1的设备列表114-1。如先前在图6a中所示，节点n1针对与节点n0的感应链路具有标识符“1”。因此，设备列表114-1为设备24a(例如，使用感应链路“1”连接的设备)分配地址1。节点n1为与节点n2的感应链路分配标识符“2”。因此，设备列表114-1为设备12分配地址2。
85.对设备列表114-2和114-3执行类似的过程。如先前在图6a中所示，节点n2针对与节点n1的感应链路具有标识符“1”。因此，设备列表114-2为设备18分配地址1。节点n2为与节点n3的感应链路分配标识符“2”。因此，设备列表114-2为设备24c分配地址2。
86.最后，考虑到图6b中的针对主机节点n3的设备列表114-3。同样，在该示例中，主机为其感应链路分配标识符“0”。主机节点n3具有一个链路设备(在节点n2处)以包括在其设备列表中。设备列表可以标识节点n2处的设备类型(例如，设备12，其可以为无线充电垫、无线充电盘等)。将列表114-3中的地址“0”分配给设备12，因为这是在该示例中分配给介于n3和n2之间的感应链路的编号。
87.在构建初始设备列表之后，执行图5中的框106的操作。具体地讲，在框106的操作期间，每个中继节点向每个连接的节点(包括主机节点和其他中继节点两者)报告其设备列表。在框108的操作期间，每个节点将新设备从所接收到的设备列表添加到其内部设备列表。具体地讲，将新设备添加到其内部设备列表的节点可以将从其接收到设备列表的接口编号附加到新设备的地址。图6c和图6d示出了该过程。
88.如图6c所示，中继节点n1可以将其设备列表发送到所连接的节点n0和n2，如箭头116所示。主机节点n0从节点n1(其标识设备12和24a)接收设备列表。节点n0是设备24a，使得设备不被添加到n0设备列表(因为内部设备列表不包括其自身)。然而，从节点n1接收的设备列表还标识尚未包括在设备列表114-0中的设备12。因此，设备12被添加到n0的设备列表114-0，如由该条目周围的虚线框所突出显示的。设备12的地址从所接收到的设备列表(例如，来自设备列表114-1的“2”)复制，并且将0附加到该地址。将“0”附加到该地址是因为设备24a从其“0”链路接收到标识设备12的设备列表。因此，设备12的地址在设备列表114-0中为0.2。
89.中继节点n2还从节点n1(其标识设备12和24a)接收设备列表。节点n2是设备12，使得设备不被添加到n2设备列表(因为内部设备列表不包括其自身)。然而，从节点n1接收到的设备列表还标识尚未包括在设备列表114-2中的设备24a。因此，设备24a被添加到n2的设备列表114-2，如该条目周围的虚线框所突出显示的。设备24a的地址从所接收到的设备列表(例如，来自设备列表114-1的“1”)复制，并且将1附加到该地址。将“1”附加到该地址是因为设备12从其“1”链路接收到标识设备24a的设备列表。因此，设备24a的地址在设备列表114-2中为1.1。
90.接下来，如图6d所示，中继节点n2可以将其设备列表发送到所连接的节点n1和n3，如箭头116所示。主机节点n3从节点n2(其标识设备18、24c和24a)接收设备列表。节点n0是设
备24c，使得设备不被添加到n3设备列表(因为内部设备列表不包括其自身)。然而，从节点n2接收到的设备列表还标识尚未包括在设备列表114-3中的设备18和24a。因此，设备18和24a被添加到n3的设备列表114-3，如图6d中的虚线框所突出显示的。设备18的地址从所接收到的设备列表(例如，来自设备列表114-2的“1”)复制，并且将0附加到该地址。将“0”附加到该地址是因为设备24c从其“0”链路接收到标识设备18的设备列表。因此，设备18的地址在设备列表114-3中为0.1。设备24a的地址从所接收到的设备列表(例如，来自设备列表114-2的“1.1”)复制，并且将0附加到该地址。将“0”附加到该地址是因为设备24c从其“0”链路接收到标识设备24a的设备列表。因此，设备24a的地址在设备列表114-3中为0.1.1。
91.中继节点n1还从节点n2(其标识设备18、24c和24a)接收设备列表。节点n1是设备18，使得设备不被添加到n1设备列表(因为内部设备列表不包括其自身)。节点n1是设备18，使得设备不被添加到n1设备列表(因为内部设备列表不包括其自身)。针对节点n1的设备列表114-1已经包括设备24a。因此，即使来自节点n2的所接收到的设备列表包括设备24a，设备24a也不被添加到设备列表114-1(因为这样的条目将是重复的)。由节点n1从节点n2接收到的设备列表还标识尚未包括在设备列表114-1中的设备24c。因此，设备24c被添加到n1的设备列表114-1，如图6d中的虚线框所突出显示的。设备24c的地址从所接收到的设备列表(例如，来自设备列表114-2的“1.2”)复制，并且将2附加到该地址。将“2”附加到该地址是因为设备18从其“2”链路接收到标识设备24c的设备列表。因此，设备24c的地址在设备列表114-1中为2.2。
92.接下来，在图5中的框110的操作期间，已更新其内部设备列表的中继节点可以将所更新的设备列表发送到每个连接的节点(从其接收到设备列表的节点除外)。这种类型的示例在图6e中示出。首先考虑到中继节点n2。中继节点n2已更新其设备列表以包括设备24a。然而，由于包括设备24a的设备列表已发送到节点n3，因此中继节点不需要再次将设备列表发送到节点n3。由于节点n2从节点n1接收具有新添加的设备24a的设备列表，因此节点n2不需要将设备列表发送回节点n1。因此，节点n2不需要将其设备列表重新分发给任何连接的节点。
93.同时，节点n1已更新其设备列表以包括设备24c。由于节点n1从节点n2接收具有新添加的设备24c的设备列表，因此节点n1不需要将设备列表发送回节点n2。然而，自添加设备24c以来，节点n1尚未将其设备列表发送到节点n0。因此，如图6e中的箭头116所示，节点n1可以将其所更新的设备列表发送到节点n0。图5的流程图响应于设备列表被新近分发而循环回到框108的操作。
94.主机节点n0从节点n1(其标识设备24a、12和24c)接收新的设备列表。节点n0是设备24a，使得设备不被添加到n0设备列表(因为内部设备列表不包括其自身)。针对节点n0的设备列表114-0已包括设备12。因此，即使从节点n1接收的设备列表包括设备12，设备12也不被添加到设备列表114-0(因为此类条目将是重复的)。由节点n0从节点n1接收到的设备列表还标识尚未包括在设备列表114-0中的设备24c。因此，设备24c被添加到n0的设备列表114-0，如图6e中的虚线框所突出显示的。设备24c的地址从所接收到的设备列表(例如，来自设备列表114-1的“2.2”)复制，并且将0附加到该地址。将“0”附加到该地址是因为设备24a从其“0”链路接收到标识设备24c的设备列表。因此，设备24c的地址在设备列表114-0中为0.2.2。
95.图5中的框108和110的操作可以重复直至完全发现网络。当图5中的步骤108未在步骤110中提示更新的列表分布时，可以完全发现网络。例如，在图6e中，中继节点n1将其设备列表发送到主机节点n0。主机节点n0不再次分发设备列表，并且不存在要分发的其他中继节点更新。因此，网络发现过程完成。
96.如图6e所示，在网络发现过程结束时，每个设备具有包括网络中的所有其他设备的对应设备列表。该设备列表可以标识设备的类型(例如，功率发送设备、功率发送和接收设备、功率接收设备等)。然而，包括在设备列表中的设备类型可以对于设备的特定用户是不可知的。在一个示例中，设备类型可以标识每个设备的品牌、型号和/或类型(例如，蜂窝电话、腕表、平板电脑等)。
97.包括在每个设备列表中的地址是基于网络的当前拓扑结构的临时地址。如果网络的拓扑结构发生改变，则地址也将发生改变。因此，地址有时可称为本地分配地址或简称为本地地址。具体地讲，给定设备的设备列表中的每个地址可以标识从给定设备到列表中的每个其他设备的感应耦合路径。该地址提供从给定设备到列表中的每个设备的感应耦合道路图，其中每个数字标识相应的感应耦合链路。例如，考虑到设备24a的设备列表114-0(节点n0)。设备24a的设备列表包括地址为0的设备18。地址0指示设备18位于设备24a的“0”感应耦合链路处。接下来，设备24a的设备列表包括地址为0.2的设备12。为了到达设备12，请沿循由第一位数字(0)指示的到设备18的感应路径。然后，地址的下一个数字(“2”)标识通向设备12的感应链路2。一旦地址中不再有剩余数字，就已经到达目标地址。
98.又如，设备列表114-0包括地址为0.2.2的设备24c。为了从设备24a到达设备24c，请沿循由第一位数字(0)指示的到设备18的感应路径。然后，地址的下一个数字(“2”)标识与设备12相关联的感应链路2。沿循从设备18通向设备12的感应路径“2”。地址的下一位(和最后一位)数字是“2”。这标识出与设备24c相关联的感应链路2。沿循从设备12通向目标设备24c的感应路径2。
99.因此，地址中的每个数字表示网络内的设备之间的感应链路。通过沿循在地址中标识的感应链路，分组可发送至目标设备。又如，考虑到设备24c的设备列表114-3。设备24a在列表114-3中具有0.1.1的地址。为了到达设备24a，沿循沿着设备24c的感应链路0(第一地址数字)的路径到达第一居间设备(设备12)。第一居间设备沿循其感应链路1(第二地址数字)到达第二居间设备(设备18)。第二居间设备沿循其感应链路1(第三地址数字)到达目标设备(设备24a)。这样，网络内的任何设备可使用目标地址与网络内的任何其他设备进行通信。每个目标地址提供感应链路的路径(例如，感应耦合路径)以导航网络拓扑并到达期望的目标设备。该寻址方案具有以下有益效果：每个地址提供关于如何到达目标设备的指令，而不仅仅是提供目标设备的身份。
100.可使用各种分组结构来启用结合图5和图6a至图6e所述的寻址方案。图7是例示性分组202的图示。一般来讲，分组202可以具有前导码204(例如，一个或多个前导码字节)、标头206(例如，一个或多个标头字节)、消息208(例如，一个或多个消息字节)，以及校验和210(例如，一个或多个校验和字节)。前导码204可以包括位序列，该位序列使得数据分组接收设备能够准确地检测标头的起始位。标头206可以指示正在发送的数据分组的类型。标头信息可以包括，例如，标识数据分组所属流编号的流编号、针对该分组的目标地址、指示是否存在多传递场景的标记等。消息208(有时称为有效载荷)包括期望发送的数据。有效载荷可
以是数据、指令、请求等。校验和210允许验证整个分组已成功发送。接收分组的设备可计算分组的校验和值，并且将计算的校验和值与在校验和字节中接收的目标校验和值进行比较。如果计算的校验和值与目标校验和值匹配，则分组被解译为被成功发送。如果计算的校验和值与目标校验和值不匹配，则分组发送被解译为包括错误。
101.图8是针对设备列表(例如，图6b至图6e中的设备列表114-0、114-1、114-2或114-3)的例示性分组结构的图示。具体地讲，包括设备列表的有效载荷在图8中示出，但应当理解，图7的其他分组部件也可以包括在具有设备列表的分组中。如图所示，设备列表可以由多个字节表示。在图8中，每个字节被描绘为具有8位。该示例仅仅是例示性的，并且每个字节可以具有任何期望数量的位。第一字节(b0)可以标识第一设备类型(例如，设备0设备类型)。第二字节(b1)可以标识与第一设备相关联的设备地址(例如，设备0地址)。第三字节(b2)可以标识第二设备类型(例如，设备1设备类型)。第四字节(b3)可标识与第二设备相关联的设备地址(例如，设备1地址)。该模式可以继续，其中字节对标识设备类型和地址，直到标识出列表中的所有设备。
102.每次发送设备列表时(如图6b至图6e所示)，设备列表可以作为具有图8所示布置方式的分组来发送。分组有效载荷(标识设备，如图8所示)可以具有所标识设备的两倍的字节(因为每个设备存在两个相关联的字节)。该示例仅为例示性的，并且如果需要，其他分组结构可以用于在设备之间传送设备列表。
103.图9是可以用于在系统8中发送的分组的例示性标头的图示。应当理解，图9中的标头可以是包括图7的其他分组部件的分组的一部分。如图9所示，第一字节可以包括专用于标识与分组相关联的流编号的三个位。流标头的前三位(位b0、b1和b2)用于标识数据分组的流编号。在该示例中，三个标识位允许八个活动流。换句话讲，将使用位b0至b2来标识流编号0、1、2、3、4、5、6或7。该示例仅仅是例示性的。一般来讲，可使用任何期望数量的位(例如，一个、两个、三个、四个、多于四个等)来标识流编号。
104.在一些实施方案中，使用1位来标识流编号。在一些实施方案中，使用2位来标识流编号。在一些实施方案中，使用3位来标识流编号。在一些实施方案中，使用4位来标识流编号。在一些实施方案中，使用5位来标识流编号。在一些实施方案中，使用6位来标识流编号。在一些实施方案中，使用7位来标识流编号。需注意，只要有足够的位，就可实现流标识位和标头长度的任何组合。例如，在8位标头中，可预留1位至8位之间的任何位置用于流标识。在16位标头中，可预留1位至16位之间的任何位置用于流标识。在24位标头中，可预留1位至24位之间的任何位置用于流标识。在32位标头中，可预留1位至32位之间的任何位置用于流标识。在48位标头中，可预留1位至48位之间的任何位置用于流标识。在64位标头中，可预留1位至64位之间的任何位置用于流标识。
105.如图9所示，标头的第二字节(b1)可以用于标识分组的源地址(例如，分组起源的地方)。第三字节(b2)可以用于标识分组的目标地址(例如，分组的预期目标设备)。
106.标头的第一字节的位b3–
b5可以保留。b0的位b6可以用于指示广播模式。在广播模式下，给定的有效载荷旨在分发(广播)到网络中的每个设备。如果广播位是广播模式的正指示符(例如，标记广播模式的“1”位)，则可以忽略标头中的目标地址或认为其无效。相反，接收广播模式被标记的分组的设备将该分组发送到其感应地耦合到的所有其他设备。这样，确保分组分布在整个网络中，而不必向每个设备发送具有定向目标地址的各个分组。总
而言之，如果位b6是广播模式的负指示符(例如，“0”可以指示不存在广播模式)，则标头中的目标地址可以用于通知分组的发送。如果位b6是广播模式的正指示符(例如，“1”可以指示存在广播模式)，则可以忽略标头中的目标地址。
107.b1的位b7可以用于指示多设备模式。在多设备模式中，通信网络中可以存在至少三个电子设备。如果仅存在两个设备，则分组可以仅在这两个设备之间交换。在这种情况下，不需要使用目标地址，因为只有一个目标地址可用。因此，如果在网络中仅存在两个设备，则多设备模式可以为负(例如，“0”)，并且目标地址字段可以为空的或无效的。如果存在三个设备，则附加标头信息可以用于标识每个分组的目标。如果模式位是多设备模式的正指示符(例如，“1”位)，则目标地址可以用于通知分组可能的进一步发送。总之，当网络中仅存在两个设备时，位b7可以是多设备模式的负指示符(例如，“0”)。当网络中存在多于两个设备时，位b7可以是多设备模式(例如，“1”)的正指示符。目标地址可以在多设备模式被标记时使用，并且可以在多设备模式未被标记时为无效的。
108.图10是可以用于图8和/或图9中的地址的例示性地址字节的图示。如图10所示，地址(例如，源地址或目标地址)可以由四个分支编号表示，其中每个分支编号包括两个相应的位。每个分支编号表示网络内的感应耦合路径。每个分支编号可以是目标地址的数字。例如，图6e中的列表114-0中的地址0.2.2具有三个分支编号：0、2、和2。
109.图10中具有一个字节的地址的示例仅仅是例示性的。一个或多个字节可以用于表示地址。地址字节的结构可以影响由地址字节所支持的网络拓扑的类型。地址字节中包括的分支编号的数量等于通信网络的所支持的网络深度。例如，在图10中，存在用于四个分支编号的空间。因此，在网络中的两个节点之间可以存在最多四个感应链路。附加的分支编号可以包括在地址字节中以支持更大的网络深度。
110.包括在每个分支编号中的位数可以影响通信网络的分支极限。在每个分支编号中包括更多位将允许网络中的给定设备耦合到更多设备。
111.图10中具有四个分支编号的地址字节的示例仅仅是例示性的。地址字节可以具有两个分支编号、三个分支编号、五个分支编号、六个分支编号、多于六个分支编号、多于八个分支编号、多于十个分支编号、多于五十个分支编号等。在一些实施方案中，每个分支编号可以包括一位。在一些实施方案中，每个分支编号可以包括两位。在一些实施方案中，每个分支编号可以包括三位。在一些实施方案中，每个分支编号可以包括四位。在一些实施方案中，每个分支编号可以包括多于四位。在一些实施方案中，每个分支编号可以包括六位。需注意，只要有足够的位，就可以实现分支编号和每分支编号的位的任何组合。例如，在具有两个分支编号的地址中，在每个分支编号中可以使用1位至6位之间的任何位置。在具有三个分支编号的地址中，在每个分支编号中可以使用1位至6位之间的任何位置。在具有四个分支编号的地址中，在每个分支编号中可以使用1位至6位之间的任何位置。在具有五个分支编号的地址中，在每个分支编号中可以使用1位至6位之间的任何位置。在具有六个分支编号的地址中，在每个分支编号中可以使用1位至6位之间的任何位置。
112.结合图5至图10示出和描述的寻址方案使得网络中的设备能够将分组发送到网络中的任何另一设备(即使它们没有感应耦合)。图11是涉及将分组从给定设备传递至网络中未感应地耦合到给定设备的附加设备的例示性操作的流程图。图12a至图12c是示出分组发送过程的各个步骤的示图。
113.在框302的操作期间，网络中的设备(例如，图12a中的设备24c)标识针对分组的目标设备(例如，最终目标)(同时使用线圈发送或接收功率)。在图12a的示例中，设备24c旨在向设备24a发送分组。分组使用来自初始设备的设备列表的目标设备的地址来创建。在图12a的示例中，分组可以使用地址0.1.1(与目标设备24a相关联)作为目标地址。源地址可以为“0”或“空”(例如，由于设备24c正在创建分组而不存在用于分组的其他源)。
114.在框304的操作期间，可以移除目标地址的第一数字。如图12a所示，从0.1.1移除“0”，从而使得1.1被用作目标地址。接下来，在框306的操作期间，使用由从目标地址(在这种情况下为“0”)移除的数字所标识的接口(链路)来发送分组。换句话讲，设备24c使用感应链路“0”将分组发送至设备12。
115.在框308的操作期间，接收分组的设备可以将从其接收到分组的接口编号附加到分组中的源地址(例如，作为源地址中的新的第一数字)。例如，设备12使用图12a中的感应链路2来接收分组。因此，设备12可以将“2”附加到分组的源地址。然后，操作可以返回到框304，并且可以重复框304至308的操作。框302、304、306和308的操作均可以在网络中的设备之间发送无线功率时执行。
116.如图12b所示，设备12从所接收到的目标地址(1.1)移除第一位数字，其中所得到的目标地址为1。然后，设备12使用由移除的数字(1)标识的接口来发送分组。换句话讲，设备12通过感应式链路1将分组发送至设备18，如图12b所示。设备18使用图12b中的感应链路2来接收分组。因此，设备18可以将“2”附加到源地址作为分组的新的第一位数字(其中所得的源地址为2.2)。然后，操作可以返回到框304，并且可以重复框304至308的操作。
117.如图12c所示，设备18从所接收到的目标地址(1)移除第一位数字，其中所得到的目标地址为0。然后，设备18使用由移除的数字(1)标识的接口来发送分组。换句话讲，设备18通过感应式链路1将分组发送至设备24a，如图12c所示。设备24a使用图12c中的感应链路0接收分组。因此，设备24a可以将“0”附加成为分组的源地址中的新的第一位数字(其中所得的源地址为0.2.2)。分组的目标地址为0，指示不需要对分组进行进一步传递，并且分组旨在用于设备24a。
118.当目标设备最终接收到分组并将感应链路编号附加到源地址时，所得的源地址指示发起分组发送的设备。例如，在图12c中，源地址0.2.2与设备24a的设备列表中的设备24c的地址相同。因此，设备24a知道分组源自设备24c。
119.这样，分组可以在网络中的任何设备(例如，甚至未感应耦合的设备)之间传递。带内通信(例如，使用fsk调制或ask调制)可以用于分组跨感应链路的每次发送。目标地址用作道路地图以引导分组到最终目标的发送。当分组通过网络时记录源地址，使得接收设备接收源地址，该源地址标识哪个节点发送分组。
120.在图11和图12a至图12c的示例中，设备移除目标地址中的第一数字，然后使用由所移除数字标识的感应链路来发送分组。应当理解，该示例仅仅是例示性的。在另一可能实施方案中，设备可基于目标地址中的第一位数字来发送分组。在接收到分组时，设备然后移除目标地址中的该第一位数字。换句话讲，数字可以从发送的发送器或接收器侧上的目标地址上移除。类似地，数字可以附加到发送的发送器或接收器侧的源地址上。
121.存在多种类型的数据分组，这些数据分组可以使用无线功率系统在一个或多个数据流的操作期间发送。辅助数据控制(adc)分组可用于打开和关闭(激活和停用)数据流。辅
助数据发送(adt)分组可用于使用活动的数据流发送数据。数据流响应(dsr)分组可允许在成功接收数据时发送确认。所有这些类型的分组可以包括标头，该标头标识对应的流编号以及针对分组的目标地址(例如，如图9所示的标头)。由于启用分组以在具有三个或更多个设备的无线网络(例如，可能进行多次传递的网络)中起作用，因此分组可以称为多设备或多传递分组。缩写m-adt、m-adc和m-dsr可以用于在网络内多次传递的adt、adc和dsr分组。
122.图13是可以用于打开网络中未感应耦合的两个设备之间的数据流的例示性操作的图示。如图13所示，系统中可以存在第一无线功率接收设备rx1、无线功率发送设备tx，以及第二无线功率接收设备rx2。设备rx1和tx感应耦合。设备rx2和tx感应耦合。设备rx1和rx2不感应耦合。然而，rx1可以利用rx2发起数据流的打开。
123.如图13所示，rx1可以将辅助数据控制分组(m-adc)分组402发送至发送设备tx。m-adc分组可以将rx2标识为针对分组的目标地址。m-adc分组可以包括有效载荷，该有效载荷具有用于利用rx2打开数据流的请求。响应于接收到m-adc分组，发送设备tx可以利用确认分组(ack)404回复rx1。接下来，tx可以从rx2接收dsr/poll分组406(指示rx2可用于接收分组)。作为响应，tx将m-adc分组408发送到rx2。m-adc分组408的有效载荷可以在rx1与tx之间的发送以及tx与rx2之间的发送之间保持不变。响应于接收到m-adc分组，rx2可以利用确认接收到m-adc分组的dsr/ack分组410响应tx。
124.接下来，rx2可以将m-dsr 412分组发送至tx。m-dsr分组可以将rx1标识为针对分组的目标地址。m-dsr分组可以包括有效载荷，该有效载荷具有对利用rx1打开数据流的确认。响应于接收到m-dsr分组，发送设备tx可以利用确认分组(ack)414回复rx2。接下来，tx可以从rx1接收dsr/poll分组416(指示rx1可用于接收分组)。作为响应，tx将m-dsr分组418发送到rx1。m-dsr分组418的有效载荷可以在rx2与tx之间的发送与tx与rx1之间的发送之间保持不变。响应于接收到m-dsr分组，rx1可以利用确认接收到m-dsr分组的dsr/ack分组420响应tx。
125.使用这种类型的通信方案，数据流可以在网络中未感应耦合的设备之间打开和关闭。应当指出的是，图13中的确认分组(例如，分组404、410、414和420)可以不在多个感应链路之间传递。因此，这些分组可以具有空或无效的目标地址和指示通过单个感应链路的传递的模式字段(参见图9)。另外，如果需要，发送设备tx可以任选地在接收到dsr/ack 410之后对rx2作出响应。发送设备tx还可以任选地在接收到dsr/ack 420之后对rx1作出响应。
126.图14是可以用于在网络中未感应耦合的两个设备之间的活动数据流中传递数据的例示性操作的图示。如图14所示，系统中可以存在第一无线功率接收设备rx1、无线功率发送设备tx，以及第二无线功率接收设备rx2。设备rx1和tx感应耦合。设备rx2和tx感应耦合。设备rx1和rx2不感应耦合。然而，rx1可以通过活动数据流向rx2发送数据。
127.如图14所示，rx1可以将辅助数据传递分组(m-adt)分组502发送至发送设备tx。m-adt分组可以将rx2标识为针对分组的目标地址。m-adt分组可以包括具有针对rx2的数据的有效载荷，并且可以标识数据所对应的流编号。响应于接收到m-adt分组，发送设备tx可以利用确认分组(ack)504回复rx1。接下来，tx可以从rx2接收dsr/poll分组506(指示rx2可用于接收分组)。作为响应，tx将m-adt分组508发送到rx2。m-adt分组508的有效载荷可以在rx1与tx之间的发送以及tx与rx2之间的发送之间保持不变。响应于接收到m-adt分组，rx2可以利用确认接收到m-adt分组的dsr/ack分组510响应tx。
128.接下来，rx2可以将m-dsr 512分组发送至tx。m-dsr分组可以将rx1标识为针对分组的目标地址。m-dsr分组可以包括对从rx1接收到的数据和/或旨在用于rx1的附加数据的确认。响应于接收到m-dsr分组，发送设备tx可以利用确认分组(ack)514回复rx2。接下来，tx可以从rx1接收dsr/poll分组516(指示rx1可用于接收分组)。作为响应，tx将m-dsr分组518发送到rx1。m-dsr分组518的有效载荷可以在rx2与tx之间的发送以及tx与rx1之间的发送之间保持不变。响应于接收到m-dsr分组，rx1可以利用确认接收到m-dsr分组的dsr/ack分组520响应tx。
129.使用这种类型的通信方案，数据可以在网络中未感应耦合的设备之间传递。应当指出的是，图14中的确认分组(例如，分组404、410、414和420)可以不在多个感应链路之间传递。因此，这些分组可以具有空或无效的目标地址和指示通过单个感应链路的传递的模式字段(参见图9)。另外，如果需要，发送设备tx可以任选地在接收到dsr/ack 510之后对rx2作出响应。发送设备tx还可以任选地在接收到dsr/ack 520之后对rx1作出响应。
130.在图13和图14中，带内通信(例如，使用fsk调制或ask调制)可以用于每个所描绘的分组发送。
131.如果需要，系统8中的设备可以使用单独的天线(例如，耦合到图1中的无线收发器电路40、46和80的天线)而不是线圈进行通信。例如，蓝牙通信可以用于设备之间的无线通信。在一个例示性示例中，网络发现过程和其他初始通信可以依赖于带内通信(例如，使用线圈36、48和90的通信)。在网络发现完成之后，带内通信可以用于系统内的设备以交换蓝牙凭据，之后如果需要，那些设备可以任选地切换到蓝牙通信而不是带内通信。
132.根据一个实施方案，一种能够在具有至少第一和第二附加电子设备的无线充电系统中操作的电子设备，该电子设备感应地耦合到该第一附加电子设备而不感应地耦合到该第二附加电子设备，该电子设备被设置为包括：至少一个线圈，该至少一个线圈被配置为从该第一附加电子设备接收无线功率信号；整流器电路，该整流器电路被配置为将该无线功率信号转换为直流功率；以及控制电路，该控制电路被配置为将地址分配给该第一和第二附加电子设备，以及利用该至少一个线圈使用该地址与该第一和第二附加电子设备通信。
133.根据另一实施方案，该控制电路被配置为在网络发现过程期间将该地址分配给该第一和第二附加电子设备。
134.根据另一实施方案，该控制电路被配置为在网络发现过程期间生成包括该电子设备感应地耦合到的一个或多个设备的内部设备列表。
135.根据另一实施方案，该内部设备列表包括该电子设备感应地耦合到的一个或多个设备中的每个设备的设备类型和地址。
136.根据另一实施方案，分配给该一个或多个设备中的每个设备的该地址等于针对感应链路的标识符，该电子设备通过该感应链路感应地耦合到该相应设备。
137.根据另一实施方案，该控制电路被配置为在网络发现过程期间从第一附加电子设备接收外部设备列表，该外部设备列表标识该第二附加电子设备，并且响应于从该第一附加电子设备接收到该外部设备列表，将该第二附加电子设备添加到该内部设备列表。
138.根据另一实施方案，该第二附加电子设备在该外部设备列表中具有第一地址，该第二附加电子设备在该内部设备列表中具有第二地址，并且该第二地址不同于该第一地址。
139.根据另一实施方案，该控制电路被配置为将接收到外部设备列表的感应链路的标识符附加到第一地址以产生第二地址。
140.根据另一实施方案，该外部设备列表标识感应地耦合到该第二附加电子设备而不感应地耦合到该第一附加电子设备的第三附加电子设备，并且该控制电路被配置为将该第三附加电子设备添加到该内部设备列表。
141.根据另一实施方案，该地址标识该无线充电系统内的感应耦合路径。
142.根据另一实施方案，每个地址具有多位数字并且每位数字标识该无线充电系统内的相应感应耦合路径。
143.根据另一实施方案，该控制电路被配置为在包括该第一和第二附加电子设备的内部设备列表中包括针对该第一和第二附加电子设备的地址。
144.根据一个实施方案，一种能够在具有至少第一和第二附加电子设备的无线充电系统中操作的电子设备，该电子设备被设置为包括无线功率电路和控制电路，该无线功率电路包括至少一个线圈，该控制电路被配置为使用该至少一个线圈与该第一和第二附加电子设备交换分组，该分组包含标识该无线充电系统内的感应耦合路径的本地分配的地址。
145.根据另一实施方案，该控制电路被配置为在网络发现过程期间从该第一附加电子设备接收外部设备列表，将来自该外部设备列表的新设备添加到内部设备列表，以及将该内部设备列表发送到该第二附加电子设备。
146.根据另一实施方案，该新设备在来自该第一附加电子设备的该外部设备列表中具有第一地址，该新设备在该内部设备列表中具有第二地址，并且该第二地址不同于该第一地址。
147.根据另一实施方案，该控制电路被配置为将表示感应耦合路径的数字添加到该第一地址以获得该第二地址。
148.根据另一实施方案，从该第一附加电子设备接收到的该外部设备列表包括：第一多个字节，该第一多个字节标识该外部设备列表中每个设备的设备类型；以及第二多个字节，该第二多个字节标识该外部设备列表中每个设备的该本地分配的地址。
149.根据一个实施方案，一种存储一个或多个程序的非暂态计算机可读存储介质，该一个或多个程序被配置为由电子设备的一个或多个处理器执行，该电子设备能够在具有至少第一和第二附加电子设备的无线充电系统中操作，该电子设备感应地耦合到该第一附加电子设备而不感应地耦合到该第二附加电子设备，并且该电子设备包括被配置为从该第一附加电子设备接收无线功率信号的至少一个线圈和被配置为将该无线功率信号转换为直流功率的整流器电路，该一个或多个程序包括用于将地址分配给该第一和第二附加电子设备以及利用该至少一个线圈使用该地址与该第一和第二附加电子设备通信的指令。
150.根据另一实施方案，该一个或多个程序还包括用于在包括该第一和第二附加电子设备的内部设备列表中包括针对该第一和第二附加电子设备的地址的指令。
151.根据另一实施方案，该地址标识该无线充电系统内的感应耦合路径。
152.前述内容仅为示例性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。