QI无线充电标准中文版.docx
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QI无线充电标准中文版
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系统的描述,
无线通信电源转换
低功率
第一部分:
接口定义
版本,
2010年7月
版权
该系统描述无线功率传输是出版的力量,无线通信联合体采用无线力量联盟与ConvenientPower有限公司密切合作,富尔顿创新公司、国家半导体公司,诺基亚公司,奥林匹斯成像公司、研究、限制、飞利浦、三洋电子公司。
深圳桑菲消费通信有限公司。
菲德州仪器有限公司,保留所有能量。
复制在全部或部分地是被禁止的明示和优先的书面允许的无线能力联盟。
免责声明
本网站内所包含的信息是正确之日出版。
然而,无线的力量,也ConvenientPower协会有限公司,富尔顿创新公司和国家诺基亚公司半导体公司、企业、科研、奥林匹斯成像议案有限公司、飞利浦、三洋电子公司。
深圳桑菲消费通信有限公司。
德州仪器有限公司,也将承担任何损失,包括间接的或间接的,从使用这个系统描述无线功率传输或依据。
本文件的准确性。
分类
在这个文件中所包含的信息是机密。
注意
为进一步解释,这份文件的内容,或在任何可察觉不一致或模棱两可的解释,或为任何资讯相关的专利许可程序,
请联系。
1综述
1．1范围,
我的系统体积的无线功率传输由描述下列文件:
第一部分：
接口定义。
第二部分：
性能要求。
第三部份：
测试的依从。
本文档定义了的交互界面和供电功率发射机接收器。
1．2主要特征
无触点电力传输的方法,从一个基站移动设备,它是基于近场磁感应线圈之间。
转移的功率,大约5W采用适当的二次卷（典型的外部大约40毫米）的尺寸。
操作频率范围：
110-205HZ之间。
支持两种方法在移动设备上放置在基站的表面。
帮助用户指引正确位置的移动设备在表面形成一层。
通过基站,提供一个或几个固定位置的表面。
任意位置可以免费定位的移动设备上表面形成一层可提供电力基站位置,通过任何表面。
一个简单的通信协议使移动设备能够充分的控制能力转让。
可观的设计系统的灵活性为整合成一个移动的装置。
非常低的备用电源（执行）,可依赖安装。
1．3一致性和参考
本文档中所有的规定,除非特别指出,以及其他推荐或随意或信息。
为了避免任何疑惑,“应当”表示一个强制性的行为的指定的成分,如下。
它是一种违反这一系统的无线通信电源转换描述指定的成分不具有行为所定义的。
此外,“应该”表示推荐的行为的特定组件,如下。
它不是一种违反这一系统的描述如果指定的无线功率传输组件都有理由偏离的定义行为。
最后,这个词“可能”表示一个可选的行为的特定组件,如下。
它是到指定的成分是否具有明确的行为（从）或无偏差不是。
此外,在这个文件中提供的规格,还应当符合产品的实现在系统提供的规格说明如下。
而且,相关的部分下面列出适用的国际标准。
如果多个修改任何系统的存在描述或国际标准,适用于下面列出的是那个被修改在最近出版的发布日期的单据。
[2]部分描述无线功率传输系统,,第二部分,性能要求。
[3]系统部分描述无线功率传输、体积我,第三部分,遵守测试。
[PRMC]电力接收器制造商代码,无线力量联盟。
（SI）国际单位制（SI）、国际desPoids等措施。
定义,
活跃的部分的一个基站接口表面分别的移动设备通过一个足够高的磁通穿透当电台提供电力的移动设备。
基站一个装置,能提供近场电感功率按照本无线通信电源转换系统描述。
一个基站进行标识增加一个用户,符合本系统基站描述无线功率传输。
通讯和控制单元这个功能的一部分,分别接收功率发射机电源控制电源转换。
（信息）。
Implementation-wise,通讯和控制装置可能分布在多个子系统分别在基站移动设备。
这个组合的控制电压及电流之规定的输出功率接收机、及其他参数来指定一个特定的权力接收机实施。
探测单元的功能的一部分,一个功率发射机的权力在界面的表面。
数字平的申请,以便检测信号和识别能力接收机。
免费的定位方法的定位在移动设备的接口表面形成一层的基地电台不需要用户对正活跃的地区移动装置的基站活跃的地区。
引导定位方法的定位在移动设备的接口表面形成一层的基地站,为使用者提供反馈正确排列的活跃的地区手机活动区域的基站。
接口表面平坦的表面形成一层基站,分别为移动设备最近的初级线圈（s）次生线圈。
移动设备的一种设备,能消耗近场电感功率按照本无线通信电源转换系统描述。
一个移动装置进行标识增加一个用户的移动设备符合该系统描述无线功率传输。
操作频率振荡频率的信号。
操作频率,相结合的责任周期和幅值的电压适用于主要的细胞。
分组数据结构,方沟通的讯息功率发射机。
一个包包括序言,一个头球字节,一个消息,和一个校验。
一个包是命名,它包含的信息。
电源转换装置的功能的一部分,转换成电能的功率发射机力量的信号。
电力拾音器的功能的单位,将权力权力接收信号电能。
电力系统接收移动设备添置的近场感应力量和在输出控制算法的有效性,对该系统的描述无线通信电源转换。
为了这个目的,电力接收器沟通它的电力需求的功率发射机。
磁信号振荡,由一个基本单元,可能是一个第二组线圈。
权力转让合同一套边界条件对参数显示出力量从一个功率发射机电源接收机。
违反这些边界条件,使电力传输流产。
功率发射机系统基站产生了近场感应力量和控制它的权力转移,在接收系统的描述无线通信电源转换。
个单一的初级线圈小学细胞或组合的初级线圈用来提供2��个足够高的磁通通过活跃的地区。
初级线圈的功率发射机,转换成电流磁助焊剂。
第二组线圈的功率接收机的组件,转换成磁通到电动势。
屏蔽在组件功率发射机电源接收器,分别 限制磁场,适当的部分基站各自的移动设备。
150首字母缩写 AC交流电流
AWG美国线测量 直流直流 lsb最低位结束 msb最重要的一点美商并不适用
PID比例积分-微分有效值的均方根
通用异步接收器发射机。
UART16符号
电容并联到二次Cd卷（nF）
厘米的阻抗匹配网络电容（nF）
电容串联在初级线圈（nF）
CS电容串联在第二圈（nF）
线圈之间的距离,其屏蔽[mm]
线圈之间的距离的接口和表面[mm]
通讯比特率[千赫]
共振频率[千赫的检测[j].
操作频率[千赫]
二次谐振频率[千赫]
初级线圈电流调制深度（马）
电力接收器输出电流（马）
初级线圈电流（马）
中英电感的阻抗匹配网络[μH]
初级线圈自感μH][m].北京:
第二组线圈自感（手机）[m].北京:
离基站μH]
第二组线圈自感（移动设备上μH基站）[]
通过对电力收到总额的接口表面（W）
通过对电力传输总额的接口表面（W）
功率控制Hold-off时间（ms）
通讯的时钟周期μs][m].北京:
最大的过渡时期的通讯[μs]
整流电压[V]
电力接收器输出电压[V]
17公约
这部分定义符号和惯例%应用于该系统的描述无线能力转让。
1.7.1交叉引用
除非另有、交叉引用表示在这个文件或部分所列文件13,指节段以及引用其中所含的子章节。
1.7.2翔实的文本
除了部分被标记为信息,所有信息文本是用斜体印出的词。
1.7.3条款大写
所有条款与资本的开始部分定义。
作为例外,包的名字字段定义第条。
1.7.4符号的编号
真正的数字是代表了使用数字0-9、小数点、任意一个指数的一部分。
此外,一个积极的和/或负面的宽容可以遵循的实数。
真正的数字,却不是这样的，有一个明确的宽容,有一颗宽容的一半,是最显著的数字。
（信息）,例如,一个指定的值包括从通过124指定值的范围包括~124;通过一个指定的值包括从通过指定的值;包括范围从通过…一个指定的值,包括从通过。
整数表示十进制表示法中使用数字0-9。
整数表示在十六进制使用十六进制数字0到9和一个外,“0x之前,除非明确指出（否则）。
单一位的值是0,表示一个的话。
用二进制记数法表示整数表示位模式,利用数字0和序列随信寄上1that单引号（”）。
在一连串的n位,最重要的一点是一点bn-1受雇于和这个最低位（lsb）是位b0;最重要的一点是显示在左手边。
1.7.5单位的物理量
对单位的物理量的国际单位制（SI）。
在一个字节。
1.7.6一点订购图示的一个字节就是这样,从事是左边,lsb在右边。
图1-1定义的点位置的字节。
1.7.7字节数
这个字节序列中的氮字节被称为B0,B1,…,Bn-1。
B0字节的第一个字节的对应。
Bn-1字节序列对应;最后字节顺序。
图示的是这样的,B0字节序列在上面的左侧,字节Bn-1在较低的右边。
1.7.8Multiple-bit领域
除非不那样显示,多一点场数据结构描述一个无符号整型值。
在一个multiple-bit领域跨越多个字节,从事的multiple-bit场坐落在字节，最低的地址,这个领域的multiple-bitlsb位于字节以最高的地址。
（信息）图1-2提供的一个例子,两个字节6-bit领域。
18运营商。
这段180定义操作系统采用无线通信电源转换,描述了较常用。
常用的运营商他们平常的意义。
Exclusive-OR增加这个符号的”代表exclusive-OR操作。
1.8.2连续
“||’的符号代表着连续两个咬弦。
最终在一起的咬弦位于右边的操作从事直接跟lsb的左手边的操作。
2系统概要（信息）。
操作装置,符合本系统描述无线权力转移依赖平面线圈之间的磁感应强度。
区分两种装置,即装置提供无线power-referred为基础Stations-and设备,无线电力消耗,简称移动设备。
电力传输总是从一个基站到移动设备。
为了这个目的,一个基站包含一个subsystem-referred作为电力Transmitter-that包括一个初级线圈,
1和移动设备包含一个subsystem-referred来作为一种力量接收-包括一个次要线圈。
事实上,主要的线圈和二次线圈形成的两半芯共振的变压器。
适当的屏蔽的底部的脸线圈的顶面第二组线圈,以及近间距的两卷,确保电力传输时发生的可接受的效率。
此外,该屏蔽最小暴露的磁场。
通常,一个基站surface-referred具有扁平的Surface-on接口的一个用户可以把一个或更多的移动设备。
这保证了垂直的间距和线圈小学第二组线圈足够小。
除此之外,还有两个概念为横向对齐的初级线圈和二次线圈。
在第concept-referred为指导Positioning-the用户必须积极的第二次卷卷,放置在恰当的移动设备接口的位置。
为了这个目的,手机提供一个对齐的援助适当的大小、形状和功能。
第二concept-referred为自由Positioning-does不需要主动参与的初级线圈和二次线圈。
一个实施免费定位的数组的初级线圈产生的磁场第二组线圈的位置。
另一个实施免费定位采用机械即一个初级线圈下面第二卷。
图2-1的基本体系结构。
如图所示,一个功率发射机包含两个主要功能单元,即一个电源转换装置,而且沟通和控制单元。
这个图表很清楚的显示了初级线圈（数组）产生的磁场。
元素转换装置。
控制和通信部调节将能量移交给这个水平电力接收机的要求。
图中显示的是一个基站可能包含多个发射器为了服务于多个移动设备的同时（功率发射机即可。
在一段时间内单接收器。
最后,对系统的单位显示在图包含所有其他的功能的基站,如输入功率设置、控制多个电源发射器,用户接口。
包括一个电源功率接收机单元和通讯,提取控制单元。
相似的电源转换装置,2-1发射机的数字显示第二卷的磁场。
现场捕捉元素的力量拾音器单位。
电力拾音器单位通常包含单一第二组线圈。
此外,移动装置通常包括一个电源接收机。
这个通讯和控制单元控制将能量移交给这个水平,是适宜的子系统连接到输出功率接收机。
各子系统的主要表现功能的移动设备。
一个重要的子系统是一个电池,需要充电。
这个文件包括如下。
第三节定义的基本功率发射机设计,哪来的两种基本的品种。
第一种design-type进攻是基于一个基本卷（或定位或移动）。
第二种类型的基础上design-typeB-is数组中的一个初级线圈。
注意这个版本系统的无线通信电源转换、卷描述我,第一部分,只提供有限的设计的自由与实际功率发射机的实现。
这个原因是移动设备上显示了一种更大的各种各样的设计要求的功率比一个基站接收机力量Transmitters-for。
例如,一个聪明的电话已设计要求:
那些存在显著不同的无线耳机。
制约权力因此使得互递数量最多的移动设备。
第四章定义的权力接收机设计要求。
针对各种各样的移动设备上,
该套要求一直保持在最低限度。
除了设计要求,第四节两个例子和附件的设计。
第五节定义系统控制方面的权力转移。
一个权力之间的交互作用功率发射机和接收机包括四个阶段,即选择、平、鉴定及配置、电力传输。
在选择阶段,功率发射机试图发现定位物体放在界面的表面。
此外,功率发射机尝试区分电力接收器和异物和选择一个功率接收器（或对象）电力传输。
为了这个目的,功率发射机可以随意选择对象,进行萍相（以及随后的识别与结构相）收集必要的信息。
注:
如果功率发射机不启动电源转换到一个选定的权力接收器,它应该进入一个低功率备用经营方式。
2在萍相、权力试图发现一个发射器对象包含了电力接收机。
在识别和配置阶段,功率发射机准备接收功率传输功率。
对于这个目的、功率发射机获取相关信息的接收。
电力结合这些信息和信息的发射器,它存储内部构建一个所谓的权力转让合同,包括各种限制功率传输。
在电力传输2A的定义的待机模式的范围之外的这个版本系统描述无线网络电力传输、卷,第1部分我。
然而,
（2）提供部分的要求使用一个功率发射机当它不是积极提供电源,电源接收机。
阶段,实际动力传递发生。
在这个阶段,功率发射机和力量。
接收机合作规范将能量移交给预期的水平。
为了达到这个目的,这些力量它接收沟通定期的电力需求。
此外,功率发射机不间断地监视电源转换,以确保限制的功率传输。
合同不受侵害。
无论如何,如果违反了发生的电力传输功率发射机流产了。
不同的功率发射机的设计不同的方法来调整将能量移交给了，请求的水平。
三种常用的方法,包括频率控制原发性线圈电流,因此转让权力,是由于共振频率依赖性transformer-duty性质周期控制的初级线圈振幅与负载电流尺度的逆变器它用来驱动电压控制初级线圈电流鳞片与驱动电压。
而这些控制方法的细节是定义在第三节第5章定义的整体误差的基础控制策略。
这意味着权力接收机之间的差别,所需沟通点和实际的设置点的功率发射机,调整初级线圈电流等减少误差趋于零。
是没有限制的力量来源于它接收从参数如电力、电压、电流、温度。
这使得选择的权力接收机使用任何所需的控制策略。
这个版本系统的无线通信电源转换、卷描述,定义了我,第1部分通讯电源的功率发射机只接收。
第6条定义通信接口。
在一个生物性水平上,通信电源接收器继续使用负荷调制发射器。
这意味着电源开关量的接收者权力,它吸引了来自两个不同层面之间的功率发射机（注意这些水平不是固定不变的,而是依靠的权力,被调往）。
实际负载调节剩下的设计方法的选择对电力接收机。
电阻、电容、电感方案所有的可能。
在一个逻辑层次、通信协议采用一个序列的短信含有相关的数据。
这些信息中包含的数据包,而在一个简单传播UART像格式。
附录A提供两例电力接收器的设计。
这个设计表现在第一个例子。
提供纠正电压从第二卷到一个单细胞锂离子电池充电恒流或电压。
设计中显示的第二例采用post-regulation舞台，创建一个电压源的输出功率接收机。
这个版本系统的无线通信电源转换、卷描述我第1部分,不确定如何
一个功率发射机应该检测一个物体表面的接口。
附录B讨论：
几个例子,一个功率发射机的方法可以利用。
其中的一些方法,使电力用极低变送器实现power-if没有权力待机接收器的礼物在界面的表面,或者如果有权力接收器的礼物,不从事电力传输。
讨论一些使用附录C案件处理定位面力量接收器表面形成一层B型功率发射机。
在特殊情况下,这些使用案例说明如何找到最佳位置Area-through活跃的功率发射机提供电源的功率Receiver-and如何区分多重紧密间隔电力接收机。
最后,探讨了附录D功率发射机应该检测上的异物的存在接口表面,这足够靠近活跃区干扰功率传输。
典型实例的外国对象是寄生的金属,如硬币、钥匙、回形针等等。
如果一个寄生虫的金属接近活跃的地区,就可以加热功率传输期间由于涡流由于振荡的磁场。
为了避免不安全的情况下,从发展功率发射机应该终止前,功率传输的温度上升到金属寄生虫无法接受的程度。
3个基本的功率发射机的设计介绍%。
这个功率发射机的设计,该版本系统描述无线能力转让、卷,第1部分,定义了我的两种基本类型。
A型功率发射机设计有一个单一的主要Coil-and单一的基本单元,非常一致随着初级线圈。
此外,输入功率发射机的设计包括适当的方式实现初级线圈的校准和二次线圈。
这意味着,取决于型功率发射机也可以引导定位或免费的定位。
B型功率发射机设计的初级线圈。
所有类型的B发射台免费的定位。
为此目的,B发射台,能把一个或更多的初级线圈从数组来实现一个初级细胞在不同位置的接口表面。
一个功率发射机提供单一异能只能接收一次。
然而,一个基站可能包含几个发射台,以服务于多个移动设备。
注意多B型功率发射机可以分享（部分）的初级线圈,阵列（见部分
3.3.1.3）。
32功率发射机的设计是基于一个初级线圈这第节定义了所有类型的一个功率发射机的设计。
此外,在这段的定义。
32,每个功率发射机的设计应执行有关部位的协议中定义的部分五、以及通信接口定义在第六节。
3.2.1功率发射机设计好极了功率发射机设计A1使导定位。
阐述了数字3-1功能模块本系统的设计框图,由两大功能单元,即一个电源转换装置通讯和控制单元。
电源转换装置在右边的图3-1包含了模拟电路的设计。
转换直流变频电源输入波形驱动谐振电路,它包括了初级线圈加一系列电容器。
最后,当前的意义上的主要线圈电流。
通讯和控制单元在左手边的背影3-1包括数字逻辑部分设计的。
本单元的信息接收和解码电力接收器,执行有关功率控制算法和协议,然后开车的频率控制交流信号波形电力传输。
通讯和控制单元也接口与其他的基地车站,如:
用户界面的目的。
3.2.1.1机械的细节
功率发射机设计包括一个初级线圈A1出口3.2.1.部分定义,屏蔽
3.2.1.部分定义接口表面,.3部分定义,一个对准援助
3.2.1.部分定义。
3.2.1.初级线圈
初级线圈的wire-wound类型,并由20号AWG（0.81毫米直径）2型litz电线有105股。
AWG（0.08毫米直径40）,或同等学历。
如图3-2、初级线圈有一个圆形的,由多个层次。
所有的层都堆满了一样极性。
表列出的尺寸3-1主要线圈。
3.2.1.屏蔽
如图3-3,soft-magnetic资料保护基站从磁场。
在初级线圈产生的。
屏蔽延伸到至少2毫米超出外径的初级线圈,至少0.5毫米厚度、初级线圈下放置在距离大多数毫米。
这个版本系统的无线通信电源转换、卷描述我第1部分,限制的组成一个选择的屏蔽材料如下:
资料44-公平的仪式。
28-管家,材料。
CMG22G-陶瓷磁学、股份有限公司。
3.2.1.接口表面
如图3-3,距离初级线圈接口表面的基站 mm,顶部的脸。
此外,这个接口表面的基地至少5毫米站延伸超越外径初级线圈。
（信息）。
这主要-Coil-to-Interface-Surface距离意味着倾角主要矛盾和线圈漏气的接口在大多数表面。
另外,在一个non-flat接口表面,这Primary-Coil-to-Interface-表面的距离,暗示了曲率半径的接口表面至少317毫米,集中了初级线圈。
也见图3-3。
3.2.1.对齐的援助
功率发射机设计A1雇用了圆盘形、保税钕磁铁电源接收机设计可以利用提供一个有效的对齐方式（见第4.2.1.2）。
如图3-3,磁铁是以初级线圈,并有其北极面向接口表面上。
（静态）磁通密度由于磁铁,穿过基站的接口表面,具有最高的太。
磁体的直径15.5毫米最多。
3.2.1.国米线圈分离
如果基站包含多个类型,A1功率发射机任意一对线圈的人要有一个center-to-center功率发射机的距离至少50毫米。
3.2.1.2电气的细节
如图3-4、功率发射机采用半桥逆变器设计A1初级线圈驱动和一系列电容。
操作频率范围内,大会指定的下面线圈、屏蔽、磁铁有自感μH。
这个系列的价值。
”电容nF）。
输入电压逆变是半。
（信息）。
共振,附近整个系列的电容电压开发可达水平超过200个Vpk-pk。
功率发射机设计A1采用操作频率和责任周期信号的力量控制的权力,转移。
为了这个目的,操作频率范围内与半逆变器是千赫的50%的负载,而且其职责范围是10…周期的50%。
在一个操作频率的205千赫的广播。
操作频率更高或更低的负载的结果。
一个较低的金额转移能力。
为了达到足够精确调整金额电力传送,一式A1功率发射机控制操作频率与决议,千赫的广播,因为fop在110…千赫的广播,175磅,千赫的广播,因为fop在175…205千赫,或者更好。
此外,应控制在A1功率发射机的责任周期信号与决议的%。
当一个类型A1功率发射机第一个数字信号,见第5.2.1萍）,应当使用吗最初的操作频率和责任（175千赫的周期的50%）。
控制的权力转移应采用PID控制算法,5.2.3.1部分定义。
控制变量的值。
在这个定义了的代表操作。
算法频率。
为了保证足够的功率控制型A1功率发射机确定的主要细胞的振幅current-which等同于初级线圈current-with了7或更好的决议。
最后,表,表3-33-2、表3-4提供的几种参数,适用于PID控制算法。
3.2.2功率发射机设计A2
功率发射机设计A2使自由的定位。
阐述了数字3-5功能框图这样的设计,主要包括三个主要的功能单元,即一个电源转换装置,检测单位、通讯和控制单元。
电源转换装置在右边的图3-5和检测装置的底部
图3-5构成了模拟电路的设计。
电源转换装置是相似的转换装置的功率发射机设计好极了。
转换直流变频电源输入的波形迫使谐振电路,它包括了初级线圈加一系列电容器。
初级线圈安装在一个舞台,能准确定位的基本线圈的活跃的地区移动设备。
最后,这个电压监视初级线圈电压的感觉。
通讯和控制单元在左手边的背影3-5包括数字逻辑部分设计的。
这个单位是相似的通讯和控制装置的功率发射机的设计好极了。
这个Commnuications和控制单元接收和解码的讯息接受者,执行相关的功率控制算法和协议的输入电压的交流，波形来控制电源转换。
此外,通讯和控制装置驱动。
定位阶段和操作检测装置。
通讯和控制单元也接口与其它子系统的基站,如:
用户界面的目的。
检测装置的大概位置的确定对象和/或电力接收器上接口表面。
这个版本系统的无线通信电源转换、卷描述我第1部分,没有指定一个特定的检测方法。
然而,建议探测装置利用谐振电源接收器在检测频率（见第4.2.2.1）。
这个原因是,这种方法使动作的初级线圈,由于功率发射机不需要尝试辨别物体不回应这个共振频率。
附件
提供一个例子共振检测方法。
3.2.2.1机械的细节
功率发射机设计包括一个初级线圈A2型3.2.2.部分定义,屏蔽
3.2.2.部分定义接口表面,.3部分定义,并定位阶段
3.2.2.部分定义。
3.2.2.初级线圈
初级线圈的wire-wound类型,包括litz线拥有30股0.1毫米。
直径、专业或相关专业。
如图3-6初级线圈,有一个圆形的,由多种层次。
所有的层都堆满了相同的极性。
3-5表列出的维度初级线圈。
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