无线感应电能传输.pdf

一种感应电能传输系统，包括电能发射机（101）和电能接收机（105）。电能传送系统支持双方向通信。电能接收机（105）首先通过传送信号强度包发起强制性配置阶段，并且电能发射机和接收机随后操作（505,507）强制性配置阶段，其中选择用于电能发射机（101）和电能接收机（105）的第一组电能传输操作参数。电能接收机（105）随后传送（509）进入协商阶段的请求，并且电能发射机（101）通过传送确认来确认（511）所述请求。其随后进入协商阶段。电能接收机（105）响应于接收到确认消息而进入协商阶段。电能接收机（105）和电能发射机（101）随后通过执行协商阶段来确定（513,515）第二组操作参数。所述方法特别适合于Qi电能传输系统。

权利要求书1.  一种用于感应电能传输系统的操作的方法，所述感应电能传输系统包括电能发射机（101），其被安排用来生成用于电能接收机（105）的无线电能信号，所述感应电能传输系统基于电能信号的调制来支持在电能发射机（101）和电能接收机（105）之间的双方向通信，所述方法包括：电能接收机（105）通过将信号强度包传送给电能发射机（101）来发起强制性配置阶段；电能发射机（101）和电能接收机（105）操作（505，507）强制性配置阶段，其中选择用于电能发射机（101）和电能接收机（105）的第一组电能传输操作参数；电能接收机（105）传送（509）进入所请求的协商阶段的请求；电能发射机（101）通过将确认传送给电能接收机（105）来确认（511）进入所请求的协商阶段的请求；电能发射机（101）响应于接收到进入所请求的协商阶段的请求而进入所请求的协商阶段；电能接收机（105）响应于接收到来自电能发射机（101）的确认而进入所请求的协商阶段；电能接收机和电能发射机通过执行所请求的协商阶段来确定（513，515）第二组操作参数。2.  根据权利要求1的方法，其中电能接收机（105）在电能传输阶段期间传送进入所请求的协商阶段的请求。3.  根据权利要求1的方法，其中电能接收机（105）在进入电能传输阶段之前传送进入所请求的协商阶段的请求。4.  根据权利要求1、2或者3的方法，其中配置阶段（505，507）包括电能接收机（105）确定电能发射机（101）是否支持协商阶段，并且电能接收机（105）依赖于电能发射机（101）是否支持协商阶段的确定而选择是否传送进入所请求的协商阶段的请求。5.  根据权利要求1、2或者3的方法，其中第二组操作参数包括用于在电能发射机（101）和电能接收机（105）之间的通信的通信参数。6.  根据权利要求1、2或者3的方法，其中第二组操作参数包括用于从电能发射机（101）到电能接收机（105）的电能传输的电能水平参数。7.  根据权利要求6的方法，其中该组操作参数包括所述发射机应当传送的所保证的电能水平。8.  根据权利要求6的方法，其中电能水平参数是最大整流电平。9.  根据权利要求1、2或者3的方法，其中第二组操作参数包括指示：电能发射机（101）是否支持借助于重新配置请求而从电能传输阶段到配置阶段的转变。10.  根据权利要求1、2或者3的方法，其中第二组操作参数包括指示：电能发射机（101）是否支持借助于重新协商请求而从电能传输阶段到协商阶段的转变。11.  根据权利要求1、2或者3的方法，其中当在协商阶段（513，515）时，电能接收机（105）和电能发射机（101）在若干协商循环中确定第二组参数，每个协商循环包括电能接收机（105）传送具体说明操作参数的消息并且电能发射机（101）利用接受或者拒绝所述操作参数的消息做出响应。12.  根据权利要求1、2或者3的方法，其中当在协商阶段（513，515）时，电能发射机（101）响应于接收到来自电能接收机（105）的电能控制错误消息而进到电能传输阶段。13.  根据权利要求1、2或者3的方法，其中当在协商阶段（513，515）时，电能接收机（105）传送协商阶段终止消息，并且电能发射机（101）响应于接收到所述协商阶段终止消息而终止协商阶段并且进入电能传输阶段。14.  根据权利要求1、2或者3的方法，其中当在协商阶段（513，515）时，电能接收机（105）响应于第二组参数不满足电能接收机需求的确定而传送电能结束消息，并且电能发射机（101）被安排用来响应于接收到电能结束消息而终止协商阶段并且返回待机阶段。15.  根据权利要求1、2或者3的方法，其中当在协商阶段（513，515）时，电能接收机（105）传送电能控制错误消息并且在丢弃由协商阶段引入的参数改变之后进入电能传输阶段，并且电能发射机（101）响应于接收到电能控制错误消息而终止协商阶段并且在丢弃由协商阶段引入的参数改变之后进入电能传输阶段。16.  根据根据权利要求1、2或者3的方法，其中进入所请求的协商阶段的请求被包括在配置阶段的消息中。17.  根据根据权利要求1、2或者3的方法，其中强制性配置阶段（505，507）按照Qi电能传输标准版本1.0或者1.1的规范来执行。18.  一种感应电能传输系统的电能发射机（101）的操作的方法，所述感应电能传输系统包括生成用于电能接收机（105）的无线电能信号的电能发射机（101），所述感应电能传输系统基于所述电能信号的调制来支持在电能发射机（101）和电能接收机（105）之间的双方向通信，所述方法包括：接收来自发起强制性配置阶段的电能接收机（105）的信号强度包；操作强制性配置阶段（507），其中选择用于电能发射机（101）和电能接收机（105）的第一组电能传输操作参数；从电能接收机（105）接收进入所请求的协商阶段的请求；通过将确认传送给电能接收机（105）来确认（511）进入所请求的协商阶段的请求；响应于接收到进入所请求的协商阶段的请求而进入所请求的协商阶段；以及操作（513）所请求的协商阶段，其中选择用于电能发射机（101）和电能接收机（105）的第二组电能传输操作参数。19.  一种感应电能传送系统的电能接收机（105）的操作的方法，所述感应电能传送系统包括生成用于电能接收机（105）的无线电能信号的电能发射机（103），所述电能传送系统支持在电能发射机（101）和电能接收机（105）之间的双方向通信，所述双方向通信基于所述电能信号的调制，所述方法包括：通过将信号强度包传送给电能发射机（101）来发起强制性配置阶段；操作（505）强制性配置阶段，其中选择用于电能发射机（101）和电能接收机（105）的第一组电能传输操作参数；传送（509）进入所请求的协商阶段的请求；响应于接收到来自电能发射机（101）的确认消息而进入所请求的协商阶段；操作（515）所请求的协商阶段，其中选择用于电能发射机（101）和电能接收机（105）的第二组电能传输操作参数。20.  一种包括电能发射机（101）和电能接收机的感应电能传输系统，所述电能发射机（101）被安排用来生成用于电能接收机（105）的无线电能信号，并且所述感应电能传输系统被安排用来基于所述电能信号的调制来支持在电能发射机（101）和电能接收机（105）之间的双方向通信，并且其中电能接收机（105）被安排用来通过将信号强度包传送给电能发射机（101）来发起强制性配置阶段；电能发射机（101）和电能接收机（105）被安排用来操作（505，507）强制性配置阶段，其中选择用于电能发射机（101）和电能接收机（105）的第一组电能传输操作参数；电能接收机（105）被安排用来传送进入所请求的协商阶段的请求；电能发射机（101）被安排用来通过将确认传送给电能接收机（105）来确认进入所请求的协商阶段的请求；电能发射机（101）被安排用来响应于接收到进入所请求的协商阶段的请求而进入所请求的协商阶段；电能接收机（105）被安排用来响应于接收到来自电能发射机（101）的确认而进入所请求的协商阶段；以及电能接收机和电能发射机被安排用来通过执行所请求的协商阶段来确定（513，515）第二组操作参数。21.  一种用于感应电能传输系统的电能发射机（101），所述感应电能传输系统基于电能信号的调制来支持在电能发射机（101）和电能接收机（105）之间的双方向通信，所述电能发射机包括：用于生成电能信号的装置；用于从发起强制性配置阶段的电能接收机（105）接收信号强度包的装置；用于操作强制性配置阶段（507）的装置，其中选择用于电能发射机（101）和电能接收机（105）的第一组电能传输操作参数；用于从电能接收机（105）接收进入所请求的协商阶段的请求的装置；用于通过将确认传送给电能接收机（105）来确认（511）进入所请求的协商阶段的请求的装置；用于响应于接收到进入所请求的协商阶段的请求而进入所请求的协商阶段的装置；以及用于操作（513）所请求的协商阶段的装置，其中选择用于电能发射机（101）和电能接收机（105）的第二组电能传输操作参数。22.  一种感应电能传送系统的电能接收机（105），所述感应电能传送系统包括生成用于电能接收机（105）的无线电能信号的电能发射机（103），所述电能传送系统基于所述电能信号来支持在电能发射机（101）和电能接收机（105）之间的双方向通信，所述电能接收机包括接收机控制器（303），所述接收机控制器包括：用于通过将信号强度包传送到电能发射机（101）来发起强制性配置阶段的装置；用于操作（505）强制性配置阶段的装置，其中选择用于电能发射机（101）和电能接收机（105）的第一组电能传输操作参数；用于传送（509）进入所请求的协商阶段的请求的装置；用于响应于接收到来自电能发射机（101）的确认消息而进入所请求的协商阶段的装置；用于操作（515）所请求的协商阶段的装置，其中选择用于电能发射机（101）和电能接收机（105）的第二组电能传输操作参数。23.  一种如权利要求22中所要求保护的感应电能传送系统的电能接收机（105），包括在预先确定的响应时间内没有接收到确认的情况下进入基于第一组电能传输操作参数而被构建的电能传输阶段的装置。

说明书无线感应电能传输
技术领域
本发明涉及感应电能传输，并且特别地但非排他性地，涉及按照Qi无线电能传输标准的感应电能传输系统。
背景技术
正在使用的便携式和移动设备的数量和种类在上个十年中已经激增。例如，移动电话、平板电脑、媒体播放器等等的使用变得无所不在。这样的设备一般由内部电池供电，并且典型的使用场景通常需要对电池的再充电或者对设备的来自外部电源的直接有线供电。
大多数现今的系统需要接线的和/或明显的电接触，从而从外部电源中得以供电。然而，这往往是不实际的并且需要用户物理地插入连接器或者以其它方式建立物理电接触。对用户而言，通过引入电线的长度，这往往也不方便。典型地，电能的需求也显著不同，并且当前，为大多数设备提供它们自身的专用电源，其结果是一名典型的用户具有大量不同的电源，且其每个专用于具体的设备。虽然内部电池的使用可以避免在使用期间对于到电源的连接的需要，但是这仅提供了部分解决方案，因为电池将需要再充电（或者更换，其是昂贵的）。电池的使用也可能大大增加重量，并且潜在地增加设备的成本和大小。
为了提供显著改进的用户体验，已经提出使用无线电源，其中电能从电能发射机的发射机线圈感应地传输到各单个设备中的接收机线圈。
经由磁感应的电能传送是众所周知的概念，大多应用在变压器中，其具有在初级发射机线圈和次级接收机线圈之间的紧耦合。通过在两个设备之间将初级发射机线圈和次级接收机线圈分离，基于松耦合变压器的原理，在这些之间的无线电能传输变得可能。
这样的安排允许对设备进行无线电能传输，而不需要作出任何接线或者物理电连接。实际上，它可以简单地允许设备被放置在邻近发射机线圈处或者在发射机线圈上面，从而外部地再充电或者供电。例如，电能发射机设备可以被安排有水平表面，设备可以简单地放置在其上从而得以供电。
此外，这样的无线电能传输安排可以被有利地设计，以使得电能发射机设备可以与一系列电能接收机设备一同使用。特别地，已经定义了无线电能传输标准（其被熟知为Qi标准）并且其当前正在被进一步开发。该标准允许满足Qi标准的电能发射机设备与同样满足Qi标准的电能接收机设备一同使用，这些设备不必来自相同制造商或者必须对彼此而言是专用的。Qi标准进一步包括一些功能性，其用于允许操作适配于具体电能接收机设备（例如，取决于具体电能消耗）。
Qi标准由无线充电联盟（Wireless Power Consortium）所开发，并且可以例如在他们的网站上找到更多信息：http://www.wirelesspowerconsortium.com/index.html，其中特别地，可以找到已定义的标准文档。
Qi无线电能标准描述了电能发射机必须能够为电能接收机提供所保证的电能。所需要的具体电能水平取决于电能接收机的设计。为了具体说明所保证的电能，定义了一组测试电能接收机和负载条件，其描述了用于每一个条件的所保证的电能水平。
Qi最初定义了用于低电能设备的无线电能传输，所述低电能设备被认为是具有小于5W的电能消耗的设备。落入该标准范围之内的系统使用在两个平面线圈之间的感应耦合来将电能从电能发射机传输到电能接收机。在两个线圈之间的距离典型地是5毫米。可能的是，将该范围扩展到至少40毫米。
然而，用来增加可用电能的工作正在进行中，并且特别地，所述标准被扩展到中等电能设备，所述中等电能设备是具有大于5W的电能消耗的设备。
Qi标准定义了兼容设备必须满足的各种各样的技术需求、参数和操作程序。
通信
Qi标准支持从电能接收机到电能发射机的通信，因此使电能接收机能够提供可以允许电能发射机适配于具体电能接收机的信息。在当前标准中，已经定义了从电能接收机到电能发射机的单向通信链路，并且该方法是基于电能接收机作为控制元件的理念。为了准备和控制在电能发射机和电能接收机之间的电能传输，电能接收机具体地将信息传递到电能发射机。
通过电能接收机执行负载调制，实现了单向通信，其中由电能接收机应用到次级接收机线圈的加载（loading）被改变以提供电能信号的调制。电特性中作为结果的改变（例如，电流消耗的变化）可以被电能发射机检测和解码（解调制）。
因此，在物理层，从电能接收机到电能发射机的通信信道将电能信号用作数据载波。电能接收器调制负载，该负载通过发射机线圈电流或者电压的幅度和/或相位的改变而被检测。数据被格式化为字节或者分组。
在Qi无线电能规范（版本1.0）第1部分的第6章中，可以找到更多信息。
虽然Qi使用单向通信链路，但是已经提出引入从电能发射机到电能接收机的通信。然而，将这样的双向链路包括在内并不是微不足道的，并且这样的双向链路遭受到大量的困难和挑战。例如，作为结果的系统仍然需要向下兼容，并且例如仍然需要支持不能够进行双向通信的电能发射机和接收机。此外，在例如调制选项、电能变化、传送选项等等方面的技术约束是非常有约束力的，因为它们需要适合于现有的参数。同样重要的是，保持低的成本和复杂度，并且例如合期望的是，用于附加硬件的需求被最小化，使得检测是简单和可靠的等等。同样重要的是，从电能发射机到电能接收机的通信不影响、降级、或者干扰从电能接收机到电能发射机的通信。此外，首要的需求是通信链路不会不可接受地将系统的电能传输能力降级。
相应地，许多挑战和困难与增强电能传输系统（诸如Qi）以包括双向通信相关联。
系统控制
为了控制无线电能传输系统，Qi标准具体说明了系统可以处于不同操作时间的若干阶段或者模式。在Qi无线电能规范（版本1.0）的第1部分第5章中可以找到更多细节。
系统可以处在下列阶段：
选择阶段
当系统未被使用时（即，当在电能发射机和电能接收机之间不存在耦合时（即，没有电能接收机靠近电能发射机放置）），该阶段是典型的阶段。
在选择阶段，电能发射机可能处在待机（stand-by）模式，但是将进行感测以检测目标的可能存在。相似地，接收机将等待电能信号的存在。
试通（ping）阶段
如果发射机检测到目标的可能存在，例如由于电容的改变，则系统将进到试通阶段，其中电能发射机（至少间歇地）提供电能信号。这个电能信号由电能接收机检测，其进到将初始包发送给电能发射机。具体地，如果电能接收机存在于电能发射机的接口上，则电能接收机将初始信号强度分组传递到所述电能发射机。信号强度分组提供在电能发射机线圈和电能接收机线圈之间的耦合程度的指示。信号强度分组由电能发射机检测。
识别和配置阶段
电能发射机和电能接收机随后进到识别和配置阶段，其中电能接收机传递至少一标识符和所需要的电能。信息通过负载调制以多个数据分组进行传递。电能发射机在识别和配置阶段期间维持恒定的电能信号，从而允许负载调制被检测到。具体地，为了这个目的，电能发射机提供具有恒定幅度、频率和相位的电能信号（除了由负载调制导致的变化）。
在准备实际电能传输时，电能接收机可以应用所接收的信号来为其电子装置加电，只不过它保持其输出负载断开连接。电能接收机将分组传递到电能发射机。这些分组包括强制性消息，诸如识别和配置分组，或者可以包括一些已定义的可选消息，诸如扩展的识别分组或者电能解除保持（hold-off）分组。
按照从电能接收机接收的信息，电能发射机进到配置电能信号。
电能传输阶段
系统随后进到电能传输阶段，其中电能发射机提供所需要的电能信号，并且电能接收机连接到输出负载，从而为其供应所接收的电能。
在这个阶段期间，电能接收机监测输出负载条件，并且具体地，其测量在某个操作点的实际值和期望值之间的控制错误。它以例如每250毫秒的最小速率，在控制错误消息中将这些控制错误传递到电能发射机。这向电能发射机提供电能接收机的继续存在的指示。附加地，控制错误消息用来实现闭环电能控制，其中电能发射机适配所述电能信号从而使所报告的错误最小化。具体地，如果操作点的实际值等于期望值时，电能接收机将具有零值的控制错误进行传递导致电能信号不发生变化。在电能接收机将不同于零的控制错误进行传递的情况下，电能发射机将相应地调整电能信号。
该系统允许电能传输的高效构建和操作。然而，该方法是约束性的，并且可能不允许完全合期望的灵活性并且支持所需要的功能。例如，如果电能接收机尝试从电能发射机中获得大于5W的电能，则电能发射机可以终止电能传输，导致不良用户体验。因此，合期望的是进一步开发Qi标准，从而提供增强的功能性、灵活性和性能。
特别地，单向通信可以是约束性的。实际上，这需要的是电能发射机必须能够遵守来自电能接收机的任何请求，并且因此进一步需要电能接收机被限制成仅请求它知道可以由所有的电能发射机满足的参数。这样的方法使功能性的进一步开发复杂化，或者防止了功能性的进一步开发，因为它将导致缺乏向下兼容性。
然而，如之前所提到的，电能传输系统（诸如Qi系统）中的双向通信的引入是复杂的并且遭受到许多约束和要求，从而既确保高效的电能传输、高效的操作又确保尤其是向下兼容性。
现有系统仅提供有限的操作灵活性和定制选项。特别地，操作参数的适配受限于一组有限的参数。例如，识别和配置阶段允许一些操作参数适配于具体电能接收机。然而，可以适配的参数的数量是有限的。这可能会约束Qi标准的进一步开发和增强。例如，其可能会对新的（较高）电能水平或者新的通信方法（诸如例如新的双向通信技术）的引入提供阻碍。
进一步增强标准化操作来支持这样增强的灵活性是非常难的，因为它必须不仅提供导致可靠和有效操作的高效操作，而且也必须是向下兼容的。具体地，增强的标准必须仍然允许按照当前标准（Qi标准的版本1.0和1.1）操作的设备被支持。
这可能会提供若干困难。例如，简单地将当前配置阶段扩展可能不是适当的，因为它需要现有设备的修改的操作。此外，在确定另外的操作参数时，它可能不允许足够的灵活性。另一个是问题是附加配置需要时间来执行，并且按照当前标准，这样的时间可能不是可用的。
例如，扩展从电能接收机传送的配置分组以将指示对用于具体操作参数的具体值的请求的新定义的比特包括在内在大体上可以是可能的，因为当前Qi标准包括在配置分组和后续分组之间的未使用的时间间隔。然而，Qi标准的第一扩展可能仅允许要由电能发射机提供的单个确认。相应地，用于多个请求的单个确认导致电能发射机的响应变得不明确。例如，如果电能接收机发送包含30W的电能水平的请求和用于专用通信模式的请求的分组，则如果所述电能发射机支持30W的电能水平和专用通信模式两者的话，它可以仅肯定地确认这样的请求。如果电能发射机仅支持两个请求中的一个的话，则它将必须拒绝所述请求。
此外，高度合期望的是安排维持低复杂度和简易操作。特别地，合期望的是，来自电能发射机的通信具有低复杂度，并且实际上在许多情况下合期望的是，来自电能发射机的通信受约束于单个比特确认。这允许显著促进的电能发射机到电能接收机通信的实现。例如，其可能导致非常低的数据速率需求，例如，允许检测基于非常低的电能信号变化。
因此，将电能发射机引进到电能接收机通信（例如，提供定义电能发射机的准确能力的数据以支持具体操作参数）需要从电能发射机到电能接收机的较复杂的通信协议，并且因此可能对系统（诸如Qi系统）而言是不实际的。附加地，如果来自电能发射机的通信信道仅支持低数据速率，则这样增加的信息的通信可能会占用相当的时间。这样的较复杂且苛求时间的解决方案将不能非常好地适用于扩展低成本低电能解决方案，诸如Qi。相反，对应于例如现有Qi规范v1.1的较简单扩展从而例如启动10-15W应用的解决方案将是优选的。
因此，改进的电能传输系统将是有利的，并且特别是允许增加的灵活性、改进的向下兼容性、促进的实现和/或改进的性能的系统将是有利的。
发明内容
相应地，本发明寻求优选地单个地或者以任何组合来减轻、缓解或者消除上文提到的缺点中的一个或者多个。
按照本发明的一个方面，提供了用于感应电能传输系统的操作的方法，所述感应电能传输系统包括生成用于电能接收机的无线电能信号的电能发射机，所述感应电能传输系统基于电能信号的调制而支持在电能发射机和电能接收机之间的双方向通信，所述方法包括：电能接收机通过将信号强度包传送给电能发射机来发起强制性配置阶段；电能发射机和电能接收机对强制性配置阶段进行操作，其中选择用于电能发射机和电能接收机的第一组电能传输操作参数；电能接收机传送请求以进入所请求的协商阶段；电能发射机通过将确认发送给电能接收机来确认进入所请求的协商阶段的请求；电能发射机响应于接收到进入所请求的协商阶段的请求而进入所请求的协商阶段；电能接收机响应于接收来自电能发射机的确认而进入所请求的协商阶段；电能接收机和电能发射机通过执行所请求的协商阶段来确定第二组操作参数。
本发明可以提供改进的电能传输系统。在许多实施例中，它可以在维持向下兼容性的同时允许电能传输系统的进一步扩展和开发。本发明可以允许实际方法并且可以促进引入现有系统。
具体地，对于Qi系统而言，基于识别和配置阶段的现有配置方法可以保留不变，同时仍然允许支持新特征和操作范围。该方法可以例如允许扩展到较高电能水平或者较先进的通信协议，同时仍然提供与Qi规范版本1.0或者1.1的设备的向下兼容性。
此外，该方法可以很好地适合于许多现有的电能传输系统的设计原理和理念。例如，该方法遵循Qi电能传输系统的设计原理和理念，例如，它可以允许电能接收器保持为主控制器。因此，可以促进引入这样的系统。
该方法可以在强制性配置阶段使用单方向通信（从电能接收机到电能发射机）并且在所请求的协商阶段使用双向（双方向）通信。该方法可以进一步允许该双向通信是不对称的，并且具体地允许比从电能接收机到电能发射机基本上更低的从电能发射机到电能接收机的数据速率。可以实现较低的复杂度电能发射机。这可特别地促进引入到现有系统中，诸如Qi系统，其基于仅从电能接收机到电能发射机的通信。
所请求的协商阶段可以是可选阶段。具体地，它不需要由所有设备支持，因为在许多实施例中，仅使用强制性配置阶段的电能传输操作可以是可能的。在一些实施例中，它在能够使用协商阶段的设备之间还可以是可选的，并且它可以只有当电能接收机期望时才可能地进入。虽然协商阶段将是可选的，但是它也可以是强制性的以使得新设备支持它。例如，可以要求遵从包括协商阶段的Qi规范版本的所有电能发射机的强制性支持，从而使电能接收机如果被请求的话能够进入这个阶段。
协商阶段在它允许选择/确定操作参数的意义上也可以是配置阶段（将认识到的是，这样的选择/确定包括选择/确定用于参数的参数值和/或选择/确定是否使用操作参数（例如，是否应用具体功能）两者）。然而反之，在一些实施例中，配置阶段可以基于电能接收机命令哪些操作参数（和值）必须与不得不遵循它们的电能发射机一同使用，所述协商阶段牵涉到在两个设备之间的协商。因此，电能发射机不必遵循电能接收机的请求，而可以拒绝这些请求（或者例如提议其它值）。
协商阶段将典型地在配置阶段之后并且可以用来确定在配置阶段中不能确定的新的操作参数。在一些场景中，它可以修改在强制性配置阶段中已经设定的参数。因此，第二组参数可以包括第一组参数中的一个或者多个。第二组可以与第一组相分离。在一些实施例和场景中，第二组操作参数可以与第一组电能传输操作参数相重叠。因此，在协商阶段期间，操作参数组可以包括在配置阶段中之前已经设定的参数。可替换地或者附加地，在协商阶段期间，操作参数组可以包括在配置阶段之前没有设定的参数（和在配置阶段期间潜在地不能被设定的参数）。
进入所请求的协商阶段的请求可以在专用消息中传输，或者可以例如作为还包括其它信息的消息的一部分被传输。例如，可以通过在多比特消息中设定一比特而其它比特用于不同的功能性来传送进入协商阶段的请求。
电能发射机的确认可以是简单的一比特确认，和/或可以是包含其它信息的消息的一部分。在一些实施例中，可以将冗余引入到确认中，例如，使用纠错编码（诸如简单的重复码）。
按照本发明的可选特征，电能接收机在电能传输阶段传送进入所请求的协商阶段的请求。
这可以提供灵活和动态的方法用于最优化电能传输系统的操作。其可以提供特别高效的方法用于在有效使用期间改变系统的操作。
按照本发明的可选特征，电能接收机在进入电能传送阶段之前传送进入所请求的协商阶段的请求。
这可以提供高效的方法用于使用与在配置阶段可以确定的那些相比增强的功能性而构建电能传输阶段。它可以提供特别高效和向下兼容的方法，以对电能传输进行初始化。
按照本发明的可选特征，配置阶段包括电能接收机确定电能发射机是否支持协商阶段，并且电能接收机依赖于电能发射机是否支持协商阶段的确定而选择是否传送进入所请求的协商阶段的请求。
这可以提供较鲁棒和可靠的操作。在许多实施例中，它可以防止由对于不支持协商阶段的设备而言未知的消息使用所导致的错误操作，并且可以例如提供改进的向下兼容性。
按照本发明的可选特征，第二组操作参数包括用于电能发射机和电能接收机之间的通信的通信参数。
本发明可以提供特别高效和向下兼容的方法用于增强现有的、或者引入新的通信能力，从而允许改进的性能和/或增加的功能性。
按照本发明的可选特征，第二组操作参数包含用于从电能发射机到电能接收机的电能传输的电能水平参数。
本发明可以提供特别高效和向下兼容的方法用于增强电能传输系统的电能传输能力，从而允许改进的性能和/或增加的功能性。例如，它可以提供特别高效的方法用于引入新的（较高）电能水平的支持。
如在Qi的v1.0和v1.1中描述的用于电能发射机的电能水平需求由电能发射机的能力定义，以保证对测试电能接收机的某个整流（rectified）电能。这样的在Qi的v1.0和v1.1中所保证的电能水平对于合适的参考电能接收机而言是例如5W。本发明的一些实施例允许对于协商阶段中的合适的参考电能接收机将所保证的电能协商为较高水平，例如15W的整流电能。响应于从电能接收机到电能发射机的对于例如15W的所保证的电能水平的请求，电能发射机指示其是否支持这样的水平。
如在Qi的v1.0和v1.1中所描述的用于电能接收机的最大电能水平指示通过电能接收机的最大整流电能水平来定义。这个值也可以用作对所接收的电能进行定义的参考值。所接收电能被定义为关于电能接收机的最大整流电能水平的相对值。现有的电能发射机可能不支持大于例如5W的电能接收机的最大电能水平，或者甚至可能在电能接收机在配置阶段中指示大于例如5W的较高值的情况下关机。尤其是如Qi的v1.0和v1.1的6.3.7中所描述的设定配置分组中的电能类比特导致一些现有电能发射机的问题。我们的发明的实施例允许在协商阶段将最大电能协商为较高水平，例如15W。
所接收电能的准确度受到大于5W的电能水平的改进的支配。准确度的一部分可以通过使用所接收的具有较大有效载荷的电能分组改进。有效载荷从8比特到16比特的增长将允许更准确地对所接收的电能进行编码。如在Qi的v1.0和v1.1中定义的所接收的电能分组具有8比特的有效载荷。定义16比特的接收电能分组需要利用Qi的v1.0和v1.1中当前预留的分组。这样的信息分组可以例如在协商阶段期间被发送。现有的电能发射机将不支持这样的16比特接收电能分组，而更严重的是，如果这样的当前预留分组由电能接收机使用，则一些电能发射机甚至将会关机。
这些实施例允许对16比特的所接收的电能分组的使用进行协商，或者更一般地，对使用哪个所接收的电能分组进行协商。
按照本发明的可选特征，当在协商阶段时，电能接收机和电能发射机在若干协商循环中确定第二组参数，每个协商循环包括电能接收机传送具体说明操作参数的消息和电能发射机利用接受或者拒绝操作参数的消息进行响应。
协商循环的使用可以为协商阶段提供特别适当的方法。特别地，它可以提供较低复杂度方法用于单独地协商各个参数。该方法可以允许协商阶段基于不对称通信，并且特别地从电能接收机到电能发射机的有效数据速率可以远大于从电能发射机到电能接收机的速率。实际上在许多实施例中，每个协商循环可以仅需要来自电能发射机的单个比特(指示接受或者拒绝)的通信。从电能发射机到电能接收机的单个比特通信的解调制和解译允许必要的通信时间非常短、数据速率很低和/或允许电能接收机的降低的复杂度和/或更成本高效的实现。这与电能发射机使用完整的数据分组传递其能力的解决方案形成对比，该解决方案将导致较长的通信时间、较高的数据速率以及电能接收机更复杂和增加成本的实现。
该方法可能特别适用于诸如Qi系统那样的系统，其最初仅基于从电能接收机到电能发射机101的单向通信而被开发，并且在相反方向上具有用于通信的有限范围。其可以基本上促进支持协商阶段所需的双向通信的引入。
电能发射机接受或者拒绝操作参数的消息可以是简单的一比特消息，或者可以是例如包括另外的信息的多比特消息。例如，该消息可以指示参数被接受、拒绝或者不被理解（其也被视作是拒绝）。在一些实现中，第一消息可以进一步包括对具体说明操作参数的消息的接收的确认。接受或者拒绝操作参数的消息可以进一步包括冗余比特，所述冗余比特被提供以增加通信的可靠性。例如，可以使用作为错误代码一部分的冗余比特（例如，可以使用简单的重复码）。
按照本发明的可选特征，当在协商阶段时，电能发射机响应于接收来自电能接收机的电能控制错误消息而进到电能传输阶段。
这可以提供改进的和/或较可靠的电能传输系统的操作。
按照本发明的可选特征，当在协商阶段时，电能接收机传送协商阶段终止消息，并且电能发射机终止协商阶段并且响应于接收协商阶段终止消息而进入电能传输阶段。
这可以提供改进的和/或较可靠的电能传输系统的操作。
按照本发明的可选特征，当在协商阶段时，电能接收机响应于第二组参数不满足电能接收机的需求的确定而传送电能结束（power-end）消息，并且电能发射机被安排用于终止协商阶段并且响应于电能结束消息而返回待机阶段。
这可以提供改进的和/或较可靠的电能传输系统的操作。
按照本发明的可选特征，当在协商阶段时，电能接收机传输电能控制错误消息，并且在丢弃由协商阶段引入的参数变化之后进入电能传输阶段，并且电能发射机响应于接收电能控制错误消息而终止协商阶段并且在丢弃由协商阶段引入的参数变化之后进入电能传输阶段。
这可以提供改进的和/或较可靠的电能传输系统的操作。
按照本发明的可选特征，进入所请求的协商阶段的请求被包括在配置阶段的消息中。
这可以提供特别有利的方法，并且可以导致电能传输的低复杂度但是可靠和高效的初始化。
按照本发明的可选特征，按照Qi电能传输标准版本1.0或者1.1的规范执行强制性配置阶段。
系统可以允许将增强的和/或新的功能性引入Qi电能传输系统，而同时仍然允许使用仅兼容版本1.0或者1.1的现有设备。
按照本发明的一个方面，提供了用于感应电能传输系统的电能发射机的操作的方法，所述感应电能传输系统包括生成用于电能接收机的无线电能信号的电能发射机，所述感应电能传输系统基于电能信号的调制来支持在电能发射机和电能接收机之间的双方向通信，所述方法包括：接收来自发起强制性配置阶段的电能接收机的信号强度包；操作强制性配置阶段，其中选择用于电能发射机和电能接收机的第一组电能传输操作参数；接收来自电能接收机的进入所请求的协商阶段的请求；通过向电能接收机传送确认来确认进入所请求的协商阶段的请求；响应于接收到进入所请求的协商阶段的请求而进入所请求的协商阶段；以及操作所请求的协商阶段，其中选择用于电能发射机和电能接收机的第二组电能传输操作参数。
按照本发明的一个方面，提供了用于感应电能传送系统的电能接收机的操作的方法，所述感应电能传送系统包括生成用于电能接收机的无线电能信号的电能发射机，所述电能传送系统支持在电能发射机和电能接收机之间的双方向通信，所述双方向通信基于电能信号的调制，所述方法包括：通过向电能发射机传送信号强度包来发起强制性配置阶段；操作强制性配置阶段，其中选择用于电能发射机和电能接收机的第一组电能传输操作参数；传送进入所请求的协商阶段的请求；响应于接收到来自电能发射机的确认而进入所请求的协商阶段；操作所请求的协商阶段，其中选择用于电能发射机和电能接收机的第二组电能传输操作参数。
按照本发明的一个方面，提供了感应电能传输系统，其包括电能发射机和电能接收机，所述电能发射机被安排用来生成用于电能接收机的无线电能信号，并且所述感应电能传输系统被安排用来基于电能信号的调制支持在电能发射机和电能接收机之间的双方向通信，并且其中所述电能接收机被安排用来通过向所述电能发射机传送信号强度包来发起强制性配置阶段；所述电能发射机和所述电能接收机被安排用来操作强制性配置阶段，其中选择用于电能发射机和电能接收机的第一组电能传输操作参数；电能接收机被安排用来传输进入所请求的协商阶段的请求；电能发射机被安排用来通过向电能接收机传送确认来确认进入所请求的协商阶段的请求；电能发射机被安排用来响应于接收到进入所请求的协商的请求而进入所请求的协商阶段；电能接收机被安排用来响应于接收到来自电能发射机的确认而进入所请求的协商阶段；以及电能接收机和电能发射机被安排用来通过执行所请求的协商阶段来确定第二组操作参数。
按照本发明的一个方面，提供了用于感应电能传输系统的电能发射机，所述感应电能传输系统基于电能信号的调制来支持在电能发射机和电能接收机之间的双方向通信，所述电能发射机包括：用于生成电能信号的装置；用于接收来自发起强制性配置阶段的电能接收机的信号强度包的装置；用于操作强制性配置阶段的装置，其中选择用于电能发射机和电能接收机的第一组电能传输操作参数；用于通过向电能接收机传送确认来确认进入所请求的协商阶段的请求的装置；用于响应于接收到进入所请求的协商阶段的请求而进入所请求的协商阶段的装置；以及用于操作所请求的协商阶段的装置，其中选择用于电能发射机和电能接收机的第二组电能传输操作参数。
按照本发明的一个方面，提供了感应电能传送系统的电能接收机，所述感应电能传送系统包含生成用于电能接收机的无线电能信号的电能发射机，所述电能传送系统基于电能信号的调制来支持在电能发射机和电能接收机之间的双方向通信，所述方法包括：用于通过向电能发射机传送信号强度包来发起强制性配置阶段的装置；用于操作强制性配置阶段的装置，其中选择用于电能发射机和电能接收机的第一组电能传输操作参数；用于传输进入所请求的协商阶段的请求的装置；用于响应于接收来自电能发射机确认消息而进入所请求的协商阶段的装置；用于操作所请求的协商阶段的装置，其中选择用于电能发射机和电能接收机的第二组电能传输操作参数。
这些和本发明的其它方面、特征和优点将根据下文描述的（多个）实施例变得显而易见，并且参考其而被阐明。
附图说明
将参考附图仅通过示例的方式来描述本发明的实施例，在附图中
图1图示出按照本发明的一些实施例的电能传输系统的元件的示例；
图2图示出按照本发明的一些实施例的电能发射机的元件的示例；
图3图示出按照本发明的一些实施例的电能接收机的元件的示例；
图4图示出按照本发明的一些实施例的电能接收机的元件的示例；
图5图示出按照本发明的一些实施例的用于电能传输系统的操作方法的元件的示例；
图6图示出按照本发明的一些实施例的用于电能传输系统的操作方法的元件的示例；
图7图示出按照本发明的一些实施例的用于电能传输系统的操作方法的元件的示例。
具体实施方式
图1图示出按照本发明的一些实施例的电能传输系统的示例。所述电能传输系统包含电能发射机101，其包括（或者耦合到）发射机线圈/电感103。所述系统进一步包括电能接收机105，其包括（或者耦合到）接收机线圈/电感107。
所述系统提供从电能发射机101到电能接收机105的无线感应电能传输。具体地，电能发射机101生成电能信号，其作为磁通量通过发射机线圈103传播。电能信号可以典型地具有在大约100kHz到200kHz之间的频率。发射机线圈103和接收机线圈105是松耦合的，并且因此接收机线圈拾取来自电能发射机101的电能信号（的至少部分）。因此，电能经由从发射机线圈103到接收机线圈107的无线电感耦合从电能发射机101传输到电能接收机105。术语电能信号主要用来指代提供给发射机线圈103的电信号，但是将认识到的是，通过等同关系，它也可以被认为并且被用作是对磁通量信号的参考，或者甚至是对接收机线圈107的电信号的参考。
在下文中，电能发射机101和电能接收机105的操作将具体参考按照Qi标准（除了本文描述的（或者作为结果的）修改和增强）的实施例进行描述。特别地，电能发射机101和电能接收机103可以基本上与Qi规范版本1.0或者1.1兼容（除了本文描述的（或者作为结果的）修改和增强）。
为了在无线电能传输系统中准备和控制在电能发射机101和电能接收机105之间的电能传输，电能接收机105将信息传递给电能发射机101。这样的通信已经在Qi规范版本1.0和1.1中得以标准化。
在物理水平上，从电能接收机105到电能发射机101的通信信道通过将电能信号用作载波来实现。电能接收机105对接收机线圈105的负载进行调制。这导致在电能发射机侧的电能信号的对应变化。负载调制可以通过发射机线圈105电流的幅度和/或相位的变化来检测，或者可替换地或者附加地通过发射机线圈105的电压的变化来检测。基于这个原理，电能接收机105可以调制数据，电能接收机101解调制所述数据。该数据以字节和分组格式化。可以在“System description, Wireless Power Transfer, Volume I: Low Power, Part 1: Interface Definition, Version 1.0 July 2012, published by the Wireless Power Consortium”（“系统描述，无线电能传输，卷I：低电能，第1部分：接口定义，版本1.0，2012年7月，由无线充电联盟出版”）中找到更多信息，其经由
http://www.wirelesspowerconsortium.com/downloads/wireless-power-specification-part-1.html 而可用，也被称为Qi无线电能规范，特别是第6章：通信接口。
为了控制电能传输，系统可以进行经由不同阶段，特别是选择阶段、试通阶段、识别和配置阶段和电能传输阶段。可以在Qi无线电能规范的第1部分的第5章中找到更多信息。
首先，电能发射机101处在选择阶段，其中它仅监测电能接收机的潜在存在。为了这个目的，电能发射机101可以使用各种各样的方法，例如，如在Qi无线电能规范中所描述的。如果检测到这样的潜在存在，则电能发射机101进入试通阶段，其中暂时生成电能信号。电能接收机105可以应用所接收的信号从而为其电子装置加电。在接收到电能信号之后，电能接收机105将初始分组传递给电能发射机101。具体地，传输信号强度包，其指示在电能发射机和电能接收机之间的耦合程度。可以在Qi无线电能规范的第1部分的第6.3.1章中找到更多信息。因此，在试通阶段，确定电能接收机105是否存在于电能发射机101的接口处。
在接收到信号强度消息时，电能发射机101移入识别和配置阶段。在这个阶段，电能接收机105使其输出负载保持断开连接，并且使用负载调制传递到电能发射机101。为了这个目的，电能发射机提供恒定的幅度、频率和相位的电能信号（除了由负载调制导致的改变之外）。消息由电能发射机101使用，从而将其自身配置为如电能接收机105所请求的那样。
随后，系统移至电能传输阶段，其中实际电能传输发生。具体地，在已经传递了其电能需求之后，电能接收机105连接输出负载并且为其供应所接收的电能。电能接收机105监测输出负载，并且测量某个操作点的实际值和期望值之间的控制错误。它以例如每250毫秒的最小速率将这样的控制错误传递给电能发射机101，从而向电能发射机101指示这些错误以及对于改变或者不改变电能信号的期望。
注意，Qi无线电能规范版本1.0和1.1仅定义了从电能接收机105到电能发射机101的通信，即，其仅定义了单向通信。
然而，在图1的系统中，使用了双向通信，即，从电能发射机101到电能接收机105的数据通信也是可能的。各种应用可从这样的通信中获益，例如：将电能接收机设定为测试模式、将电能接收机设定为校准模式、或者允许在电能接收机控制下从电能发射机到电能接收机的通信，例如，用于传递命令或者从电能发射机到电能接收机的状态信息。
图2更详细地图示出图1的电能发射机101。发射机线圈103（也被称为初级线圈103（PLC））被示出，其连接到电能发射机通信单元201（TRM-COM），所述电能发射机通信单元201耦合到发射机控制器203（CTR）。
电能发射机通信单元201具有调制器205（MOD），其耦合到用于驱动发射机线圈103的驱动器207（DRV），以用于经由发射机线圈103将（潜在地）已调制的电能信号（PS）传送到接收机线圈105。
在系统中，电能接收机105可以负载调制电能信号，从而经由接收机线圈107和发射机线圈103将电能接收机信号发送到电能发射机101。该信号被称为反射信号（RS）。反射信号由感测单元209（SNS）检测，例如，通过感测发射机线圈103上的电流或者电压。解调制器211（DEM）耦合到发射机控制器203以用于解调制所检测的信号，例如通过将所检测信号的幅度或者相位的变化转换成比特。
在图2的示例中，第一单元213被安排用来经由发射机线圈103接收来自电能接收机105的数据。第一单元213包含感测单元209和解调制器211。这两个单元经由发射机线圈103实现接收数据的功能。发射机线圈103将用于感应电能传输的交变磁场（电能信号PS）传输给接收机线圈107，并且接收由接收机线圈107导致（即，由负载调制导致的电能信号变化）的反射磁场（反射信号RS）。感测单元209（电流/电压传感器SNS）感测发射机线圈103上的电流/电压。解调制器211将所感测的信号的幅度或者相位的变化转化成数据。
发射机控制器203解译所接收的数据，并且可以作为响应而控制第二单元205经由发射机线圈103向电能接收机105传送消息。在该示例中，消息可以具体是旨在响应于来自电能接收机105的消息的响应消息，并且可以具体是确认/否定确认或者接受/拒绝消息。这样的通信安排可以允许低复杂度的方法，并且可以避免对复杂通信功能性和用于支持从电能发射机到电能接收机的通信的协议的需要。该方法可以进一步允许电能接收机保持用于电能传输的控制元件，并且因此很好地适合于Qi电能传输方法的一般设计原理。
具体地，发射机控制器203控制调制器205，其调制电能信号以提供合期望的消息。调制器205可以通过改变电能信号的幅度、频率或者相位（即，它可以典型地使用AM、FM和/或PM调制）来具体地调制电能信号。驱动器207（也被第二单元215所包含）被安排用来通过将交变电信号供应给发射机线圈103而经由发射机线圈103将已调制的电能信号传送给电能接收机105。
控制器203进一步被安排用来控制电能传输设定，并且实现所需要的控制和操作相位和功能性。特别地，控制器203可以接收和解译来自电能接收机103的消息，并且可以作为响应例如设定用于电能信号的所需要的电能水平。具体地，在识别和配置阶段期间，控制器203可以解译来自电能接收机105的配置分组或者消息，并且可以例如相应地设定最大电能信号水平。在电能传输阶段期间，发射机控制器203可以按照从电能接收机105所接收的控制错误消息来增大或者减小电能水平。
图3更详细地图示出图1的电能接收机105。接收机线圈107（SCL）被示出，其连接到电能接收机通信单元301（REC-COM），所述电能接收机通信单元301耦合到接收机控制器303（CTR）。电能接收机105包括用于经由接收机线圈107到发射机线圈103而将数据发送到电能发射机101的第一单元305。第一单元305具有可变负载（LD）307，其耦合到调制器309（MOD），用于调制接收机线圈107处的负载从而生成用于将数据传送到电能发射机101的反射信号（RS）。将理解的是，第一单元305是包括调制器309和可变负载307的功能单元。
电能接收机105进一步包括用于经由接收机线圈107来自电能发射机101的消息的第二单元311。出于这个目的，第二单元311包括感测单元313（SNS），用于检测经由接收机线圈107从电能发射机101接收的已调制电能信号（PS），例如，通过感测电压或者电流。
第二单元311进一步包括解调制器315（DEM），其耦合到感测单元313和接收机控制器303。解调制器315按照所使用的调制对所检测的信号进行解调。调制可以例如是幅度调制（AM）、相位调制（PM）或者频率调制（FM），并且解调制器315可以执行合适的解调制来获得消息，例如，通过将所检测信号的幅度、频率和/或相位的变化转换成比特。
作为示例，接收机线圈107可以接收来自发射机线圈103的、用于感应电能传输的电能信号，并且可以通过改变负载307将反射信号发送给发射机线圈103。因此，负载307的变化提供对电能信号的调制。调制器309控制幅度（和/或反射信号的频率和/或相位），即，它控制负载307的操作，例如通过连接/断开连接阻抗电路。电流/电压感测单元313感测接收自电能发射机101的接收机线圈107上的电流/电压。感测单元313可以是电能接收机的另一个功能的一部分，并且具体地可以是用来生成DC电能的电能信号的整流和平滑的一部分。解调制315将所感测的信号的变化转化成数据。接收机控制器303（除其它事项外）控制解调器309来传递数据并且解译由解调制器315所接收的数据。
电能接收机线圈107进一步连接到电能单元317，其被安排用来接收电能信号并且在电能传输期间提取电能。电能单元317耦合到电能负载319，其是在电能传输阶段期间从电能发射机101供电的负载。电能负载319可以是外部电能负载，但是其典型地是电能接收机设备的一部分，诸如电池、显示器或者电能接收机的其它功能性（例如，对于智能电话而言，电能负载可能相对应于智能电话的组合功能性）。
电能接收机线圈107可以具体包括整流器电路、平滑电路（电容器）和电压（和/或电流）调节电路，从而提供稳定化的DC输出电压（或者电流）供应。
电能单元317耦合到接收机控制器303。这允许接收机控制器303确定电能电路的操作特性并且例如可以用来向接收机控制器303提供关于当前操作点的信息。接收机控制器303在电能传输阶段期间可以使用这个来生成控制错误消息。接收机控制器303可以进一步控制电能单元317的操作，例如，接收机控制器303可以接通或者断开负载。具体地，接收机控制器303可以控制电能单元317在配置阶段期间断连负载并且在电能传输阶段期间连接它。
在图3的系统中，感测单元313被示出，其直接接收电能信号，并且第二单元311直接从电能信号中解调制数据。这对频率调制而言可能例如是有用的。
然而，在许多场景中，感测单元313可能不能直接感测电能信号，而是感测电能单元317的信号。
作为具体示例，感测单元313可以测量由电能单元317生成的、经整流和平滑的电压。这可能特别适合于电能信号的AM调制。
具体地，图4更详细地图示出电能单元317的元件。来自接收机线圈107的信号被整流器401（典型地为桥式整流器）整流，并且作为结果的信号被电容器CL平滑，导致平滑的DC电压（具有取决电能损耗和于CL的值的纹波（ripple））。此外，图4示出了用于接通和断开电能负载319的开关SL。为了确保在电能传输期间足够低的纹波，典型地将电容器CL选择成相对大，从而导致对电容器和负载组合而言缓慢的时间常数。
在示例中，电能发射机101可以将幅度调制应用到电能信号，从而从电能发射机101传递到电能接收机105。这将导致电容器CL两端的幅度变化，并且在示例中，感测单元313被耦合来测量这个电压。因此，电容器CL两端的电压改变可以被检测到并且用来恢复调制到所述电能信号上的数据。
使用这样的方法可以降低成本和复杂度，因为它允许组件得以重用。然而，为了具有低纹波，电容器CL必须是相对大的，其导致电容器CL两端的缓慢电压改变。当没有连接负载时，即在识别和配置阶段期间，这将是更加显著的。这可能会非常实质性地约束数据速率。相应地，图1的系统应用适合于从电能发射机101到电能接收机105的低数据速率通信的通信和操作协议。实际上在许多场景中，如果从电能发射机101到电能接收机105的消息可以被约束为单个比特消息，则这是有利的。
Qi标准的当前标准化基于从电能接收机到电能发射机的单向通信。因此，操作原理基于电能接收机控制操作以及操作参数的调整和选择。此外，参数的适配和定制受限于在识别和配置阶段期间设定的几个具体操作参数。然而，由于系统已经被开发，所以这个方法已经被发现是非常约束性的，并且限制了可以由电能传输系统提供的功能性、用户体验和性能。因此，合期望的是增强电能传输系统（诸如具体是规范的版本1.0和1.1的Qi系统）从而提供更灵活的方法用于选择和适应操作参数。例如，支持比由当前标准所支持的更多电能水平（包括更高的电能水平）将是合期望的。作为另一示例，选择、支持和最优化更复杂的通信协议的能力将会是有利的。
然而，这样的增强功能性的引入是挑战性的，并且遭受许多困难和挑战。实际上需要的是附加功能性允许向下兼容性，并且具体地，现有版本1.0和1.1的设备可以与支持增强的功能性的设备一同使用。同样，增强应当优选地具有低复杂度并且促进与现有标准的组合和相互作用。因此，合期望的是减少所需要的改变和修改。相应地，进一步的增强应当优选地遵循现有标准的设计策略和原理。
在图1的系统中，对于增强的功能性的支持通过引入附加的协商阶段而被提供，所述附加协商阶段允许电能发射机101和电能接收机105协商另外的操作参数。
实际上，操作参数的配置在Qi标准的v1.0和v1.1中几乎不被允许。操作参数的配置基于单向通信，并且特别是基于电能接收机定义具体参数值，并且将其传递到随后必须应用这些参数值的电能发射机。
可以在Qi系统的版本1.0和1.1的识别和配置阶段期间传递的信息包括以下各项：
识别参数
-电能接收机的版本
-制造商代码
-标识符
配置参数
-电能控制解除保持时间
-最大电能（利用指示电能类的2比特和6比特最大电能字段来定义）
-Prop－指示可能使用专有控制。
关于这些参数的更多细节可以在Qi规范版本1.0和1.1中找到。
在图1的系统中，维持配置阶段。因此，执行强制性配置阶段，其允许定义一组有限的操作参数。对于Qi电能传输系统而言，该配置阶段具体相对应于识别和配置阶段。
然而，附加地，引入新的协商阶段，其中系统可以确定另外的操作参数（和/或修改在配置阶段中已经确定的操作参数－典型地与允许选择值的较宽范围的协商阶段一起）。协商阶段基于电能发射机101和电能接收机105使用双向通信来协商参数。因此，与配置阶段相比之下，电能发射机不必应用由电能接收机定义的操作参数，但是可以接受或者拒绝这些值。然而，在图1的系统中，协商阶段通过允许电能接收机105成为主控制元件而仍然支持Qi系统的根本设计原理。具体地，在大多数实施例中，协商阶段可以支持其中操作参数由电能接收机105所提议而电能发射机101仅确认/否定确认（接受/拒绝）所提出的参数。此外，这促进了从电能发射机101到电能接收机105的通信，并且特别地允许足够的低数据速率通信信道以支持所述操作。这可以进一步允许降低的复杂度和成本，例如通过允许使用现有整流和平滑电容器电路进行幅度检测，或者使用例如通过测量所接收信号的过零的固定量的时间的简单的频率解调制技术。
图5图示出图1的电能传输系统的操作的示例。
首先，电能接收机105和电能发射机101两者都在试通阶段501、503中操作，其中电能发射机101暂时地加电。作为响应，电能接收机105将信号强度消息传送到电能发射机101，并且移入（识别和）配置阶段505。此外，当接收到信号强度消息时，电能发射机101从试通阶段移至（识别和）配置阶段。
随后，电能发射机101和电能接收机105进到执行（识别和）配置阶段以建立第一组电能传输参数。具体地，电能接收机可以提供其自身的标识符（诸如通过版本号）并且可以定义电能传输值。
通信是单向的，并且具体地，其通过电能发射机101维持恒定电能信号和电能接收机105提供该信号的负载调制而实现。在配置阶段的结束时，在电能接收机105和电能发射机101之间已经建立了基本的电能契约。该电能契约具体对应于将被电能接收机105损耗、并且必须由电能发射机101提供的电能水平。
具体地，之前的步骤可以按照Qi标准版本1.0或者1.1执行。因此，图1的系统可以完全支持现有版本1.0和1.1的设备，从而维持向下兼容性。
然而，在现在的情况下，电能接收机105和电能发射机101是能够支持协商阶段的增强设备以用于配置另外的操作参数（或者用于修改现有操作参数）。
相应地，在某些时期，电能接收机105可以将消息传送到电能发射机101，请求系统进入协商阶段。这样的请求消息可以是为了该目的的专用消息，但也可以是包括用于电能发射机的其它信息的消息的一部分。请求可以例如被包括在识别和配置阶段的最后一个消息中。当接收到协商阶段请求消息时，电能发射机101进到传输511肯定确认消息，在传输511肯定确认消息之后，其进入协商阶段513。
此外，响应于接收肯定确认消息，电能接收机105进到进入协商阶段515。
电能接收机105和电能发射机101随后进到通过遵循如将在之后更详细描述的协商协议来确定另外的操作参数。另外的操作参数可以包括新参数，按照Qi规范的版本1.0和1.1，所述新参数不能在配置阶段中定义。例如，协商阶段可以用来定义用于双向通信的适当通信参数或协议。可替换地或者附加地，协商阶段可以修改可能已经在识别和配置阶段中定义的参数。然而，在许多实施例中，这样的修改也可以包括将参数改变成不被Qi规范的版本1.0或者1.1允许或者支持的值。
例如，版本1.0和1.1针对具有不大于5W的电能消耗的（较）低被供电设备。电能发射机101在识别和配置阶段中必须能够支持由电能接收机105指示的电能水平，并且因此电能接收机105被约束成请求最大5W的电能。然而，正在进行关于开发标准的工作从而也支持具有电能消耗最大为120W的中等被供电设备。这样的较高电能在图1的系统中可以通过识别和配置阶段支持，所述识别和配置单元用来构建5W的电能契约，其被电能接收机105遵循，所述电能接收机105请求协商阶段的初始化，其中它可以协商将电能传输契约改变成例如15W。因此，所描述的方法可以允许较高电驱动设备的引入，同时提供完全的向下兼容性。实际上，由于识别和配置阶段与Qi规范的版本1.0和1.1相兼容，所以图1的电能发射机101能够与任何版本1.0和1.1的电能接收机相互作用。相似地，图1的电能接收机105能够与任何版本1.0或者1.1的电能发射机相互作用（虽然其当然将会受到由该版本定义的操作（例如，电能水平）的约束）。
此外，根据电能接收机105的请求进入协商阶段。因此，操作的主要控制和复杂度由电能接收机维持。该方法进一步遵循Qi系统的设计理念，并且使设备（包括电能接收机，因为其操作不需要彻底地改变来支持发射机控制的操作）需要的改变最小化。
因此，协商阶段是可选的阶段。实际上，系统可以仅基于识别和配置阶段操作，而从不进入协商阶段。然而，根据请求，可以进入协商阶段，从而进一步提供操作参数的灵活性和定制化。此外，在协商阶段不是必须被所有Qi设备支持的必要功能的意义上而言，其是可选的。相反，它可能仅被增强设备支持，而较简单的（例如，遗留的）设备仍然可以仅支持版本1.0和1.1。然而，如果设备承诺新的先进特征将在协商阶段进行协商的话，那么其一般将必须遵从如对协商阶段所描述的协商程序。
因此，该方法提供了实际、高效、低复杂度的方法用于增强电能传输系统，同时维持高度的向下兼容性。该方法可以允许附加的功能性、改进的性能和/或增强的用户体验。例如，它可以允许在Qi标准的另外发布中对新电能水平和新通信方法的引入。
在图1的示例中，协商阶段具体地通过若干协商循环来执行，其中每个协商循环通过电能接收机105提议或者请求用于操作参数的值和发射机通过接受或者拒绝所述请求进行响应来确定至少一个操作参数。具体地，在示例中，每个协商循环包括电能接收机105请求用于一个操作参数的值，并且发射机通过接受或者拒绝所请求的值的一比特消息进行响应。协商阶段可以包括单个协商循环或者可以包括多个协商循环，从而设定多个参数值。
实际上，在一些实施例中，协商循环的数量可以取决于之前协商循环的结果而改变。例如，如果电能接收机105请求被电能发射机101拒绝的具体电能值，则电能接收机105可以在后续协商循环中进到请求较低值。
在系统中，因此，在协商阶段执行一个或者典型地多个协商循环。协商循环每个都可以应用到被电能接收机101单独地接受或者拒绝的单个操作参数，从而提供低复杂度方法，确保电能发射机101和电能接收机105实现对新参数的明确承诺。具体地，在每个协商循环中，电能接收机105请求对某个操作参数的支持，电能发射机101使用响应消息向其作出回复以指示其接受还是拒绝该请求。操作参数的每个可以涉及电能水平、通信模式、外来对象检测等等。
参考图6，描述示例性协商循环的示例。
协商循环在步骤601开始，其中电能接收机105请求电能发射机101是否支持具体操作参数（例如，是否支持具体函数或者参数的具体值（诸如电能水平））。这可以例如是请求电能发射机101支持某个电能水平、通信模式等等。
响应于接收到请求，电能发射机101在步骤603中评价其是否可以支持所请求的操作参数（值）。如果可以，则电能发射机101进到生成接受消息并将其传送到电能接收机105（步骤605），并且在建立新的电能传输契约之后，它进一步承诺自己支持操作参数。
如果电能接收机105在某个时间内接收到接受响应（步骤605），则它承诺自己在建立新的电能传输契约之后应用操作参数。
如果电能发射机101不支持所请求的操作参数，则它在步骤609中利用回绝消息作出响应。如果电能接收机105接收到拒绝响应（步骤611），则它承诺自己在建立新的电能传输契约之后不使用所请求的操作参数。
如果由于请求不被电能发射机所知而使得电能发射机101不理解请求的话，则电能发射机利用指示接收机响应不被理解的消息作出响应（步骤613）。如果电能接收机接收到这样的响应（步骤615），则它承诺自己在建立新的电能传输契约之后不应用所请求的操作参数。附加地，电能接收机可以避免在之后的时期中重复这样请求，以避免不必要的通信。
如果由于通信错误而使得电能发射机没有正确地接收到请求的话，则它将不会发送响应消息（步骤617）。如果电能接收机没有在给定的时间内接收到响应消息的话，则它将不会应用所请求的操作参数，但是它可以重复该请求（步骤619）。一般而言，如果由于通信错误而使得电能接收机没有正确地接收响应消息的话，则它将不会应用操作参数，但是它可以重复该请求。
电能发射机接受或者拒绝操作参数的消息可以是简单的一比特消息，或者可以是例如包括另外的信息的多比特消息。例如，消息可以指示参数被接受、拒绝或者不被理解（其被视作是拒绝）。在一些实施例中，第一消息可以进一步包括对具体说明操作参数的消息的接收的确认。接受或者拒绝操作参数的消息可以进一步包括冗余比特，提供所述冗余比特来增加通信的可靠性。例如，可以使用作为错误代码的一部分的冗余比特（例如，可以使用简单的重复码）。
作为具体示例，来自电能发射机101的消息可以是八比特消息，其包括确认指示以及参数是否被接受、拒绝或者不被理解的指示。可以以少于八个比特清楚地传递这样的信息，但是可以使用冗余比特来提供更可靠的检测。特别地，冗余比特的使用可能会增加在相对应于每个选项的数据符号（8比特组合）之间的汉明距离，从而允许甚至在比特错误存在时进行校正检测。
使用具有各个确认（接受/拒绝消息）的协商循环的方法允许非常高效的方法，此外，其特别适用于电能传输系统，诸如Qi电能传输系统。特别地，它维持了电能接收机105作为负责参数设置的选择的主控制器的设计原理。此外，该方法使所需要的来自发射机的通信最小化，并且实际上可以与每个协商循环一同工作，其仅需要将单一比特从电能发射机101传递到电能接收机105。因此，对于从电能发射机101到电能接收机105的通信而言，仅需要非常低的数据速率。因此，尽管协商阶段基于双向通信，该通信可以是不对称的，从电能接收机105到电能发射机101与从电能发射机101到电能接收机105相比，从电能接收机105到电能发射机101具有显著较高的数据速率和复杂的数据编码。这样的方法特别适用于诸如Qi那样的系统，因为它可以利用从电能接收机105到电能发射机101的、已经标准化的高数据速率通信，同时降低引入从电能发射机101到电能接收机105的通信所需的影响和改变。
特别地，它可能使电能信号的幅度调制能够使用非常缓慢的时间常数来解码。这可以特别地允许检测基于感测由电能传输电路的整流和平滑电容器所生成的输出电压。这可以降低组件计数并且具体地，可以允许使用相同的A/D转换器（而不需要任何转换电路系统）。
它也可以实现简单和低成本的频率调制和解调制，例如，通过对所接收信号的过零点进行计数并且测量相对大的固定量的过零点的耗时，而不用向电能接收机或者其控制单元提出很多性能需求或增加的复杂度。
在示例中，从电能接收机105到电能发射机101的通信是通过负载调制的，即，通过电能接收机105改变电能信号/发射机线圈的负载，使得作为结果的（电压和/或电流）变化可以被电能发射机101检测到。从电能发射机101到电能接收机105的通信可以通过任何适当的通信来实现，但是典型地通过电能发射机101调制电能信号来实现。该调制典型地可以是幅度调制（AM）、频率调制（FM）或者相位调制（PM），但也可以是其它形式的调制，诸如脉冲宽度调制（PWM）。由于协商循环使用高效握手循环，低数据速率是足够的，并且因此使用简单的检测电路系统通常可以使用可靠的通信。
作为具体示例，系统可以基于AM调制，其中电能发射机101跟在来自电能接收机105的包的接收之后，进到改变电能信号的幅度（典型地为电压幅度）。这可以例如通过电能发射机101简单地使发射机线圈信号的电压降低比如说5%来完成。因此，该幅度降低可以直接通过改变电压来实现，但是也可以例如通过改变频率，使其远离电能发射机101（其包括发射机线圈）的调谐输出电路的谐振频率来实现。
电能接收机105可以测量电能传输单元317的平滑电容器两端的电压（对应于图4的电容器CL上的电压）。由于较低的时间常数，这个电压将仅缓慢地跟随电能信号的电压（典型地具有大约几毫秒的时间常数）。然而，由于仅需要传递单个比特，用于Qi通信的典型时序仍然允许电能接收机105在合理的时间内检测到信号。
在协商阶段中确定的另外一组操作参数可以如之前提到的包括在配置阶段中已经被确定的修改参数，或者可以包括在识别和配置阶段中还没有或者不能选择的操作参数。同样，可以多次进入协商阶段，并且在之前的协商阶段中设定的操作参数可以在后续的协商阶段中进行修改。
作为示例，协商阶段可以协商用于在电能发射机和电能接收机之间的通信的通信参数的设置。通信参数可以例如是调制参数（诸如调制类型、调制深度等等）、数据速率参数、错误控制参数等等。通信参数可以应用到两个方向中的仅一个（即，从电能发射机101到电能接收机105，或者从电能接收机105到电能发射机101）或者可以应用到两个方向。
作为示例，在协商阶段中，用于从电能发射机101到电能接收机105通信的默认调制格式可以是AM。然而，协商循环可以通过电能接收机105发送请求之后将FM（具体是频移键控（FSK））用于来自电能发射机101的传送的消息而被激发。如果电能发射机101可以支持FSK，则它传送接受消息，并且进到从那时起应用FSK（或者可能从协商阶段结束起应用FSK）。如果电能发射机101不能支持FSK，则它传送拒绝消息，并且通信继续使用AM。
在许多实施例中，在协商阶段中设定的操作参数包括电能水平参数。具体地，识别和配置阶段可以导致在电能接收机105和电能发射机101之间的电能契约，其允许电能接收机105提取5W的最大值（按照版本1.0和1.1的限制）。然而，在后续的协商阶段，电能接收机105可以发送将电能水平分配增加到比由识别和配置阶段所支持的更高值的请求。例如，电能接收机105可以请求其被分配10W。如果电能发射机101可以支持这个增加的电能水平，则它传送接受消息，并且否则它传送拒绝消息。
将认识到的是，可以设定更复杂的电能水平参数。例如，电能水平请求可以与时序信息相关联。因此，例如，电能接收机105可以请求其被连续地允许5W，其中该时间的10%（或者例如在具体的时间间隔中）为10W。这样的附加信息可以允许更加精确的电能管理，例如，当多个设备同时被电能发射机101支持时。
电能水平参数可以是最大整流电能水平，电能接收机（105）旨在使用所述最大整流电能水平。
另外，Qi标准将包括请求最大电能（0x04）分组，其可以被定义例如如下：

其中，各参数定义如下：
电能类：这个字段包含无符号整数值，其指示电能接收机的电能类。
最大电能：除了缩放系数，包含在这个字段中的无符号整数值指示电能接收机预期在整流器的输出处提供的电能的最大量所述电能的最大量。该电能的最大量计算如下：

替代利用8比特字指示电能，为了更高的精确度，可以使用16比特。
如果数个分组对所接收的电能进行传递，则可以存在另外的、去往发射机的传递，其中所传递的电能应当实际上被用于配置电能传输。
可以在不同的时间并且从电能传输系统的不同操作模式进入协商阶段。在之前的示例中，已经跟在识别和配置阶段之后进入了协商阶段，并且因此当初始电能契约已经准备就绪时进入了协商阶段。
在许多实施例中，可以跟在识别和配置阶段之后进入协商阶段。这可以具体地通过电能接收机105（正好）在识别和配置阶段已经完成之后传送进入协商阶段的请求，或者甚至通过电能接收机105作为识别和配置阶段的一部分传送该请求而设备随后当识别和配置阶段完成时进入协商阶段来实现。因此，在这些实施例中，在识别和配置阶段和电能传输阶段之间进入协商阶段。
在一些实施例中，可以跟在作为识别和配置阶段的一部分将请求在分组中从电能接收机105传送之后，进入协商阶段。例如，在Qi版本1.0和1.1中，配置阶段的最后一个消息具有若干预留的数据比特。按照本发明的一些实施例，这些预留数据比特中的一个用作跟在识别和配置阶段之后进入协商阶段的请求。
因此，在这样的实施例中，在配置阶段结束时，电能接收机105通过在配置分组中设定协商比特来指示它请求进入协商阶段。如果电能发射机101支持协商，则它确认请求的接收并且通过发送接受消息来接受请求。在一些实施例中，这个确认/接受消息可以跟在配置阶段之后进行传送，即，在跟在配置阶段之后且在电能传输阶段将以其它方式开始之前的时间间隔中。随后，电能发射机101进到进入协商阶段。如果电能接收机105在某个时间内接收到接受消息，则它也进到协商阶段。
与识别和配置阶段相比之下，协商阶段不是强制性的而可以被略过。因此，如果电能接收机没有在配置阶段结束时指示它请求进入协商阶段（通过重新设定配置分组中的合适的协商比特），则电能接收机105和电能发射机101两者都略过协商阶段，并且直接进到电能传输阶段。如果电能接收机105请求协商阶段，但是电能发射机101并不支持协商阶段，则电能发射机101确认请求的接收，并且通过发送拒绝消息告知电能接收机105请求的拒绝。随后，设备进到电能传输阶段。
该方法允许利用视情况而定的、适当的增强或者基本电能传输契约而进入电能传输阶段。实际上，在配置阶段结束时（在进入协商阶段之前），电能发射机建立基本契约，其包含如由低电能Qi规范版本1.0或者1.1所定义的操作参数。版本1.0和1.1的电能发射机不支持电能协商阶段并且不响应于用于电能协商的任何请求。在那种情况下，电能发射机将直接进到电能传输，其具有识别阶段的标准参数。例如，所传送的电能随后可以是5瓦特，但是新的协商阶段可以采用协商阶段分组来改变它，例如，具体说明所传送的电能作为替代应当是10瓦特，或者确证它应当是5瓦特。进一步地，如果电能接收机在某个时间（发射机应该满足的响应时间）内没有接收任何接受或者拒绝消息，则接收机可以假设电能发射机不支持电能协商，并且它进到电能传输阶段。同样相似地，发射机可以是确实支持协商的最新的，但是可能选择回退到版本1的电能传送策略（和相关联的通信策略）。类似地，如果电能接收机是版本1.0或者1.1的电能接收机，则不生成进入协商阶段的请求。在所有这些情况中，系统直接从识别和配置阶段前往电能传输阶段，并且因此应用基本的电能传输契约。
该方法相应地提供与版本1.0和1.1的设备的完全的向下兼容性。
然而，如果电能接收机105和电能发射机101两者都能够支持配置阶段，则在识别和配置阶段之后但在电能传输阶段之前，可以进入所述阶段。协商阶段将基本电能传输契约用作基础，并且随后能够修改它以提供修改的或者增强的电能传输契约。随后，使用这个增强的电能传输契约进入电能传输阶段。
在一些实施例中，电能传输阶段可以替换地或者附加地支持从电能传输阶段进入协商阶段。具体地，电能接收机可以通过发送具有合适有效载荷的结束电能分组（end-power packet）来请求从电能传输阶段（重新）进入协商阶段（其中有效载荷被定义用来提供对重新进入协商阶段的愿望的指示）。
如果系统从电能传输阶段进入协商阶段，则开始的电能传输契约是电能传输阶段中当前应用的电能传输契约。如果之前未进入过协商阶段，则这可以是基本电能传输契约。然而，如果之前已经进入过协商阶段（例如，在识别和配置阶段和电能传输阶段之间），则电能传输契约可以是增强的电能契约。
从电能传输阶段进入协商阶段的能力提供了非常灵活的系统，其中操作可以动态地适配于设备的具体需求和偏好。
协商阶段可以被具体地安排用来包括仅用于电能接收机105所寻求改变的参数的协商循环。因此，电能传输契约的所有其它方面保持不变。这样的方法允许低复杂度并且缩短的协商阶段。
在许多实施例中，电能接收机105被安排用来仅传输进入协商阶段的请求，如果已经确立电能发射机101能够支持协商阶段的话。
因此，电能接收机105可以被安排用来确定电能发射机是否支持协商阶段，并且被安排用来依赖于电能发射机是否支持协商阶段而选择是否传送进入协商阶段的请求。
这样的方法可以提供较鲁棒和可靠的系统，并且可以提供改进的向下兼容性。特别地，现有的Qi版本1.0和1.1的电能发射机将解译由错误的情景导致的未知消息，并且因此可能会典型地终止操作。
关于重新配置的问题
现有Qi版本1.0和1.1允许从电能传输阶段重新进入配置阶段，并且随后在配置阶段期间保持操作点不变，从而无缝地重新进入电能传输阶段，而不会中断电能传输。然而，在实践中，没有太多电能发射机支持这个需求。当电能接收机在有效载荷中设定了用于重新配置的请求的情况下传递结束电能分组时，它们中的多数也简单地停止电能传输。
对于市场上的现有电能发射机产品而言，重新配置选项的使用将不再是有用的。重新配置可以例如是接收机的内部设置的改变，诸如，例如为了较高电能而从半桥变成全桥。
用于重新配置的解决方案
该情景可以例如通过假设所有支持协商的新电能发射机实现了重新配置功能而得以改进，并且将测试它们这个功能。随后，将仅在系统已经从配置阶段进入了协商阶段之后、在电能传输阶段之前允许电能接收机请求重新配置的选项。
另外的实施例通过在协商阶段中定义协商循环，实现了较好的选项，在所述协商阶段中，电能接收机显式地请求电能发射机是否支持重新配置。这将不留疑问，并且也允许对电能发射机进行较好的服从性测试（compliance testing）从而检查它是否满足这样的需求。所以，发射机和接收机将具有这样的单元（典型地是在处理器上运行的软件），该单元将生成包含如例如本文描述的示例的具体请求的、用于其它方的分组，并且这些单元将能够处置所接收的对那些请求的响应。答复可以例如存储在本地存储器中。对于例如发射机（或者接收机）是否可以处置重新协商或者重新配置的答复可以是简单的“是”或者 “否”，即，编码在单个预留比特中。请求也可以询问发射机是否支持高于在当前使用的配置分组中的最大电能，对其而言，答复也可以是“是”或者 “否”。以这种方式，其可以同意不同的电能，例如，用于当前充电阶段的所保证的最大电能，而且还有发射机最大限度可以传送的电能（可能也是可变的，例如，在当前设置或者配置中或者在当前时刻等等）。
重新协商
电能发射机从电能传输阶段进入协商阶段的能力可以被隐式地实现，例如，通过仅在系统先前已经从配置阶段进入协商阶段之后允许重新协商。然而，实施例也通过定义协商循环实现了较好的选项，在所述协商循环中，电能接收机显式地请求电能发射机是否支持重新协商。这将不留疑问并且也允许对电能发射机进行较好的服从性测试从而检查它是否满足这样的需求。
电能发射机是否支持重新配置和电能发射机是否支持重新协商这两个来自电能接收机的请求可以被捆绑在单个请求中：发射机是否支持重新配置和重新协商。
用于重新协商的选项对以下情景是特别有利的。电能发射机可能具有可以在两个模式下操作的反相器：半桥和全桥。取决于情景，电能发射机可以将其操作从半桥改变为全桥，并且反之亦然。对于按照Qi的v1.0和1.1设计的电能接收机而言，可能需要半桥操作以使这样的电能接收机的整流电压在最大限制之下。对于设计用于允许增加的电能水平的Qi未来版本的电能接收机而言，可能需要全桥操作以使这样的新的较高水平电压接收机的整流电压保持在最小限制之上。
通过协商所保证的电能水平，电能发射机可以确定哪个操作模式是合适的：半桥或者全桥。被设计用来接收高电能水平的电能接收机将在协商循环中请求高的、所保证的电能水平。对于这样的请求，电能发射机当进入电能传输模式时可以将其操作模式从默认的半桥模式改变为全桥模式，从而实现接收机整流输出处的足够高的电压。
在电能传输阶段期间电能接收机降低了所需要的电能水平的情况下，例如，因为电池差不多充满了，电能发射机可能必须从全桥转变成半桥。在这种情况下，当电能接收机借助于重新协商请求而从电能传输阶段重新进入协商阶段并且利用协商循环指示它需要较低的所保证的电能水平并且随后回到电能传输阶段时，这是非常有用的。基于在这个（短暂的）重新协商阶段中的请求，电能发射机可以将其操作模式从全桥改变为半桥，同时重新进入电能传输阶段从而防止超过电能接收机的整流电压的最大限制。而且，电能接收机将意识到这样的转变，因为它已经发起了用于较低的所保证的电能水平的请求，并且预期在（重新）协商阶段的结束时发生转变。如果其没有意识到的话，则在不应用重新协商的情况下，由于当在电能传输阶段时在从全桥到半桥的转变期间电能水平的未预期的改变，电能接收机可能想要终止电能传输。
重新协商较低的所保证的电能水平的能力的另外的优点可以在这样的情景中找到：多个电能发射机必须共享单个电源。这个情景特别可能在例如公共交通中发生，其中单个有限的电源需要为许多电能发射机供电。在这样的情景下，只有所有请求电能的电能接收机的需求的一部分可以被满足。所保证的电能水平的重新协商允许将电器已经差不多将它们的电池充满的电能接收机的电能水平降低，从而为遭受电池几乎用空之苦的电器的电能接收机提供更多可用的电能。例如，这样的发射机可以包括通信单元以与其它发射机通信（关于它们需要什么样的电能需求（即，由它们供电的接收机）），并且随后确定彼此之间最优的供电情景。这可以合并在重新协商阶段，其中接收机（或者甚至是经由输入装置的接收机的用户）可以指示其当前可以在较少电能的情况下运行。
在实施例中，接收机可以使用具体的TX请求分组来请求发射机供应所保证的电能水平。
将认识到的是，可以使用用于检测电能发射机的适当性的不同方法。例如，在一些实施例中，有能力的电能发射机可以在识别和配置阶段期间响应于来自电能接收机的消息，轻微地改变电能水平。这种改变可以在来自电能接收机的数据消息之间的时间间隔期间发生。因此，在这样的实施例中，短暂和小的幅度降低（或者增长）由电能发射机使用，从而指示它能够进行双向通信并且能够支持协商阶段。
作为具体示例，在识别和配置阶段期间，电能接收机传送识别消息，所述识别消息包括由电能发射机支持的Qi规范版本的指示（例如，它可能指示它是版本2.0兼容的电能接收机）。如果电能发射机能够支持相关联的功能性（例如，如果它可以支持版本2.0，典型地对应于电能发射机是版本2.0或者更新的设备），则它暂时地改变幅度。
电能接收机可以相应地监测正被传递给电能发射机的消息之间的电能信号，并且如果检测到改变，则电能接收机考虑电能发射机支持协商阶段，并且它可以相应地在稍后的时期传送进入协商阶段的请求。
将认识到的是，可以使用不同方式来终止协商阶段。
实际上，协商循环的数量可以取决于电能接收机105希望协商的参数的数量（并且可能取决于电能发射机101的响应）而变化。
在一些实施例中，当电能接收机105同意所协商的电能传输契约时，其可以传送协商阶段终止消息。在接收到协商阶段终止消息时，电能发射机101将终止协商阶段，并且移至电能传输阶段。在一些实施例中，电能发射机可以确认协商阶段终止消息的接收。在这样的实施例中，电能接收机105可以相隔一定时间重复协商阶段终止消息，直到接收到确认为止（或者超时发生为止）。随后，其将移至电能传输阶段。在其它实施例中，其可以在已经传送协商阶段终止消息之后直接移至电能传输阶段。
作为具体示例，电能接收机将典型地希望在零个或者更多协商循环之后进入电能传输阶段。在那种情况下，电能接收机将协商阶段终止消息（协商完成请求）发送给电能发射机，指示电能协商已经完成。当接收到协商阶段终止消息时，电能发射机基于之前的但是根据协商阶段的协商循环中所协商的参数进行修改的契约来确立电能传输契约。电能发射机通过发送接受消息来指示其接受了协商阶段终止消息。随后，它开始应用所承诺的操作参数并且进到电能传输阶段。如果电能接收机接收到接受消息，则它开始应用所承诺的操作参数并且进到电能传输阶段。
如果出于一些原因，电能发射机不想要基于当前参数确立新的电能传输契约，则它以拒绝消息作出响应并且留在协商阶段。如果电能接收机接收到拒绝响应，则它留在电能协商阶段。电能接收机可以随后通过重新协商来尝试修复所述情景，或者它可以离开协商阶段而不使用所修改的电能契约。
如果电能发射机由于通信错误而没有正确地接收到协商阶段终止消息，则它将不会发送响应消息。如果电能接收机没有接收到响应消息，则它留在电能协商阶段，但是它可以重复协商阶段终止消息。如果电能接收机由于通信错误而没有正确接收到响应消息，则它留在电能协商阶段，但是它可以重复协商阶段终止消息。
在电能接收机不想要进到电能传输阶段的情况下，电能接收机可以发送专用电能结束消息分组。响应于接收到这样的分组，电能发射机离开协商阶段并且回到待机阶段，该待机阶段对于Qi系统而言对应于选择阶段。因此，电能接收机可以在协商阶段期间发送专用消息，其不但终止协商阶段，而且终止整个电能传输构建过程。电能接收机可以具体确定可以与电能发射机协商的该组参数对于电能接收机的操作而言是不够的（例如，其不能获得其期望的电能水平），并且它可以相应地放弃该过程。
此外，在一些实施例和场景中，电能发射机101在协商阶段时可以接收电能控制错误消息。这些电能控制错误消息在电能传输阶段中使用，从而对用于电能传输的电能控制循环进行操作。具体地，它们通过电能接收机105生成，从而将电能信号控制在合期望的操作点处。
如果电能发射机在协商阶段时接收到电能控制错误消息，则它直接移至电能传输阶段。此外，在许多实施例中，电能发射机将丢弃在协商阶段期间引入的改变，并且将利用在正在进入的协商阶段之前准备就绪的电能契约来进入电能传输阶段。
该方法可以例如由电能接收机所使用从而非常快速地进入电能阶段（例如，如果用户开始操作电能接收机）。在这样的情况下，电能接收机可以简单地发送电能控制错误消息并且直接移入电能传输阶段。在接收到电能控制错误消息时，电能发射机也将直接移入电能传输阶段。
因此，在电能接收机想要快速地进到电能传输阶段的情况下，它可以发送控制错误分组。电能发射机和电能接收机两者在控制错误分组的通信之后将立即进到电能传输阶段而不确立新的电能传输契约，从而使得之前确立的电能传输契约不变。
此外，方法可以进一步论述了可能的错误情景。例如，如果错误导致电能发射机在协商阶段而电能接收机在电能传输阶段，则电能接收机在电能传输阶段时作为标准程序的一部分将传送电能控制错误消息。这将随后自动使得电能发射机也移入电能传输阶段，从而改正该情景。
如果电能接收机请求协商而电能发射机支持协商，但是电能接收机没有正确地或者及时地接收到接受消息时，可能会出现这样的场景。在这种情况下，电能接收机可以进入电能传输阶段而电能发射机将进入协商阶段。这是所不希望的情景。
如果电能接收机不怀疑已经发生了任何通信错误的话，则它将按照用于电能传输阶段的需求进行，并且相应地，它必须传送控制错误分组。如果电能发射机在处于协商阶段的同时接收到控制错误分组，则它将进到电能传输阶段而不进行协商。
如果电能接收机确实怀疑通信错误，例如通过检测到一些带有错误的响应或者迟到的响应，则它可以替代地通过利用用于重新配置的请求发送电能分组的结束来从电能传输阶段返回到识别和配置阶段。电能发射机和电能接收机随后将重新进入配置阶段。这实现了用于从配置阶段进入协商的第二次尝试。
如果出于一些未知的原因，电能发射机进入了电能传输阶段而电能接收机进入了配置阶段，则电能发射机将终止电能传输，如果它没有在某个时间内接收到控制错误分组的话。在协商模式中的电能接收机将不会发送控制错误分组，除非它想要进入电能传输阶段。因此，在这种情况下，过程将自动终止，并且可以由接收机重新初始化。
当不同阶段被应用到Qi系统时的操作和相互作用的示例在图7中图示出。
将认识到的是，为了清楚起见，上文的描述已经参考不同功能电路、单元和处理器描述了本发明的实施例。然而，将显而易见的是，可以使用在不同功能电路、单元或者处理器之间的功能性的任何适当分布而不会偏离本发明。例如，图示出的由单独的处理器或者控制器执行的功能性可以通过同一处理器或者控制器执行。因此，对于具体功能单元或者电路的参考仅被视作是对于用于提供所描述的功能性的适当装置的参考，而并非指示严格的逻辑或者物理结构或者组织。
此外，协商阶段可以方便地用于在接收机和发射机之间进行协调，其中高级选项是可用的，诸如例如是否和可能利用另外的信息如何允许电能发射机和接收机在供电期间进行重新配置。这应当顺利地进行。如果在第一个协商期间它被预先同意的话，则发射机或者接收机可以开始这样的请求，并且随后一系列接下来的过程状态和处理将发生，不论在第一个协商期间标准是预定义的还是同意的。可以使用相同的原理来开始完全新的协商，使得完整的选项都是可用的，例如，第一个协商本来可以是具有最小数量的必要参数的通信的快速的协商，使得供电可以快速地开始。与此同时，大量额外的信息本来可以被收集（例如，用户可能已经指示他需要更紧急地取走他的接收机，或者发射机可能已经与数个其它装置协商供电契约，或者接收机可能已经对其电池完成过多的测试，或者接收机或者发射机可能已经测试和测量了其它相关参数），并且随后如果必要的话，就可以开始更有深度的协商阶段。
例如，为了实现上文的选项，未来的Qi或者相似的电能传输标准可以包括被称为“检查用于重新配置和重新协商的TX支持（0x06）”的分组，其可以被定义如下：
 b7b6b5b4b3b2b1b0B0ReConfReNeg      
ReConf 如果该比特设定为1，则电能接收机检查电能发射机是否支持重新配置。6.3.2章描述了电能接收机如何能够指示重新配置。
ReConf 如果该比特设定为1，则电能接收机检查电能发射机是否支持重新协商。6.3.2章描述了电能接收机如何能够指示重新协商。
具体的TX请求分组（0x020）可以是：
请求命令类型数据预期的TX响应0x00结束协商改变计数ACK/NAK并且应用电能传输契约值0x01请求所保证的电能电能类和水平ACK/NAK并且承诺电能传输契约0x02选择所接收的电能分组报头指示使用哪个接收的电能分组ACK/NAK并且承诺电能传输契约0x03TX调制深度请求调制极性和深度ACK/NAK并且承诺电能传输契约0x04请求最大电能电能类和水平ACK/NAK并且承诺电能传输契约0x05检查用于重新配置、重新协商的支持ReConf和ReNeg比特ACK/NAK并且承诺电能传输契约0x06-0xFF预留  
本发明可以以任何适当的形式实现，包括硬件、软件、固件或者这些的任何组合。特别地，实现控制策略和过程步骤的流的控制器，以及所有其装置或者物理或者功能单元可以被物理地实现例如为在通用处理中运行的软件或者专用ASIC，比如例如包含状态机的处理器等等。本发明可能可选地至少部分地实现为在一个或者多个数据处理器和/或数字信号处理上运行的计算机软件。本发明的实施例的元件和组件可以以任何适当的方式物理地、功能地和逻辑地实现。实际上，功能性可以以单个单元、多个单元或者作为其它功能单元的一部分而被实现。同样地，本发明可以被实现在单个单元中，或者可以被物理地或者功能地分布在不同单元、电路和处理器之间。技术人员应该清楚的是，我们已经与系统配置或者方法实施例一同描述的所有选项也可以在对应的发射机或者接收机的版本中实现，并且从而被相似地公开。
虽然已经结合一些实施例描述了本发明，但是其不旨在限制本文阐述的具体形式。相反，本发明的范围仅仅受限于所附的权利要求。附加地，虽然似乎结合特定实施例描述了特征，但是本领域的技术人员将认可的是，所描述的实施例的各种特征可以按照本发明进行组合。在权利要求中，术语包括不排除其它元件或者步骤的存在。
此外，虽然被单独地列出，但是多个装置、元件、电路或者方法步骤可以通过例如单个电路、单元或者处理器实现。附加地，虽然单独的特征可以被包括在不同权利要求中，但是这些也可能能够被有利地组合，并且被包括在不同权利要求中不暗示特征的组合是不可行和/或不利的。同样，特征被包括一个类型的权利要求中不暗示对于该类型的限制，而是指示该特征视情况而定对于其它权利要求类型是同等适用的。此外，特征在权利要求中的顺序不暗示特征必须以其工作的任何具体顺序，并且特别地，在方法权利要求中单独的步骤的顺序不暗示该步骤必须以这个顺序执行。相反，步骤可以以任何适当的顺序执行。附加地，单数的引用不排除多个。因此，对于“一”、“一个”、“第一”、“第二”等等的引用不妨碍多个。权利要求中的参考标记仅被提供为阐明性的示例，不应以任何方式解释为限制所述权利要求的范围。