QI无线充电标准V1.0【中文】

1、QI标准1概述1.1范围系统说明无线电传输卷1包含以下文档：第1部分：定义界面l第2部分：性能要求l第三部分：兼容性测试此文件定义了一个电气发射器和一个电气接收器之间的接口。1.2主要特性根据l线圈之间的近场电磁感应原理，将电力从发射器传输到移动设备(接收器)的非接触电能传输方法。l通过适当的次级线圈(典型大小约40毫米)传输大约5瓦的功率。l工作频率在110到205KHz之间。l支持两种将移动设备放置在发射器曲面上的方法：辅助定位方法可帮助用户将移动设备适当地放置在通过表面上的一个或多个固定位置传输电力的发射器的表面上。没有定位方法，移动设备可以随机放置在支持曲面上的任何位置传输能量的发射器

2、曲面上。l允许移动设备完全控制电力传输的简单通信协议。l设计灵活性相当大，可以集成到移动设备中。l超低备用电源消耗(实现要求)。1.3一致性和参考本文档中的所有条款都是必需的，除非特别建议、可选或加强说明。为了防止出现问题，“必须”一词表示指定的部分是强制动作。也就是说，如果指定的部分没有定义动作，就违反了无线电传输标准。此外，“必须”一词表示指定部分是建议的行为。也就是说，如果有正当理由偏离指定组件中定义的行为，这并不违反无线电传输标准。最后，“可以”一词表示指定组件的可选行为。换句话说，是否定义了行为(未偏离)取决于指定的组件。除了本文中提供的规格外，产品的实施还必须符合下面列出的系统说明

3、中列出的规格。此外，还必须遵守以下国际标准的相关部分：如果对系统说明或下面列出的国际标准有多个修订，则以最新版本为准。第2部分无线电传输系统说明，第I卷，第2部分，性能要求。第3部分无线电传输系统说明，第I卷，第3部分，兼容性测试。PRMC电源接收器制造商代码，无线充电联盟。SI国际计量制。1.4定义有效区域：发射器为移动设备供电时，发射器和接收器的每个表面部分都有足够高的磁场可以通过的区域。发射器：在系统中生成针对无线能量传输规范特别说明的近场感应功率的特殊设备。发射器具有直观地表明该发射器符合系统说明无线电传输规范的徽标。通信和控制单元：用于控制电发射器和电接收器中的电传输的功能单元。在(

4、数据)实施方面，通信和控制设备可以分布在发射器和移动设备的多个子系统上。控制点：接收器输出部的电压和电流的组合，其参数取决于特定接收器实现。检测装置：用于检测发射器表面接收器存在的发射器功能模块。数字代码：用于检测和识别电气接收器的电气信号。未定位：用户不需要将移动设备的有效区域与发射器的有效区域对齐的发射器接口表面上放置移动设备的方法。感应定位：将移动设备放置在发射器界面表面的方法，该界面向用户提供将移动设备的有效区域与发射器的有效区域对齐的反馈。界面表面：最接近发射器或接收器的主线圈或次线圈的表面。移动设备：利用近距感应功率的无线传输标准规定的移动设备。运行此标准的移动设备表面显示的“LO

5、GO”通知用户设备正在执行此标准。操作频率：电源信号的振荡频率。工作点：主要线圈电压的频率、占空比、振幅的参数组合。数据包：接收器用于与发射器通信的数据结构。数据包包含前导字节、头字节、消息字节和奇偶校验代码。数据包由包含的信息类型命名。电气转换装置：能够将电力转换为电力信号的发射器的功能单元。电源接收设备：将电力信号转换为电力的接收器的功能装置。电接收器：移动设备的子系统，可以获得近距离感应功率并控制输出功能，如无线电传输标准中所述。为此，接收器必须与发射器交换电源要求信息。电信号：被一级线圈和可能存在的二级线圈包围的振动磁通。电气传输协议：表征发射器和接收器的电气传输所需的一组边界条件。由

6、于条件不满足的冲突，电力传输可能停止。电力发射器：本标准描述了基站的子系统，该基站能够生成近距感应功率并控制与接收器的功率传输。主要(线圈)单位：用于在有效区域生成有效高能近距感应功率的一个或多个线圈的组合。主要线圈：用于将电流转换为磁通量的发射器的元件。辅助线圈：接收器把磁通转换成电的因素。屏蔽：发射器和接收器都有将磁场限制在发射器和接收器之间的组件。1.5缩写交流交流交流AWG美国电线法规，美国电线标准，规格中规定的电线模型的电线路径，绝缘强度等直流直流Lsb最小有效值Msb最大有效值N.a .空，不适用PID比例积分差分(控制方法)均方根UART通用异步(数据)收发器1.6符号Cd二次线

7、圈并联电容nFCm阻抗网络的匹配电容nFCp一次线圈系列电容nFCs二次线圈系列电容nFDs线圈和屏蔽之间的距离mmDz线圈和界面曲面的距离mmFclk通信频率kHzFd谐振检测频率kHzFop操作频率kHzFs二次共振频率kHzIm主要线圈电流的调制深度mAIo接收器输出电流mAIp主要线圈电流mALm网络的匹配电感uHLp一阶线圈自感uHLs辅助线圈磁电感(移动设备远离基站)uHLs次线圈自觉(移动设备在基站中)uHPp r接口接收的总功率WPpt接口发送的总功率WTdelay电源控制延迟msTCLK通信时钟周期usTT最长通信转换时间usVr换向后的电压VVo电源接收器输出电压V1.7承

8、诺第1.7节定义了本系统中用于传播能量传输的符号和约定。1.7.1交叉引用除非另有说明，否则在本文档或第1.3节中列出的文件中，本章中的交叉引用指引用的节及其包含的子节。1.7.2信息文本除了显示为信息段的情况外，所有信息文本都设置为斜体。1.7.3重要条款所有重要条款在第1.4节中定义。例外情况是包的名称和字段的名称在第6.3节中定义。1.7.4符号数实数用数字0到9表示，用小数点和可选指数部分之一表示。正数或负数公差也遵循实数。没有明确公差的实数的公差是指定的最低有效位的一半。(信息)例如，如果指定值为1.23-0.02 0.01，则此值包含1.21到1.24的范围。如果指定的值为1.23

9、 0.01，则此值包含从1.23到1.24的范围。值1.23-0.02包含1.21到1.23之间的范围。如果指定的值为1.23，则此值为1.225到1。如果指定的值为1.2310%，则此值包含1.107到1.353的范围。十进制整数由数字0到9表示。十六进制数字由数字0-9和字母a-f表示，带有前缀“0X”，特殊说明除外。单个位(8位/1字节)值用单词ZERO和ONE表示。二进制和位图以单引号()中序列的数字0和1表示。在n位序列中，最高有效位为n-1个字符，最低有效位为0个字符。高处在低处的左边。物理数量1.7.5个单位物理量都是国际单位制的单位。1.7.6字节的位顺序一个字节的图形表示法是

10、，最高有效位(MSB)位于左侧，最低有效位(LSB)位于右侧。图1-1定义了一个字节的位位置。1.7.7字节数按n字节顺序排列的字节B0、B1、名为Bn-1。字节B0表示序列中的第一个字节，字节Bn-1表示序列中的最后一个字节。一个字节序列的图形表示法表示字节B 0位于上左侧，字节Bn-1位于下右侧。1.7.8多位字段除非另有说明，否则数据结构中的多位字段表示无符号整数值。多位字段包含多个字节，多位字段中的MSB(最高有效位)具有最低地址值，而LSB(最低有效位)具有最高地址值。(资料)图1-2提供了跨越两个字节的6位字段。1.8运算符第1.8节定义了此系统中用于无线电源传输的不太常用的运算符

11、。常用运算符通常具有唯一的含义。1.8.1 xor符号“”表示xor操作。1.8.2连接(“加”)连接由“| |”符号表示的两个位字符串。因此，右手操作对象的最高有效位(MSB)直接跟随左手操作对象的最低有效位(LSB)。2系统概述(数据)根据本系统说明，无线电源传输设备的工作取决于平面线圈之间的磁感应。这两种设备是不同的。也就是说，作为提供无线功能的设备的基站和消耗无线功能的设备的移动设备。电力总是从基站发送到移动设备。为此，基站包含一个称为电力发射器的子系统。-包含一级线圈，移动设备包含称为电源接收器的子系统。-包含次级线圈。实际上，主线圈和次线圈分别对应于空芯变压器的一半。位于第一线圈下

12、，第二线圈上，适合两个线圈闭合的屏蔽保证了适当的电能传输效率。屏蔽也减少了用户暴露在磁场中。基站通常具有接口曲面，即可以放置一个或多个移动设备的平面曲面。这样一来，主要线圈和次要线圈之间的垂直间距就足够小了。此外，有两个概念：第一线圈和第二线圈的水平对齐。在感应定位的第一个概念中，用户必须调整移动设备的界面表面，以将二次线圈与主线圈对齐。为此，移动设备提供了符合其大小和形状的辅助对齐(标记)。第二个概念(称为自由定位)不需要主线圈和次线圈的对齐。自由位置使用一阶线圈阵列，仅在二阶线圈的位置产生磁场。自由定位的另一种实现使用机械方式移动辅助线圈下的单个主线圈。图2-1显示了基本系统配置。如图所示

13、，电源发射器由一个电源转换装置和两个通信和控制装置两个主要功能装置组成。该图清楚地显示了一级线圈(阵列)作为电力转换装置磁场产生的因素。控制和通信设备根据电源接收器的请求调整传输功率。还说明，一个基站可以包括多个发射器，以便在多个移动设备上同时服务(在同一时间内，一个功率发射器只能服务一个功率接收器)。最后，图中所示的系统设备包括所述基站的所有其他功能(例如，输入功率配置、多发射机功率控制和用户界面)。电接收器包括电选择装置和通信和控制装置。如图2-1所示，与发射器类似的电力转换器清楚地说明了将电磁场作为电力选择设备接收的初级线圈。电气选择装置通常仅包含一个次级线圈。此外，移动设备通常包含单个

14、电气接收器。通信和控制设备将传输功率调整为连接到电源接收器输出端的子系统所需功率的大小。这些子系统代表了移动设备的主要功能。重要的例子是子系统需要充电的电池。本文档的其馀部分包括：第3节定义了两种基本功率变送器设计。第一个设计方案-a类-基于固定或可移动的单个主线圈。第二个设计方案-b类-基于主线圈的阵列。请注意，此1.0版本的系统描述了无线电可以传输的第一卷1，与实际电力变送器实现相比，设计自由度有限。移动设备的电力接收器与基站的电力发射器的设计相比，设计要求更高，例如智能手机和无线耳机的设计要求很大。电力发射器的设计受限于适合最大数量移动设备的互操作性。第4节定义了电源接收器的设计要求。由

15、于移动设备的多样性，这些要求保持在最低限度。除设计要求外，附录a中的两个设计示例还补充了第4部分。第5节定义了电气传动系统的控制。发射器与接收器之间的交互包括四个阶段：可选的盖信号传输(ping)、识别配置和电力传输。在选择阶段，电源发射器会尝试查找并放置放置在界面中的对象。此外，作为电力发射器的尝试，区分接收器和外部物体，选择电力接收器(或对象)传输功率。为此，电力发射器可以随机选择一个对象，并继续ping(包括后续识别配置步骤)以收集所需信息。如果电源发射器没有向接收器发送电源，则应切换到低功耗待机操作模式。在Ping阶段，电气发射器尝试发现对象包含接收器。在标识配置阶段，电源发射器准备将电源传输到电源接收器。为此，电力发射器从电力接收器获取相关信息。电力发射器希望将此信息与内部存储的信息结合起来，构建包含电力传输各种限制的所谓电力传输协议。在功率转移阶段，实际功率发生转移。在此阶段，电力发射器和电力接收器一起调整传输功率，直至达到预期水平。为此，电力接收器定期释放电力需求。此外，电力发射器持续监控电力传输，以确保电力传输协议不会发生冲突。如果发生协议冲突行为，电源发射器将终止电源传输。各种电接收器的设计有多种方法，可以调整所需的传输功率级别。三种常用方法是变频调速-初级线圈电流改变功率，频率取决于变压器的谐振特性。-占空比控制-要更改主线圈的电流