本文對電力接收器到電力發(fā)射器通信界面的物理層和數據鏈路層進行說明。電力接收器使用反向幅值調制與電力發(fā)送器通信。為此，電力接收器調制從功率信號中汲取的能量。功率發(fā)射器將此檢測視為電流和/或原邊線圈的電壓。換句話說，電力接收器和電力發(fā)送器使用調幅電力信號，為功率接收器到功率發(fā)射器提供通訊渠道。

電力接收器應調制它從電力信號中汲取的電量，例如原邊電流和/或原邊電壓，它呈現兩種狀態(tài)，即HI狀態(tài)和 LO 狀態(tài)。

一個狀態(tài)的特征在于振幅在一定Δ變化范圍 內恒定時間至少ts 毫秒。如果電源接收器與A10 或 MP-A1類型的發(fā)射器原邊線圈正確對齊的話，對于所有適當的負載，至少應滿足以下三個條件之一：

HI 和LO 狀態(tài)下原電邊電流的幅值之差至少為15毫安。

原邊電流在 HI 和 LO 狀態(tài)下的差異至少為15 mA。原邊線圈電流是在驅動半橋的控制信號的對應于四分之一周期的瞬時測量的。

原邊線圈電壓在 HI 和 LO 狀態(tài)下的幅值之差至少為200毫伏。 在轉換期間，原邊電流和原邊電壓未定義。見圖2 和表 4。

圖1 功率信號的幅值調制

HI 和LO 狀態(tài)不對應于固定的原邊電流和/或原邊電壓 水平。移動設備的設計要求決定了橫向位移的范圍， 構成其電力接收器上的正確對準和負載條件范圍。

周期的開始對應于半橋逆變器中頂部開關的閉合。請參閱Qi 規(guī)范、功率發(fā)射器參考設計或適用的功率發(fā)射器參考設計文件。

圖2 功率信號的幅值調制

注意圖2中，兩個Δ指的是電流或者電壓在一個電平下的變化。另外，電平的轉換時間和穩(wěn)定時間都具有一定的要求。

電力接收器應使用差分雙相編碼方案將數據位調制到功率信號上。為此，電力接收器應將每個數據位與內部時鐘信號的完整周期tCLK 對齊，使得數據位的開始與時鐘信號的上升沿一致。該內部時鐘信號的頻率應為 fCLK = (2 ± 4%) kHz。

注意：電力接收器負載上的紋波會在電力發(fā)送器電流上產生紋波。因此，這種紋波可能會導致電力發(fā)射器中出現誤碼。如果該紋波的頻率接近調制頻率 fCLK，誤碼數會特別高。

接收器應使用功率信號中的兩個轉換來編碼一個位，使得第一個轉換轉變與時鐘信號的上升沿一致，第二個轉變與 時鐘信號的下降沿一致。接收器應使用功率信號中單個轉換來編碼零位，與時鐘信號的上升沿一致。

圖3 差分雙相編碼機制

解讀一下的話，指一個時鐘周期中，在邊沿處只發(fā)生一次轉換則表示0，一個時鐘周期中，邊沿處發(fā)生了兩次電平轉換則表示1.

電力接收器應使用11 位異步串行格式來傳輸數據字節(jié)。這格式由起始位、字節(jié)的 8 個數據位、奇偶校驗位和單個停止位組成。開始 位為零。數據位的順序是LSB 在前。奇偶校驗位為奇數。這意味著如果數據字節(jié)包含偶數個1 位，則接收器應將奇偶校驗位設置為1。

否則，電力接收器應將奇偶校驗位設置為零。停止位是1。圖4 顯示數據字節(jié)格式- 包括每個單獨的差分雙相編碼位——以值 0x35 為例。

圖4 數據字節(jié)的同步串行格式

對應于0x35的數據流是0 1010 1100 1 1，則由于這里除了校驗位有奇數個1，那就是設為1。

電力接收器應使用數據包與電力發(fā)送器通信。如圖所示圖5，一個數據包由4部分組成，即前導碼、報頭、消息和校驗和。前導碼由最少 11 位、最多 25 位組成，全部設置為1，并進行編碼 如第 2.1 節(jié)“調制方案”中所定義。

前導碼使功率發(fā)射器能夠與傳入數據同步，并準確檢測標頭的起始位。 標頭、消息和校驗和由三個或更多字節(jié)的序列組成，編碼為 在第2.3 節(jié)“字節(jié)編碼方案”中定義。

圖5 數據包格式

如果出現以下情況，電能發(fā)射器應認為數據包已正確接收：

§ 電力發(fā)射器已檢測到至少 4 個前導碼位，后跟一個起始位。

§ 電力發(fā)射器未在構成該數據的任何組成數據包的字節(jié)中檢測到奇偶校驗錯誤。這包括報頭字節(jié)，消息字節(jié)和校驗和字節(jié)。

§ 電力發(fā)射器檢測到校驗和字節(jié)的停止位。

§ 電力發(fā)射器已確定校驗和字節(jié)是一致的（請參見第 2.4.3、校驗和）。

如果電力發(fā)射器沒有正確接收到數據包，電力發(fā)射器應丟棄數據包，并且不使用其中包含的任何信息。

注意：在 ping 階段以及識別和配置階段，這通常會導致超時，這會導致功率發(fā)射器移除功率信號。

標頭由指示數據包類型的單個字節(jié)組成。此外，標頭隱式提供數據包中包含的消息的大小。

消息中的字節(jié)數 ，是根據數據包標頭中包含的值計算的，如下表 5 的中心欄所示。

圖6 數據包信息大小計算

注意這里可以看出，第一行的涵義是共有32種編號的信息，每一個信息為1個字節(jié)大小，分別用標頭0x0-0x1F表示。

電力接收器應確保數據包中包含的消息與標頭中指示的數據包類型一致。請參閱Qi 規(guī)范、通信協(xié)議以了解可能的消息的詳細定義。消息的第一個字節(jié)，字節(jié)B0，直接跟隨 標頭部分。

校驗和由一個字節(jié)組成，使電力發(fā)射器能夠檢查傳輸錯誤。電能發(fā)射器應按如下方式計算校驗和：

圖7 校驗和計算方法

其中C表示計算出的校驗和，H表示頭字節(jié)，B0、B1、…、Blast 代表消息字節(jié)，注意校驗和不包含前導符部分。

如果計算出的校驗和C與數據包中包含的校驗和字節(jié)不相等，則電力發(fā)射器應認定校驗和不一致。

當且僅當以下情況時，電力發(fā)射器才應確定其已正確接收數據包：

§ 每個數據字節(jié)的起始位和停止位正確

§ 每個數據字節(jié)的奇偶校驗位正確

§ 數據包末尾的校驗和值正確

如果電能發(fā)射器沒有正確接收到數據包，則應丟棄該數據包并繼續(xù)進行，就好像它沒有收到后者一樣。

注意：上述要求意味著電力發(fā)射器不響應錯誤接收的簡單查詢數據包或數據請求數據包。

圖8 數據包的起始和停止部分

圖 8 放大了數據包的開頭和結尾，顯示了許多前導碼數據位、第一個起始位和最后一個停止位。

數據包開始的參考時間是在第一個起始位的開始（0）。注意這里前導字符不管，數據包結束的參考時間是在 最后停止位的中心（1）。發(fā)送包含奇數個數據字節(jié)的數據包后，通信信號 包含附加邊。該附加邊不是數據包的一部分；它導致的結果是 電力接收器關閉其調制器。

以上對無線充電數據通信部分進行討論，主要是接收器向發(fā)射器發(fā)送的通信部分，這部分采用幅值調制。后續(xù)我們再討論發(fā)射器向接收器部分傳輸時的頻率調制方式。