IEC 63254:2022

Management and interfaces for WPT - Device-to-device wireless charging (D2DWC) for mobile devices with wireless power TX/RX module

IEC 63254:2022 defines the specification and the control protocol of the D2DWC module for the use of wireless power TX and RX functions by a single device. The related antenna physical design examples for sharing information are presented in Annex A.
This document proposes the D2DWC module circuit requirement, which consists of the D2DWC main AP, D2DWC IC, the EMT/WPT antenna unit and the PMIC unit. In Clause 5, the register information and message protocols for WPT control are defined in order to implement the WPT TX function.
In this document, the interface and protocol in the wireless power process of the mobile device can be used in accordance with the corresponding wireless power transfer standard. Any wireless power transfer standard working within the 100 kHz to 350 kHz frequency range can be included in the scope of this document.
This document can be used for mobile wireless power transfer in mobile phones and other mobile devices, IoT devices, micro-sensor industries and related application fields.

Gestion et interfaces pour WPT - Chargement sans fil de dispositif à dispositif (D2DWC) pour dispositifs mobiles avec module TX/RX d'énergie sans fil

L'IEC 63254:2022 définit la spécification et le protocole de contrôle du module D2DWC pour l'utilisation des fonctions TX et RX d'énergie sans fil par un dispositif unique. Les exemples de conceptions physiques d'antenne connexes pour le partage d'informations sont donnés à l'Annexe A.
Le présent document établit les exigences relatives au circuit du module D2DWC, qui comprend l'AP D2DWC principal, l'IC D2DWC, l'unité d'antenne EMT/WPT et l'unité PMIC. L'Article 5 définit les informations de registre et les protocoles de message pour le contrôle WPT pour la mise en œuvre de la fonction TX WPT.
Dans le présent document, l'interface et le protocole du processus d'alimentation sans fil du dispositif mobile peuvent être utilisés conformément à la norme de transfert d'énergie sans fil correspondante. Toute norme de transfert d'énergie sans fil applicable dans la plage de fréquences comprise entre 100 kHz et 350 kHz peut être incluse dans le domaine d'application du présent document.
Le présent document peut être utilisé pour le transfert d'énergie sans fil dans les téléphones mobiles et autres dispositifs mobiles, dans les dispositifs d'IoT, les industries de microcapteurs et les domaines d'application connexes.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 27-Sep-2022
• ICS: 29.240.99 - Other equipment related to power transmission and distribution networks
• ICS: 33.160.01 - Audio, video and audiovisual systems in general
• Technical Committee: TA 15 - Wireless Power Transfer
• Drafting Committee: WG 1 - TC 100/TA 15/WG 1
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 14-Oct-2022
• Completion Date: 28-Sep-2022

Standards Content (Sample)

IEC 63254 ®
Edition 1.0 2022-09
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Management and interfaces for WPT – Device-to-device wireless charging
(D2DWC) for mobile devices with wireless power TX/RX module

Gestion et interfaces pour WPT – Chargement sans fil de dispositif à dispositif
(D2DWC) pour dispositifs mobiles avec module TX/RX d'énergie sans fil

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Management and interfaces for WPT – Device-to-device wireless charging

(D2DWC) for mobile devices with wireless power TX/RX module

Gestion et interfaces pour WPT – Chargement sans fil de dispositif à dispositif

(D2DWC) pour dispositifs mobiles avec module TX/RX d'énergie sans fil

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 29.240.99; 33.160.01 ISBN 978-2-8322-5703-6

– 2 – IEC 63254:2022 © IEC 2022
CONTENTS
FOREWORD . 4
1 Scope . 6
2 Normative references . 6
3 Terms, definitions and abbreviated terms . 6
3.1 Terms and definitions . 6
3.2 Abbreviated terms . 7
4 Operation scenarios . 8
4.1 Architecture . 8
4.2 Communication procedure for D2DWC . 9
4.2.1 General . 9
4.2.2 Total operation scenario of D2DWC . 9
4.2.3 TX operation scenario of D2DWC . 10
4.2.4 RX operation scenario of D2DWC . 11
5 Specifications and control protocol of D2DWC unit . 12
5.1 General control of a D2DWC unit of the TX-RX combined type . 12
5.1.1 General . 12
5.1.2 Purposes of WPT control of the D2DWC unit . 14
5.1.3 Operation control of the D2DWC unit . 14
5.2 Design guide for D2DWC TX-RX combined power transmitter . 17
5.3 Control protocol of D2DWC unit . 18
5.3.1 General . 18
5.3.2 WPT command . 19
5.3.3 D2DWC control . 20
5.3.4 Reply of D2DWC . 22
5.3.5 D2DWC parameter . 22
Annex A (informative) Antenna design guide for D2DWC TX-RX combined power
transmitter . 24
A.1 5-W-class WPT RX antenna . 24
A.1.1 General . 24
A.1.2 Antenna design guide . 24
A.1.3 Detailed specifications of circuit . 25
A.2 15-W-class WPT RX antenna design guide . 26
A.2.1 General . 26
A.2.2 Detailed specifications of circuit . 27
Annex B (informative) Regulation certification . 29
Bibliography . 30

Figure 1 – Overall architecture of the proposed EMT/WPT module. 8
Figure 2 – Operation scenario of D2DWC . 9
Figure 3 – TX operation scenario of D2DWC using battery power only . 10
Figure 4 – TX operation scenario of D2DWC using constant power supply . 11
Figure 5 – RX operation scenario of D2DWC . 12
Figure 6 – Wireless charging control architecture of the proposed standard . 13
Figure 7 – System operation efficiency . 14
Figure 8 – Operation diagram for D2DWC WPT . 14

Figure 9 – D2DWC TX operation voltage diagram . 15
Figure 10 – D2DWC TX operation voltage diagram . 16
Figure 11 – D2DWC RX operable voltage/current diagram . 17
Figure 12 – Major function blocks of D2DWC . 18
Figure 13 – D2DWC unit wireless power transfer and control protocol of the MCU . 19
Figure A.1 – D2DWC TX/RX antenna of the 5-W-class WPT RX standard . 24
Figure A.2 – D2DWC TX/RX circuit diagram of the 5-W-class WPT RX specifications . 25
Figure A.3 – D2DWC TX/RX antenna of the 15-W-class WPT RX specifications . 26
Figure A.4 – D2DWC TX/RX circuit diagram of the 15-W-class WPT RX specifications . 27

Table 1 – Specifications for the TX operation of D2DWC unit . 13
Table 2 – WPT CMD fields . 19
Table 3 – WPT subcommands. 19
Table 4 – D2DWC Control Command fields . 20
Table 5 – Determination of the D2DWC wireless power transfer operation . 20
Table 6 – Determination of battery charging amount . 20
Table 7 – D2DWC unit temperature limit . 21
Table 8 – D2DWC unit voltage limit . 21
Table 9 – D2DWC unit current limit . 21
Table 10 – Operation setting when wireless charging stops . 21
Table 11 – Operation setting when an error occurs . 22
Table 12 – Responses of D2DWC Control CMDs . 22
Table 13 – D2DWC parameter command fields . 22
Table 14 – Output voltage field of D2DWC . 22
Table 15 – D2DWC output current field . 23
Table 16 – Current temperature of D2DWC unit . 23
Table 17 – Output current of the battery terminal . 23
Table 18 – Output current of battery terminal . 23
Table 19 – Risk state field of the D2DWC unit . 23
Table 20 – Desired minimum voltage of the D2DWC unit . 23
Table A.1 – D2DWC TX/RX antenna parameters of the 5-W-class WPT RX
specifications .
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