用于電子設(shè)備的多用途裝置和方法

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導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>發(fā)電;變電;配電裝置的制造技術(shù)

專利名稱：用于電子設(shè)備的多用途裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用功率傳輸表面向一個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備提供電功率的電子系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
連同為其供電的方式一起，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出諸如玩具、游戲設(shè)備、蜂窩電話、便攜式計(jì) 算機(jī)、相機(jī)和個(gè)人數(shù)字助理等各種電子設(shè)備。移動(dòng)電子設(shè)備通常包括電池，通過(guò)電源線部分將其連接到諸如電氣插座的電源上來(lái)進(jìn)行充電。非移動(dòng)電子設(shè)備通常是通過(guò)電源線供電，并且在使用的過(guò)程中不希望被移動(dòng)。在移動(dòng)設(shè)備的典型設(shè)置中，電源線部分包括用于將其連接至電源的插座連接器和用于將其連接到相應(yīng)的電池電源插座的電池連接器。插座和電池連接器是相互連通的，所以電氣信號(hào)可以在它們之間流動(dòng)。通過(guò)這種方式，電源通過(guò)電源線部分對(duì)電池充電。
在某些設(shè)置中，電源線部分還分別包括連接到插座的電源適配器和通過(guò)AC輸入和DC輸出的電池連接器。電源適配器將通過(guò)插座連接器和AC輸入線從功率接收的AC輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)整并向DC輸出線輸出DC輸出信號(hào)。DC輸出信號(hào)流經(jīng)電池電源插座，并用于對(duì)電池充電。然而，制造商通常制造它們自己的電子設(shè)備模型，并且不使它們的電源線部分與其它制造商的電子設(shè)備或其它類型的電子設(shè)備相兼容。結(jié)果，由一家制造商制造的電池連接器通常不適合于由另一制造商制造的電池電源插座。此外，為一種類型設(shè)備所制造的電池連接器通常不適于為另一種類型設(shè)備所制造的電池電源插座。制造商這樣做有諸如成本、責(zé)任關(guān)系、不同功率需求以及獲得更大的市場(chǎng)份額的多種原因。這對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)比較麻煩，因?yàn)橄M(fèi)者必須購(gòu)買用于特定電子設(shè)備的相兼容的電源線部分。由于人們往往會(huì)經(jīng)常更換設(shè)備，對(duì)于它們來(lái)說(shuō)還必須更換電源線部分，這是不方便并且也很昂貴的。此外，經(jīng)常丟棄不再有用的電源線部分將導(dǎo)致浪費(fèi)。此外，人們通常擁有多個(gè)不同類型的電子設(shè)備，并且擁有用于每一個(gè)電子設(shè)備的電源線部分是不方便的，因?yàn)橄M(fèi)者必須處理大量電源線部分和電源線部分所造成的情況混亂。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施例采用包括有向電氣或電子設(shè)備傳輸電功率的功率傳輸表面的電子系統(tǒng)。功率傳輸表面可以通過(guò)任何電源，包括但不限于墻壁電源插座、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、電池、汽車點(diǎn)煙器系統(tǒng)、直接連接到發(fā)電機(jī)設(shè)備，以及任何其他的電源來(lái)供電。功率傳輸表面無(wú)線地向電子設(shè)備傳輸功率。功率傳輸表面可以經(jīng)由電氣設(shè)備上的多個(gè)觸點(diǎn)傳輸功率，該電氣設(shè)備從功率傳輸表面?zhèn)鲗?dǎo)電流，將電子設(shè)備電導(dǎo)耦合至功率傳輸表面、將電子設(shè)備電感耦合到功率傳輸表面，將電子設(shè)備光學(xué)耦合到功率傳輸表面，以及將電子設(shè)備聲學(xué)耦合到功率傳輸表面和任何其它電功率傳輸技術(shù)。 —個(gè)實(shí)施例可以包括含有電池的設(shè)備，它具有多個(gè)連接至其上的觸點(diǎn)。對(duì)觸點(diǎn)進(jìn) 行布置以便當(dāng)功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)承載電池時(shí)，這多個(gè)觸點(diǎn)中的至少兩個(gè)觸點(diǎn)具有對(duì)電池充電的電勢(shì)差。對(duì)于各種實(shí)施例，電池可以包括電源適配器電路。電源適配器電路接收電勢(shì) 差，并且輸出用于對(duì)電池充電的期望的電勢(shì)差。對(duì)于某些實(shí)施例，系統(tǒng)還可以包括電池充電器，電池充電器具有限定電池盒并且承載其中的一對(duì)充電觸點(diǎn)的外殼。可以確定電池盒的尺寸和形狀以接收電池。參考以下附圖、說(shuō)明書和權(quán)利要求書，本發(fā)明的這些和其它特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)將
變得更好理解。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的功率傳輸系統(tǒng)的透視圖，其包括與電子設(shè)備可操作地耦合的功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)。圖2是圖1中的電子設(shè)備的部分側(cè)視圖，其包括電源適配器電路。圖2b是圖1中的電子設(shè)備的功率傳輸系統(tǒng)的側(cè)視圖，其與電子設(shè)備的磁性元件可
操作地耦合。圖2c是圖1中的電子設(shè)備的功率傳輸系統(tǒng)的側(cè)視圖，其與電子設(shè)備的觸點(diǎn)可操作地耦合。圖3是圖1中的功率傳輸系統(tǒng)的俯視圖，其與不同類型的電子設(shè)備可操作地耦合。
圖4a是根據(jù)本發(fā)明圖2a中的電源連接器電路的方框圖。圖4b是包括在圖2a中電源連接器電路中的整流電路的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖5a、5b和5c是根據(jù)本發(fā)明向功率傳輸系統(tǒng)供電的各種方式的透視圖。
圖6a、6b和6c是根據(jù)本發(fā)明的具有功率傳輸系統(tǒng)的太陽(yáng)能功率傳輸系統(tǒng)分別在展開(kāi)位置、半展開(kāi)位置以及疊置位置的俯視圖。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明與功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)可操作地耦合的不同類型的電子設(shè) 備的方框圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明的功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)為便攜式計(jì)算機(jī)的電子設(shè)備的透視圖。圖9a和9b是根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)為具有功率連接器的便攜式計(jì)算機(jī)的電子設(shè)備的透視圖。
圖9c和9d分別是圖9a和9b中功率連接器的側(cè)視圖和俯視圖。圖10a是根據(jù)本發(fā)明具有與功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)可操作地耦合的功率連接器的功
率傳輸系統(tǒng)的透視圖。圖10b示出了圖10a中當(dāng)沒(méi)有與功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)可操作地耦合時(shí)的功率連接器的更為詳細(xì)的透視圖。圖10c是圖10a中的功率連接器的部分側(cè)視圖。圖10d是根據(jù)本發(fā)明的具有通過(guò)電源線部分連接到電源的功率連接器的功率傳輸系統(tǒng)的透視圖。圖lla和lib是根據(jù)本發(fā)明的電池充電器的頂部透視圖和底部透視圖。圖llc和lld是根據(jù)本發(fā)明的與圖lla和lib中的電池充電器一起使用的實(shí)現(xiàn)為
電池的電子設(shè)備的頂部透視圖和底部透視圖。圖lle和llf分別是圖9c和9d中其外殼部分展開(kāi)的電池的頂部透視圖和底部透視圖。圖12a和12b是根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)為電池充電器的電子設(shè)備的頂部透視圖和底部透視圖。圖13a和13b是根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)為電池充電器的電子設(shè)備的頂部透視圖和底部透視圖。圖14是根據(jù)本發(fā)明在直立位置具有功率傳輸結(jié)構(gòu)的功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)的透視圖。圖15是根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)工具和電源適配器的透視圖。圖16a是根據(jù)本發(fā)明的具有功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)為由杯子杯座承載的杯子的電子設(shè)備的功率傳輸系統(tǒng)的透視圖。圖16b和16c是圖12a沿著切線12a-12a'提取的杯子和杯子杯座的截面?zhèn)纫晥D。
圖17是根據(jù)本發(fā)明示出了能夠使用功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)的不同位置的方框圖。
圖18a和18b是根據(jù)本發(fā)明分別實(shí)現(xiàn)為具有功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)的掃描儀和打印機(jī) 的電子設(shè)備的透視圖。圖19a和19b是根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)為具有功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)的便攜式計(jì)算機(jī)的電子設(shè)備的透視圖。圖20是根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)為具有承載功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)的托盤的便攜式計(jì)算機(jī)的電子設(shè)備的透視圖。圖2la和2lb是根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)為具有承載電源傳輸支撐結(jié)構(gòu)的便攜式計(jì)算機(jī)的電子設(shè)備的透視圖。圖22是根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)為通過(guò)電源線連接到功率支撐結(jié)構(gòu)的便攜式計(jì)算機(jī)的電子設(shè)備的透視圖圖23a、23b和23c分別是根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)為具有功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)的沙發(fā)、桌子和寫字臺(tái)的家具的透視圖。圖24a、24b、24c和24d分別是根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)為包括功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)的數(shù)字時(shí) 鐘、微波爐、冰箱和工具箱的用具的透視圖。圖25是根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)為具有功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)的機(jī)動(dòng)車內(nèi)部的透視圖。
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圖25b是根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)為包括具有功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)的飛機(jī)座位的飛機(jī)的交通工具的透視圖。圖26是疊置的功率傳輸表面的透視圖。圖27是巻起來(lái)的功率傳輸表面的透視圖。圖28a、28b和28c是折疊的功率傳輸表面的透視圖。圖29a和29b示出了連鎖裝置連接相鄰的功率傳輸表面的透視圖。圖29c示出了放置多個(gè)互連的功率傳輸表面的示意圖，其中適當(dāng)?shù)膫?cè)標(biāo)記有適當(dāng)
的機(jī)械附著。圖29d示出了放置多個(gè)互連的功率傳輸表面的示意圖，其中適當(dāng)?shù)慕菢?biāo)記有適當(dāng) 的電氣附著。圖29E示出了多個(gè)附加到功率傳輸表面方角的電氣附件的透視圖。圖30是針對(duì)圖10a、10b、10c和10d所描述的功率連接器內(nèi)的電路方框圖。圖31a、31b、31c和31d、31e以及31f是為功率傳輸表面提供功能性和美觀的照明
的裝置的透視圖。圖32a是分成若干獨(dú)立部分的功率傳輸表面的示意圖。圖32b和32c是用于分成若干獨(dú)立部分的功率傳輸表面的功率傳輸和保護(hù)電路的原理方框圖。圖33a是具有集成的功率接收器的電池設(shè)備的原理方框圖。圖33b和33c是電池和主機(jī)設(shè)備的透視圖。圖33d是具有集成的功率接收器和穩(wěn)壓器的電池的原理方框圖圖33e是具有集成的功率接收器、穩(wěn)壓器和充電調(diào)節(jié)器的設(shè)備的原理方框圖。圖33f是具有完全集成的電池的設(shè)備的示意方框圖。圖34是裝備有功率接收器、可選穩(wěn)壓器和感測(cè)電路的設(shè)備的方框圖。圖35是感測(cè)功率傳輸表面的關(guān)閉的電路的示意圖。圖36是由在功率接收器和設(shè)備的功率輸入之間集成功率轉(zhuǎn)換器(穩(wěn)壓器)而形成的通用設(shè)備接口的方框圖。圖37是功率接收器和設(shè)備的功率輸入之間的穩(wěn)壓器電路的示意圖。圖38是用于檢測(cè)線性負(fù)載的橋式整流電路的示意圖。圖39是連接到圖38中電路的等效負(fù)載的示意圖。圖40a、40b和40c是圖38中電路在不同條件下的電壓/電流(V/I)特性圖。圖41是當(dāng)圖38中的電路施加所轉(zhuǎn)換的DC時(shí)的電壓_時(shí)間圖。圖42是對(duì)圖41中施加所轉(zhuǎn)換的DC的概念性電路。圖43是用于對(duì)圖41中施加所轉(zhuǎn)換的DC進(jìn)行響應(yīng)的所需的電路。圖44是當(dāng)施加AC電流時(shí)定位過(guò)零的電壓_時(shí)間圖。圖45是與圖44中的圖相一致的電路的方框圖圖46是與圖45中的方框圖相一致的電路的電路示意圖。圖47是過(guò)功率檢測(cè)和關(guān)閉系統(tǒng)的方框圖。圖48是用于傳導(dǎo)解決過(guò)功率檢測(cè)和關(guān)閉系統(tǒng)的電子開(kāi)關(guān)的電路方框圖。圖49是圖48中方框圖的實(shí)施例的電路示意圖。
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圖50是具有自動(dòng)重試的過(guò)功率檢測(cè)和關(guān)閉系統(tǒng)的方框圖。圖51是用于直接傳導(dǎo)系統(tǒng)的圖50中的方框圖的實(shí)施例的電路方框圖。圖52是欠功率檢測(cè)和關(guān)閉系統(tǒng)的方框圖。圖53是圖52中的方框圖的實(shí)施例的電路示意圖。圖54是過(guò)壓檢測(cè)系統(tǒng)的電路圖。圖55是預(yù)期的負(fù)載檢測(cè)系統(tǒng)的電路圖。圖56a和56b是用于某些預(yù)期的負(fù)載的電路圖。圖57是用于將具有自動(dòng)重試的檢測(cè)和關(guān)閉系統(tǒng)相組合的電路方框圖。圖58是用于另一種將具有自動(dòng)重試的檢測(cè)和關(guān)閉系統(tǒng)相組合的實(shí)施例的電路圖。圖59是用于發(fā)送數(shù)據(jù)到電子設(shè)備的功率傳輸表面的系統(tǒng)的方框圖。圖60是功率接收器檢測(cè)器電路的電路圖。圖61是圖59中所描述的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱D。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明的功率傳輸系統(tǒng)100的透視圖。系統(tǒng)100具有提供這里所討論的特征和其它特征的許多不同的實(shí)施例。若干實(shí)施例在2007年2月2日提交的共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 11/670， 842和2007年2月6日提交的共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng) No. 11/672,010中進(jìn)行了討論。在圖1中，系統(tǒng)100包括具有用于向電子設(shè)備112供電的功率傳輸表面llla的功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111。支撐結(jié)構(gòu)111通過(guò)電源線部分113'連接到向其提供功率信號(hào)Sp。^的電源(未示出)。該電源可以是許多不同的類型，例如電氣插座、電池、汽車點(diǎn)煙器系統(tǒng)、直接連接到發(fā)電機(jī)設(shè)備上以及太陽(yáng)能系統(tǒng)，其中的一些在以下圖 5a-5c和6a-6c中將進(jìn)行更加詳細(xì)地討論。功率傳輸表面llla可以具有許多不同的形狀，但這里它是具有寬W、長(zhǎng)L和厚t的長(zhǎng)方形，因此結(jié)構(gòu)111限定了長(zhǎng)方體的體積。表面llla 也顯示為基本上為平的，盡管在其它示例中它可以是彎曲的。在本實(shí)施例中，表面llla在相對(duì)的兩側(cè)115a和115b之間延伸，以及在相對(duì)的兩側(cè)115c和115d之間延伸。相對(duì)側(cè)115c 與115d從相對(duì)側(cè)115a和115b的相對(duì)末端并且在其間延伸。115a和115b側(cè)相對(duì)于115c 和115d側(cè)非零度角進(jìn)行取向。在該特定的實(shí)施例中，因?yàn)閘lla是長(zhǎng)方形，所以該非零度角大約是90° 。在其它的示例中，表面llla可以具有其它的形狀，例如圓形、三角形等。當(dāng)表面llla是圓形時(shí)，結(jié)構(gòu)111限定了圓柱體的體積。功率傳輸表面無(wú)需引線向設(shè)備112傳輸功率，能向不同功率要求的多個(gè)設(shè)備112同時(shí)傳輸功率，并且允許設(shè)備112在功率傳輸表面 llla的任何位置和取向接收功率。功率傳輸表面111a可以向不管是移動(dòng)的、非移動(dòng)的、電池供電的或非電池供電的任何設(shè)備112進(jìn)行無(wú)線傳輸功率。圖2a是電子設(shè)備112的部分側(cè)視圖。根據(jù)本發(fā)明，設(shè)備112包括并且承載電源適配器電路130。如以下更加詳細(xì)地討論那樣，當(dāng)向結(jié)構(gòu)111提供信號(hào)SP。WCT時(shí)，向電路130 提供功率傳輸信號(hào)SPDS，以響應(yīng)于設(shè)備112可操作地耦合至功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111。應(yīng)該注意到，信號(hào)SPDS中的功率來(lái)自信號(hào)SP。WCT的功率。當(dāng)設(shè)備112可操作地耦合至支撐結(jié)構(gòu)111 時(shí)，電路130接收信號(hào)SPDS，并且將其調(diào)整為預(yù)期的功率信號(hào)，標(biāo)記為信號(hào)SDevi。e。信號(hào)SDevice 對(duì)應(yīng)于與設(shè)備112相兼容的預(yù)期的功率量，并且用于對(duì)其進(jìn)行操作。如以下更加詳細(xì)地討
10論那樣，預(yù)期的功率量依賴于許多不同的因素，例如電子設(shè)備的類型和制造商。在這種方式下，支撐結(jié)構(gòu)lll向電子設(shè)備112供電。圖2b是功率傳輸系統(tǒng)100'的側(cè)視圖，其中，通過(guò)將設(shè)備112磁耦合至功率傳輸結(jié) 構(gòu)111來(lái)向電路130提供信號(hào)SPDS。在本實(shí)施例中，電子設(shè)備112包括并承載與電源適配器電路相互連通的磁性元件300。元件300可以是許多不同的類型，但是在本示例中，它是電感器。響應(yīng)于與變化的磁場(chǎng)B相耦合，磁性元件300提供磁感應(yīng)電流。支撐結(jié)構(gòu)lll通過(guò)功率傳輸表面111a提供響應(yīng)于信號(hào)Sp。M的變化的磁場(chǎng)B。在所示出的實(shí)施例中，磁場(chǎng)B 膨脹和壓縮，以便電感器元件300內(nèi)的電導(dǎo)體回路由于變化的磁場(chǎng)B而感應(yīng)出電流。元件 300向電源適配器電路130提供磁感應(yīng)電流作為信號(hào)SPDS。在這種方式下，電子設(shè)備112和功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111通過(guò)磁性元件可操作地耦合在一起，并且表面11 la作為功率傳輸表面，其中利用變化的磁場(chǎng)來(lái)提供功率。應(yīng)該注意到，電子設(shè)備112和功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111 可以以許多其它的方式可操作地耦合在一起，其中的一種將結(jié)合圖2c進(jìn)行討論。
還應(yīng)該注意到，磁場(chǎng)B可以具有許多不同的取向，并且為了簡(jiǎn)潔明了，將其顯示為平行于表面llla。磁場(chǎng)B的預(yù)期取向通常取決于元件300的取向。此外，當(dāng)設(shè)備112與功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111接觸(engaged)時(shí)或當(dāng)設(shè)備112遠(yuǎn)離它時(shí)，磁感應(yīng)電流可以流過(guò)磁性元件300，如圖2b所示。通常，可以由電流通過(guò)導(dǎo)電材料回路來(lái)產(chǎn)生功率傳輸表面的變化的磁場(chǎng)，其中，導(dǎo)電材料回路是功率支撐結(jié)構(gòu)111的一部分。磁場(chǎng)通常垂直于該導(dǎo)電材料回路，因此，如果導(dǎo)電材料回路平行于表面lll，則磁場(chǎng)垂直于表面111。在本實(shí)施例中，適配器電路130向包括在設(shè)備112中的功率系統(tǒng)131輸出信號(hào) Sbh。功率系統(tǒng)131可以是可充電電池或其它存儲(chǔ)元件，或者功率系統(tǒng)131可以是設(shè)備112 的功率調(diào)節(jié)電路。電路130包括分別連接到功率系統(tǒng)131的觸點(diǎn)139a和139b的觸點(diǎn)133a 和133b，因此信號(hào)Sp,可以在它們之間流動(dòng)。功率系統(tǒng)131向包括在設(shè)備112內(nèi)的諸如顯示和控制電路的電子設(shè)備供電。這些電子設(shè)備將結(jié)合圖4a進(jìn)行進(jìn)一步的討論，在這里為了簡(jiǎn)潔明了而沒(méi)有示出。電子設(shè)備112可以由功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111以許多不同的方式進(jìn)行供電。例如，在某些情況下，信號(hào)SDCTire向包括在功率系統(tǒng)131內(nèi)的電池充電，這通常是用于移動(dòng)設(shè)備的情況。然而，在其它情況下，信號(hào)S^^向設(shè)備112內(nèi)的電子設(shè)備直接供電。直接向設(shè)備供電的一個(gè)示例是便攜式計(jì)算機(jī)，如果在除掉它的電池后，所述計(jì)算機(jī)由支撐結(jié)構(gòu)111向其供電來(lái)進(jìn)行操作。出于各種原因，直接連接也有好處，例如設(shè)備電路可以意識(shí)到功率應(yīng)用并且在顯示器上進(jìn)行指示，或者在某些情況下，設(shè)備可以內(nèi)置充電電路或有利于直接使其通電的其它特征。例如，蜂窩電話可以包含板載充電電路和向用戶指示電池狀態(tài)和充電狀態(tài) 的顯示圖標(biāo)，這將由直接連接進(jìn)行供電。將信號(hào)^v^施加至與制造商所提供的標(biāo)準(zhǔn)電源適配器的相同的輸入電路，以減少設(shè)備112的輸入電路的復(fù)雜性，或者向設(shè)備112的標(biāo)準(zhǔn)輸入連接器內(nèi)提供信號(hào)SDCTire從而避免入侵修改，這在某些情況下是期望的。
圖2c是功率傳輸系統(tǒng)100〃的側(cè)視圖，其中通過(guò)將設(shè)備112電耦合至功率傳輸結(jié) 構(gòu)111向電路130提供信號(hào)SPDS。在本實(shí)施例中，支撐結(jié)構(gòu)111包括焊盤140a和140b，它們限定了功率傳輸表面llla的一部分，并且電子設(shè)備112包括并承載觸點(diǎn)120。在這里，觸點(diǎn)120內(nèi)有5個(gè)觸點(diǎn)，但為了簡(jiǎn)潔明了只示出了兩個(gè)，并標(biāo)識(shí)為觸點(diǎn)120a和120b。然而，應(yīng) 該注意到，觸點(diǎn)120可以包括多于或少于5個(gè)觸點(diǎn)，但通常有兩個(gè)或更多的觸點(diǎn)。
在操作中，電源使信號(hào)Sp。^通過(guò)電源線部分113'流向支撐結(jié)構(gòu)lll，并且相應(yīng)地在焊盤140a和140b之間提供電勢(shì)差。如以下將更加詳細(xì)討論的那樣，布置觸點(diǎn)120以便當(dāng)結(jié)構(gòu)lll承載設(shè)備112時(shí)，觸點(diǎn)120內(nèi)的兩個(gè)觸點(diǎn)之間具有電勢(shì)差，因?yàn)橐粋€(gè)接觸焊盤 140a另一個(gè)接觸焊盤140b。在本示例中，觸點(diǎn)120a和120b分別接觸焊盤140a和140b。相應(yīng)地，焊盤140a和140b之間的電勢(shì)差通過(guò)觸點(diǎn)120a和120b提供給電源適配器電路130 作為信號(hào)SPDS。因此，向電源適配器電路130提供信號(hào)SPDS以響應(yīng)于支撐結(jié)構(gòu)111承載設(shè)備 112。電路130接收信號(hào)S^，并且將其調(diào)整為對(duì)應(yīng)于提供給系統(tǒng)131的所期望的功率信號(hào) SDCTire。通過(guò)這種方式，電子設(shè)備112和功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111通過(guò)觸點(diǎn)可操作地耦合在一起。應(yīng)該意識(shí)到，如下所討論的電子設(shè)備和功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)的實(shí)施例是出于說(shuō)明的目的而通過(guò)觸點(diǎn)可操作地耦合在一起。然而，可以修改這些實(shí)施例，因此，這些電子設(shè)備和功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)通過(guò)如圖2b所討論的那樣的磁感應(yīng)元件而可操作地耦合在一起的，或者通過(guò)諸如電容耦合元件、聲學(xué)耦合元件、光束耦合元件等無(wú)線功率技術(shù)的其它形式耦合在一起的。根據(jù)本發(fā)明，布置觸點(diǎn)120，使得獨(dú)立于設(shè)備112相對(duì)于功率傳輸表面llla的取向向適配器電路130提供信號(hào)SPDS。對(duì)觸點(diǎn)的這些布置在以上共同未決的申請(qǐng)中進(jìn)行了更加詳細(xì)地討論。簡(jiǎn)言之，向電源適配器電路130的所有角度(P (圖la)提供信號(hào)Sg，其中，角度9具有大約0。和360°之間的值。在本示例中，角度9對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)111的側(cè)面(即側(cè)面 115a-115d)和平行于表面llla且經(jīng)過(guò)設(shè)備112延伸的參照線142之間的角度。應(yīng)該意識(shí) 到，角度9的旋轉(zhuǎn)圍繞著垂直于表面llla延伸的參照線143。因此，布置觸點(diǎn)120以針對(duì)所有角度通過(guò)觸點(diǎn)120向適配器電路130提供電勢(shì)差。由于許多不同的原因，電源適配器電路130由設(shè)備112承載。原因之一是向可以運(yùn)行在不同的功率范圍內(nèi)的多個(gè)電子設(shè)備供電的客觀需要，如結(jié)合圖3所討論的那樣。因此，每個(gè)電子設(shè)備112的信號(hào)S^^可以是不同的。在某些情況下，這些電子設(shè)備可以是同樣類型的設(shè)備(即，兩個(gè)蜂窩電話)。這些電子設(shè)備可以是同樣的型號(hào)并且具有同樣的功率需求，或者它們可以是不同的型號(hào)并且具有不同的功率需求。這些型號(hào)可以由相同的或不同的制造商制造。在其它情況下，電子設(shè)備是不同類型的設(shè)備(即，蜂窩電話和便攜式計(jì)算機(jī))。不同類型的設(shè)備通常運(yùn)行在不同的功率范圍內(nèi)，盡管在某些示例中它們可以是相同的或重疊的范圍。不同類型的設(shè)備可以由相同的或不同的制造商制造。因此，可以設(shè)計(jì)用于每個(gè)電子設(shè)備的電源適配器電路130，使得功率傳輸系統(tǒng)100向許多不同類型的電子設(shè)備供電。
例如，觸點(diǎn)120可以接觸表面llla而無(wú)需與它們對(duì)齊，所以，至少有兩個(gè)觸點(diǎn)處于不同電勢(shì)。當(dāng)向多個(gè)電子設(shè)備供電時(shí)，因?yàn)榭梢栽诒砻鎙lla上以許多不同的方式對(duì)它們進(jìn) 行定位，所以對(duì)觸點(diǎn)120進(jìn)行布置也是有用的。這允許更加有效地使用表面llla，所以，結(jié) 構(gòu)111可以對(duì)更多的設(shè)備一起供電。這在沒(méi)有足夠可用電源向多個(gè)電子設(shè)備單獨(dú)供電的情況下是有用的。通常，當(dāng)表面llla的面積增加時(shí)，結(jié)構(gòu)lll可以向更多的電子設(shè)備供電，而當(dāng)面積減少時(shí)則向較少的電子設(shè)備供電。在本實(shí)施例中，因?yàn)楸砻鎙lla在形狀上是長(zhǎng)方形，所以表面llla的面積是長(zhǎng)L乘以寬W。因此，當(dāng)長(zhǎng)L和/或?qū)扺增加時(shí)，結(jié)構(gòu)lll可以向更多的
12電子設(shè)備供電，而當(dāng)長(zhǎng)L和/或?qū)扺減少時(shí)，則向較少的電子設(shè)備供電。結(jié)構(gòu)lll可以承載的電子設(shè)備的數(shù)量還取決于它們的尺寸。例如，蜂窩電話通常比便攜式計(jì)算機(jī)小，所以，對(duì) 于給定面積的表面11 la，可以承載更多的蜂窩電話而不是便攜式計(jì)算機(jī)。
圖3是可操作地耦合至電子設(shè)備401、402和403的功率傳輸系統(tǒng)100的俯視圖。在本實(shí)施例中，電子設(shè)備401具體化為便攜式計(jì)算機(jī)，設(shè)備402和403具體化為蜂窩電話，它們都是由不同的制造商制造的。每個(gè)設(shè)備401、402和403包括并且承載與相應(yīng)觸點(diǎn)120 相連通的對(duì)應(yīng)的電源適配器，如同圖2b所示的電子設(shè)備112那樣。然而，為了簡(jiǎn)潔明了，在這里并未示出這些特征。設(shè)備401、402和403是以不同的角度小在表面llla上隨意定位的。如以上所討論的那樣，布置設(shè)備401 、402和403的觸點(diǎn)，以便設(shè)備401 、402和403在仍然可操作地耦合到功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111時(shí)還可以被旋轉(zhuǎn)角度小。因此，可以如方向箭頭411、412和413 所指示的方向分別旋轉(zhuǎn)設(shè)備401 、402和403。應(yīng)該意識(shí)到，還可以在設(shè)備401 、402和403仍然可操作地耦合到功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111時(shí)，沿著箭頭411、412和413相反的方向分別旋轉(zhuǎn)它們。在操作中，當(dāng)設(shè)備401、402和403可操作地耦合至功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111時(shí)，向每個(gè)設(shè)備的電源適配器電路提供信號(hào)SPDS。每個(gè)設(shè)備401、402和403的電源適配器電路接收細(xì)號(hào)SpDs，并且作為響應(yīng)，提^f共fe號(hào)SDcvicel、 SDevice2禾口 SDevice3。 {旨號(hào)SDevicel、 SDevice2禾口 SDevice3分別對(duì)應(yīng)于運(yùn)行設(shè)備401、402和403所期望的功率量。通常，信號(hào)SDCTirel在不同于信號(hào)SDCTire2 和SDCTire3的功率范圍之內(nèi)，因?yàn)樵O(shè)備401具體化為便攜式計(jì)算機(jī)，而設(shè)備402和403具體化為蜂窩電話。因此，設(shè)備401是與設(shè)備402和403的不同類型的設(shè)備。信號(hào)SDCTirel和SDCTire2 可以在相同的功率范圍之內(nèi)，或者在不同的功率范圍之內(nèi)，因?yàn)樵O(shè)備402和403具體化為由不同的制造商制造的蜂窩電話。在這種方式下，功率傳輸系統(tǒng)IOO可以向相同或不同類型的多個(gè)電子設(shè)備供電。圖4a是根據(jù)本發(fā)明的電源適配器電路130的方框圖。電源適配器電路130可以具有許多不同的配置。在一個(gè)認(rèn)為是比較基本的實(shí)施例中，用于在電氣傳導(dǎo)無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)中接收功率的電源適配器電路包括整流電路。整流電路的輸出構(gòu)成信號(hào)SDCTire。這對(duì)于未調(diào)制的或間歇性的輸入電壓的例如加熱咖啡杯的設(shè)備容錯(cuò)是適用的。在另一實(shí)施例中，電路可以還包括諸如電容的能量存儲(chǔ)元件以對(duì)信號(hào)S^^進(jìn)行濾波。比基本電路稍微復(fù)雜點(diǎn)的還可以包括二極管和電阻以提供能自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備存在于功率傳輸表面電路中的方法。在需要特定輸入電壓的設(shè)備中，電路130可以包括整流器、存儲(chǔ)元件和電壓調(diào)節(jié)器以給設(shè) 備生成很明確的信號(hào)SDCTire。在某些應(yīng)用中，提供直接為設(shè)備內(nèi)的電池或其它存儲(chǔ)元件充電的信號(hào)SDevi。e是所期望的。對(duì)于這種情況，電路130包括整流器、存儲(chǔ)元件和電池充電電路。
圖4b是包括在電源適配器電路130內(nèi)的整流電路的示意圖。在本實(shí)施例中，電路 130a包括連接到二極管132a的n型側(cè)和二極管132b的p型側(cè)的觸點(diǎn)120a，連接到二極管 132c的n型側(cè)和二極管132d的p型側(cè)的觸點(diǎn)120b，連接到二極管132e的n型側(cè)和二極管 132f的p型側(cè)的觸點(diǎn)120c，以及連接到二極管132g的n型側(cè)和二極管132h的p型側(cè)的觸點(diǎn)120d。二極管132a、132c、132e和132g中的每一個(gè)具有連接到傳導(dǎo)觸點(diǎn)133b的相應(yīng)的 P型側(cè)，并且二極管132b、132d、132f和132h中的每一個(gè)具有連接到傳導(dǎo)觸點(diǎn)133a的相應(yīng) 的n型側(cè)。
在本實(shí)施例中，電路130a從表面111a通過(guò)觸點(diǎn)120接收電勢(shì)差，并且作為響應(yīng)，在傳導(dǎo)觸點(diǎn)133a和133b之間流動(dòng)信號(hào)SP。WCT。如上所述，布置觸點(diǎn)120，使得觸點(diǎn)中的至少兩個(gè)觸點(diǎn)在它們接觸表面111a時(shí)具有電勢(shì)差。電路130a向傳導(dǎo)觸點(diǎn)133a和133b提供觸點(diǎn)120中的任何觸點(diǎn)之間的電勢(shì)差。然后，將觸點(diǎn)133a和133b之間的電勢(shì)差通過(guò)觸點(diǎn)139a 和139b提供給電池260作為信號(hào)VP。WCT。通過(guò)這種方式，將信號(hào)VP。WCT用作功率系統(tǒng)131的功率源。圖5a、5b和5c分別是根據(jù)本發(fā)明的功率傳輸系統(tǒng)103、104和105的透視圖。系統(tǒng)103、 104和105示出了向功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111提供諸如信號(hào)SP。WCT的功率信號(hào)的不同方式。在圖5a中，系統(tǒng)103包括通過(guò)電源線部分113向支撐結(jié)構(gòu)111提供功率信號(hào)的太陽(yáng)能系統(tǒng)220。在本實(shí)施例中，太陽(yáng)能系統(tǒng)220包括由支架222支撐的太陽(yáng)能電池板221。電源線部分113包括在連接在太陽(yáng)能系統(tǒng)220和電源適配器122之間的電源線113b。 113 部分還包括連接在電源適配器122和支撐結(jié)構(gòu)111之間的電源線113a。
在操作中，入射到太陽(yáng)能電池板221的光導(dǎo)致功率信號(hào)流經(jīng)電源線部分113。由電源適配器122對(duì)功率信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，使得其與功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111相兼容。然后，如以上所討論的那樣，當(dāng)電子設(shè)備(未示出)可操作地耦合至功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)時(shí)將向它提供功率信號(hào)。在圖5b中，系統(tǒng)104包括通過(guò)電源線部分113連接至適配器226的功率傳輸結(jié)構(gòu) 111。適配器226由汽車的電源插座決定其尺寸和形狀。其中一個(gè)這樣的電源插座是用于汽車點(diǎn)煙器的插座，例如圖25a中的插座193。在操作中，適配器226連接到電源插座，并且作為響應(yīng)，功率信號(hào)如圖5a所示的那樣從汽車功率系統(tǒng)流向功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111。如以上所討論的那樣，當(dāng)電子設(shè)備(未示出)可操作地耦合至功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111時(shí)就向它提供功率。在圖5c中，系統(tǒng)105包括多種向功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)lll供電的方式。系統(tǒng)105在諸如野營(yíng)時(shí)，不確定何種類型電源可用的情況下是有用的。在這里，系統(tǒng)105包括通過(guò)電源線113b連接到電源適配器122的適配器226和通過(guò)電源線113c連接到電源適配器122的插座連接器228。系統(tǒng)104還包括通過(guò)電源線113d連接到電源適配器122的太陽(yáng)能系統(tǒng) 220'。功率系統(tǒng)220'可以有許多種類型，并且可以具有許多種不同的配置，但在本示例中，它是可折疊的。電源適配器122通過(guò)電源線113a連接到功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111。在這種方式下，功率信號(hào)可以通過(guò)插頭226提供給功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111、連接器228和/或太陽(yáng)能系統(tǒng)220'。如以上所討論的那樣，當(dāng)電子設(shè)備(未示出)可操作地耦合到功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111時(shí)將向其提供功率信號(hào)。圖6a、6b和6c分別是根據(jù)本發(fā)明太陽(yáng)能供電傳輸系統(tǒng)170在展開(kāi)位置、半展開(kāi)位置以及疊置位置的俯視圖。在本實(shí)施例中，系統(tǒng)170包括連接到太陽(yáng)能供電系統(tǒng)171的功率傳輸系統(tǒng)IOO。太陽(yáng)能供電系統(tǒng)171可以具有許多種不同的配置。在本實(shí)施例中，包括多個(gè)標(biāo)識(shí)為171a、171b、171c、171d、171e、171f、171g、171h和171h的可操作地連接在一起的太陽(yáng)能電池板。在圖6a中，太陽(yáng)能電池板171a、171b、171c和171d分別從電子系統(tǒng)100的側(cè)面115a、115b、115c和115d延伸。類似地，太陽(yáng)能電池板171e、 171f、 171g和171h分別從太陽(yáng)能電池板171a、171b、171c和171d延伸并且遠(yuǎn)離功率傳輸系統(tǒng)100。
系統(tǒng)170在展開(kāi)和疊置位置之間是可以反復(fù)移動(dòng)的。系統(tǒng)170可以在其部署的和存放的位置之間以多種方式進(jìn)行移動(dòng)。在一個(gè)示例中，將太陽(yáng)能電池板171e折向電池板 171a以覆蓋電池板171a。然后，將電池板171a和171e折向系統(tǒng)100以覆蓋系統(tǒng)100。將太陽(yáng)能電池板171f折向電池板171b以覆蓋電池板171b。然后，將電池板171b和171f折向系統(tǒng)100以覆蓋系統(tǒng)IOO，與171a和171e—樣。將太陽(yáng)能電池板171g折向電池板171c 以覆蓋電池板171c。然后，將電池板171c和171g折向系統(tǒng)100以覆蓋系統(tǒng)IOO，與171a、 171b、171e和171f—樣。將太陽(yáng)能電池板171h折向電池板171d以覆蓋電池板171d，如圖 6b所示那樣。然后，將電池板171d和171h折向系統(tǒng)100以覆蓋系統(tǒng)IOO，與171a、171b、 171 c、 171 e、 171 f和171 g —樣，如圖6c所示那樣。應(yīng)該意識(shí)到，可以以許多其它的次序?qū)㈦?池板折疊在一起，但為了簡(jiǎn)潔明了，這里只示出了一種。此外，在將170從疊置位置移動(dòng)到展開(kāi)位置時(shí)，以上的步驟是顛倒的。圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明可操作地耦合到功率傳輸結(jié)構(gòu)111的不同類型的電子設(shè) 備的方框圖209。電子設(shè)備的一些示例包括計(jì)算機(jī)，例如便攜式計(jì)算機(jī)和臺(tái)式計(jì)算機(jī)。電子設(shè)備的其它示例包括玩具、游戲機(jī)、蜂窩電話、充電器、電池、手持設(shè)備、電動(dòng)工具、功率連接器、杯子、音樂(lè)播放器、照相機(jī)、計(jì)算器、遙控器、錄像機(jī)(VCR)、數(shù)字視頻光盤(DVD)、傳真機(jī) 和個(gè)人數(shù)字助理。電子設(shè)備還包括諸如電動(dòng)剃須刀、電動(dòng)牙刷和電推剪的美容設(shè)備，以及諸如電視機(jī)和電冰箱的家用電器。應(yīng)該注意到，可以耦合到功率傳輸結(jié)構(gòu)111的還有其它電子設(shè)備，但是為了簡(jiǎn)潔明了，這里只討論少數(shù)幾種。圖8是根據(jù)本發(fā)明的功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111和具體化為便攜式計(jì)算機(jī)125的電子設(shè)備的透視圖。便攜式計(jì)算機(jī)125在其底表面上125'攜帶觸點(diǎn)組125a、125b、125c和 125d。當(dāng)便攜式計(jì)算機(jī)125可操作地耦合到功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111時(shí)，通過(guò)觸點(diǎn)125a、125b、 125c和/或125d向其供電。觸點(diǎn)125a-125d彼此相隔，使得相對(duì)于功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111 可以將便攜式計(jì)算機(jī)125定位于許多不同的位置，從而向便攜式計(jì)算機(jī)125供電。
例如，觸點(diǎn)125a和/或125b可以接觸表面llla，使得功率流向便攜式計(jì)算機(jī)125。在這種方式下，可以以許多種相對(duì)于功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111更加不同的方式來(lái)布置便攜式計(jì)算機(jī)125。此外，如果觸點(diǎn)125a和125b使用接觸llla，電流在它們之間進(jìn)行分享。在這種方式下，較少的電流流經(jīng)任何一組觸點(diǎn)，這降低了流經(jīng)相應(yīng)的電源適配器電路的電流。如果較少的電流流經(jīng)電源適配器電路，則其壽命增加，這是因?yàn)榇嬖谳^少的加熱，因此這不太可能被破壞。圖9a和圖9b是根據(jù)本發(fā)明具體化為具有功率連接器126的便攜式計(jì)算機(jī)125' 的電子設(shè)備的透視圖。在本實(shí)施例中，功率連接器126包括并且承載從其表面126a延伸的觸點(diǎn)120，如圖9c中所示的連接器126的底部視圖所示。連接器120還包括如以上所述與觸點(diǎn)120連通的電源適配器電路130和電池連接器128。然而，為了簡(jiǎn)潔明了，電路130在這里并未示出。結(jié)合其它所公開(kāi)的實(shí)施例，圖9a和9b中所示的實(shí)施例示出了從功率傳輸表面llla到設(shè)備112的功率的傳導(dǎo)性傳輸，但是，結(jié)合這里所公開(kāi)的其它實(shí)施例，可以使用其它的諸如電導(dǎo)耦合、電感耦合、光功率傳輸、聲功率傳輸、微波功率傳輸技術(shù)或任何其它的功率傳輸方案。便攜式計(jì)算機(jī)125'包括依據(jù)接收電池連接器128決定其形狀和尺寸的電池電源插座129。電池電源插座129通常通過(guò)電源線部分連接到電源插座。電源插座129 通過(guò)便攜式計(jì)算機(jī)盒127延伸，并且與便攜式計(jì)算機(jī)125的電源系統(tǒng)相連通。在本實(shí)施例
15中，電池連接器128相對(duì)于電源插座129在接觸(圖9a)位置和不接觸(圖9b)位置之間反復(fù)移動(dòng)。然而，應(yīng)該注意到，在其它實(shí)施例中，電池連接器128可以固定地附著至電源插座129。圖9d是連接器126在與表面llla接觸的位置的側(cè)視圖。在本實(shí)施例中，連接器相對(duì)于電源插座129是可旋轉(zhuǎn)的，如移動(dòng)箭頭所指示的那樣，所以，觸點(diǎn)120可以在相對(duì)于功率傳輸表面llla的接觸位置和不接觸位置之間旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。在接觸位置，觸點(diǎn)120接觸功率傳輸表面llla，并通過(guò)電源插座129向便攜式計(jì)算機(jī)125供電。在不接觸位置，觸點(diǎn)120 遠(yuǎn)離表面111a，所以不通過(guò)他們向便攜式計(jì)算機(jī)125供電。通過(guò)這種方式，連接器126允許便攜式計(jì)算機(jī)125'與功率傳輸結(jié)構(gòu)lll可操作地耦合。應(yīng)該注意到，在其它實(shí)施例中，連接器126相對(duì)于電源插座129是不可旋轉(zhuǎn)的。在這些非旋轉(zhuǎn)的實(shí)施例中，連接器126可以固定地附著到電源插座129上，或可以反復(fù)從其移除。圖10a是根據(jù)本實(shí)施例的功率傳輸系統(tǒng)101的透視圖。如以上更加詳細(xì)地討論的那樣，系統(tǒng)101類似于系統(tǒng)100，并且包括功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111。然而，一個(gè)區(qū)別是電子設(shè) 備112可操作地耦合到支撐結(jié)構(gòu)lll，但并不由其承載。相反，系統(tǒng)101包括由結(jié)構(gòu)111承載的具體化為功率連接器116的電子設(shè)備。圖10b示出了當(dāng)功率連接器116與表面llla不接觸時(shí)的實(shí)施例的更加詳細(xì)的透視圖。如所示出的，連接器116包括電源適配器盒117和從其表面116a延伸的觸點(diǎn)120。如上所述，連接器116還包括與觸點(diǎn)120相連通的電源適配器電路130 (未示出)。電路130 通過(guò)電源線114與電子設(shè)備112相連通。應(yīng)該意識(shí)到，在其它實(shí)施例中，功率連接器126可以包括磁性元件300，以便連接器116響應(yīng)于磁場(chǎng)B。類似地，也可以利用光學(xué)、聲學(xué)、微波、電容等功率傳輸。在本實(shí)施例中，線114包括應(yīng)變消除部分114a，它允許線114相對(duì)于連接器116更加靈活地進(jìn)行移動(dòng)。這減少了連接器相對(duì)于表面llla發(fā)生不希望的移動(dòng)的可能性。然而，應(yīng)該注意到，只是出于說(shuō)明的目的而在這里包括該應(yīng)變消除部分114a。
圖10c是功率連接器116的部分側(cè)視圖。在本實(shí)施例中，連接器116包括重物118，將其固定功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)lll，使得表面llla和觸點(diǎn)之間有更好的電氣接觸。在一個(gè)示例中，重物118是磁性的，并且功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)lll包括磁性材料，如圖14所討論的那樣。因此，重物118和支撐結(jié)構(gòu)111可以磁性地耦合在一起。功率連接器116還包括安裝在盒117內(nèi)的承載觸點(diǎn)120和電源適配器電路130(未示出)的電路板123，在2006年2月 6日提交的共同未決的美國(guó)申請(qǐng)No. 11/672， 010中提供了關(guān)于電路板123更加詳細(xì)的討論。電源線114包括單獨(dú)的導(dǎo)線121a、121b和121c，連接到觸點(diǎn)120中相應(yīng)的觸點(diǎn)120a、120b 和120c上。或者，電路130可以位于盒116a內(nèi)，從而經(jīng)過(guò)電源線出來(lái)的引線是信號(hào)SP。WCT，并且通常包括一對(duì)導(dǎo)線，即，一個(gè)用于正極，一個(gè)用于負(fù)極。在操作中，當(dāng)功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111承載功率連接器116時(shí)，觸點(diǎn)120接觸功率傳輸表面llla。作為響應(yīng)，電路130接收信號(hào)SPDS并通過(guò)114部分向電子設(shè)備112提供信號(hào) SP。WCT。因此，功率連接器116通過(guò)觸點(diǎn)120與功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111可操作地耦合。此外，電子設(shè)備112通過(guò)功率連接器116與功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111可操作地耦合。通過(guò)這種方式，即便當(dāng)功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111沒(méi)有承載電子設(shè)備112時(shí)，電子設(shè)備112還是與功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)lll可操作地耦合。
圖10d是根據(jù)本發(fā)明的功率傳輸系統(tǒng)102的透視圖。系統(tǒng)102類似于以上所述的系統(tǒng)101 ，并且包括功率連接器116。然而，一個(gè)區(qū)別是功率連接器116通過(guò)電源線部分113 連接到電源(未示出)。觸點(diǎn)120接觸表面llla，所以連接器116與功率傳輸結(jié)構(gòu)111可操作地耦合。在操作中，電源通過(guò)電源線113b向電源適配器122供電。電源適配器122將功率調(diào)整為相兼容的功率等級(jí)，并通過(guò)電源線113a將其流向功率連接器116。功率連接器116 接收該功率，并通過(guò)電源適配器電路130和觸點(diǎn)120將其流向功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111。當(dāng)觸點(diǎn)120接觸功率傳輸表面llla時(shí)，該功率流向結(jié)構(gòu)111。當(dāng)電子設(shè)備112如以上所詳細(xì)描述的那樣與支撐結(jié)構(gòu)可操作地耦合時(shí)，該功率就提供給它。在這種情況下，電路130用于向焊盤傳輸功率，否則它不通電。在這種情況下，電路130包含感測(cè)電路以確定其觸點(diǎn)中有哪些觸點(diǎn)連接到功率傳輸表面的各電極。此外，電路將適當(dāng)?shù)挠|點(diǎn)連接到電路130內(nèi)的驅(qū)動(dòng) 電路上，這可以適當(dāng)?shù)貫楣β蕚鬏敱砻鎙lla的電極通電。通過(guò)這種方式，包括不能發(fā)揮作用的功率傳輸表面的無(wú)源的電極組而由本發(fā)明的具有電路130的設(shè)備對(duì)其通電就可以變成功能完全的功率傳輸表面。這種布置的目的之一是可以在這樣的情況下進(jìn)行，布置桌子比較經(jīng)濟(jì)的場(chǎng)合，以及可以在以后通過(guò)在其表面放置有源的驅(qū)動(dòng)器來(lái)啟動(dòng)的具有功率傳輸電極的其它表面。對(duì)于向電池充電的實(shí)施例，通常有3種類型的充電器1)通過(guò)放置在功率傳輸表面上的自充電電池；2)實(shí)際上是使用電池從焊盤獲得功率然后控制電池充電的充電控制器的充電器；和3)具有功率接收器和充電控制器，并對(duì)諸如AA和AAA電池的非智能終端、非焊盤使能電池充電的充電器。對(duì)于第一種情況，電池包含所有的充電消息和功率接收。在這種情況下，只要將電池放置在表面，它自己就會(huì)進(jìn)行再充電。對(duì)于第二種情況，電池具有集成的功率接收器，但并不包含控制自身充電的電路(即，電路130)。電池只是簡(jiǎn)單地將功率接收器的輸出帶給它上面的終端，將接收的功率帶給主機(jī)設(shè)備。在這種情況下，可能存在包含電池充電電路并使用電池從表面獲得功率的電池充電器。對(duì)于第三種情況，電池具有集成的功率接收器和電路130以產(chǎn)生信號(hào)S^^，而非電池充電消息。在這種情況下，電池充電器可以使用電池從表面獲得功率，更像以上所討論的情況2。圖lla和lib是根據(jù)本發(fā)明的電池充電器200的頂部透視圖和底部透視圖。在本實(shí)施例中，電池充電器200包括位于電池盒204內(nèi)的觸點(diǎn)205a和205b。觸點(diǎn)205a和205b 連接到功率計(jì)201，所述功率計(jì)提供電池206的充電狀態(tài)指示。在本示例中，電池充電器200 包括當(dāng)對(duì)電池206充電時(shí)進(jìn)行指示的燈203。例如，燈203可以發(fā)出指示電池206具有較低電荷的紅光和指示電池206需要充電的綠光。應(yīng)該注意到，功率計(jì)201和燈203是可選的部件，出于說(shuō)明的目的在這里進(jìn)行顯示。圖llc和lld是根據(jù)本發(fā)明具體化為電池206的電子設(shè)備的頂部透視圖和底部透視圖。由充電器200的電池盒204決定電池206的尺寸和形狀。當(dāng)電池206可操作地耦合到功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111時(shí)可以對(duì)其充電。電池206可以是許多種不同類型的，而且可以用于給許多不同的電子設(shè)備供電。在本示例中，電池206是用于給蜂窩電話供電的可再充電的蜂窩電話電池。在本實(shí)施例中，電池206包括電源適配器電路130(圖lle和llf)和通過(guò)電池盒 195'并從其表面206a向外延伸的觸點(diǎn)120。電池206還包括通過(guò)盒195'并從其表面206b
17向外延伸的觸點(diǎn)139a和139b。通過(guò)這種方式，觸點(diǎn)120和觸點(diǎn)139a和139b由電池206承載并與之集成。在操作中，電池206定位于盒204內(nèi)，使得觸點(diǎn)139a和139b分別接觸觸點(diǎn)205a 和205b，并且作為響應(yīng)，功率計(jì)201提供對(duì)電池206的充電狀態(tài)的指示。電池充電器200位于功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)lll上，所以，如以上所討論的那樣，觸點(diǎn)120接觸llla，并且功率從表面111a流經(jīng)觸點(diǎn)120和觸點(diǎn)139a和139b。通過(guò)這種方式，電池充電器200被用來(lái)使用功率傳輸表面111a為電池206充電。圖lle和llf分別是具有半展開(kāi)電池盒195'的電池206的頂部透視圖和底部透視圖。在本實(shí)施例中，電池206包括并承載與觸點(diǎn)120相連通并且作為橋式整流器的電路 130。電路130分別通過(guò)導(dǎo)線133a和133b連接到觸點(diǎn)139a和139b。對(duì)觸點(diǎn)120進(jìn)行布置，使得當(dāng)觸點(diǎn)120接觸功率傳輸表面111a時(shí)，觸點(diǎn)120中的至少兩個(gè)觸點(diǎn)之間存在電勢(shì) 差。同樣對(duì)觸點(diǎn)120進(jìn)行布置，使得獨(dú)立于表面111a上的設(shè)備112的取向向電源適配器電路130提供電勢(shì)差。通過(guò)這種方式，當(dāng)觸點(diǎn)120接觸功率傳輸表面111a時(shí)，功率傳輸表面 llla通過(guò)電氣觸點(diǎn)120向電路130提供電勢(shì)差。圖12a和12b是根據(jù)本發(fā)明具體化為對(duì)電池212充電的電池充電器210的電子設(shè) 備的頂部透視圖和底部透視圖。在本實(shí)施例中，電池充電器210包括盒211，具有多個(gè)用于接受電池212的開(kāi)口。觸點(diǎn)120由電池充電器210承載，并且延伸通過(guò)盒211的表面210b。電池充電器210還承載與觸點(diǎn)120相連通的電源適配器電路130，但為了簡(jiǎn)潔明了并未示出。電池212可以是任何類型的電池，但這里顯示為蜂窩電話電池。在操作中，將電池212插入對(duì)應(yīng)的開(kāi)口，使它們的觸點(diǎn)通過(guò)電路130與觸點(diǎn)120 相連通。電池充電器210位于功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111上，所以觸點(diǎn)120接觸功率傳輸表面 llla，并且信號(hào)SPDS經(jīng)過(guò)觸點(diǎn)120而流向電路130。作為響應(yīng)，電路130提供用于為電池212 充電的信號(hào)SDCTire。圖13a和13b是根據(jù)本發(fā)明具體化為給電池217充電的電池充電器215的電子設(shè) 備的頂部透視圖和底部透視圖。電池217是常規(guī)電池，并且可以是各種尺寸的，例如A、AA、 AAA等。充電器215包括盒216，盒216具有多個(gè)用于接收電池217的尺寸和形狀的電池盒。終端(未示出)位于每個(gè)電池盒之內(nèi)以接觸電池上相應(yīng)的終端。終端通過(guò)電源適配器電路 130(未示出)連接到觸點(diǎn)120，并且延伸通過(guò)盒216的表面216b。在操作中，將電池217插入到對(duì)應(yīng)的開(kāi)口，使它們通過(guò)電路130與觸點(diǎn)120相連。電池充電器215位于功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)lll上，所以觸點(diǎn)120接觸功率傳輸表面llla，并且信號(hào)SPDS經(jīng)過(guò)觸點(diǎn)120而流向電路130。作為響應(yīng)，電路130提供用于為電池217充電的信馬S 圖14是根據(jù)本發(fā)明的直立的功率傳輸系統(tǒng)100'的透視圖。在本實(shí)施例中，系統(tǒng) 100'包括功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111和電子設(shè)備112。結(jié)構(gòu)lll處于直立位置，其中表面llla 那樣垂直于如圖l所示的地面。表面llla可以在相對(duì)于地面的任何非平行角度上。設(shè)備 112可以以許多不同的方式接觸表面11 la，例如，以真空抽吸的方式。然而，在本示例中，設(shè) 備112通過(guò)磁性吸力來(lái)接觸llla。在這里，設(shè)備112包括磁性元件119a和119b，并且功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111包括磁性材料。磁性元件119a和119b可以罩在設(shè)備112的電子設(shè)備盒 124內(nèi)，或者可以延伸通過(guò)它。通過(guò)磁耦合到磁性材料的磁性元件119a和119b將設(shè)備112
18固定至表面llla。這增加了觸點(diǎn)120接觸表面111的力。隨著接觸力增加，接觸電阻減小，而隨著接觸力減小，接觸電阻增加。磁耦合在某些不同情況下是有用的。例如，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111可以附著到垂直的墻壁，例如電冰箱前面，并且設(shè)備112可以磁耦合到那里。將結(jié)合圖24c對(duì)一個(gè)這樣的實(shí)施例進(jìn)行討論。在其他情況下，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)lll可以附著到機(jī)動(dòng)車的內(nèi)部，如結(jié)合圖25a所討論的那樣。其中機(jī)動(dòng)車，使設(shè)備112固定至功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)lll，不使它進(jìn)行不期望的移動(dòng)，是非常有用的。在本實(shí)施例中，電子設(shè)備112包括位于表面112a上的摩擦構(gòu)件119c和119d。摩擦構(gòu)件119c和119d接觸表面llla以增加設(shè)備112和功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111之間的摩擦力的量。通過(guò)這種方式，設(shè)備112不太可能相對(duì)于表面llla滑動(dòng)。構(gòu)件119a和119b可以包括許多不同的材料，例如橡膠和塑料，其提供與功率傳輸表面摩擦所需的摩擦力的量。
圖15是根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)工具187和電源適配器188的透視圖。在本實(shí)施例中，將電動(dòng)工具187具體化為電鉆，但它可以是其他工具，例如螺絲起子或鋸或其它工具。電動(dòng) 工具187包括為其供電運(yùn)行的可再充電電池(未示出)。電源適配器188包括如以上所討論的那樣互連的觸點(diǎn)120和電源適配器電路130(未示出)。在本示例中，觸點(diǎn)120延伸通過(guò)適配器188的側(cè)188a。然而，在其它示例中，觸點(diǎn)可以延伸通過(guò)適配器188的側(cè)188b。在又一實(shí)施例中，觸點(diǎn)120可以延伸通過(guò)兩個(gè)側(cè)面188a和188b。這允許電源適配器188在更多的取向上可操作地耦合到功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111。在一組觸點(diǎn)120變得無(wú)效時(shí)，這還可以提供冗余。此外，具有多組觸點(diǎn)120可以允許對(duì)信號(hào)S^進(jìn)行分解，如結(jié)合圖8所討論的那樣。在操作中，電動(dòng)工具187可操作地耦合到電源適配器188，使得其電池(未示出) 通過(guò)電源適配器電路130與觸點(diǎn)120相連。觸點(diǎn)120接觸功率傳輸表面llla(圖1)，并且信號(hào)S^經(jīng)過(guò)觸點(diǎn)120流向電源適配器電路130。作為響應(yīng)，電路130向電池或電動(dòng)工具 187的充電電路輸出信號(hào)SP。WCT。應(yīng)該注意到，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111可以許多不同的方式進(jìn)行取向，例如以上圖l和14所示。圖16是根據(jù)本發(fā)明的功率傳輸系統(tǒng)360的透視圖，其中，電子設(shè)備具體化為由杯子架362承載的杯子361。杯子361和杯子架362由功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111承載，如以下將更加詳細(xì)描述的那樣。圖16b和16c是沿著圖16a中的切線12a-12a'提取的杯子361和套筒362的截面?zhèn)纫晥D。在圖16a中，杯子361接觸杯子架362，在圖16b中，杯子361與杯子架不接觸。套筒362可以使杯子361穩(wěn)定，并且當(dāng)功率傳輸結(jié)構(gòu)111對(duì)其進(jìn)行承載時(shí)，可以降低杯子相對(duì)于功率傳輸表面llla傾斜的可能性。在本實(shí)施例中，套筒362包括具有用于接收杯子361的中央空間373的側(cè)壁371。套筒362還具有被定位成當(dāng)由功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111對(duì)其承載時(shí)對(duì)套筒362提供更多的支撐的環(huán)形凸緣370。應(yīng)該注意到，凸緣365是可選的，可以將其澆鑄至套筒側(cè)壁364或可以是單獨(dú)的一塊。還應(yīng)該注意到，杯子架362也是可選的，并且根據(jù)本發(fā)明，也可以將杯子361 配置成沒(méi)有杯子架來(lái)運(yùn)行。杯子361可以有許多不同的類型。在本實(shí)施例中，杯子361包括內(nèi)壁366和包圍內(nèi) 部空間368的外壁367。杯子361具有開(kāi)口 375，其延伸至用于裝盛諸如咖啡和茶的飲料的空間369。杯子361還包括環(huán)形凸緣372，其在開(kāi)口 375的外周延伸。杯子362可以有許多
19不同的類型，并且通常包括如金屬、塑料和陶瓷這樣的材料，其可以承受大范圍的溫度。溫度范圍包括那些通常用于飲料的溫度。根據(jù)本發(fā)明，杯子361包括遠(yuǎn)離開(kāi)口 375延伸通過(guò)其表面361a的觸點(diǎn)120。此外，杯子361包括定位于內(nèi)部空間368的電源適配器電路130，使得它如以上所述的那樣與觸點(diǎn) 120相連。杯子361還包括與電源適配器電路130相連的溫度控制器374?？刂破?74可以定位于許多不同的位置，但在這里它位于空間369內(nèi)的內(nèi)壁366上。通過(guò)這種方式，控制器374可以控制內(nèi)壁366和空間369內(nèi)的飲料的溫度。溫度控制器374可以是許多不同的類型，例如熱電式加熱器或冷卻器，它們提供所需要的溫度以作為對(duì)來(lái)自于電源適配器電路130的信號(hào)的響應(yīng)。在操作中，當(dāng)功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111承載杯子361并且觸點(diǎn)120接觸表面11 la時(shí)，信號(hào)SPDS流向電源適配器電路130。電源適配器電路130向溫度控制器374提供信號(hào)SP。WCT 以對(duì)接收信號(hào)SPDS進(jìn)行響應(yīng)。通過(guò)這種方式，溫度控制器374由功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111供電，并且控制杯子362的溫度。在一種操作模式中，溫度控制器374作為加熱器運(yùn)行，所以它使得飲料的溫度達(dá) 到所需的高溫。在另一種操作模式中，溫度控制器374作為冷卻器運(yùn)行，所以它使得飲料的溫度達(dá)到所需的低溫。應(yīng)該注意到，高溫通常是高于室內(nèi)溫度的溫度，而低溫通常是低于室內(nèi)溫度的溫度。在某些示例中，控制器374可以既作為加熱器又作為冷卻器運(yùn)行，所以它可以使得飲料溫度達(dá)到所需的高溫或低溫。通過(guò)這種方式，就可以控制空間369內(nèi)的飲料的溫度。在本實(shí)施例中，杯子361包括把手363，當(dāng)杯子362與架362接觸時(shí)把手363延伸通過(guò)杯子架362的槽364。當(dāng)杯子362移離功率傳輸表面llla時(shí)，把手363相對(duì)于架362 移動(dòng)通過(guò)槽364。應(yīng)該注意到，把手363和槽364是可選的部件，出于說(shuō)明的目的對(duì)它們進(jìn) 行顯示。杯子361相對(duì)于套筒362在接觸(圖16b)位置和不接觸(圖16c)位置之間可反復(fù)移動(dòng)。在脫離位置，杯子361是向上移動(dòng)并離開(kāi)槽362，那樣凸邊372脫離槽側(cè)壁371。
杯子361和套筒362可以以許多不同的方式相對(duì)彼此移動(dòng)。在這里，當(dāng)杯子361由把手363舉起時(shí)，套筒362向上滑動(dòng)，并且抓住凸緣372，作為響應(yīng)，杯子361移離表面llla。當(dāng)杯子361與表面111a接觸時(shí)，套筒362滑下直到杯子接觸表面llla。
在處于接觸位置時(shí)，可以相對(duì)于套筒362調(diào)整杯子361的位置，以調(diào)整接觸表面 llla和觸點(diǎn)120之間的接合力。隨著觸點(diǎn)120和表面llla之間的接合力增加，它們之間的接觸電阻減少。此外，隨著觸點(diǎn)120和表面llla之間的接合力減小，它們之間的接觸電阻增加。圖17是示出根據(jù)本發(fā)明的功率傳輸系統(tǒng)可以用于不同地方的方框圖。在某些實(shí) 施例中，功率傳輸系統(tǒng)用于通常包括住宅和商業(yè)樓宇的建筑物。住宅和商業(yè)樓宇可以是許
多不同的類型，例如，家庭、企業(yè)、船艙、酒店等。應(yīng)該注意到，在某些實(shí)施例中，功率傳輸系統(tǒng)可以用于戶外，例如野營(yíng)時(shí)。功率傳輸系統(tǒng)還可以與許多不同類型的裝置一起使用。例如，如圖18a-18b、 19a-19b、20、21a-21b和22中所示，功率傳輸系統(tǒng)可以與電子設(shè)備一起使用。在圖23a、23b 和23c中，功率傳輸系統(tǒng)與家具一起使用。如圖24a、24b、24c和24d所示，功率傳輸系統(tǒng)與電器一起使用。在其它實(shí)施例中，功率傳輸系統(tǒng)用于交通工具，例如機(jī)動(dòng)車、輪船或飛機(jī)。例
20如，功率傳輸系統(tǒng)分別與如圖25a和25b所示的汽車和飛機(jī)一起使用。通過(guò)這種方式，這些裝置可以如以上所討論的那樣用于向其它電子設(shè)備供電。圖18a和18b是根據(jù)本發(fā)明分別具體化為掃描儀155和打印機(jī)156的電子設(shè)備的透視圖。在本實(shí)施例中，掃描儀155包括功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111，使得表面11 la限定了其上表面155a的一部分，打印機(jī)156包括被定位的功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)lll，使得表面llla限定了其上表面156a的一部分?？梢酝ㄟ^(guò)掃描儀155或打印機(jī)156的電源系統(tǒng)或從單獨(dú)的電源線部分(未示出)向功率傳輸表面llla供電。圖19a是根據(jù)本發(fā)明具體化為便攜式計(jì)算機(jī)135的電子設(shè)備的透視圖。在本實(shí)施例中，便攜式計(jì)算機(jī)135包括被定位的功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)lll，使得表面llla限定了便攜式計(jì)算機(jī)外殼127的外表面127a的一部分。在某些示例中，便攜式計(jì)算機(jī)135的電源系統(tǒng) 向功率傳輸表面llla供電。在其它示例中，將獨(dú)立于便攜式計(jì)算機(jī)135的電源系統(tǒng)向表面 llla供電。例如，單獨(dú)的電源線部分可以從便攜式計(jì)算機(jī)135延伸，并且將功率傳輸表面 llla連接到插座。圖19b是根據(jù)本發(fā)明具體化為便攜式計(jì)算機(jī)136的電子設(shè)備的透視圖。在本實(shí)施例中，便攜式計(jì)算機(jī)136包括延伸通過(guò)外殼127的內(nèi)表面127b的顯示器137和鍵盤138。便攜式計(jì)算機(jī)136還包括被定位的功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)lll，使得表面llla限定了表面127b 的一部分?？梢砸耘c如上所述為便攜式計(jì)算機(jī)135供電的相同或類似的方式對(duì)表面llla 供電。圖20是根據(jù)本發(fā)明具體化為便攜式計(jì)算機(jī)139的電子設(shè)備的透視圖。在本實(shí)施例中，便攜式計(jì)算機(jī)139包括可以沿著移動(dòng)箭頭所示相對(duì)于便攜式計(jì)算機(jī)139的前面部分在展開(kāi)位置(已經(jīng)示出)和疊置位置(未示出)之間移動(dòng)的托盤140。便攜式計(jì)算機(jī)139 包括由托盤140承載的、并且同樣可以隨其移動(dòng)的功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111。當(dāng)托盤140處于展開(kāi)位置時(shí)，如以上所討論的那樣，功率傳輸表面llla可以承載電子設(shè)備112并且對(duì)其供電。當(dāng)托盤140處于疊置位置時(shí)，在外殼127的內(nèi)部占用一個(gè)空腔(未示出)。
托盤140可以在其疊置位置和展開(kāi)位置之間以許多不同方式移動(dòng)。在一個(gè)示例中，托盤140由軌道固定，使得其可以向前滑動(dòng)并遠(yuǎn)離外殼127。在另一個(gè)示例中，托盤140 附著至與外殼127承載的溝槽接觸的牽引架上，。在某些示例中，托盤140可以包括把手，使得可以將它從疊置位置拉到展開(kāi)位置。圖21a和21b是根據(jù)本發(fā)明具體化為便攜式計(jì)算機(jī)145的電子設(shè)備的透視圖。在本實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)145包括可以沿著移動(dòng)箭頭所示相對(duì)于外殼127的側(cè)面在疊置位置 (圖21a)和展開(kāi)位置(圖21b)之間移動(dòng)的托盤148。在疊置位置，托盤148與外殼127的側(cè)面平齊。響應(yīng)于啟動(dòng)按鈕147，托盤148從疊置位置移動(dòng)到打開(kāi)位置。通過(guò)這種方式，托盤148以類似于CD ROM驅(qū)動(dòng)器或DVD播放機(jī)的方式操作。在本實(shí)施例中，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111由托盤148承載并隨其移動(dòng)。功率傳輸表面 llla可以從電池或便攜式計(jì)算機(jī)145的電源系統(tǒng)獲得功率。如有需要，可以展開(kāi)托盤148 以暴露表面llla，使得可以在其上承載電子設(shè)備。當(dāng)不需要時(shí)，可以疊置托盤148，并且將門146用鎖鎖到外殼127，使得將托盤148固定在疊置位置內(nèi)。將托盤148設(shè)計(jì)成支撐電子設(shè)備112的重量。在某些示例中，現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)部件，例如CDR0M驅(qū)動(dòng)器或DVD播放機(jī)，已經(jīng)安裝在便攜式計(jì)算機(jī)145內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，這些已經(jīng)被安裝的部件可以從便攜式計(jì)算機(jī)145中移除，并用托盤148代替。在其它的實(shí)施例中，托盤148可以是內(nèi)置在便攜式計(jì)算機(jī)145內(nèi)。在又一實(shí)施例中，可以修改已經(jīng)存在的CDR0M驅(qū)動(dòng)器或DVD播放機(jī)的托盤，使得它可以承載功率傳輸表面llla。通過(guò)這種方式，它可以用于播放CD或DVD，并且可以向電子設(shè)備供電。
圖22是根據(jù)本發(fā)明具體化為連接到功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111的便攜式計(jì)算機(jī)150 的電子設(shè)備的透視圖。在本實(shí)施例中，便攜式計(jì)算機(jī)150以電源線部分151連接到電源插座(未示出)。功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111通過(guò)連接到電池功率連接器152的電源線113從便攜式計(jì)算機(jī)150接收功率。通過(guò)這種方式，通過(guò)線113功率在便攜式計(jì)算機(jī)150和功率傳輸表面llla之間流動(dòng)。該功率可以由便攜式計(jì)算150內(nèi)的電池提供或可以從部分151直接流出。功率連接器152可以是許多不同的類型，例如，那些通常用于連接便攜式計(jì)算機(jī) 到電源的那些。在某些實(shí)施例中，功率傳輸表面llla可以作為向計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)供電的鼠標(biāo) 墊。在其它的示例中，表面llla可以作為用于向計(jì)算機(jī)提供信息的觸摸板。
根據(jù)本發(fā)明，可以將多個(gè)單獨(dú)的功率傳輸系統(tǒng)定位于相同的或不同的位置以提供無(wú)線的可再充電設(shè)備。"無(wú)線"的可再充電設(shè)備不需要對(duì)電源和正在充電的電子設(shè)備之間進(jìn) 行連接的電源線部分。利用該設(shè)備，電子設(shè)備的用戶可以充電，并且無(wú)線地操作電子設(shè)備，而不需要攜帶電池充電器。功率傳輸表面11 la可以仍然需要電源線，但個(gè)別的電子設(shè)備不需要電源線，因此是無(wú)線的。如果提供了足夠的功率傳輸系統(tǒng)，則用戶更有可能使用其中之一。在一些情況下，功率傳輸系統(tǒng)通過(guò)企業(yè)主辦的無(wú)線設(shè)備作為便利而提供給用戶，并且在其它的情況下，由該企業(yè)向用戶收費(fèi)。可以通過(guò)與各種結(jié)構(gòu)集成在一起以分離的方式提供該設(shè)備。例如，可以如結(jié)合圖 23a、23b和23c所討論的那樣分別與沙發(fā)、茶幾和書桌集成在一起。通過(guò)這種方式，設(shè)備更加分散。在該位置還有較少數(shù)的電源線部分，使得人們不太可能遺失它們或被它們絆倒。
圖23a是根據(jù)本發(fā)明具體化為具有功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111的沙發(fā)180的家具的透視圖。在本實(shí)施例中，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111被承載在沙發(fā)180的扶手上。然而，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111可以位于沙發(fā)180的許多其它的位置。在本實(shí)施例中，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111 可以為電視的遙控設(shè)備和以上所討論的其它電子設(shè)備充電。向功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111供電的電源線從墻壁電源插座(未示出)延伸通過(guò)沙發(fā)180，并且到達(dá)功率傳輸表面llla，因此它是隱藏不可見(jiàn)的。圖23b是根據(jù)本發(fā)明具體化為具有功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111的茶幾182的固定物的透視圖。在本實(shí)施例中，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111被承載在茶幾182的上表面182a上。然而，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111可以位于茶幾182上許多其它不同的位置，例如下表面182b上。向功率傳輸表面llla供電的電源線從墻壁電源插座(未示出)延伸并且到達(dá)功率傳輸表面 llla。應(yīng)該注意到，可以通過(guò)連接到墻壁電源插座的電源線為燈182a供電，或者由功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)(未示出)為其供電。通過(guò)這種方式，電源線是隱藏不可見(jiàn)的，所以該固定物更加美觀。圖23c是根據(jù)本發(fā)明具體化為具有功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111的書桌183的固定物的透視圖。在本實(shí)施例中，功率傳輸表面llla被承載在書桌183的側(cè)面183c上。然而，功率傳輸表面可以位于書桌183上的許多其它不同的位置，例如上表面183a和下表面183b。由連接墻壁電源插座(未示出)和功率傳輸表面111a的電源線部分為功率傳輸表面llla供電。電源線部分是隱藏不可見(jiàn)的而使書桌183更加美觀。在某些實(shí)施例中，功率傳輸表面 llla通過(guò)粘合劑或磁力如結(jié)合圖14所討論的那樣固定到書桌183。圖24a是根據(jù)本發(fā)明具體化為具有功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111的電子時(shí)鐘184的電器的透視圖。在本實(shí)施例中，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111被承載在時(shí)鐘184的上表面184a。然而，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)lll可以被承載在時(shí)鐘184上的許多其它不同的位置，例如側(cè)表面184b。在某些實(shí)施例中，時(shí)鐘184可以由功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)(未示出)供電，或由電源線供電。
圖24b是根據(jù)本發(fā)明具體化為具有功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111的微波爐185的電器的透視圖。在本實(shí)施例中，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111定位于微波爐185的上表面185a。然而，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)lll可以定位于微波爐185上的許多其它不同的位置上，例如側(cè)表面185b。
圖24c是根據(jù)本發(fā)明具體化為具有功率傳輸表面的電冰箱186的電器的透視圖。在本實(shí)施例中，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111定位于電冰箱186的前表面186ca。然而，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111可以定位于電冰箱186上的許多其它不同的位置上，例如側(cè)表面186b和上表面186a。圖24d是根據(jù)本發(fā)明的具有功率傳輸表面的工具箱190的透視圖。在本實(shí)施例中，工具箱190包括承載太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)189的蓋子191。功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111被承載于可以被蓋子191包圍的表面190a上。太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)189連接到功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111，并且為其供電。結(jié)合圖5a-5c和6a-6c討論某些連接到功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的示例。蓋子191可在相對(duì)于表面190a的打開(kāi)和關(guān)閉位置之間反復(fù)移動(dòng)。該工具箱可以是往往由輕型貨車后面攜帶的工具箱。它可以位于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)蓋下。底盤附件往往攜帶在輕型貨車的貨物底盤內(nèi)。它可以在底盤的側(cè)壁上或后擋板上。工具箱在其底部可以包括連接到底盤底部的功率傳輸表面的觸點(diǎn)。功率傳輸表面由車輛電源系統(tǒng)供電，并且用于為電動(dòng)工具充電。它可以與旅行車或帳篷集成在一起。它可以與用于卡車的旅行車外殼集成在一起。它可以與卡車和工程車輛集成在一起。它可以與掛車集成在一起。例如，它可以用作拖車尾燈的連接器。卡車底盤工具箱。圖154示出了具有安裝在表面上的功率傳輸表面的工具箱或通用箱。在本示例中，另一個(gè)面板罩著給系統(tǒng)供電的太陽(yáng)能電池板。在一個(gè)實(shí)施例中，可以將這樣的工具箱或通用箱附著并安裝到車輛上，例如輕型貨車的后面或貨倉(cāng)內(nèi)，并且從車輛電池獲得功率。這對(duì)建筑工人來(lái)說(shuō)是有用的電器，當(dāng)他們的手持電動(dòng)工具在工具箱內(nèi)或工具箱上時(shí)可以對(duì)它們?cè)俪潆姟?圖25a是根據(jù)本發(fā)明具體化為具有功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111的汽車195的機(jī)動(dòng)車的內(nèi)部透視圖。功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111可以定位于汽車195的許多不同位置內(nèi)。例如，將司機(jī)側(cè)和乘客側(cè)分開(kāi)的控制臺(tái)194可以承載功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111。功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111 還可以定位于控制臺(tái)194和儀表板192之間的中間位置，如功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111'所指示的。功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111可以定位于儀表板192上，如功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111〃所指示的。功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111'和111〃與功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111相同或類似。在這些示例中，支撐結(jié)構(gòu)111可以包括磁性材料，如結(jié)合圖lb所討論的那樣，所以當(dāng)車輛195移動(dòng)的時(shí)候其固定電子設(shè)備112。應(yīng)該注意到，在其它示例中，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111甚至可以定位于汽車195的外部，但是為了簡(jiǎn)潔明了，這些實(shí)施例在這里并未示出。
當(dāng)功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111U11'和/或111〃與汽車195包括在一起時(shí)，可以由許多不同的方式對(duì)它們進(jìn)行供電。在某些示例中，將它們有線的連接到汽車195的電氣系統(tǒng)。這可以直接實(shí)現(xiàn)或可以通過(guò)如點(diǎn)煙器193這樣的功率連接器來(lái)實(shí)現(xiàn)。由具體化為點(diǎn)煙器的功率連接器為功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111供電的示例在圖5b和5c中示出。支撐結(jié)構(gòu)111還可以位于汽車的行李箱內(nèi)或由輕型行李箱承載的外部工具箱內(nèi)。將支撐結(jié)構(gòu)111定位在汽車的外部，例如底盤下，也是有用的。這對(duì)于向許多不同的電子設(shè)備供電，例如電動(dòng)工具，是有用的。圖25b是根據(jù)本發(fā)明具體化為包括具有功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111的飛機(jī)座位197的飛機(jī)的交通工具的透視圖。在本實(shí)施例中，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111由可以在打開(kāi)和關(guān)閉位置之間反復(fù)移動(dòng)的托盤桌199a承載。在本示例中，座位198a承載具有功率傳輸支撐結(jié)構(gòu) lll的托盤桌199a。托盤桌199a被顯示為處于關(guān)閉位置。座位198b承載具有與其相集成的功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)111的托盤桌199b。托盤桌199b被顯示為處于打開(kāi)的位置。飛機(jī)可以是商業(yè)飛機(jī)或者可以是私人飛機(jī)。在某些實(shí)施例中，功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)lll可以與座位 198a和198b的扶手而不是托盤相集成。支撐結(jié)構(gòu)111還可以與座位198a和198b的靠背相集成，并且包括結(jié)合圖lb所討論的磁性材料。圖26是疊置的功率傳輸表面的透視圖，其中，功率傳輸表面111滑進(jìn)如所示的便攜式計(jì)算機(jī)的設(shè)備127下面非常薄的槽內(nèi)。當(dāng)功率傳輸表面111延伸時(shí)，其位于可能的平坦表面上。設(shè)置在表面lll上的任何設(shè)備的重量是由功率傳輸表面所支撐的表面產(chǎn)生的。當(dāng) 卡111被疊置時(shí)，它可以占用主機(jī)設(shè)備127內(nèi)的一個(gè)平的空腔?；蛘?，卡lll可以由牽引架和兩側(cè)上的溝槽型的溝道固定在適當(dāng)?shù)奈恢?。在這種情況下，焊盤111的底部表面總是暴露的。另一個(gè)選擇是，隨著功率傳輸表面111的收縮，它可以巻至圍繞彈簧負(fù)載轉(zhuǎn)軸的管。需要柔性布線連接電源以對(duì)功率傳輸表面通電。在巻成筒狀裝置的情況下，可以使用滑環(huán) 組件。如圖中所示的標(biāo)簽153允許用戶在卡被疊置時(shí)將其拉出。圖27是巻起來(lái)的功率傳輸表面111的透視圖?？梢詫⒐β蕚鬏敱砻鎺喅蓤A筒，所述圓筒可以例如有助于傳送設(shè)備或存儲(chǔ)設(shè)備。為了有助于滾巻，基底應(yīng)該是容易彎曲和/ 或壓縮或可擴(kuò)展的。此外，基底制造得越薄，就越容易滾巻。在功率傳輸表面lll的表面上具有導(dǎo)體，上面的傳導(dǎo)圖案比較混雜的情況下，最好是平行于巻起表面所圍繞的軸排列表面電極的最長(zhǎng)部分。所示出的是具有傳導(dǎo)條118圖案附著在已經(jīng)沿著平行于條118長(zhǎng)的部分的軸巻起來(lái)的基底111的示例。圖28a、28b和28c是折疊的功率傳輸表面的透視圖?？梢詫⒐β蕚鬏敱砻?11經(jīng) 濟(jì)地制成可折疊的。仔細(xì)選擇鉸鏈404和互連以使得折疊切實(shí)可行。圖28a示出了沿著兩個(gè)傳導(dǎo)條之間形成間隙的線切成兩部分的基于傳導(dǎo)的功率傳輸表面111。導(dǎo)體403a、403b 將(A)半部分401的"正的"表面電極與(B)半部分402的"正的"表面電極連接。相對(duì)側(cè) 上的類似導(dǎo)體403a和403b將(A)半部分401的"負(fù)的"表面電極與(B)半部分402的"負(fù) 的"表面電極連接。圖28b示出了鉸鏈404本身可以由附著在功率傳輸表面lll背面的耐用布料或其它編織的纖維條制成。諸如建立在門404上的標(biāo)準(zhǔn)鉸鏈還可以直接澆鑄或附著在功率傳輸表面111的底部，如圖28c所示。
圖29a和29b示出了附著相鄰的功率傳輸表面的互鎖機(jī)構(gòu)的透視圖。功率傳輸表面焊盤可以動(dòng)態(tài)地相互連接(級(jí)聯(lián))，因此，在通過(guò)單連接來(lái)接收功率時(shí)在尺寸上增大了有效面積?？梢员舜讼噜彽胤胖霉β蕚鬏敱砻嬉栽黾佑行У墓β蕚鬏攨^(qū)域。圖29a和29b示出了機(jī)械地附著相鄰的功率傳輸表面的"極化"互鎖機(jī)構(gòu)。這兩個(gè)"極性"標(biāo)注為'U' 410 和'D' 411。圖29c示出了放置多個(gè)互連的功率傳輸表面的示意圖，其中適當(dāng)?shù)膫?cè)標(biāo)記有適當(dāng) 的機(jī)械附著。在圖29c中，將4個(gè)功率傳輸表面布置成一個(gè)2X2的矩陣?；ミB標(biāo)簽U410 和D411如所示出的那樣被布置在每一個(gè)功率傳輸表面上。在所有相鄰的功率傳輸表面相配的地方允許NXM矩陣進(jìn)行組裝。圖29d示出了放置多個(gè)互連的功率傳輸表面的示意圖，其中適當(dāng)?shù)慕菢?biāo)記有適當(dāng) 的電氣附著。功率傳輸表面412、413的角可以具有如圖29e所示的觸點(diǎn)，使得當(dāng)兩個(gè)功率傳輸表面互鎖時(shí)，在這兩個(gè)表面之間形成連接。因此，可以將功率傳輸表面矩陣連接在一起，以使得單個(gè)電源可以為更大的功率傳輸表面供電。圖29e示出了多個(gè)附著的功率傳輸表面角處的電氣附著的透視圖。特定的功率傳輸表面的每個(gè)角上的觸點(diǎn)415與另一功率傳輸表面的截然相對(duì)的角上的觸點(diǎn)416電接觸。應(yīng)該連接這些角，使得所有的角極性能匹配(即，所有的角是正的412或負(fù)的413)。
通過(guò)滑行機(jī)構(gòu)功率傳輸表面還可以是可折疊的。在這種情況下，功率傳輸表面被分成多個(gè)部分。相鄰的部分滑到另一個(gè)的下面以折疊。有一個(gè)可以稱之為溝槽裝置內(nèi)的牽引架的實(shí)施例，憑此每個(gè)部分在下面的相對(duì)邊上具有一組溝槽，并且與它們上面相對(duì)邊上的"牽引架"相匹配。一個(gè)部分上面的牽引架與相鄰面板下面上的溝槽相匹配并滑進(jìn)溝槽內(nèi)。圖30是針對(duì)圖10a、10b、10c和10d描述的功率連接器116內(nèi)的電路方框圖。當(dāng) 將設(shè)備放置到無(wú)源功率傳輸表面llla時(shí)，可以打開(kāi)觸點(diǎn)的組合，并連接到一組表面電極，或者連接到另一組表面電極。在本實(shí)施例中，感測(cè)邏輯器件503確定觸點(diǎn)504中A、 B、 C或 D哪一些觸點(diǎn)相互連接，以及哪一些觸點(diǎn)根本就沒(méi)被連接。一旦確定了觸點(diǎn)504中的每一個(gè) 的連接以后，開(kāi)關(guān)控制器502就設(shè)置每個(gè)開(kāi)關(guān)以將它選路到電源501的合適終端，因而，給功率傳輸表面llla通電。圖31a、31b、31c和31d、31e以及31f是為功率傳輸表面提供功能審美照明的裝置的透視圖。照明可以采用燈602的發(fā)光外周環(huán)的形式，通過(guò)半透明的焊盤基底603背景光是可見(jiàn)的，或者通過(guò)焊盤觸點(diǎn)之間的空隙照明是可見(jiàn)的。照明可以由白熾燈、光管、電致發(fā) 光、發(fā)光二極管(LED)或其它這樣的光源產(chǎn)生。圖31a示出了由電致發(fā)光(EL)或否則由發(fā) 熱的材料的發(fā)光外周602所界定的功率傳輸表面llla的示例。邊界的形狀和樣式可以是其它的而不是所示出的簡(jiǎn)單邊界。圖31b和31c示出了不同的照明實(shí)施方式。在這些示例中，可以將在其上有不透明材料604的基底603制成半透明的或輻射的，以便實(shí)現(xiàn)功率傳輸表面llla上的照明圖案的效果。圖31d示出了功率傳輸表面的截面，光線從在表面上的不透明材料604之間發(fā)光的頂部表面，透過(guò)半透明或透明基底603a是可見(jiàn)的。在這種情況下，不透明材料604主要由基底支撐，基底或者是透明的或者是半透明的603a。這種夾心結(jié)構(gòu) 位于發(fā)光材料603b的頂層。由發(fā)光材料603b產(chǎn)生的光經(jīng)過(guò)半透明的或透明的基底603a，并且在不透明材料604塊之間出射。圖31e示出了在另一結(jié)構(gòu)的功率傳輸表面llla的截
25面。在這種情況下，在頂層上的不透明材料604被直接粘結(jié)到發(fā)光材料603b上。光可以從形成表面的不透明材料604的塊之間的發(fā)光材料603b直接出射。發(fā)光材料603b還可以由可選的形成底部表面的基底605支撐。這種底部基底605可以考慮進(jìn)一步的剛性、更持久性或其它的原因。圖31f示出了類似于圖31e的另一配置，只是底部基底605是由用作"光管"607的基本透明材料構(gòu)成。可以捕獲并引導(dǎo)由發(fā)光材料603b的底部側(cè)發(fā)出的光到功率傳輸表面 111a的邊緣。示出了在透明材料603b的底部主要表面形成溝槽或凹槽的可選反射器608。這些反射器608引導(dǎo)發(fā)射光606朝著功率傳輸表面的外邊緣。此外，在功率傳輸表面的外周，底部表面608中的溝槽或凹槽趨于使發(fā)射光606向上或向外偏離，以便生成圍繞功率傳輸表面llla的發(fā)光框架的效果。對(duì)照明的驅(qū)動(dòng)可以來(lái)自于功率傳輸表面llla的激勵(lì)。在這種情況下，照明將在一定程度上跟隨焊盤llla的狀態(tài)。例如，當(dāng)功率傳輸表面進(jìn)入"睡眠"模式時(shí)，照明將變暗?；蛘?，照明可以不取決于由功率傳輸表面llla施加的激勵(lì)來(lái)控制。在這種情況下，作為對(duì)功率傳輸系統(tǒng)的各種狀態(tài)水平或者是美觀原因的響應(yīng)，可以使照明進(jìn)行改變。還可以使照明改變顏色或變暗，以傳遞諸如"設(shè)備充電中"和"故障"這樣的信息或者由于美觀的原因。圖32a是被分成若干獨(dú)立部分701a_f的功率傳輸表面llla的示意圖。每個(gè)部分 701a-f由相同的電源113通過(guò)獨(dú)立的暗流傳感器703a-f為其供電。結(jié)果，不能在任何給定的時(shí)間給大部分的焊盤llla通電。在另一實(shí)施例中，對(duì)于焊盤的不同區(qū)域，功率傳輸表面701a-f的不同部分可以用于提供不同的電壓或其它的電氣特性。在一個(gè)實(shí)施例中，該焊盤由獨(dú)立的焊盤701a-f陣列構(gòu)成。每個(gè)獨(dú)立的焊盤701a-f可以連接到一組獨(dú)特的、預(yù)定電壓或其它電氣特性的電源之一。焊盤701a-f使用可編程電阻技術(shù)來(lái)檢測(cè)設(shè)備112的功率需求。通過(guò)這種方式，該焊盤可以向設(shè)備傳輸相兼容的電壓而無(wú)需設(shè)備112的板載轉(zhuǎn)換器。功率傳輸表面111a的部分701a-f可以分成許多部分701a-f，它們彼此電氣獨(dú)立，以便不同部分701a-f可以提供不同的激勵(lì)。不同部分701a-f是獨(dú)立的，以便每個(gè)部分701a-f 可以執(zhí)行獨(dú)立的安全和狀態(tài)測(cè)試而不管在其它部分上是否是活動(dòng)的，這也是所希望的。圖 32a示出了被分成(為了簡(jiǎn)潔明了，隨意劃分)6個(gè)部分701a-f的功率傳輸表面llla。每個(gè)部分提供功率輸入導(dǎo)線702。在一個(gè)實(shí)施例中，這6個(gè)部分701a-f相互之間完全電隔離，盡管它們共享一個(gè)共用地。圖32b和32c是被分成若干獨(dú)立部分的功率傳輸表面llla的功率傳輸和保護(hù)電路的原理方框圖。圖32b示出了驅(qū)動(dòng)圖32a中的功率傳輸表面的這些獨(dú)立部分的電氣系統(tǒng) 的方框圖。實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性，因?yàn)槊總€(gè)獨(dú)立的部分共享共用的電源113。通過(guò)檢測(cè)各種可能存在于各部分701a-n上的故障狀態(tài)的保護(hù)電路703a-n來(lái)連接每個(gè)部分。因此，功率傳輸表面llla更安全并且更高效。圖32c示出了可以將任何n個(gè)電源連接到任何m個(gè)功率傳輸表面部分701a-n的實(shí)施例。每個(gè)電源113驅(qū)動(dòng)安全保護(hù)電路703a-n。所示的橢圓點(diǎn)用于指示方框重復(fù)n或m 次。控制器706監(jiān)控來(lái)自每個(gè)安全保護(hù)電路703a-n、功率需求傳感器705和每個(gè)電源113 的輸入?？刂破?06通過(guò)功率需求傳感器705確定哪一個(gè)功率傳輸表面llla需要連接到哪一個(gè)電源?？梢栽谖恢?a)701a、位置(b)701b中的任何位置使用安全保護(hù)，或者在兩個(gè)位置701a、701b都使用。在安全保護(hù)電路(a)703的情況下，它保護(hù)連接到它上面的電源113。如果由該電源113供電的部分701a-f中之一引起故障，例如，則安全保護(hù)電路(a)703a將關(guān)閉其輸出，并且通過(guò)交叉點(diǎn)功率開(kāi)關(guān)704連接到安全保護(hù)電路(a)703a的輸出的所有部分也將被關(guān)閉。安全保護(hù)電路(b)703b保護(hù)它所直接附在上面的特定的部分701a-f。在這種情況下，特定部分701a-f上的故障將通過(guò)安全保護(hù)電路(b)703b只禁用該特定的部分。
圖33a是具有集成功率接收器的電池設(shè)備的示意方框圖。這是"非智能"電池801 ，其需要主機(jī)移動(dòng)設(shè)備112提供合適的電壓和/或電流限制806。主機(jī)移動(dòng)設(shè)備112需要充電電路807和/或調(diào)節(jié)器806以便為電池200充電。電池200將804電氣連接到主機(jī)設(shè) 備112，允許充電和放電。功率接收器805從功率傳輸表面llla向主機(jī)設(shè)備112傳輸功率 800。在該配置中，電池200和功率接收器805的操作是獨(dú)立的。如果功率接收器805的輸出與主機(jī)設(shè)備112的功率需求不兼容，則主機(jī)設(shè)備112必須具有功率調(diào)節(jié)器806以適當(dāng)?shù)?調(diào)節(jié)特性。此外，主機(jī)112必須具有充電調(diào)節(jié)器807以對(duì)電池200合適地充電。
圖33b和圖33c是電池200和主機(jī)設(shè)備112的透視圖。與主機(jī)電池操作的設(shè)備 112相匹配的電池200上的連接是主機(jī)設(shè)備112對(duì)電池200的使用和充電所需要的。此外，電池可以包括來(lái)自兼容的適配器的功率觸點(diǎn)。圖33b示出了具有集成的功率接收器805的電池200的物理配置。功率接收器805的輸出端內(nèi)部連線至主機(jī)電氣連接804。主機(jī)電氣連接804與主機(jī)觸點(diǎn)205相匹配。圖33c示出了具有電池盒204的典型主機(jī)設(shè)備112。主機(jī)觸點(diǎn)205與主機(jī)電氣連接804相匹配。根據(jù)所述配置，可以使用或者不使用電池蓋210。如果使用電池蓋210，則其必須具有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械寬裕度120，其用于集成到電池200的功率接收器805。圖33d是具有集成功率接收器805和調(diào)節(jié)器806的電池的示意方框圖。與主機(jī)移動(dòng)設(shè)備112相匹配的電池804上的連接是主機(jī)設(shè)備112對(duì)電池200的使用和充電所需要的。此外，電池200可以包括來(lái)自兼容的適配器的功率觸點(diǎn)和來(lái)自適配器功率調(diào)節(jié)形式的功率觸點(diǎn)。主機(jī)移動(dòng)設(shè)備112需要充電電路807以對(duì)電池充電。該物理配置與圖33b和33c中所示出的完全相同。然而，在這種情況下，集成的電池802罩著調(diào)節(jié)器806，以便使主機(jī)設(shè)備 112不需要罩著調(diào)節(jié)器806。然而，主機(jī)112必須具有充電調(diào)節(jié)器807以對(duì)電池200合適地充電。圖33e是具有集成功率接收器805、調(diào)節(jié)器806和充電調(diào)節(jié)器807的電池200的設(shè) 備的示意方框圖。集成的轉(zhuǎn)換器807為移動(dòng)設(shè)備內(nèi)的充電控制器的正確操作提供合適的電壓和/或電流。這是為移動(dòng)設(shè)備112提供用于充電的所有必要的電壓/電流的通用的焊盤使能電池803。這種電池需要主機(jī)移動(dòng)設(shè)備112來(lái)控制充電。如果該電池200自身放置在焊盤11 la上，它將不能自充電。主機(jī)設(shè)備112具有連接到各種集成系統(tǒng)上的電氣連接804。主機(jī)設(shè)備不包含調(diào)節(jié)器806或充電調(diào)節(jié)器807。該物理配置類似于圖33b。
圖33f是具有完全集成電池811的設(shè)備112的示意方框圖。完全集成的電池811 與相兼容的適配器集成，并且包含完整的充電和監(jiān)控電路808。電池811提供到移動(dòng)設(shè)備的連接810，包括監(jiān)控信號(hào)809，以便移動(dòng)設(shè)備可以確定，例如，充電狀態(tài)。這是通用的自充電(再充電)的焊盤使能電池，并且只為主機(jī)移動(dòng)設(shè)備112提供它自身的狀態(tài)。像這樣的電池811可以被放置在焊盤llla上而不對(duì)移動(dòng)設(shè)備112再充電。完全集成的電池811包括集成的功率接收器805、調(diào)節(jié)器806、充電調(diào)節(jié)器807和充電控制器808。主機(jī)設(shè)備112從電池200接收功率800，并且狀態(tài)和控制信號(hào)809將主機(jī)設(shè)備112連接到充電控制器808。
27將電池811連接到主機(jī)的狀態(tài)和控制信號(hào)809可以包括指示電池正在充電、功率接收器正在接收功率、電池電壓等信號(hào)。完全集成的電池811具有無(wú)需將其安裝在主機(jī)112內(nèi)，而在功率傳輸表面11 la上進(jìn)行充電的能力。圖34是裝備有功率接收器805、可選調(diào)節(jié)器806和感測(cè)電路812的設(shè)備112的方框圖。用于移動(dòng)設(shè)備的該系統(tǒng)可以檢測(cè)并向設(shè)備112的板載智能報(bào)告某些狀態(tài)809。設(shè)備112 能區(qū)分下列事項(xiàng)1)焊盤使能和工作正常，2)由于檢測(cè)到橫跨焊盤電勢(shì)之間低的電阻值而關(guān)閉焊盤，3)由于沒(méi)有橫跨焊盤連接的有效負(fù)載而關(guān)閉焊盤。設(shè)備適配器812可以根據(jù)用于功率傳輸表面的安全技術(shù)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)來(lái)向主機(jī)報(bào)告某些狀態(tài)809。因?yàn)楦袦y(cè)電路812的這些細(xì)節(jié)和能力依賴于功率傳輸表面所使用的故障保護(hù)方案的細(xì)節(jié)，所以以下圖34-37的示例并不是旨在公開(kāi)所有的實(shí)施例。相反，示例通常示出用于獲得功率傳輸表面狀態(tài)的能力類型和技術(shù)類型。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在其它的故障方案中采用這些原理，所產(chǎn)生的不同實(shí)現(xiàn)位于可以想到的各種實(shí)施例之中。圖35是感測(cè)關(guān)閉功率傳輸表面的電路的示意圖。可以監(jiān)控電氣設(shè)備112的功率接收器805和/或調(diào)節(jié)器806以確定功率傳輸表面的狀態(tài)。例如，如果由于過(guò)壓狀態(tài)而關(guān) 閉功率傳輸表面，則表面上的電壓將高于閾值，而不是在以標(biāo)稱的工作電壓為中心的范圍之內(nèi)。可以通過(guò)對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的許多種方法感測(cè)到這種狀態(tài)，例如，通過(guò)使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器823來(lái)監(jiān)控功率接收器805的整流輸出821、822a、822b。另一示例是，當(dāng)移動(dòng)設(shè)備112待機(jī)時(shí)可以確定它是否是單獨(dú)在功率傳輸表面上。在這種情況下，移動(dòng)設(shè) 備112可以感測(cè)到功率傳輸表面的激勵(lì)的存在。如果移動(dòng)設(shè)備本身正汲取的功率小于功率傳輸表面的最小功率閾值，并且這種狀態(tài)持續(xù)一段比最小功率超時(shí)更長(zhǎng)的時(shí)間，則然后設(shè) 備可以因此而斷定它正在和另一負(fù)載共享功率傳輸表面。可以檢測(cè)到短的或沒(méi)有來(lái)自功率傳輸表面的激勵(lì)，并且可以與功率傳輸表面處于睡眠模式區(qū)別開(kāi)。這可以在如圖35里所示出的那樣實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，主機(jī)移動(dòng)設(shè)備命令模數(shù)轉(zhuǎn)換器823測(cè)量功率接收器的整流器821的輸出822a、822b。如果該值與睡眠模式的電壓一致，則主機(jī)移動(dòng)設(shè)備智能可以假設(shè) 存在短的或沒(méi)有來(lái)自功率傳輸表面的激勵(lì)。如果所測(cè)量的功率接收器的整流器輸出822a、 822b為零(或接近零)，則主機(jī)移動(dòng)設(shè)備可以斷定要么是該主機(jī)移動(dòng)設(shè)備不在功率傳輸表面的附近，要么功率傳輸表面被關(guān)閉或短路了。機(jī)械開(kāi)關(guān)820可以增加用于推導(dǎo)狀態(tài)的其他信息。光學(xué)傳感器還可以用于確定關(guān)于設(shè)備所在的表面上，或是否在表面上的其他信息。其它這樣的狀態(tài)條件可以以類似的方式檢測(cè)到。圖36是由在功率接收器805和設(shè)備112的功率輸入端之間集成功率轉(zhuǎn)換器(調(diào) 節(jié)器)806形成的通用設(shè)備接口的方框圖。可以從固定和預(yù)定電壓的功率傳輸表面(焊盤) 向不同功率需求的設(shè)備供電。某些設(shè)備112可能已經(jīng)與焊盤提供的電壓相兼容，并且不需要特殊考慮。某些其它設(shè)備可能需要諸如調(diào)節(jié)器806這樣的裝置，以將焊盤的電壓轉(zhuǎn)換成特殊設(shè)備所使用的適用電壓。對(duì)于這些設(shè)備，轉(zhuǎn)換器806可以被集成在系統(tǒng)內(nèi)，從而為該設(shè) 備提供的電壓與焊盤電壓相兼容?？梢酝ㄟ^(guò)在功率接收器805和設(shè)備112的功率輸入端之間的集成功率轉(zhuǎn)換器(調(diào)節(jié)器)806來(lái)形成使用固定激勵(lì)的通用設(shè)備接口。電源113向功率傳輸激勵(lì)器830傳輸功率。功率傳輸激勵(lì)器830生成必要的功率傳輸表面所需要的功率規(guī)格或形成功率傳輸表面所需要的功率規(guī)格。通過(guò)自由定位接口831傳輸功率并且由功率接收器805接收功率。功率接收器805的輸出可能適合也可能不適合直接應(yīng)用到電子設(shè)備112，這依賴于功率接收器805的輸出和設(shè)備112的輸入功率需求。調(diào)節(jié)器806將功率接收器805的輸出轉(zhuǎn)換成設(shè)備112的輸入所需要的特性。通過(guò)這種方式，可以從標(biāo)準(zhǔn)化功率傳輸表面上運(yùn)行不同輸入需求的設(shè)備。在這種情況下，對(duì)功率傳輸表面進(jìn)行自身調(diào)整以適合特定設(shè)備的輸入需求是不必要的。圖37是功率接收器805和設(shè)備的功率輸入840之間的調(diào)節(jié)器電路的示意圖。圖 37的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器將來(lái)自功率接收器的高壓輸出轉(zhuǎn)換成通常用于蜂窩電話輸入840的恒定電流源輸出。該調(diào)節(jié)器根據(jù)制造商的需求向蜂窩電話輸入840傳輸最大7. 5V和最大350mA 的功率。其它類型的調(diào)節(jié)器對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是已知的。某些大功率設(shè)備不需要調(diào) 節(jié)器，因?yàn)樗鼈兊墓β市枨笠呀?jīng)與功率接收器的輸出向兼容。無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)通過(guò)適當(dāng) 選擇預(yù)定的激勵(lì)和其它系統(tǒng)的特性可以變得更加通用。該想法是選擇這些參數(shù)以便可以將系統(tǒng)用作功率源的最大功率設(shè)備無(wú)需功率調(diào)節(jié)器。通過(guò)這種方式，最昂貴和/或不實(shí)用的調(diào)節(jié)器不需要得到功率傳輸系統(tǒng)的最普遍的應(yīng)用。圖38是用于檢測(cè)線性負(fù)載的橋式整流電路的示意圖。從功率傳輸表面(例如一組鑰匙或出汗手臂)接收功率的線性負(fù)載和功率接收器或功率接收器使能的設(shè)備的非線性特性之間的區(qū)別可以被測(cè)試并被檢測(cè)到。為了上下文目的，將線性負(fù)載定義為具有類似于電阻屬性的負(fù)載。如果在測(cè)試期間檢測(cè)到其等效電阻小于臨界值的線性負(fù)載，則電源移除功率傳輸表面的全部驅(qū)動(dòng)。電源可以周期性地執(zhí)行該測(cè)試，并且當(dāng)不存在電阻負(fù)載時(shí)，應(yīng) 用功率傳輸表面的全部驅(qū)動(dòng)?；蛘撸谶@種檢測(cè)和隨后全部驅(qū)動(dòng)器的移除之后，電源可能需要外部的輸入以恢復(fù)功率傳輸表面的全部驅(qū)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，功率傳輸表面用AC電勢(shì) 為其通電，并且在AC電壓過(guò)零期間，可控硅觸發(fā)電路測(cè)試等效電阻負(fù)載。在另一實(shí)施例中，功率傳輸表面使用經(jīng)常中斷的具有低電壓低占空比的測(cè)試信號(hào)的DC電源為其通電，周期性地測(cè)試等效電阻負(fù)載。在另一實(shí)施例中，將低振幅驅(qū)動(dòng)施加至功率傳輸表面。將低功率時(shí) 的功率汲取與高功率時(shí)的功率汲取相比較，可以確定負(fù)載是否足夠的非線性以繼續(xù)。線性負(fù)載的感測(cè)通過(guò)使用用來(lái)導(dǎo)通二極管的壓降來(lái)完成。因?yàn)橄嗉嫒莸呢?fù)載由如圖38所示出的一組觸點(diǎn)和橋式整流器組成，所以所有合理的相兼容的負(fù)載以連接到兩系列二極管901、 902的某些類型的負(fù)載900出現(xiàn)。圖39是連接到圖38中電路的等效負(fù)載900的示意圖。圖40a、40b和40c是圖38中的電路在不同條件下的電壓/電流(V/I)特性圖。圖 40a示出了施加小于2倍二極管壓降(對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)整流器是1. 2V，對(duì)于肖特基整流器是0. 8V) 時(shí)的電壓的V/I特性圖。沒(méi)有電流流過(guò)。在2倍的二極管壓降以上，則可以有電流流過(guò)。在該閾值以上可以流動(dòng)的電流量依賴于由適配器供電的負(fù)載的類型。圖40b示出了電阻負(fù)載的V/I特性。電感性負(fù)載或電容性負(fù)載是類似的，因?yàn)樵谑┘拥男∮?倍的二極管壓降的電壓時(shí)一些電流可以流動(dòng)。其它的系統(tǒng)，例如，電感解決方案，還可以利用同樣的技術(shù)來(lái)感測(cè) 適當(dāng)?shù)呢?fù)載。圖40c示出了通過(guò)二極管驅(qū)動(dòng)的電阻負(fù)載的V/I特性。線性負(fù)載的V/I特性和通過(guò)二極管連接到系統(tǒng)的負(fù)載的V/I特性之間的不同可以區(qū)別開(kāi)。這實(shí)際上也是功率傳輸?shù)钠渌问?包括電感)。在電感的情況下，存在"主"和"次"。"次"連接到橋式整流器以產(chǎn)生DC輸出電壓以驅(qū)動(dòng)負(fù)載。由電路汲取的功率電路隨施加到"主"的AC幅值不同而改變。通過(guò)這種方式，圖40c所示出的特性可以用于在期望負(fù)載和非期望負(fù)載之間進(jìn)行區(qū)分。為此，將會(huì)減小所施加的幅值直到不會(huì)導(dǎo)致'次'中的整流器感應(yīng)的量。如果大量的能量正
29在消散，則可以推斷出該負(fù)載不是所期望的負(fù)載，因?yàn)檎髌魈匦圆](méi)有被檢測(cè)到。同樣，如果在施加低的主激勵(lì)時(shí)沒(méi)有能量消散，就可以假定該負(fù)載是所期望的負(fù)載?？傊?，相兼容的負(fù)載包含二極管，并且二極管并不導(dǎo)通直到所施加的電壓超過(guò)2倍的二極管壓降。在所施加的電壓低于2倍的二極管壓降時(shí)，任何傳導(dǎo)大電流的負(fù)載可以確定為非期望的電阻。這個(gè)概念是通過(guò)施加低于2倍的二極管壓降的非零電壓，并測(cè)量所汲取的電流從而從不想要的負(fù)載中將相兼容的負(fù)載區(qū)分開(kāi)來(lái)。如果有大電流，可以確定存在非期望的負(fù)載。該項(xiàng) 技術(shù)涉及到對(duì)焊盤施加工作電壓，但偶爾將電壓減小到接近于零來(lái)測(cè)試非期望的負(fù)載。雖然只討論了兩種方法，但還有許多其它的適用方法。圖41是當(dāng)向圖38中的電路施加所轉(zhuǎn)換的DC時(shí)的電壓_時(shí)間圖。
圖42是對(duì)圖41中施加所轉(zhuǎn)換的DC的概念性電路。當(dāng)開(kāi)關(guān)B911打開(kāi)時(shí)，開(kāi)關(guān)A 910暫時(shí)關(guān)閉，這允許將工作電壓施加到焊盤上。有時(shí)候，開(kāi)關(guān)A 910打開(kāi)，而開(kāi)關(guān)B 911關(guān) 閉，則可以測(cè)量所汲取的電流912。如果有大電流流過(guò)，則可以確定存在非期望的負(fù)載900。系統(tǒng)可以以不同的方式對(duì)檢測(cè)到非期望的負(fù)載900進(jìn)行響應(yīng)。例如，開(kāi)關(guān)A 910可以保持打開(kāi)，并且開(kāi)關(guān)B 911可以保持關(guān)閉，直到所測(cè)量的電流912降到可以接受的水平。
圖43是用于對(duì)圖41中施加所轉(zhuǎn)換的DC進(jìn)行響應(yīng)的所期望的電路。在這種情況下，Rl和R2形成電壓分壓器，將電壓V。p分成小于2倍的二極管壓降的值。R3成為電流感測(cè) 電阻，并且Ul檢測(cè)該條件。當(dāng)Ql導(dǎo)通時(shí)，將V。p施加到測(cè)試電阻900 (或簡(jiǎn)單地說(shuō)，負(fù)載)。偶爾地，Q1截止以允許執(zhí)行非期望負(fù)載的測(cè)試。當(dāng)Ql截止時(shí)，V。p經(jīng)過(guò)R3施加至負(fù)載。如果該負(fù)載不汲取電流，則負(fù)載電壓920將等于Vtest。如果負(fù)載900汲取大電流，則經(jīng)過(guò)R3的電流將引起負(fù)載壓降到V^t以下。比較器Ul通過(guò)將負(fù)載電壓920與Uth進(jìn)行比較來(lái)檢測(cè) 非期望負(fù)載900的存在。如果負(fù)載電壓920在測(cè)試過(guò)程中低于Vth，則可以確定存在非期望負(fù)載900。系統(tǒng)可以提供的一種可能的響應(yīng)是阻止Q1的進(jìn)一步動(dòng)作，直到負(fù)載電壓920超過(guò)Vth。這等于說(shuō)，不能進(jìn)一步施加V。p直到非期望的負(fù)載900被移除。
圖44是當(dāng)施加AC電流時(shí)定位過(guò)零的電壓_時(shí)間圖。這是使用AC激勵(lì)并利用每個(gè)周期發(fā)生兩次的過(guò)零的另一實(shí)施例的圖。在過(guò)零附近，電壓足夠低以執(zhí)行以上所述的測(cè) 試。圖45是與圖44中的圖相一致的電路的方框圖。當(dāng)AC電壓930瞬間接近零時(shí)，則命令S1斷開(kāi)。當(dāng)V1的絕對(duì)值較低時(shí)，開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)。當(dāng)S1斷開(kāi)時(shí)，則將V1通過(guò)電阻R1施加到負(fù)載900。當(dāng)V1的絕對(duì)值移到2倍的二極管壓降以下時(shí)，負(fù)載900汲取的電流可以測(cè) 量R1兩端的壓降而被檢測(cè)到。如果沒(méi)有壓降，則沒(méi)有汲取電流。如果有大電流，將R1兩端存在可測(cè)量的壓降。在這種情況下，存在非期望的負(fù)載900，并且開(kāi)關(guān)Sl可以向左打開(kāi)直到非期望的負(fù)載被移除。圖46是與圖45中的方框圖相一致的電路的電路示意圖。在該電路中，可控硅T1 在所施加的AC電壓V1的每個(gè)半周期上進(jìn)行再觸發(fā)。當(dāng)電流經(jīng)過(guò)零時(shí)，可控硅T1關(guān)閉。因為電壓繼續(xù)過(guò)零，并且絕對(duì)值增大，由于負(fù)載900而有電流經(jīng)過(guò)R1，所以可以出現(xiàn)壓降。如果電流太大，電壓VI將不會(huì)變得足夠大以導(dǎo)通Ql或Q2，并且因此，T1將不會(huì)觸發(fā)，VI保持較低。如果沒(méi)有連接非期望負(fù)載900，則電壓將充分增加以導(dǎo)通Q1或Q2。在那種情況下，將會(huì)通過(guò)R3和Dl或D2觸發(fā)可控硅Tl，將會(huì)施加滿電壓VI到負(fù)載900。
圖47是過(guò)功率檢測(cè)和關(guān)閉系統(tǒng)的方框圖。一旦檢測(cè)到所汲取的功率超過(guò)預(yù)定的
30閾值功率，則功率傳輸表面就立即關(guān)閉?？梢酝ㄟ^(guò)重置按鈕或其它的外部激勵(lì)對(duì)功率傳輸表面的全部驅(qū)動(dòng)進(jìn)行恢復(fù)。如果一旦恢復(fù)操作，所汲取的功率超出的條件仍然存在，就會(huì)被檢測(cè)到，并且電源裝置將再一次立即關(guān)閉，該循環(huán)將重復(fù)。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)監(jiān)控流向功率傳輸表面的電流來(lái)測(cè)量功率。過(guò)功率檢測(cè)可以用于檢測(cè)非期望負(fù)載900，例如，短路。當(dāng)功率傳感器940檢測(cè)到被傳輸?shù)墓β侍髸r(shí)，就阻止功率驅(qū)動(dòng)器941。在該圖中，電源方框113代表可用的功率。功率驅(qū)動(dòng)器941通過(guò)功率變換器所使用的方法對(duì)所需要的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)和/或轉(zhuǎn)換。當(dāng)由功率驅(qū)動(dòng)器941傳輸?shù)妮敵龉β食^(guò)限制時(shí)，功率檢測(cè)方框 940提供響應(yīng)。功率驅(qū)動(dòng)器941具有允許被來(lái)自于功率感測(cè)方框940的信號(hào)942禁用(阻止)的機(jī)制。當(dāng)過(guò)功率條件發(fā)生時(shí)，其響應(yīng)可以是無(wú)限期地關(guān)閉功率驅(qū)動(dòng)器941。可以由合適的外部激勵(lì)來(lái)恢復(fù)正常的操作。圖48是用于傳導(dǎo)解決過(guò)功率檢測(cè)和關(guān)閉系統(tǒng)的電子開(kāi)關(guān)的電路方框圖。對(duì)于傳導(dǎo)解決方案，功率驅(qū)動(dòng)器941可以由將電源連接到功率傳輸表面用于傳導(dǎo)給負(fù)載900的電子開(kāi)關(guān)S1組成。在傳導(dǎo)設(shè)備中，通過(guò)測(cè)量輸出電流943來(lái)測(cè)量所傳輸?shù)墓β释呛芊奖?的。在傳導(dǎo)解決方案中，假定電壓保持固定，則所傳輸?shù)墓β逝c輸出電流是成正比。
圖49是圖48中方框圖的實(shí)施例的電路示意圖。當(dāng)太大的電流流經(jīng)負(fù)載900時(shí)， L，兩端的壓降超過(guò)Vth，并且觸發(fā)系統(tǒng)關(guān)閉。在本實(shí)施例中，關(guān)閉條件將持續(xù)直到按下重置按鈕945。圖50是具有自動(dòng)重試的過(guò)功率檢測(cè)和關(guān)閉系統(tǒng)的方框圖。一旦檢測(cè)到所汲取的功率超過(guò)閾值功率，則功率傳輸表面就立即關(guān)閉。在檢測(cè)到所汲取的功率超出后，電源裝置113等待預(yù)定量的時(shí)間，然后就恢復(fù)功率傳輸表面的功率。此時(shí)，如果所汲取的功率超出的條件仍然存在，這將被檢測(cè)到，并且電源裝置113將再一次立即關(guān)閉，并且該循環(huán)將會(huì)重復(fù)。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)監(jiān)控流向功率傳輸表面的電流來(lái)測(cè)量功率。因此，系統(tǒng)添加了嘗試周期性啟動(dòng)的能力，而不是等待外部激勵(lì)。圖50示出了功率傳輸系統(tǒng)的方框圖，其中，定時(shí)器943通過(guò)向功率驅(qū)動(dòng)器發(fā)送復(fù)位信號(hào)來(lái)啟動(dòng)一個(gè)周期性重試。在這種情況下，過(guò) 功率條件將關(guān)閉輸出，然后輸出將周期性地被再次開(kāi)啟。如果故障條件仍然存在，該過(guò)程將會(huì)重復(fù)。圖51是用于直接傳導(dǎo)系統(tǒng)的圖50中的方框圖的實(shí)施例的電路方框圖。在所示的直接傳導(dǎo)系統(tǒng)的實(shí)施例中，多振蕩器950周期性地使得重置信號(hào)被發(fā)送到鎖存器951 。在這種情況下，過(guò)功率條件將會(huì)關(guān)閉輸出，并且在稍后的時(shí)間，多振蕩器950將重置鎖存器951，因而影響了重試。圖52是欠功率檢測(cè)和關(guān)閉系統(tǒng)的方框圖。功率傳輸表面將不對(duì)功率傳輸表面施加全部驅(qū)動(dòng)，除非存在汲取預(yù)定量的最小功率的功率接收器。將部分電勢(shì)施加到功率傳輸表面上以檢測(cè)所汲取的功率超過(guò)閾值的功率接收器的存在。結(jié)果，功率傳輸表面將只是部分地被通電，除非至少有一個(gè)功率接收器正在汲取來(lái)自功率傳輸表面的最小功率。在一個(gè) 實(shí)施例中，當(dāng)存在功率接收器時(shí)，功率接收器可以采用專門的負(fù)載900以消耗閾值以上的功率，從而確保功率傳輸表面變得被完全通電。在另一實(shí)施例中，功率接收器使能設(shè)備可以控制提供給功率接收器的負(fù)載900，以盡可能控制功率傳輸表面的通電。當(dāng)沒(méi)有讓功率傳輸設(shè)備提供最小閾值以上的電壓時(shí)，該功率傳輸設(shè)備可以關(guān)閉。當(dāng)被電路感測(cè)的所傳輸?shù)墓?率940降到閾值以下時(shí)，就禁止功率驅(qū)動(dòng)器。針對(duì)這的另一術(shù)語(yǔ)可以是"睡眠模式"。手動(dòng)
31或周期性的重置信號(hào)或一些其它類型的負(fù)載檢測(cè)設(shè)備可以用于自動(dòng)重啟功率驅(qū)動(dòng)器。
圖53是圖52中的方框圖的實(shí)施例的電路示意圖。圖53示出了基于傳導(dǎo)的系統(tǒng) 的實(shí)施例。在這種情況下，電流用于推導(dǎo)負(fù)載900所汲取的功耗。流向負(fù)載900的電流由電阻R，^測(cè)量。當(dāng)汲取大功率時(shí)，二極管D1阻止通過(guò)R，^兩端的壓降大于二極管的壓降。當(dāng)Rs,兩端的壓降超過(guò)預(yù)定值時(shí)，閾值檢測(cè)器/比較器960給出響應(yīng)。此時(shí)，控制邏輯961禁止將進(jìn)一步的功率被傳輸?shù)截?fù)載900。這種條件一直持續(xù)到手動(dòng)重置或其它外部激勵(lì)(未示出)，或者直到檢測(cè)到負(fù)載900存在。通過(guò)為電阻Re通電來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)載存在的檢測(cè)。電阻Re提供非常小量的測(cè)試電流。如果負(fù)載900存在，Re兩端的壓降將足以觸發(fā)比較器U2。在這樣的情況下，控制邏輯961開(kāi)始驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)S1以向存在的負(fù)載900供電。
圖54是過(guò)壓檢測(cè)系統(tǒng)的電路圖。在傳導(dǎo)解決方案中，存在向功率傳輸表面施加電壓的負(fù)載900是可能的。這樣的負(fù)載可能會(huì)欺騙線性負(fù)載檢測(cè)器或其它的保護(hù)方案而導(dǎo)致全部功率被不合適地或不安全地傳輸?shù)椒瞧谕?fù)載900。圖54示出了在有源負(fù)載900可能存在的情況下保護(hù)直接接觸功率傳輸方案的方法。驅(qū)動(dòng)器方框941周期性地關(guān)閉斷開(kāi)Sl。當(dāng)開(kāi)關(guān)Sl斷開(kāi)時(shí)，負(fù)載電壓應(yīng)該降到零。然而，如果有源負(fù)載900存在，或諸如電感或電容的儲(chǔ)能設(shè)備存在時(shí)，則由比較器965測(cè)量的電壓可能超過(guò)預(yù)定的閾值Vth。如果這樣，驅(qū)動(dòng) 器方框941對(duì)開(kāi)關(guān)Sl的驅(qū)動(dòng)將會(huì)被禁止，直到負(fù)載900兩端的電勢(shì)降到低于Vth所設(shè)的預(yù) 定值。圖55是期望的負(fù)載檢測(cè)系統(tǒng)的電路圖。對(duì)于基于傳導(dǎo)的功率傳輸來(lái)說(shuō)，可以無(wú)需施加全部功率來(lái)檢測(cè)期望的負(fù)載的存在。驅(qū)動(dòng)器941周期性地打開(kāi)開(kāi)關(guān)S1。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1打開(kāi)時(shí)，負(fù)載900上的電壓將由通過(guò)Rs的Vtest驅(qū)動(dòng)。選擇Vtest的值在2倍的二極管壓降以上，以便如果期望的負(fù)載900存在，使電流可以流經(jīng)Rs。比較器965相對(duì)于閾值Vth測(cè)試負(fù) 載電壓以確定期望的負(fù)載是否將Rs下拉。圖56a和56b是用于某些期望負(fù)載的電路圖。針對(duì)圖55所公開(kāi)的這種方法不總是能正確地檢測(cè)到負(fù)載的存在。在某些情況下，甚至期望負(fù)載可能沒(méi)有下拉電阻Rs上的電壓。圖56a示出了具有電容器的期望負(fù)載。假設(shè)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1接通時(shí)電容充電，及時(shí)打開(kāi)開(kāi)關(guān) Sl，電容可能不會(huì)充分地放電，因?yàn)樗_地解釋了比較器輸出。如果V。比2倍的二極管壓降大得多，二極管將不會(huì)導(dǎo)通，并且比較器會(huì)指示沒(méi)有負(fù)載存在。電阻器Rl和二極管Dt可以如圖56b所示出的那樣添加到負(fù)載，以確保該測(cè)試能正確地反映負(fù)載的存在。另一種運(yùn) 行模式是使用最小電流檢測(cè)器來(lái)指示負(fù)載的存在。然而，出于將系統(tǒng)從睡眠模式中喚醒的目的，這種負(fù)載檢測(cè)方案仍然是有價(jià)值的。如果系統(tǒng)處于睡眠模式，或者說(shuō)，由于最小電流檢測(cè)器顯示沒(méi)有負(fù)載存在，則功率傳輸表面可以無(wú)限期地施加"睡眠"電壓V^t，而比較器則經(jīng)常檢測(cè)負(fù)載的存在。當(dāng)有負(fù)載與功率傳輸表面接觸時(shí)，比較器會(huì)指示有負(fù)載存在(只要圖56a中所示的電壓Vc最后放電到零，或者如圖56b那樣配置負(fù)載)。
圖57是用于將具有自動(dòng)重試的檢測(cè)和關(guān)閉系統(tǒng)相組合的電路方框圖。實(shí)施例包括在適當(dāng)?shù)闹芷谶m當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)所測(cè)試的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的組合。當(dāng)關(guān)閉時(shí)，采用適當(dāng)?shù)闹芷谛缘闹?置測(cè)試。以上安全關(guān)閉方法的組合提供了超過(guò)以上所述的任何單一技術(shù)的改進(jìn)的安全性。圖57示出了具有應(yīng)用所有上述的安全保護(hù)發(fā)明的系統(tǒng)。在這種情況下，如果a)負(fù)載汲取太多功率；b)負(fù)載汲取太少功率或負(fù)載不存在；c)負(fù)載是線性的，并且因此而假定負(fù)載是非期望的；或者d)如果功率傳輸方法是直接傳導(dǎo)，對(duì)功率傳輸表面的驅(qū)動(dòng)將會(huì)關(guān)閉，然后
32過(guò)壓條件也會(huì)導(dǎo)致功率傳輸表面關(guān)閉。如果設(shè)備確定沒(méi)有負(fù)載存在，就會(huì)進(jìn)入睡眠模式。喚醒由以上使用施加小的電壓Vth的負(fù)載檢測(cè)器電路來(lái)確定。周期性地，當(dāng)系統(tǒng)處于故障條件時(shí)，系統(tǒng)重置自身以確定故障是否還持續(xù)。應(yīng)該注意到，周期性的重試可以由時(shí)間延遲，或者由一個(gè)或多個(gè)故障條件的解決來(lái)觸發(fā)?？刂七壿嫶_定是否已經(jīng)解決了足夠的故障條件，以證明施加更多功率的嘗試。例如，可以檢測(cè)到被短路的負(fù)載而無(wú)需施加全部功率。在那種情況下，將不會(huì)嘗試啟動(dòng)全部功率，直到短路條件消失。圖58是用于另一種將具有自動(dòng)重試的檢測(cè)和關(guān)閉系統(tǒng)系統(tǒng)相組合的實(shí)施例的電路圖。當(dāng)多個(gè)檢測(cè)方案被組合時(shí)，具體的電路配置可以利用用于各種技術(shù)的共用元件。圖 58中示出了一種用于直接傳導(dǎo)功率傳輸表面的方案。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)邏輯器件偶爾指導(dǎo)開(kāi)關(guān)S1暫時(shí)打開(kāi)。這樣做的定時(shí)由時(shí)鐘確定。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1打開(kāi)時(shí)，可以基于電壓V1同時(shí) 進(jìn)行若干測(cè)試。這些測(cè)試是a)過(guò)壓測(cè)試，b)負(fù)載存在測(cè)試，和c)線性負(fù)載測(cè)試。最大電流測(cè)試方框確定過(guò)功率條件。最小電流感測(cè)確定無(wú)負(fù)載(欠功率)條件。對(duì)欠功率條件有效之前要求所過(guò)去的時(shí)間量最小是明智的。如果有暫時(shí)的欠功率條件，則這防止設(shè)備進(jìn)入睡眠模式。當(dāng)處于睡眠模式時(shí)，只有當(dāng)線性負(fù)載條件沒(méi)有被檢測(cè)到、負(fù)載被檢測(cè)到，以及過(guò) 壓條件不存在時(shí)，設(shè)備才可以喚醒。圖59是用于發(fā)送數(shù)據(jù)970到電子設(shè)備112的功率傳輸表面(焊盤)的系統(tǒng)的方框圖。通過(guò)使用電源調(diào)制，可以將數(shù)據(jù)970從焊盤傳輸?shù)皆O(shè)備112。通過(guò)使用幅值調(diào)制或頻率調(diào)制，功率傳輸表面可以將數(shù)據(jù)970傳輸?shù)焦β式邮掌鳌D59示出了數(shù)據(jù)970在自定位接口 972的驅(qū)動(dòng)器側(cè)進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)的方框圖。在自定位接口 972的電子設(shè)備側(cè)，調(diào)制被檢測(cè)到，并被解調(diào)?？梢酝ㄟ^(guò)使用任何數(shù)目的對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的方案對(duì)調(diào)制進(jìn)行進(jìn) 一步的調(diào)制(調(diào)制頂端的調(diào)制)。在一個(gè)涉及傳導(dǎo)功率傳輸表面的實(shí)施例中，可以對(duì)電源電壓進(jìn)行調(diào)制，然后隨后在功率接收器檢測(cè)。這樣的功率接收器檢測(cè)器在圖60中示出。
圖60是功率接收器檢測(cè)電路的電路圖。在這里，二極管D9用于利用功率接收器整流器的峰值電壓輸出對(duì)電容C1充電。然而，可以檢測(cè)電阻器R兩端的幅值調(diào)制的信號(hào)。假設(shè)這種基本的檢測(cè)方法有許多可能的調(diào)制方案和調(diào)制載波。在一個(gè)實(shí)施例中，如以上所描述的安全保護(hù)討論中，安全測(cè)試間隔定義了位周期。典型的安全測(cè)試率可以是400Hz。檢測(cè)器可以很容易地檢測(cè)到安全測(cè)試間隔。圖61是圖59中所描述的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱D。在每個(gè)間隔內(nèi)，電源電壓上的幅值調(diào)制載波的開(kāi)/關(guān)鍵控可以用于發(fā)送數(shù)據(jù)。在電感性或電容性耦合的情況下，驅(qū)動(dòng)器的頻率可以是調(diào)制的頻率以傳輸數(shù)據(jù)。因?yàn)檫@些和各種其它的修改以及以上所述的方法和實(shí)施例的組合對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是很容易想得到的，所以不希望將本發(fā)明限制在以上所述的任何準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu) 和過(guò)程。雖然已經(jīng)在上面討論了許多示例和實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到某些修改、排列、添加以及它們的子組合。因此，所附的權(quán)利要求書和權(quán)利要求以后所介紹的旨在包括所有落入它們的真實(shí)精神和范圍內(nèi)的這樣的修改、排列、添加和子組合。當(dāng)詞語(yǔ)"包括 (comprise)'，、"包括(comprises)'，、"包括(comprising)，，、"有(has)，，、"有(have)，，、"有 (having)"、"包括(include)"、"包括(including)"以及"包括(includes)"在說(shuō)明書和以下所附的權(quán)利要求書中使用時(shí)，旨在指定所述的特征或步驟，但不排除存在一個(gè)或更多的其它特征、步驟或它們之間的集合。
3權(quán)利要求
一種電氣裝置，包括包括支撐表面的至少一部分的功率傳輸表面，所述功率傳輸表面連接至電源，所述功率傳輸表面能夠供應(yīng)電功率；以及電氣設(shè)備，所述電氣設(shè)備被供電并且所述電氣設(shè)備可被放置在支撐表面上的任何位置，所述電氣設(shè)備從所述功率傳輸表面獲得電功率，所述功率傳輸表面至少是所述支撐表面的一部分。
2. 如權(quán)利要求1所述的電氣裝置，其中，所述功率傳輸表面借助于供電技術(shù)向所述電氣設(shè)備供電，所述供電技術(shù)包括以下一組技術(shù)中的至少一種，該組技術(shù)包括傳導(dǎo)技術(shù)、感應(yīng) 技術(shù)、電容技術(shù)、聲學(xué)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)和微波技術(shù)。
3. 如權(quán)利要求1所述的電氣裝置，其中，所述電源包括以下一組電源中的至少一種，該組電源包括電源插座、電池、車載點(diǎn)煙器系統(tǒng)、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)和到發(fā)電機(jī)設(shè)備的直接連接。
4. 如權(quán)利要求l所述的電氣裝置，還包括磁場(chǎng)電路，所述磁場(chǎng)電路使得磁場(chǎng)變化，所述磁場(chǎng)電路是所述功率傳輸表面的一部分；以及感應(yīng)元件，當(dāng)將所述感應(yīng)元件暴露至變化的磁場(chǎng)時(shí)，所述感應(yīng)元件感應(yīng)出電流，以便向所述電氣設(shè)備供電，所述感應(yīng)元件是所述電氣設(shè)備的一部分。
5. 如權(quán)利要求1所述的電氣裝置，還包括多個(gè)電氣設(shè)備，所述多個(gè)電氣設(shè)備被供電并且所述多個(gè)電氣設(shè)備可被放置在所述支撐表面上的任何位置，所述多個(gè)電氣設(shè)備從所述功率傳輸表面獲得電功率，所述功率傳輸表面至少是所述支撐表面的一部分。
6. 如權(quán)利要求1所述的電氣裝置，其中，所述電氣設(shè)備由所述功率傳輸表面供應(yīng)的電功率供電。
7. 如權(quán)利要求l所述的電氣裝置，其中，所述電氣設(shè)備由所述功率傳輸表面供應(yīng)的電功率充電。
8. 如權(quán)利要求7所述的電氣裝置，其中，所述電氣設(shè)備包括電池系統(tǒng)，所述電池系統(tǒng)進(jìn) 行充電，而不必將所述電池系統(tǒng)并入主機(jī)設(shè)備。
9. 如權(quán)利要求8所述的電氣裝置，其中，所述電池系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)電能的電池，所述電池由所述功率傳輸表面充電；與所述電池集成的功率接收器電路，所述功率接收器電路從所述功率傳輸表面向所述電池傳輸電功率；與所述電池集成的調(diào)節(jié)器電路，所述調(diào)節(jié)器電路調(diào)節(jié)由所述功率傳輸表面?zhèn)鬏數(shù)碾妷?以匹配所述電池的期望電壓；以及與所述電池集成的充電控制器電路，所述充電控制器電路管理所述電池的充電以確保所述電池的正確充電。
10. 如權(quán)利要求7所述的電氣裝置，其中，所述電氣設(shè)備包括電池系統(tǒng)，所述電池系統(tǒng) 還被并入到主機(jī)設(shè)備以實(shí)現(xiàn)所述電池系統(tǒng)的充電。
11. 如權(quán)利要求10所述的電氣裝置，其中，所述電池系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)電能的電池，所述電池由所述功率傳輸表面充電；以及與所述電池集成的功率接收器電路，所述功率接收器電路從所述功率傳輸表面向所述電池傳輸電功率，其中，并入了所述電池系統(tǒng)的所述主機(jī)設(shè)備包括調(diào)節(jié)器電路，所述調(diào)節(jié)器電路調(diào)節(jié)由所述功率傳輸表面?zhèn)鬏數(shù)碾妷阂云ヅ渌鲭姵氐钠谕妷?，并且所述主機(jī)設(shè)備還包括充電控制器電路，所述充電控制器電路管理所述電池的充電以確保所述電池的正確充電。
12. 如權(quán)利要求10所述的電氣裝置，其中，所述電池系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)電能的電池，所述電池由所述功率傳輸表面充電；以及與所述電池集成的功率接收器電路，所述功率接收器電路從所述功率傳輸表面向所述電池傳輸電功率；以及與所述電池集成的調(diào)節(jié)器電路，所述調(diào)節(jié)器電路調(diào)節(jié)由所述功率傳輸表面?zhèn)鬏數(shù)碾妷?以匹配所述電池的期望電壓，其中，并入了所述電池系統(tǒng)的所述主機(jī)設(shè)備包括充電控制器電路，所述充電控制器電路管理所述電池的充電以確保所述電池的正確充電。
13. 如權(quán)利要求l所述的電氣裝置，其中，所述電氣設(shè)備包括以下一組設(shè)備中的至少一種，該組設(shè)備包括玩具、游戲設(shè)備、蜂窩電話、電池、充電器、手持設(shè)備、電動(dòng)工具、功率連接器、杯子、音樂(lè)播放器、照相機(jī)、計(jì)算器、遙控器、錄像機(jī)(VCR)、數(shù)字視頻光盤(DVD)、傳真機(jī)、計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、美容設(shè)備、電動(dòng)剃須刀、電動(dòng)牙刷、電推剪、家電、電視機(jī)和電冰箱。
14. 如權(quán)利要求1所述的電氣裝置，其中，所述電氣設(shè)備還包括從所述功率傳輸表面接收功率的功率接收器系統(tǒng)；以及使用從所述功率傳輸表面接收到的所述電功率的主機(jī)設(shè)備。
15. 如權(quán)利要求14所述的電氣裝置，其中，所述功率接收器系統(tǒng)被并入到所述主機(jī)設(shè) 備中。
16. 如權(quán)利要求14所述的電氣裝置，其中，所述功率接收器系統(tǒng)通過(guò)功率連接器系統(tǒng) 連接到所述主機(jī)設(shè)備。
17. 如權(quán)利要求16所述的電氣裝置，其中，所述功率連接器系統(tǒng)包括電池系統(tǒng)。
18. 如權(quán)利要求1所述的電氣裝置，其中，所述電氣設(shè)備還包括盛裝液體的杯子；被供電的加熱元件，所述加熱元件加熱所述杯子和所述杯子內(nèi)的東西；以及從所述功率傳輸表面接收電功率的功率接收器系統(tǒng)。
19. 如權(quán)利要求l所述的電氣裝置，還包括被并入到所述支撐表面的鐵磁性材料，使得磁體附著到所述支撐結(jié)構(gòu)并且從所述功率傳輸表面接收功率，所述功率傳輸表面至少是所述支撐表面的一部分；以及被并入到所述電氣設(shè)備的磁體，使得當(dāng)所述支撐結(jié)構(gòu)處于非水平位置時(shí)，所述電氣設(shè) 備將保持附著到所述支撐結(jié)構(gòu)。
20. 如權(quán)利要求1所述的電氣裝置，其中，所述支撐結(jié)構(gòu)被并入到主機(jī)結(jié)構(gòu)中。
21. 如權(quán)利要求20所述的電氣裝置，其中，所述主機(jī)結(jié)構(gòu)包括以下一組對(duì)象中的至少一種，該組對(duì)象包括車輛、車輛儀表盤、車輛中央控制臺(tái)、車輛座椅、汽車托盤桌、貨車底部工具箱、家電、鬧鐘、微波爐、電冰箱、家具、沙發(fā)、茶幾、桌子、書桌、電子設(shè)備、掃描儀、打印機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、建筑物和固定物。
22. 如權(quán)利要求20所述的電氣裝置，其中，所述主機(jī)結(jié)構(gòu)還包括托盤結(jié)構(gòu)，所述托盤結(jié)構(gòu)并入了所述功率傳輸表面并且所述托盤結(jié)構(gòu)滑進(jìn)和滑出所述主機(jī)結(jié)構(gòu)。
23. 如權(quán)利要求20所述的電氣裝置，其中，所述主機(jī)結(jié)構(gòu)還包括托盤結(jié)構(gòu)，所述托盤結(jié) 構(gòu)并入了所述功率傳輸表面并且所述托盤結(jié)構(gòu)經(jīng)由功率連接器系統(tǒng)連接到主機(jī)結(jié)構(gòu)。
24. 如權(quán)利要求1所述的電氣裝置，其中，所述功率傳輸表面與其它功率傳輸表面互連以生成更大的功率傳輸表面。
25. 如權(quán)利要求1所述的電氣裝置，其中，所述功率傳輸表面是可折疊的。
26. 如權(quán)利要求l所述的電氣裝置，其中，所述功率傳輸表面可被巻成用于存儲(chǔ)的圓筒。
27. 如權(quán)利要求l所述的電氣裝置，其中，所述功率傳輸表面通過(guò)功率連接器接收功率，所述功率連接器以與所述電氣設(shè)備相同的方式耦合到所述功率傳輸表面。
28. 如權(quán)利要求1所述的電氣裝置，其中，照亮所述功率傳輸表面。
29. 如權(quán)利要求1所述的電氣裝置，其中，所述功率傳輸表面被分成多個(gè)部分，使得所述多個(gè)部分中的每一個(gè)部分提供具有單獨(dú)的和不同的電氣特征的電功率，以與從所述功率傳輸表面接收功率的各種電子設(shè)備的需求相匹配。
30. 如權(quán)利要求1所述的電氣裝置，還包括用于所述功率傳輸表面的負(fù)載檢測(cè)和關(guān)閉保護(hù)。
31. 如權(quán)利要求1所述的電氣裝置，所述電氣設(shè)備檢測(cè)所述功率傳輸表面的存在和狀態(tài)。
32. 如權(quán)利要求l所述的電氣裝置，其中，所述功率傳輸表面向所述電氣設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)。
33. —種電子設(shè)備，包括電池；以及連接到所述電池的多個(gè)觸點(diǎn)，布置所述多個(gè)觸點(diǎn)使得當(dāng)所述電池由功率傳輸支撐結(jié)構(gòu) 承載時(shí)，所述多個(gè)觸點(diǎn)中的至少兩個(gè)觸點(diǎn)之間具有電勢(shì)差。
34. 如權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其中，響應(yīng)于所述電勢(shì)差對(duì)所述電池充電。
35. 如權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其中，所述電池包括電池外殼，所述觸點(diǎn)通過(guò)所述電池外殼延伸。
36. 如權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其中，所述電池承載電源適配器電路，當(dāng)所述電池與功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)可操作地耦合時(shí)，所述電源適配器電路接收功率傳輸信號(hào)。
37. 如權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其中，所述電源適配器電路將所述功率傳輸信號(hào)調(diào)整成所期望的功率信號(hào)。
38. 如權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其中，布置所述多個(gè)觸點(diǎn)，使得獨(dú)立于所述電池相對(duì)于所述功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)的取向，向所述適配器電路提供所述功率傳輸信號(hào)SPDS。
39. 如權(quán)利要求37所述的設(shè)備，還包括一對(duì)與所述電源適配器電路連接的輸出觸點(diǎn)，通過(guò)所述輸出觸點(diǎn)輸出所期望的功率信號(hào)。
40. —種電子系統(tǒng)，包括電池，所述電池具有與其自身連接的多個(gè)觸點(diǎn)，布置所述多個(gè)觸點(diǎn)，使得當(dāng)所述電池由功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)承載時(shí)，所述多個(gè)觸點(diǎn)中的至少兩個(gè)觸點(diǎn)之間具有對(duì)所述電池充電的電位差；以及電池充電器，所述電池充電器包括外殼，所述外殼限定了電池盒并且承載其中的一對(duì) 充電器觸點(diǎn)，將所述電池盒的尺寸和形狀構(gòu)造成能夠收容所述電池
41. 如權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其中，所述電池包括電池外殼，所述觸點(diǎn)通過(guò)所述電池外殼延伸。
42. 如權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其中，所述電池承載與所述觸點(diǎn)相連的電源適配器電路，當(dāng)所述電池與所述功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)可操作地耦合時(shí)，所述電源適配器電路接收功率傳輸信號(hào)。
43. 如權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其中，所述電源適配器電路將所述功率傳輸信號(hào)調(diào)整成所期望的功率信號(hào)。
44. 如權(quán)利要求42所述的設(shè)備，還包括一對(duì)與所述電源適配器電路連接的輸出觸點(diǎn)，通過(guò)所述輸出觸點(diǎn)輸出所期望的功率信號(hào)。
45. 如權(quán)利要求44所述的設(shè)備，其中，當(dāng)將所述電池放置在所述電池盒內(nèi)時(shí)，所述一對(duì) 輸出觸點(diǎn)連接到對(duì)應(yīng)的充電器觸點(diǎn)。
46. 如權(quán)利要求44所述的設(shè)備，其中，所述一對(duì)輸出觸點(diǎn)和電源適配器電路位于所述電池的相對(duì)側(cè)。
47. —種電子系統(tǒng)，包括功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)，所述功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)具有由第一和第二傳導(dǎo)區(qū)限定的功率傳輸表面；承載多個(gè)觸點(diǎn)的電池，其中，布置所述第一和第二傳導(dǎo)區(qū)以及所述多個(gè)觸點(diǎn)，使得響應(yīng) 于所述電池由所述功率傳輸支撐結(jié)構(gòu)承載，所述多個(gè)觸點(diǎn)中的至少一個(gè)觸點(diǎn)接觸所述第一傳導(dǎo)區(qū)，并且所述多個(gè)觸點(diǎn)中的至少另一個(gè)觸點(diǎn)接觸所述第二傳導(dǎo)區(qū)；以及由所述電池承載的電源適配器電路，所述電源適配器電路接收所述第一和第二傳導(dǎo)區(qū) 之間的電勢(shì)差。
48. 如權(quán)利要求47所述的系統(tǒng)，其中，選擇每個(gè)觸點(diǎn)的尺寸，使得所述觸點(diǎn)無(wú)法將所述第一和第二傳導(dǎo)區(qū)連接在一起。
49. 如權(quán)利要求47所述的系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于從所述第一和第二傳導(dǎo)區(qū)接收所述電勢(shì) 差，所述電源適配器電路提供期望的電勢(shì)差以對(duì)所述電池進(jìn)行充電。
50. 如權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其中，獨(dú)立于所述電子設(shè)備相對(duì)于所述功率傳輸表面的取向，將所述電勢(shì)差提供給所述觸點(diǎn)。
51. 如權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，還包括具有外殼的電池充電器，所述外殼限定了電池盒并且承載其中的一對(duì)充電器觸點(diǎn)。
52. 如權(quán)利要求51所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述電池位于所述電池盒內(nèi)時(shí)，通過(guò)一對(duì)觸點(diǎn) 將所述電池充電器和電池連接在一起。
全文摘要
一種包括向電氣或電子設(shè)備傳輸功率的功率傳輸表面的電子系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^(guò)任何電源向功率傳輸表面供電，包括但不限于墻壁電源插座、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、電池、汽車點(diǎn)煙器系統(tǒng)、直接連接到發(fā)電機(jī)設(shè)備，以及任何其它的電源。功率傳輸表面無(wú)線地向電子器件傳輸功率。功率傳輸表面可以經(jīng)由電氣設(shè)備上的多個(gè)觸點(diǎn)傳輸功率，該電氣設(shè)備從功率傳輸表面?zhèn)鲗?dǎo)電流，將電子設(shè)備電導(dǎo)耦合到功率傳輸表面、將電子設(shè)備電感耦合到功率傳輸表面，將電子設(shè)備光學(xué)耦合到功率傳輸表面，以及將電子設(shè)備聲學(xué)耦合到功率傳輸表面和任何其它電功率傳輸機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK101790828SQ200880014917
公開(kāi)日2010年7月28日申請(qǐng)日期2008年3月5日優(yōu)先權(quán)日2007年3月5日
發(fā)明者M·蘭德?tīng)?申請(qǐng)人:純能源解決方案公司

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