次級(jí)線圈被構(gòu)造為當(dāng)放置于合適的電磁場(chǎng)中時(shí)，生成電力。盡管所繪示的實(shí)施例利用感應(yīng)技術(shù)來(lái)無(wú)線地將電力傳輸至無(wú)線裝置，供電裝置10可以替代地(或額外地)使用其他形式的無(wú)線電力傳輸。
[0050]在這個(gè)繪示的實(shí)施例中，供電裝置10包括通常呈矩形的外殼12。外殼12的尺寸、形狀和構(gòu)造可以根據(jù)不同應(yīng)用而改變。在外殼12內(nèi)安裝了多個(gè)電力出端口 16，用以向有線裝置提供電力。電力出端口 16可以是容納傳統(tǒng)USB插頭并根據(jù)可應(yīng)用的USB標(biāo)準(zhǔn)提供電力的傳統(tǒng)的USB端口。這使得供電裝置10基本上可以向任何能通過(guò)傳統(tǒng)USB端口充電的有線裝置提供電力。電力輸出端口 16的數(shù)量和類(lèi)型可以基于由供電裝置10供電的裝置的數(shù)量和類(lèi)型，根據(jù)不同的應(yīng)用而改變。例如，端口的類(lèi)型可以改變，以使得供電裝置向與USB標(biāo)準(zhǔn)不兼容的裝置供電。在繪示的實(shí)施例中，將電力出端口 16設(shè)置在外殼的端壁，在與所述端壁相對(duì)的端壁中，電源線19進(jìn)入外殼12。然而，電力出端口可以設(shè)置于外殼12周?chē)幕救我馕恢蒙稀?br>[0051]在繪示的實(shí)施例中，無(wú)線電力傳輸器14安裝在外殼12中并設(shè)置于頂面24之下。這使得無(wú)線裝置可以放置在外殼12的頂部以無(wú)線地接收電力。盡管在繪示的實(shí)施例中，夕卜殼12的頂面24是平面的，可以使頂面成形為與預(yù)期的無(wú)線裝置的形狀對(duì)應(yīng)。例如，無(wú)線裝置D的底面和外殼12的頂面24可以具有相對(duì)應(yīng)的輪廓，以使得無(wú)線裝置D配合(nestwith)外殼12的頂面24。如上所述，本實(shí)施例的無(wú)線電力傳輸器14是初級(jí)線圈20。初級(jí)線圈20的尺寸、形狀和構(gòu)造可以根據(jù)不同應(yīng)用而改變。例如，初級(jí)線圈20的直徑、線圈20中的金屬線的圈數(shù)和用于形成線圈20的金屬線的尺寸可以基于特殊應(yīng)用而改變。如果希望，可以在外殼12中，例如在初級(jí)線圈20的中央，放置磁鐵(未示出)，以幫助初級(jí)線圈20與無(wú)線裝置D中的次級(jí)線圈22對(duì)齊。磁鐵(未示出)也可以幫助將無(wú)線裝置D保持在外殼12上的適當(dāng)位置。
[0052]圖4針對(duì)供電裝置10的備選實(shí)施例，在供電裝置10中，一個(gè)或多個(gè)無(wú)線電力傳輸器14可選擇性地連接至電源適配器13。在這個(gè)實(shí)施例中，提供了多個(gè)電力出端口 16，用于向有線裝置提供電力，并且提供了多個(gè)無(wú)線傳輸器端口 18，用于選擇性地附接可分離的無(wú)線電力傳輸器14。與圖3的實(shí)施例相同，電力出端口 16可以是容納傳統(tǒng)USB插頭并根據(jù)可應(yīng)用的USB標(biāo)準(zhǔn)提供電力的傳統(tǒng)USB端口。這使得供電裝置10基本上可以向任何能通過(guò)傳統(tǒng)USB端口充電的有線裝置提供電力。盡管這個(gè)實(shí)施例包括電力出端口 16，在一些實(shí)施例中可以去除這些端口，以使得供電裝置10被構(gòu)造為僅無(wú)線地提供電力。無(wú)線傳輸器端口 18基本上可以是任何能選擇性地容納可分離的無(wú)線電力傳輸器的端口。如所希望的，無(wú)線傳輸器端口 18的數(shù)量和類(lèi)型可以根據(jù)不同應(yīng)用而改變。
[0053]盡管可分離的無(wú)線電力傳輸器的設(shè)計(jì)和構(gòu)造可以改變，但參照?qǐng)D6描述了一種實(shí)施例。所繪示的實(shí)施例的可分離的傳輸器14通常包括插頭28、連接器部分30和線圈組件32。插頭28基本上可以是適合于選擇性地將可分離的傳輸器電性連接至電源適配器13的任何插頭28。為了防止連接至錯(cuò)誤的端口，插頭28可以與用于電力出端口 16的插頭不同。在此實(shí)施例中，連接器部分30可以包括在插頭28和初級(jí)線圈20之間延伸的柔性導(dǎo)線34。柔性導(dǎo)線34使得無(wú)線電力傳輸器14可以折疊到電源適配器上，以減小尺寸，例如，在存放期間(見(jiàn)圖5)。柔性導(dǎo)線基本上可以是任何柔性的、可折疊的或其他可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)，用于將插頭28電性連接至初級(jí)線圈20。例如，柔性導(dǎo)線34可以?xún)H僅是一對(duì)金屬線或者可以是柔性電路板基底上的一組更復(fù)雜的走線。連接器部分30可以用柔性材料包覆成型，柔性材料保護(hù)連接器部分30，同時(shí)還允許高度的柔性。
[0054]繪示的實(shí)施例的線圈組件32通常包括線圈20、磁鐵26以及外膜(overmold) 36。在一個(gè)實(shí)施例中，線圈20是利茲線的螺旋環(huán)繞的線圈。線圈20的尺寸、形狀和構(gòu)造可以部分基于要傳輸?shù)碾娏Φ牧浚鶕?jù)不同的應(yīng)用而改變。例如，線圈20的直徑、線圈20中的金屬線的圈數(shù)以及用于形成線圈20的金屬線的尺寸可以基于特定的應(yīng)用而改變。如果希望，線圈組件32可以包括磁鐵26。磁鐵26可以放置于線圈20的中央并可提供一種幫助線圈20與遠(yuǎn)程裝置中的次級(jí)線圈22對(duì)準(zhǔn)的方式。磁鐵26也可以幫助將線圈組件32保持在折疊的構(gòu)造，用于存放(見(jiàn)圖5)。線圈組件32可以出于保護(hù)及/或美學(xué)原因而進(jìn)行包覆成型。線圈組件32可以備選地被收容在基本任何適合的外殼中。可以使外膜或外殼33的輪廓在形狀上與預(yù)期的無(wú)線裝置相對(duì)應(yīng)。這可以幫助提供初級(jí)線圈20和次級(jí)線圈22之間準(zhǔn)確的對(duì)準(zhǔn)，并且可以幫助將無(wú)線裝置D保持在線圈組件32上合適的位置。
[0055]圖7中顯示了備選可分離無(wú)線電力傳輸器14。在這個(gè)實(shí)施例中，可分離的無(wú)線電力傳輸器14基本上與圖6所示的實(shí)施例相同，除了它是被屏蔽的。如所示的，屏蔽件38設(shè)置于線圈組件32中，位于線圈20之下。屏蔽件38使得放置在傳輸器14的頂部的無(wú)線裝置D在接收電力的同時(shí)，可以減小電磁干擾及可能由雜散電磁場(chǎng)線產(chǎn)生的其它問(wèn)題。屏蔽件的尺寸、形狀和構(gòu)造可以如所希望的根據(jù)不同應(yīng)用而改變。例如，屏蔽材料、屏蔽材料的直徑以及屏蔽材料的厚度可以改變以提供成本和屏蔽性能之間所希望的平衡。
[0056]在圖6和圖7中所示的實(shí)施例中，供電電路(未示出)包括在外殼12中。備選地，供電電路的部分可以結(jié)合至可分離的無(wú)線電力傳輸器14。例如，如果希望，直流/直流(DC/DC)整流器、微控制器、驅(qū)動(dòng)器或開(kāi)關(guān)電路可以集成至可分離的無(wú)線電力傳輸器14中，而不是在電源適配器13的外殼12中。在一個(gè)實(shí)施例中，無(wú)線傳輸器端口可以自AC/DC整流器向無(wú)線電力傳輸器14提供高的直流干線輸出，且無(wú)線電力傳輸器可以包括DC/DC轉(zhuǎn)換器、微控制器(帶有集成的或分開(kāi)的驅(qū)動(dòng)器)以及開(kāi)關(guān)電路。由于每個(gè)都可以用適當(dāng)?shù)碾娐方M件來(lái)設(shè)計(jì)，而不是依賴(lài)于多通道組件，因此，這個(gè)方式可以在自可分離的無(wú)線電力傳輸器14獲得的供電特征方面提供更多的變化。
[0057]圖8顯示了供電裝置10的另一備選實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，供電裝置10通常包括集成的無(wú)線電力傳輸器14，用于選擇性地附接無(wú)線電力傳輸器14的多個(gè)無(wú)線傳輸器端口 18，以及用于向有線裝置供電的多個(gè)電力出端口 16。集成的無(wú)線電力傳輸器14使至少一個(gè)無(wú)線裝置在不需要附接可分離無(wú)線電力傳輸器的情況下，接收電力。然而，如果希望無(wú)線地為一個(gè)以上的無(wú)線裝置充電，可以如所希望地，將額外的可分離的無(wú)線電力傳輸器連接至電源適配器13。在這個(gè)實(shí)施例中，供電裝置10可以包括多個(gè)不同的電力出端口 16。不同的電力出端口 16可以提供不同的電量，以使得供電裝置可以用至更廣范圍的有線裝置。為了促進(jìn)有線裝置的正確附接，不同的電力出端口 16可以具有用于不同電量的不同插頭構(gòu)造。例如，在所繪示的實(shí)施例中，電力出端口 16可以包括兩個(gè)傳統(tǒng)的USB端口 40、一個(gè)圓形端口 42以及一個(gè)梯形端口 44。
[0058]圖9顯示了圖8的供電裝置10，其帶有被構(gòu)造成用于更大的無(wú)線裝置(例如膝上型電腦L)的備選可分離的無(wú)線電力傳輸器14。在這個(gè)實(shí)施例中，可分離無(wú)線電力傳輸器14基本上與圖6的可分離無(wú)線電力傳輸器14相同，除了它包括更長(zhǎng)的連接器部分30以及收容線圈組件32的更大的支撐面31。這個(gè)實(shí)施例的支撐面31被構(gòu)造為向在較小的支撐上可能會(huì)搖晃的裝置提供一個(gè)寬的支撐。在這個(gè)實(shí)施例中，線圈20(連同任何所希望的磁鐵或屏蔽件)設(shè)置在相對(duì)薄、矩形的支撐面31內(nèi)。支撐面31可以包覆成型至線圈上，或線圈20可以被插入到預(yù)制的支撐面中的腔室內(nèi)。盡管圖9顯示了位于支撐的中央的單個(gè)初級(jí)線圈20，初級(jí)線圈20的數(shù)量和位置可以根據(jù)不同的應(yīng)用而改變。
[0059]圖10是適于向圖3的供電裝置提供電力的電路的圖解表示。供電裝置10包括交流/直流(AC/DC)整流器60，用于將從交流電源接收到的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。供電裝置10也包括雙通道DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器62，用于將AC/DC整流器60的直流輸出轉(zhuǎn)換至所希望的電平。雙通道轉(zhuǎn)換器62包括兩個(gè)不同的輸出-一個(gè)用于電力輸出端口 16，以及一個(gè)用于無(wú)線電力傳輸器14。在需要額外的直流電力電平的應(yīng)用中，DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器可以包括多通道DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器或多個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器。供電裝置10也包括微控制器64和開(kāi)關(guān)電路66。微控制器64被編程為控制開(kāi)關(guān)電路66，以生成用于線圈20的合適的交流電。在本實(shí)施例中，微控制器64也控制雙通道轉(zhuǎn)換器62的操作。例如，微控制器64可以向雙通道轉(zhuǎn)換器62發(fā)送控制信號(hào)，規(guī)定向開(kāi)關(guān)電路66提供的直流電的電平。微控制器64可以基于自無(wú)線裝置接收的信號(hào)來(lái)確定合適的直流電電平。通過(guò)反射阻抗或者通過(guò)分開(kāi)的通信系統(tǒng)，例如分開(kāi)的電感耦合、紅外通信、WiFi通信、藍(lán)牙通信或其他通信體系，這些信號(hào)可以自無(wú)線裝置傳送至供電裝置10。微控制器64基本上可以采用各種各樣的感應(yīng)供電控制算法中的任何一種。在一些實(shí)施例中，微控制器64可以基于來(lái)自可攜式裝置D的反饋，改變應(yīng)用至線圈20的電力的一個(gè)或多個(gè)特征。例如，微控制器64可以調(diào)整諧振電路(例如線圈和電容器的組合)的諧振頻率、開(kāi)關(guān)電路66的操作頻率、應(yīng)用至線圈20的干線電壓、或者應(yīng)用至線圈20的電力的工作周期，以影響感應(yīng)地傳送至可攜式裝置D的電力的效率或量。已知多種用于控制感應(yīng)供電裝置的操作的技術(shù)和設(shè)備。例如，微控制器可以被編程為根據(jù)多種控制算法之一操作，所述控制算法揭露于Kuennen等人的美國(guó)專(zhuān)利6，825，620，其名稱(chēng)為 “Inductively Coupled Ballast Circuit” ( “ 電感親合鎮(zhèn)流器電路”)，公布于 2004 年11月30日；Baarman的美國(guó)專(zhuān)利7，212，414的適應(yīng)性感應(yīng)供電裝置，其名稱(chēng)為“AdaptiveInductive Power Supply” (適應(yīng)性感應(yīng)供電裝置)，公布于2007年5月I日；Baarman的美國(guó)序列號(hào)10/689，148的帶通信的感應(yīng)供電裝置，其名稱(chēng)為“Adaptive Inductive PowerSupply with Communicat1n” (帶通信的適應(yīng)性感應(yīng)供電裝置)，申請(qǐng)于2003年10月20日；Baarman的美國(guó)序列號(hào)11/855,710的無(wú)線地為鋰離子電池充電的感應(yīng)供電裝置，名稱(chēng)為“System and Method for Charging a Battery”(用于為電池充電的系統(tǒng)和方法)，申請(qǐng)于2007年9月14日；Baarman等人的美國(guó)序列號(hào)為11/965，085的帶有裝置識(shí)別的感應(yīng)供電裝置，名稱(chēng)為“ Inductive Power Supply with Device Identif icat1n”(帶有裝置識(shí)別的感應(yīng)供電裝置)，申請(qǐng)于2007年12月27日；或者Baarman的美國(guó)序列號(hào)61/019，411的帶有工作周期控制的感應(yīng)供電裝置，其名稱(chēng)為“Inductive Power Supply with Duty CycleControl” (帶有工作周期控制的感應(yīng)供電裝置)，申請(qǐng)于2008年I月7日——這些都整體通過(guò)引用結(jié)合于此。
[0060]盡管示意圖僅顯示了單個(gè)電力出端口 16，但是電力出端口 16的數(shù)量可以增加到所需的數(shù)量。例如，為了實(shí)現(xiàn)圖3的供電裝置10，供電裝置10可以包括四個(gè)電力輸出端口16。
[0061]為了揭露的目的，圖10也顯示了靠近電源適配器13放置的無(wú)線電子裝置D。無(wú)線電子裝置D通常包括無(wú)線電力接收器80、AC/DC整流器70、微控制器74、電池76以及負(fù)載78。這個(gè)實(shí)施例的無(wú)線電力接收器80可以是次級(jí)線圈22。次級(jí)線圈22被構(gòu)造成自供電裝置10中的初級(jí)線圈20感應(yīng)地接收電力。在繪示的實(shí)施例中，次級(jí)線圈20是金屬線的階梯繞組、螺旋卷繞線圈。次級(jí)線圈22的尺寸、形狀和構(gòu)造可以選擇為對(duì)應(yīng)于初級(jí)線圈20的特征。盡管此實(shí)施例的無(wú)線電力接收器80是線圈，但是無(wú)線裝置可以包括其他形式的無(wú)線電力接收器。次級(jí)線圈22