電性耦合至AC/DC整流器70。次級(jí)線圈22中生成的交流電經(jīng)過整流器70,在整流器70處,其被轉(zhuǎn)換為直流電。整流器70可被構(gòu)造為將直流電縮放至合適的電平,或者微控制器74可以包括DC/DC轉(zhuǎn)換器,用于在將輸出應(yīng)用至電池76或負(fù)載78前,調(diào)整整流器70的輸出。第二微控制器74基本可以采用各種各樣的感應(yīng)供電控制算法中的任一種。在一些實(shí)施例中,第二微控制器74可以發(fā)送通信至第一微控制器(primary microcontroller) 64,這使得第一微控制器64可以改變應(yīng)用至線圈20的電力的一個(gè)或多個(gè)特征。例如,第二微控制器74可以發(fā)送表明自初級(jí)線圈20接收的電量或表明是否需要更多或更少電力的通信信號(hào)。已知在無線電子裝置中用于控制感應(yīng)供電裝置的操作的多種技術(shù)和設(shè)備。例如,第二微控制器可以被編程為根據(jù)多種控制算法中的一種來操作,所述控制算法揭露于Kuennen等人的美國專利6,825,620,其名稱為 “Inductively Coupled Ballast Circuit” ( “ 電感親合鎮(zhèn)流器電路”),公布于 2004 年11月30日;Baarman的美國專利7,212,414的適應(yīng)性感應(yīng)供電裝置,其名稱為“AdaptiveInductive Power Supply” (適應(yīng)性感應(yīng)供電裝置),公布于2007年5月I日;Baarman的美國序列號(hào)10/689,148的帶通信的感應(yīng)供電裝置,其名稱為“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的美國序列號(hào)11/855,710的無線地為鋰離子電池充電的感應(yīng)供電裝置,名稱為“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,名稱為“ Inductive Power Supply with Device Identificat1n”(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——這些都整體通過引用結(jié)合于此。
[0062]電路可以根據(jù)不同應(yīng)用而改變以向希望數(shù)量的無線電力傳輸器和電力出端口提供電力。例如,圖11顯示了備選電路,其中,供電裝置10包括單個(gè)電力輸出端口 16和一對(duì)集成的無線電力傳輸器14。在這個(gè)實(shí)施例中,供電裝置10包括能夠提供多種不同直流電輸出的多通道DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器92 ο在所繪示的實(shí)施例中,多通道轉(zhuǎn)換器92能夠提供三種不同的直流電輸出-一種用于電力輸出插孔,一種用于第一初級(jí)線圈,一種用于第二初級(jí)線圈。在這個(gè)實(shí)施例中,微控制器94控制開關(guān)電路96的操作,并且也可以指示多通道轉(zhuǎn)換器92基于來自無線裝置的信號(hào),個(gè)別地設(shè)置直流電電平。例如,如果無線裝置需要更多電力,它可以發(fā)送合適的信號(hào)至微控制器94,而微控制器94可以指示多通道轉(zhuǎn)換器92增加輸出至對(duì)應(yīng)的開關(guān)電路96的直流電。另一方面,如果要求較少的電力,無線裝置可以發(fā)送合適的信號(hào)至微控制器94,而微控制器94可以指示多通道轉(zhuǎn)換器92減小輸出至對(duì)應(yīng)的開關(guān)電路96的直流電。
[0063]圖12顯示了一示意圖,該示意圖表示了適于與圖8的供電裝置一同使用的電路。在本實(shí)施例中,供電裝置10向一個(gè)集成的無線電力傳輸器14、四個(gè)電力輸出端口 16和四個(gè)無線電力傳輸器端口 18提供電力。與之前描述的實(shí)施例相同,電路包括用于將自交流電源接收的交流電轉(zhuǎn)換成直流電的AC/DC整流器60,用于將AC/DC整流器60的直流輸出轉(zhuǎn)換成多個(gè)直流輸出的多通道DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器100,用于控制供電裝置10的操作的微控制器98,用于控制電力應(yīng)用至集成的及可分離的無線電力傳輸器14的多個(gè)開關(guān)電路104,以及用于控制開關(guān)電路104的定時(shí)的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器102。微控制器98被編程為控制DC/DC轉(zhuǎn)換器和驅(qū)動(dòng)器102兩者。關(guān)于DC/DC轉(zhuǎn)換器,微控制器98可以發(fā)送控制信號(hào)至DC/DC轉(zhuǎn)換器100,以單個(gè)地指定用于電力出端口 16和/或無線電力傳輸器14的不同直流電力輸出的電平。帶有這個(gè)功能,微控制器98能單個(gè)地調(diào)整電力輸出端口 16的直流輸出,以適應(yīng)更多種多樣的有線電子裝置。用于無線電力傳輸器14的直流輸出用作用于開關(guān)電路104的干線電壓。因此,微控制器98可以通過單個(gè)地調(diào)整用于無線電力傳輸器14的直流輸出,單個(gè)地調(diào)整無線電力傳輸器14的電力輸出。在不需要這個(gè)功能的應(yīng)用中,用于電力輸出端口 16和無線電力傳輸器14的DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出電平可以是固定的。關(guān)于驅(qū)動(dòng)器102,微控制器98可以調(diào)整驅(qū)動(dòng)器102的定時(shí),以改變開關(guān)電路104的定時(shí)。這轉(zhuǎn)而可以被用來調(diào)整應(yīng)用至無線電力傳輸器14的電力的操作頻率和/或工作周期。如上所述,微控制器98可以根據(jù)多種多樣的控制體系來操作無線電力傳輸器14。例如,微控制器98可以基于與無線裝置所期望的電力電平相關(guān)的信息和/或感應(yīng)地與無線裝置耦合的效率,調(diào)整應(yīng)用至初級(jí)線圈20的電力的干線電壓,無線電力傳輸器的操作頻率或者合適的直流電力電平的工作周期。如另一個(gè)例子,可以將每個(gè)無線電力傳輸器14包含在諧振電路中(例如,包含線圈20和諧振電容器21的子電路(其可以放置于電源適配器13中,或插入式線圈模塊或無線傳輸器14之一中),而微控制器可以被構(gòu)造成調(diào)整諧振電路的諧振頻率,以使得諧振電路有效地在一個(gè)較廣的操作頻率范圍內(nèi)操作。通過調(diào)整諧振電路的感應(yīng)系數(shù)和/或電容,微控制器可以調(diào)整諧振電路的諧振頻率。使用可以接入或切斷諧振電路的可變電感器或一堆電感器,可以調(diào)整感應(yīng)系數(shù)。類似地,使用可以接入或切斷諧振電路的可變電容器或一堆電容器,可以調(diào)整電容。
[0064]在第二方面,本發(fā)明提供了可以適于提供不同的無線供電構(gòu)造的供電裝置510。在圖13和圖14所示的實(shí)施例中,供電裝置510包括位于電源適配器513的不同部分512的兩個(gè)無線電力傳輸器514。兩個(gè)部分512沿著鉸鏈517互相接合,從而可以使它們樞轉(zhuǎn)以改變兩個(gè)電力傳輸器相對(duì)于彼此的位置和方向。圖13顯示了展開成平坦構(gòu)造而提供兩個(gè)并排的充電區(qū)域的電源適配器13。圖14顯示了兩個(gè)無線電子裝置D如何能夠放置于兩個(gè)并排的電力傳輸器514。在這個(gè)實(shí)施例中,電源適配器513包括兩個(gè)外殼部分512。供電電路可以合并至外殼部分中的一個(gè)或兩個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中,提供了單個(gè)多通道電路,用于向兩個(gè)無線電力傳輸器提供電力。在另一個(gè)實(shí)施例中,為每個(gè)無線電力傳輸器提供了分開的供電電路。鉸鏈517構(gòu)造為使得電導(dǎo)線可以從一個(gè)外殼部分512經(jīng)過,到達(dá)另一個(gè)外殼部分512。例如,大部分供電電路可以位于一個(gè)外殼部分512中,而經(jīng)過鉸鏈517的電導(dǎo)線可以將電力傳遞至第二外殼部分512中的初級(jí)線圈20。
[0065]圖15顯示了本發(fā)明的第二方面的第一備選實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中,供電裝置510包括在轉(zhuǎn)動(dòng)接頭處耦合在一起的兩個(gè)部分。分開的無線電力傳輸器514位于每個(gè)部分512中。兩個(gè)部分512可以轉(zhuǎn)動(dòng)至不同的位置以改變兩個(gè)無線電力傳輸器514的位置和方向。例如,圖16包括了一系列的示意圖,顯示了兩個(gè)部分中的一個(gè)部分相對(duì)于另一個(gè)部分漸增地轉(zhuǎn)動(dòng),直到多個(gè)無線電力傳輸器514中的一個(gè)無線電力傳輸器的線圈轉(zhuǎn)動(dòng)了 180度。在初始的位置,可以使用供電裝置510向放置在電源適配器513的頂部的兩個(gè)靠近的無線裝置無線地提供電力。在轉(zhuǎn)動(dòng)位置上,可以使用供電裝置510向放置在電源適配器513的相對(duì)側(cè)上的兩個(gè)無線裝置無線地提供電力。盡管多種多樣的連接器可以用來接合兩個(gè)部分512。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,連接器通常可以是管狀的,并可以包括用于將配線從一個(gè)部分連線至另一個(gè)部分的中心孔。在一個(gè)備選實(shí)施例中,連接器520可以創(chuàng)建兩個(gè)部分512之間的電性連接,例如具有圖17所示的連接器的情況。同圖14的實(shí)施例一樣,供電電路可以合并至外殼部分中的一個(gè)或兩個(gè),可以使用單個(gè)多通道供電電路或分開的獨(dú)立電路向無線電力傳輸器提供電力。
[0066]圖18A-E顯示了圖15的供電裝置10的各種充電配置。圖18A顯示了放置于兩個(gè)線圈522中的一個(gè)之上并自其接收電力的單個(gè)無線裝置D。圖18B顯示了各自放置在分開的線圈522上并自其接收電力的兩個(gè)無線裝置D。圖18C顯示了放置在兩個(gè)線圈522上并自其接收電力的單個(gè)無線裝置D。在本實(shí)施例中,無線裝置D包括兩個(gè)次級(jí)線圈524,以使得裝置D可以同時(shí)自兩個(gè)初級(jí)線圈522接收電力。圖18D和圖18E顯示了在電源適配器513的相對(duì)側(cè)上重新配置了兩個(gè)線圈522的供電裝置10。在圖18D中,分開的無線裝置D被放置在電源適配器513的相對(duì)側(cè),以從相對(duì)的線圈522接收電力。在圖18E中,電源適配器513放置于無線啟用表面526上。在本實(shí)施例中,無線裝置D可以放置于面向上的線圈并自其接收電力,而面向下的線圈522向安裝在表面526中的次級(jí)線圈提供電力。
[0067]在圖19和20中顯示了另一種用于圖15的供電裝置10的可能的應(yīng)用。在本實(shí)施例中,膝上型電腦L包括供電槽528,供電槽528被構(gòu)造為容納電源適配器513的外部部分。如圖20所示,供電槽528的尺寸和形狀可以設(shè)計(jì)為緊密地容納外部部分512。在本實(shí)施例中,內(nèi)部部分512可以支撐無線裝置D并向其提供電力。
[0068]圖21顯示了無線電腦塢站C,其被構(gòu)造為容納圖15的無線供電裝置510。在本實(shí)施例中,計(jì)算機(jī)支撐面限定了適于容納電源適配器513的通道530。通道530可以比適配器513更長,以使得適配器513可以沿著通道滑動(dòng),以改變膝上型電腦L之下的線圈522的位置。在這個(gè)實(shí)施例中,膝上型電腦L可以包括兩個(gè)次級(jí)線圈(未示出),以自兩個(gè)初級(jí)線圈522接收電力。備選地,可以將電源適配器13定位成使得一個(gè)線圈位于膝上型電腦L之下,而另一個(gè)延伸過膝上型電腦L的邊緣,以可能向另一個(gè)無線裝置(未示出)提供電力。
[0069]圖22顯示了電腦包B,電腦包B被構(gòu)造為容納圖15的無線供電裝置10。在這個(gè)實(shí)施例中,電腦包B包括了具有口袋534的中央扁平物532,以容納電源適配器513。供電裝置510可構(gòu)造成使得初級(jí)線圈面向相同或者相反的方向。在當(dāng)前的實(shí)施例中,口袋534被定位成將電源適配器513保持在一個(gè)能向放置在扁平物532的一側(cè)的膝上型電腦L提供電力,也能向放置在扁平物532的另一側(cè)的無線裝置D提供電力的位置。在備選實(shí)施例中,可以將口袋置于包中的其它位置。例如,口袋可以朝向水平方向并位于包壁之一中。在這種實(shí)施例中,可以去除包的中間扁平物。
[0070]圖23顯示了一種備選供電裝置510,其中多個(gè)無線電力傳輸器514可以附接至單個(gè)供電裝置。在這個(gè)實(shí)施例中,供電裝置510的主要電路被包含在電源適配器513中。將無線電力傳輸器514設(shè)置于模塊514中,模塊514可以如所期望而添加至電源適配器513。例如,如圖23所示,每個(gè)模塊513可以包括公連接器520和一個(gè)或多個(gè)母連接器(未示出)。公和母連接器可以如所期望來定位。例如,每個(gè)模塊514可以包括自一例的中央延伸出的公連接器520和位于另外三側(cè)中央的三個(gè)母連接器。在這個(gè)實(shí)施例中,公連接器520使得模塊514可以固定至電源適配器513或者另一個(gè)模塊514。模塊514可以是菊花鏈的,以建立起初級(jí)線圈的幾乎任何排列。盡管可以使用多種多樣的連接器來接合模塊514,圖17顯示了一個(gè)用于接合鄰近模塊的可能的公連接器的端視圖和側(cè)視圖。在這個(gè)實(shí)施例中,連接器514是雙導(dǎo)體連接器,在其中,上觸頭540和下觸頭542由絕緣體544分隔開。盡管未顯示,但母連接器包括分別與上觸頭540和下觸頭542相配合(engage)的兩個(gè)觸頭。一個(gè)卡扣型止件,例如彈簧軸承,可以用來將公連接器和母連接器