>[0040]被充電裝置可包含數(shù)碼相機(jī)121、無線鼠標(biāo)122和無線鍵盤123。這些裝置中的每一者例如可在其中包含電池，所述電池通過裝置的操作而充電。
[°°41 ] 一個重要特征在于，近距離充電(up close charge)可以高效率實施，或遠(yuǎn)距離充電(distance charge)可以較低效率實施。
[0042]圖2展示功率發(fā)射系統(tǒng)的等效電路，且說明可如何計算效率。功率源200部分包含功率源205，例如AC插座。功率源205具有等效損耗電阻210。損耗電阻210對電阻和功率轉(zhuǎn)換損耗進(jìn)行建模?；蛘撸缭趤碜怨β试吹墓β矢淖兊侥骋黄渌l率或某一其它功率值的情況下，功率源可包含轉(zhuǎn)換電子元件的一些部分。
[0043]功率源205經(jīng)由端子215連接到天線部分220。天線包含電感器230和串聯(lián)電容235。電感器和電容的LC常數(shù)經(jīng)調(diào)諧以大體上處于源205的頻率。天線還展示損耗電阻值235，其為表示發(fā)射天線損耗的寄生值，所述損耗包含內(nèi)部損耗、外部損耗和輻射損耗。
[0044]磁場250在天線230附近產(chǎn)生。其耦合到接收器的天線240。如在天線230中一樣，天線240包含電感器242電容器244。電感器和電容器形成與接收到的所接收頻率諧振的電路。
[0045]串聯(lián)電阻246展現(xiàn)接收天線損耗。輸入功率Pr經(jīng)由端子248連接到負(fù)載260。負(fù)載260還包含展示為串聯(lián)電阻的接收功率損耗262，其可作為系統(tǒng)中的損耗來建模。
[0046 ]這些損耗可包含功率轉(zhuǎn)換損耗以及串聯(lián)電阻損耗。
[0047]另一系統(tǒng)可嘗試在各種不同情境中獲得最大效率。舉例來說，在一種情境中，可通過在存在未加載的接收器的情況下改變電容以獲得操作頻率下的諧振來調(diào)諧發(fā)射天線。在未加載的接收器情境中，負(fù)載的電阻是無限大的。經(jīng)加載的接收器改變此電阻。還可通過在存在未加載的發(fā)射器的情況下或在多個發(fā)射器的情況下調(diào)諧接收天線以改變電容等來實施接收器測量。
[0048]可測量不同的值。電容值調(diào)整可用于例如未加載、適度加載(例如，單個負(fù)載)或高程度加載的系統(tǒng)。可動態(tài)切換不同的電容值以產(chǎn)生最高效率值且以所述值操作。
[0049]圖3A到3F展示充電的不同情境。圖3A展示大的充電墊305上的常規(guī)PDA300。在所述實施例中，這可為可具有26cm直徑的低頻率充電墊。另一實施例可使用TOA310，其包含折頁式天線部分315。折頁式天線部分315可包含可遠(yuǎn)離裝置的主體而折疊以改進(jìn)耦合效率的環(huán)形天線。
[0050]圖3C展示小的墊實施例，其中墊320大體上與TOA300尺寸相同。在此實施例中，墊可為6x 9cm。圖3B展示此墊可如何與折頁實施例(其中翼片(flap)315直接配合在墊320上)一起使用。圖3E和3F中展示中型墊。在此實施例中，中型墊330上包含PDA 300，或其折頁平坦的折頁式PDA 310。中型墊在此實施例中直徑可為18cm。
[0051]這些裝置的效率結(jié)果在圖4中展示，圖4展示不同尺寸的裝置可如何在不同尺寸的墊上定位。六種情形中的五種具有大于80%的效率。即使由具有在電話中的集成接收器的大的墊產(chǎn)生的最低效率也具有50%的傳送效率。
[0052]圖5A到5D中展示的另一實施例可使用全部在同一墊上的多個接收器。由于墊(尤其是大的和中型的墊)具有足夠大以物理上保持多個不同電話的尺寸，因此多個不同裝置可全部放置于所述墊上。
[0053]圖5A到5D說明這些不同實施例。在圖5A中，墊305上包含三個PDA電話/裝置，展示為400、402和404;然而，所述墊可包含更多或更少的裝置。
[0054]在圖5B實施例中，裝置具有折頁式天線(其中裝置510、512和514各自表示墊上的一PDA)，且其折頁抵靠墊而平坦且遠(yuǎn)離電話的主體。
[0055]圖5C展示中型墊330，其上具有兩個電話400、402，而圖5B展示此同一墊，其上具有兩個折頁510、512。
[0056]圖6展示此系統(tǒng)的測得的效率，其中大多數(shù)的效率再次大于80%。
[0057]系統(tǒng)的效率％可計算為端子215上的輸入功率除以端子248上的接收功率
[0058]或qa = Pr/Pt。
[0059]圖8中所示的另一實施例形成功率中繼器作為寄生天線，其改進(jìn)能量源與散能裝置(energy sink)之間的耦合。能量源由諧振天線810形成，其可為諧振電容器和電感器?？墒褂眉纳炀€800，其也可以相同頻率諧振。此寄生天線可經(jīng)擴(kuò)展以覆蓋桌面區(qū)域820的大部分，如圖所示。此寄生環(huán)路可安裝在桌下方，或建置到桌面表面中，或放在桌的表面上例如作為平坦結(jié)構(gòu)(例如，桌墊板)。寄生裝置可由單個且小的有源功率基座來激勵，且可用以顯著改進(jìn)所述區(qū)域中的無線桌面供電和充電的性能和效率。
[0060]然而來自小的功率基座的感應(yīng)性激勵可為方便的解決方案，因為其不需要任何零件的集成。在寄生天線以不可見方式集成到桌面中時尤其如此。圖8說明大的寄生環(huán)路，借此改進(jìn)功率基座與接收器裝置之間的耦合。寄生環(huán)路可覆蓋整個桌表面，從而提供遍及所述桌表面的熱區(qū)。寄生天線在此實施例中提供功率向整個桌面區(qū)域的無源中繼。
[0061]同一種類的天線在另一實施例中也可直接從發(fā)射器單元來驅(qū)動。
[0062]本文描述可用以實現(xiàn)實施較一般目標(biāo)的不同方式的一般結(jié)構(gòu)和技術(shù)以及較特定的實施例。
[0063]雖然上文已詳細(xì)揭示僅幾個實施例，但其它實施例是可能的且發(fā)明人既定這些涵蓋于本說明書內(nèi)。說明書描述特定實例以實現(xiàn)可以另一方式實現(xiàn)的較一般目標(biāo)。本發(fā)明既定為示范性的，且權(quán)利要求書既定涵蓋所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可能可預(yù)測的任何修改或替代。
[0064]而且，發(fā)明人既定僅使用詞語“用于…的裝置”的那些權(quán)利要求既定根據(jù)35USC112第六章來解釋。此外，來自說明書的任何限制均不既定在任何權(quán)利要求中加入另外的意思，除非在權(quán)利要求中明確包含那些限制。
[0065]在本文提到特定數(shù)值的情況下，應(yīng)考慮到所述值可增加或減小20%，同時仍保持在本申請案的教示內(nèi)，除非明確提到某一不同范圍。在使用指定邏輯意義的情況下，也既定涵蓋相反的邏輯意義。
【主權(quán)項】
1.一種經(jīng)配置以經(jīng)由磁場傳送功率的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 天線電路，其經(jīng)配置以經(jīng)由所述磁場感應(yīng)地傳送功率，所述磁場的磁場強度水平足以對接收器裝置充電或供電； 接近檢測器，其經(jīng)配置以在所述磁場的區(qū)域內(nèi)檢測生物存在的接近，其中功率在所述區(qū)域中在所述磁場強度水平下被感應(yīng)地傳送;及 控制器，其經(jīng)配置以響應(yīng)于在所述磁場的所述區(qū)域內(nèi)檢測到生物的存在而調(diào)節(jié)所述磁場強度水平。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括經(jīng)配置以接收來自所述生物的手動輸入的輸入機(jī)構(gòu)，所述輸入機(jī)構(gòu)經(jīng)配置以響應(yīng)于接收到所述手動輸入而激活所述接近檢測器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括驅(qū)動器電路，所述驅(qū)動器電路經(jīng)配置以在實質(zhì)上等于所述天線電路的諧振頻率的頻率下驅(qū)動所述天線電路，且其中所述頻率實質(zhì)上等于所述接收器裝置的接收天線電路的諧振頻率。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述接近檢測器包括紅外傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述控制器經(jīng)配置以將所述磁場強度水平減少到更低的磁場強度水平或?qū)嵸|(zhì)上等于零的磁場強度水平中的至少一者。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述區(qū)域?qū)?yīng)所述天線電路的近場。7.一種經(jīng)由磁場傳送功率的方法，所述方法包括: 經(jīng)由所述磁場感應(yīng)地傳送功率，所述磁場的磁場強度水平足以對接收器裝置充電或供電； 經(jīng)由接近檢測器在所述磁場的區(qū)域內(nèi)檢測生物存在的接近，其中功率在所述區(qū)域中在所述磁場強度水平下被感應(yīng)地傳送;及 響應(yīng)于在所述磁場的所述區(qū)域內(nèi)檢測到生物的存在而調(diào)節(jié)經(jīng)由所述傳送裝置感應(yīng)地傳送的所述磁場強度水平。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其進(jìn)一步包括經(jīng)由輸入機(jī)構(gòu)接收來自所述生物的輸入以及響應(yīng)于接收到所述手動輸入而激活所述接近檢測器。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述接近檢測器包括紅外傳感器。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述磁場強度水平包括將所述磁場強度水平減少到更低的磁場強度水平或?qū)嵸|(zhì)上等于零的磁場強度水平中的至少一者。11.一種經(jīng)配置以經(jīng)由磁場傳送功率的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 用于經(jīng)由所述磁場感應(yīng)地傳送功率的裝置，所述磁場的磁場強度水平足以對接收器裝置充電或供電； 用于在所述磁場的區(qū)域內(nèi)檢測生物存在的接近的裝置，其中功率在所述區(qū)域中在所述磁場強度水平下被感應(yīng)地傳送;及 用于響應(yīng)于在所述磁場的所述區(qū)域內(nèi)檢測到生物的存在而調(diào)節(jié)經(jīng)由所述傳送裝置感應(yīng)地傳送的所述磁場強度水平的裝置。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括用于接收來自所述生物的輸入的裝置以及用于響應(yīng)于接收到所述手動輸入而激活所述接近檢測器的裝置。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述用于檢測所述人的接近的裝置包括紅外檢測器。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述用于調(diào)節(jié)所述磁場強度水平的裝置包括用于將所述磁場強度水平減少到更低的磁場強度水平或?qū)嵸|(zhì)上等于零的磁場強度水平中的至少一者的裝置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及無線功率傳送系統(tǒng)及方法。使用磁耦合諧振從近距離(例如，一表面上)或者從較遠(yuǎn)距離或在較遠(yuǎn)距離上以無線方式對裝置供電。
【IPC分類】H02J50/20, H02J5/00
【公開號】CN105471123
【申請?zhí)枴緾N201610034618
【發(fā)明人】奈杰爾·P·庫克, 盧卡斯·西貝爾, 漢斯彼得·威德默
【申請人】高通股份有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2009年4月21日
【公告號】CN102017361A, CN102017361B, EP2277252A2, US20100038970, US20130270923, US20140139039, WO2009131990A2, WO2009131990A3