具有多個(gè)接收器線圈的無線電力接收器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示用于使用多個(gè)接收線圈進(jìn)行無線電力傳遞的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。在一個(gè)方面中，提供經(jīng)配置以從無線電力發(fā)射線圈接收無線電力的無線電力接收器。所述無線電力接收器包含與所述發(fā)射線圈具有第一相互耦合的第一接收線圈。所述無線電力接收器進(jìn)一步包含與所述發(fā)射線圈具有第二相互耦合的第二接收線圈。所述無線電力接收器進(jìn)一步包含負(fù)載，所述負(fù)載耦合到所述第一接收線圈和所述第二接收線圈中的至少一者以用于接收所述無線電力。
【專利說明】具有多個(gè)接收器線圈的無線電力接收器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及無線電力。更具體來說，本發(fā)明針對(duì)于具有多個(gè)接收線圈的無線電力接收器。
【背景技術(shù)】
[0002]越來越多數(shù)目和種類的電子裝置經(jīng)由可再充電電池進(jìn)行供電。此類裝置包含移動(dòng)電話、便攜式音樂播放器、膝上型計(jì)算機(jī)、桌上型計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)外圍裝置、通信裝置(例如，藍(lán)牙裝置)、數(shù)碼相機(jī)、助聽器等。雖然電池技術(shù)已有所提高，但靠電池供電的電子裝置愈加需要和消耗更大量的電力。因此，這些裝置一直需要再充電?？稍俪潆娧b置常常經(jīng)由有線連接通過物理地連接到電力供應(yīng)器的電纜或其它類似連接器來進(jìn)行充電。電纜和類似連接器可能有時(shí)不方便或較麻煩，且具有其它缺點(diǎn)。能夠在自由空間中傳遞電力以用于對(duì)可再充電電子裝置進(jìn)行充電或?qū)㈦娏μ峁┙o電子裝置的無線充電系統(tǒng)可克服有線充電解決方案的一些缺陷。因此，需要有效地且安全地將電力傳遞到電子裝置的無線電力傳遞系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]處于所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的系統(tǒng)、方法和裝置的各種實(shí)施方案各自具有若干方面，且其中沒有單個(gè)一者單獨(dú)地負(fù)責(zé)本文中所描述的所需屬性。在不限制所附權(quán)利要求書的范圍的情況下，在本文描述一些突出特征。
[0004]在附圖和以下描述中陳述了本說明書中所描述的標(biāo)的物的一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施方案的細(xì)節(jié)。其它特征、方面及優(yōu)勢將從描述、附圖以及權(quán)利要求書變得顯而易見。應(yīng)注意，下圖的相對(duì)尺寸可能未按比例繪制。
[0005]本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的一個(gè)方面提供一種經(jīng)配置以從無線電力發(fā)射線圈接收無線電力的無線電力接收器。所述無線電力接收器包含與所述發(fā)射線圈具有第一相互耦合的第一接收線圈。所述無線電力接收器進(jìn)一步包含與所述發(fā)射線圈具有第二相互耦合的第二接收線圈。所述第二接收線圈經(jīng)設(shè)計(jì)以用于大體上與第一接收線圈相同的頻率的操作。所述無線電力接收器進(jìn)一步包含負(fù)載，所述負(fù)載耦合到所述第一接收線圈和所述第二接收線圈中的至少一者。所述負(fù)載經(jīng)配置以接收無線電力。所述第一接收線圈的定向相對(duì)于所述第二接收線圈的定向是可變的。
[0006]本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的另一方面提供一種經(jīng)配置以從無線電力發(fā)射線圈接收無線電力的無線電力接收器。所述無線電力接收器包含與所述發(fā)射線圈具有第一相互耦合的第一接收線圈。所述無線電力接收器包含與所述發(fā)射線圈具有第二相互耦合的第二接收線圈。所述無線電力接收器包含耦合到所述第一接收線圈的第一負(fù)載。所述第一負(fù)載經(jīng)配置以接收所述無線電力的至少一部分。所述無線電力接收器包含耦合到所述第二接收線圈的第二負(fù)載。所述第二負(fù)載經(jīng)配置以接收所述無線電力的至少一部分。
[0007]本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的另一方面提供一種從無線電力發(fā)射線圈接收無線電力的方法。所述方法包含確定第一接收線圈的第一特性。所述第一接收線圈與所述發(fā)射線圈具有第一相互耦合。所述方法進(jìn)一步包含確定第二接收線圈的第二特性。所述第二接收線圈與所述發(fā)射線圈具有第二相互耦合。所述第二接收線圈經(jīng)設(shè)計(jì)以用于大體上與第一接收線圈相同的頻率的操作。所述方法進(jìn)一步包含基于所述第一特性和所述第二特性來選擇所述第一接收線圈和所述第二接收線圈中的一者。所述方法進(jìn)一步包含將負(fù)載耦合到所述選定的接收線圈。所述第一接收線圈的定向相對(duì)于所述第二接收線圈的定向是可變的。
[0008]本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的另一方面提供一種用于從無線電力發(fā)射器接收無線電力的設(shè)備。所述設(shè)備包含用于從所述發(fā)射器接收無線電力的第一裝置。所述設(shè)備進(jìn)一步包含用于從所述發(fā)射器接收無線電力的第二裝置。所述用于接收無線電力的第二裝置經(jīng)設(shè)計(jì)以用于大體上與所述用于接收無線電力的第一裝置相同的頻率的操作。所述設(shè)備進(jìn)一步包含負(fù)載，所述負(fù)載耦合到所述用于接收無線電力的第一裝置和所述用于接收無線電力的第二裝置中的至少一者。所述用于接收無線電力的第一裝置的定向相對(duì)于所述用于接收無線電力的裝置的定向是可變的。
[0009]本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的另一方面提供一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體，所述非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體包含代碼，所述代碼在被執(zhí)行時(shí)致使設(shè)備確定第一接收線圈的第一特性。所述第一接收線圈與經(jīng)配置以發(fā)射無線充電電力的發(fā)射線圈具有第一相互耦合。所述媒體進(jìn)一步包含在被執(zhí)行時(shí)致使所述設(shè)備確定第二接收線圈的第二特性的代碼。所述第二接收線圈與所述發(fā)射線圈具有第二相互耦合。所述第二接收線圈經(jīng)設(shè)計(jì)以用于大體上與第一接收線圈相同的頻率的操作。所述媒體法進(jìn)一步包含在被執(zhí)行時(shí)致使所述設(shè)備基于所述第一特性和所述第二特性來選擇所述第一接收線圈和所述第二接收線圈中的一者的代碼。所述媒體進(jìn)一步包含在被執(zhí)行時(shí)致使所述設(shè)備將負(fù)載耦合到所述選定的接收線圈的代碼。所述第一接收線圈的定向相對(duì)于所述第二接收線圈的定向是可變的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的示范性無線電力傳遞系統(tǒng)的功能框圖。
[0011]圖2為根據(jù)本發(fā)明的各種示范性實(shí)施例的可用于圖1的無線電力傳遞系統(tǒng)中的示范性組件的功能框圖。
[0012]圖3是根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的包含發(fā)射線圈或接收線圈的圖2的發(fā)射電路或接收電路的一部分的示意圖。
[0013]圖4為根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的可用于圖1的無線電力傳遞系統(tǒng)中的發(fā)射器的功能框圖。
[0014]圖5為根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的可用于圖1的無線電力傳遞系統(tǒng)中的接收器的功能框圖。
[0015]圖6A為第一配置中的示范性無線電力傳遞系統(tǒng)的圖。
[0016]圖6B為第二配置中的示范性無線電力傳遞系統(tǒng)的圖。
[0017]圖6C為第三配置中的示范性無線電力傳遞系統(tǒng)的圖。
[0018]圖6D是圖6B的示范性無線電力傳遞系統(tǒng)的透視圖。
[0019]圖7是示范性無線電力發(fā)射系統(tǒng)的簡化框圖。
[0020]圖8是示范性無線電力發(fā)射系統(tǒng)的又一簡化框圖。[0021]圖9是示范性無線電力發(fā)射系統(tǒng)的又一簡化框圖。
[0022]圖10展示接收無線充電電力的示范性方法的流程圖。
[0023]圖11是可在圖1的無線電力傳遞系統(tǒng)內(nèi)采用的示范性無線裝置的功能方框圖。
[0024]圖式中所說明的各種特征可能未按比例繪制。因此，出于清楚目的，各種特征的尺寸可任意擴(kuò)大或縮小。另外，一些圖式可能未描繪給定系統(tǒng)、方法或裝置的所有組件。最終，可使用相同的參考數(shù)字來表示貫穿說明書和圖的相同特征。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下文結(jié)合附圖所陳述的詳細(xì)描述意欲作為對(duì)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的描述，且無意表示可實(shí)踐本發(fā)明的僅有實(shí)施例。在貫穿此描述所使用的術(shù)語“示范性”是指“用作一實(shí)例、例子或說明”，且應(yīng)沒有必要被解釋為比其它示范性實(shí)施例優(yōu)選或有利。所述詳細(xì)描述出于提供對(duì)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的徹底理解的目的而包含特定細(xì)節(jié)?？梢栽跊]有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本發(fā)明的示范性實(shí)施例。在一些例子中，以框圖形式展示眾所周知的結(jié)構(gòu)和裝置，以便避免使本文中所呈現(xiàn)的示范性實(shí)施例的新穎性模糊不清。
[0026]無線地傳遞電力可涉及在不使用物理電導(dǎo)體的情況下將與電場、磁場、電磁場或其它者相關(guān)聯(lián)的任何形式的能量從發(fā)射器傳遞到接收器(例如，可將電力傳遞穿過自由空間)。可通過“接收線圈”來接收、俘獲或耦合輸出為無線場(例如，磁場)的電力以實(shí)現(xiàn)電力傳遞。
[0027]圖1為根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的示范性無線電力傳遞系統(tǒng)100的功能框圖。將輸入電力102從電源(未圖示)提供到發(fā)射器104以用于產(chǎn)生用于提供能量傳遞的場105。接收器108可耦合到場105，且產(chǎn)生輸出電力110以供耦合到輸出電力110的裝置(未圖示)存儲(chǔ)或消耗。發(fā)射器104與接收器108兩者相隔一距離112。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，發(fā)射器104和接收器108是根據(jù)相互諧振關(guān)系進(jìn)行配置。當(dāng)接收器108的諧振頻率和發(fā)射器104的諧振頻率大體上相同或非常接近時(shí)，發(fā)射器104與接收器108之間的發(fā)射損耗最小。因此，與可需要線圈非常接近(例如，數(shù)毫米)的純感應(yīng)解決方案相比，可在更大的距離上提供無線電力傳遞。諧振感應(yīng)耦合技術(shù)可因此實(shí)現(xiàn)提高的效率以及在各種距離上以及在多種感應(yīng)線圈配置下的電力傳遞。
[0028]接收器108可在接收器108位于由發(fā)射器104產(chǎn)生的能量場105中時(shí)接收電力。場105對(duì)應(yīng)于其中發(fā)射器104所輸出的能量可被接收器105俘獲的區(qū)。在一些情況下,場105可對(duì)應(yīng)于發(fā)射器104的“近場”，如下文將進(jìn)一步描述。發(fā)射器104可包含發(fā)射線圈114以用于輸出能量發(fā)射。接收器108進(jìn)一步包含接收線圈118以用于從能量發(fā)射接收或俘獲能量。所述近場可對(duì)應(yīng)于其中存在由發(fā)射線圈114中的電流和電荷產(chǎn)生的較強(qiáng)的反應(yīng)場的區(qū)，所述電流和電荷最小程度地將電力輻射遠(yuǎn)離發(fā)射線圈114。在一些情況下，所述近場可對(duì)應(yīng)于處于發(fā)射線圈114的約一個(gè)波長(或其分?jǐn)?shù))內(nèi)的區(qū)。根據(jù)應(yīng)用和將與其相關(guān)聯(lián)的裝置來設(shè)定發(fā)射線圈114和接收線圈118的大小。如上文所描述，通過將發(fā)射線圈114的場105中的大部分能量耦合到接收線圈118而非以電磁波形式將大部分能量傳播到遠(yuǎn)場而進(jìn)行有效能量傳遞。當(dāng)定位于場105中時(shí)，可在發(fā)射線圈114與接收線圈118之間形成“耦合模式”。發(fā)射線圈114和接收線圈118周圍的其中可發(fā)生此耦合的區(qū)域在本文中稱作耦合模式區(qū)。[0029]圖2為根據(jù)本發(fā)明的各種示范性實(shí)施例的可用于圖1的無線電力傳遞系統(tǒng)100中的示范性組件的功能框圖。發(fā)射器204可包含發(fā)射電路206，所述發(fā)射電路可包含振蕩器222、驅(qū)動(dòng)器電路224以及濾波器與匹配電路226。所述振蕩器222可經(jīng)配置以在所要頻率(例如，468.75KHz、6.78MHz或13.56MHz)下產(chǎn)生信號(hào)，所述所要頻率可響應(yīng)于頻率調(diào)整信號(hào)223來調(diào)整?？蓪⒄袷幤餍盘?hào)提供給驅(qū)動(dòng)器電路224，所述驅(qū)動(dòng)器電路經(jīng)配置以在發(fā)射線圈214的(例如)諧振頻率下驅(qū)動(dòng)發(fā)射線圈214。驅(qū)動(dòng)器電路224可為切換放大器，所述切換放大器經(jīng)配置以從振蕩器222接收方波且輸出正弦波。舉例來說，驅(qū)動(dòng)器電路224可為E類放大器。還可包含濾波器與匹配電路226以濾除諧波或其它非所要的頻率且使發(fā)射器204的阻抗與發(fā)射線圈214匹配。
[0030]接收器208可包含接收電路210，所述接收電路可包含匹配電路232以及整流器與切換電路234，以從AC電力輸入產(chǎn)生DC電力輸出來對(duì)電池236 (如圖2中所展示)進(jìn)行充電或向耦合到接收器108的裝置(未圖示)供電。可包含匹配電路232以使接收電路210的阻抗與接收線圈218匹配。接收器208和發(fā)射器204可另外在單獨(dú)通信信道219 (例如，藍(lán)牙、紫蜂(zigbee)、蜂窩式等)上通信。接收器208和發(fā)射器204可替代地使用無線場206的特性經(jīng)由帶內(nèi)信令進(jìn)行通信。
[0031]如下文更全面地描述，可起初具有可選擇性地停用的相關(guān)聯(lián)負(fù)載(例如，電池236)的接收器208可經(jīng)配置以確定由發(fā)射器204發(fā)射以及由接收器208接收的電力量是否適合用于對(duì)電池236進(jìn)行充電。此外，接收器208可經(jīng)配置以在確定電力量適當(dāng)后即刻啟用負(fù)載(例如，電池236)。在一些實(shí)施例中，接收器208可經(jīng)配置以直接利用從無線電力傳遞場接收的電力，而不對(duì)電池236進(jìn)行充電。舉例來說，例如近場通信(NFC)或射頻識(shí)別裝置(RFID)可經(jīng)配置以從無線電力傳遞場接收電力且通過與無線電力傳遞場交互而進(jìn)行通信，且/或利用所接收的電力來與發(fā)射器204或其它裝置進(jìn)行通信。
[0032]圖3是根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的包含發(fā)射線圈或接收線圈352的圖2的發(fā)射電路206或接收電路210的一部分的示意圖。如圖3中所說明，用于示范性實(shí)施例中的發(fā)射電路或接收電路350可包含線圈352。所述線圈還可被稱作或被配置為“環(huán)形”天線352。線圈352在本文還可被稱作或被配置為“磁性”天線或感應(yīng)線圈。術(shù)語“線圈”意在指代可向另一“線圈”無線地輸出能量或從到另一“線圈”的耦合接收能量的組件。所述線圈還可被稱作經(jīng)配置以無線地輸出或接收電力的類型的“天線”。線圈352可經(jīng)配置以包含空氣芯或物理芯(例如，鐵氧體芯(未圖示))。空氣芯環(huán)形線圈可能更可容許放置于所述芯附近的外來物理裝置。此外，空氣芯環(huán)形線圈352允許將其它組件放置于芯區(qū)域內(nèi)。另外，空氣芯環(huán)可更容易實(shí)現(xiàn)接收線圈218(圖2)在發(fā)射線圈214(圖2)的平面內(nèi)的放置，在所述平面中，發(fā)射線圈214(圖2)的耦合模式區(qū)可更強(qiáng)大。
[0033]如所陳述，在發(fā)射器104與接收器108之間有匹配或幾乎匹配的諧振期間可發(fā)生發(fā)射器104與接收器108之間的有效能量傳遞。然而，甚至當(dāng)發(fā)射器104與接收器108之間的諧振不匹配時(shí)，也可傳遞能量，但效率可能受到影響。能量的傳遞是通過將來自發(fā)射線圈的場105的能量耦合到駐留于建立了此場105的鄰域中的接收線圈而非將能量從發(fā)射線圈傳播到自由空間中而發(fā)生的。
[0034]環(huán)形線圈或磁性線圈的諧振頻率是基于電感和電容。電感可簡單地為由線圈352產(chǎn)生的電感，然而可將電容添加到線圈的電感以在所要的諧振頻率下產(chǎn)生諧振結(jié)構(gòu)。作為非限制性實(shí)例，可將電容器352及電容器354添加到發(fā)射電路或接收電路350，以形成選擇諧振頻率下的信號(hào)356的諧振電路。因此，對(duì)于較大直徑的線圈來說，持續(xù)諧振所需的電容的大小可隨著環(huán)的直徑或電感增加而減小。此外，隨著線圈的直徑增加，近場的有效能量傳遞區(qū)域可增加。使用其它組件形成的其它諧振電路也是可能的。作為另一非限制性實(shí)例，電容器可并聯(lián)地放置于線圈352的兩個(gè)端子之間。對(duì)于發(fā)射線圈，具有大體上對(duì)應(yīng)于線圈352的諧振頻率的頻率的信號(hào)358可為到線圈352的輸入。
[0035]在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射器104可經(jīng)配置以輸出具有對(duì)應(yīng)于發(fā)射線圈114的諧振頻率的頻率的時(shí)變磁場。當(dāng)接收器處于場105內(nèi)時(shí)，所述時(shí)變磁場可在接收線圈118中感應(yīng)電流。如上文所描述，如果接收線圈118經(jīng)配置以在發(fā)射線圈118的頻率下諧振，那么可高效地傳遞能量?？扇缟纤鰧?duì)接收線圈118中感應(yīng)的AC信號(hào)進(jìn)行整流以產(chǎn)生DC信號(hào)，可提供所述DC信號(hào)對(duì)負(fù)載進(jìn)行充電或供電。
[0036]圖4為根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的可用于圖1的無線電力傳遞系統(tǒng)中的發(fā)射器404的功能框圖。發(fā)射器404可包含發(fā)射電路406和發(fā)射線圈414。發(fā)射線圈414可為如圖3中所示的線圈352。發(fā)射電路406可通過提供振蕩信號(hào)而將RF電力提供到發(fā)射線圈414，所述振蕩信號(hào)導(dǎo)致在發(fā)射線圈414周圍產(chǎn)生能量(例如，磁通量)。發(fā)射器404可在任何合適頻率下操作。舉例來說，發(fā)射器404可在13.56MHz的ISM頻帶下操作。
[0037]發(fā)射電路406可包含:固定阻抗匹配電路409，其用于將發(fā)射電路406的阻抗(例如，50歐姆)與發(fā)射線圈414匹配；以及低通濾波器(LPF)408，其經(jīng)配置以將諧波發(fā)射減少到防止耦合到接收器108 (圖1)的裝置的自干擾的水平。其它示范性實(shí)施例可包含不同濾波器拓?fù)?包含(但不限于)使特定頻率衰減同時(shí)使其它頻率通過的陷波濾波器)，且可包含自適應(yīng)阻抗匹配，其可基于可測量的發(fā)射度量(例如，到線圈414的輸出電力或由驅(qū)動(dòng)器電路424汲取的DC電流)而變化。發(fā)射電路406進(jìn)一步包含經(jīng)配置以驅(qū)動(dòng)如由振蕩器423確定的RF信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器電路424。發(fā)射電路406可由離散裝置或電路組成，或者替代地，可由集成組合件組成。來自發(fā)射線圈414的示范性RF功率輸出可為約2.5瓦。
[0038]發(fā)射電路406可進(jìn)一步包含控制器415，以用于在針對(duì)特定接收器的發(fā)射階段(或工作循環(huán))期間選擇性地啟用振蕩器423，以用于調(diào)整所述振蕩器423的頻率或相位，且用于調(diào)整輸出電力水平來實(shí)施用于經(jīng)由相鄰裝置所附接的接收器與相鄰裝置交互的通信協(xié)議。應(yīng)注意，控制器415在本文中還可被稱作處理器415。振蕩器相位的調(diào)整以及發(fā)射路徑中的相關(guān)電路可允許減少帶外發(fā)射，尤其在從一個(gè)頻率轉(zhuǎn)變到另一頻率時(shí)。
[0039]發(fā)射電路406可進(jìn)一步包含負(fù)載感測電路416，以用于檢測在由發(fā)射線圈414產(chǎn)生的近場附近的有效接收器的存在或不存在。舉例來說，負(fù)載感測電路416監(jiān)視流動(dòng)到驅(qū)動(dòng)器電路424的電流，所述電流可受在由發(fā)射線圈414產(chǎn)生的場附近的有效接收器的存在或不存在影響，如下文進(jìn)一步描述。由控制器415監(jiān)視對(duì)驅(qū)動(dòng)器電路424上的負(fù)載的改變的檢測，以用于確定是否啟用振蕩器423來用于發(fā)射能量且與有效接收器通信。如下文更全面地描述，在驅(qū)動(dòng)器電路424處測得的電流可用于確定無效裝置是否定位在發(fā)射器404的無線電力傳遞區(qū)內(nèi)。
[0040]發(fā)射線圈414可用絞合線實(shí)施，或?qū)嵤榫哂薪?jīng)選擇以使電阻性損耗保持較低的厚度、寬度和金屬類型的天線帶。在一個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)射線圈414可一股經(jīng)配置以與較大結(jié)構(gòu)(例如，桌子、墊子、燈或其它較不便攜的配置)相關(guān)聯(lián)。因此，發(fā)射線圈414 一股可不需要“若干匝”以便具有實(shí)用尺寸。發(fā)射線圈414的示范性實(shí)施方案可為“電學(xué)上較小的”(即，波長的分?jǐn)?shù))且經(jīng)調(diào)諧以通過使用電容器界定諧振頻率而在較低的可用頻率下諧振。
[0041]圖5為根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的可用于圖1的無線電力傳遞系統(tǒng)中的接收器508的功能框圖。接收器508包含接收電路510，所述接收電路可包含接收線圈518。接收器508進(jìn)一步耦合到裝置550以向所述裝置提供所接收的電力。應(yīng)注意，將接收器508說明為在裝置550外部，但其可集成到裝置550中。能量可無線地傳播到接收線圈518且接著經(jīng)由接收電路510的剩余部分而耦合到裝置550。舉例來說，充電裝置包含例如移動(dòng)電話、便攜式音樂播放器、膝上型計(jì)算機(jī)、桌上型計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)外圍裝置、通信裝置(例如，藍(lán)牙裝置)、數(shù)碼相機(jī)、助聽器(其它醫(yī)療裝置)等裝置。
[0042]接收線圈518可經(jīng)調(diào)諧以在與發(fā)射線圈414(圖4)相同的頻率下或在指定的頻率范圍內(nèi)諧振。接收線圈518可與發(fā)射線圈414類似地設(shè)定尺寸，或可基于相關(guān)聯(lián)裝置550的尺寸來不同地設(shè)定大小。舉例來說，裝置550可為具有比發(fā)射線圈414的長度的直徑小的直徑或長度尺寸的便攜式電子裝置。在此實(shí)例中，接收線圈518可實(shí)施為多匝線圈，以便減少調(diào)諧電容器(未圖示)的電容值，且增加接收線圈的阻抗。舉例來說，接收線圈518可放置于裝置550的實(shí)質(zhì)性圓周周圍，以便使天線直徑最大化并減少接收線圈518的環(huán)匝(即，繞組)的數(shù)目和繞組間電容。
[0043]接收電路510可提供與接收線圈518的阻抗匹配。接收電路510包含用于將接收到的RF能源轉(zhuǎn)換為供裝置550使用的充電電力的電力轉(zhuǎn)換電路506。電力轉(zhuǎn)換電路506包含RF-DC轉(zhuǎn)換器520且還可包含DC-DC轉(zhuǎn)換器522。RF-DC轉(zhuǎn)換器520將在接收線圈518處接收到的RF能量信號(hào)整流為具有由V,eet表示的輸出電壓的非交變電力。DC-DC轉(zhuǎn)換器522 (或其它電力調(diào)節(jié)器)將經(jīng)整流的RF能量信號(hào)轉(zhuǎn)換為與裝置550相容的能量電位(例如，電壓)，其中由Vtjut和Iwt表示輸出電壓和輸出電流。預(yù)期各種RF-DC轉(zhuǎn)換器，包括部分和全整流器、調(diào)節(jié)器、橋接器、倍增器以及線性和切換轉(zhuǎn)換器。
[0044]接收電路510可進(jìn)一步包含切換電路512，以用于將接收天線518連接到電力轉(zhuǎn)換電路506或者用于斷開電力轉(zhuǎn)換電路506。將接收線圈518與電力轉(zhuǎn)換電路506斷開不僅會(huì)中止對(duì)裝置550的充電，而且還會(huì)改變發(fā)射器404(圖2)所“看到”的“負(fù)載”。
[0045]如上文所揭示，發(fā)射器404包含負(fù)載感測電路416，所述負(fù)載感測電路可檢測提供到發(fā)射器驅(qū)動(dòng)器電路424的偏置電流的波動(dòng)。因此，發(fā)射器404具有用于確定接收器何時(shí)存在于發(fā)射器的近場中的機(jī)制。
[0046]當(dāng)多個(gè)接收器508存在于發(fā)射器的近場中時(shí)，可能需要對(duì)一個(gè)或一個(gè)以上接收器的加載及卸載進(jìn)行時(shí)間多路復(fù)用，以使其它接收器能夠更高效地耦合到發(fā)射器。也可遮蓋接收器508，以便消除到其它近旁接收器的耦合或減少近旁發(fā)射器上的加載。接收器的此“卸載”在本文中還稱為“遮蓋”。此外，如下文更充分地闡釋，由接收器508控制且由發(fā)射器404檢測的卸載與加載之間的此切換可提供從接收器508到發(fā)射器404的通信機(jī)制。另外，一協(xié)議可與所述切換相關(guān)聯(lián)，所述協(xié)議使得能夠?qū)⑾慕邮掌?08發(fā)送到發(fā)射器404。舉例來說，切換速度可為約100微秒。
[0047]在一示范性實(shí)施例中，發(fā)射器404與接收器508之間的通信涉及裝置感測和充電控制機(jī)制而非常規(guī)雙向通信(即，使用耦合場的帶內(nèi)信令)。換句話說，發(fā)射器404可使用所發(fā)射信號(hào)的開/關(guān)鍵控來調(diào)整近場中的能量是否可用。接收器可將這些能量改變解譯為來自發(fā)射器404的消息。從接收器側(cè)，接收器508可使用接收線圈518的調(diào)諧與解諧來調(diào)整正從場接受多少電力。在一些情況下，可經(jīng)由切換電路512來完成所述調(diào)諧與解諧。發(fā)射器404可檢測來自場的所使用的電力的此差異，且將這些改變解譯為來自接收器508的消息。應(yīng)注意，可利用對(duì)發(fā)射電力和負(fù)載特性的其它形式的調(diào)制。
[0048]接收電路510可進(jìn)一步包含用以識(shí)別所接收的能量波動(dòng)的信令檢測器和信標(biāo)電路514，所述能量波動(dòng)可對(duì)應(yīng)于從發(fā)射器到接收器的信息性信令。此外，信令與信標(biāo)電路514還可用以檢測減少的RF信號(hào)能量(即，信標(biāo)信號(hào))的發(fā)射，并將所述減少的RF信號(hào)能量整流為標(biāo)稱電力，以用于喚醒接收電路510內(nèi)的未供電或耗盡電力的電路，以便配置接收電路510進(jìn)行無線充電。
[0049]接收電路510進(jìn)一步包含處理器516，以用于協(xié)調(diào)本文中所描述的接收器508的過程(包含對(duì)本文中所描述的切換電路512的控制)。還可在其它事件(包含檢測到將充電電力提供到裝置550的外部有線充電源(例如，壁式/ USB電力))發(fā)生后即刻進(jìn)行對(duì)接收器508的遮蓋。除了控制對(duì)接收器的遮蓋外，處理器516還可監(jiān)視信標(biāo)電路514以確定信標(biāo)狀態(tài)，并提取從發(fā)射器404發(fā)送的消息。處理器516還可調(diào)整DC-DC轉(zhuǎn)換器522以獲得提聞的性能。
[0050]如上文所描述，無線電力傳遞系統(tǒng)可包含經(jīng)配置以產(chǎn)生磁場的發(fā)射器以及經(jīng)配置以將所述磁場轉(zhuǎn)換為電能的接收器。所述接收器可與待充電的裝置(DTBC)互連。在各種實(shí)施例中，待充電的裝置可包含例如移動(dòng)電話或便攜式計(jì)算機(jī)等便攜式電子裝置。當(dāng)將接收器放置在由發(fā)射器產(chǎn)生的磁場中時(shí)，接收器可將電能提供給待充電的裝置。所述系統(tǒng)可經(jīng)由磁感應(yīng)將電力從發(fā)射器線圈傳遞到接收器線圈。
[0051]可傳遞的電力量以及可傳遞電力的效率可取決于發(fā)射器與接收器線圈之間的磁性耦合。磁性耦合可受各種因素影響，例如線圈幾何形狀、相對(duì)線圈定位、線圈屏蔽以及金屬的存在。一股來說，無線電力系統(tǒng)經(jīng)設(shè)計(jì)以在將待充電的裝置平坦放置在充電表面上時(shí)且在發(fā)射器和接收器線圈彼此對(duì)準(zhǔn)且平行時(shí)進(jìn)行操作。
[0052]在各種實(shí)施例中，待充電的某些裝置可包含可在多個(gè)位置中接收充電電力的無線電力接收器。此類多位置充電裝置可允許例如平板計(jì)算機(jī)等裝置在其平放在充電表面上時(shí)(如圖6A中所示)且在其處于豎立位置中時(shí)(如圖6B中所示)接收充電電力。
[0053]實(shí)際上，支持可變位置可具挑戰(zhàn)性。為了維持足以滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的無線電力傳遞，接收器線圈設(shè)計(jì)可考慮到線圈與金屬(包含待充電的裝置)的接近度以及線圈與發(fā)射器墊的相對(duì)位置。使用維持單一接收器線圈與待充電的裝置以及發(fā)射線圈兩者的相對(duì)位置的所述單一接收器線圈可能難以支持圖6A和圖6B中所示的不同消費(fèi)者使用模型。在一些情況下，有可能讓單一接收線圈支持多個(gè)充電位置。然而，單一線圈設(shè)計(jì)還可導(dǎo)致增加的成本、難用的使用模型或無線電力性能的降低。
[0054]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，無線電力接收器可使用多個(gè)可變定向的接收器線圈來支持多個(gè)使用情況，例如圖6A到6C中所示的使用情況。另外，多線圈接收器的原理可允許兩個(gè)或兩個(gè)以上低功率發(fā)射線圈支持單個(gè)高功率接收器的功率。單個(gè)接收器電子器件板可支持兩個(gè)接收器線圈。在此實(shí)例性實(shí)施例中，集成到計(jì)算裝置箱中的單個(gè)接收器板和兩個(gè)接收器線圈可允許例如平板計(jì)算機(jī)等計(jì)算裝置在圖6A到6C中所示的三個(gè)位置中進(jìn)行充電，這將在下文進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0055]圖6A為第一配置中的示范性無線電力傳遞系統(tǒng)600的圖。在所說明的實(shí)施例中，無線電力傳遞系統(tǒng)600包含連接到DTBC620的接收器610，以及發(fā)射器630。在一實(shí)施例中，接收器610可例如為用于DTBC620的蓋。在各種實(shí)施例中，DTBC620可為例如計(jì)算裝置、平板計(jì)算機(jī)、蜂窩式電話等電子裝置。發(fā)射器630可為(例如)充電墊。所述第一配置可被稱作“平坦”位置。在各種實(shí)施例中，“平坦”位置可包含接收器610、DTBC620和/或發(fā)射器630圍繞Y軸的任何旋轉(zhuǎn)。
[0056]接收器610可經(jīng)配置以從發(fā)射器630接收無線充電電力。在一實(shí)施例中，接收器610可包含接收器108 (圖1)、208 (圖2)和/或508 (圖5)的一個(gè)或一個(gè)以上方面。接收器610可包含兩個(gè)或兩個(gè)以上接收線圈650和660，其經(jīng)配置以從發(fā)射器630中的至少一個(gè)發(fā)射線圈640接收電力傳遞。在一實(shí)施例中，接收器610包含接收線圈650和660，且上文關(guān)于圖1到5所描述的接收器電路中的一些或全部可包含在DTBC620中。在一實(shí)施例中，接收器610可具有外殼，所述外殼包含非鐵材料，例如塑料、皮革等。
[0057]發(fā)射器630可經(jīng)配置以將無線充電電力發(fā)射到接收器610。發(fā)射器630可包含發(fā)射器104(圖1)、204(圖2)和/或504(圖5)的一個(gè)或一個(gè)以上方面。在一實(shí)施例中，發(fā)射器630包含至少一個(gè)發(fā)射線圈640，其經(jīng)配置以將電力傳遞提供給接收器610中的兩個(gè)或兩個(gè)以上接收線圈650和660。
[0058]在一實(shí)施例中，所述兩個(gè)或兩個(gè)以上接收線圈650和660可以相對(duì)彼此且相對(duì)于發(fā)射線圈和/或DTBC620兩者可變地定向。如圖6A中所示，無線電力傳遞系統(tǒng)600處于第一配置中。圖6A中所示的第一配置可對(duì)應(yīng)于(例如)其中平板計(jì)算機(jī)(DTBC620)被封圍在蓋(接收器610)中且安放在充電墊(發(fā)射器630)上的實(shí)施例。如圖所示，第一接收線圈650和第二接收線圈660相對(duì)于發(fā)射線圈640以大體上相同的角度定向。
[0059]在各種實(shí)施例中，第一接收線圈650和第二接收線圈660可經(jīng)設(shè)計(jì)以用于大體上相同的操作頻率。舉例來說，第一接收線圈650和第二接收線圈660可經(jīng)設(shè)計(jì)以在10%的頻率偏差內(nèi)操作。作為另一實(shí)例，第一接收線圈650和第二接收線圈660可經(jīng)設(shè)計(jì)以在5%的頻率偏差內(nèi)操作，第一接收線圈650和第二接收線圈660可經(jīng)設(shè)計(jì)以在1%的頻率偏差內(nèi)操作，或更特定來說，在0.1 %的頻率偏差內(nèi)操作。
[0060]仍參看圖6A，第一接收線圈650更靠近發(fā)射線圈640，且可因此比第二接收線圈660接收更多的無線充電電力。在一實(shí)施例中，DTBC620可能包含干擾無線電力傳遞的材料，例如鐵外殼或其它干擾材料。因?yàn)镈TBC620位于第二接收線圈660與發(fā)射線圈640之間，所以第二接收線圈660可能接收比第二接收線圈660少的無線充電電力。
[0061]在一實(shí)施例中，如本文中將更詳細(xì)地描述，當(dāng)無線電力傳遞系統(tǒng)600處于第一配置中時(shí)，接收器610可檢測到第二接收線圈660在第一配置中接收較少的無線充電電力，且可選擇第一接收線圈650來接收無線充電電力。
[0062]圖6B為第二配置中的示范性無線電力傳遞系統(tǒng)600的圖。在所說明的實(shí)施例中，無線電力傳遞系統(tǒng)600包含連接到DTBC620的接收器610，以及發(fā)射器630。如圖所示，接收器610和DTBC620經(jīng)定向以使得DTBC620處于“豎立”位置中。舉例來說，在其中DTBC包含可能優(yōu)選在傾斜定向中觀看的屏幕的實(shí)施例中，DTBC620可定向在“豎立”位置中。在一實(shí)施例中，包含第一接收線圈650的接收器610的一部分可支持處于“豎立”位置中的DTBC。在各種實(shí)施例中，“豎立”位置可包含接收器610、DTBC620和/或發(fā)射器630圍繞Y軸的任
何旋轉(zhuǎn)。
[0063]如圖6B中所示，在第二配置中，第一接收線圈650比第二接收線圈660更靠近發(fā)射線圈640。另外，第一接收線圈650以與發(fā)射線圈640大體上相同的角度定向。另一方面，第二接收線圈660相對(duì)于第一接收線圈650、發(fā)射線圈640和DTBC620中的一者或一者以上以傾斜角度定向。因此，在第二配置中，第二接收線圈660可比第一接收線圈650接收更少的無線充電電力。在一實(shí)施例中，如本文中將更詳細(xì)地描述，當(dāng)無線電力傳遞系統(tǒng)600處于第二配置中時(shí)，接收器610可檢測到第一接收線圈650在第二配置中接收較少的無線充電電力，且可選擇第一接收線圈650來接收無線充電電力。
[0064]圖6C為第三配置中的示范性無線電力傳遞系統(tǒng)600的圖。在所說明的實(shí)施例中，無線電力傳遞系統(tǒng)600包含連接到DTBC620的接收器610，以及發(fā)射器630。如圖所示，接收器610和DTBC620經(jīng)定向以使得DTBC620處于“平坦未覆蓋”位置中。在其中DTBC包含可優(yōu)選在平放在充電墊上時(shí)觀看的屏幕的實(shí)施例中，DTBC620可定向在“平坦未覆蓋”位置中。在各種實(shí)施例中，“平坦未覆蓋”位置可包含接收器610、DTBC620和/或發(fā)射器630圍繞Y軸的任何旋轉(zhuǎn)。
[0065]如圖6C中所示，在第三配置中，第二接收線圈660比第一接收線圈650更靠近發(fā)射線圈640。然而，不同于第一配置，DTBC620可大體上不干擾發(fā)射線圈640與第一接收線圈650之間的無線電力傳遞。因此，在第三配置中，第一接收線圈650可接收與第二接收線圈660大致相同的無線充電電力。在一實(shí)施例中，如本文中將更詳細(xì)地描述，當(dāng)無線電力傳遞系統(tǒng)600處于第三配置中時(shí)，接收器610可檢測到第二接收線圈660在第三配置中接收大致相同的無線充電電力，且可選擇第一接收線圈650和第二接收線圈660兩者來接收無線充電電力。
[0066]圖6D是圖6B的示范性無線電力傳遞系統(tǒng)的透視圖。在所說明的實(shí)施例中，無線電力傳遞系統(tǒng)600包含連接到DTBC620的接收器610，以及發(fā)射器630。如圖所示，接收器610和DTBC620經(jīng)定向以使得DTBC620處于“豎立”位置中。在各種實(shí)施例中，“豎立”位置可包含接收器610、DTBC620和/或發(fā)射器630圍繞Y軸的任何旋轉(zhuǎn)。
[0067]圖7是示范性無線電力發(fā)射系統(tǒng)700的簡化框圖。無線電力發(fā)射系統(tǒng)700包含發(fā)射器710、“平坦”RX線圈720、“豎立”RX線圈730、第一整流器740和第二整流器750、DC /DC調(diào)節(jié)器760，以及DTBC770。在一實(shí)施例中，發(fā)射器710可例如為發(fā)射器630 (圖6B)。當(dāng)無線電力發(fā)射系統(tǒng)600處于第二配置中時(shí)，“平坦”RX線圈720可例如為第二接收線圈660。DTBC770可為(例如)DTBC620。在各種實(shí)施例中，整流器740和750，和/或DC / DC調(diào)節(jié)器760可包含在接收器610和/或DTBC770中。
[0068]如圖7中所示，每一接收線圈650和660可分別連接到專用整流器電路740和750，所述專用整流器電路可經(jīng)配置以將AC線圈電壓轉(zhuǎn)換為未調(diào)節(jié)的DC電壓。這些第一調(diào)節(jié)器740和第二調(diào)節(jié)器750的輸出可并聯(lián)連接到電壓調(diào)節(jié)器760。電壓調(diào)節(jié)器760可將未調(diào)節(jié)的DC電壓轉(zhuǎn)換為用于DTBC770的適當(dāng)?shù)慕?jīng)調(diào)節(jié)DC電壓。在一實(shí)施例中，兩個(gè)整流器作用在二極管“或”配置中。在一實(shí)施例中，最緊密接近發(fā)射線圈640的任何一個(gè)接收線圈650或660將具有較高的感應(yīng)電壓。因此，與具有較高的感應(yīng)電壓的接收線圈650或660相關(guān)聯(lián)的整流器可傳導(dǎo)到調(diào)節(jié)器760中。[0069]圖8是示范性無線電力發(fā)射系統(tǒng)800的另一簡化框圖。在一實(shí)施例中，還可使用多個(gè)發(fā)射器線圈將電力供應(yīng)到多個(gè)DTBC。無線電力發(fā)射系統(tǒng)800包含發(fā)射器810、第一發(fā)射線圈820、第一接收線圈830、第一接收器840、第一DTBC850、第二發(fā)射線圈860、第二接收線圈870、第二接收器880和第二 DTBC890。
[0070]如圖8中所示，發(fā)射器810包含第一發(fā)射線圈820，所述第一發(fā)射線圈經(jīng)配置以將電力供應(yīng)到第一接收線圈830。第一接收器840可包含第一接收線圈830。在一實(shí)施例中，第一接收器840可將從第一接收線圈830接收到的AC信號(hào)轉(zhuǎn)換為經(jīng)調(diào)節(jié)的DC信號(hào)以用于供應(yīng)到第一 DTBC850。在一實(shí)施例中，第一 DTBC850可為5W裝置。
[0071]仍參看圖8，發(fā)射器810包含第二發(fā)射線圈860，所述第二發(fā)射線圈經(jīng)配置以將電力供應(yīng)到第二接收線圈870。第二接收器880可包含第二接收線圈870。在一實(shí)施例中，第二接收器880可將從第二接收線圈870接收到的AC信號(hào)轉(zhuǎn)換為經(jīng)調(diào)節(jié)的DC信號(hào)以用于供應(yīng)到第二 DTBC890。在一實(shí)施例中，第二 DTBC890可為5W裝置。
[0072]圖9是示范性無線電力發(fā)射系統(tǒng)900的又一簡化框圖。在一實(shí)施例中，還可使用多個(gè)接收器線圈以允許多個(gè)“低功率”發(fā)射線圈將電力供應(yīng)到多個(gè)“高功率”DTBC。圖9中的框圖描繪其中兩個(gè)發(fā)射器線圈各自能夠同時(shí)將5W提供給接收器線圈的無線電力系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，在發(fā)射器線圈的數(shù)目與接收器線圈的數(shù)目之間存在1:1的關(guān)系。如圖9中所示，無線電力發(fā)射系統(tǒng)900包含發(fā)射器910。發(fā)射器910包含第一發(fā)射線圈920和第二發(fā)射線圈930。
[0073]仍參看圖9，第一發(fā)射器920經(jīng)配置以將無線充電電力供應(yīng)到第一接收線圈930。在一實(shí)施例中，第一接收線圈930可具有第一所接收功率界限，例如5W。第二發(fā)射線圈930經(jīng)配置以將無線充電電力供應(yīng)到第二接收線圈940。在一實(shí)施例中，第二接收線圈940可具有第二所接收功率界限，例如5W。
[0074]接收器950可包含第一接收線圈930和第二接收線圈940兩者。接收器950可經(jīng)配置以將從第一接收線圈930和第二接收線圈940接收到的AC信號(hào)轉(zhuǎn)換為經(jīng)調(diào)節(jié)的DC信號(hào)以用于供應(yīng)到高功率DTBC960。在一實(shí)施例中，第一 DTBC960可具有比任何一個(gè)接收線圈930和940的功率界限高的功率汲取。舉例來說，第一 DTBC960可為IOW裝置。
[0075]圖10展示接收無線充電電力的示范性方法的流程圖1000。所述方法可實(shí)施于上文關(guān)于圖1到9所描述的裝置中的一者或一者以上上。雖然下文關(guān)于接收器610 (圖6A到6C)的元件來描述所述方法，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，可使用其它組件來實(shí)施本文中所描述的步驟中的一者或一者以上。雖然可將框描述為以特定次序發(fā)生，但所述框可重新排序，可省略若干框且/或可添加額外的框。
[0076]首先，在框1010處，接收器610確定第一接收線圈650的第一特性。第一接收線圈650與發(fā)射線圈640具有第一相互耦合。在一實(shí)施例中，所述第一特性可為第一接收線圈650處的電壓。在另一實(shí)施例中，所述第一特性可為第一接收線圈650與發(fā)射線圈640之間的互感。在一實(shí)施例中，接收器610可使用第一整流器740和第二整流器750 (圖7)中的一者或一者以上來確定第一特性。
[0077]接下來，在框1020處，接收器610確定第二接收線圈660的第二特性。所述第二接收線圈660與發(fā)射線圈640具有第二相互耦合。在一實(shí)施例中，所述第二接收線圈660可經(jīng)設(shè)計(jì)以用于大體上與第一接收線圈650相同的頻率的操作。在一實(shí)施例中，所述第二特性可為第二接收線圈660處的電壓。在另一實(shí)施例中，所述第二特性可為第二接收線圈660與發(fā)射線圈640之間的互感。在一實(shí)施例中，接收器610可使用第一整流器740和第二整流器750(圖7)中的一者或一者以上來確定第二特性。
[0078]隨后，在框1030處，接收器610基于所述第一特性和所述第二特性來選擇第一接收線圈650和第二接收線圈660中的一者。舉例來說，在一實(shí)施例中，接收器610可選擇具有最高電壓的接收線圈650和/或660。在另一實(shí)施例中，接收器610可選擇最靠近發(fā)射線圈640的接收線圈650或660。在一實(shí)施例中，第一整流器740和第二整流器750中的一者或一者以上可選擇接收線圈650和/或660。
[0079]隨后，在框1040處，接收器610將負(fù)載耦合到選定的接收線圈650和/或660。在一實(shí)施例中，接收器610僅將負(fù)載耦合到選定的接收線圈650或660。在另一實(shí)施例中，接收器610部分將負(fù)載耦合到選定的接收線圈650或660，且部分將負(fù)載耦合到未選定的接收線圈650或660。在一實(shí)施例中，未選定的接收線圈650或660比選定的接收線圈650或660耦合少。
[0080]圖11是可在圖1的無線電力傳遞系統(tǒng)內(nèi)采用的示范性無線裝置的功能方框圖1100。裝置1100包括用于從發(fā)射器630接收無線電力的第一裝置1110、用于從發(fā)射器630接收無線電力的第二裝置1120，以及用于耦合到第一裝置1110以用于接收無線電力或耦合到第二裝置1120以用于接收無線電力的負(fù)載。
[0081]在一實(shí)施例中，用于接收無線電力的第一裝置1110可經(jīng)配置以執(zhí)行上文關(guān)于圖10中所說明的框1010所論述的功能中的一者或一者以上。用于接收無線電力的第一裝置1110可對(duì)應(yīng)于(例如)接收線圈118(圖1)、218(圖2)、650(圖6)和/或660中的一者或一者以上。在一實(shí)施例中，用于接收無線電力的第二裝置1120可經(jīng)配置以執(zhí)行上文關(guān)于圖10中所說明的框1020所論述的功能中的一者或一者以上。用于接收無線電力的第二裝置1120可對(duì)應(yīng)于(例如)接收線圈118 (圖1)、218(圖2)、650(圖6)和/或660中的一者或一者以上。
[0082]可使用多種不同技術(shù)和技藝中的任一者來表不信息和信號(hào)。舉例來說，可由電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子或其任何組合來表示貫穿以上描述所參考的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、位、符號(hào)及碼片。
[0083]可將結(jié)合本文中所揭示的實(shí)施例而描述的各種說明性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟實(shí)施為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合。為了清楚說明硬件與軟件的此互換性，上文已大致關(guān)于其功能性而描述了各種說明性組件、塊、模塊、電路及步驟。所述功能性是實(shí)施為硬件還是軟件取決于特定應(yīng)用及強(qiáng)加于整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束。可針對(duì)每一特定應(yīng)用以不同的方式實(shí)施所描述的功能性，但此些實(shí)施決策不應(yīng)被解釋為導(dǎo)致與本發(fā)明的實(shí)施例的范圍的偏離。
[0084]結(jié)合本文所揭示的實(shí)施例所描述的各種說明性邏輯塊、模塊及電路可用通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件，或其經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行本文所描述的功能的任何組合來實(shí)施或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器，但在替代方案中，處理器可以是任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器還可實(shí)施為計(jì)算裝置的組合，例如，DSP與微處理器的組合、多個(gè)微處理器的組合、一個(gè)或一個(gè)以上微處理器與DSP核心的聯(lián)合，或任何其它此配置。
[0085]結(jié)合本文中所揭示的實(shí)施例而描述的方法或算法的步驟和功能可直接以硬件、以由處理器執(zhí)行的軟件模塊，或以兩者的組合體現(xiàn)。如果以軟件實(shí)施，則可將功能作為有形的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的一個(gè)或一個(gè)以上指令或代碼而加以存儲(chǔ)或傳輸。軟件模塊可駐留于隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、快閃存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM(EPROM)、電可擦除可編程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盤、可裝卸磁盤、CD-ROM或此項(xiàng)技術(shù)中已知的任何其它形式的存儲(chǔ)媒體中。將示范性存儲(chǔ)媒體耦合到處理器，使得所述處理器可從存儲(chǔ)媒體讀取信息及將信息寫入到存儲(chǔ)媒體。在替代方案中，存儲(chǔ)媒體可與處理器成一體式。如本文中所使用，磁盤及光盤包括壓縮光盤(CD)、激光光盤、光學(xué)光盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟磁盤及藍(lán)光光盤，其中磁盤通常磁性地再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而光盤使用激光光學(xué)地再現(xiàn)數(shù)據(jù)。以上各者的組合也應(yīng)包含在計(jì)算機(jī)可讀媒體的范圍內(nèi)。處理器及存儲(chǔ)媒體可駐留于ASIC中。ASIC可駐留于用戶終端中。在替代方案中，處理器及存儲(chǔ)媒體可作為離散組件駐留于用戶終端中。
[0086]為了概括本發(fā)明，已在本文描述了本發(fā)明的某些方面、優(yōu)點(diǎn)和新穎特征。將理解，可不一定根據(jù)本發(fā)明的任何特定實(shí)施例實(shí)現(xiàn)所有此些優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)或優(yōu)化如本文所教示的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)群組的方式來體現(xiàn)或?qū)嵭?，而不一定?shí)現(xiàn)如可在本文教示或建議的其它優(yōu)點(diǎn)。
[0087]對(duì)上文所描述的實(shí)施例的各種修改將容易顯而易見，且在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本文所界定的一股原理可應(yīng)用于其它實(shí)施例。因此，本發(fā)明無意限于本文中所展示的實(shí)施例，而是將賦予本發(fā)明與本文中所揭示的原理及新穎特征一致的最廣范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種經(jīng)配置以從無線電力發(fā)射線圈接收無線電力的無線電力接收器，所述無線電力接收器包括: 第一接收線圈，其與所述發(fā)射線圈具有第一相互耦合； 第二接收線圈，其與所述發(fā)射線圈具有第二相互耦合，所述第二接收線圈經(jīng)設(shè)計(jì)以用于大體上與所述第一接收線圈相同頻率的操作；以及 負(fù)載，其耦合到所述第一接收線圈和所述第二接收線圈中的至少一者，所述負(fù)載經(jīng)配置以接收無線電力， 其中所述第一接收線圈的定向相對(duì)于所述第二接收線圈的定向是可變的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電力接收器，其進(jìn)一步包括: 第一整流器，其耦合到所述第一接收線圈； 第二整流器，其耦合到所述第二接收線圈；以及 調(diào)節(jié)器，其經(jīng)配置以將所述第一整流器和所述第二整流器耦合到所述負(fù)載。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電力接收器，其進(jìn)一步包括: 整流器，其耦合到所述第一接收線圈和所述第二接收線圈；以及 調(diào)節(jié)器，其經(jīng)配置以將所述整流器耦合到所述負(fù)載。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線電力接收器，其中所述調(diào)節(jié)器經(jīng)配置以基于所述第一接收線圈和所述第二接收線圈的特性而經(jīng)由所述整流器從所述第一接收線圈和所述第二接收線圈中的一者接收電力 。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一權(quán)利要求所述的無線電力接收器，其中所述特性包括所述第一接收線圈和所述第二接收線圈處的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一權(quán)利要求所述的無線電力接收器，其中所述特性包括所述第一接收線圈與所述發(fā)射線圈之間以及所述第二接收線圈與所述發(fā)射線圈之間的互感。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一權(quán)利要求所述的無線電力接收器，其中所述無線電力接收器進(jìn)一步經(jīng)配置以從第二無線電力發(fā)射線圈接收無線電力，所述第一接收線圈與所述第二發(fā)射線圈具有第三相互耦合，所述第二接收線圈與所述第二發(fā)射線圈具有第四相互耦口 ο
8.一種經(jīng)配置以從無線電力發(fā)射線圈接收無線電力的無線電力接收器，所述無線電力接收器包括: 第一接收線圈，其與所述發(fā)射線圈具有第一相互耦合； 第二接收線圈，其與所述發(fā)射線圈具有第二相互耦合； 第一負(fù)載，其耦合到所述第一接收線圈，所述第一負(fù)載經(jīng)配置以接收所述無線電力的至少一部分；以及 第二負(fù)載，其耦合到所述第二接收線圈，所述第二負(fù)載經(jīng)配置以接收所述無線電力的至少一部分。
9.一種從無線電力發(fā)射線圈接收無線電力的方法，所述方法包括: 確定第一接收線圈的第一特性，所述第一接收線圈與所述發(fā)射線圈具有第一相互耦合； 確定第二接收線圈的第二特性，所述第二接收線圈與所述發(fā)射線圈具有第二相互耦合，所述第二接收線圈經(jīng)設(shè)計(jì)以用于大體上與所述第一接收線圈相同頻率的操作；以及基于所述第一特性和所述第二特性來選擇所述第一接收線圈和所述第二接收線圈中的一者；以及 將負(fù)載耦合到所述選定的接收線圈， 其中所述第一接收線圈的定向相對(duì)于所述第二接收線圈的定向是可變的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其進(jìn)一步包括相對(duì)于所述第二接收線圈的定向來調(diào)整所述第一接收線圈的所述定向。
11.根據(jù)權(quán)利要求9到10中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括: 將所述第一接收線圈的輸出進(jìn)行整流； 將所述第二接收線圈的輸出進(jìn)行整流；以及 調(diào)節(jié)所述選定的接收線圈的所述輸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求9到11中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述特性包括所述第一接收線圈和所述第二接收線圈處的電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求9到11中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述特性包括所述第一接收線圈與所述發(fā)射線圈之間以及所述第二接收線圈與所述發(fā)射線圈之間的互感。
14.根據(jù)權(quán)利要求9到13中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括選擇與所述發(fā)射線圈具有最大耦合的接收線圈。
15.一種用于從無線電力發(fā)射器接收無線電力的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 用于從所述發(fā)射器接收無線電力的第一裝置； 用于從所述發(fā)射器接收無線電力的第二裝置，所述用于接收無線電力的第二裝置經(jīng)設(shè)計(jì)以用于大體上與所述用于接收無線電力的第一裝置相同頻率的操作；以及 負(fù)載，其耦合到所述用于接收無線電力的第一裝置和所述用于接收無線電力的第二裝置中的至少一者， 其中所述用于接收無線電力的第一裝置的定向相對(duì)于所述用于接收無線電力的裝置的定向是可變的。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括: 耦合到所述用于接收無線電力的第一裝置的用于整流的第一裝置； 耦合到所述用于接收無線電力的第二裝置的用于整流的第二裝置；以及 用于將所述用于整流的第一裝置和所述用于整流的第二裝置耦合到所述負(fù)載的調(diào)節(jié)>j-U ρ?α裝直。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括: 耦合到所述用于接收無線電力的第一裝置和所述用于接收無線電力的第二裝置的用于整流的裝置；以及 用于將所述用于整流的裝置耦合到所述負(fù)載的調(diào)節(jié)裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述調(diào)節(jié)裝置經(jīng)配置以基于所述用于接收無線電力的第一裝置和所述用于接收無線電力的第二裝置的特性而經(jīng)由所述用于整流的裝置從所述用于接收無線電力的第一裝置和所述用于接收無線電力的第二裝置中的一者接收電力。
19.根據(jù)權(quán)利要求15到18中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述特性包括所述用于接收無線電力的第一裝置和所述用于接收無線電力的第二裝置處的電壓。
20.根據(jù)權(quán)利要求15到18中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述特性包括所述用于接收無線電力的第一裝置與所述發(fā)射器之間以及所述用于接收無線電力的第二裝置與所述發(fā)射器之間的互感。
21.根據(jù)權(quán)利要求15到20中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述無線電力接收器進(jìn)一步經(jīng)配置以從第二無線電力發(fā)射器接收無線電力，所述用于接收無線電力的第一裝置與所述第二發(fā)射器具有第三相互耦合，所述用于接收無線電力的第二裝置與所述第二發(fā)射器具有第四相互耦合。
22.—種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體，其包括在執(zhí)行時(shí)致使設(shè)備進(jìn)行以下操作的代碼: 確定第一接收線圈的第一特性，所述第一接收線圈與經(jīng)配置以發(fā)射無線充電電力的發(fā)射線圈具有第一相互耦合； 確定第二接收線圈的第二特性，所述第二接收線圈與所述發(fā)射線圈具有第二相互耦合，所述第二接收線圈經(jīng)設(shè)計(jì)以用于大體上與所述第一接收線圈相同頻率的操作；以及 基于所述第一特性和所述第二特性來選擇所述第一接收線圈和所述第二接收線圈中的一者；以及 將負(fù)載耦合到所述選定的接收線圈， 其中所述第一接收線圈的定向相對(duì)于所述第二接收線圈的定向是可變的。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的媒體，其進(jìn)一步包括在執(zhí)行時(shí)致使所述設(shè)備相對(duì)于所述第二接收線圈的定向來調(diào)整所述第一接收線圈的所述定向的代碼。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23中任一權(quán)利要求所述的媒體，其進(jìn)一步包括在執(zhí)行時(shí)致使所述設(shè)備進(jìn)行以下操作的代碼: 將所述第一接收線圈的輸出進(jìn)行整流； 將所述第二接收線圈的輸出進(jìn)行整流；以及 調(diào)節(jié)所述選定的接收線圈的所述輸出。
25.根據(jù)權(quán)利要求22到24中任一權(quán)利要求所述的媒體，其中所述特性包括所述第一接收線圈和所述第二接收線圈處的電壓。
26.根據(jù)權(quán)利要求22到24中任一權(quán)利要求所述的媒體，其中所述特性包括所述第一接收線圈與所述發(fā)射線圈之間以及所述第二接收線圈與所述發(fā)射線圈之間的互感。
27.根據(jù)權(quán)利要求22到26中任一權(quán)利要求所述的媒體，其進(jìn)一步包括在執(zhí)行時(shí)致使所述設(shè)備選擇最靠近所述發(fā)射線圈的接收線圈的代碼。
【文檔編號(hào)】H04B5/00GK103733535SQ201280039919
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月16日
【發(fā)明者】馬丁·斯通, 愛德華·肯尼思·卡拉勒, 弗朗切斯科·卡羅勃蘭特 申請(qǐng)人:高通股份有限公司