專利名稱：多維無線充電的相關系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明大體來說涉及無線充電，且更特定來說，涉及與多維無線充電有關的裝置、 系統(tǒng)及方法。
背景技術：
通常，每一電池供電裝置需要自己的充電器及電源，所述電源通常為AC電源插座。在許多裝置需要充電時，這變得難以使用。正開發(fā)使用發(fā)射器與待充電的裝置之間的空中電力發(fā)射的方法。這些方法大體上分成兩類。一類是基于發(fā)射天線與待充電裝置上的接收天線之間的平面波輻射(也稱為遠場輻射)的耦合，待充電裝置收集所輻射電力且將其整流以用于對電池充電。天線大體上具有諧振長度以便改善耦合效率。此方法的缺陷在于電力耦合隨著天線之間的距離增加而迅速減退。所以在合理距離上(例如，> 1到2米)的充電變得困難。另外，由于系統(tǒng)輻射平面波，因此如果未經(jīng)由濾波適當控制無意識的輻射，則無意識的輻射可干擾其它系統(tǒng)。其它方法是基于經(jīng)嵌入于(例如)“充電”墊或表面中的發(fā)射天線與經(jīng)嵌入于待充電的主機裝置中的接收天線加整流電路之間的感應耦合。此方法具有以下缺點發(fā)射天線與接收天線之間的間距必須極接近(例如，幾毫米)。盡管此方法確實具有對同一區(qū)域中的多個裝置同時充電的能力，但此區(qū)域通常較小，因此用戶必須將裝置定位到特定區(qū)域。當將一個或一個以上裝置置于無線充電器(例如，近場磁性諧振、感應耦合等等) 中時，接收器與充電器之間的定向可變化。舉例來說，當在溶液槽(solution bath)中對醫(yī)療裝置消毒的同時對醫(yī)療裝置充電時，或當在水下工作的同時對工具充電時。在裝置落入內(nèi)部具有流體的容器中時，所述裝置停置于容器底部的角度將取決于其質量分布的方式。 作為另一非限制實例，在充電器呈箱或碗狀物的形式時，將裝置隨意地扔進其中(此對用戶來說極方便)并不能保證所述裝置最后所處的位置。充電器也可經(jīng)整合到可容納許多裝置的大容器或柜中，例如，工具存儲柜、玩具柜或經(jīng)特定設計以用于無線充電的外殼。接收器在這些裝置中的整合可為不一致的，因為所述裝置具有不同形狀因子且可以相對于無線電力發(fā)射器的不同定向來置放?，F(xiàn)存的無線充電器的設計在預定義定向下可有最好的工作表現(xiàn)，但如果充電器與接收器之間的定向不同，則會遞送較低電力電平。另外，在經(jīng)充電裝置被置于僅可將無線電力的一部分遞送到其的位置中時，充電時間可增加。一些解決方案以用戶必須將裝置置于以有利定向定位待充電的裝置的特殊托架或固持器中(與不假思索地將裝置置于充電器中相比較不方便)或不能固持多個裝置的特殊托架或固持器中的方式來設計充電器。因此，需要提供與多維無線充電有關的系統(tǒng)及方法。


圖1展示無線電力傳送系統(tǒng)的簡化框圖。圖2展示無線電力傳送系統(tǒng)的簡化示意圖。圖3展示供用于本發(fā)明的示范性實施例中的環(huán)形天線的示意圖。圖4展示指示發(fā)射天線與接收天線之間的耦合強度的模擬結果。圖5A及圖5B展示根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的用于發(fā)射及接收天線的環(huán)形天線的布局。圖6展示指示與圖5A及圖5B中所說明的正方形及圓形發(fā)射天線的各種周長大小有關的發(fā)射天線與接收天線之間的耦合強度的模擬結果。圖7展示指示與圖5A及圖5B中所說明的正方形及圓形發(fā)射天線的各種表面積有關的發(fā)射天線與接收天線之間的耦合強度的模擬結果。圖8展示接收天線相對于發(fā)射天線的各種置放點以說明共平面置放及同軸置放中的耦合強度。圖9展示指示在發(fā)射天線與接收天線之間的各種距離處的同軸置放的耦合強度的模擬結果。圖10為根據(jù)本發(fā)明的一示范性實施例的發(fā)射器的簡化框圖。圖11為根據(jù)本發(fā)明的一示范性實施例的接收器的簡化框圖。圖12展示用于進行發(fā)射器與接收器之間的消息接發(fā)的發(fā)射電路的一部分的簡化示意圖。圖13A到圖13C展示處于各種狀態(tài)中的接收電路的一部分的簡化示意圖以說明接收器與發(fā)射器之間的消息接發(fā)。圖14A到圖14C展示處于各種狀態(tài)中的替代接收電路的一部分的簡化示意圖以說明接收器與發(fā)射器之間的消息接發(fā)。圖15A到圖15D為說明用于在發(fā)射器與接收器之間發(fā)射電力的信標電力模式的簡化框圖。圖16A說明大發(fā)射天線，三個不同較小中繼器天線經(jīng)安置成與所述發(fā)射天線共平面且處于所述發(fā)射天線的周邊內(nèi)。圖16B說明大發(fā)射天線，較小中繼器天線相對于所述發(fā)射天線成偏移同軸置放及偏移共平面置放。圖17展示指示發(fā)射天線、中繼器天線與接收天線之間的耦合強度的模擬結果。圖18A展示指示在不具有中繼器天線的情況下發(fā)射天線與接收天線之間的耦合強度的模擬結果。圖18B展示指示在具有中繼器天線的情況下發(fā)射天線與接收天線之間的耦合強度的模擬結果。圖19為根據(jù)本發(fā)明的一個或一個以上示范性實施例的發(fā)射器的簡化框圖。圖20為根據(jù)本發(fā)明的一示范性實施例的放大區(qū)域無線充電設備的簡化框圖。圖21為根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實施例的放大區(qū)域無線充電設備的簡化框圖。圖22A及圖22B說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實施例的包括耦合到充電設備且定向于多個平面中的多個發(fā)射天線的充電系統(tǒng)。圖23A及圖2 說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實施例的包括耦合到可充電設備且定向于多個平面中的多個發(fā)射天線的另一充電系統(tǒng)。圖M說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實施例的包括定向于多個平面中的多個發(fā)射天線的充電系統(tǒng)。圖25說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實施例的包括定向于多個平面中的多個發(fā)射天線的另一充電系統(tǒng)。圖沈說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實施例的包括定向于多個平面中的多個發(fā)射天線的另一充電系統(tǒng)。圖27說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實施例的包括定向于多個平面中的多個發(fā)射天線的又一充電系統(tǒng)。圖觀說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實施例的包括多個平行發(fā)射天線的另一充電系統(tǒng)。圖四說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實施例的包括處于實質正交方向上的多個小面的連續(xù)環(huán)形發(fā)射天線。圖30說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實施例的包括定向于多個平面中的多個發(fā)射天線的另一充電系統(tǒng)。圖31說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實施例的包括定向于多個平面中的多個發(fā)射天線的又一充電系統(tǒng)。圖32為說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實施例的方法的流程圖。圖33為說明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實施例的另一方法的流程圖。
具體實施例方式詞語“示范性”在本文中用以意味著“充當一實例、例子或說明”。本文中經(jīng)描述為 “示范性”的任何實施例未必被解釋為比其它實施例優(yōu)選或有利。下文結合隨附圖式所闡述的實施方式既定作為對本發(fā)明的示范性實施例的描述且既定不表示可實踐本發(fā)明的僅有實施例。貫穿此描述所使用的術語“示范性”意味著“充當一實例、例子或說明”，且將未必被解釋為比其它示范性實施例優(yōu)選或有利。出于提供對本發(fā)明的示范性實施例的透徹理解的目的，實施方式包括特定細節(jié)。所屬領域的技術人員將顯而易見，可在不具有這些特定細節(jié)的情況下實踐本發(fā)明的示范性實施例。在一些例子中，以框圖的形式展示眾所周知的結構及裝置以便避免混淆本文中呈現(xiàn)的示范性實施例的新穎性。詞語“無線電力”在本文中用以意味著與電場、磁場、電磁場或在不使用物理電磁導體的情況下的從發(fā)射器發(fā)射到接收器的其它者相關聯(lián)的任何形式的能量。
圖1說明根據(jù)本發(fā)明的各種示范性實施例的無線發(fā)射或充電系統(tǒng)100。將輸入電力102提供到發(fā)射器104以用于產(chǎn)生用于提供能量傳送的輻射場106。接收器108耦合到輻射場106且產(chǎn)生輸出電力110以用于由耦合到輸出電力110的裝置(圖中未繪示)存儲或消耗。發(fā)射器104與接收器108以距離112分離。在一個示范性實施例中，根據(jù)互諧振關系來配置發(fā)射器104與接收器108，且在接收器108的諧振頻率與發(fā)射器104的諧振頻率完全相同時，在接收器108位于輻射場106的“近場”中時，發(fā)射器104與接收器108之間的發(fā)射損耗最小。發(fā)射器104進一步包括用于提供用于能量發(fā)射的裝置的發(fā)射天線114，且接收器 108進一步包括用于提供用于能量接收的裝置的接收天線118。根據(jù)應用及與應用相關聯(lián)的裝置而設定發(fā)射及接收天線的大小。如所陳述，通過將發(fā)射天線的近場中的能量的一大部分耦合到接收天線(而非將電磁波中的大多數(shù)能量傳播到遠場)而發(fā)生有效率的能量傳送。當在此近場中時，可在發(fā)射天線114與接收天線118之間產(chǎn)生耦合模式?？砂l(fā)生此近場耦合的在天線114與118周圍的區(qū)域在本文中被稱作耦合模式區(qū)。圖2展示無線電力傳送系統(tǒng)的簡化示意圖。發(fā)射器104包括振蕩器122、功率放大器1 及濾波器及匹配電路126。振蕩器經(jīng)配置以在所要頻率下產(chǎn)生，其可響應于調整信號123而加以調整。振蕩器信號可由功率放大器124響應于控制信號125而放大一放大量?？砂V波器及匹配電路126以濾除諧波或其它不需要的頻率，且將發(fā)射器104的阻抗與發(fā)射天線114匹配。接收器可包括匹配電路132及整流器及切換電路以產(chǎn)生DC電力輸出以對如圖2 所示的電池136充電或向耦合到接收器的裝置(圖中未繪示)供電?？砂ㄆヅ潆娐?32 以將接收器108的阻抗與接收天線118匹配。如圖3中所說明，用于示范性實施例中的天線可經(jīng)配置為“環(huán)形”天線150，其在本文中也可被稱作“磁性”天線。環(huán)形天線可經(jīng)配置以包括空心(air core)或例如鐵氧體磁心等物理磁心?？招沫h(huán)形天線對置放于磁心附近的外來物理裝置可更具耐受性。此外，空心環(huán)形天線允許在磁心區(qū)域內(nèi)置放其它組件。另外，空心環(huán)形可更容易地允許實現(xiàn)在發(fā)射天線114(圖2)的平面內(nèi)置放接收天線118(圖2)，在所述平面中發(fā)射天線114(圖2)的耦合模式區(qū)可為更強的。如所陳述，在發(fā)射器104與接收器108之間的經(jīng)匹配或幾乎經(jīng)匹配的諧振期間發(fā)生發(fā)射器104與接收器108之間的能量的有效傳送。然而，甚至在發(fā)射器104與接收器108 之間的諧振不匹配時，仍可以較低效率傳送能量。通過將來自發(fā)射天線的近場的能量耦合到駐留于建立了此近場的鄰域中的接收天線(而非將來自發(fā)射天線的能量傳播到自由空間中)而發(fā)生能量的傳送。環(huán)形或磁性天線的諧振頻率是基于電感及電容。環(huán)形天線中的電感大體上僅僅為由環(huán)形建立的電感，而大體上將電容添加到環(huán)形天線的電感以建立在所要諧振頻率下的諧振結構。作為非限制實例，可將電容器152及電容器IM添加到天線以建立產(chǎn)生諧振信號 156的諧振電路。因此，對于較大直徑的環(huán)形天線來說，隨著環(huán)形的直徑或電感增加，誘發(fā)諧振所需的電容的大小減小。此外，隨著環(huán)形或磁性天線的直徑增加，近場的有性能量傳送區(qū)域增加。當然，其它諧振電路是可能的。作為另一非限制實例，可將電容器并聯(lián)置于環(huán)形天線的兩個端子之間。另外，一般所屬領域的技術人員將認識到，對于發(fā)射天線來說，諧振信號156可為到環(huán)形天線150的輸入。本發(fā)明的示范性實施例包括在處于彼此的近場中的兩個天線之間耦合電力。如所陳述，近場為在天線周圍的區(qū)域，電磁場存在于其中但不可傳播或輻射遠離天線。其通常限于接近天線的物理體積的體積。在本發(fā)明的示范性實施例中，由于與電型天線(例如，小偶極)的電近場相比，磁型天線的磁性近場振幅傾向于較高，因此將例如單匝及多匝環(huán)形天線等磁型天線用于發(fā)射(Tx)與接收(Rx)天線系統(tǒng)兩者。這允許所述對之間的潛在較高耦合。此外，也預期“電”天線(例如，偶極及單極)或磁性天線與電天線的組合。與較早提及的遠場及感應方法所允許者相比，可在足夠低的頻率下且用足夠大的天線大小來操作Tx天線以實現(xiàn)與顯著較大距離處的小Rx天線的良好耦合(例如， > -4dB)。如果Tx天線被正確地設定大小，則當主機裝置上的Rx天線被置于經(jīng)驅動Tx環(huán)形天線的耦合模式區(qū)內(nèi)(即，近場中)時，可實現(xiàn)高耦合電平(例如，-2到_4dB)。圖4展示指示發(fā)射天線與接收天線之間的耦合強度的模擬結果。曲線170及172 分別指示發(fā)射及接收天線的電力接受的測量。換句話說，在較大負數(shù)的情況下，存在極密切的阻抗匹配，且大多數(shù)電力被接受且(作為結果)由發(fā)射天線輻射。相反地，較小負數(shù)指示大量電力從天線反射回，因為在給定頻率下不存在密切的阻抗匹配。在圖4中，發(fā)射天線及接收天線經(jīng)調諧成具有約13. 56MHz的諧振頻率。曲線170說明在各種頻率下從發(fā)射天線發(fā)射的電力量。因此，在對應于約 13. 528MHz及13. 593MHz的點Ia及3a處，大量電力經(jīng)反射且未從發(fā)射天線發(fā)射出去。然而，在對應于約13. 56MHz的點加處，可看見大量電力被接受且從天線發(fā)射出去。類似地，曲線172說明在各種頻率下由接收天線接收的電力量。因此，在對應于約 13. 528MHz及13. 593MHz的點Ib及北處，大量電力經(jīng)反射且未傳遞通過接收天線及到接收器中。然而，在對應于約13. 56MHz的點2b處，可看見，大量電力由接收天線接受且經(jīng)傳遞到接收器中。曲線174指示在經(jīng)由發(fā)射天線從發(fā)射器發(fā)送、經(jīng)由接收天線接收且經(jīng)傳遞到接收器之后在接收器處所接收的電力量。因此，在對應于約13. 528MHz及13. 593MHz的點Ic及 3c處，從發(fā)射器發(fā)送出去的大量電力在接收器處不可用，因為(1)發(fā)射天線拒絕了從發(fā)射器發(fā)送到其的大量電力，及O)隨著頻率移動遠離諧振頻率，發(fā)射天線與接收天線之間的耦合效率變差。然而，在對應于約13. 56MHz的點2c處，可看見，從發(fā)射器發(fā)送的大量電力在接收器處可用，從而指示發(fā)射天線與接收天線之間的高度耦合。圖5A及圖5B展示根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的用于發(fā)射及接收天線的環(huán)形天線的布局?？梢员姸嗖煌绞酵ㄟ^具有多種多樣大小的單環(huán)形或多環(huán)形來配置環(huán)形天線。另外，環(huán)形可具有眾多不同形狀，例如(僅舉例來說)，圓形、橢圓形、正方形及矩形。圖5A說明大正方形環(huán)形發(fā)射天線114S及置于與發(fā)射天線114S相同的平面中且在發(fā)射天線114S的中心附近的小正方形環(huán)形接收天線118。圖5B說明大圓形環(huán)形發(fā)射天線114C及置于與發(fā)射天線114C相同的平面中且在發(fā)射天線114C的中心附近的小正方形環(huán)形接收天線118'。 正方形環(huán)形發(fā)射天線114S具有為“a”的邊長，而圓形環(huán)形發(fā)射天線114C具有為“.”的直徑。對于正方形環(huán)形來說，可展示存在直徑可經(jīng)定義為ΦM = 4a/π的等效圓形環(huán)形。圖6展示指示與圖4Α及圖4Β中所說明的正方形及圓形發(fā)射天線的各種周長有關的發(fā)射天線與接收天線之間的耦合強度的模擬結果。因此，曲線180展示在圓形環(huán)形發(fā)射天線114C具有各種周長大小時圓形環(huán)形發(fā)射天線114C與接收天線118之間的耦合強度。 類似地，曲線182展示在發(fā)射環(huán)形發(fā)射天線114S具有各種等效周長大小時正方形環(huán)形發(fā)射天線114S與接收天線118'之間的耦合強度。圖7展示指示與圖5A及圖5B中所說明的正方形及圓形發(fā)射天線的各種表面積有關的發(fā)射天線與接收天線之間的耦合強度的模擬結果。因此，曲線190展示在圓形環(huán)形發(fā)射天線114C具有各種表面積時圓形環(huán)形發(fā)射天線114C與接收天線118之間的耦合強度。 類似地，曲線192展示在發(fā)射環(huán)形發(fā)射天線114S具有各種表面積時正方形環(huán)形發(fā)射天線 114S與接收天線118'之間的耦合強度。圖8展示接收天線相對于發(fā)射天線的各種置放點以說明共平面置放及同軸置放中的耦合強度。如本文中所使用的“共平面”意味著發(fā)射天線與接收天線具有實質上對準的平面(即，具有指向實質上同一方向的表面法線)且在發(fā)射天線與接收天線的平面之間不具有距離(或具有小的距離)。如本文中所使用的“同軸”意味著發(fā)射天線與接收天線具有實質上對準的平面(即，具有指向實質上同一方向的表面法線)且兩個平面之間的距離不可忽視，且此外，發(fā)射天線與接收天線的表面法線實質上沿著同一向量而延伸或兩個法線成梯形。作為實例，點pi、p2、p3及p7均為接收天線相對于發(fā)射天線的共平面置放點。作為另一實例，點P5及p6為接收天線相對于發(fā)射天線的同軸置放點。以下的表展示在圖8 中所說明的各種置放點(Pl到P7)處的耦合強度(S21)及耦合效率(經(jīng)表達為從發(fā)射天線發(fā)射的到達接收天線的電力的百分比)。表 權利要求
1.一種充電系統(tǒng)，其包含多個發(fā)射天線，其中所述多個發(fā)射天線中的至少一個發(fā)射天線經(jīng)配置成定向于與所述多個發(fā)射天線中的至少一個其它發(fā)射天線不同的平面中；其中所述多個發(fā)射天線中的每一發(fā)射天線經(jīng)配置以用于在相關聯(lián)的近場內(nèi)發(fā)射電力。
2.根據(jù)權利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中所述多個發(fā)射天線中的所述至少一個發(fā)射天線經(jīng)配置成定向于實質上正交于所述多個發(fā)射天線中的所述至少一個其它發(fā)射天線的平面中。
3.根據(jù)權利要求1所述的充電系統(tǒng)，其進一步包含充電設備，其中所述多個發(fā)射天線中的每一發(fā)射天線耦合到所述充電設備的相關聯(lián)表面。
4.根據(jù)權利要求3所述的充電系統(tǒng)，其中所述充電設備的兩個或兩個以上表面具有耦合到其的發(fā)射天線。
5.根據(jù)權利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中所述充電系統(tǒng)經(jīng)配置以識別所述多個發(fā)射天線中的一個或一個以上發(fā)射天線以用于對定位于所述充電設備內(nèi)的可充電裝置進行充電。
6.根據(jù)權利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中所述充電系統(tǒng)經(jīng)配置以識別所述多個發(fā)射天線中的一個或一個以上發(fā)射天線以用于對定位于所述充電設備內(nèi)的多個可充電裝置進行充電。
7.根據(jù)權利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中所述充電系統(tǒng)經(jīng)配置以將電力從所述多個發(fā)射天線中的第一發(fā)射天線及所述多個發(fā)射天線中的第二發(fā)射天線同時發(fā)射到至少一個接收天線，其中所述第二發(fā)射天線平行于所述第一天線且與所述第一天線隔開。
8.根據(jù)權利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中所述充電系統(tǒng)包含所述多個發(fā)射天線中的第一發(fā)射天線及所述多個發(fā)射天線中的平行于所述第一天線且與所述第一天線隔開的第二發(fā)射天線，且經(jīng)配置以識別所述第一發(fā)射天線及所述第二發(fā)射天線中的一者以用于將電力發(fā)射到定位于所述第一發(fā)射天線與所述第二發(fā)射天線之間的至少一個接收天線。
9.根據(jù)權利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中所述充電系統(tǒng)經(jīng)配置以將電力從至少一個發(fā)射天線發(fā)射到至少一個接收天線，且同時將電力從至少一個其它發(fā)射天線發(fā)射到至少一個其它接收天線。
10.根據(jù)權利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中所述充電系統(tǒng)經(jīng)配置以根據(jù)經(jīng)指派的時間周期對定位于所述充電設備內(nèi)的每一可充電裝置進行充電。
11.根據(jù)權利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中所述充電系統(tǒng)經(jīng)配置以在第一時間周期期間對一個或一個以上可充電裝置進行充電及在至少一個其它時間周期期間對一個或一個以上其它可充電裝置進行充電。
12.一種充電系統(tǒng)，其包含第一發(fā)射天線，其經(jīng)配置以用于定向于第一平面中；及第二發(fā)射天線，其經(jīng)配置以用于定向于第二不同平面中；其中所述第一發(fā)射天線及所述第二發(fā)射天線中的每一者經(jīng)配置以用于將電力發(fā)射到定位于相關聯(lián)的耦合模式區(qū)內(nèi)的至少一個接收天線。
13.根據(jù)權利要求12所述的充電系統(tǒng)，其中所述第一平面實質上正交于所述第二平
14.根據(jù)權利要求12所述的充電系統(tǒng)，其中所述第一平面以銳角與所述第二平面分離。
15.根據(jù)權利要求12所述的充電系統(tǒng)，其進一步包含至少一個其它發(fā)射天線，其中所述至少一個其它發(fā)射天線中的每一發(fā)射天線經(jīng)配置成定向于不同于所述第一平面或所述第二平面的平面中，每一發(fā)射天線進一步經(jīng)配置以用于將電力發(fā)射到定位于相關聯(lián)的耦合模式區(qū)內(nèi)的至少一個接收天線。
16.根據(jù)權利要求12所述的充電系統(tǒng)，其中所述第一發(fā)射天線及所述第二發(fā)射天線經(jīng)配置以同時將電力發(fā)射到至少一個接收天線。
17.根據(jù)權利要求12所述的充電系統(tǒng)，其中所述第一發(fā)射天線經(jīng)配置以將電力發(fā)射到至少一個接收天線且所述第二發(fā)射天線經(jīng)配置以同時將電力發(fā)射到至少一個其它接收天線。
18.根據(jù)權利要求12所述的充電系統(tǒng)，其中所述第一發(fā)射天線經(jīng)配置以耦合到充電設備的第一表面且所述第二發(fā)射天線經(jīng)配置以耦合到所述充電設備的第二不同的表面。
19.一種方法，其包含將電力從定向于多個平面中的多個發(fā)射天線中的一個或一個以上發(fā)射天線無線地發(fā)射到定位于所述一個或一個以上發(fā)射天線的近場內(nèi)的至少一個接收天線。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其中發(fā)射電力包含在一時間周期期間將電力從一個或一個以上發(fā)射天線發(fā)射到至少一個接收天線及在另一時間周期期間將電力從一個或一個以上發(fā)射天線發(fā)射到至少一個其它接收天線。
21.根據(jù)權利要求19所述的方法，其進一步包含調整所述一個或一個以上發(fā)射天線中的至少一個發(fā)射天線的電力電平。
22.根據(jù)權利要求19所述的方法，其進一步包含從每一發(fā)射天線個別地及發(fā)射天線的每一可能的組合循序地將電力發(fā)射到接收天線以識別一個或一個以上發(fā)射天線以用于對耦合到所述接收天線的可充電裝置進行充電。
23.根據(jù)權利要求19所述的方法，其進一步包含從每一發(fā)射天線個別地及發(fā)射天線的每一可能的組合循序地將電力發(fā)射到多個接收天線以識別一個或一個以上發(fā)射天線以用于對多個可充電裝置進行充電，其中所述多個可充電裝置中的每一可充電裝置耦合到所述多個接收天線中的相關聯(lián)接收天線。
24.根據(jù)權利要求19所述的方法，其中發(fā)射電力包含在具有由以下公式所定義的持續(xù)時間的時間周期中將電力發(fā)射到每一接收天線D = 1/N*T其中D為所述時間周期的所述持續(xù)時間、N為定位于所述一個或一個以上發(fā)射天線的近場內(nèi)的接收天線的數(shù)目，且T為總充電周期。
25.根據(jù)權利要求19所述的方法，其進一步包含在第一持續(xù)時間期間從第一發(fā)射天線發(fā)射電力、在第二持續(xù)時間期間從第二發(fā)射天線發(fā)射電力，及在第三持續(xù)時間期間從第三發(fā)射天線發(fā)射電力。
26.一種無線電力系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含用于將電力從定向于多個平面中的多個發(fā)射天線中的一個或一個以上發(fā)射天線無線地發(fā)射到定位于所述一個或一個以上發(fā)射天線的近場內(nèi)的至少一個接收天線的裝置。
27.一種方法，其包含將多個發(fā)射天線定向于多個平面中；及將無線電力從所述多個發(fā)射天線中的至少一個發(fā)射天線發(fā)射到耦合到可充電裝置的至少一個接收天線。
28.根據(jù)權利要求27所述的方法，其中定向包含將所述多個發(fā)射天線定位于充電設備內(nèi)，其中所述多個發(fā)射天線中的至少一個發(fā)射天線定向于與所述多個發(fā)射天線中的至少一個其它發(fā)射天線不同的平面中。
29.根據(jù)權利要求27所述的方法，其進一步包含對定位于所述充電設備內(nèi)的一個或一個以上可充電裝置執(zhí)行校準過程。
30.根據(jù)權利要求27所述的方法，其中發(fā)射無線電力包含將無線電力從至少兩個鄰近發(fā)射天線發(fā)射到至少一個可充電裝置。
31.根據(jù)權利要求27所述的方法，其中發(fā)射無線電力包含將無線電力從兩個平行、隔開的發(fā)射天線發(fā)射到定位于其之間的至少一個可充電裝置。
32.根據(jù)權利要求27所述的方法，其中發(fā)射無線電力包含將無線電力從至少一個發(fā)射天線發(fā)射到至少一個可充電裝置，且同時將無線電力從至少一個其它發(fā)射天線發(fā)射到至少一個其它可充電裝置。
33.根據(jù)權利要求27所述的方法，其進一步包含改變從至少一個發(fā)射天線發(fā)射到至少一個接收天線的電力量；及改變將無線電力從至少一個發(fā)射天線發(fā)射到至少一個接收天線的時間周期的持續(xù)時間。
34.一種無線電力系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含用于俘獲可更新能量且傳遞另一形式的能量的裝置；及用于在至少一發(fā)射天線中接收所述經(jīng)傳遞的另一形式的能量的裝置；及用于將電力從所述至少一個發(fā)射天線無線地發(fā)射到定位于相關聯(lián)的耦合模式區(qū)內(nèi)的至少一個其它天線的裝置。
全文摘要
本發(fā)明揭示與無線充電有關的示范性方法及系統(tǒng)。在示范性實施例中，使用多個發(fā)射天線，其中所述多個發(fā)射天線中的至少一個發(fā)射天線經(jīng)配置成定向于與所述多個發(fā)射天線中的至少一個其它發(fā)射天線不同的平面中。此外，所述多個發(fā)射天線中的每一發(fā)射天線經(jīng)配置以用于在相關聯(lián)的近場內(nèi)發(fā)射電力。
文檔編號H04B5/00GK102318212SQ201080007409
公開日2012年1月11日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權日2009年2月10日
發(fā)明者埃內(nèi)斯特·T·奧薩基, 沙欣·法拉哈尼, 里納特·布爾多 申請人:高通股份有限公司