无线充电传输设备和方法1.相关申请的交叉引用2.本技术要求2020年1月10日提交的临时申请第62/959,471号的权益，其全部公开内容通过引证结合于此。
技术领域：
：3.公开文本总体上涉及用于电子装置的充电器，更具体地，涉及一种用于便携式电子装置的无线充电器。
背景技术：
：：4.用于便携式电子装置(例如，智能电话)的无线充电已变得日益流行。在使用中，将电子装置放置在充电站上，并且电磁场通过电磁感应或谐振将能量从充电站传输至电子装置。然后，电子装置使用该能量对电池充电。许多因素可影响能量传输的有效性，包括充电站的线圈与电子装置之间的材料和空间。5.便携式电子装置还可容纳在保护盖或外壳中，以便保护装置免受损坏，提供用于操作装置的把手，和/或提供用于将装置支撑在表面上的支架。这种情况增加了装置的有效尺寸。此外，可以直接附接至装置或保护装置的外壳的可扩展装置和附件用于多种功能，包括将装置支撑在表面上并且提供用于操作装置的可扩展把手。可扩展装置具有装饰性按钮，其可以显示标志、贴花、符号或其他艺术表现。然而，所有这些盖、外壳、装置和附件可增加充电站的线圈与电子装置之间的材料和空间。技术实现要素：6.本文描述了一种无线电能传输(powertransfer)设备，其配置为将电能从充电发射器线圈传输至便携式电子装置中的接收线圈。无线电能传输设备包括接收器线圈，发射器线圈，桥接件和壳体，桥接件跨越接收器线圈与发射器线圈之间的间隙延伸并且电耦合接收器线圈和发射器线圈，以将在接收器线圈处接收的电能传输至发射器线圈，壳体具有接收接收器线圈的上部和接收发射器线圈的下部。7.根据一种或多种形式，桥接件可以是在接收器线圈和发射器线圈的边缘之间延伸的电路径，和/或壳体可包括在上部与下部之间延伸以接收桥接件从中穿过的连接隔室以及布置在上部与下部之间的储存区域，其中该储存区域具有用于进入其中的开口。在一种或多种形式中，无线电能传输设备可包括保持构件，其在储存区域的内部延伸以保持插入储存区域的内容物；无线电能传输设备可包括沿着上部和下部和/或连接隔室延伸以屏蔽储存区域的屏蔽件；和/或储存区域可包括在上部与下部之间延伸的侧壁，使得开口是侧向开口。8.根据一种或多种形式，桥接件可以是具有螺旋构造的连接器线圈，其可选择性地在轴向方向上扩展。在一种或多种形式中，连接器线圈可以在其径向外部处电耦合至发射器线圈，并且在其大致中心部分处电耦合至接收器线圈，和/或壳体可包括在上壳体部分与下壳体部分之间延伸的可扩展侧壁，其中连接器线圈布置在可扩展侧壁的内部。可扩展侧壁还可以具有截头圆锥形构造和/或壳体的上部可以是安装至可扩展侧壁的端部的按钮。9.根据上述形式中的任何一种，接收器线圈可嵌入壳体的上部内，并且发射器线圈可嵌入壳体的下部内；和/或壳体的下部可包括一个或多个壁，其配置为接合便携式计算装置并且将壳体耦合至便携式计算装置。10.根据公开文本的另一方面，描述了一种用于使用无线电能传输装置将充电电能从无线电能供应装置的发射线圈传输至便携式电子装置的接收线圈的方法，该方法包括在无线电能传输装置的接收器线圈处接收来自发射线圈的电能，通过跨越接收器线圈与发射器线圈之间的间隙延伸的桥接件将电能传输至无线电能传输装置的发射器线圈，以及利用无线电能传输装置的发射器线圈将电能发射到便携式电子装置的接收线圈。在此形式中，接收器线圈布置在用于无线电能传输装置的壳体的上部内，并且发射器线圈布置在壳体的下部内。11.根据一种或多种形式，通过跨越接收器线圈与发射器线圈之间的间隙延伸的桥接件将电能传输至无线电能传输装置的发射器线圈可包括通过在接收器线圈和发射器线圈的边缘之间延伸的电路径将电能传输至无线电能传输装置的发射器线圈。在一种或多种形式中，该方法可包括将物品接收在壳体的布置在上部与下部之间的储存区域中，其中该储存区域具有用于进入其中的开口。在又一种形式中，该方法可包括利用沿着上部和下部延伸的屏蔽构件来屏蔽储存区域。12.根据一种或多种形式，通过跨越接收器线圈与发射器线圈之间的间隙延伸的桥接件将电能传输至无线电能传输装置的发射器线圈可包括通过具有电耦合至发射器线圈和接收器线圈的相对端部的连接器线圈将电能传输至无线电能传输装置的发射器线圈，其中连接器线圈具有在轴向方向上可选择性扩展的螺旋构造。在一种或多种形式中，该方法可包括使在壳体的上部与下部之间延伸的壳体的侧壁扩展，其中连接器线圈布置在可扩展侧壁的内部，使得侧壁的扩展导致连接器线圈在轴向方向上的扩展。13.根据上述形式中的任何一种，该方法可包括将壳体的下部耦合至便携式计算装置。附图说明14.图1是便携式电子装置和无线充电器的透视示意图；15.图2是根据公开文本的原理配置为从无线充电器跨间隙对便携式电子装置充电的无线充电传输装置的剖视图；16.图3是根据公开文本的原理配置的用于图2的无线充电传输装置的线圈构造的透视图；17.图4是根据公开文本的原理配置的无线充电传输装置的剖视图，该无线充电传输装置配置为在可扩展把手附件处于折叠状态的情况下从无线充电器跨间隙对便携式电子装置充电；18.图5是在可扩展把手附件处于扩展状态的情况下的无线充电传输装置的剖视图；19.图6是根据公开文本的原理配置的用于图5的无线充电传输装置的线圈构造的透视图；20.图7是根据公开文本的原理配置的用于图5的无线充电传输装置的线圈构造的透视图；21.图8是图2的无线充电设备的剖视图；以及22.图9是图8的设备的扩展透视图。具体实施方式23.一般而言，根据各种实施方式，提供了无线充电装置和方法，其有利地提供了围绕或通过间隙的便携式电子装置的稳定且有效的便携式充电。该装置利用中间接收器线圈和发射器线圈来用作桥接件，以将电能从例如充电站中的发射器线圈传输至便携式电子装置中的接收器线圈。24.中间接收器线圈和发射器线圈可接收在限定间隙的壳体内，该间隙可有利地用于储存，包括信用卡或借记卡或其他典型的钱包内容物，使得该内容物可容易地插入和移除。在一些型式中，壳体可包括在其一侧上的外壳以保持和保护电子装置。在其他形式中，间隙可以是由于安装至便携式电子装置的向外伸出的附件，例如把手附件。在一些型式中，把手附件可以是可扩展装置，其包括基座和扩展机构，该扩展机构可相对于基座在折叠构造和扩展构造之间移动。可扩展装置还可以包括耦合至扩展机构的按钮。25.如图1所示，本文描述的无线充电装置和方法配置为对诸如智能电话、平板电脑、电子阅读器等的合适的便携式电子装置10充电。便携式电子装置10包括由电池或其他合适的电能储存装置12供电的电子部件以及电耦合至电源12的接收器线圈14。接收器线圈14具有盘形构造，该盘形构造具有在大致平行于装置10的主表面18的方向上延伸的主表面16。这样构造，便携式电子装置10可从具有发射器线圈22并电耦合至电源24的无线充电器20接收充电电能。利用此构造，用户可将便携式电子装置10的接收器线圈14与无线充电器20的发射器线圈22对准，从而经由由发射器线圈22供应并在接收器线圈14处接收的感应电能对电源12充电。然而，如上所述，线圈14、22必须充分对准并且处于彼此相对近的范围内。这样，当便携式电子装置10与无线充电器20间隔开间隙26时，便携式电子装置10可能无法充分充电。26.图2至图7示出了适于跨间隙26对便携式电子装置10提供无线充电电能的无线充电传输装置100。本文描述的装置100包括接收器线圈102和发射器线圈104，通过在其之间延伸的桥接件106电连接在一起。接收器线圈102、发射器线圈104和桥接件106接收在装置100的壳体108内。在所示形式中，壳体108包括：下部110，尺寸设计成接收接收器线圈102；上部112，尺寸设计成接收发射器线圈104；以及在下部110和上部112之间延伸的连接部分114。连接部分114横跨间隙26并且在其中接收桥接件106以允许桥接件106将线圈102、104电连接在一起。下部110和上部112可具有嵌入其中的线圈102、104，或者可包括尺寸设计成接收线圈102、104的空腔。借助于中间线圈102、104和桥接件106，本文描述的装置100允许便携式计算装置10的电源12由无线充电器20充电，而不管其之间的间隙26。据此，下壳体部分110配置为搁置在无线充电器20上以将接收器线圈102与无线充电器20的发射器线圈22对准。类似地，上壳体部分112配置为在其上接收便携式电子装置10或与其耦合以将发射器线圈104与装置10的接收器线圈14对准。例如，本文描述的线圈可配置为在qi标准下操作。或者，可利用其他合适的标准。在所示形式中，下壳体部分110包括大致平面的外表面部分111，其允许壳体108稳定地搁置在无线充电器20上，上壳体部分112可包括类似的平面外表面部分113以在其上接收装置10。27.如图2和图3所示，桥接件106可以是分别连接接收器线圈102和发射器线圈104的径向边缘118、120的电路径116。利用此构造，间隙26至少部分地限定了布置在壳体108的下部110和上部112之间的储存区域122。在所示形式中，储存区域122由顶壁124和底壁126以及后壁128包围，并且可通过开口130进入。如图所示，顶壁124和底壁126是壳体108的上部112和下部110的一部分，并且后壁130是壳体108的连接部分114的一部分。储存区域122有利地允许用户通过开口130将卡、额外的把手附件、桌面(tabletops)、电池模块、电路板、外壳、支架或其他材料插入壳体108。如果需要，壳体108还可包括屏蔽件131，其将储存器122与由接收器线圈和/或发射器线圈102，104生成的电磁场屏蔽开。这样，屏蔽件131可沿着下部110，上部112和/或连接部分114延伸或在其内部延伸。屏蔽件131可以是单独的或附接的构件。在一个实例中，屏蔽件131可包括铁氧体，其可根据需要具有刚性或柔性构造。28.在一些形式中，壳体108的部分可由柔性材料制成。例如，连接部分108可以是柔性的，使得下部110和上部112可相对于彼此枢转。利用此构造，壳体108可提供功能类似于双折钱包的储存区域122。据此，顶壁124和/或底壁126可具有形成在其中或耦合至其上的一个或多个口袋132，以在储存区域122内提供方便的储存位置。或者，连接部分108可由刚性材料制成，使得下部110和上部112相对于彼此固定在适当位置。在所示形式中，下部110和上部112大致彼此平行地延伸。在这些形式中，储存区域122可进一步由在下部110和上部112之间延伸并连接到后壁128的侧壁134限定。这样构造，开口130是提供通向储存区域122的入口的侧向开口。此外，屏蔽件131也可沿着侧壁134延伸或在该侧壁内延伸，使得在一些形式中，储存区域122完全被屏蔽件131而不是开口130封装。如果需要，顶壁124和/或底壁126可包括向内延伸的保持构件135，其配置为抓握插入储存区域122的内容物。例如，保持构件135可由橡胶或粘性塑料材料制成。29.如以上讨论的，线圈102、104可嵌入下部110和上部112内，或者接收在由此形成的空腔内。或者，在此形式中，线圈102、104可相对于下部110和上部112的储存区域122布置在外表面或内表面上。例如，线圈102、104可粘附到表面或以其他方式耦合至表面。用于壳体108的合适材料包括聚碳酸酯、高密度聚乙烯(hdpe)、尼龙、热塑性聚氨酯(tpu)橡胶以及其他合适的聚合物。30.有利地，壳体108的下部110可包括一个或多个壁136，其尺寸和结构布置为接合便携式计算装置10以将壳体108耦合至装置10。例如，壁136可配置为接合装置10的侧表面和/或前表面以将壳体108固定到其上。例如，壁136可向内倾斜和/或布置有唇缘以接合装置10，并且可具有用于将壳体108安装至装置10的弹性和/或柔性构造，如通常理解的。虽然壳体108以单件式构造示出，但是限定储存区域122的壁可以可移除地附接至将壳体108耦合至便携式电子装置10的壁。这将允许用户从附接至便携式电子装置10移除储存区域122，这可以便于例如用钱包访问储存区域122。31.利用此构造，上部112沿着装置10并在其上方延伸，以将装置10的发射器线圈104与接收器线圈14对准。壳体108可用于保护便携式电子装置10免受物理损坏。这样配置，壳体108可用作保护便携式计算装置10的外壳以及用作钱包或其他储存装置。此外，由于线圈102、104和桥接件106，当装置10和壳体108定位在无线充电器20上时，可对便携式计算装置10充电，类似于如果装置10直接放置在无线充电器20上。32.如图4至图7所示，桥接件106可以是具有螺旋形状的线圈构件150，以便在第一状态具有大致平面的构造。利用此构造，螺旋的线圈可在轴向方向上移动到扩展状态。例如，如图5所示，在构件150的中心端152相对于线圈构件150的径向端154在轴向方向上移动的情况下，构件150在扩展状态下具有圆锥形状。线圈构件150的扩展允许接收器线圈102和发射器线圈104可轴向地彼此远离地移动，同时保持其之间的电连接。在一种型式中，如图7所示，中心端152可电耦合至接收器线圈102的中心156，并且径向端154可电耦合至发射器线圈104的径向边缘158。在另一型式中，如图6所示，连接器160可将中心端152电耦合至接收器线圈102的径向边缘162。33.如图4和图5所示，壳体108包括把手附件164，具有作为连接部分114的可扩展侧壁166，在形成上部112的按钮168和下部110之间延伸。侧壁166可在扩展的使用构造和具有手风琴状结构的折叠的储存构造之间移动。侧壁166可由柔性材料制成，例如聚酯基热塑性聚氨酯弹性体，其可以通过注射成型、热成型或压缩成型形成，或者可以是适合于其预期目的的任何等效功能材料。如图所示，桥接件106接收在侧壁166的内部，使得当用户扩展侧壁166时，线圈构件150扩展。可扩展侧壁166在扩展状态下可具有截头圆锥形构造，如图5所示。当然，可利用其他形状，例如圆柱形、盒形或其他多边形截面。34.在一些型式中，下部110可以是耦合至侧壁166的平台170，适于安装至便携式电子装置10或安装至安装于装置10的外壳或其他结构。平台170可使用例如合适的粘合剂固定。利用此构造，用户可将平台170固定到便携式电子装置10或外壳，使得发射器线圈104与装置内的接收器线圈14对准。35.在其他型式中，下部110可以是外壳172，包括主壁174和从主壁174的边缘向外延伸的一个或多个侧壁176。侧壁176配置为接合装置10的侧表面和/或前表面以将外壳172固定到其上。例如，侧壁176可向内倾斜和/或布置有唇缘以接合装置10，并且可具有用于将壳体108安装至装置10的弹性和/或柔性构造，如通常理解的。利用此构造，主壁174沿着装置10并在其上方延伸，以将装置10的接收器线圈14与发射器线圈104对准。外壳164也可用于保护便携式电子装置10免受物理损坏。36.此形式的壳体108的各种部件能可移除地彼此附接。例如，按钮168和平台170或外壳172可包括触点，并且侧壁166可包括对应的触点，使得当侧壁166附接至按钮168和平台170或外壳172时，线圈构件150分别与发射器线圈104和接收器线圈102电耦合。37.通过本文提供的设备，将无线充电传输装置100布置在无线充电器20和便携式电子装置10之间，以使充电装置100将电子装置10的线圈14放置在传输线圈124的充电区域内。38.图8描绘了图2的无线充电设备的剖视图，而图9描绘了图8的设备的扩展透视图。参考图8和图9，直接充电钱包200包括形成内容物区域204(例如，用于容纳具有磁性/rfid的信用卡等)的钱包壳体202。柔性电路上的线圈206、208可以配置有铁氧体或合适的信号保护背衬，并且可以经由柔性电路上的连接迹线210连接。根据此设备，具有或不具有可选的移动电子装置外壳212的移动电子装置214可以由无线充电垫216的无线充电垫线圈218充电(例如，通过感应或谐振)，即使当钱包附接至移动电子装置214时，如图8所示。39.在一些情况下，公开文本的可扩展把手附件可以是商业上可获得的把手和支架产品的形式，例如由鲍勃斯科特公司制造和销售的产品。例如，2012年2月23日提交的美国专利号8,560,031；2017年11月9日提交的美国专利号9,970,589；2014年12月31日提交的美国专利号10,019,034；2017年6月7日提交的美国专利号10,054,259；2018年3月15日提交的美国专利号10,030,807；2017年8月17日提交的美国申请号15/679,934；2017年10月10日提交的美国申请号15/729,260；2017年11月3日提交的美国申请号15/803,410；2017年11月9日提交的美国申请号15/808,076；2018年2月27日提交的美国申请号15/906,920；2018年4月12日提交的美国申请号15/952,025；2018年5月30日提交的美国申请号15/993,458；以及2018年6月6日提交的美国申请号16/001,723各自描述了合适的可扩展把手和支架产品，其还包括可折叠机构，每个专利的全部内容通过引证结合于此。40.将理解，附图中的元件是为了简单和清楚而示出的，并且不用必须按比例绘制。例如，附图中的一些元件的尺寸和/或相对位置可能相对于其他元件被夸大，以帮助改进对本发明的各种实施方式的理解。而且，通常不描绘在商业上可行的实施方式中有用或必要的常见但公知的元件，以便于较少地妨碍对这些各种实施方式的查看。相同的附图标记可以用于描述相同或相似的零件。此外，虽然本文已经公开了若干实例，但是来自任何实例的任何特征可以与来自其他实例的其他特征组合或被来自其他实例的其他特征替换。此外，虽然本文已经公开了若干实例，但是在不脱离权利要求的范围的情况下，可以对所公开的实例进行改变。41.本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以针对上述实施方式进行各种修改，变更和组合，并且这种修改，变更和组合将被视为在本发明构思的范围内。当前第1页12当前第1页12