>[0040]被充电装置可包含数码相机121、无线鼠标122和无线键盘123。这些装置中的每一者例如可在其中包含电池，所述电池通过装置的操作而充电。
[°°41 ] 一个重要特征在于，近距离充电(up close charge)可以高效率实施，或远距离充电(distance charge)可以较低效率实施。
[0042]图2展示功率发射系统的等效电路，且说明可如何计算效率。功率源200部分包含功率源205，例如AC插座。功率源205具有等效损耗电阻210。损耗电阻210对电阻和功率转换损耗进行建模。或者，例如在来自功率源的功率改变到某一其它频率或某一其它功率值的情况下，功率源可包含转换电子元件的一些部分。
[0043]功率源205经由端子215连接到天线部分220。天线包含电感器230和串联电容235。电感器和电容的LC常数经调谐以大体上处于源205的频率。天线还展示损耗电阻值235，其为表示发射天线损耗的寄生值，所述损耗包含内部损耗、外部损耗和辐射损耗。
[0044]磁场250在天线230附近产生。其耦合到接收器的天线240。如在天线230中一样，天线240包含电感器242电容器244。电感器和电容器形成与接收到的所接收频率谐振的电路。
[0045]串联电阻246展现接收天线损耗。输入功率Pr经由端子248连接到负载260。负载260还包含展示为串联电阻的接收功率损耗262，其可作为系统中的损耗来建模。
[0046 ]这些损耗可包含功率转换损耗以及串联电阻损耗。
[0047]另一系统可尝试在各种不同情境中获得最大效率。举例来说，在一种情境中，可通过在存在未加载的接收器的情况下改变电容以获得操作频率下的谐振来调谐发射天线。在未加载的接收器情境中，负载的电阻是无限大的。经加载的接收器改变此电阻。还可通过在存在未加载的发射器的情况下或在多个发射器的情况下调谐接收天线以改变电容等来实施接收器测量。
[0048]可测量不同的值。电容值调整可用于例如未加载、适度加载(例如，单个负载)或高程度加载的系统。可动态切换不同的电容值以产生最高效率值且以所述值操作。
[0049]图3A到3F展示充电的不同情境。图3A展示大的充电垫305上的常规PDA300。在所述实施例中，这可为可具有26cm直径的低频率充电垫。另一实施例可使用TOA310，其包含折页式天线部分315。折页式天线部分315可包含可远离装置的主体而折叠以改进耦合效率的环形天线。
[0050]图3C展示小的垫实施例，其中垫320大体上与TOA300尺寸相同。在此实施例中，垫可为6x 9cm。图3B展示此垫可如何与折页实施例(其中翼片(flap)315直接配合在垫320上)一起使用。图3E和3F中展示中型垫。在此实施例中，中型垫330上包含PDA 300，或其折页平坦的折页式PDA 310。中型垫在此实施例中直径可为18cm。
[0051]这些装置的效率结果在图4中展示，图4展示不同尺寸的装置可如何在不同尺寸的垫上定位。六种情形中的五种具有大于80%的效率。即使由具有在电话中的集成接收器的大的垫产生的最低效率也具有50%的传送效率。
[0052]图5A到5D中展示的另一实施例可使用全部在同一垫上的多个接收器。由于垫(尤其是大的和中型的垫)具有足够大以物理上保持多个不同电话的尺寸，因此多个不同装置可全部放置于所述垫上。
[0053]图5A到5D说明这些不同实施例。在图5A中，垫305上包含三个PDA电话/装置，展示为400、402和404;然而，所述垫可包含更多或更少的装置。
[0054]在图5B实施例中，装置具有折页式天线(其中装置510、512和514各自表示垫上的一PDA)，且其折页抵靠垫而平坦且远离电话的主体。
[0055]图5C展示中型垫330，其上具有两个电话400、402，而图5B展示此同一垫，其上具有两个折页510、512。
[0056]图6展示此系统的测得的效率，其中大多数的效率再次大于80%。
[0057]系统的效率％可计算为端子215上的输入功率除以端子248上的接收功率
[0058]或qa = Pr/Pt。
[0059]图8中所示的另一实施例形成功率中继器作为寄生天线，其改进能量源与散能装置(energy sink)之间的耦合。能量源由谐振天线810形成，其可为谐振电容器和电感器。可使用寄生天线800，其也可以相同频率谐振。此寄生天线可经扩展以覆盖桌面区域820的大部分，如图所示。此寄生环路可安装在桌下方，或建置到桌面表面中，或放在桌的表面上例如作为平坦结构(例如，桌垫板)。寄生装置可由单个且小的有源功率基座来激励，且可用以显著改进所述区域中的无线桌面供电和充电的性能和效率。
[0060]然而来自小的功率基座的感应性激励可为方便的解决方案，因为其不需要任何零件的集成。在寄生天线以不可见方式集成到桌面中时尤其如此。图8说明大的寄生环路，借此改进功率基座与接收器装置之间的耦合。寄生环路可覆盖整个桌表面，从而提供遍及所述桌表面的热区。寄生天线在此实施例中提供功率向整个桌面区域的无源中继。
[0061]同一种类的天线在另一实施例中也可直接从发射器单元来驱动。
[0062]本文描述可用以实现实施较一般目标的不同方式的一般结构和技术以及较特定的实施例。
[0063]虽然上文已详细揭示仅几个实施例，但其它实施例是可能的且发明人既定这些涵盖于本说明书内。说明书描述特定实例以实现可以另一方式实现的较一般目标。本发明既定为示范性的，且权利要求书既定涵盖所属领域的一般技术人员可能可预测的任何修改或替代。
[0064]而且，发明人既定仅使用词语“用于…的装置”的那些权利要求既定根据35USC112第六章来解释。此外，来自说明书的任何限制均不既定在任何权利要求中加入另外的意思，除非在权利要求中明确包含那些限制。
[0065]在本文提到特定数值的情况下，应考虑到所述值可增加或减小20%，同时仍保持在本申请案的教示内，除非明确提到某一不同范围。在使用指定逻辑意义的情况下，也既定涵盖相反的逻辑意义。
【主权项】
1.一种经配置以经由磁场传送功率的设备，所述设备包括: 天线电路，其经配置以经由所述磁场感应地传送功率，所述磁场的磁场强度水平足以对接收器装置充电或供电； 接近检测器，其经配置以在所述磁场的区域内检测生物存在的接近，其中功率在所述区域中在所述磁场强度水平下被感应地传送;及 控制器，其经配置以响应于在所述磁场的所述区域内检测到生物的存在而调节所述磁场强度水平。2.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括经配置以接收来自所述生物的手动输入的输入机构，所述输入机构经配置以响应于接收到所述手动输入而激活所述接近检测器。3.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括驱动器电路，所述驱动器电路经配置以在实质上等于所述天线电路的谐振频率的频率下驱动所述天线电路，且其中所述频率实质上等于所述接收器装置的接收天线电路的谐振频率。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述接近检测器包括红外传感器。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器经配置以将所述磁场强度水平减少到更低的磁场强度水平或实质上等于零的磁场强度水平中的至少一者。6.根据权利要求1所述的设备，其中所述区域对应所述天线电路的近场。7.一种经由磁场传送功率的方法，所述方法包括: 经由所述磁场感应地传送功率，所述磁场的磁场强度水平足以对接收器装置充电或供电； 经由接近检测器在所述磁场的区域内检测生物存在的接近，其中功率在所述区域中在所述磁场强度水平下被感应地传送;及 响应于在所述磁场的所述区域内检测到生物的存在而调节经由所述传送装置感应地传送的所述磁场强度水平。8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括经由输入机构接收来自所述生物的输入以及响应于接收到所述手动输入而激活所述接近检测器。9.根据权利要求7所述的方法，其中所述接近检测器包括红外传感器。10.根据权利要求7所述的方法，其中调节所述磁场强度水平包括将所述磁场强度水平减少到更低的磁场强度水平或实质上等于零的磁场强度水平中的至少一者。11.一种经配置以经由磁场传送功率的设备，所述设备包括: 用于经由所述磁场感应地传送功率的装置，所述磁场的磁场强度水平足以对接收器装置充电或供电； 用于在所述磁场的区域内检测生物存在的接近的装置，其中功率在所述区域中在所述磁场强度水平下被感应地传送;及 用于响应于在所述磁场的所述区域内检测到生物的存在而调节经由所述传送装置感应地传送的所述磁场强度水平的装置。12.根据权利要求11所述的设备，其进一步包括用于接收来自所述生物的输入的装置以及用于响应于接收到所述手动输入而激活所述接近检测器的装置。13.根据权利要求11所述的设备，其中所述用于检测所述人的接近的装置包括红外检测器。14.根据权利要求11所述的设备，其中所述用于调节所述磁场强度水平的装置包括用于将所述磁场强度水平减少到更低的磁场强度水平或实质上等于零的磁场强度水平中的至少一者的装置。
【专利摘要】本发明涉及无线功率传送系统及方法。使用磁耦合谐振从近距离(例如，一表面上)或者从较远距离或在较远距离上以无线方式对装置供电。
【IPC分类】H02J50/20, H02J5/00
【公开号】CN105471123
【申请号】CN201610034618
【发明人】奈杰尔·P·库克, 卢卡斯·西贝尔, 汉斯彼得·威德默
【申请人】高通股份有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2009年4月21日
【公告号】CN102017361A, CN102017361B, EP2277252A2, US20100038970, US20130270923, US20140139039, WO2009131990A2, WO2009131990A3