乘员可调整的单线圈无线充电器的制作方法

1.本公开总体上涉及感应充电，并且更具体地，涉及诸如用于汽车应用的乘员可调节的单线圈无线充电器。


背景技术：

2.感应充电是一种无线电力传输，其使用电磁感应来向移动设备或无线设备(例如，移动电话)提供电能。传统的无线充电板通常包括多个较小的、紧密间隔的发射器线圈以：(i)更紧密地匹配无线设备接收器线圈的尺寸以获得更好的感应耦合，和(ii)允许定位无线设备时的空间自由度。然而，提供多个发射器线圈会增加成本。因此，虽然常规感应充电系统确实为其预期目的很好地发挥作用，但在相关领域中还存在改进的可能。
3.本文中所提供的背景技术描述是出于总体上呈现本公开的背景的目的。在此背景技术部分所述的程度上的当前提及的发明人的工作以及在递交时可不以其他方式作为现有技术的描述的各方面既不会明确地又不会隐含地被承认为是对于本公开的现有技术。


技术实现要素：

4.根据本公开的一个方面，呈现了一种感应充电系统。在一个示例性实现中，感应充电系统包括：无线充电板，该无线充电板包括单个发射器线圈，该单个发射器线圈在激活时被配置用于与放置在无线充电板上的无线设备的接收器线圈感应地耦合，以向其无线地传输电力；以及控制系统，该控制系统被配置用于由人类操作者机械地操作，以调整单个发射器线圈在无线充电板内的位置。
5.在一些实现中，感应充电系统进一步包括用户指示器系统，该用户指示器系统被配置用于生成指示单个发射器线圈和无线设备的接收器线圈之间的对准的输出。在一些实现中，用户指示器系统包括灯。
6.在一些实现中，控制系统被配置用于沿单个轴调整单个发射器线圈的位置。在一些实现中，控制系统包括可滑动构件，该可滑动构件连接到单个发射器线圈并且可经由轨道沿单个轴移动。在一些实现中，控制系统包括旋钮，该旋钮连接到单个发射器线圈并且可旋转以沿单个轴移动单个发射器线圈。
7.在一些实现中，控制系统被配置用于沿两个正交轴调整单个发射器线圈的位置。
8.在一些实现中，无线充电板被配置为安装在交通工具(vehicle)中的表面上。在一些实现中，无线充电板以相对于垂直方向成一角度的方式附接到基部构件，该基部构件被配置用于放置在表面上并且物理地支撑无线充电板。
9.根据本公开的另一个方面，呈现了一种感应充电方法。在一个示例性实现中，感应充电方法包括：提供无线充电板，该无线充电板包括单个发射器线圈，该单个发射器线圈在激活时被配置用于与放置在无线充电板上的无线设备的接收器线圈感应地耦合，以向其无线地传输电力；提供控制系统，该控制系统被配置用于调整单个发射器线圈在无线充电板内的位置；以及由人类操作者机械地操作控制系统，以调整单个发射器线圈在无线充电板
内的位置。
10.在一些实现中，感应充电方法还包括：提供用户指示器系统，该用户指示器系统被配置用于生成指示单个发射器线圈和无线设备的接收器线圈之间的对准的输出；以及由人类操作者基于由用户指示器系统生成的输出机械地调整控制系统。在一些实现中，用户指示器系统包括灯。
11.在一些实现中，控制系统被配置用于沿单个轴调整单个发射器线圈的位置。在一些实现中，控制系统包括可滑动构件，该可滑动构件连接到单个发射器线圈并且可经由轨道沿单个轴移动。在一些实现中，控制系统包括旋钮，该旋钮连接到单个发射器线圈并且可旋转以沿单个轴移动单个发射器线圈。
12.在一些实现中，控制系统被配置用于沿两个正交轴调整单个发射器线圈的位置。
13.在一些实现中，提供无线充电板包括将无线充电板安装在交通工具中的表面上。在一些实现中，无线充电板以相对于垂直方向成一角度的方式附接到基部构件，该基部构件被配置用于放置在表面上并且物理地支撑无线充电板。
14.根据本公开的又另一方面，呈现了一种感应充电系统。在一个示例性实现中，感应充电系统包括：无线充电板装置，该无线充电板装置包括：单个发射器线圈装置，该发射器线圈装置用于在激活时与放置在无线充电板上的无线设备的接收器线圈感应地耦合，以向其无线地传输电力；以及控制系统装置，用于由人类操作者机械地操作，以用于调整单个发射器线圈在无线充电板内的位置。
15.在一些实现中，感应充电系统进一步包括用户指示器系统装置，该用户指示器系统装置用于生成指示单个发射器线圈和无线设备的接收器线圈之间的对准的输出。
16.本公开的进一步适用领域将根据下文所提供的具体实施方式而变得明显。应当认识的是，具体实施方式和具体示例仅旨在用于说明的目的而并不旨在限制本公开的范围。附图的简要说明
17.本公开将通过具体实施方式和所附附图而变得被更全面地理解，其中：
18.图1a-图1c是根据本公开的原理的包括单个发射器线圈的示例无线充电板、包括接收器线圈的示例无线设备、和示例无线充电板的示例消费电子产品实现的视图；
19.图2是图1a和图1c的示例无线充电板以及根据本公开的一些实现的用于调整单个发射器线圈的位置的控制系统的俯视图；以及
20.图3是根据本公开的一些实现的示例感应充电方法的流程图。
具体实施方式
21.如之前讨论的，传统的无线充电板通常包括多个较小的、紧密间隔的发射器线圈以：(i)更紧密地匹配无线设备接收器线圈的尺寸以获得更好的感应耦合，和(ii)允许定位无线设备时的空间自由度。然而，提供多个发射器线圈会增加成本。因此，本文提出了改善的感应充电系统和方法。这些感应充电系统和方法提供用于包括单个发射器线圈的无线充电板的控制系统。控制系统由人类操作者机械地操作，以调整单个发射器线圈在无线充电板内的位置，从而允许与无线设备(例如，移动电话)的接收器线圈更好地对准。还可以提供可选的用户指示器系统，其生成指示单个发射器线圈和无线设备之间的对准的输出。与包括多个发射器线圈的传统无线充电板相比，这些感应充电系统和方法的潜在好处包括降低
的成本。
22.图1a至图1b示出根据本公开的一些实现的示例无线充电板100和示例无线设备150(例如，移动电话)。无线充电板100包括壳体104，壳体104容纳单个发射器线圈108，该单个发射器线圈108布置在铁氧体材料片112顶部。控制器116控制无线充电板100的操作，主要包括激活发射器线圈108以用于无线充电。尽管无线设备150被示出为移动电话，但是将理解，无线设备150可以是具有被配置为接收感应电力的接收器线圈的任何合适的设备。无线接收器设备150包括容纳各种面向用户的部件(触摸显示器158、扬声器/话筒162等)的壳体154、以及布置于铁氧体材料片170顶部的接收器线圈166。图1c示出示例性消费电子产品实现(例如，桌面或台式充电器)，其中无线充电板100以相对于竖直方向成一角度的方式附接到基座构件120。无线设备150可以水平或垂直放置在无线充电板100上，并且由底座构件120限定的唇缘(lip)124可以进一步支撑无线设备150。
23.现在参考图2，示出了根据本公开的一些实现的示例感应充电系统200的俯视图。系统200总体上包括无线充电板100、控制系统204和用户指示器系统208。控制系统204被配置用于由人类操作者(例如，交通工具驾驶员或乘客)机械地操作，以调整单个发射器线圈108在无线充电板100内的位置。如所示，无线充电板100具有矩形形状，使得单个发射器线圈108仅能沿着平行于无线充电板100的长度的单个轴移动。然而，将理解，无线充电板100可以具有正方形或其他形状，并且单个发射器线圈108可以在多个方向(即，沿两个正交轴)上是可移动的。在一个示例性实现中，控制系统204包括经由联动构件216连接到单个发射器线圈108并且经由轨道220沿单个轴可移动的可滑动构件212。在替代的实现中，控制系统204可以包括旋钮，该旋钮连接到单个发射器线圈108并且可旋转以经由任何合适的联动系统沿单个轴移动单个发射器线圈108。尽管被示为附接到无线充电板100的外壳的单独系统，但是应当理解，控制系统204和/或用户指示器系统208可以并入到无线充电板100的外壳104中以提高美感。
24.因为人类操作者不能看到单个发射器线圈108在无线充电板100内的位置及其响应于机械地操作控制系统204而引起的移动，因此，感应充电系统200可以进一步包括用户指示器系统208，该用户指示器系统208被配置用于生成指示无线设备150的单个发射器线圈108和接收器线圈166之间的对准的输出。如所示，用户指示器系统208包括灯。例如，当单个发射器线圈108和接收器线圈166正确对准时，灯可以照亮。这一对准反馈可以由控制器116例如基于从无线设备150接收的信号强度分组或基于任何其他合适的参数来获得。控制器116随后可以启动用户指示器系统208，这可以导致光照亮。将理解，光可以在颜色上有所不同(例如，红色-错误对齐，黄色-中等对齐，绿色-正确对齐)，或者可以使用多个灯。还将理解，用户指示器系统208可以生成替代或附加类型的输出，例如可听声音和/或触觉振动。
25.现在参考图3，示出了根据本公开的原理的示例感应充电方法300的流程图。虽然方法300是相对于图1至图1c和图2的组件来描述的，但是将理解，方法300可以适用于任何感应充电系统。在304和308以及可选的312，(例如，在交通工具中、在消费电子设备中等)提供包括单个发射器线圈108、控制系统204和用户指示器系统208的无线充电板。在316，人类操作者(交通工具驾驶员、交通工具乘员等)机械地操作控制系统204，以调整单个发射器线圈108在无线充电板100内的位置。在可选的320和324，用户指示器系统208生成指示单个发射器线圈108和无线设备150的接收器线圈166之间的对准的输出，并且基于生成的输出，人
类操作者确定是否需要对单个发射器线圈108进行进一步的位置调整。如果需要进一步的位置调整，则方法300返回到316。否则，方法300结束并且执行感应充电会话。
26.将理解，控制系统204可以进一步包括可锁定构件，当已经获得单个发射器线圈108和接收器线圈166之间的适当对准时，该可锁定构件可以接合(engage)。该可锁定构件可用于临时锁定单个发射器线圈108的位置，使得控制系统204的后续意外致动不会导致单个发射器线圈108移动并由此与接收器线圈166未对准(这可导致无线电力流中断)。例如，这样的意外致动可能发生在交通工具正在运行和运动中。
27.提供了示例实施例，以使得本公开将是透彻的，并且将保护范围完全传达给本领域技术人员。阐明了许多具体细节，诸如具体部件、设备和方法的示例，以提供对本公开的实施例的透彻理解。将对本领域技术人员来说显而易见的是，无需采用具体细节，可以以许多不同的形式体现示例实施例，并且不应该将示例实施例解释为限制本公开的范围。在一些示例实施例中，并未详细描述公知的过程、公知的设备结构以及公知的技术。
28.本文使用的术语仅为了描述特定示例实施例，而非旨在构成限定。如本文所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”也可旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个中的任何项目和所有组合。术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(including)”和“具有(having)”是包含性的，并且因此指定所述的特征、整数、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件和/或其群组的存在或添加。除非明确地标识为执行顺序，否则本文描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或示出的特定顺序执行。还应理解，可以采用附加或替代步骤。
29.尽管术语第一、第二、第三等可以在本文中用于描述各种元素、部件、区域、层和/或部分，但是这些元素、部件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语可仅用于将一个元素、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开来。除非上下文明确指出，否则诸如“第一”、“第二”和其他数字术语之类的术语在本文中使用时并不暗示顺序或次序。因此，以下讨论的第一元素、部件、区域、层或部分可以被称为第二元素、部件、区域、层或部分，而不脱离示例实施例的教导。
30.如本文所用，术语模块可以指代以下各项、为以下各项的一部分或包括以下各项：专用集成电路(asic)；电子电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(fpga)；处理器或处理器的分布式网络(共享的、专用的或成组的)以及联网集群或数据中心中的执行代码或过程的存储；提供所描述的功能的其他合适部件；或上述中的某些的组合或上述中的全部，诸如在片上系统中。术语模块还可以包括存储由一个或多个处理器执行的代码的存储器(共享的、专用的或成组的)。
31.如以上所使用的术语代码可包括软件、固件、字节代码和/或微码，并且可指代程序、例程、功能、类和/或对象。如以上所使用的，术语“共享的”是指可使用单个(共享的)处理器执行来自多个模块的一些或全部代码。另外，可以由单个(共享的)存储器存储来自多个模块的一些或全部代码。如以上所使用的，术语“群组”是指可以使用一组处理器来执行来自单个模块的一些或全部代码。另外，可以使用一组存储器来存储来自单个模块的一些或全部代码。
32.本文描述的技术可以通过由一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序来
实现。计算机程序包括存储在非瞬态有形计算机可读介质上的计算机可执行指令。计算机程序还可以包括所存储的数据。非瞬态有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器、磁性存储和光学存储。
33.上面描述中的某些部分根据对信息的操作的算法和符号表示来呈现本文描述的技术。这些算法描述和表示是数据处理领域中的技术人员用来有效地将它们的工作实质最有效地传达给本领域中的其他技术人员的手段。尽管在功能上或逻辑上描述了这些操作，但这些操作应理解为由计算机程序实现。此外，将这些操作布置称为模块或以功能命名也已被多次证明是方便的，而不失一般性。
34.除非具体说明，否则如从以上讨论所显而易见的，应认识到，贯穿说明书使用诸如“处理”、“计算”、“推算”、“确定”、“显示”等术语的讨论指的是计算机系统或类似的电子计算设备的动作和进程，它们对在计算机系统存储器和寄存器或其他这种信息存储、传输或显示设备内被表示为物理(例如，电子)量的数据进行操纵和变换。
35.所描述的技术的某些方面包括在本文以算法形式描述的处理步骤和指令。应该注意，所描述的处理步骤和指令可以体现在软件、固件或硬件中，并且当体现在软件中时，可以被下载以驻留在由实时网络操作系统所使用的不同平台上并从所述不同平台被操作。
36.出于说明和描述的目的，已经提供了实施例的前述描述。所述描述并不旨在是详尽的或是限制本公开。特定实施例的个体元素或特征通常不限定于此特定实施例，而是在适用的情况下，可互换并可用于选定的实施例中，即使没有被具体示出或描述，情况也是如此。相同部分还可以以多种方式进行变化。这类变化不被认为是脱离了本公开，并且所有这类修改都旨在被包括在本公开的范围内。