无线功率系统的制作方法

本专利申请要求于2019年5月28日提交的美国专利申请no.16/424,331以及2019年1月11日提交的临时专利申请no.62/791,587的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

本文整体涉及功率系统，并且更具体地，涉及无线功率系统。

背景技术：

在无线充电系统中，无线充电垫向放置在垫上的便携式电子设备无线传输功率。便携式电子设备具有线圈和整流器电路系统。线圈接收来自在无线充电垫中的线圈的交流电无线功率信号，所述无线充电垫被在便携式电子设备中的线圈重叠。整流器电路系统将接收的信号转换为直流功率。

技术实现要素：

无线功率系统具有无线充电设备，诸如无线充电垫或其他无线功率传输设备。当放置在无线充电垫的充电表面上时，对电池供电的电子设备诸如蜂窝电话、手表和附件进行无线地充电。

本发明提供了一种电池壳体，该电池壳体用于电池供电的电子设备，诸如蜂窝电话。电池壳体可移除地附接到蜂窝电话。当蜂窝电话用于延长的时间段时，电池壳体中的电池为蜂窝电话提供补充功率。

当放置在无线充电垫上时，对电池壳体进行无线地充电。在一些配置中，将具有附接的电池壳体的蜂窝电话放置在无线充电垫上。为了在这种情况下从垫对蜂窝电话进行有效地充电，附接到蜂窝电话的电池壳体具有能够在旁路模式下进行操作的电路。

电池壳体具有安装在外壳中的第一线圈和第二线圈。外壳具有第一面和相反的第二面。第一面由外壳的面向充电表面的一部分形成。第二面由外壳的面向蜂窝电话的一部分形成。电池壳体的电池封装在外壳内，使得第一线圈位于第一面和电池之间，并且使得第二线圈位于第二线圈和电池之间。

切换电路诸如一对开关耦接在第一线圈和第二线圈之间。在打开状态下，切换电路将第一线圈和第二线圈电隔离，使得在线圈中的一者中流动的电流不经由开关流过第二线圈。在闭合状态下，切换电路将第一线圈和第二线圈短接在一起。在闭合状态下，流过第一线圈的电流也串联流过第二线圈。

当切换电路处于打开状态时，壳体可从无线充电垫利用第一线圈无线地接收功率。该接收到的功率可用于对壳体中的电池进行充电。如果需要，可将切换电路放置在打开状态，以允许壳体中的无线功率传输电路使用第二线圈来将功率无线地传输到蜂窝电话。在闭合状态下，切换电路将第一线圈和第二线圈短接在一起，使得来自无线充电垫的功率绕过电池并对蜂窝电话进行充电。在闭合状态下，第一线圈从无线充电垫接收无线功率信号，并且在第一线圈中感应对应的电流。该电流流过第二线圈，该第二线圈将对应的无线功率信号传输到蜂窝电话。

附图说明

图1为根据实施方案的例示性无线功率系统的示意图。

图2为根据实施方案的例示性无线功率电路的电路图。

图3为根据实施方案的例示性电子设备电路的示意图。

图4为根据实施方案的例示性无线功率系统的电路图。

图5为根据实施方案的使用无线功率系统所涉及的例示性操作的流程图。

具体实施方式

无线功率系统包括传送无线功率的电子设备。图1中示出了例示性无线功率系统(无线充电系统)的分解侧视图。如图1所示，无线功率系统8包括电子设备10。每个电子设备10可包括控制电路和无线功率电路。电子设备还可具有附加部件，诸如输入-输出设备、电池和/或其他电路。

设备10可以是任何合适的电子设备，诸如电源适配器、腕表、蜂窝电话、或其他手持设备、膝上型计算机、平板电脑，附件诸如耳塞、电子铅笔(例如触笔)、或计算机鼠标，其他便携式电子设备和/或其他电子装置。在本文有时作为示例来描述的例示性配置中，系统8具有第一电子设备10a、第二电子设备10b和第三电子设备10c。电子设备10a是无线功率传输设备，诸如无线充电垫。设备10a具有外壳诸如外壳22a(例如，具有平坦的上充电表面的外壳，在该平坦的上充电表面上放置了要充电的设备)。电子设备10c是便携式电子设备，诸如蜂窝电话，并且电子设备10b是电池壳体。设备10b具有外壳诸如外壳22b，该外壳具有被配置为接纳设备10c的外壳22c的凹槽r和/或其他结构。这样，用户可将设备10c可移除地附接到设备，使得设备10b和10c可一起用作便携式单元。外壳22c可具有平坦的正面和背面(作为示例)。在图1的取向中面朝上的正面具有显示器。外壳22c的背面面向设备10b的外壳22b。

为了在保护设备10c免受由于应力产生事件诸如下落事件的损害的同时为设备10c提供补充功率，将设备10b安装在设备10c上(例如，将设备10c的外壳22c放置在设备10b的外壳22b中的对应的凹槽r内)。在该位置中，设备10b和10c可被携带在用户的口袋中(作为示例)。当期望从设备10a接收无线功率时，可将设备10b和10c一起放置在设备10a的充电表面上。

设备10a具有一个或多个无线功率线圈，诸如无线功率线圈12。线圈诸如线圈12用于感应式无线功率传递，因此有时可被称为感应式功率线圈。当期望传输无线功率时，向线圈12施加交流电流，该线圈产生对应的交流电磁场。以这种方式传输的无线功率由对应的附近无线功率线圈接收。如图1所示，例如，设备10c具有在不存在设备10b的情况下可从线圈12直接地接收无线功率的至少一个无线功率线圈，诸如线圈20。设备10b具有两个无线功率线圈，诸如线圈14和16。

在旁路操作模式期间，线圈14和16被短接在一起。当被短接在一起时，由线圈12传输的交流电磁信号被线圈14接收。线圈16在该操作模式下短接到线圈14，因此线圈16发射由设备10c中的线圈20接收的电磁信号。电子部件诸如电池18可插入在线圈14和16之间。在线圈14和16之间不存在短接路径的情况下，无线功率信号可趋于被电池18的存在阻止。然而，当线圈14和16被短接在一起时，由线圈14接收的无线功率被线圈16作为传输的无线功率信号重新发射，以用于由线圈20接收。因此，线圈14和16的短接允许有效地绕过内部设备部件诸如电池18。这有助于防止设备10b中的部件诸如电池18阻止功率从设备10a向设备10b的传递。如本文所用，线圈14和16的短接是指第一引线从线圈14和16中的每一者连接在一起，并且第二引线从线圈14和16中的每一者连接在一起。与线圈14和16串联连接的一个或多个开关可选择性地短接两个线圈。当被短接在一起时，由线圈14接收的无线功率感应流过线圈14的给定电流，该电流串联流过线圈16(例如，交流信号在回路中流过线圈14和16)。实际上，将线圈14和16短接在一起形成一体的两部分线圈结构。在旁路模式下，两部分线圈结构的第一部分接收交流电磁场，并导致交流(ac)电流串联流过第一部分和第二部分。在ac电流流过第二部分的同时，电磁场由第二部分发射并由无线功率接收设备10c接收。

设备10b的外壳22b可具有相反的平坦的表面。当将设备10b放置在设备10a上以进行充电时，设备10b的外壳的第一面可面向设备10a的上充电表面。当设备10c附接到设备10b时，设备10b的外壳的相反的第二面可面向外壳22c的下表面。电池18可具有平坦的形状(作为示例)。如图1所示，电池18位于设备10b的外壳22b的相反的第一面和第二面之间。线圈14位于电池18和外壳22b的第一面(面向设备10a)之间。线圈16位于电池18和外壳22b的第二面(面向设备10c)之间。在该实施方案中，电池18插入在线圈14和16之间。

图1的设备10可传输功率并且/或者可接收无线功率。可用于设备10的类型的例示性无线功率电路在图2中示出。图2的无线功率电路包括无线功率发射器tx和无线功率接收器电路rx。在操作期间，无线功率信号44由电路tx传输并由电路rx接收。在图2的实施方案中，无线功率在单个方向上从线圈36传递至线圈82。如果需要，可提供附加发射器和接收器电路以允许无线功率双向传递(例如，以允许第一发射器电路将功率从线圈36传输到线圈82以供第一接收器电路接收并且还允许第二发射器电路将功率从线圈82传输到线圈36以供第二接收器电路接收)。图2的单向功率传输电路为例示性的。

如图2所示，电路tx包括逆变器电路80。控制电路向逆变器电路80供应控制信号。逆变器电路80向线圈36供应对应的交流驱动信号。如图2所示，电路部件诸如电容器70可与线圈36串联耦合。当向线圈36供应交流电流信号时，将对应的交流电磁信号(无线功率信号44)传输到附近线圈，诸如接收器电路rx中的例示性线圈82。这在线圈82中感应对应的交流(ac)电流信号。电容器诸如电容器72可与线圈82串联耦合。整流器50从线圈82接收ac电流并且在输出端子76处产生对应的直流功率(例如，直流电压vrect)。该功率可用于为负载供电。

在双向无线功率系统中，无线功率传输电路诸如逆变器80和无线功率接收电路诸如接收器50可耦接到公共线圈。这允许相同的线圈用于接收无线功率(当无线功率接收电路处于活动状态时)和传输无线功率(当无线功率传输电路处于活动状态时)。也可使用其中一对线圈(例如，线圈14和16)与切换电路选择性地耦接在一起的布置方式。图2的电路可用于设备10a、10b和/或10c(例如，线圈36和/或82可使用线圈诸如图1的线圈12、14、16和/或20来实现)。

图3为示出可用于系统8中的每个设备10的例示性电路的示意图。图3的电路不需要全部用于给定设备。例如，图3的设备10的电路中的一些电路可用于设备10a，但可不用于在设备10b和10c。作为示例，设备10a可以是通过缆线耦接到干线电源(例如，壁出口)的无线充电垫。在该布置方式中，设备10a可使用交流-直流电源转换器诸如ac-dc转换器90将交流(ac)干线功率转换为直流(dc)功率以供设备10a使用，而可从设备10b和10c省略电路诸如ac-dc转换器90。如果需要，设备10a和/或设备10b和10c可包括其他类型的电源。例如，设备10a、设备10b和/或设备10c可包括电池诸如电池92。

设备10a、10b和10c可包括无线功率电路96，诸如无线功率发射器电路tx和/或无线功率接收器电路rx。例如，设备10a可仅包含发射器电路tx并且不包含接收器电路rx。设备10c可仅包含用于从设备10a和/或从设备10b接收功率的接收器电路rx，或者如果需要，可包含接收器电路rx(用于从设备10a和/或设备10b接收功率)和发射器电路tx(用于将功率传输到电子设备10诸如一对耳塞、电子触笔或其他电子设备，并且/或者用于将功率传输到设备10b)。设备10b可包含电路rx(例如，用以从设备10a接收功率以对设备10b中的电池进行充电，并且如果需要，从设备10c接收功率)，并且可包含电路tx(例如，当设备10b和10c耦接在一起并且设备10c期望来自设备10b的补充功率时用以将功率从设备10b中的电池传输到设备10c，并且/或者用以将功率从设备10b中的电池传输到其他电子设备)。如果需要，也可使用其他配置(例如，其中设备10a包括无线功率接收器电路rx等的配置)。无线功率发射器电路tx和无线功率接收器电路rx包含线圈，如结合图2的线圈36和82所述。

设备10a、设备10b和设备10c包括如图3的设备10的控制电路104所示的控制电路。控制电路104用于控制设备10a、10b和10c的操作。此控制电路可包括与微处理器、功率管理单元、基带处理器、数字信号处理器、微控制器和/或具有处理电路的专用集成电路相关联的处理电路。处理电路在设备10a、10b和10c中实现期望的控制特征和通信特征。例如，处理电路能够用于选择线圈、确定功率传输水平、处理传感器数据和其他数据、处理用户输入、处置在设备之间的协商、发送和接收带内和带外数据、进行测量，以及其他控制系统8的操作。

系统8中的控制电路(诸如控制电路104)可被配置为使用硬件(例如，专用硬件或电路)、固件和/或软件在系统8中执行操作。用于在系统8中执行操作的软件代码存储在控制电路104中的非暂态计算机可读存储介质(例如，有形计算机可读存储介质)上。该软件代码可有时被称为软件、数据、程序指令、指令、或代码。非暂态计算机可读存储介质可包括非易失性存储器诸如非易失性随机存取存储器(nvram)、一个或多个硬盘驱动器(例如，磁盘驱动器或固态驱动器)、一个或多个可移动闪存驱动器、或其它可移动介质等。存储在非暂态计算机可读存储介质上的软件可以在控制电路104的处理电路上执行。处理电路可包括具有处理电路的专用集成电路、一个或多个微处理器、中央处理单元(cpu)、或其他处理电路。

电子设备10a、10b和10c可以包括如图3的输入-输出设备94所示的输入-输出电路。输入-输出设备94可以包括基于光的设备(例如，显示器、由发光二极管或其他发光器形成的状态指示灯、环境光传感器、图像传感器、光学接近传感器、由投射光束的发光器和检测投射光束撞击物体的点的相应图像传感器形成的三维图像传感器、相机闪光灯部件、和/或其他发出和/或检测光的电路)、射频电路(例如，诸如雷达电路之类的射频电路和/或用于检测物体的位置和移动的其他射频电路)、声学部件(例如，用于收集声音的麦克风和用于发出声音的扬声器)、用于提供振动和其他触觉输出的触觉输出设备、触摸传感器、按钮、力传感器、操纵杆、旋钮、温度传感器、气体传感器和/或用于检测用户输入以及测量环境数据的其他电路。

电子设备10a、10b和10c可以是任何合适的电子设备。例如，设备10a可以是独立的功率适配器(例如，包括功率适配器电路的无线充电垫)，可以是通过缆线耦接到功率适配器或其他装置的无线充电垫，可以是便携式设备，可以是已经结合到家具、车辆或其他系统中的装置，或者可以是其他无线功率传递装置。其中设备10a为无线功率传输设备诸如无线充电垫的例示性配置在本文中有时作为示例来描述。电子设备10b可以是补充电池组。例如，设备10b可包括电池诸如电池92以向电子设备诸如设备10c和/或其他电子设备提供补充电池功率。其中设备10b为电池壳体(有时称为补充封装件、可移除壳体或可移除电池壳体)的例示性配置在本文中有时作为示例来描述。电子设备10c可以是蜂窝电话或其他便携式电子设备(例如，平板电脑、膝上型计算机、腕表设备、耳机、耳塞、触笔或其他电子设备)。其中设备10c为蜂窝电话的例示性配置在本文中有时作为示例来描述。

设备10a、10b和/或10c可包括无线通信电路，诸如图3的设备10的通信电路102。设备10a、10b和/或10c可使用无线通信电路以允许这些设备(或这些设备的子集)使用带内或带外通信进行无线地通信。电路102可以例如具有无线收发器电路(例如，无线发射器)，该无线收发器电路使用天线将带外信号无线地发送到外部设备。电路102还可以具有无线收发器电路(例如，无线接收器)，该无线收发器电路用于使用天线从外部设备无线地接收带外信号。

无线通信电路102可使用一个或多个线圈(例如，发射器电路tx和/或接收器电路rx中的线圈)来传输和/或接收带内信号。可使用任何合适的调制方案来支持设备10a、10b和/或10c之间的带内通信。在一个例示性配置的情况下，使用频移键控(fsk)将带内数据从功率传输电路传送至功率接收电路(例如，当功率从功率传输电路传输到功率接收电路时，无线功率信号的频率可被调制)，并且使用幅移键控(ask)将带内数据从无线功率接收电路传送至无线功率传输电路。在这些fsk和ask传输期间，功率可在设备之间无线地传送。如果需要，可使用其他类型的带内通信。

在无线功率传输操作期间，控制电路104驱动发射器电路tx中的逆变器电路以在给定功率传输频率下向一个或多个线圈供应ac驱动信号。功率传输频率可以是例如约125khz、至少80khz、至少100khz、小于500khz、小于300khz或其它合适的无线功率频率的预先确定的频率。在一些配置中，功率传输频率可在设备之间的通信中进行协商。在其它配置中，功率传输频率可以是固定的。

在与无线功率传输设备(例如，系统8中的设备10中的一个设备)的无线功率传递操作期间，虽然功率发射器电路tx正在功率传输频率下将ac信号驱动到线圈中的一个或多个线圈中以产生无线信号44，但通信电路102使用fsk调制来调节驱动ac信号的功率传输频率，并由此调节信号44的频率。在无线功率接收设备(例如，系统8中的设备10中的另一个设备)中，线圈用于接收信号44。功率接收器电路rx使用线圈上接收的信号和电路rx中的整流器电路来产生dc功率。同时，接收设备中的无线收发器电路使用fsk解调来从信号44提取所传输的带内数据。这种方法允许通过线圈将fsk数据(例如，fsk数据分组)在设备10之间带内传输，同时使用线圈将功率从设备10之间无线传送。

在设备10之间的带内通信可也使用ask调制和解调技术。无线功率接收设备(例如，设备10中的一者)中的无线收发器电路通过使用开关(例如，耦接到无线功率接收器线圈的一个或多个晶体管)来将带内数据传输到无线功率传输设备(例如，设备10中的另一者)以调制无线功率接收设备的功率接收器电路rx的阻抗。这继而调制信号44的振幅以及经过一个或多个线圈的ac信号的振幅。无线功率传输设备中的无线收发器电路监测穿过一个或多个无线功率传输线圈的ac信号的振幅，并且使用ask解调从这些信号提取由无线功率接收设备的无线通信电路中的无线收发器电路传输的所传输的带内数据。使用ask通信允许将ask数据位(例如，ask数据分组)从功率接收设备带内传输到功率传输设备，同时将功率从功率传输设备无线传送至功率接收设备。

如果需要，设备10a、10b和/或10c(例如，图3的设备10)的控制电路104可具有外部物体测量电路100(有时称为外来物体检测电路或外部物体检测电路)，该外部物体测量电路检测与设备10相关联的充电表面或其他无线功率输出区域上的外部物体。电路100可检测外来物体诸如线圈、回形针和其他金属物体，并且可检测在无线功率传输电路附近的无线功率接收设备的存在。在物体检测和表征操作期间，外部物体测量电路100可用于对设备10上的线圈进行测量以确定在设备10上或其附近是否存在任何外部电子设备(例如，接触设备10的外壳的表面)。

在例示性布置方式中，控制电路104的测量电路100包含信号发生器电路(例如，脉冲发生器、用于在一个或多个探针频率下生成ac探针信号的振荡器电路等)和信号检测电路(例如，滤波器、模数转换器、脉冲响应测量电路等)。从测量电路100接收信号的线圈的特性取决于是否有任何外来物体与该线圈(例如，硬币、无线功率接收设备等)重叠，并且还取决于是否存在具有线圈的无线功率接收设备，这可提高线圈的测量的电感。信号测量电路100被配置为向线圈施加信号并且测量对应的信号响应。例如，信号测量电路100可施加交流探针信号，同时监测在耦接到线圈的节点处的所得信号。又如，信号测量电路100可向线圈施加脉冲并且测量所得脉冲响应(例如，测量线圈电感)。使用来自测量电路100的测量结果，设备10可确定外部物体是否存在于设备10的一个或多个线圈上。

如果需要，可从设备10a、10b和/或10c中的一者或多者省略图3的设备10中的测量电路100和/或其他电路，以有助于降低该设备的成本和复杂性。例如，设备10a可具有有助于存储能量的电池，或者可从设备10a省略电池92以降低成本(例如，在其中设备10a具有ac-dc功率转换器90以接收干线功率的实施方案中)。如果需要，可从设备10b和10c省略转换器90，以节省空间并降低那些设备的成本和复杂性。在一个实施方案中，测量电路100包括在设备10a中，并且从设备10b和10c省略该测量电路。在其中设备10c具有无线功率发射器电路tx的实施方案中，设备10c可包括测量电路100。在其中设备10c不包括无线功率发射器电路tx的实施方案中，设备10c不需要包括测量电路100(作为示例)。

通信电路102同样可从设备10a、10b和/或10c中的一者或多者并入和/或省略。在一些实施方案中，设备10a、10b和10c中的给定一者仅包括发射器电路tx或仅包括接收器电路rx。如果需要，设备10a、10b和/或10c中的一者或多者可包括发射器电路tx和接收器电路rx。

图4为示出可如何在系统8中一起使用设备10a、10b和10c的电路图。在图4所示的实施方案中，设备10a和10b电磁耦合(例如，设备10a的线圈120与设备10b的线圈122电磁耦合)。设备10b和10c也电磁耦合(例如，设备10b的线圈124与设备10c的线圈126电磁耦合)。在设备10a中，无线功率电路诸如图3的无线功率电路96(例如，无线功率发射器电路tx)耦接到线圈120，使得无线功率可从线圈120传输到设备10b。所传输的功率由线圈122接收。在设备10c中，无线功率电路诸如图3的无线功率电路96(例如，无线功率接收器电路rx和任选地无线功率发射器电路tx)耦接到线圈126。当期望将无线功率从设备10b传输到设备10c时，线圈124可用于将无线信号传输到线圈126。设备10c的无线功率接收器电路rx中的整流器整流所接收的信号并且为设备10c的部件产生dc功率。在其中设备10b不存在的实施方案中，无线功率可从设备10a的线圈120传输到设备10c的线圈126。设备10c中的任选的无线功率发射器电路也可用于传输无线功率(例如，传输到设备10b和/或其他电子设备诸如耳塞和其他附件)。

如图4所示，设备10b具有电路130(有时称为控制电路或控制和功率电路)。电路130包括电路，诸如控制电路(参见例如图3的电路104)、功率电路(参见例如图3的无线功率电路96和电池92)和任选的输入-输出电路(参见例如图3的输入-输出设备94)。在操作期间，控制电路130向由一个或多个开关形成的切换电路128供应控制信号。切换电路128耦接在线圈122和124之间。切换电路128可包括例如插入在线圈122的第一端子与线圈124的第一端子之间的第一开关和插入在线圈122的第二端子与线圈124的第二端子之间的第二开关。这种布置方式允许将全桥整流器拓扑用于电路130的整流器电路。如果需要，可省略第二开关(例如，线圈122的第二端子可短接到线圈124的第二端子)。

切换电路128由控制信号控制，电路130经由控制端口cp向切换电路128供应该控制信号。电路130还具有端口pp1和将端口pp1耦接到线圈122的信号线140、以及端口pp2和将端口pp2耦接到线圈124的信号线142。

图5中示出了图4的系统8的例示性操作模式。系统8的控制电路用于确定何时在图5的操作模式之间转变。例如，设备10b中的控制电路可通过监测设备10b是否耦接到设备10c并且/或者何时设备10b耦接到设备10a来确定何时打开和闭合切换电路128以及对设备10b的操作进行其他改变。在一个实施方案中，设备10b使用测量电路100和任选的通信电路诸如带内通信电路或其他电路来确定设备10b的线圈何时电磁耦合到其他设备中的线圈。在设备10b检测到附近设备(例如，设备10c)的情况下，设备10b和设备10c可进行通信以确定功率是否应当从设备10b无线地传输到设备10c等。设备10b可与设备10a和设备10c独立地进行通信以确定令人满意的操作模式，并且/或者可监测设备10a和设备10c之间的通信。如果从设备10a移除设备10b(例如，如由设备10a、设备10b和/或10c和/或通信电路中的测量电路100检测到的)，则可执行重置操作(例如，使得设备10b可建立通信链路，诸如与设备10c的带内通信链路)。

在模式134的操作期间，切换电路128被放置在打开状态，从而电隔离线圈122和124。在该模式下，在线圈122中流动的任何电流不流过线圈124，并且在线圈124中流动的任何电流不流过线圈122。在线圈122与线圈124隔离的情况下，线圈122可从线圈120接收无线功率，该无线功率经由线路140传递到电路130中的整流器电路，并且端口pp1和/或线圈124可任选地接收线圈126接收无线功率，该无线功率经由线路142和端口pp2传递到电路130中的整流器电路。在一个实施方案中，设备10a(例如，充电垫)为设备10b(例如，电池壳体)供应无线功率，使用线圈122和电路130接收该无线功率并且将该无线功率用于对电池132(例如，安装在电池壳体的外壳中的补充电池)进行充电。

在模式136的操作期间，设备10b(例如，电池壳体)不从设备10a(例如，充电垫)接收无线功率，并且不需要存在设备10a(例如，设备10b和蜂窝电话或其他设备10c可耦接在一起并且可被携带在用户的口袋中或可以其他方式远离设备10a定位)。在该模式下，设备10b(例如，电池壳体)可使用电池132中的存储的能量来对设备10c(例如，附接到设备10b的蜂窝电话)进行无线地充电。在这些操作期间，将切换电路128放置在打开状态，并且无线功率由电路130中的无线功率发射器电路tx和线圈124传输。该无线传输功率由线圈126和耦接到设备10c中的线圈126的无线功率接收器电路rx接收。

在一些情况下，设备10c物理地耦合到设备10b(例如，蜂窝电话安装在电池壳体中)，并且电话和壳体搁置在设备10a(例如，充电垫)的充电表面上。为了在该场景中将功率从设备10a有效地提供到设备10c，在模式138下对系统8进行操作。在模式138(其有时可称为穿过模式或旁路模式)的操作期间，设备10b的电路130中的控制电路将切换电路128放置在闭合状态(例如，电路128的第一开关和第二开关均闭合，使得线圈122的第一端子短接到线圈124的第一端子，并且使得线圈122的第二端子短接到线圈124的第二端子)。在线圈122和124以这种方式被短接在一起的情况下，电流串联流过线圈122和线圈124(例如，流过线圈122的相同电流也流过线圈124)。

在模式138期间，随着无线功率从线圈120传输到线圈122，在线圈122中感应相应的交流电流。这种交流电流流过线圈124，因为线圈124被短接到线圈122。当流过线圈122的交流电流流过线圈124时，电磁信号(例如，无线功率)从线圈124传输到线圈126并由设备10c的无线功率接收器电路rx接收。

如图1的示例中电池18的相对的侧上的线圈14和16所示，图4的线圈122和124可放置在电池132的相对的侧上。这种布置方式有利于设备10a的线圈120与设备10b的线圈122之间的电磁耦合，并且有利于设备10b的线圈124和设备10c的线圈126之间的电磁耦合。因此，由设备10a传输的功率绕过电池132和设备中的中间ac-dc转换步骤而被有效地传送至设备10c。

如果需要，可在切换电路128处于其闭合状态的同时对系统8进行反向操作。例如，设备10c可使用无线功率发射器将功率从线圈126传输到线圈124，同时线圈122和线圈124被短接在一起，并且附件中的线圈或具有线圈诸如线圈120的其他设备可接收从线圈122传输的对应的无线功率。这种布置方式允许能量从设备10c传递至设备10a或传递至另一电子设备，诸如耳塞、电子触笔、耳机和/或计算机鼠标。

在一个实施方案中，当切换电路128闭合时，电路130不整流或不以其他方式接进由线圈122或线圈124接收的无线功率。在另一个实施方案中，电路130中的整流器电路接进由线圈122接收的功率的一部分(例如，在功率在旁路模式下从设备10a传递至设备10c的同时，该接收到的功率的一部分被转换为dc功率以供电路130使用)。电路130可例如接进接收功率的一部分以用于对电池132进行充电和/或在设备10a向设备10c供应无线功率的同时为输入-输出电路或其他负载电路供应功率(例如，对设备10c中的电池进行充电)。

设备10b的通信电路(例如，fsk和/或ask解码器电路或其他带内和/或带外通信电路)可允许设备10a和10c进行通信而不采取动作(例如，使得设备10c可为设备10a提供控制信号以动态调节设备10a在电路128闭合的同时传输到设备10c的功率量)。例如，每当切换电路128处于其闭合状态以允许信号穿过通过切换电路128将线圈124和122串联而形成的组合线圈时，设备10a和10c可使用带内通信(诸如ask和/或fsk通信)直接地进行通信。

在一个实施方案中，设备10b的通信电路监测设备10a和设备10c之间的通信流量，或者以其他方式与设备10a和/或10c进行通信。作为示例，设备10b可通过监测设备10a和10c之间的通信和/或通过查询设备10a和/或10c获取信息来采集关于系统8的状态的信息。该信息可包括例如充电状态信息、关于设备10a是否正在传输减小的功率量以确保满足操作温度限制或其他约束的信息、关于存在还是不存在潜在故障的信息、关于功率是正在传输还是不正在传输的信息、关于系统8中的电池中的一个或多个电池的充电量(例如，低、中或高)的信息和/或关于系统8的操作状态的其他信息。可使用设备10a、设备10b和/或设备10c中的输入-输出设备来向系统8的用户呈现该信息。

在一个实施方案中，设备10b具有输入-输出设备(状态指示灯诸如发光二极管、显示器、扬声器、振动器、或其他触觉输出设备、其他输出部件等)，并且这些输入-输出设备向用户供应状态信息。状态信息可被设置作为视觉状态信息(例如，由发光二极管或其他视觉输出设备指示的电池充电状态或无线充电状态)、作为听觉输出(例如指示系统8是否正在充电或者电池是否被完全地或部分地充电的音调)、作为触觉输出(例如，指示电池充电已开始或停止的振动等)，并且/或者可被设置作为将关于系统8的操作的信息传送至用户的其他合适的输出。

上述描述了一种无线充电技术，该无线充电技术使用带内通信(例如，ask)以提供信息诸如充电状态、充电速度等以控制功率传递。为了操作本技术的实施方案，不需要传输个人信息。然而，因为通信技术诸如ask传送逐位信息，所以在技术上，本技术的实施者传送超出执行无线功率传输所需的信息是可能的。

就本技术被用来传输可表明隐私关注的信息而言，能够为用户提供硬件元件和/或软件元件来选择性地阻止个人信息数据的使用或访问。例如，在用户将其电话放置在无线充电垫上时，可通知用户如果他们继续进行无线充电会话，则将访问他们的个人信息数据。

众所周知，使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。

根据实施方案，提供了一种电池壳体，所述电池壳体能够在具有无线功率传输设备且具有可移除地附接到所述电池壳体的无线功率接收设备的系统中进行操作，所述电池壳体包括：第一线圈；第二线圈；切换电路，所述切换电路耦接在所述第一线圈和所述第二线圈之间；和控制电路，所述控制电路被配置为将所述切换电路选择性地放置在(1)打开状态和(2)闭合状态，在所述闭合状态下，所述第一线圈和所述第二线圈被短接收在一起，功率由所述第一线圈从所述无线功率传输设备无线地接收，并感应流过所述第一线圈的给定电流，并导致所述给定电流流过所述第二线圈，并且所述第二线圈向所述无线功率接收设备无线地提供所述功率。

根据另一个实施方案，所述电池壳体包括电池，所述控制电路被配置为将所述切换电路放置在所述打开状态，同时使用所述第一线圈从所述无线功率传输设备无线地接收功率，以对所述电池进行充电。

根据另一个实施方案，所述控制电路被配置为将所述切换电路放置在所述打开状态，同时使用所述第二线圈将功率从所述电池，通过所述第二线圈无线地传输到所述无线功率接收设备。

根据另一个实施方案，所述第一线圈具有第一端子和第二端子，所述第二线圈具有第一端子和第二端子，并且所述切换电路包括：第一开关，所述第一开关具有连接到所述第一线圈的所述第一端子的第一端子和连接到所述第二线圈的所述第一端子的第二端子；第二开关，所述第二开关具有连接到所述第一线圈的所述第二端子的第一端子和连接到所述第二线圈的所述第二端子的第二端子。

根据另一个实施方案，在所述闭合状态下，所述切换电路将所述第一线圈的第一端子短接到所述第二线圈的第一端子，并且将所述第一线圈的第二端子短接到所述第二线圈的第二端子，使得所述给定电流串联流过所述第一线圈和所述第二线圈。

根据另一个实施方案，所述电池壳体包括电池和外壳，所述外壳围绕所述电池，所述第一线圈位于所述电池的第一侧上的所述外壳中，并且所述第二线圈位于所述电池的相对的第二侧上的所述外壳中。

根据另一个实施方案，所述无线功率接收设备包括蜂窝电话，并且所述外壳被配置为接收所述蜂窝电话。

根据另一个实施方案，当所述蜂窝电话被接收在所述外壳内时，所述第二线圈被插入在所述电池和所述蜂窝电话之间。

根据另一个实施方案，所述控制电路被配置为将所述切换电路放置在所述打开状态以防止电流串联流过所述第一线圈和所述第二线圈。

根据另一个实施方案，所述电池壳体包括电池，所述控制电路被配置为将所述切换电路放置在所述打开状态，同时使用所述第二线圈从所述无线功率接收设备接收无线功率，并对所述电池进行充电。

根据另一个实施方案，所述电池壳体包括电池，所述控制电路被配置为将所述切换电路放置在所述打开状态，同时使用所述第二线圈将功率从所述电池无线地传输到所述无线功率接收设备。

根据另一个实施方案，在所述切换电路处于所述打开状态的同时，所述控制电路被配置为在第一模式和第二模式下进行操作：在所述第一模式下，所述控制电路使用所述第一线圈无线地接收功率；在所述第二模式下，所述控制电路使用所述第二线圈无线地传输功率。

根据实施方案，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：第一线圈；第二线圈；切换电路；电池；整流器电路，所述整流器电路耦接到所述第一线圈并且被配置为使用所述第一线圈在所述第二模式下接收无线功率，以对所述电池进行充电，所述切换电路被选择性地配置为在(1)第一模式和(2)第二模式下进行操作：在所述第一模式下，所述第一线圈和所述第二线圈被短接在一起，并且流过所述第一线圈的电流也流过所述第二线圈；在所述第二模式下，所述第一线圈和所述第二线圈电隔离，使得没有共享电流流过所述第一线圈和所述第二线圈二者。

根据另一个实施方案，所述电子设备包括逆变器，所述逆变器被配置为使用所述第二线圈在所述第二模式下无线地传输功率。

根据另一个实施方案，所述第一线圈被配置为在所述第一模式下接收感应流过所述第一线圈和所述第二线圈的电流的无线功率，并且所述第二线圈被配置为随着所述电流流过所述第二线圈而在所述第一模式下传输无线功率。

根据另一个实施方案，所述电子设备包括电池壳体外壳，所述电池壳体外壳围绕所述电池、所述第一线圈和所述第二线圈、所述切换电路、所述整流器电路和所述逆变器。

根据实施方案，提供了一种蜂窝电话电池壳体，所述蜂窝电话电池壳体被配置为可移除地附接到蜂窝电话并且能够与无线充电设备进行操作，所述蜂窝电话电池壳体包括：电池；第一线圈；第二线圈；切换电路，所述切换电路耦接在所述第一线圈和所述第二线圈之间；和整流器电路，所述整流器电路被配置为在所述切换电路处于打开状态时利用由所述第一线圈从所述无线充电设备接收的无线功率对所述电池进行充电，当所述切换电路处于闭合状态并且所述蜂窝电话被附接时，所述第一线圈被配置为从所述无线充电设备接收无线功率，并且所述第二线圈短接到所述第一线圈并且被配置为将无线功率传输到已经由所述第一线圈从所述无线充电设备接收的所述蜂窝电话。

根据另一个实施方案，所述蜂窝电话电池壳体包括无线功率发射器电路，所述无线功率发射器电路耦接到所述第二线圈并且被配置为在所述切换电路处于所述打开状态时使用所述第二线圈向所述蜂窝电话无线地传输功率。

根据另一个实施方案，所述蜂窝电话电池壳体包括状态指示灯，所述状态指示灯被配置为显示对应于电池充电水平的电池充电状态信息。

根据另一个实施方案，所述蜂窝电话电池壳体包括电路，所述电路使用所述第二线圈与所述蜂窝电话进行无线地通信以从所述蜂窝电话获得关于所述电池充电水平的信息。

根据另一个实施方案，所述蜂窝电话电池壳体包括带内通信电路，所述带内通信电路耦接到所述第一线圈和所述第二线圈中的至少一者。

前述内容仅为例示性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。