[发明专利]用于包含寄生谐振储能电路的电子装置的无线功率发射

说明书

依据35 U.S.C.§119主张优先权

本申请案依据35 U.S.C.§119(e)主张以下申请案的优先权：2008年7月28日申请的题目为“无线供电和充电(WIRELESS POWERING & CHARGING)”的第61/084,246号美国临时专利申请案，所述专利申请案的揭示内容全文以引用的方式并入本文中。

背景技术

通常，例如无线电子装置等每一电池供电装置需要其自身的充电器和电源，所述电源通常为交流电(AC)功率出口。此有线配置在许多装置需要充电时变得不便利。

正开发使用耦合到待充电的电子装置的发射器与接收器之间的空中或无线功率发射的方法。此类方法一般分为两个类别。一类是基于待充电装置上的发射天线与接收天线之间的平面波辐射(也称为远场辐射)的耦合。接收天线收集所辐射功率并对其整流以用于为电池充电。天线一般具有谐振长度，以便改进辐射或接收效率。此方法受到以下事实影响：功率耦合随天线之间的距离增加而快速下降。因此合理距离(例如，0.5到2米范围内)上的充电变得低效。另外，由于发射系统辐射平面波，所以无意的辐射如果未经由滤波适当控制则可能干扰其它系统。

无线能量发射的其它方法是基于例如内嵌在“充电底板”或表面中的发射天线与内嵌在待充电的主机电子装置中的接收天线(和整流电路)之间的电感性耦合。此方法具有发射天线与接收天线之间的间隔必须非常靠近(例如，在几厘米内)的缺点。尽管此方法的确具有在同一区域中同时对多个装置充电的能力，但此区域通常非常小且要求用户正确地将装置定位到特定区域。因此，需要提供一种适应发射天线和接收天线的灵活放置和定向的无线充电布置。

附图说明

图1说明无线功率发射系统的简化框图。

图2说明无线功率发射系统的简化示意图。

图3说明根据示范性实施例的环形天线的示意图。

图4A-4C说明根据示范性实施例的包含发射器和接收器的无线功率发射系统的物理实施方案。

图5A-5B说明根据示范性实施例的发射器、能量中继器和接收器的物理实施方案。

图6说明根据示范性实施例的经配置以接收以无线方式发射的功率并发射无线功率的装置。

图7说明有线功率发射系统。

图8说明根据各种示范性实施例的无线功率发射系统的功能框图。

图9说明根据示范性实施例的发射天线与接收天线之间的第一耦合变型的电路图。

图10说明根据示范性实施例的发射天线与接收天线之间的第二耦合变型的电路图。

图11说明根据示范性实施例的发射天线与接收天线之间的第三耦合变型的电路图。

图12说明根据示范性实施例的发射天线与接收天线之间的第四耦合变型的电路图。

图13说明根据示范性实施例的发射天线与接收天线之间的第五耦合变型的电路图。

图14说明根据示范性实施例的低频/高频(LF-HF)发射器。

图15A-15C说明根据示范性实施例的多级发射功率转换单元的各种配置。

图16A-16D说明根据示范性实施例的单级发射功率转换单元的各种配置。

图17说明根据示范性实施例的LF-HF接收器。

图18A-18H说明根据各种示范性实施例的接收功率转换单元的各种配置。

图19说明根据示范性实施例的用于接收无线功率的方法的流程图。

图20说明根据示范性实施例的用于发射无线功率的方法的流程图。

具体实施方式

词语“示范性的”在本文中意味着“充当实例、例子或说明”。本文中被描述为“示范性的”任何实施例不必须被理解为比其它实施例优选或有利。

希望下文结合附图阐述的详细描述作为对本发明的示范性实施例的描述，且并不希望表示可实践本发明的仅有实施例。贯穿此描述所使用的术语“示范性”意味着“充当实例、例子或说明”，且应不必将其解释为比其它示范性实施例优选或有利。出于提供对本发明的示范性实施例的透彻理解的目的，详细描述包括特定细节。所属领域的技术人员将显而易见，可在无这些特定细节的情况下实践本发明的示范性实施例。在一些情况下，以框图形式展示众所周知的结构及装置，以避免使本文中所呈现的示范性实施例的新颖性模糊不清。