[发明专利]跟踪无线电力区内的接收器装置

说明书

根据35U.S.C.§119主张优先权

本申请案根据35U.S.C.§119(e)主张以下申请案的优先权：

2009年3月28日申请的题为“跟踪位于无线充电系统内的对象(TRACKING OBJECTS LOCATED WITHIN WIRELESS CHARGING SYSTEMS)”的第61/164,410号美国临时专利申请案，且所述申请案已转让给本案受让人且在此以引用的方式明确地并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及无线充电，且更特定来说，涉及与跟踪可位于无线电力系统中的接收器装置有关的装置、系统和方法。

背景技术

通常，每一电池供电装置(例如，无线电子装置)需要其自身的充电器和电源，所述电源通常为交流电(AC)电源引出线。当许多装置需要充电时，此类有线配置变得使用不便。

正在开发在发射器与耦合到待充电的电子装置的接收器之间使用空中或无线电力发射的方法。一般将此些方法分为两个种类。一类是基于在发射天线与待充电的装置上的接收天线之间的平面波辐射(还称作远场辐射)的耦合。接收天线收集所辐射的电力且将其整流以用于对电池进行充电。天线一般具有谐振长度以便改进耦合效率。此方法遭遇以下事实：电力耦合随天线之间的距离而快速衰减。因此，在合理距离(例如，小于1米到2米)上的充电变得困难。另外，由于发射系统辐射平面波，因此如果未经由滤波进行适当控制，则无意的辐射可干扰其它系统。

无线能量发射技术的其它方法是基于在嵌入于(例如)“充电”垫或表面中的发射天线与嵌入于待充电的主机电子装置中的接收天线(加上整流电路)之问的电感耦合。此方法具有以下缺点：发射天线与接收天线之间的间距必须非常接近(例如，在千分之几米内)。但是此方法不具有对相同区域中的多个装置同时充电的能力，此区域通常非常小且要求用户将装置准确地定位到特定区域。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。

在无线电力发射中，需要用于发射和中继无线电力以便向接收器装置进行方便且不显眼的无线电力发射的系统和方法。还需要对可能在或可能不在无线充电区域内的接收器装置进行跟踪与报告。

发明内容

附图说明

图1展示无线电力传递系统的简化方框图。

图2展示无线电力传递系统的简化示意图。

图3展示用于本发明的示范性实施例中的环形天线的示意图。

图4展示指示在发射天线与接收天线之间的耦合强度的模拟结果。

图5A和图5B展示根据本发明的示范性实施例的用于发射天线和接收天线的环形天线的布局。

图6展示接收天线相对于发射天线的各种放置点，以说明在共面和同轴放置下的耦合强度。

图7为根据本发明的示范性实施例的发射器的简化方框图。

图8为根据本发明的示范性实施例的接收器的简化方框图。

图9展示用于在发射器与接收器之间进行消息接发的发射电路的一部分的简化示意图。

图10A到图10C展示在各种状态下的接收电路的一部分的简化示意图，以说明接收器与发射器之间的消息接发。

图11A到图11C展示在各种状态下的替代接收电路的一部分的简化示意图，以说明接收器与发射器之间的消息接发。

图12A到图12C为说明用于发射器与接收器之间的通信的消息接发协议的时序图。

图13A到图13D为说明用于在发射器与接收器之间发射电力的信标电力模式的简化方框图。

图14A说明大发射天线和三个不同的较小中继器天线，所述中继器天线与发射天线共面且在发射天线的周边内安置。

图14B说明大发射天线和较小中继器天线，所述中继器天线采用相对于发射天线的偏移同轴放置和偏移共面放置。

图15为包括通知元件的发射器的简化方框图。

图16为包括通知元件的无线电力传递系统的简化方框图。

图17说明具有通知器且包括接收器装置的主机装置。

图18说明具有通知器且包括接收器装置的另一主机装置。

图19为说明可在跟踪接收器装置中执行的动作的简化流程图。

具体实施方式

在本文中使用词语“示范性”以指“充当一实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”的任何实施例没有必要被解释为比其它实施例优选或有利。