[发明专利]多功能无线供电系统

说明书

背景技术

便携电子设备的广泛及持续增长的使用已经导致对无线供电解决方案的需要的急剧增加。无线电源系统消除了对电源线的需要并且因此消除与电源线关联的许多不便。例如无线供电解决方案可以消除：（i）对保持和存放电源线收集的需要、（ii）线产生的不美观的混乱、（i）对反复物理上连接和物理上断开远程设备与线的需要、（iv）对需要供电（诸如再充电）的任何时候都携带电源线的需要以及（v）难以标识电源线收集中的哪个用于每个设备。

有多个不同类型的无线电源系统。例如许多无线电源系统依赖于感应电力传送以传送电功率而无导线。一种无线电力传送系统包括使用初级线圈以可变电磁场的形式无线传送能量的感应电源和使用次级线圈以将电磁场中的能量转换成电功率的远程设备。聊举数例，其他类型的已知无线电力传送解决方案包括RF共振无线供电系统、RF多滤波器广播无线供电系统和磁共振或者共振感应耦合无线供电系统。多个现有无线供电系统利用在电力传送系统与远程设备之间的通信以辅助电力的传送。

对提供通用无线供电解决方案的努力因多种实际困难而复杂。一种困难是缺乏无线电源基础设施。就现在而言，可用无线电源的数量与远程设备的数量相比相对小。在一些远程设备与一些无线电源系统之间的不兼容加剧这一问题。为了远程设备从无线电源接收无线电力，远程设备通常包括无线电力接收器。无线电力接收器经常包括不同部件或者根据既定无线电源来不同地控制无线电力接收器。例如如果远程设备通过RF收获（harvest）来接收电力则它可以包括RF天线，不同远程设备可以包括具有特定参数集合的次级线圈以通过共振感应耦合或者磁共振来接收电力，并且又一远程设备可以包括LC电路和次级线圈以接收中等范围感应共振电力。另一示例是如下中等范围系统，该系统被调谐成可以在很接范围处禁止良好耦合的更大线圈并且然后在调谐LC电路时在更近距离切换成共振感应耦合。目前，能够接收无线电力的远程设备包括单个无线电力接收系统并且因此仅能利用无线供电基础设施的子集。遗憾的是，包括用于每类所需无线电力的单独无线电力接收系统出于多种原因而可能不切实际。一个原因是消费者电子设备中的可用空间缩减。另一原因是包括用于每个无线电力接收器的电路（诸如单独接收元件、单独通信系统、单独整流器和单独控制器）增添远程设备的成本和大小。如果使用多个单独无线供电系统，则系统将包括增加成本和大小的若干控制器、通信系统和整流器。

除了通用无线供电解决方案的复杂性之外，也有由于在远程设备无线供电系统与远程设备通信系统之间的相互作用而出现的问题。例如某些无线电源可能在一些境况中干扰或者损害远程设备通信系统。每个系统可以在空间或者时间中用来在多个使用场景内提供最佳供电。另外，上文关于多个无线电源提到的空间考虑也延及具有占用远程设备内的宝贵空间的无线接收器系统和单独通信系统。

随着无线供电技术演进并且变得更普遍，支持基础设施和与该基础设施通信的能力将变得越来越重要。可能的是消费者将想要能够在尽可能多的无线热点而不是支持他们的特定设备中的技术的热点的仅子集处对他们的设备充电。

发明内容

在本发明的第一方面中，一种远程设备适于管理多个无线电力输入，其中每个无线电力输入能够从不同无线电源接收电力。该远程设备包括控制器，该控制器能够监视多个无线电力输入并且如果适合则能够使用多个通信方法来与一个或者多个无线电源通信。在一个实施例中，至少一些无线电力输入共享整流器、控制器和通信系统中的至少一个元件。在一个实施例中，控制器被编程为通过判决应当使用哪个无线电力输入（如果有）向远程设备的负载提供电力来管理多个无线电力输入。控制器可以在做出判决时考虑多种因素（诸如存在于每个无线电力输入上的电力的一个或者多个特性）。它也可以考虑功率状态和负载以向用户提供供电和充电选项并且传送信息。控制器可以被编程为确定哪个电力输入将具有最佳效率或者最高充电能力并且判决使用若干无线电力输入或者使用所选源。另外，控制器可以在管理判决中与远程设备的功率管理系统配合。