[发明专利]感应式电力供给系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于向电力接收设备提供电力的电力供给设备，所述电力供给设备包括两块平板、位于所述两块平板之间并且包括耦合到AC电源以用于从中获得电力的导电线圈的至少一个电力发送器，所述平板和电力发送器被设置成使得电力发送器在平行于所述平板的表面的方向上是可移动的。

本发明还涉及一种用于与根据本发明的电力供给设备协作的电力接收设备。

本发明还涉及一种电力消耗系统，其包括所述电力供给设备和电力接收设备两者。

背景技术

这样的电力供给设备例如可以从美国专利申请US 2007/0182367 A1获知。所述专利申请描述了用于为电池操作的电子设备充电的便携式的感应式电力设备。所述电力设备使用具有线圈阵列和AC电源的衬垫来产生交变磁场。所述交变磁场被用来对处于衬垫上并且靠近AC供电的线圈的电子设备充电。在一个实施例中（图16），所述阵列中的每一个线圈具有其自身的小节段并且在其中自由地侧向移动。因此，该实施例可以被视为使用固定线圈节段阵列而不是固定线圈阵列。所述线圈可以包括用于控制所述侧向移动的永磁体。

这种已知的电力供给设备的其中一个问题在于，其需要大量线圈和相应的驱动电子装置。每一个线圈连接到具有电线的电源，从而限制了线圈的移动自由并且限制了组合使用多个线圈的可能性。这些问题使得所述已知的设备较不适用于大面积应用。对用于便携式电子设备的充电设备来说，面积尺寸可能并不非常重要，但是对于其他应用来说，可扩展性可能是一个重要方面。举例来说，能够为可自由移动的电灯供给电力的桌子或墙壁表面可能相当大。当对于整个墙壁应用所述已知技术时，需要大量线圈和附加电子装置。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种更适合于大面积尺寸应用的感应式电力供给设备。

根据本发明的第一方面，该目的是通过提供一种用于向电力接收设备提供电力的电力供给设备而实现的，所述电力供给设备包括两块平板、被设置成耦合到AC电源的两个电极结构以及至少一个电力发送器。每一个电极结构附着到所述两块平板的其中之一。所述电力发送器位于两块平板之间，并且包括导电线圈以及耦合到所述导电线圈的至少两个电接触件。所述平板和电力发送器被设置成使得电力发送器在平行于平板表面的方向上可移动，其中所述电接触件与对应的两个电极结构接触以便从AC电源获得电力。

在根据本发明的电力供给设备中，所述平板具有两项重要功能。首先，所述平板限定线圈的移动自由，从而使得线圈可以在两块平板的间隙内（在两个维度上）自由移动。此外，所述平板提供线圈与电源之间的电耦合。当电力发送器移动经过平板之间的间隙时，所述电接触件沿着电极结构滑动并且保持与之接触。其结果是，感应式线圈由AC源独立于线圈位置供电。不需要附加的电子装置来找出线圈的确切位置，并且线圈不需要通过电线耦合到AC源从而不会在线圈移动经过所述间隙时导致缠结。

在根据本发明的电力供给设备的一个实施例中，两块平板当中的每一块包括两个电极结构的对应的其中之一，其中所述两个电极结构彼此面对。

在该实施例中，电力发送器的其中一个电接触件将与顶部平板的电极结构接触，并且电力发送器的另一个电接触件将与底部平板的电极结构接触。对应的电极结构耦合到AC电源的不同端子。所述电极结构可以是覆盖平板表面的大部分的导电层。

在一个不同的实施例中，全部两个电极结构都附着到两块平板当中的同一块，其中所述两个电极结构电隔离。因此，仅仅其中一块平板需要导电材料。AC电源的端子耦合到对应的电极结构。在该实施例中，很重要的是电力发送器的电接触件被设置成使得独立于电力发送器相对于平板的位置，一个电接触件无法立刻接触全部两个电极结构从而将不会导致短路。此外还很重要的是，在电力发送器的许多位置处（不一定是所有位置），所述电接触件的位置使得线圈耦合到全部两个电极结构，以便允许向线圈提供AC电力。

根据本发明的另一方面，提供一种用于与前面描述的电力供给设备协作的电力接收设备，所述电力接收设备包括至少一个具有导电线圈的电力接收器。当这样的电力接收设备被放置在电力供给设备上或与之靠近时，所述导电线圈使用通过所述电力供给产生的交变磁场来拾取电力。所拾取的电力随后被用来为电力接收设备供电。通过把电力供给设备移动到不同的位置，也可以将电力接收设备重新定位。其结果是有可能把电力接收设备定位在例如书桌或墙壁的任何所期望的位置处，而不需要任何布线或重新布线。电力接收设备可以是任何类型的电子设备，比如将由根据本发明的电力供给设备充电的电池供电的便携式电子设备、电灯或计算机显示器。