[发明专利]多环无线电力接收线圈

说明书

相关申请案的交叉参考

本发明主张2010年7月28日申请的题目为“用于无线电力传送系统的隐匿和电力调节(CLOAKING AND POWER REGULATION FOR A WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM)”的第61/368,584号美国临时专利申请案和2010年12月10日申请的题目为“多环无线电力接收线圈(MULTI-LOOP WIRELESS POWER RECEIVE COIL)”的第12/965,685号美国专利申请案的优先权，以上两个申请案均转让给本受让人。现有申请案的揭示内容被视为本发明的部分且以引用方式并入本发明。

技术领域

本发明大体上涉及无线电力，且更具体来说涉及与无线电力接收器处的无线电力的接收有关的系统、装置和方法。

背景技术

正开发使用在发射器与待充电的装置之间的空中电力发射的方法。这些方法大体上属于两个类别。一个类别是基于介于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(也被称作远场辐射)的耦合，所述待充电的装置收集所辐射电力且对其整流以用于对电池充电。天线一般具有谐振长度，以便改善耦合效率。此方法的缺点为电力耦合随着天线之间的距离增加而快速减退。因此在合理距离(例如，>1-2m)上的充电变得困难。另外，由于系统辐射平面波，所以如果未经由滤波来适当控制无意的辐射，则无意的辐射可干扰其它系统。

其它方法是基于嵌入于(例如)“充电”垫或表面中的发射天线与嵌入于待充电的主机装置中的接收天线加上整流电路之间的电感耦合。此方法具有以下缺点：发射天线与接收天线之间的间隔必须非常接近(例如，若干毫米)。尽管此方法具有对同一区域中的多个装置同时充电的能力，但此区域通常较小，因此用户必须将所述装置定位到特定区域。

需要用于隐匿无线电力接收器的方法、系统和装置。此外，需要用于调节无线电力接收器处的电力接收的方法、系统和装置。

发明内容

附图说明

图1展示无线电力传递系统的简化框图。

图2展示无线电力传送系统的简化示意图。

图3说明用于本发明的示范性实施例中的环形天线的示意图。

图4为根据本发明示范性实施例的发射器的简化框图。

图5为根据本发明示范性实施例的接收器的简化框图。

图6说明常规多环线圈。

图7A说明根据本发明示范性实施例的包含切换元件的多环线圈，所述切换元件以断开配置耦合到所述多环线圈。

图7B说明根据本发明示范性实施例的包含切换元件的多环线圈，所述切换元件以闭合配置耦合到所述多环线圈。

图8说明根据本发明示范性实施例的包含多环接收线圈的接收器，所述多环接收线圈包含与其耦合的切换元件。

图9说明根据本发明示范性实施例的耦合到多环接收线圈的切换元件的控制器。

图10为说明根据本发明的示范性实施例的方法的流程图。

具体实施方式

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。贯穿此描述使用的术语“示范性”意味着“充当实例、例子或说明”，且不一定解释为比其它示范性实施例优选或有利。所述详细描述出于提供对本发明的示范性实施例的透彻理解的目的而包含特定细节。所属领域的技术人员将明白，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。在一些例子中，以框图形式来展示众所周知的结构及装置，以避免模糊本文中呈现的示范性实施例的新颖性。

本文使用术语“无线电力”来表示与电场、磁场、电磁场或在不使用物理电导体的情况下在发射器与接收器之间传输的其它场相关联的任一形式的能量。

图1说明根据本发明的各种示范性实施例的无线发射或充电系统100。输入电力102提供到发射器104以用于产生用于提供能量传送的场106。接收器108耦合到场106且产生输出电力110以供耦合到输出电力110的装置(未图示)的存储或消耗。发射器104与接收器108两者隔开距离112。在一个示范性实施例中，根据相互谐振关系来配置发射器104与接收器108，且当接收器108位于场106的“近场”中时，当接收器108的谐振频率与发射器104的谐振频率非常接近时，发射器104与接收器108之间的发射损耗为最小。