本發(fā)明一般涉及用于將電功率傳送至一個(gè)或多個(gè)電氣負(fù)載的方法和裝置。該電氣負(fù)載或負(fù)載可以為，例如，任何電器或電子設(shè)備，可以對(duì)該電器或電子設(shè)備供電從而能夠使其自身運(yùn)行和/或給設(shè)備自身的內(nèi)部電池充電。該類型電氣/電子設(shè)備的典型例子為移動(dòng)電話、平板電腦、電視、照明系統(tǒng)（例如LED）等。

背景技術(shù)：

目前經(jīng)常應(yīng)用于將電功率傳送至負(fù)載的技術(shù)方案是使用AC/DC轉(zhuǎn)換器，該AC/DC轉(zhuǎn)換器能夠?qū)⒗缬赏ㄓ门潆娋W(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的交流電（AC）轉(zhuǎn)換成能夠供應(yīng)電荷的直流電（DC）。待充電的負(fù)載可以，例如通過(guò)普通連接線，直接連接到AC/ DC轉(zhuǎn)換器。為了更實(shí)用，待充電的負(fù)載和AC/ DC轉(zhuǎn)換器之間的連接可以通過(guò)電觸點(diǎn)的機(jī)械系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該電觸點(diǎn)的機(jī)械系統(tǒng)具有適當(dāng)形式，例如連接至轉(zhuǎn)換器且能夠與連接至該負(fù)載的對(duì)應(yīng)電觸點(diǎn)接觸放置的導(dǎo)電板。該觸點(diǎn)系統(tǒng)以適當(dāng)?shù)膸缀谓Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，以便在任何時(shí)候都保證觸點(diǎn)流電連接至至少兩個(gè)電勢(shì)不同的點(diǎn)，同時(shí)防止有害的短路。當(dāng)發(fā)射系統(tǒng)坐落在充電設(shè)備上而接收系統(tǒng)坐落在待供應(yīng)/充電的用戶設(shè)備上，將電功率傳送至負(fù)載的另一種方式，從電壓開(kāi)始，可以在于使用基于比如發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)之間的感應(yīng)耦合或電容耦合的無(wú)線能量發(fā)射系統(tǒng)，該用戶設(shè)備與供應(yīng)器/充電設(shè)備分離且獨(dú)立于該供應(yīng)器/充電設(shè)備。

通常，在基于感應(yīng)耦合的系統(tǒng)的領(lǐng)域，使用發(fā)射天線，例如坐落在待供電用戶設(shè)備上的卷筒或螺旋形發(fā)射天線。以這種方式，甚至在初級(jí)和次級(jí)電路之間沒(méi)有流電連接的情況下，也可以供應(yīng)各種性質(zhì)的電氣和電子設(shè)備。

另一方面，對(duì)于基于電容耦合的系統(tǒng)，發(fā)射電樞要求例如具有可通過(guò)介電材料與環(huán)境隔離開(kāi)的導(dǎo)電區(qū)，該導(dǎo)電區(qū)面向接收電樞，從而構(gòu)成至少兩個(gè)電容。通過(guò)在電容入口施加電壓波，可以傳送電功率。供有電壓波的每個(gè)電容器皆可視為一阻抗，從而通過(guò)足夠高的電壓波頻率和/或足夠大的電容和/或具有足夠高電壓的電壓波，可有利地在電容出口耦合獲得足夠高、且可用于給負(fù)載充電的電壓波。

為了實(shí)現(xiàn)無(wú)線供應(yīng)和/或充電設(shè)備的第二運(yùn)行方案，將每個(gè)電容的第一電樞安裝在待供應(yīng)的用戶設(shè)備（例如移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)、電勢(shì)等）上和將每個(gè)電容的第二電樞安裝在其上面限定有合適的供應(yīng)表面的充電設(shè)備上是有利的。以這種方式，通過(guò)使用戶設(shè)備靠近該充電設(shè)備或使充電設(shè)備靠近用戶設(shè)備，安裝在用戶設(shè)備和充電設(shè)備上的電樞實(shí)現(xiàn)上述電能容量的耦合和發(fā)射。

如上所述，為了從電容系統(tǒng)獲得高性能，一般可能顯著增加施加至發(fā)射電樞和/或電樞區(qū)域的電壓頻率和/或向電樞施加振幅足夠高的電壓波。

由于電樞的區(qū)域通常受限于用戶設(shè)備的幾何結(jié)構(gòu)和充電設(shè)備的充電表面，且由于電壓振幅大增會(huì)引起安全問(wèn)題，并增大系統(tǒng)的尺寸和成本（例如，由于運(yùn)行時(shí)高電壓所需的變壓器），因此在電容系統(tǒng)中獲得高性能的最好方式是顯著增加施加至發(fā)射電樞的電壓波頻率。

用于獲得該結(jié)果的極其有利的方式包括使用依著整體共振布局實(shí)現(xiàn)的電路，其中電路拓?fù)浜筒倏v系統(tǒng)能夠幾乎完全消除開(kāi)關(guān)中的動(dòng)態(tài)損耗，因此能夠使高切換頻率和低損耗成為可能。有利地達(dá)到這些目的的無(wú)線電路范疇來(lái)自于E、F或E/F類放大器的合適修飾。

例如，申請(qǐng)?zhí)枮閃O 2013/150352，2013年10月10日提交的國(guó)際專利申請(qǐng)中描述了此無(wú)線供應(yīng)/再充電系統(tǒng)的例子。

短程無(wú)線供應(yīng)/再充電系統(tǒng)（感應(yīng)和電容類）的典型問(wèn)題包括將待供應(yīng)/充電的用戶設(shè)備相對(duì)于充電設(shè)備放置在準(zhǔn)確位置。

在感應(yīng)系統(tǒng)的情況下，可以通過(guò)建立能夠在非常大的空間域（例如具有大尺寸的螺旋管）產(chǎn)生磁感應(yīng)場(chǎng)的發(fā)射天線排除該問(wèn)題。相反，該方法使系統(tǒng)能量效率顯著變差，增加電磁污染，不能對(duì)由被傳送的所述能量供能的單個(gè)設(shè)備進(jìn)行控制，且不能在所產(chǎn)生的磁場(chǎng)覆蓋的空間部分的內(nèi)部選擇性地傳送能量?？梢酝ㄟ^(guò)使用多條較小尺寸的螺旋管減少這些問(wèn)題，該螺旋管可能被定位成確保產(chǎn)生的磁場(chǎng)之間部分疊加，但這導(dǎo)致成本和系統(tǒng)尺寸顯著增加，且在任何情況下不會(huì)消除在所有感應(yīng)系統(tǒng)中特征化的能量效率低的問(wèn)題。

雖然確保了較大的能量效率，但電容系統(tǒng)要求正確對(duì)齊用戶設(shè)備和充電設(shè)備。事實(shí)上，在某些限制內(nèi)，電容系統(tǒng)容許發(fā)射電樞和接收電樞之間不對(duì)齊，然而，已經(jīng)證明，超出這些限制，性能顯著下降。

為了至少部分減小該缺陷，可能將合適的設(shè)計(jì)方案用于發(fā)射和/或接收電樞。例如，不管用戶設(shè)備和充電設(shè)備之間的角度如何，通過(guò)使用具有徑向?qū)ΨQ設(shè)計(jì)的電樞都可以確保電容系統(tǒng)的正確運(yùn)行。同樣地，不管用戶設(shè)備在垂直方向上如何切換，都可以確保該電容供應(yīng)的運(yùn)行，例如，通過(guò)使用具有一維或二維周期類型的電樞。

相反，電樞設(shè)計(jì)不能在接收電樞相對(duì)于發(fā)射電樞切換和旋轉(zhuǎn)的同時(shí)獨(dú)立傳輸電功率，所以通常不可能以任何方式將待充電設(shè)備放置在充電設(shè)備上且總是確保電樞之間的耦合能夠傳輸足夠的能量而不過(guò)度損耗。

除此之外，現(xiàn)有的技術(shù)方案不能以隨機(jī)的定位和取向?qū)⒋潆姷囊粋€(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備放置在充電表面兩側(cè)，同時(shí)確保該表面僅給上述設(shè)備充電，不激活其它物體，且在充電表面上沒(méi)有擱置任何物體的區(qū)域不發(fā)射電磁波。

因此，本發(fā)明的目的在于消除上述缺陷，且特別在于通過(guò)使充電設(shè)備能夠隨機(jī)坐落在充電表面附近的電容耦合實(shí)現(xiàn)電能的無(wú)線發(fā)射系統(tǒng)。

本發(fā)明另外的目的在于通過(guò)能夠同時(shí)給多個(gè)設(shè)備充電的電容耦合實(shí)現(xiàn)能量的無(wú)線發(fā)射系統(tǒng)。

本發(fā)明另外的目的在于消除或最小化未坐落在待供應(yīng)的設(shè)備附近的發(fā)射區(qū)域的發(fā)射。

本發(fā)明的另外的目的在于使施加至耦合電容的電壓波的頻率進(jìn)一步增加，完全在于供應(yīng)表面的功率密度的優(yōu)勢(shì)，從而確保較低的系統(tǒng)成本和可擴(kuò)展性，因此可復(fù)制用于較小或較大的供應(yīng)和發(fā)射表面。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

這些和其它目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求中記載的特征獲得。從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的優(yōu)選和/或特別有利的方面。

特別地，本發(fā)明的實(shí)施例公開(kāi)了用于將功率傳送至電負(fù)載的裝置，其包括：

預(yù)先處置充電設(shè)備，其包括至少三個(gè)發(fā)射電樞的組件和初級(jí)電路，該初級(jí)電路能夠?qū)⒚總€(gè)發(fā)射電樞連接至電壓發(fā)生器（彼此獨(dú)立），

用戶設(shè)備，其與充電設(shè)備分離且獨(dú)立于該充電設(shè)備，所述用戶設(shè)備包括電負(fù)載，至少一對(duì)接收電樞，和能夠?qū)⒔邮针姌羞B接至電負(fù)載的次級(jí)電路，該成對(duì)的接收電樞可面向所述充電設(shè)備的至少一對(duì)發(fā)射電樞，從而在此處實(shí)現(xiàn)至少兩個(gè)不同的電容器，

用于監(jiān)測(cè)和選擇的電子系統(tǒng)，其連接至充電設(shè)備的初級(jí)電路，該電子系統(tǒng)被配置成識(shí)別發(fā)射電樞（至少一個(gè)）的第一子組件，且被配置成識(shí)別發(fā)射電樞（至少一個(gè)）的第二子組件，該第一子組件面向用戶的接收電樞中的一個(gè)電樞，該第二子組件面向用戶設(shè)備的另一接收電樞，以及

電子指令系統(tǒng)，其連接至充電設(shè)備的初級(jí)電路，該電子指令系統(tǒng)被配置成命令初級(jí)電路在第一子組件和第二子組件的發(fā)射電樞之間施加可隨時(shí)間周期性變化的電壓差。

即刻指定該控制系統(tǒng)可以依賴或并入監(jiān)測(cè)和選擇系統(tǒng)。

另外指定該監(jiān)測(cè)和選擇系統(tǒng)還可以被配置成識(shí)別發(fā)射電樞的第三子組件（甚至沒(méi)有），該第三子組件未面向用戶設(shè)備的任何接收電樞。該控制系統(tǒng)還可以被配置成向第三子組施加不同的電壓（可能為零或恒定的）。

另外指定該監(jiān)測(cè)和選擇系統(tǒng)還可以被配置成測(cè)量傳送至每個(gè)用戶設(shè)備的電壓和/或電流和/或功率，與此一致，該指令系統(tǒng)可以被配置成命令初級(jí)電路在第一子組件和第二子組件的發(fā)射電樞之間施加可在第一子組件和第二子組件的發(fā)射電樞之間隨時(shí)間周期性變化的電壓差，以向每個(gè)用戶設(shè)備傳輸正確的電壓和/或電流和/或功率。

通過(guò)該技術(shù)方案，發(fā)射電樞實(shí)質(zhì)上限定供應(yīng)表面，用戶設(shè)備可以以許多不同的位置或取向支撐在該供應(yīng)表面上，每個(gè)位置和取向總是可能確保該接收電樞單個(gè)地疊加在發(fā)射電樞的至少一個(gè)單獨(dú)電樞上，實(shí)現(xiàn)至少兩個(gè)不同的電容。以這種方式，通過(guò)識(shí)別面向接收電樞的發(fā)射電樞，和通過(guò)向其施加可隨時(shí)間變化的電壓差，初級(jí)電路向藉此實(shí)現(xiàn)的電容施加電壓波，該電壓波傳送至用戶設(shè)備的次級(jí)電路，并因此傳送至負(fù)載。

使用數(shù)量足夠多的發(fā)射電樞，進(jìn)一步可能限定足夠大的表面以能夠容納一個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備，該一個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備中每個(gè)的接收電樞總是單個(gè)地疊加在供應(yīng)器設(shè)備的至少一個(gè)單獨(dú)的發(fā)射電樞上。

所有未面向任何接收電樞的發(fā)射電樞可以保持?jǐn)嚅_(kāi)，因此確保沒(méi)有支撐用戶設(shè)備的供應(yīng)表面的所有零件的發(fā)射可忽略。

在本發(fā)明的方面中，該用戶設(shè)備的接收電樞可以再劃分成多個(gè)小尺寸的板，而不修改裝置的運(yùn)行原理。對(duì)于不同的用戶設(shè)備以及每個(gè)單獨(dú)的用戶設(shè)備的內(nèi)部、對(duì)于每個(gè)接收電樞，該接收電樞的尺寸和形式可以是不同的，例如，隨設(shè)備的尺寸和設(shè)備上存在的幾何約束，以及用戶設(shè)備運(yùn)行所需的功率而變化。

在本發(fā)明另外的方面中，該供應(yīng)器設(shè)備的發(fā)射電樞可以相互以較規(guī)律或較不規(guī)律的方式設(shè)置在空間中，彼此鄰近或遠(yuǎn)離。例如，該發(fā)射電樞可以設(shè)置成單維度分布，即，相互對(duì)齊以形成單行?？商鎿Q地，該發(fā)射電樞可以以多個(gè)維度分布，例如，其可以以矩陣結(jié)構(gòu)分布，其中該發(fā)射電樞成行成列對(duì)齊，大致像矩陣或網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)。該發(fā)射電樞可以具有各種維度和/或幾何形狀，而不因此改變裝置的運(yùn)行原理。相同的設(shè)備上可以存在具有各種形式和/或維度的發(fā)射電樞。該發(fā)射電樞可以進(jìn)一步分布在硬的或軟的、平面的或非平面的、具有任何形狀、厚度或尺寸的剛性或柔性支撐件上。例如，可以通過(guò)在硬或軟、厚或細(xì)電介質(zhì)基板上施加板、片或葉形式或其它樣式的導(dǎo)體，或通過(guò)將導(dǎo)體嵌入兩層電介質(zhì)材料之間，或通過(guò)修改非導(dǎo)電材料的電學(xué)性質(zhì)使其變成局部導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)供應(yīng)器設(shè)備的發(fā)射電樞。

至于用戶設(shè)備的次級(jí)電路，在本發(fā)明的方面，其可以包括串聯(lián)連接至接收電樞的至少一個(gè)電子感應(yīng)器。該次級(jí)電路還可以包括連接在接收電樞和負(fù)載之間的電壓整流器，且可能包括負(fù)載的調(diào)節(jié)電路（例如，DC/DC電路或另一類似電路）。

至于供應(yīng)器設(shè)備的初級(jí)電路，在本發(fā)明的一個(gè)方面，其可以包括：

第一電導(dǎo)體和第二電導(dǎo)體，電連接至電壓發(fā)生器從而承受恒定的電壓差（例如，該第一電導(dǎo)體可以連接至電壓發(fā)生器且第二電導(dǎo)體可以接地），以及

多個(gè)電子開(kāi)關(guān)，每個(gè)所述電子開(kāi)關(guān)能夠使各發(fā)射電樞選擇性地與所述第一電導(dǎo)體或第二電導(dǎo)體電連接。

通過(guò)該技術(shù)方案，該電子指令系統(tǒng)可以被配置成操縱電子開(kāi)關(guān)，使得面向用戶設(shè)備的一個(gè)接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）可以維持恒定地連接至兩個(gè)導(dǎo)體中的一個(gè)，例如，電勢(shì)最低的導(dǎo)體（例如，指的是接地的），同時(shí)面向該用戶設(shè)備的另一接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）可替換地循環(huán)連接至電勢(shì)最高的電導(dǎo)體且連接至電勢(shì)最低的電導(dǎo)體。

可替換地，該電子指令系統(tǒng)可以被配置成操縱電子開(kāi)關(guān)使得面向用戶設(shè)備的第一接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）可替換地循環(huán)連接至電勢(shì)最高的電導(dǎo)體和電勢(shì)最低的導(dǎo)體，同時(shí)面向用戶設(shè)備的另一接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）同樣可替換地循環(huán)連接至電勢(shì)最高的電導(dǎo)體和電勢(shì)最低的電導(dǎo)體，但相位相反（矢量標(biāo)記轉(zhuǎn)變180°），或相對(duì)于面向用戶設(shè)備的第一接收電樞的發(fā)射電樞以合適的步驟連接。

以這種方式，電壓波全部施加至通過(guò)彼此疊加的發(fā)射電樞和接收電樞實(shí)現(xiàn)的成對(duì)的電容，從而傳送至放置在用戶設(shè)備上的負(fù)載。

用于確保電壓波全部施加至坐落在用戶設(shè)備上的負(fù)載的其它可能的控制模式是所有有效的可選操縱方案且實(shí)質(zhì)上與所描述的那些技術(shù)方案相似。

該技術(shù)方案實(shí)際上包括具有產(chǎn)生電壓波功能和發(fā)射電樞的選擇性激活功能的開(kāi)關(guān)。

在可替換的實(shí)施例中，該初級(jí)供電電路可以包括：

第一和第二電導(dǎo)體，其可以通過(guò)逆變器系統(tǒng)電連接至電壓發(fā)生器，該逆變器系統(tǒng)能夠產(chǎn)生可隨時(shí)間變化的電壓且將該電壓施加至第一導(dǎo)體，同時(shí)使第二導(dǎo)體維持恒定電壓（例如，接地），以及

多個(gè)電子開(kāi)關(guān)，每個(gè)所述電子開(kāi)關(guān)能夠使各發(fā)射電樞選擇性地與所述第一電導(dǎo)體或所述第二電導(dǎo)體電連接。

通過(guò)被配置成前述技術(shù)方案的變體的技術(shù)方案，該電子指令系統(tǒng)可以被配置成操縱電子開(kāi)關(guān)使得面向用戶設(shè)備的接收電樞之一的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）可以維持恒定地連接至第二導(dǎo)體，例如，電勢(shì)最低的導(dǎo)體（例如，接地），而面向用戶設(shè)備的另一接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）可以恒定地保持連接至第一導(dǎo)體，從而接收逆變器系統(tǒng)產(chǎn)生的電壓波。

實(shí)際上，在該第二技術(shù)方案中，電壓波的產(chǎn)生通過(guò)逆變器系統(tǒng)執(zhí)行且開(kāi)關(guān)僅用于發(fā)射電樞的選擇性激活功能。

對(duì)于本發(fā)明的前兩個(gè)實(shí)施例中使用的開(kāi)關(guān)，其中的每個(gè)開(kāi)關(guān)可以用至少一個(gè)雙極型晶體管、IGBT、MOSFET、MEMS開(kāi)關(guān)、繼電器或固態(tài)繼電器、CMOS電偶或任何其它類型的電壓開(kāi)關(guān)系統(tǒng)制成。

在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，該供應(yīng)器設(shè)備的初級(jí)供應(yīng)電路可以包括：

第一和第二電導(dǎo)體，其電連接至電壓發(fā)生器從而承受恒定電壓差（例如，該第一電導(dǎo)體可以連接至電壓發(fā)生器且該第二電導(dǎo)體可以接地），以及

多個(gè)電子勵(lì)磁模塊，其并聯(lián)連接在第一電導(dǎo)體和第二電導(dǎo)體之間且單個(gè) 地連接至相應(yīng)的發(fā)射電樞，每個(gè)電子勵(lì)磁模塊包括串聯(lián)連接且其間包括中心節(jié)點(diǎn)的成對(duì)的開(kāi)關(guān)，該中心節(jié)點(diǎn)電連接至相應(yīng)的發(fā)射電樞。

實(shí)際上，每個(gè)勵(lì)磁模塊具有高電壓開(kāi)關(guān)和低電壓開(kāi)關(guān)，該高電壓開(kāi)關(guān)連接至電勢(shì)最高的電導(dǎo)體（例如，第一電導(dǎo)體），該低電壓開(kāi)關(guān)直接連接至電勢(shì)最低的電導(dǎo)體（例如，第二電導(dǎo)體），在該高電壓開(kāi)關(guān)和低電壓開(kāi)關(guān)之間得到通向相應(yīng)的發(fā)射電樞的電連接。

通過(guò)該第三技術(shù)方案，該裝置的電子指令信號(hào)可以被配置成根據(jù)下面的策略操縱勵(lì)磁模塊的開(kāi)關(guān)。

對(duì)于連接至面向用戶設(shè)備的第一接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊，操縱高電壓開(kāi)關(guān)使其保持固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)），同時(shí)操縱低電壓開(kāi)關(guān)使其以高頻率循環(huán)開(kāi)通和切斷，通過(guò)這種方式使發(fā)射電樞和面向該發(fā)射電樞的接收電樞激發(fā)高頻率電壓波。

對(duì)于連接至面向用戶設(shè)備另外的接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊，操縱低電壓開(kāi)關(guān)使其保持固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)），同時(shí)操縱高電壓開(kāi)關(guān)使其保持固定接通（一直接通），或可替換地，操縱高電壓開(kāi)關(guān)使其以高頻率循環(huán)開(kāi)通和切斷，并且頻率和相位相對(duì)于連接至面向用戶設(shè)備的第一接收電樞的發(fā)射電樞的勵(lì)磁模塊的低電壓開(kāi)關(guān)是合適的，例如，相對(duì)于連接至面向第一電樞的那些發(fā)射電樞的勵(lì)磁模塊的低電壓開(kāi)關(guān)同步。在不同的策略中，該裝置的電子指令系統(tǒng)可以被配置成以下面的方式操縱勵(lì)磁模塊的開(kāi)關(guān)。

對(duì)于連接至面向用戶設(shè)備的第一接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊，操縱低電壓開(kāi)關(guān)使其保持固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)），同時(shí)操縱高電壓開(kāi)關(guān)使其以高頻率循環(huán)開(kāi)通和切斷，通過(guò)這種方式使發(fā)射電樞和面向該發(fā)射電樞的接收電樞激發(fā)高頻率電壓波。

對(duì)于連接至面向用戶設(shè)備另外的接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊，操縱高電壓開(kāi)關(guān)使其保持固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)），同時(shí)操縱低電壓開(kāi)關(guān)使其保持固定開(kāi)通（一直開(kāi)通），或可替換地，操縱低電壓開(kāi)關(guān)使其以高頻率循環(huán)接通和斷開(kāi)，并且頻率和相位相對(duì)于連接至面向用戶設(shè)備的第一接收電樞的發(fā)射電樞的勵(lì)磁模塊的高電壓開(kāi)關(guān)是合適的，例如，相對(duì)于連接至面向第一電樞的那些發(fā)射電樞的勵(lì)磁模塊的高電壓開(kāi)關(guān)同步。

在第三策略中，可以操縱連接至面向第一接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）的高電壓開(kāi)關(guān)和低電壓開(kāi)關(guān)使其以高頻率接通和斷開(kāi)，且可替換地，可以操縱連接至面向另一接收電樞的發(fā)射電樞的高電壓開(kāi)關(guān)和低電壓開(kāi)關(guān)使其也以高頻率可替換地接通和斷開(kāi)，并且頻率和相位相對(duì)于連接至面向用戶設(shè)備的第一接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊的高電壓開(kāi)關(guān)是合適的，例如，相對(duì)于連接至面向第一電樞的那些發(fā)射電樞的勵(lì)磁模塊的高電壓開(kāi)關(guān)同步。

在第四策略中，可以操縱連接至面向第一接收電樞的發(fā)射電樞的高電壓開(kāi)關(guān)和低電壓開(kāi)關(guān)使其以高頻率接通和斷開(kāi)，同時(shí)可以固定操縱連接至面向另一接收電樞的發(fā)射電樞的高電壓開(kāi)關(guān)和低電壓開(kāi)關(guān)，例如，高電壓開(kāi)關(guān)固定接通（一直接通）且低電壓開(kāi)關(guān)固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)），或，可替換地，低電壓開(kāi)關(guān)固定接通（一直接通）且高電壓開(kāi)關(guān)固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)）。

在任何情況下，有效的替代方案是能夠在高電勢(shì)的導(dǎo)體和低電勢(shì)的導(dǎo)體之間防止短路和能夠在接收電樞上產(chǎn)生能夠給負(fù)載充電的電壓波的任何操作。

在第三實(shí)施例的方面，該充電器的初級(jí)電路可以包括電感（稱為節(jié)流器）且可能包括電容器（稱為蓄能器），該電感串聯(lián)連接在電壓發(fā)生器和第一電導(dǎo)體之間，該電容器連接在第一電導(dǎo)體和第二電導(dǎo)體之間。

但是，可以利用例如勵(lì)磁模塊的開(kāi)關(guān)（例如，MOSFET）的寄生電容部分或完全消除該蓄能電容器。

在該第三實(shí)施例的另外方面，每個(gè)勵(lì)磁模塊可以包括在中心節(jié)點(diǎn)和相應(yīng)的發(fā)射電樞之間連接的電感。

以這種方式，可以部分消除與次級(jí)電路的電樞串聯(lián)的電感，例如，從而減小用戶設(shè)備的尺寸而不在概念上改變發(fā)射裝置。

在該第三實(shí)施例的另外方面，每個(gè)勵(lì)磁模塊可以包括連接在中心節(jié)點(diǎn)和初級(jí)電路的第二端子之間的電容。

以這種方式，還可以部分或全部消除該蓄能電容器。防止高電壓導(dǎo)體和低電壓導(dǎo)體之間短路的這些無(wú)功元件的存在，甚至在瞬變現(xiàn)象（在瞬變現(xiàn)象期間，每個(gè)勵(lì)磁模塊的高電壓開(kāi)關(guān)和低電壓開(kāi)關(guān)都接通）的情況下，意味著指令系統(tǒng)被配置成執(zhí)行下面的策略。

對(duì)于連接至面向用戶設(shè)備的第一接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊，操縱高電壓開(kāi)關(guān)使其保持固定接通（一直接通），同時(shí)操縱低電壓開(kāi)關(guān)使其以高頻率循環(huán)開(kāi)通和切斷，通過(guò)這種方式使發(fā)射電樞和面向該發(fā)射電樞的接收電樞激發(fā)高頻率電壓波。

對(duì)于連接至面向用戶設(shè)備的其它（第二）接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊，操作高電壓開(kāi)關(guān)使其保持固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)），同時(shí)操縱低電壓開(kāi)關(guān)310使其保持固定接通（一直接通）。

可替換地，再次對(duì)于連接至面向第二接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊，可以相對(duì)于連接至面向第一接收電樞的發(fā)射電樞的勵(lì)磁模塊的低電壓開(kāi)關(guān)同步或以在任何情況下使電流在負(fù)載上循環(huán)的切換和/或頻率操縱低電壓開(kāi)關(guān)。

在不同的策略中，該裝置的電子指令系統(tǒng)可以被配置成以下面的方式操縱勵(lì)磁模塊的開(kāi)關(guān)。

至于連接至面向第一接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊，可以同步操縱高電壓開(kāi)關(guān)和低電壓開(kāi)關(guān)使其以高頻率循環(huán)開(kāi)通和切斷（同時(shí)接通或斷開(kāi)），通過(guò)這種方式使發(fā)射電樞和面向該發(fā)射電樞的接收電樞激發(fā)高頻率電壓波。

關(guān)于連接至面向第二接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊，可以相對(duì)于連接至面向第一接收電樞的發(fā)射電樞的勵(lì)磁模塊的那些勵(lì)磁模塊以反相（矢量標(biāo)志轉(zhuǎn)變180°）操縱高電壓開(kāi)關(guān)和低電壓開(kāi)關(guān)。

換句話說(shuō)，如果接通連接至面向第一接收電樞的發(fā)射電樞的勵(lì)磁模塊的高電壓開(kāi)關(guān)，則斷開(kāi)連接至面向另一接收電樞的發(fā)射電樞的勵(lì)磁模塊的高電壓開(kāi)關(guān)，且如果接通連接至面向第一接收電樞的發(fā)射電樞的勵(lì)磁模塊的低電壓開(kāi)關(guān)，則斷開(kāi)面向另一電樞的勵(lì)磁模塊的低電壓開(kāi)關(guān)，且反之亦然。

當(dāng)在任何情況下，任何操作能有效確保接收電樞之間設(shè)置的電勢(shì)差可以給負(fù)載充電時(shí)，在任何情況下，可以相對(duì)于所示替換方案修改該操縱系統(tǒng)。

在所有上述情況中，關(guān)于連接至沒(méi)有面向任何接收電樞的發(fā)射電樞的勵(lì)磁模塊，高電壓開(kāi)關(guān)可以保持固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)），同時(shí)低電壓開(kāi)關(guān)可以保持接通或斷開(kāi)，從而將相應(yīng)的發(fā)射電樞連接至低電勢(shì)導(dǎo)體（例如，接地）或使其浮動(dòng)。

關(guān)于上述所有情況中的成對(duì)的開(kāi)關(guān)，其可以被制造成pnp或npn類（例如，僅為npn類，或pnp類的晶體管，或pnp晶體管和npn晶體管）成對(duì)雙極型晶體管或IGBT的任何組合，且還可以使用任何組合的（僅p-MOS、由n-MOS和p-MOS組成的CMOS對(duì)）MOSFET，以及繼電器、固態(tài)繼電器、MEMS開(kāi)關(guān)或任何其它開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)。

舉例來(lái)說(shuō)，每個(gè)勵(lì)磁模塊可以使用p-MOS作為高電壓開(kāi)關(guān)和n-MOS作為低電壓開(kāi)關(guān)有利地實(shí)現(xiàn)。

此結(jié)構(gòu)構(gòu)成可輕易操縱的CMOS對(duì)，成本低，且易于集成，甚至是通過(guò)目前的半導(dǎo)體技術(shù)集成在單晶片中也是如此，從而以極低成本實(shí)現(xiàn)能夠管理特別擴(kuò)展的發(fā)射電樞表面的裝置。

可以調(diào)整該第三實(shí)施例（在其所有變體中）的無(wú)功電子元件（發(fā)射電樞、接收電樞和可能的電容器和感應(yīng)器，包括開(kāi)關(guān)的寄生元件和電路自身）的組件從而以與每個(gè)勵(lì)磁模塊的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)相同或接近的操縱頻率共振。此外，通過(guò)使這些電子元件成適當(dāng)?shù)某叽?，由與發(fā)射電樞和接收電樞耦合的初級(jí)電路和次級(jí)電路構(gòu)成的發(fā)射裝置的全電路可以比作諧振型放大電路，例如，E、F、E/F類等放大器。以這種方式，上述電路中的損耗可以是非常低的，實(shí)際上幾乎為零，因?yàn)檎{(diào)整了諧振電路（例如，E、F、E/F類等）以消除所有損耗或至少使所有損耗最小化，因而其性能比任何非諧振感應(yīng)或電容系統(tǒng)的性能要好很多。

此外，憑借可以實(shí)現(xiàn)的大量的小尺寸電樞以及隨之而來(lái)的跨越每個(gè)勵(lì)磁模塊的單個(gè)開(kāi)關(guān)的低電流，相對(duì)于僅由兩個(gè)大尺寸電樞（由控制全部功率傳送至負(fù)載的開(kāi)關(guān)操縱）構(gòu)成的系統(tǒng)，可以輕易使運(yùn)轉(zhuǎn)頻率顯著增加，因?yàn)橥ǔ＿m用于控制小電流的開(kāi)關(guān)具有寄生現(xiàn)象可忽略的特征（例如，用于MOSFET的低寄生柵極電容），因此相比適于控制大電流的開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)更適于達(dá)到非常高的頻率。

在本發(fā)明的第四實(shí)施例中，供應(yīng)器設(shè)備的初級(jí)電路可以包括：

第一和第二電導(dǎo)體，電連接至電壓發(fā)生器從而承受恒定的電壓差（例如，第一電導(dǎo)體可以連接至電壓發(fā)生器而第二電導(dǎo)體可以接地），以及

多個(gè)電子勵(lì)磁模塊，其并聯(lián)連接在第一電導(dǎo)體和第二電導(dǎo)體之間且單獨(dú)地連接至各發(fā)射電樞，每個(gè)電子勵(lì)磁模塊包括串聯(lián)連接且其間包括中心節(jié)點(diǎn)的成對(duì)開(kāi)關(guān)，該中心節(jié)點(diǎn)電連接至相應(yīng)的發(fā)射電樞。

實(shí)際上，該實(shí)施例類似前述實(shí)施例，區(qū)別僅在于其用合適的電感代替每個(gè)勵(lì)磁模塊的兩個(gè)開(kāi)關(guān)之一（優(yōu)選地，高電壓開(kāi)關(guān)）。

通過(guò)此第三技術(shù)方案，該裝置的電子指令信號(hào)可以被配置成以下面的方式操縱勵(lì)磁模塊的開(kāi)關(guān)。

對(duì)于連接至面向用戶設(shè)備的第一接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊，操縱唯一的開(kāi)關(guān)使其以高頻率循環(huán)接通和斷開(kāi)。

對(duì)于連接至面向用戶設(shè)備的另一接收電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊，操縱唯一的開(kāi)關(guān)從而相對(duì)于連接至面向第一接收電樞的發(fā)射電樞的勵(lì)磁模塊以高頻率、相對(duì)于第一子組的勵(lì)磁模塊的開(kāi)關(guān)同步但反相（矢量標(biāo)志轉(zhuǎn)變180°）循環(huán)接通和斷開(kāi)。

以這種方式，第一組的電樞會(huì)激發(fā)周期性電壓波，而第二組電樞會(huì)激發(fā)相同的電壓波，但轉(zhuǎn)變半個(gè)周期（矢量標(biāo)志180°）。該操縱能夠在第一組和第二組發(fā)射電樞之間產(chǎn)生最大電勢(shì)差，從而可能在接收電樞的下游收集有益于給負(fù)載充電的能量。

例如，通過(guò)改變勵(lì)磁的切換和/或頻率和/或操縱形式，可能修改系統(tǒng)的操縱，從而在任何情況下確保接收有益于給接收電樞下游的負(fù)載充電的能量。

對(duì)于連接至未面向任何接收電樞的發(fā)射電視的勵(lì)磁模塊，可以使唯一的開(kāi)關(guān)保持固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)）。

同樣在該第四實(shí)施例中，充電器的初級(jí)電路可以包括串聯(lián)連接在電壓發(fā)生器和第一電導(dǎo)體之間的電感（稱為節(jié)流器），且可能包括電容器（稱為蓄能器），該電容器連接在第一電導(dǎo)體和第二電導(dǎo)體之間。

但是，可以利用例如勵(lì)磁模塊的開(kāi)關(guān)的寄生電容部分或完全消除該蓄能電容器。

還可以通過(guò)使每個(gè)勵(lì)磁模塊的電感成適當(dāng)尺寸以及利用開(kāi)關(guān)和電路的寄生電感部分或完全消除該節(jié)流電感。

節(jié)流電感的消除可以確保，例如，保持?jǐn)嚅_(kāi)的發(fā)射電樞設(shè)定持續(xù)電壓，因此不產(chǎn)生電磁污染或損耗，且決不與周?chē)h(huán)境相互影響。

在該第四實(shí)施例的另外方面，每個(gè)勵(lì)磁模塊可以包括連接在中心節(jié)點(diǎn)和相應(yīng)的發(fā)射電樞之間的電感和/或連接在中心節(jié)點(diǎn)和初級(jí)電路的第二端子之間的電容。

至于任何勵(lì)磁模塊中的開(kāi)關(guān)，其可以為pnp或npn類雙極型晶體管或IGBT，或可以為MOSFET (n-MOS、p-MOS)、MEMS開(kāi)關(guān)、繼電器、固態(tài)繼電器、或任何其它開(kāi)關(guān)。

在前述情況中，可以調(diào)整該第四實(shí)施例的無(wú)功電子元件（發(fā)射電樞、接收電樞和可能的感應(yīng)器）的組件從而以與每個(gè)勵(lì)磁模塊300的開(kāi)關(guān)340相同或類似的操縱頻率共振。此外，通過(guò)使這些電子元件成適當(dāng)?shù)某叽?，由與發(fā)射電樞和接收電樞耦合的初級(jí)電路和次級(jí)電路構(gòu)成的發(fā)射裝置的全電路可以比作諧振型放大電路，例如，E、F、E/F類等放大器。以這種方式，上述電路中的損耗可以是非常低的，實(shí)際上幾乎為零，因?yàn)檎{(diào)整了諧振電路（例如，E、F、E/F類等）從而消除所有損耗或至少使所有損耗最小化，因而其性能比任何非諧振電感或電容系統(tǒng)的性能要好很多。

此外，憑借可以實(shí)現(xiàn)的大量小尺寸電樞以及隨之而來(lái)的跨越每個(gè)勵(lì)磁模塊的單個(gè)開(kāi)關(guān)的低電流，相對(duì)于僅由兩個(gè)大尺寸電樞（由控制全部功率傳送至負(fù)載的開(kāi)關(guān)操縱）構(gòu)成的系統(tǒng)，可以輕易使運(yùn)轉(zhuǎn)頻率顯著增加，因?yàn)橥ǔ＿m用于控制小電流的開(kāi)關(guān)具有寄生現(xiàn)象可忽略的特征（例如，用于MOSFET的低寄生柵極電容），因此相比適于控制大電流的開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)更適于達(dá)到非常高的頻率。

此外，甚至相對(duì)于前述的其它實(shí)施例，該第四實(shí)施例在簡(jiǎn)化操縱和進(jìn)一步提高性能上也特別有利，因?yàn)榇嬖谟诿總€(gè)勵(lì)磁模塊中的唯一的開(kāi)關(guān)涉及較低的電勢(shì)（例如，接地），因此可以以極高性能和經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動(dòng)器操縱。

在所有上述實(shí)施例共同的方面，操縱該發(fā)射電樞的初級(jí)電路可以通過(guò)獨(dú)立的電子卡實(shí)現(xiàn)，該電子卡可以通過(guò)布線連接至發(fā)射電樞。

可替換地，該初級(jí)電路可以使用例如，一個(gè)或多個(gè)疊加的導(dǎo)電層（多層），實(shí)現(xiàn)部分或全部直接分布在應(yīng)用發(fā)射電樞的子層上，每個(gè)疊加的導(dǎo)電層具體起到實(shí)現(xiàn)合適的導(dǎo)電通路的作用，可能通過(guò)絕緣層分離且通過(guò)層間導(dǎo)電通路使彼此適當(dāng)?shù)剡B接，能夠?qū)崿F(xiàn)前面描述的任何一個(gè)概念布局。

例如，多層印刷電路可以用剛性或柔性，硬或軟電介質(zhì)子層實(shí)現(xiàn)，其中該發(fā)射電樞在第一導(dǎo)電層上實(shí)現(xiàn)，且其中電子元件安裝和/或設(shè)計(jì)在最后的導(dǎo)電層上并（例如，通過(guò)導(dǎo)電層之間的過(guò)孔）連接至發(fā)射電樞。

以這種方式獲得相當(dāng)小的充電墊，其厚度較薄且可能可切割成任何形狀而不損害運(yùn)轉(zhuǎn)，相對(duì)于局部破壞非常強(qiáng)健，且成本相對(duì)較低。

在本發(fā)明另外的方面，另外可能例如通過(guò)以平板屏幕或OFET（有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管）形式已經(jīng)利用了一段時(shí)間的TFT技術(shù)（薄膜晶體管）在薄層上直接實(shí)現(xiàn)初級(jí)電路的無(wú)源元件（比如電感、電容、任何電阻）以及有源電子元件（例如，MOSFETS、其它晶體管或其它元件）。

在本發(fā)明的上述所有實(shí)施例共同的另外的方面，電子監(jiān)測(cè)和選擇系統(tǒng)可以被配置成執(zhí)行監(jiān)測(cè)充電設(shè)備的每個(gè)發(fā)射電樞的步驟。

該監(jiān)測(cè)步驟可以包括向每個(gè)發(fā)射電樞供應(yīng)預(yù)定的電子測(cè)試信號(hào)且測(cè)量電路參數(shù)（例如，電路的元件或零件的阻抗，一點(diǎn)或多點(diǎn)的電壓，一個(gè)或多個(gè)元件中的電流或發(fā)射電路的另一物理和/或電子性質(zhì)），該電路參數(shù)的值在發(fā)射電樞面向接收電樞或不面向任何東西之前已知曉，或可以根據(jù)狀態(tài)預(yù)測(cè)運(yùn)行狀況。

比較測(cè)量值和監(jiān)測(cè)到的參數(shù)的已知值，監(jiān)測(cè)和選擇系統(tǒng)能夠識(shí)別每個(gè)單獨(dú)的發(fā)射電樞的具體情況。

該監(jiān)測(cè)步驟可以同時(shí)或依次在充電設(shè)備的所有發(fā)射電樞上以單獨(dú)的診斷程序執(zhí)行，其可以連續(xù)地且周期性地重復(fù)或當(dāng)重大事件發(fā)生時(shí)重復(fù)。

可替換地，對(duì)于獨(dú)立于其它發(fā)射電樞的每個(gè)發(fā)射電樞，可以以連續(xù)模式、周期性模式和/或當(dāng)重大事件發(fā)生時(shí)進(jìn)行該監(jiān)測(cè)步驟。

可替換地，監(jiān)測(cè)步驟可以在沒(méi)有測(cè)試信號(hào)的情況下進(jìn)行且在該系統(tǒng)的正常系統(tǒng)運(yùn)行期間直接使用監(jiān)測(cè)屬性，從而實(shí)時(shí)確定每個(gè)電樞的狀態(tài)且因此修改其操作。

如前面所述，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以確定傳送至每個(gè)負(fù)載的功率，且因此向控制系統(tǒng)供應(yīng)有益于控制功率傳送至負(fù)載的追溯系統(tǒng)。

該控制系統(tǒng)可以，例如，通過(guò)激活面向每個(gè)接收電樞的較大或較小數(shù)量的發(fā)射電樞調(diào)節(jié)傳送至負(fù)載的功率，和/或該系統(tǒng)可以改變一些發(fā)射電樞的操縱信號(hào)的頻率和/或相位和/或形狀，從而以這種方式修改傳送至負(fù)載的電功率。

本發(fā)明的另一實(shí)施例最后提供用于向電荷傳送功率的方法，其包括:

預(yù)置充電設(shè)備，該充電設(shè)備包括至少三個(gè)發(fā)射電樞的組件和初級(jí)電路，該初級(jí)電路能夠?qū)⒚總€(gè)發(fā)射電樞連接至電壓發(fā)生器（獨(dú)立于其它發(fā)射電樞），

預(yù)置用戶設(shè)備，該用戶設(shè)備與充電設(shè)備分離且獨(dú)立于該充電設(shè)備，其包括電負(fù)載，至少一對(duì)接收電樞，和次級(jí)電路，該次級(jí)電路能夠?qū)⑺鼋邮针姌羞B接至所述電負(fù)載，該成對(duì)的接收電樞可面向所述充電設(shè)備的至少一對(duì)發(fā)射電樞，從而在此處實(shí)現(xiàn)至少兩個(gè)不同的電容，

識(shí)別面向用戶設(shè)備的接收電樞的電樞的發(fā)射電樞（至少一個(gè)）的第一子組件，且從而識(shí)別面向用戶設(shè)備的另一接收電樞的發(fā)射電樞的第二子組件，以及

命令初級(jí)電路在第一子組件和第二子組件的發(fā)射電樞之間施加可隨時(shí)間周期性變化的電壓差。

該功率傳送方法采用與前面描述的裝置相同的概念，且表現(xiàn)出與其大致相同的優(yōu)勢(shì)。

因此，可以理解，結(jié)合裝置描述的本發(fā)明的所有方面和特征也可以應(yīng)用至功率傳送方法。特別地，通過(guò)電子監(jiān)測(cè)和選擇系統(tǒng)以及通過(guò)電子控制系統(tǒng)執(zhí)行的所有操作都被認(rèn)為是本發(fā)明的方法的步驟。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀以下以非限制性實(shí)施例的形式進(jìn)行的描述，輔以附圖中所示的圖表，能夠理解本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線供應(yīng)裝置的示意圖。

圖2、3和4為在三個(gè)可替換實(shí)施例中的圖1的裝置的發(fā)射表面的俯視圖。

圖5為第一具體實(shí)施例中的圖1的裝置的電路圖。

圖6為第二具體實(shí)施例中的圖1的裝置的電路圖。

圖7為第三具體實(shí)施例中的圖1的裝置的電路圖。

圖8為圖7的電路圖的變體。

圖9為圖7的電路圖的變體。

圖10為在第四具體實(shí)施例中圖1的裝置的電路圖。

圖11為圖10的電路圖的變體。

圖12為實(shí)現(xiàn)用于本發(fā)明的裝置的充電設(shè)備的多層印刷電路的仰視圖。

圖13為圖12的側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1的總圖，本發(fā)明涉及用于將電功率從充電設(shè)備105無(wú)線傳送至一個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備110的裝置100，每個(gè)用戶設(shè)備110與充電設(shè)備105在物理上分離并獨(dú)立于該充電設(shè)備105且包括需要充電的電負(fù)載115。

該用戶設(shè)備110可以為，例如，電話、計(jì)算機(jī)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、平板電腦、電視機(jī)、照明系統(tǒng)、可植入的生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)，或需要供電和/或給其內(nèi)部電池再充電的任何其它電器和電子設(shè)備。

充電裝置105可以制成獨(dú)立的物體，例如設(shè)有專用外殼，或者可以并入預(yù)先存在的結(jié)構(gòu)中，或應(yīng)用至預(yù)先存在的結(jié)構(gòu)中，例如，辦公桌、桌子、墻壁、儀表板、貯物箱、地板和除此之外的其它結(jié)構(gòu)，下面將更全面地展示。

詳細(xì)地說(shuō)，充電裝置105包括發(fā)射電樞120的組件，該發(fā)射電樞120的組件可以制成，例如，板、片、葉、或另一導(dǎo)電元件樣式。發(fā)射電樞120的數(shù)量必須不低于三個(gè)，但優(yōu)選地，該發(fā)射電樞120的數(shù)量大得多。該發(fā)射電樞120相互設(shè)置在側(cè)面，例如，共平面的，從而將發(fā)射表面125整體限定在充電設(shè)備105中，該發(fā)射表面125根據(jù)需要可為任何形狀和尺寸。

在附圖中，為了清晰起見(jiàn)，所示發(fā)射電樞120與發(fā)射表面125隔開(kāi)一段距離。實(shí)際上，該發(fā)射電樞120與發(fā)射表面125基本上齊平是優(yōu)選的（雖然不是必需的），該發(fā)射表面125可能被優(yōu)選的電介質(zhì)材料薄層覆蓋。

該發(fā)射電樞120可以相互以較規(guī)律或較不規(guī)律的方式設(shè)置在空間中，彼此鄰近或隔開(kāi)。例如，該發(fā)射電樞可以設(shè)置成單維度分布（參見(jiàn)圖2），即，相互對(duì)齊以形成單行，或可以以多維度分布，例如，其可以以矩陣結(jié)構(gòu)分布（參見(jiàn)圖3和4），其中發(fā)射電樞120可以大致像矩陣的節(jié)點(diǎn)一樣在行和列上對(duì)齊。

如提及的附圖所示，該發(fā)射電樞120可以具有多個(gè)尺寸和/或幾何形狀。特別地，在各種模型的充電設(shè)備105之間和相同模型的充電設(shè)備105內(nèi)部，該發(fā)射電樞120的形狀和/或尺寸可以變化。

該發(fā)射電樞120可以進(jìn)一步分布在剛性或柔性、軟或硬、平面或非平面的、具有任何形狀、厚度或尺寸的支撐件上。例如，可以通過(guò)在厚或薄電介質(zhì)基板上施加導(dǎo)電片，或通過(guò)將導(dǎo)電片嵌入兩層電介質(zhì)材料之間，或通過(guò)修改非導(dǎo)電材料的電學(xué)性質(zhì)從而使其變成局部導(dǎo)電，實(shí)現(xiàn)該供應(yīng)器設(shè)備的發(fā)射電樞120。

再次觀察圖1，該充電設(shè)備105還包括至少一個(gè)電壓發(fā)生器130和初級(jí)電路的組件，該初級(jí)電路用附圖標(biāo)記135示意性表示，能夠獨(dú)立于其它發(fā)射電樞將每個(gè)發(fā)射電樞120連接至電壓發(fā)生器130。

立即指定在本說(shuō)明書(shū)中該電壓發(fā)生器130被當(dāng)作是能夠產(chǎn)生隨時(shí)間大致保持恒定的電勢(shì)差（電壓）的任何電子設(shè)備。因此，該構(gòu)造可以為針對(duì)在其頭部直接產(chǎn)生恒定電壓的構(gòu)造，例如電池，但也可以為能夠?qū)⒔涣麟姡ɡ?，?lái)自國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)配電網(wǎng)）轉(zhuǎn)換成直流電的整流器，或可以為能夠?qū)⒊跏贾绷麟娹D(zhuǎn)換成能夠供應(yīng)初級(jí)電路135的合適電壓的DC/DC轉(zhuǎn)換器。

該用戶設(shè)備110轉(zhuǎn)而包括至少一對(duì)接收電樞140和141，和次級(jí)電路，該次級(jí)電路以145表示其整體，能夠?qū)⒔邮针姌?40和141連接至電負(fù)載115。

在一些可能的實(shí)施例中，該用戶設(shè)備110的次級(jí)電路145可以包括電壓整流器155，該電壓整流器155連接在接收電樞140和141與負(fù)載115之間，且可能包括負(fù)載的調(diào)整電路（例如，DC/DC電路或另一類似電路）。

該接收電樞140和141還可以以板、片、葉或另一樣式的導(dǎo)體元件實(shí)現(xiàn)。每個(gè)接收電樞140和141可能可以由彼此適當(dāng)連接的、較小尺寸的多塊板制成。

該接收電樞140和141可以相互設(shè)置在側(cè)面，例如，共平面的，從而在充電設(shè)備110中整體限定與充電設(shè)備105的發(fā)射表面125形狀互補(bǔ)的接收表面160.

在附圖中，為了清晰起見(jiàn)，所示的接收電樞140和141與發(fā)射表面125隔開(kāi)。實(shí)際上，該接收電樞140和141優(yōu)選靠近該發(fā)射表面125，該發(fā)射表面125可能被厚度優(yōu)選較薄的介電層覆蓋。

對(duì)于不同的用戶設(shè)備110，在每個(gè)單獨(dú)的用戶設(shè)備110的內(nèi)部，且對(duì)于每個(gè)接收電樞110，該接收電樞140和141的尺寸和/或形式可以根據(jù)設(shè)備的尺寸和存在于設(shè)備上的幾何約束以及用戶設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)所需的功率而不同。

重要的是，用戶設(shè)備110上的接收電樞140和141的形狀、尺寸和設(shè)置以及所述充電設(shè)備105上的發(fā)射電樞120的數(shù)量、形狀、尺寸和設(shè)置必須是這樣的：通過(guò)將用戶設(shè)備100的接收表面160擱置在充電設(shè)備105的發(fā)射表面125上或靠近充電設(shè)備105的發(fā)射表面125，關(guān)于用戶設(shè)備110相對(duì)于該充電設(shè)備105的多個(gè)位置和/或取向，優(yōu)選關(guān)于用戶設(shè)備110的任何位置和/或取向，用戶設(shè)備110的成對(duì)的接收電樞140和142面向該充電設(shè)備105的至少一對(duì)發(fā)射電樞120。

在附圖中，僅為了清晰起見(jiàn)，所示發(fā)射表面125和接收表面相互隔開(kāi)。實(shí)際上，該發(fā)射表面125和接收表面優(yōu)選相互接觸或在任何情況下彼此靠近。

以這種方式，在用戶設(shè)備100的所有上述位置和/或取向中，每個(gè)接收電樞140和141會(huì)通過(guò)面向該接收電樞140和141的發(fā)射電樞120（至少一個(gè)）的各子組件分別實(shí)現(xiàn)電容器165和166。因此，成對(duì)的電容165和166構(gòu)成能夠在充電設(shè)備105的初級(jí)電路135和用戶設(shè)備110的次級(jí)電路145之間實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接的阻抗。

因此，該裝置100包括用于監(jiān)測(cè)和選擇的電子系統(tǒng)，該電子系統(tǒng)用附圖標(biāo)記170示意性表示，例如，基于微處理器、可編程邏輯、有線邏輯、集成電路或另一電路的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可能具有適當(dāng)?shù)哪M或數(shù)字信號(hào)調(diào)節(jié)電路，其連接至充電設(shè)備105的初級(jí)電路13且被配置成識(shí)別面向接收電樞140的發(fā)射電樞120的第一子組件和面向用戶設(shè)備110的另一接收電樞141的發(fā)射電樞120的第二子組件，并且可能用于識(shí)別未面向用戶設(shè)備110的任何接收電樞140和141的發(fā)射電樞120的第三子組件。

該監(jiān)測(cè)和選擇系統(tǒng)170還可以被配置成測(cè)量傳送至每個(gè)用戶設(shè)備110的電壓和/或電流和/或功率。

該裝置100最后包括電子指令系統(tǒng)，該電子指令系統(tǒng)用附圖標(biāo)記175示意性表示。該指令系統(tǒng)175還可以基于微處理器、可編程邏輯、有線邏輯、集成電路或另一電路，且可以制成與監(jiān)測(cè)和選擇系統(tǒng)170分離的系統(tǒng)（如圖1所示）或可以集成于同樣集成了監(jiān)測(cè)和選擇系統(tǒng)170的單個(gè)電子控制系統(tǒng)中。

在任何情況下，該指令系統(tǒng)175連接至充電設(shè)備105的初級(jí)電路135，該指令系統(tǒng)175被配置成命令初級(jí)電路135在監(jiān)測(cè)和選擇系統(tǒng)170識(shí)別的第一子組件和第二子組件的發(fā)射電樞120之間施加可隨時(shí)間周期性變化的電壓差。

通過(guò)向面向接收電樞140和142的發(fā)射電樞120施加可隨時(shí)間變化的電壓差，初級(jí)電路135向藉此實(shí)現(xiàn)的電容165和166施加至電壓波，該電壓波傳送至所述用戶設(shè)備110的所述次級(jí)電路145，且因此傳送至所述負(fù)載115。

通過(guò)改變激活的發(fā)射電樞120的數(shù)量和/或每個(gè)發(fā)射電樞120的操縱信號(hào)的頻率和/或形式，該指令系統(tǒng)175可以有效地調(diào)節(jié)傳送至每個(gè)負(fù)載115的電壓和/或電流和/或功率。

同時(shí)，未面向任何接收電樞的所有發(fā)射電樞120可以保持?jǐn)嚅_(kāi)，因此確保未支撐用戶設(shè)備110的發(fā)射表面125的所有零件的發(fā)射可忽略。

使用數(shù)量足夠大的發(fā)射電樞120實(shí)際上可能限定足夠大的發(fā)射表面125從而也能夠容納其它用戶設(shè)備110（如附圖所示），其它用戶設(shè)備110可以同時(shí)以第一模態(tài)和以與前面描述相同的模態(tài)充電。

從通用設(shè)備開(kāi)始，可以在各個(gè)實(shí)施例中應(yīng)用裝置100，主要區(qū)別在于充電設(shè)備105的初級(jí)電路135的布局，且因此，在于指令系統(tǒng)175命令該充電設(shè)備105的初級(jí)電路135實(shí)現(xiàn)電壓波且將該電壓波施加至發(fā)射電樞120的模態(tài)。

如圖5所示，第一實(shí)施例可以，例如包括初級(jí)電路135，該初級(jí)電路135具有第一電導(dǎo)體200和第二電導(dǎo)體205，該第一電導(dǎo)體直接連接至電壓發(fā)生器130的正極夾子，該第二電導(dǎo)體205連接至電壓發(fā)生器130的負(fù)極夾子。以這種方式，電壓發(fā)生器在第一電導(dǎo)體200和第二電導(dǎo)體205之間施加電壓差，該電壓差基本上恒定、在第一電導(dǎo)體200處較大，且在第二電導(dǎo)體205處較小。

同樣在這個(gè)具體實(shí)施例中，該第二電導(dǎo)體205是土地，使得至少所述電壓發(fā)生器130的負(fù)極夾子接地。但是，在其它實(shí)施例中，該第二導(dǎo)體205可以具有不同的電勢(shì)，這是可能的。

該初級(jí)電路135還可以包括多個(gè)電子勵(lì)磁模塊210，數(shù)量與發(fā)射電樞120的數(shù)量相同。每個(gè)發(fā)射電樞120僅連接至這些開(kāi)關(guān)210中的一個(gè)，這些開(kāi)關(guān)能夠單獨(dú)地使相應(yīng)的發(fā)射電樞120選擇性電連接至第一電導(dǎo)體200或第二電導(dǎo)體205（在該情況下接地）。該開(kāi)關(guān)可以為，例如，雙極型晶體管、IGBT、MOSFET、MEMS開(kāi)關(guān)、繼電器或固態(tài)繼電器、CMOS電偶或任何其它類型的電壓中斷系統(tǒng)。

通過(guò)此簡(jiǎn)單的電路布局，為了供應(yīng)每個(gè)用戶設(shè)備110的負(fù)載115，電子指令系統(tǒng)175可以被配置成操縱該電子開(kāi)關(guān)210從而使第一子組件的發(fā)射電樞120，即，面向接收電樞140的那些發(fā)射電樞（至少一個(gè)）維持恒定地連接至兩個(gè)導(dǎo)體200或205之一，例如，該第二導(dǎo)體（在該實(shí)施例中，指地面），而第二子組件的發(fā)射電樞120，即，面向另一接收電樞141的那些發(fā)射電樞（至少一個(gè)）可替換地循環(huán)連接至電勢(shì)最高的第一電導(dǎo)體200和電勢(shì)最低的第二電導(dǎo)體205（或，反之亦然）。

可替換地，該電子指令系統(tǒng)可以被配置成操縱該電子開(kāi)關(guān)210從而第一子組件的發(fā)射電樞120，即，面向接收電樞140的那些發(fā)射電樞（至少一個(gè)）維持循環(huán)連接至電勢(shì)較高的第一導(dǎo)體200和連接至電勢(shì)較低的第二導(dǎo)體205，而第二子組件的發(fā)射電樞120，即，面向另一接收電樞141的那些發(fā)射電樞（至少一個(gè)）類推地可替換循環(huán)但連接至電勢(shì)最高的第一電導(dǎo)體200和電勢(shì)最低的第二電導(dǎo)體205，相對(duì)于面向所述接收電樞140的發(fā)射電樞120相位相反（矢量標(biāo)志轉(zhuǎn)變180°）。

以這種方式，電壓波全部施加至通過(guò)彼此疊加的發(fā)射電樞120與接收電樞140和141實(shí)現(xiàn)的成對(duì)的電容165和166，從而傳送至放置在用戶設(shè)備110上的負(fù)載115.

圖6展示了裝置100的第二實(shí)施例，該第二實(shí)施例的初級(jí)電路135整體上類似前面的初級(jí)電路，相對(duì)于前面的初級(jí)電路，其區(qū)別僅在于包括逆變器系統(tǒng)（一般以215表示）的事實(shí)，該逆變器系統(tǒng)被配置成將從電壓發(fā)生器130輸出的直流電轉(zhuǎn)換成電壓波，該電壓波施加至第一電子末端200。

例如，該逆變器系統(tǒng)215可以包括電支路，該電支路具有設(shè)置成相互串聯(lián)的兩個(gè)開(kāi)關(guān)（例如，晶體管）220，該電支路的一端節(jié)點(diǎn)連接至電壓發(fā)生器130的正極夾子，相反的端節(jié)點(diǎn)連接至電壓發(fā)生器的負(fù)極夾子（在該情況下接地），且中心節(jié)點(diǎn)在所述兩個(gè)開(kāi)關(guān)200之間，連接至第一電導(dǎo)體200。

以這樣的方式，通過(guò)適當(dāng)?shù)夭倏v所述兩個(gè)開(kāi)關(guān)200，該逆變器系統(tǒng)215能夠向第一導(dǎo)體200施加電壓波，同時(shí)使該第二導(dǎo)體205保持恒定的參考電壓（在該實(shí)施例中，接地）。

因此，通過(guò)該變體，在僅起到激發(fā)作用或不具有發(fā)射電樞的開(kāi)關(guān)的上游產(chǎn)生電壓波。

因此，為了給每個(gè)用戶設(shè)備110的負(fù)載115充電，該電子指令系統(tǒng)175可以簡(jiǎn)單地被配置成操縱開(kāi)關(guān)210使得第一子組件的發(fā)射電樞120，即，面向接收電樞140的那些發(fā)射電樞（至少一個(gè)）維持恒定地連接至第二導(dǎo)體205（在該實(shí)施例中，接地），同時(shí)第二子組件的發(fā)射電樞120，即，面向另一接收電樞141的那些發(fā)射電樞（至少一個(gè)），保持恒定連接至所述第一導(dǎo)體200從而接收由逆變器系統(tǒng)215產(chǎn)生的電壓波。

在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，如圖7所示，該充電設(shè)備105的初級(jí)電路135可以包括，如第一實(shí)施例，直接連接至電壓發(fā)生器130的正極夾子的第一電導(dǎo)體和連接至電壓發(fā)生器130的負(fù)極夾子的第二電導(dǎo)體205，使得該電壓發(fā)生器130在該第一電導(dǎo)體200和第二電導(dǎo)體205之間施加基本上恒定的電壓差，該電壓差在第一導(dǎo)體200處較大且在第二導(dǎo)體205處較小。

同樣，在該具體實(shí)施例中，該第二電導(dǎo)體205為土地，使得至少該電壓發(fā)生器130的負(fù)極夾子接地。但是在其它實(shí)施例中，該第二導(dǎo)體205可以具有不同的電勢(shì)，這是可能的。

該初級(jí)電路135還包括多個(gè)電子勵(lì)磁模塊300，其數(shù)量與發(fā)射電樞120的數(shù)量相等。每個(gè)發(fā)射電樞120僅連接至勵(lì)磁模塊300中的一個(gè)，該勵(lì)磁模塊300并聯(lián)連接在第一電導(dǎo)體200和第二電導(dǎo)體205之間。

特別地，每個(gè)勵(lì)磁模塊300包括電支路，該電支路的一端節(jié)點(diǎn)連接至第一導(dǎo)體200，且相反的端節(jié)點(diǎn)連接第二導(dǎo)體205（在該情況下接地）。該支路包括在兩個(gè)端節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)的成對(duì)的開(kāi)關(guān)，其中高電壓開(kāi)關(guān)305直接連接至第一導(dǎo)體200（施加較大的電壓），低電壓開(kāi)關(guān)310直接連接至第二導(dǎo)體205（在該情況下，接地）。在這兩個(gè)開(kāi)關(guān)305和310之間，電支路呈現(xiàn)連接相應(yīng)的發(fā)射電樞120的中心節(jié)點(diǎn)。

該開(kāi)關(guān)305和310可以為pnp或npn類（例如，僅為npn類，或pnp類的晶體管，或pnp晶體管和npn晶體管）成對(duì)雙極型晶體管或IGBT的任何組合，且還可以為任何組合的MOSFET（僅p-MOS、由n-MOS和p-MOS組成的CMOS對(duì)），以及繼電器、固態(tài)繼電器、MEMS開(kāi)關(guān)或任何其它開(kāi)關(guān)。通過(guò)該實(shí)施例，可以使用p-MOS作為高電壓開(kāi)關(guān)305且n-MOS作為低電壓開(kāi)關(guān)310，從而有利地實(shí)現(xiàn)每個(gè)勵(lì)磁模塊300。該結(jié)構(gòu)構(gòu)成可輕易操縱的CMOS對(duì)，成本低且易于集成，甚至是通過(guò)現(xiàn)有的半導(dǎo)體技術(shù)也易于集成在單晶片中。

通過(guò)該電路布局，為了給每個(gè)用戶設(shè)備110的負(fù)載115充電，該第三實(shí)施例的此變體的電子指令系統(tǒng)175可以被配置成以下面的方式操縱勵(lì)磁模塊300的開(kāi)關(guān)305和310。

對(duì)于連接至面向接收電樞140的第一子組件的發(fā)射電樞120（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊300，操縱該高電壓開(kāi)關(guān)305從而保持固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)），同時(shí)操縱低電壓開(kāi)關(guān)310使其以高頻率循環(huán)開(kāi)通和切斷，以這種方式使發(fā)射電樞120和面向該發(fā)射電樞120的接收電樞140激發(fā)高頻率電壓波。

對(duì)于連接至面向另一接收電樞141的發(fā)射電樞120（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊300，操縱該低電壓開(kāi)關(guān)310使其保持固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)），同時(shí)操縱該高電壓開(kāi)關(guān)305使其保持固定接通（一直接通），或可替換地，操縱該高電壓開(kāi)關(guān)305使其以高頻率循環(huán)開(kāi)通和切斷，并且頻率和相位相對(duì)于連接至面向用戶設(shè)備的第一接收電樞140的發(fā)射電樞120的勵(lì)磁模塊的低電壓開(kāi)關(guān)是合適的，例如，相對(duì)于面向第一接收電樞140的那些發(fā)射電樞的勵(lì)磁模塊的低電壓開(kāi)關(guān)同步。

在不同的策略中，該裝置的電子指令系統(tǒng)175被配置成以下面的方式操縱該勵(lì)磁模塊的開(kāi)關(guān)305和310.

對(duì)于連接至面向接收電樞140的發(fā)射電樞120（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊300，操縱該低電壓開(kāi)關(guān)310使其保持固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)），同時(shí)操縱該高電壓開(kāi)關(guān)305，使其以高頻率循環(huán)開(kāi)通和切斷，以這種方式使發(fā)射電樞120和面向該發(fā)射電樞的接收電樞140激發(fā)高頻率電壓波。

對(duì)于連接至面向另一接收電樞141的發(fā)射電樞120（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊300，操縱該高電壓開(kāi)關(guān)305使其保持固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)），同時(shí)操縱低電壓開(kāi)關(guān)310使其保持接通（一直接通），或，可替換地，操縱該低電壓開(kāi)關(guān)310使其以高頻率循環(huán)開(kāi)通和切斷，并且頻率和相位相對(duì)于連接至面向用戶設(shè)備的第一接收電樞140的發(fā)射電樞120的勵(lì)磁模塊300的高電壓開(kāi)關(guān)305是合適的，例如，相對(duì)于面向接收電樞140的那些發(fā)射電樞同步。

在第三策略中，可以操縱連接至面向第一接收電樞140的發(fā)射電樞120的高電壓開(kāi)關(guān)305和低電壓開(kāi)關(guān)310使其以高頻率接通和斷開(kāi)，且可替換地，可以操縱連接至面向另一接收電樞141的發(fā)射電樞120的高電壓開(kāi)關(guān)305和低電壓開(kāi)關(guān)310使其也以高頻率可替換地接通和斷開(kāi)，并且頻率和相位相對(duì)于連接至面向第一接收電樞140的發(fā)射電樞120的高電壓開(kāi)關(guān)305和低電壓開(kāi)關(guān)310是合適的，例如，相對(duì)于連接至面向第一電樞140的那些發(fā)射電樞120的高電壓開(kāi)關(guān)305和低電壓開(kāi)關(guān)310同步。

在第四策略中，可以操縱連接至面向第一接收電樞140的發(fā)射電樞120的高電壓開(kāi)關(guān)305和低電壓開(kāi)關(guān)310使其以高頻率接通和斷開(kāi)，同時(shí)可以固定操縱連接至面向另一接收電樞141的發(fā)射電樞120的高電壓開(kāi)關(guān)305和低電壓開(kāi)關(guān)310，例如，高電壓開(kāi)關(guān)305固定接通（一直接通）且低電壓開(kāi)關(guān)310固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)），或，可替換地，低電壓開(kāi)關(guān)310固定接通（一直接通）且高電壓開(kāi)關(guān)305固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)）。

在該第三實(shí)施例的變體中，如圖8所示，該用戶設(shè)備110的次級(jí)電路145可以包括至少一個(gè)電感150，該電感150與每個(gè)接收電樞140和141串聯(lián)連接。

該充電器的初級(jí)電路135還可以包括節(jié)流電感315，該節(jié)流電感315串聯(lián)連接在電壓發(fā)生器130和該第一電導(dǎo)體300之間，即，與勵(lì)磁模塊300串聯(lián)，且該初級(jí)電路135可能包括蓄能電容器320，該蓄能電容器320連接在第一電導(dǎo)體200和第二電導(dǎo)體205之間。

但是，可以利用例如勵(lì)磁模塊300的開(kāi)關(guān)305和310的寄生電容部分或完全消除該蓄能電容器320。

通過(guò)該電路布局，為了給每個(gè)用戶設(shè)備110的負(fù)載115充電，第三實(shí)施例的此變體的電子指令信號(hào)175可以被配置成以下面的方式操縱該勵(lì)磁模塊300的開(kāi)關(guān)305和310。

對(duì)于連接至面向接收電樞140的第一子組件的發(fā)射電樞120（至少一個(gè)）的勵(lì)磁模塊300，操縱該高電壓開(kāi)關(guān)305使其保持固定接通（一直接通），同時(shí)操縱該低電壓開(kāi)關(guān)310使其以高頻率循環(huán)開(kāi)通和切斷，以這種方式使發(fā)射電樞120和面向該發(fā)射電樞的接收電樞140激發(fā)高頻率電壓波。

對(duì)于連接至第二子組件的發(fā)射電樞120，即，面向另一接收電樞141的那些發(fā)射電樞，的勵(lì)磁模塊300，操縱該高電壓開(kāi)關(guān)305使其保持固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)），同時(shí)操縱該低電壓開(kāi)關(guān)310，使其保持固定接通（一直接通），將相關(guān)的發(fā)射電樞120連接至電勢(shì)較低（在該實(shí)施例中，接地）的第二導(dǎo)體205。

可替換地，可以操縱連接至第二子組件的發(fā)射電樞120的勵(lì)磁模塊300的低電壓開(kāi)關(guān)310使其以高頻率和與連接至第一子組件的發(fā)射電樞120的勵(lì)磁模塊的低電壓開(kāi)關(guān)305同相位接通和斷開(kāi)，并且切換和/或頻率能在任何情況下使電流在負(fù)載上循環(huán)。

在不同的策略中，該裝置的電子指令系統(tǒng)175可以以下面的方式配置。

對(duì)于連接至第一子組件的發(fā)射電樞120，即，面向所述接收電樞140的那些發(fā)射電樞（至少一個(gè)），的勵(lì)磁模塊300，可以操縱該高電壓開(kāi)關(guān)305和低電壓開(kāi)關(guān)310，從而以高頻率，彼此以同相位（同時(shí)接通或斷開(kāi)）循環(huán)接通或斷開(kāi)。

對(duì)于連接至第二子組件的發(fā)射電樞120，即，面向另一接收電樞141的那些發(fā)射電樞，的勵(lì)磁模塊300，該高電壓開(kāi)關(guān)305和低電壓開(kāi)關(guān)210也都在操縱階段，以高頻率循環(huán)接通或斷開(kāi)，且相位彼此相同（同時(shí)接通或斷開(kāi)）但相對(duì)于連接至第一子組件的發(fā)射電樞120的勵(lì)磁模塊300的開(kāi)關(guān)305和310以相位相反（即，矢量標(biāo)志改變180°）。

通過(guò)該方法，該第一子組件和第二子組件的每個(gè)發(fā)射電樞120充當(dāng)電流的外流和回流行程。相反，高頻率開(kāi)關(guān)305以高電壓操縱，結(jié)果是使開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜化。

在所有上述情況中，勵(lì)磁模塊300連接至未面向任何用戶設(shè)備110的任何接收電樞140和141的發(fā)射電樞120，高電壓開(kāi)關(guān)305可以保持固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)），同時(shí)低電壓開(kāi)關(guān)可以保持接通或斷開(kāi)，從而將相應(yīng)的發(fā)射電樞120連接至電勢(shì)較低（例如，接地）的第二導(dǎo)體120，或使其浮動(dòng)。

在第三實(shí)施例的另外的變體中，如圖9所示，每個(gè)勵(lì)磁模塊300可以包括電感325，該電感325連接在中心節(jié)點(diǎn)和串聯(lián)的兩個(gè)開(kāi)關(guān)305和310與各發(fā)射電樞120之間。

以這種方式，可以部分地或完全地消除與用戶設(shè)備110的接收電樞140串聯(lián)的電感150 ，例如，從而減小所述用戶設(shè)備的尺寸。

每個(gè)勵(lì)磁模塊300還可以包括電容器330，該電容器330連接在串聯(lián)的中心節(jié)點(diǎn)和兩個(gè)開(kāi)關(guān)305和310與初級(jí)電路135的第二端子205之間（在該實(shí)施例中，接地）。

以這種方式，還可以部分地或完全地消除蓄能電容器320，而不在概念上改變發(fā)射裝置100。

可以調(diào)整該第三實(shí)施例（在其所有變體中）的無(wú)功電子元件的組件從而以與每個(gè)勵(lì)磁模塊300的開(kāi)關(guān)305或310中的至少一個(gè)相同或類似的導(dǎo)頻共振。此外，通過(guò)使這些電子元件成適當(dāng)?shù)某叽?，由與發(fā)射電樞120和接收電樞140和141耦合的初級(jí)電路135和次級(jí)電路145組成的發(fā)射裝置全電路可以比作共振電路，例如，E、F、E/F類等放大器。

以這種方式，上述電路的損耗可能是非常地的，事實(shí)上幾乎為零，因?yàn)楣舱耠娐罚ɡ?，E、F、E/F類等）被調(diào)整從而消除所有損耗或至少使所有損耗最小化，因此性能比任何電感系統(tǒng)的性能好得多。

在本發(fā)明的第四實(shí)施例中，根據(jù)圖10所示，該充電設(shè)備105的初級(jí)電路130，如前面的實(shí)施例，包括，第一電導(dǎo)體200和第二電導(dǎo)體205，該第一電導(dǎo)體200直接連接至電壓發(fā)生器130的正極夾子，該第二電導(dǎo)體205連接至電壓發(fā)生器130的負(fù)極夾子，使得該電壓發(fā)生器130在該第一電導(dǎo)體200和該第二電導(dǎo)體205之間施加大致恒定的電壓差，該電壓差在該第一電導(dǎo)體200處較大而在第二電導(dǎo)體205處較小。

同樣在該實(shí)施例中，該第二電導(dǎo)體為土地，使得至少所述電壓發(fā)生器130的負(fù)極夾子接地。但是，在其它實(shí)施例中，該第二導(dǎo)體205可以具有不同的電勢(shì)，這是可能的。

該初級(jí)電路135還包括多個(gè)電子勵(lì)磁模塊300，其數(shù)量與發(fā)射電樞120的數(shù)量相等。每個(gè)發(fā)射電樞120僅連接至一個(gè)勵(lì)磁模塊300，該勵(lì)磁模塊300在第一電導(dǎo)體200和第二電導(dǎo)體205之間相互并聯(lián)連接。

每個(gè)勵(lì)磁模塊300包括電支路，其一末端節(jié)點(diǎn)連接至第一導(dǎo)體200，相反的末端節(jié)點(diǎn)連接第二導(dǎo)體205（在該情況下，接地）。該支路包括在兩個(gè)末端節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)連接的電感335和開(kāi)關(guān)340，該電感335直接連接至第一導(dǎo)體200（施加了較大的電壓），而開(kāi)關(guān)340直接連接至第二導(dǎo)體205（在該情況下，接地）。中心節(jié)點(diǎn)包括在電感335和開(kāi)關(guān)340之間，該中心節(jié)點(diǎn)電連接至相應(yīng)的發(fā)射電樞120。

每個(gè)勵(lì)磁模塊300的開(kāi)關(guān)340可以為pnp或npn類雙極型晶體管或IGBT，或可以為MOSFET (n-MOS、p-MOS)、MEMS開(kāi)關(guān)、繼電器、固態(tài)繼電器、或任何其它開(kāi)關(guān)。

同樣在該實(shí)施例中，該用戶設(shè)備110的次級(jí)電路145可以包括至少一個(gè)電感150，該電感150與每個(gè)接收電樞140,141串聯(lián)連接。

同樣在該實(shí)施例中，該初級(jí)電路130可以包括節(jié)流電感315且可能包括蓄能電容器320，該節(jié)流電感315串聯(lián)連接在電壓發(fā)生器130和第一電導(dǎo)體200之間，即，與勵(lì)磁模塊300串聯(lián)，該蓄能電容器320可能連接在第一電導(dǎo)體200和第二電導(dǎo)體205之間。

但是，通過(guò)例如利用勵(lì)磁模塊300的開(kāi)關(guān)340的寄生電容，可以部分地或全部地消除該蓄能電容320。

通過(guò)使每個(gè)勵(lì)磁模塊的電感成合適尺寸，還可以部分地或完全地消除該節(jié)流電感315 。

該節(jié)流電感315的消除可以確保，例如，保持?jǐn)嚅_(kāi)的發(fā)射電樞120設(shè)定持續(xù)電壓，因此決不會(huì)產(chǎn)生電磁污染或損耗，且不會(huì)與周?chē)沫h(huán)境互相影響。

實(shí)際上，該第四實(shí)施例與第三實(shí)施例大致類似，其區(qū)別僅在于該第四實(shí)施例用合適的電感335代替高電壓開(kāi)關(guān)305。

通過(guò)該技術(shù)方案，為了給每個(gè)用戶設(shè)備110的負(fù)載115充電，該裝置100的電子指令信號(hào)175可以被配置成以下面的方式操作勵(lì)磁模塊300的開(kāi)關(guān)340。

對(duì)于連接至第一子組件的發(fā)射電樞120的勵(lì)磁模塊300，即，面向接收電樞140的發(fā)射電樞120的那些勵(lì)磁模塊，操作唯一的開(kāi)關(guān)340使其以高頻率循環(huán)接通和斷開(kāi)。

對(duì)于連接至第二子組件的發(fā)射電樞120的勵(lì)磁模塊300，即，面向另一接收電樞141的發(fā)射電樞120（至少一個(gè)）的那些勵(lì)磁模塊300，操作唯一的開(kāi)關(guān)340使以高頻率循環(huán)接通和斷開(kāi)，其相對(duì)于第一子組件的勵(lì)磁模塊300的開(kāi)關(guān)340同步但相位相反（矢量標(biāo)志改變180°）。

以這種方式，該第一子組件的發(fā)射電樞120會(huì)激發(fā)周期性電壓波，而該第二子組件的發(fā)射電樞會(huì)激發(fā)相同的電壓波，但轉(zhuǎn)變半個(gè)周期（矢量標(biāo)記180°）。該操作能夠使第一子組件和第二子組件的發(fā)射電樞120之間一直具有最大電勢(shì)差，使得可能在接收電樞140和141的下游收集有益于給負(fù)載115充電的能量。然而，通過(guò)改變開(kāi)關(guān)340的勵(lì)磁信號(hào)的頻率、相位和形態(tài)，可能獲得其它操作技術(shù)方案，所有有效的技術(shù)方案都應(yīng)該可能收集有益于給接收電樞140和141下游的負(fù)載115充電的能量。

同時(shí)，可以適當(dāng)?shù)乩冒l(fā)射電樞120數(shù)量的變化，以及開(kāi)關(guān)340的勵(lì)磁信號(hào)的頻率，相位和形狀的改變，以控制傳送至負(fù)載115的電壓和/或電流和/或功率。

對(duì)于連接至未面向任何用戶設(shè)備110的任何接收電樞140或141的發(fā)射電樞120的勵(lì)磁模塊300，唯一的開(kāi)關(guān)340可以保持固定斷開(kāi)（一直斷開(kāi)）。

如圖10所示，每個(gè)勵(lì)磁模塊300還可以包括電容器345，該電容器345連接在電支路的中心節(jié)點(diǎn)和初級(jí)電路135的第二端子205（在該實(shí)施例中，接地）之間，該中心節(jié)點(diǎn)在電感335和開(kāi)關(guān)340之間。

以這種方式，還可以部分地或完全地消除蓄能電容320，而不在概念上改變?cè)摪l(fā)射裝置100。

圖11展示了第四實(shí)施例的變體，其與前面描述的實(shí)施例的區(qū)別僅在于：每個(gè)勵(lì)磁模塊300還包括電感350，該電感350連接在電支路的中心節(jié)點(diǎn)和相關(guān)的發(fā)射電樞120之間，該中心節(jié)點(diǎn)在電感335和開(kāi)關(guān)340之間。

以這種方式，可以部分地或完全地消除與用戶設(shè)備110的接收電樞140和141串聯(lián)的電感150，例如，從而減小用戶設(shè)備110的尺寸。

根據(jù)前面的情況，可以調(diào)整該第四實(shí)施例的無(wú)功電子元件（發(fā)射電樞、接收電樞和可能的感應(yīng)器）的組件從而以與每個(gè)勵(lì)磁模塊300的開(kāi)關(guān)340相同或類似的導(dǎo)頻共振。此外，通過(guò)使這些電子元件成合適尺寸，可以將由與發(fā)射電樞120和接收電樞140和141耦合的初級(jí)電路130和次級(jí)電路145組成的全電路比作共振電路，例如，E、F、E/F類等放大器。

在上述實(shí)施例的共同的方面中，可以通過(guò)專用電子卡實(shí)現(xiàn)操縱該發(fā)射電樞120的初級(jí)電路135，該專用電子卡可以通過(guò)布線連接至發(fā)射電樞。

可替換地，該初級(jí)電路可以實(shí)現(xiàn)部分地或完全地直接分布，例如，在應(yīng)用發(fā)射電樞120的子層上，例如，使用一個(gè)或多個(gè)疊加的導(dǎo)電層（多層），每個(gè)導(dǎo)電層專門(mén)起到實(shí)現(xiàn)合適的導(dǎo)電路徑的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)前面描述的任何一種概念布局。

例如，多層印刷電路可以用剛性或柔性，硬或軟電介質(zhì)子層實(shí)現(xiàn)，其中該發(fā)射電樞在第一導(dǎo)電層上實(shí)現(xiàn)，且其中電子元件安裝和/或設(shè)計(jì)在最后的導(dǎo)電層上并通過(guò)過(guò)孔連接至發(fā)射電樞。

特別地，通過(guò)直接在構(gòu)成發(fā)射系統(tǒng)的板上實(shí)現(xiàn)電感和電容，該系統(tǒng)可以使分立電感和電容最小化或消除。

該類技術(shù)方案的實(shí)施例如圖12和13所示，其中該發(fā)射電樞120應(yīng)用在介電層500上，且最終通過(guò)坐落在該電樞自身上的另外的介電層與周?chē)沫h(huán)境隔離。導(dǎo)電層505應(yīng)用在介電層500下方，導(dǎo)電層505連接至，例如，土地，隨后是另外的介電層510，最后是連接至電壓發(fā)生器130的另一介電層515。該初級(jí)電路135的無(wú)源電子元件（例如，電容、感應(yīng)器、電阻（如果存在）等）可以安裝在最后的導(dǎo)電層515上，并且有源電子元件（例如，晶體管、開(kāi)關(guān)，以525表示其整體）的痕跡和位置最后連接至土地且通過(guò)在不同層之間通行的過(guò)孔520連接至發(fā)射電樞120。但是，根據(jù)需要修改層數(shù)量和設(shè)置，而不改變其系統(tǒng)自然是可能的。

以這種方式，獲得相當(dāng)小的充電墊，其厚度小，其可能可被切成任何形狀而不損害其功能，相對(duì)于局部損害非常強(qiáng)健且成本相對(duì)較低。

因此，可以應(yīng)用該墊，其成本較低且?guī)б子跀U(kuò)展的技術(shù)，例如，基本上應(yīng)用至任何現(xiàn)有桌面，或應(yīng)用至家具、壁、汽車(chē)和許多其它地方內(nèi)部，這些能夠使該墊轉(zhuǎn)換成無(wú)線供應(yīng)和再充電系統(tǒng)。

在本發(fā)明的另一方面，另外可能例如通過(guò)以平板屏幕或OFET（有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管）形式已經(jīng)利用了一段時(shí)間的TFT技術(shù)（薄膜晶體管）在薄層上直接實(shí)現(xiàn)初級(jí)電路的無(wú)源元件（比如電感、電容、任何電阻）以及有源電子元件（例如，MOSFETS、其它晶體管或開(kāi)關(guān)）。

TFT技術(shù)可以用于產(chǎn)生薄層，其中操縱每個(gè)發(fā)射電樞所需的所有元件可以以非常大的數(shù)量直接在單個(gè)子層（例如，復(fù)合層）上實(shí)現(xiàn)。

因此，這些薄層可以直接應(yīng)用至圖12的多層構(gòu)件，從而主要在降低厚度、包含的成本以及操作的簡(jiǎn)化方面進(jìn)一步改進(jìn)性質(zhì)。

實(shí)際上，由于TFT技術(shù)，就像平面屏幕一樣，通過(guò)行和列的劃分，可以操作與矩陣的單個(gè)發(fā)射電樞120相關(guān)的開(kāi)關(guān)，從而顯著降低控制卡的復(fù)雜度。

可替換地，可能使每個(gè)操縱系統(tǒng)自治，通過(guò)使操縱系統(tǒng)配備自主控制系統(tǒng)，單個(gè)發(fā)射電樞120能夠根據(jù)單個(gè)電樞的性質(zhì)（電學(xué)性質(zhì)和其它性質(zhì)）的測(cè)量結(jié)果輸入確定狀態(tài)（對(duì)于操作第一電樞是斷開(kāi)、接通，對(duì)于第二電樞是接通）而不需要任何系統(tǒng)或外部控制卡，該測(cè)量結(jié)果，例如，阻抗、電壓、電流或在電樞之間傳輸?shù)奶囟ㄐ盘?hào)，用于確定真實(shí)和合適的電樞內(nèi)通訊協(xié)議，旨在向單個(gè)獨(dú)立的電樞告知系統(tǒng)的整體狀態(tài)或其一部分或單個(gè)電樞將處的狀態(tài)。該通訊可以通過(guò)注入和讀取導(dǎo)頻信號(hào)在發(fā)射電樞和接收電樞之間產(chǎn)生，或接收電樞可以通過(guò)由單個(gè)發(fā)射電樞獨(dú)立讀取的導(dǎo)頻信號(hào)表示其存在。

值得注意的是，實(shí)現(xiàn)這樣配置的無(wú)線能量功率的發(fā)射板是非常經(jīng)濟(jì)的，并且達(dá)到的頻率和因此傳輸?shù)墓β士赡苁欠浅８叩?，以便同時(shí)成功地對(duì)諸如計(jì)算機(jī)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、平板電腦、電話、MP3讀取器、電視、立體聲系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等許多用戶設(shè)備110進(jìn)行無(wú)線充電。

在本發(fā)明所有上述實(shí)施例共同的另外的方面，為了識(shí)別充電設(shè)備的發(fā)射電樞120是否面向該接收電樞140、該接收電樞141，或識(shí)別充電設(shè)備的發(fā)射電樞120是否未面向任何物體或不同的物體，可以使該電子監(jiān)測(cè)和選擇系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的預(yù)備步驟。

一般地，該監(jiān)測(cè)步驟可以包括向每個(gè)發(fā)射電樞120供應(yīng)預(yù)定的電子測(cè)試信號(hào)，從而測(cè)量電路參數(shù)（例如，發(fā)射電樞120的另一物理和/或電學(xué)性質(zhì)中的阻抗），其中，該值在，發(fā)射電樞120面向接收電樞140或141或不面向任何物體之前是已知的。

比較測(cè)量的值和已知的監(jiān)測(cè)參數(shù)的值，該監(jiān)測(cè)和選擇系統(tǒng)能夠識(shí)別每個(gè)單個(gè)發(fā)射電樞120的特定狀態(tài)。

例如，監(jiān)測(cè)步驟可能包括向每個(gè)發(fā)射電樞120供應(yīng)預(yù)定的電子操作信號(hào)且測(cè)量發(fā)射電樞120上的電壓或電路的支路中的電流。在監(jiān)測(cè)步驟期間，向該發(fā)射電樞120供應(yīng)的電壓相對(duì)于給負(fù)載120充電期間的運(yùn)行電壓不同，從而例如，消除任何來(lái)源的電磁污染或使監(jiān)測(cè)更快進(jìn)行。

如果所述發(fā)射電樞120面向接收電樞140或141，通過(guò)接收電樞141和141的阻抗和電路的特定調(diào)諧（為已知參數(shù)），測(cè)定的電壓或電流應(yīng)該具有預(yù)定的特征波形，該波形與發(fā)射電樞120未面向任何物體或如果面向另一物體時(shí)應(yīng)該產(chǎn)生的波形非常不同。

結(jié)果，根據(jù)測(cè)定的波形與上述特征波形之一是否一致，監(jiān)測(cè)階段能夠確定發(fā)射電樞120是否面向接收電樞140或141，不同的物體或該發(fā)射電樞120是否未面向任何物體。

要是確定該發(fā)射電樞120面向接收電樞，該監(jiān)測(cè)步驟可以區(qū)分該接收電樞是否是電樞140或電樞141，例如，通過(guò)測(cè)量施加至發(fā)射電樞120的導(dǎo)頻信號(hào)因接收電樞140或141的存在如何影響附近的發(fā)射電樞120。

該監(jiān)測(cè)步驟可以在充電設(shè)備的所有發(fā)射電樞120上以單個(gè)診斷程序同時(shí)或依次進(jìn)行，該監(jiān)測(cè)步驟可以連續(xù)地或周期地或在重大事件發(fā)生時(shí)進(jìn)行。

可替換地，對(duì)于每個(gè)彼此獨(dú)立的發(fā)射電樞，可以以連續(xù)模式、周期模式和/或在重大事件發(fā)生時(shí)進(jìn)行該監(jiān)測(cè)步驟。

如前面所述，發(fā)射電樞120的選擇和命令可以由電子控制系統(tǒng)執(zhí)行，能夠讀取突出的數(shù)量并且適當(dāng)?shù)夭僮鞒跫?jí)電路135的所有開(kāi)關(guān)，或者可以由多個(gè)電子控制系統(tǒng) （例如，用于每組電樞的一個(gè)電子控制系統(tǒng)，或者甚至用于每個(gè)電樞的一個(gè)或一個(gè)以上的電子控制系統(tǒng)）執(zhí)行，以這種方式阻止布線并使每個(gè)發(fā)射電樞120自治，使得系統(tǒng)魯棒且非常通用（例如，能夠以任何形式切割并因此易于應(yīng)用至任何表面）。

在此最后情況下，可以包括發(fā)射電樞120（以另外的方式獨(dú)立）可能通過(guò)被動(dòng)反應(yīng)的接收電樞之間的通訊系統(tǒng)（有益于在各種控制系統(tǒng)之間共享數(shù)據(jù)），或接收電樞之間的通訊系統(tǒng)（其主動(dòng)或被動(dòng)地表示其存在），和發(fā)射電樞（其被告知在第一和第二接收電樞附近）。不管通訊協(xié)議如何，利用注入發(fā)射電樞120的信號(hào)在控制系統(tǒng)之間更換數(shù)據(jù)是可能的，這有益于了解附近的電樞是否是主動(dòng)的，使電樞同步，正確激活單個(gè)電樞等，或者可以利用，連接至接收電樞的、由待充電的設(shè)備上的合適電路產(chǎn)生的信號(hào)。

顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)所述裝置及其變體的技術(shù)應(yīng)用性質(zhì)進(jìn)行各種修改，而不脫離本發(fā)明的范圍。