用于電子裝置的無線電力和數(shù)據(jù)傳遞的制作方法
【專利說明】
[000。 分秦申請的相關(guān)信息
[0002] 本案是分案申請。該分案的母案是申請日為2009年12月17日、申請?zhí)枮?200980144830. 9、發(fā)明名稱為"用于電子裝置的無線電力和數(shù)據(jù)傳遞"的發(fā)明專利申請案。
[0003] 相關(guān)申請秦
[0004] 本申請案主張來自2009年3月30日申請的第61/164, 882號美國臨時專利申請 案和2009年7月2日申請的第61/222, 779號美國臨時專利申請案的優(yōu)先權(quán)W及所述兩個 美國臨時專利申請案的權(quán)益，所述兩個美國臨時專利申請案中的每一者的全部內(nèi)容W引用 的方式并入到本文中。
[00化]報據(jù)35U.S.C. § 119豐化優(yōu)先權(quán)
[0006] 本申請案根據(jù)35U.S.C. § 119(e)主張W下申請案的優(yōu)先權(quán)：
[0007] 2009年2月11日申請的標(biāo)題為"充電和自動連接（CHARGEPLUSAUTOMATIC CONNECTION巧"的第61/151，828號美國臨時專利申請案，所述申請案的揭示內(nèi)容在此W全 文引用的方式并入本文中；
[000引 2009年3月28日申請的標(biāo)題為"對多個裝置進行充電W及實現(xiàn)裝置之間的信息 共享（CHARGING MULTIPLE DEVICES AND ENABLING INFORMATION SHARING邸T肥EN T肥DEVICE巧"的第61/164, 402號美國臨時專利申請案，所述案的揭示內(nèi)容在此W全文引用的 方式并入本文中；
[0009] 2009年4月3日申請的標(biāo)題為"組合無線充電能力和在單個便攜式計算裝置中 接收無線電荷的能力（COMBININGWIRELESSCHARGINGCAPABILITYANDT肥ABILITYTO RECEIVEAWIRELESSCHARGEINASINGLEPORTABLECOMPUTING呢VICE)"的第 61/166, 686 號美國臨時專利申請案，所述申請案的揭示內(nèi)容在此W全文引用的方式并入本文中；
[0010] 2009年3月8日申請的標(biāo)題為"無線充電（WIRELESSCHARGING)"的第61/158, 396 號美國臨時專利申請案，所述申請案的揭示內(nèi)容在此W引用的方式并入本文中；
[0011] 2009年7月23日申請的標(biāo)題為"使用具有WLAN或WAN調(diào)制解調(diào)器的裝置W用于通 過無線充電站連接到因特網(wǎng)扣SINGA呢VICEWITHAWLANORWANMODEMFORCONNECTION TOT肥INTER肥TBYAWIRELESSCHARGINGSTATION)"的第 61/227, 9：M號美國臨時專利 申請案，所述申請案的揭示內(nèi)容在此W全文引用的方式并入本文中；W及
[0012] 2008年11月13日申請的標(biāo)題為"無線充電的增值功能（VALUEADDINGFUNCTIONS TOWIRELESSCHARGING)"的第61/114, 436號美國臨時專利申請案，所述案的揭示內(nèi)容在此 W全文引用的方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0013] 本發(fā)明一般設(shè)及無線充電，且更特定來說，設(shè)及可編程裝置、雙向充電和在對電子 裝置中的至少一者充電的同時在所述電子裝置之間的數(shù)據(jù)發(fā)射。
【背景技術(shù)】
[0014] 通常，每一電池組供電裝置需要其自身的充電器和電源，其通常為AC電源插座(poweroutlet)。此在許多裝置需要充電時變得不便利。
[0015] 正在開發(fā)在發(fā)射器與待充電的裝置之間使用無線電力發(fā)射的方法。該些方法一般 分成兩類。一類是基于在發(fā)射天線與待充電的裝置上的接收天線之間的平面波福射（還稱 為遠場福射）的禪合，接收天線收集福射電力并對其整流W用于對電池組進行充電。天線 通常具諧振長度W便改進禪合效率。此方法遭受W下事實：電力禪合隨天線之間的距離而 迅速減少。因此，在適當(dāng)距離（例如，>Im至Ij2m)上的充電變得困難。另外，因為系統(tǒng)福射 平面波，所W無意的福射如果未經(jīng)由濾波來適當(dāng)控制可干擾其它系統(tǒng)。
[0016] 其它方法是基于（例如）嵌入于"充電"墊或表面中的發(fā)射天線與嵌入于待充電 的主機裝置中的接收天線（加上整流電路）之間的電感禪合。此方法具有發(fā)射天線與接收 天線之間的間隔必需非常近（例如，數(shù)毫米）的缺點。雖然此方法確實具有在同一區(qū)域中 同時對多個裝置充電的能力，但是此區(qū)域通常較小，因此用戶必須將裝置定位到特定區(qū)域。
[0017] 需要在裝置之間交換信息的同時對所述裝置進行無線充電。還需要在裝置之間雙 向發(fā)射無線電力、可編程無線裝置和無線充電的安全性特征。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 在一個方面中，本申請案針對于一種充電裝置。所述充電裝置包含充電區(qū)，所述充 電區(qū)經(jīng)配置W用于放置一個或一個W上可充電裝置。所述充電裝置進一步包含至少一個發(fā) 射天線，所述至少一個發(fā)射天線經(jīng)配置W用于在所述充電區(qū)內(nèi)發(fā)射無線電力。所述充電裝 置進一步經(jīng)配置W在所述一個或一個W上可充電裝置的至少一個可充電裝置之間交換數(shù) 據(jù)。
[0019] 在另一方面中，本申請案針對于一種方法。所述方法包含將無線電力從充電裝置 的發(fā)射天線發(fā)射到接近所述充電裝置的一個或一個W上可充電裝置。所述方法進一步包含 在所述充電裝置與所述一個或一個W上可充電裝置中的至少一個可充電裝置之間交換數(shù) 據(jù)。
[0020] 在又一方面中，本申請案針對于一種充電裝置。所述充電裝置包含用于將無線電 力從充電裝置的發(fā)射天線發(fā)射到接近所述充電裝置的一個或一個W上可充電裝置的裝置。 所述充電裝置進一步包含用于在所述充電裝置與所述一個或一個W上可充電裝置中的至 少一個可充電裝置之間交換數(shù)據(jù)的裝置。
[0021] 在又一方面中，本申請案針對于一種電子裝置。所述電子裝置包含接口且經(jīng)配置W用于編程無線充電裝置的至少一個無線充電用戶可編程功能。
[0022] 在又一方面中，本申請案針對于一種方法。所述方法包含使用具有用戶接口的電 子裝置來編程無線充電裝置的至少一個無線充電用戶可編程功能。
【附圖說明】
[0023] 圖1展示無線電力傳遞系統(tǒng)的簡化方框圖。
[0024] 圖2展示無線電力傳遞系統(tǒng)的簡化示意圖。
[0025] 圖3展示在本發(fā)明的示范性實施例中使用的環(huán)形天線的示意圖。
[0026] 圖4描繪根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的包括無線充電裝置和可無線充電裝置的 充電系統(tǒng)。
[0027]圖5說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的通信地禪合到網(wǎng)絡(luò)的無線充電裝置。
[002引圖6說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的包括無線充電裝置的充電系統(tǒng)的方框圖。
[0029] 圖7描繪根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的包括具有接口的充電裝置的無線充電系 統(tǒng)。
[0030] 圖8為圖7中所說明的無線充電系統(tǒng)的另一描繪。
[0031] 圖9為圖7中所說明的無線充電系統(tǒng)的又一描繪。
[0032] 圖10為說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的方法的流程圖。
[0033] 圖11說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的經(jīng)配置W用于接收和發(fā)射無線電力的多 個電子裝置。
[0034] 圖12描繪根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的具有禪合到其的天線的電子裝置。
[0035] 圖13說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的具有禪合到其的發(fā)射天線和接收天線的 電子裝置。
[0036] 圖14說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的描繪經(jīng)配置W用于接收和發(fā)射無線電力 的電子裝置的操作狀態(tài)的狀態(tài)機圖。
[0037] 圖15說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的經(jīng)配置W用于發(fā)射無線電力的表面計算 裝置。
[003引圖16說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的經(jīng)配置W用于發(fā)射無線電力的另一表面 計算裝置。
[0039] 圖17描繪根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的包括表面計算裝置和計算機的系統(tǒng)。
[0040] 圖18說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的經(jīng)配置W在檢測到電源后即刻轉(zhuǎn)變到用 戶定義的充電簡檔的可充電裝置。
[0041] 圖19說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的包括無線充電裝置和至少一個電子裝置 的充電系統(tǒng)。
[0042] 圖20為說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的另一方法的流程圖。
[0043] 圖21說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的包括可充電裝置的另一充電系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0044] 詞語"示范性"在本文中用W指"充當(dāng)一實例、例子或說明"。本文中被描述為"示 范性"的任一實施例不一定解釋為比其它實施例優(yōu)選或有利。
[0045] 下文結(jié)合附圖陳述的詳細描述意欲作為本發(fā)明的示范性實施例的描述且無意表 示可實踐本發(fā)明的僅有實施例。在整個此說明書中所使用的術(shù)語"示范性"是指"充當(dāng)一 實例、例子或說明"，且不一定應(yīng)解釋為比其它示范性實施例優(yōu)選或有利。詳細描述包括用 于提供對本發(fā)明的示范性實施例的徹底了解的目的的特定細節(jié)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將明 白，可在無該些特定細節(jié)的情況下實踐本發(fā)明的示范性實施例。在一些例子中，W方框圖形 式來展示眾所周知的結(jié)構(gòu)和裝置，W便避免使本文中呈現(xiàn)的示范性實施例的新穎性模糊不 清。
[0046] 詞語"無線電力"在本文中用W指與電場、磁場、電磁場相關(guān)聯(lián)的任何形式的能量， 或另外在不使用物理電磁導(dǎo)體的情況下從發(fā)射器發(fā)射到接收器的能量。
[0047] 圖1說明根據(jù)本發(fā)明的各種示范性實施例的無線發(fā)射或充電系統(tǒng)100。將輸入電 力102提供到發(fā)射器104W用于產(chǎn)生用于提供能量傳遞的福射場106。接收器108禪合到 福射場106并產(chǎn)生輸出電力110W用于由禪合到輸出電力110的裝置（未圖示）存儲或消 耗。發(fā)射器104與接收器108相隔距離112。在一個示范性實施例中，發(fā)射器104和接收 器108根據(jù)相互諧振關(guān)系而配置，且當(dāng)接收器108的諧振頻率與發(fā)射器104的諧振頻率實 質(zhì)上相同時，當(dāng)接收器108位于福射場106的"近場"中時，發(fā)射器104與接收器108之間 的發(fā)射損失最小。
[0048] 發(fā)射器104進一步包括用于提供用于能量發(fā)射的裝置的發(fā)射天線114,且接收器 108進一步包括用于提供用于能量接收的裝置的接收天線118。發(fā)射天線和接收天線的大 小根據(jù)應(yīng)用和與其相關(guān)聯(lián)的裝置而設(shè)計。如所述，通過將發(fā)射天線的近場中的能量的大部 分禪合到接收天線而非將電磁波中的大部分能量傳播到遠場而進行有效能量傳遞。當(dāng)在此 近場中時，可在發(fā)射天線114與接收天線118之間形成禪合模式。天線114和118周圍可 發(fā)生此近場禪合的區(qū)域在本文中稱為禪合模式區(qū)。
[0049] 圖2展示無線電力傳遞系統(tǒng)的簡化示意圖。發(fā)射器104包括振蕩器122、功率放 大器124W及濾波器和匹配電路126。振蕩器經(jīng)配置W在所要頻率下產(chǎn)生，可響應(yīng)于調(diào)整 信號123而調(diào)整。可響應(yīng)于控制信號125通過功率放大器124W-放大量來放大振蕩器信 號。可包括濾波器和匹配電路126W濾出諧波或其它不想要的頻率