感应电源制造技术

在一个方面，本发明专利技术提供无线电源，其具有用于机械地将远程装置与所述电源互相连接的柱塞。所述柱塞可延伸/可收缩，以便与所述远程装置相互配合。在第二方面，本发明专利技术提供带有可移动的初级线圈的无线电源，当所述远程装置相对于所述充电表面设置在不同的位置的范围内时，可移动的初级线圈允许所述初级线圈与所述次级线圈之间的紧密的对准。所述可移动的初级线圈例如可通过钉、柱塞或磁体与所述远程装置联接。或者，可手动地调节所述可移动的初级线圈的位置。在第三方面，本发明专利技术提供具有绕公共轴线设置的多个充电台的充电碗。各充电台可包括允许在所述远程装置在所述充电表面上的定位中的一些自由度的可移动的初级线圈。在第四方面，本发明专利技术提供具有可手动地移动的初级线圈的无线电源。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是申请日为2010年1月5日，名称为“感应电源”、申请号为201410215189.6（原始母案申请号是：201080010745.6，国际申请号是PCT/US2010/020064）的申请的分案申请。专利技术背景本专利技术涉及无线电源(wireless power supply)，并且更具体地涉及感应电源。随着便携式电子器件的广泛的和连续增长的使用，对无线电源系统有着不断增长的需要，这种系统能在不需要直接有线连接的情况下充电和/或为电子装置供电。有线连接存在多种问题，这些问题使他们不方便、累赘和美学上使人不愉快。或许最明显地，有线连接要求物理地插接和拔出所述装置，会有乱糟糟的难看的花线，要求匹配花线上的插头和远距离处的装置并且用一根花线一次仅能为一个装置充电。进一步地，对于常规的成对的充电器，要求使用者保有和储存和所拥有的装置一样多的有线DC电源。无线电源系统已被证明相对于有线连接具有显著的改进。无线电源系统消除了对将电子装置连接到电源线的需要并且因此消除了许多与有线连接关联的问题。许多常规的无线电源系统依靠感应电能转移(即使用电磁场的电能转移)以在没有电线的情况下传送电能。典型的感应电能转移系统包括使用初级线圈以无线地传送变化电磁场形式的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为电能的远程装置。为了给感应电能转移系统提供最佳效率，通常希望在初级线圈和次级线圈之间提供适当的对准。对准通常通过使用托架(cradle)或其它的类似的结构得以实现。例如，初级线圈可围绕用以紧密地接收远程装置的包含次级线圈的部分的杯形插座(receptacle)的外部定位。当远程装置被放置在杯中时，这两个线圈通过机械的相互配合变为紧密地对准。尽管有助于提供对准，但是这个方法需要将远程装置小心翼翼地放置在托架内和实质上排除了电子装置相对于电源的运动。它还可能限制感应电源与特别地构造成适配在杯或托架中的单个的装置一起使用。它还限制了与多个包括次级线圈的装置的可交换性的容易度。通过限定，在充电器中的杯状插座将提供与其被设计用于的次级装置的紧密的相互配合。然而，对于其它的装置，它可能提供松配合或者太小以至于根本不允许任何配合的插座。在另一个常规的应用中，电子装置设置有匹配的无线充电器。在这个构造中，无线充电器包括向上延伸的固定钉以提供接收电子装置的安装结构用于充电。装置限定构造成紧密地配合在该钉上方的空处。在使用中，通过将装置放置在无线充电器上使得空处配合在该钉的上方而将装置对接在无线充电器上。在这个构造中，当远程装置被适当地对接在无线充电器上时，将初级线圈和次级线圈被定位成提供适当的对准。尽管这个构造提供在电子装置和它的匹配的无线充电器之间好的对准，它可能存在各种的问题。例如，将钉固定并且因此不为远程装置提供任何的运动自由度。进一步地，固定的钉一直从充电表面延伸(甚至当远程装置不出现时)，因而干扰了充电表面为其它目的的应用。在又一个常规的应用中，磁体用于将初级线圈和次级线圈吸引成紧密的对准。例如，在一个常规的应用中，初级线圈耦合初级磁体并且被松配合在充电表面的下方的空处中。当带有次级磁体的远程装置放置在充电表面上而与初级磁体足够接近时，初级磁体和次级磁体的磁引力移动初级磁体经过空处而与次级磁体形成对准。这个，进而，吸引初级线圈和次级线圈紧形成密的对准。尽管提供一些改进，磁引力的力可能不足以在空处内移动初级磁体和初级线圈。在远程装置最初放置在充电表面上的位置使得初级磁体和次级磁体还没有处于紧密的对准时尤其如此。进一步地，因为允许初级磁体和初级线圈在空处内自由的移动，所以当最初将远程装置放置在充电表面上时，他们的位置可能未知。这个可能使得更难于一开始就将两个磁体放在一起。
技术实现思路
本专利技术提供具有用于机械地将远程装置和电源互相连接的柱塞的无线电源。在一个实施例中，柱塞在收缩位置和延伸位置之间可移动地安装在充电表面内，在收缩位置中柱塞可与充电表面平齐，在延伸位置中柱塞从充电表面伸出以与远程装置相互配合。远程装置可设置有形状被设计为用于容纳柱塞的插座。在一个实施例中，柱塞和远程装置都设有磁体，这些磁体使得柱塞在远程装置接近柱塞放置时延伸。在这个实施例中，例如可通过螺旋弹簧，将柱塞偏置在收缩位置，并且在远程装置的磁体被足够接近柱塞内的磁体地放置时柱塞可延伸。在一个实施例中，柱塞可包括当柱塞被延伸时激活无线电源的开关。开关可向无线电源指示远程装置可能位于接收电能的适当位置。无线电源可通过从\待机\状态中唤醒，并供电或试图确定有效的远程装置的存在(例如远程装置适于接收来自无线电源的电能)而响应。在一个实施例中，初级线圈设置在柱塞内，以便柱塞的延伸使初级线圈与次级线圈更紧密的对准。例如，初级线圈可以是装入柱塞的尖端的电线线圈，例如Litz点线。当柱塞延伸时，初级线圈可朝向远程装置延伸以提供更紧密的对准。在第二方面，本专利技术提供具有可移动的初级线圈的无线电源，当远程装置相对于充电表面被设置在不同的位置的范围内时，可移动的初级线圈允许初级线圈和次级线圈之间的紧密的对准。在一个实施例中，无线电源包括安装在充电表面中且具有至少一个运动自由度的柱塞。在这个实施例中，初级线圈可以与柱塞相互连接以便初级线圈随柱塞一起移动。在一个实施例中，初级线圈相对于柱塞同轴地设置。相应地，在使用中，初级线圈与柱塞一起行进以保持与安装在柱塞上的远程装置的次级线圈的紧密的对准。柱塞在从充电表面突出的位置可以是可收缩的(如上所述)或固定的。应该注意的是，围绕柱塞的360度旋转或运动自由度是与这个设计相关联的固有的自由度。可分别地在360度旋转的任何部分中获得无线电能。在一个实施例中，可移动的初级线圈通过一个或更多的磁体耦合到远程装置。在这个实施例中，初级线圈可移动地安装在无线电源内并被耦合到磁体，以便磁体的运动导致初级线圈的运动。在这个实施例中，远程装置设有磁体，当远程装置被放置得足够接近时该磁体将吸引初级磁体，并吸引初级线圈与次级线圈对准。可将初级线圈/初级磁体的组合偏置在原位置(home position)。作为原位置的举例，可以为这样的位置：该位置允许使用者放置并允许在放置期间在预期运动的已知区或区域内的柱塞接合。在一个实施例中，初级线圈枢转地安装在连杆臂上，连杆臂给初级线圈提供沿着两个轴线的运动。在这个实施例中，连杆臂一端可枢转地安装在框架。初级线圈可容纳在大奖章形件(medallion)内，该大奖章形件枢转地安装在连杆臂的自由端。当连杆臂的枢转运动与大奖章形件的枢转运动结合时，初级线圈自由地沿着两个轴线移动。可通过弹簧将连杆臂偏置在原位置。在第三方面，本专利技术提供具有设置在公共轴线周围的多个充电台的充电碗。各充电台可包括倾斜的充电表面，倾斜的充电表面将远程装置保持在直立的位置并减少在相同数量的装置被置于一个平面上而充电时所要求的占地面积。在一个实施例中，各充电台包括可移动的初级线圈，可移动的初级线圈允许在远程装置在充电表面上定位中的一些自由度。在一个实施例中，可移动的初级线圈包括柱塞，该柱塞机械地将远程装置耦合到初级线圈以便初级线圈沿着充电表面与远程装置一起移动。在替代性的实施例中，可移动的初级线圈和远程装置包括将初级线圈和远程装置耦合的磁体。磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无线地将电能供应到远程装置的无线电源系统，包括：电源电路；初级线圈，其与所述电源电路电耦合，所述初级线圈能够响应所述电源电路所供应的电能而产生电磁场；支撑结构，所述支撑结构适于在所述电磁场内支撑远程装置；可移动的载体，其安装到所述支撑结构，所述初级线圈由所述载体承载；以及其中，所述载体和因此所述初级线圈的相对于所述支撑结构的位置能被手动地调节，由此能够选择性地移动所述初级线圈，以实现与放置在所述支撑结构上的远程装置中的次级线圈的改进的对准，从而改善所述初级线圈与所述次级线圈之间的耦合。

【技术特征摘要】
2009.01.06 US 61/1426541.一种用于无线地将电能供应到远程装置的无线电源系统，包括：电源电路；初级线圈，其与所述电源电路电耦合，所述初级线圈能够响应所述电源电路所供应的电能而产生电磁场；支撑结构，所述支撑结构适于在所述电磁场内支撑远程装置；可移动的载体，其安装到所述支撑结构，所述初级线圈由所述载体承载；以及其中，所述载体和因此所述初级线圈的相对于所述支撑结构的位置能被手动地调节，由此能够选择性地移动所述初级线圈，以实现与放置在所述支撑结构上的远程装置中的次级线圈的改进的对准，从而改善所述初级线圈与所述次级线圈之间的耦合。2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括提供指示所述初级线圈与所述远程装置中的所述次级线圈之间的对准程度的反馈的反馈指示器。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述载体和因此所述初级线圈的所述位置能沿着单根轴线被手动调节。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述支撑结构包括用于支撑带有次级线圈的远程装置的倾斜表面。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述支撑结构包括设置成朝向所述倾斜表面的底部的远程装置支撑件。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述支撑结构包括一个或多个承载通道，并且所述可移动的载体可滑动地装配在所述一个或多个承载通道内。7.根据权利要求6所述的系统，其中，在所述载体和所述一个或多个承载通道之间存在足够的摩擦以阻止所述载体在没有手动施加的力的情况下移动。8.一种无线电源系统，包括：结构，所述结构包括用于支撑带有次级线圈的远程装置的倾斜表面，所述次级线圈能够相对于所述倾斜表面被定位于不同的位置；可移动的载体，其联接到所述结构；初级线圈，其被支撑在所述载体上；电源电路，用于给所述初级线圈供应电能；以及手动的载体运动机构，所述载体运动机构提供所述载体相对于所述倾斜表面的选择性的运动，其中能够手动地调节所述载体，以便提供所述初级线圈与所述远程装置的所述次级线圈之间的最佳的对准。9.根据权利要求8所述的系统，进一步包括能够选择性地移动到锁定位置以将所述载体锁定在固定的位置从而阻止所述载体的意外运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：DW巴曼，WT小斯通纳，MJ诺尔康克，CJ穆尔，JK施万内克，TJ勒皮恩，RJ韦伯，RD尚珀，
申请(专利权)人：捷通国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US