适合给可佩戴电子装置充电的无线电力系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术描述用于无线能量转移的基本单元、系统及方法。根据一些实例的无线能量转移系统包含无线能量发射器及距离间隔接收器。本发明专利技术描述发射器及接收器线圈的实例。本发明专利技术描述距离及定向优化的实例。本发明专利技术描述可包含于头盔、体戴式单元及/或灯座中的无线充电系统的实例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适合给可佩戴电子装置充电的无线电力系统及方法
本文中所描述的实例涉及适合给可佩戴电子装置充电的无线电力系统及方法。
技术介绍
可商购的电子可佩戴装置的数目及类型不断地增长。预测专家们预测到，电子可佩戴装置市场将在接下来的十年内超过四倍。对实现此增长的一些障碍仍然存在。两个主要障碍是现有电子可佩戴装置的美学/美观及其有限电池寿命。消费者通常希望电子可佩戴装置体积小、不太显眼及需要不太频繁的充电。通常，消费者不愿意牺牲功能性来获得所需的较小外观尺寸及延长的电池寿命。对小外观尺寸而又较长电池寿命的希望是彼此直接冲突且常规装置正努力解决的目标。因此，在此领域中可能需要另外解决方案。
技术实现思路
本文中描述系统的实例。一种实例系统可包含：发射器，其具有经配置用于无线电力输送的发射器线圈；及/或接收器，其与所述发射器间隔一段距离。在一些实例中，所述发射器可包含发射器阻抗。在一些实例中，所述接收器可包含经配置用于从所述发射器接收无线电力的接收器线圈。在一些实例中，所述接收器线圈可包含导线绕组内的磁性金属芯子。在一些实例中，所述接收器可包含接收器阻抗。在一些实例中，所述发射器及接收器松散耦合。在一些实例中，所述发射器阻抗及所述接收器阻抗可针对所述发射器与所述接收器之间的特定距离间隔而最优地匹配，且针对所有其它间隔距离而未优化。在一些实例中，所述发射器阻抗及所述接收器阻抗是针对所述发射器与所述接收器之间的特定相对定向而最优地匹配，且针对所有其它相对定向而未优化。在一些实例中，所述系统是具有低于100的Q值的弱谐振系统。在一些实例中，所述发射器阻抗及所述接收器阻抗可针对所述发射器与所述接收器之间的至少两个特定距离间隔而最优地匹配，且针对所有其它间隔距离而未优化。在一些实例中，所述发射器阻抗及所述接收器阻抗可针对所述发射器与所述接收器之间的至少两个特定相对定向而最优地匹配，且针对所有其它相对定向而未优化。在一些实例中，所述发射器阻抗及所述接收器阻抗可使用自动迭代阻抗优化针对一群间隔距离而最优地匹配。在一些实例中，所述发射器阻抗及所述接收器阻抗可使用自动迭代阻抗优化针对所述发射器与所述接收器之间的一群不同相对定向而最优地匹配。在一些实例中，所述发射器线圈可包含发射器导线绕组内的发射器磁性金属芯子。在一些实例中，所述磁性金属芯子可以是铁氧体。在一些实例中，所述发射器、接收器或两者可包含调谐电容器。在一些实例中，所述发射器、接收器或两者可包含电介质材料。在一些实例中，所述发射器及/或接收器线圈的所述磁性金属芯子经塑形使得其长度长于其宽度。在一些实例中，所述发射器及/或接收器磁性金属芯子经塑形使得其长度长于其宽度。在一些实例中，所述发射器及/或接收器的所述磁性金属芯子经塑形使得其长度长于其直径。在一些实例中，所述发射器及/或接收器的所述磁性金属芯子经塑形为杆的形式。在一些实例中，所述发射器及/或接收器线圈的所述导线绕组可包含利兹线(Litzwire)。在一些实例中，所述发射器及/或接收器线圈的所述导线绕组可包含铜线。在一些实例中，所述发射器磁性金属芯子具有比所述接收器磁性金属芯子的体积大10倍或更多倍的体积。在一些实例中，所述发射器磁性金属芯子具有比所述接收器磁性金属芯子的体积大100倍或更多倍的体积。在一些实例中，所述发射器磁性金属芯子具有比所述接收器磁性金属芯子的体积大1000倍或更多倍的体积。在一些实例中，所述发射器导线绕组具有比所述接收器导线绕组的绕组长度大10倍或更多倍的绕组长度。在一些实例中，所述发射器导线绕组具有比所述接收器导线绕组的绕组长度大100倍或更多倍的绕组长度。在一些实例中，所述发射器导线绕组具有比所述接收器导线绕组的绕组长度大1000倍或更多倍的绕组长度。在一些实例中，所述发射器可包含天线。在一些实例中，所述发射器可包含多个天线。在一些实例中，所述发射器经配置成以100kHz到200kHz的范围内的频率发射无线电力。在一些实例中，所述发射器经配置成以125kHz+/-3kHz的范围内的频率发射无线电力。在一些实例中，所述发射器经配置成以125kHz+/-5kHz的范围内的频率发射无线电力。在一些实例中，所述发射器经配置成以6.75MHz+/-5MHz的范围内的频率发射无线电力。在一些实例中，所述系统的所述Q值超过100。附图说明根据结合附图而获得的各个实施例的以下详细描述，包含目前预期用于实践本专利技术的最佳模式，本专利技术的特征、方面及伴随的优点将变得显而易见，附图中：图1说明根据本专利技术的实例的系统的框图；图2说明根据本专利技术的附接到眼镜的电子装置的实例；图3说明根据本专利技术的用于电子装置的接收线圈及用于基本单元的发射线圈的实例；图4说明根据本专利技术的实例的以移动电话机壳外观尺寸而实施的移动基本单元的框图；图5A及5B说明根据本专利技术的实例的被实施为移动电话机壳的基本单元的等距及分解等距视图；图6说明根据本文中的一些实例的过程的流程图；图7说明根据本文中的另外实例的过程的流程图；图8说明结合到移动电话中或附接到移动电话的基本单元的典型使用案例；图9A到9E说明根据本专利技术的一些实例的基本单元的视图；图10A到10C说明以用于例如平板计算机的通信装置的机壳的形式而实施的基本单元的视图；图11A到11D说明被实施为用于通信装置的部分机壳的基本单元的视图；图12A及12B说明被实施为具有经配置用于耦合到通信装置的可移动罩的部分机壳的基本单元的视图；图13说明根据本专利技术的另外实例的基本单元的分解等距视图；图14A到14C说明图13中的基本单元的视图；图15A到15C说明根据本专利技术的实例的基本单元的发射线圈的布置；图16A到16C说明根据本专利技术的另外实例的基本单元的发射线圈的布置；图17说明根据本文中的另外实例的圆块的形式的基本单元；图18说明根据本专利技术的实例发射器及接收器配置；图19说明根据本专利技术的一些实例的无线电力转移系统的模拟结果；图20说明根据本专利技术的另外实例的无线电力转移系统的模拟结果；图21说明根据本专利技术的一些实例的无线电力转移系统与Qi标准系统之间的比较；及图22说明根据本文中的一些实例的电感耦合发射及接收线圈的磁场线。图23是根据本文中所描述的实例的系统的示意图。图24是根据本文中所描述的实例的可包含中继器及/或可佩戴电子装置的条带的示意图。图25是说明根据本文中所描述的实例而布置的方法的流程图。图26是根据本文中所描述的实例而布置的系统的示意图。图27是根据本文中所描述的实例而布置的四种发射器设计的示意图。图28是根据本文中所描述的实例的基本单元系统的示意图及基本单元系统的横截面图。图29是根据本文中所描述的实例的多种发射器及接收器布置的示意图。图30是根据本文中所描述的实例的外套中的发射器放置的示意图。图31是可用以驱动根据本文中所描述的实例而布置的图27的实例中所展示的发射器设计的驱动序列的示意图。图32是根据本文中所描述的实例而布置的头盔供电护目镜系统的示意图。图33是根据本文中所描述的实例的结合无线充电功能性的灯座的示意图。图34是利用体戴式单元作为基本单元的无线充电系统的示意图。图35是根据本文中所描述的实例而布置的附接部件的示意图。图36是根据本文中所描述的实例而布置的无线供电可植入式装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，其包括：发射器，其具有经配置用于无线电力输送的发射器线圈，所述发射器具有发射器阻抗；及接收器，其与所述发射器间隔一段距离，所述接收器具有经配置用于从所述发射器接收无线电力的接收器线圈，所述接收器线圈包括导线绕组内的磁性金属芯子，所述接收器具有接收器阻抗；其中所述发射器及接收器松散耦合；且其中所述发射器阻抗及所述接收器阻抗是针对所述发射器与所述接收器之间的特定距离间隔而最优地匹配，且针对所有其它间隔距离而未优化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.15 US 62/175,911;2015.06.16 US 62/180,199;1.一种系统，其包括：发射器，其具有经配置用于无线电力输送的发射器线圈，所述发射器具有发射器阻抗；及接收器，其与所述发射器间隔一段距离，所述接收器具有经配置用于从所述发射器接收无线电力的接收器线圈，所述接收器线圈包括导线绕组内的磁性金属芯子，所述接收器具有接收器阻抗；其中所述发射器及接收器松散耦合；且其中所述发射器阻抗及所述接收器阻抗是针对所述发射器与所述接收器之间的特定距离间隔而最优地匹配，且针对所有其它间隔距离而未优化。2.一种系统，其包括：发射器，其具有经配置用于无线电力输送的发射器线圈，所述发射器具有发射器阻抗；及接收器，其与所述发射器间隔一段距离，所述接收器具有经配置用于从所述发射器接收无线电力的接收器线圈，所述接收器线圈包括导线绕组内的磁性金属芯子，所述接收器具有接收器阻抗；其中所述发射器及接收器松散耦合；且其中所述发射器阻抗及所述接收器阻抗是针对所述发射器与所述接收器之间的特定相对定向而最优地匹配，且针对所有其它相对定向而未优化。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述系统是具有低于100的Q值的弱谐振系统。4.一种系统，其包括：发射器，其具有经配置用于无线电力输送的发射器线圈，所述发射器具有发射器阻抗；及接收器，其与所述发射器间隔一段距离，所述接收器具有经配置用于从所述发射器接收无线电力的接收器线圈，所述接收器线圈包括导线绕组内的磁性金属芯子，所述接收器具有接收器阻抗；其中所述发射器及接收器松散耦合；其中所述系统是具有低于100的Q值的弱谐振系统；且其中所述发射器阻抗及所述接收器阻抗是针对所述发射器与所述接收器之间的至少两个特定距离间隔而最优地匹配，且针对所有其它间隔距离而未优化。5.一种系统，其包括：发射器，其具有经配置用于无线电力输送的发射器线圈，所述发射器具有发射器阻抗；及接收器，其与所述发射器间隔一段距离，所述接收器具有经配置用于从所述发射器接收无线电力的接收器线圈，所述接收器线圈包括导线绕组内的磁性金属芯子，所述接收器具有接收器阻抗；其中所述发射器及接收器松散耦合；其中所述系统是具有低于100的Q值的弱谐振系统；且其中所述发射器阻抗及所述接收器阻抗是针对所述发射器与所述接收器之间的至少两个特定相对定向而最优地匹配，且针对所有其它相对定向而未优化。6.一种系统，其包括：发射器，其具有经配置用于无线电力输送的发射器线圈，所述发射器具有发射器阻抗；及接收器，其与所述发射器间隔一段距离，所述接收器具有经配置用于从所述发射器接收无线电力的接收器线圈，所述接收器线圈包括导线绕组内的磁性金属芯子，所述接收器具有接收器阻抗；其中所述发射器及接收器松散耦合；其中所述系统是具有低于100的Q值的弱谐振系统；且其中所述发射器阻抗及所述接收器阻抗是使用自动迭代阻抗优化针对多个间隔距离而最优地匹配。7.一种系统，其包括：发射器，其具有经配置用于无线电力输送的发射器线圈，所述发射器具有发射器阻抗；及接收器，其与所述发射器间隔一段距离，所述接收器具有经配置用于从所述发射器接收无线电力的接收器线圈，所述接收器线圈包括导线绕组内的磁性金属芯子，所述接收器具有接收器阻抗；其中所述发射器及接收器松散耦合；其中所述系统是具有低于100的Q值的弱谐振系统；且其中所述发射器阻抗及所述接收器阻抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·布卢姆，A·古普塔，W·科科纳斯基，S·鲍尔，JN·费尔，
申请(专利权)人：波戈技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US