局部计算环境中的无线电力使用制造技术

描述了无线地供电的局部计算环境的各实施例。无线地供电的局部计算环境至少包括被配置成无线地向若干个被适当配置的设备中的任何一个提供电力的近场磁谐振（NFMR）电源。在所述各实施例中，被配置成从NFMR电源无线地接收电力的设备必须位于被称为近场的区域内，该区域延伸不超过距离D，距离D是NFMR电源传输设备的特征大小的几倍。通常，距离D大约1米左右。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
所描述的各实施例一般涉及在便携式计算环境中使用无线电力传输。
技术介绍
历史上，对于相当有限的应用，成功地进行了无线电力传输。具体而言，只有那些无线电源和无线电力接收器彼此非常靠近的应用才获得了成功。在此布局中，无线电源和无线电力接收器通常通过能够牵连电源和接收器两者的磁场而感应地耦合。虽然很好地适用于需要相对低电力(大约mW)的应用，但是，该同一个过程不适用于那些需要更多电力 (大约至少几瓦到数百瓦)或者电源和电力接收器彼此离得更远(诸如几英寸到几英尺)的应用。然而，已经发现(参见Karalis 等人所著的 “Efficient wireless non-radiative mid-range energy transfer”，Annals of Physics 323 (2008), 34-38 页)，能够从电源向位于被称为近场的距离内的接收器无线地传输可使用电力。近场的意思是指，在传输中所涉及的两个物体的距离的几倍的距离内(对于大多数应用，大约一米左右)，能够以可以接受的效率在无线源设备和接收器之间传输相对大量的电力(至少大约几瓦)。如此，能够实现适于有限应用的距离上无线地传输可使用电量的现实和实际方法。通常，诸如无线电子设备的每一个电池供电的设备都需要其自己的充电器和电源，该电源通常是交流电(AC)电源插座。当有许多设备需要充电时，这样的有线配置变得不便利。在发射器和耦合到要充电的电子设备的接收器之间实现了各种空中或无线电力传输，它们一般分成两个类别。一个类别基于发射天线和要充电的设备上的接收天线之间的平面波辐射的耦合。接收天线收集辐射的电力并对它进行整流，以便给电池充电。天线一般具有谐振长度以便提高耦合效率。此方法受到下列事实的困扰电力耦合随着天线之间的距离而快速下降，如此，合理距离(例如，小于I米到2米)内的充电变得困难。其它技术依赖于例如被嵌入“充电”垫子或表面中的发射天线和被嵌入要充电的电子设备中的接收天线(加上整流电路)之间的感应耦合。此方法具有下列缺点发射和接收天线之间的间距必须非常近(例如，在千分之一米以内)。尽管此方法确实具有在同一个区域内同时对多个设备进行充电的能力，但是，此区域通常非常小，并要求用户准确地将设备置于特定区域。对于无线电力传输，需要用于以变化的电力水平和复用的时间来发射和中继无线电力以提高电力传输效率的装置和方法。此外，所需的是用于无线供电的局部计算环境中的外围设备之间的有效和用户友好交互的方法、系统和装置。具体而言，为了增强用户的体验并提供有效的电力利用，需要无线电力环境的上下文中的多个外围设备之间的协作。
技术实现思路
本专利技术提供了用于在计算环境中使用无线近场磁谐振(NFMR，near fieldmagnetic resonance)电力传输的系统和方法。在各实施例中，描述了用于在无线地从无线电源接收电力的多个外围设备之间进行交互的方法、系统和装置。在一个实施例中，能够创建虚拟充电区域。虚拟充电区域可从并入NFMR电源的中心站延伸到大约I米。虚拟充电区域可以定义一个区域，在该区域中，诸如鼠标、键盘等的适当配置的外围设备能够经由在NFMR电源和包括在外围设备中的NFMR 谐振器电路之间形成的NFMR信道来接收电力。如此，当NFMR电源和NFMR谐振器电路两者都被调谐到彼此时，能够通过在两个谐振设备之间形成的电力传导通道来传输可使用电力。在某些实施例中，外围设备中的至少一个可以具有可调谐谐振器电路，该可调谐谐振器电路具有至少一个具有能够被改变的值的电路元件(如电阻器、电感器或电容器)。 如此，可调谐谐振器电路能够通过相对于NFMR电源的谐振频率而失谐可调谐谐振器电路， 与NFMR电源去耦合。如此，可调谐电路的有效的Q值降低到基本上不传输电力的点。在一个实施例中，多个外围设备中的至少一个可包括辅助NFMR谐振器电路，该辅助NFMR谐振器电路适用于通过建立到其它外围设备的NFMR信道(在该信道上可以传输可使用电力)，将电力重新谐振到多个外围设备中的另一个外围设备。在某些实施例中，NFMR电源能够通过修改诸如频率的谐振特性来消除虚拟充电区域中的任何空白。无线地发射电力的方法能够通过下列步骤来执行在电源发射天线的近场内创建电磁场的第一耦合模式区域，耦合电磁场和耦合模式区域内的第一接收器设备的接收器天线，在第一接收器设备的发射天线的近场内创建不同于第一耦合模式区域的电磁场的第二耦合模式区域，将电磁场耦合到第一接收器设备的发射天线的近场中的第二接收器设备的接收天线，使用电磁场的第一耦合模式区域，经由电源发射天线将电力从电源无线地传递到第一接收器设备；以及，通过使用所述电磁场的所述第二耦合模式区域，经由所述第一接收器发射天线将无线地传递给所述第一接收器设备的电力的至少一些重新发射到所述第二接收器设备，来无线地传递所述至少一些电力。附图说明所包括的附图是说明性的，只用于提供可能的结构的示例以及所公开的各实施例的布局。这些附图决不在形式和细节方面限制任何变化，在不偏离各实施例的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对所描述的各实施例进行修改。I示出了根据所述实施例的代表性的可调谐谐振器电路。2示出了根据所述实施例的代表性的虚拟充电区域。3示出了根据所述实施例的代表性的混合电源电路。4示出了根据所述实施例的用于分配电力的代表性的时间复用。5示出了根据各种示例性实施例的无线传输或充电系统。6示出了无线电力传送系统的简化示意图。7示出了被配置为“环形”天线的示例性实施例中所使用的天线，该天线在这里 “磁性”天线。8示出了根据所述实施例的详述过程800的流程图。图图图图图图图还可被称为图具体实施例方式描述了无线地供电的局部计算环境的各实施例。无线地供电的局部计算环境至少包括被配置为无线地向若干个被适当配置的设备中的任何一个提供电力的近场磁谐振 (NFMR)电源。在所述各实施例中，被配置为从NFMR电源无线地接收电力的设备可位于被称为近场的区域内，该区域延伸不超过距离D，距离D可以是NFMR电源传输设备的特征大小的几倍。通常，距离D大约I米左右。图I示出了根据所述实施例的各种代表性的可调谐电路。代表性的可调谐电路可包括串联RLC (电阻器(R)、电感器(L)、电容器(C))电路102。在该布局中，能够通过改变部件值中的任何一个来调谐(即，改变)谐振频率。例如电路102，电容器C可以是被用来调谐电路102的可变电容器。类似地，如调谐LC电路106那样，电路104 (被称为Hartlely 振荡器)可被用作所述实施例中的可调谐电路。图2示出了根据所述实施例的代表性的虚拟充电区域200。虚拟充电区域200提供了区域R，用于对放在区域R内的适当配置的设备进行充电。NFMR电源可被置于诸如台式计算机的中央单元内。如此，台式计算机能够向NFMR电源提供计算资源。应当注意,近场磁谐振(NFMR)电源可包括高Q电路，该电路依赖于经由在电源和宿的谐振之间形成的谐振通道的近场磁耦合来传输功率。NFMR电源可以是独立的单元，诸如，例如，被包括在台式计算机、膝上型计算机、平板计算机等等中。在其它实施例中，NFMR电源可以呈现携带式单元的形式，诸如可被连接到诸如台式计算机的旧式设备从而提供改装设备的能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·F·卡波特，B·C·比尔布里，D·I·西蒙，P·M·阿诺德，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：