無線供電裝置的製作方法

2023-06-12 21:09:21

專利名稱：無線供電裝置的製作方法
技術領域：
本發明關於供電裝置，尤其是關於能夠向多種備選裝置供電的供電裝置。
背景技術：
可攜式電子裝置，例如膝上型電腦、個人數字助理、蜂窩式電話、智慧型電話以及可攜式媒體播放器的應用持續呈大幅度增長。儘管已經開發了多種標準，用於提供與電子裝置的無線通信，但這些裝置中的許多裝置由於需要通過線連接至電子裝置的供電裝置，而總是產生許多麻煩。通常，每個供電裝置包括電源適配器，用於將交流電源電力轉換成裝置所需的直流電，並帶有將適配器的輸入連接至壁裝插座及將適配器的輸出連接至電子裝置的線。在一些情況下，一個插頭從適配器伸出，使得適配器直接插入壁裝插座，並且僅需要從適配器至電子裝置的單根線(見圖I)。電源適配器(常常稱作「磚」)相對來說是重的， 且佔據了大量的空間。傳統的供電系統有各種缺點。例如，根據需要來使用、存放和隨身攜帶具有適配器和相關線的供電裝置就是個負擔。在使用時，線造成了難看且常常不易打理的雜亂。而且，當連接後，線妨礙了裝置的移動性。在有多個可攜式裝置的情況下，使用者可能需要隨身攜帶多個供電裝置，包括多個電源適配器和多個線組。這只會使得問題更嚴重。在努力減小該問題的過程中，開發出了「通用」供電裝置。各種實際困難使得努力提供通用的電源解決方案變得複雜。這些困難中的一項困難是由於不同的可攜式電子裝置具有不同的電力需求所產生的。一個傳統的通用供電裝置包括單個電源適配器，該電源適配器能夠向多個裝置提供電力。例如，在圖2中，示出了一個傳統的通用供電裝置。在這個實施例中，供電裝置包括具有多個電力出埠的電源適配器。所述電源適配器被構造為向每個出埠提供預定的電量。各種電子裝置，例如膝上型電腦和智慧型電話可以用傳統線連接至所述電源適配器。儘管有了顯著的進步，這種解決方案仍然需要分開的線，用於連接至供電裝置的每個裝置。進一步來說，典型的解決方案需要電子裝置被預先構造為接受供電裝置輸出的預定電力。作為對帶線的供電裝置解決方案的替代品，近來對於無線電源解決方案的追求呈大幅增長。無線供電系統消除了對電源線的需求，因此消除了與電源線相關的許多不便。例如，無線電源解決方案可以消除(i)對保留和存放一堆電源線的需求，(ii)由線所造成的難看的雜亂，(iii)對重複地將遠程裝置和線進行物理連接和物理斷開的需求，(iv)每當需要電力，例如再充電時，攜帶電源線的需求，以及(V)識別一堆電源線中用於各個裝置的電源線的困難。無線電源解決方案的引入在一方面使得多個裝置間的電源管理更為複雜一至少短期內。例如，既具有無線供電/充電裝置，又具有使用金屬線供電/充電的裝置的使用者將需要攜帶有線和無線的供電裝置。即使使用者買進了用於所有使用者的有線裝置的通用供電裝置，還將需要分開的無線供電裝置。

發明內容
在一方面，本發明提供了通用供電裝置，能夠向多種有線和無線電子裝置提供電力。在一個實施例中，供電裝置包括集成的無線電力傳輸器和用於有線供電的一個或多個電力出口。在供電裝置包括多個電力出口的那些實施例中，不同的電力出口可以提供不同的電量。可以提供不同的插頭形狀來在不同的電量之間進行區分。在其他實施例中，所有的電力出口可以提供相同的電量。在具有這種性質的實施例中，電力埠可以是包括根據USB標準的電力的傳統的USB埠。在備選的實施例中，供電裝置可以包括構造為容納可移動的無線電力傳輸器(例如可移動的初級線圈)的電力出口。在一些實施例中，可以提供不同的插頭形狀來區分用於無線傳輸器的電力出口和用於有線裝置的電力出口。在一些實施例中，插頭形狀可以是相同的，並且電源適配器的電子器件能夠判斷是什麼插入了給定的電力出口，並提供給那 個電力出口合適的電力。在第二方面，本發明提供了具有由單個電源適配器供電的多個無線電力傳輸器的通用無線供電裝置。在一個實施例中，電源適配器包括多個集成的電力傳輸器，並被構造為提供電力傳輸器的自由移動。在一個實施例中，電力傳輸器可通過柔性連接器連接至電源適配器，柔性連接器使得組件可以摺疊起來，以減小空間。柔性連接器也可以提供電力傳輸器某種程度的位置自由。在第二方面的另一個實施例中，電源適配器可以包括可移動地連接至彼此的多個部分。分開的電力傳輸器可以位於不同的部分，以使得一個部分相對於另一個部分的移動提供電力傳輸器之間的位置自由。這些部分可通過鉸鏈、樞轉接頭或其他合適的機械結構來接合。在另一個實施例中，供電裝置可以包括具有能選擇性容納多個無線電力傳輸器的電力出埠的電源適配器。如所期望的，一個或多個電力傳輸器可以選擇性地連接至供電裝置。在一個實施例中，每個無線電力傳輸器可以包括用於其他無線電力傳輸器的一個或多個電力出埠，以使得無線電力傳輸器可以是菊花鏈的(daisy-chained)。在第一方面，本發明提供了能向有線和無線電子裝置提供電力的通用供電裝置。在這個方面，本發明提供了方便、容易使用的供電裝置，該供電裝置能夠用於多種多樣的裝置，從而即使使用者想要為有線和無線裝置供電，也無需攜帶多種供電裝置。在第二方面，本發明提供了適應於不同應用的無線供電裝置。在那些帶有可移動供電部分的實施例中，供電裝置被構造為容易存放並且重新構造成為多種類型的裝置提供方便的無線充電。在那些帶有可移動的供電傳輸器的實施例中，供電裝置的尺寸可以通過僅添加所需要的那些供電傳輸器而保持最小化。無線供電裝置也添加了允許內部的本質安全性的額外益處。這個元件使得供電裝置內的高電壓在使用時，具有內部的本質安全性。比起傳統供電裝置，供電裝置的接地和絕緣可以更簡單和符合成本效益。這也增加了這種供電裝置的安全性和可靠性。這些供電裝置也可以包括用於最小待用的極低的電力選擇，例如2009年10月2日申請的，名稱為Power System(電力系統)的美國專利公開2010/0084918中描述的系統，美國專利公開2010/0084918整體上通過引用結合於此。本發明的這些和其他目的、優點和特點將通過參考當前實施例和附圖的描述而被更加完整地了解和領會。


圖I是具有傳統有線供電裝置的電子裝置的示意圖。圖2是具有傳統的多輸出有線供電裝置的一對電子裝置的示意圖。圖3是根據本發明的第一方面的實施例的供電裝置的示意圖。圖4是根據本發明的實施例的第一備選供電裝置的示意圖。圖5是具有摺疊至電源適配器上的可分離線圈的第一備選供電裝置的示意 圖。圖6是可移動電力傳輸器的部分局部不意圖。圖7是備選可移動電力傳輸器的部分局部不意圖。圖8是第二備選供電裝置的示意圖。圖9是帶有無線電腦擴展模塊的第二備選供電裝置的示意圖。圖10是用於供電裝置的電路的圖解表示。圖11是用於供電裝置的第一備選電路的圖解表示。圖12是用於供電裝置的第二備選電路的圖解表示。圖13是一系列示意圖，顯示了根據本發明的第二方面的實施例的供電裝置。圖14是顯示了電子裝置放置在圖13的供電裝置上的示意圖。圖15是根據本發明的第二方面的備選供電裝置的示意圖。圖16是一系列示意圖，顯示了不同構造之間的第二備選實施例的移動。圖17是用於接合電源適配器部分的連接器的端視圖和側視圖。圖18A-E是顯示了圖15的供電裝置的各種應用的示意圖。圖19是顯示了圖15的供電裝置可如何與電腦一同使用的示意圖。圖20是顯示了圖15的供電裝置靠近電腦放置的示意圖。圖21是顯示了圖15的供電裝置結合至電腦塢站的示意圖。圖22是顯示了圖15的供電裝置結合至電腦包的示意圖。圖23是根據本發明的第二方面的第三備選供電裝置的示意圖。圖24是根據本發明的第二方面的第四備選供電裝置的示意圖。圖25是顯示了圖24的供電裝置處於摺疊構造的示意圖。圖26是根據本發明的第二方面的第五備選供電裝置的示意圖。圖27是顯示了處於摺疊構造中的圖26的供電裝置的示意圖。圖28是用於根據本發明的第二方面的供電裝置的電路的圖解表示。圖29是電源磚(power brick)的示意圖，電源磚具有被放置為向膝上型電腦供電的延伸的板無線電力傳輸器。圖30是具有圖29的可延伸板的電源磚的示意圖。圖31是電源磚的示意圖，電源磚具有被放置為向膝上型電腦供電的可轉動的板無線電力傳輸器。圖32是圖31的電源磚的透視圖和仰視圖。圖33是用於多輸入無線供電裝置的電路的圖解表示。
具體實施方式
圖3顯示了根據本發明的一方面的實施例的供電裝置。供電裝置10通常包括電源適配器13，電源適配器13帶有用以向無線電子裝置D提供電力的無線電力傳輸器14和用以向有線電子裝置WD提供電力的多個電力出埠 16。電源適配器13包括需要用來將交流電源電力轉換成電子裝置所需的電力的電子器件。無線電力傳輸器14可以集成至電源適配器13或者可以經由埠 18附接至電源適配器13(圖4所示)。在使用中，使用者可以使用插入合適的電力出埠 16的傳統的線C，將有線裝置WD附接至供電裝置10。有線裝置WD可以使用電力，用以操作及/或為內部電池充電。可以使用插入不同電力出埠16的分開的線C，將多個有線裝置WD連接至供電裝置10。無線裝置D可以靠近無線電力傳輸器14放置，以無線地接收電力(例如，用以充電或操作)。揭露了本發明的這個第一方面的各種備選實施例。圖13顯示了根據本發明的第二方面的供電裝置。在此實施例中，供電裝置510通常包括電源適配器513，電源適配器513帶有多個無線電力傳輸器514。電源適配器513包括多個相對於彼此可移動的部分。在此實施例中，這些部分沿著鉸鏈或摺疊線相接合，從而兩個部分可以如所希望的那樣摺疊和展開。每個部分包括一個或多個無線電力傳輸器，以使得這些部分的移動產生無線電力傳輸器的位置和方向的選擇性變化。同本發明的第一方面一樣，揭露了本發明的第二方面的各種備選實施例。如上所述，本發明的第一方面提供了供電裝置10，供電裝置10能夠使用無線電力傳輸器，無線地向至少一個無線電子裝置D提供電力，以及使用一個或者多個電力出埠16向至少一個有線電子裝置WD提供電力。圖3顯示了本發明的這個方面的一個實施例。圖3顯示了供電裝置10，供電裝置10具有設置在外殼12中的集成的無線電力傳輸器14以及多個電力出埠 16。供電裝置10包括例如經由壁式插頭(未示出)將供電裝置10連接至交流電源的電力輸入線19。供電裝置10的內部電路(以下更詳細描述)將交流電源電力轉換成用於多個有線和無線電子裝置的電力。在所繪示的實施例中，使用通常傳統的感應電力傳輸技術和裝置，將供電裝置10構造為無線地提供電力。例如，無線電力傳輸器14可以產生電磁場，可以獲取所述電磁場並使用所述電磁場在無線電子裝置D中產生電力。本實施例的無線電力傳輸器14是金屬線的初級線圈20，所述初級線圈被構造為產生適於將電力感應地傳輸至無線電子裝置D的電磁場。相似地，本實施例的無線電子裝置包括金屬線的次級線圈22，所述次級線圈被構造為當放置於合適的電磁場中時，生成電力。儘管所繪示的實施例利用感應技術來無線地將電力傳輸至無線裝置，供電裝置10可以替代地(或額外地)使用其他形式的無線電力傳輸。在這個繪示的實施例中，供電裝置10包括通常呈矩形的外殼12。外殼12的尺寸、形狀和構造可以根據不同應用而改變。在外殼12內安裝了多個電力出埠 16，用以向有線裝置提供電力。電力出埠 16可以是容納傳統USB插頭並根據可應用的USB標準提供電力的傳統的USB埠。這使得供電裝置10基本上可以向任何能通過傳統USB埠充電的有線裝置提供電力。電力輸出埠 16的數量和類型可以基於由供電裝置10供電的裝置的 數量和類型，根據不同的應用而改變。例如，埠的類型可以改變，以使得供電裝置向與USB標準不兼容的裝置供電。在繪示的實施例中，將電力出埠 16設置在外殼的端壁，在與所述端壁相對的端壁中，電源線19進入外殼12。然而，電力出埠可以設置於外殼12周圍的基本任意位置上在繪示的實施例中，無線電力傳輸器14安裝在外殼12中並設置於頂面24之下。這使得無線裝置可以放置在外殼12的頂部以無線地接收電力。儘管在繪示的實施例中，夕卜殼12的頂面24是平面的，可以使頂面成形為與預期的無線裝置的形狀對應。例如，無線裝置D的底面和外殼12的頂面24可以具有相對應的輪廓，以使得無線裝置D配合(nestwith)外殼12的頂面24。如上所述,本實施例的無線電力傳輸器14是初級線圈20。初級線圈20的尺寸、形狀和構造可以根據不同應用而改變。例如，初級線圈20的直徑、線圈20中的金屬線的圈數和用於形成線圈20的金屬線的尺寸可以基於特殊應用而改變。如果希望，可以在外殼12中，例如在初級線圈20的中央，放置磁鐵(未示出)，以幫助初級線圈20與無線裝置D中的次級線圈22對齊。磁鐵(未示出)也可以幫助將無線裝置D保持在外殼12上的適當位置。圖4針對供電裝置10的備選實施例，在供電裝置10中，一個或多個無線電力傳輸器14可選擇性地連接至電源適配器13。在這個實施例中，提供了多個電力出埠 16，用於向有線裝置提供電力，並且提供了多個無線傳輸器埠 18，用於選擇性地附接可分離的無線電力傳輸器14。與圖3的實施例相同，電力出埠 16可以是容納傳統USB插頭並根據可應用的USB標準提供電力的傳統USB埠。這使得供電裝置10基本上可以向任何能通過傳統USB埠充電的有線裝置提供電力。儘管這個實施例包括電力出埠 16，在一些實施例中可以去除這些埠，以使得供電裝置10被構造為僅無線地提供電力。無線傳輸器埠 18基本上可以是任何能選擇性地容納可分離的無線電力傳輸器的埠。如所希望的，無線傳輸器埠 18的數量和類型可以根據不同應用而改變。儘管可分離的無線電力傳輸器的設計和構造可以改變，但參照圖6描述了一種實施例。所繪示的實施例的可分離的傳輸器14通常包括插頭28、連接器部分30和線圈組件32。插頭28基本上可以是適合於選擇性地將可分離的傳輸器電性連接至電源適配器13的任何插頭28。為了防止連接至錯誤的埠，插頭28可以與用於電力出埠 16的插頭不同。在此實施例中，連接器部分30可以包括在插頭28和初級線圈20之間延伸的柔性導線34。柔性導線34使得無線電力傳輸器14可以摺疊到電源適配器上，以減小尺寸，例如，在存放期間(見圖5)。柔性導線基本上可以是任何柔性的、可摺疊的或其他可調節的結構，用於將插頭28電性連接至初級線圈20。例如，柔性導線34可以僅僅是一對金屬線或者可以是柔性電路板基底上的一組更複雜的走線。連接器部分30可以用柔性材料包覆成型，柔性材料保護連接器部分30，同時還允許高度的柔性。繪示的實施例的線圈組件32通常包括線圈20、磁鐵26以及外膜(overmold) 36。在一個實施例中，線圈20是利茲線的螺旋環繞的線圈。線圈20的尺寸、形狀和構造可以部分基於要傳輸的電力的量，根據不同的應用而改變。例如，線圈20的直徑、線圈20中的金屬線的圈數以及用於形成線圈20的金屬線的尺寸可以基於特定的應用而改變。如果希望，線圈組件32可以包括磁鐵26。磁鐵26可以放置於線圈20的中央並可提供一種幫助線圈20與遠程裝置中的次級線圈22對準的方式。磁鐵26也可以幫助將線圈組件32保持在摺疊的構造，用於存放(見圖5)。線圈組件32可以出於保護及/或美學原因而進行包覆成型。線圈組件32可以備選地被收容在基本任何適合的外殼中。可以使外膜或外殼33的輪廓在形狀上與預期的無線裝置相對應。這可以幫助提供初級線圈20和次級線圈22之間準確的對準，並且可以幫助將無線裝置D保持在線圈組件32上合適的位置。
圖7中顯示了備選可分離無線電力傳輸器14。在這個實施例中，可分離的無線電力傳輸器14基本上與圖6所示的實施例相同，除了它是被屏蔽的。如所示的，屏蔽件38設置於線圈組件32中，位於線圈20之下。屏蔽件38使得放置在傳輸器14的頂部的無線裝置D在接收電力的同時，可以減小電磁幹擾及可能由雜散電磁場線產生的其它問題。屏蔽件的尺寸、形狀和構造可以如所希望的根據不同應用而改變。例如，屏蔽材料、屏蔽材料的直徑以及屏蔽材料的厚度可以改變以提供成本和屏蔽性能之間所希望的平衡。在圖6和圖7中所示的實施例中，供電電路(未示出)包括在外殼12中。備選地，供電電路的部分可以結合至可分離的無線電力傳輸器14。例如，如果希望，直流/直流(DC/DC)整流器、微控制器、驅動器或開關電路可以集成至可分離的無線電力傳輸器14中，而不是在電源適配器13的外殼12中。在一個實施例中，無線傳輸器埠可以自AC/DC整流器向無線電力傳輸器14提供高的直流幹線輸出，且無線電力傳輸器可以包括DC/DC轉換器、微控制器(帶有集成的或分開的驅動器)以及開關電路。由於每個都可以用適當的電路組件來設計，而不是依賴於多通道組件，因此，這個方式可以在自可分離的無線電力傳輸器14獲得的供電特徵方面提供更多的變化。圖8顯示了供電裝置10的另一備選實施例。在這個實施例中，供電裝置10通常包括集成的無線電力傳輸器14，用於選擇性地附接無線電力傳輸器14的多個無線傳輸器埠 18，以及用於向有線裝置供電的多個電力出埠 16。集成的無線電力傳輸器14使至少一個無線裝置在不需要附接可分離無線電力傳輸器的情況下，接收電力。然而，如果希望無線地為一個以上的無線裝置充電，可以如所希望地，將額外的可分離的無線電力傳輸器連接至電源適配器13。在這個實施例中，供電裝置10可以包括多個不同的電力出埠 16。不同的電力出埠 16可以提供不同的電量，以使得供電裝置可以用至更廣範圍的有線裝置。為了促進有線裝置的正確附接，不同的電力出埠 16可以具有用於不同電量的不同插頭構造。例如，在所繪示的實施例中，電力出埠 16可以包括兩個傳統的USB埠 40、一個圓形埠 42以及一個梯形埠 44。圖9顯示了圖8的供電裝置10，其帶有被構造成用於更大的無線裝置(例如膝上型電腦L)的備選可分離的無線電力傳輸器14。在這個實施例中，可分離無線電力傳輸器14基本上與圖6的可分離無線電力傳輸器14相同，除了它包括更長的連接器部分30以及收容線圈組件32的更大的支撐面31。這個實施例的支撐面31被構造為向在較小的支撐上可能會搖晃的裝置提供一個寬的支撐。在這個實施例中，線圈20(連同任何所希望的磁鐵或屏蔽件)設置在相對薄、矩形的支撐面31內。支撐面31可以包覆成型至線圈上，或線圈20可以被插入到預製的支撐面中的腔室內。儘管圖9顯示了位於支撐的中央的單個初級線圈20，初級線圈20的數量和位置可以根據不同的應用而改變。圖10是適於向圖3的供電裝置提供電力的電路的圖解表示。供電裝置10包括交流/直流(AC/DC)整流器60，用於將從交流電源接收到的交流電轉換為直流電。供電裝置10也包括雙通道DC/DC降壓轉換器62，用於將AC/DC整流器60的直流輸出轉換至所希望的電平。雙通道轉換器62包括兩個不同的輸出-一個用於電力輸出埠 16，以及一個用於無線電力傳輸器14。在需要額外的直流電力電平的應用中，DC/DC降壓轉換器可以包括多通道DC/DC降壓轉換器或多個降壓轉換器。供電裝置10也包括微控制器64和開關電路66。微控制器64被編程為控制開關電路66,以生成用於線圈20的合適的交流電。在本實施例中，微控制器64也控制雙通道轉換器62的操作。例如，微控制器64可以向雙通道轉換器62發送控制信號,規定向開關電路66提供的直流電的電平。微控制器64可以基於自無線裝置接收的信號來確定合適的直流電電平。通過反射阻抗或者通過分開的通信系統，例如分開的電感耦合、紅外通信、WiFi通信、藍牙通信或其他通信體系，這些信號可以自無線裝置傳送至供電裝置10。微控制器64基本上可以採用各種各樣的感應供電控制算法中的任何一種。在一些實施例中，微控制器64可以基於來自可攜式裝置D的反饋，改變應用至線圈20的電力的一個或多個特徵。例如，微控制器64可以調整諧振電路(例如線圈和電容器的組合)的諧振頻率、開關電路66的操作頻率、應用至線圈20的幹線電壓、或者 應用至線圈20的電力的工作周期，以影響感應地傳送至可攜式裝置D的電力的效率或量。已知多種用於控制感應供電裝置的操作的技術和設備。例如，微控制器可以被編程為根據多種控制算法之一操作，所述控制算法揭露於Kuennen等人的美國專利6，825，620，其名稱為 「 Inductively Coupled Ballast Circuit」 ( 「電感f禹合鎮流器電路」)，公布於 2004 年11月30日；Baarman的美國專利7，212，414的適應性感應供電裝置，其名稱為「AdaptiveInductive Power Supply」 (適應性感應供電裝置)，公布於2007年5月I日；Baarman的美國序列號10/689，148的帶通信的感應供電裝置,其名稱為「Adaptive Inductive PowerSupply with Communication」 (帶通信的適應性感應供電裝置),申請於2003年10月20日；Baarman的美國序列號11/855,710的無線地為鋰離子電池充電的感應供電裝置，名稱為「System and Method for Charging a Battery」(用於為電池充電的系統和方法)，申請於2007年9月14日；Baarman等人的美國序列號為11/965，085的帶有裝置識別的感應供電裝置，名稱為「Inductive Power Supply with Device Identification」(帶有裝置識另Ij的感應供電裝置)，申請於2007年12月27日；或者Baarman的美國序列號61/019，411的帶有工作周期控制的感應供電裝置，其名稱為「Inductive Power Supply with Duty CycleControl」 (帶有工作周期控制的感應供電裝置)，申請於2008年I月7日——這些都整體通過引用結合於此。儘管示意圖僅顯示了單個電力出埠 16，但是電力出埠 16的數量可以增加到所需的數量。例如，為了實現圖3的供電裝置10，供電裝置10可以包括四個電力輸出埠16。為了揭露的目的，圖10也顯示了靠近電源適配器13放置的無線電子裝置D。無線電子裝置D通常包括無線電力接收器80、AC/DC整流器70、微控制器74、電池76以及負載78。這個實施例的無線電力接收器80可以是次級線圈22。次級線圈22被構造成自供電裝置10中的初級線圈20感應地接收電力。在繪示的實施例中，次級線圈20是金屬線的階梯繞組、螺旋卷繞線圈。次級線圈22的尺寸、形狀和構造可以選擇為對應於初級線圈20的特徵。儘管此實施例的無線電力接收器80是線圈，但是無線裝置可以包括其他形式的無線電力接收器。次級線圈22電性耦合至AC/DC整流器70。次級線圈22中生成的交流電經過整流器70，在整流器70處，其被轉換為直流電。整流器70可被構造為將直流電縮放至合適的電平，或者微控制器74可以包括DC/DC轉換器，用於在將輸出應用至電池76或負載78前，調整整流器70的輸出。第二微控制器74基本可以採用各種各樣的感應供電控制算法中的任一種。在一些實施例中，第二微控制器74可以發送通信至第一微控制器(primary microcontroller)64,這使得第一微控制器64可以改變應用至線圈20的電力的一個或多個特徵。例如，第二微控制器74可以發送表明自初級線圈20接收的電量或表明是否需要更多或更少電力的通信信號。已知在無線電子裝置中用於控制感應供電裝置的操作的多種技術和設備。例如，第二微控制器可以被編程為根據多種控制算法中的一種來操作，所述控制算法揭露於Kuennen等人的美國專利6，825，620，其名稱為 「 Inductively Coupled Ballast Circuit」( 「電感f禹合鎮流器電路」)，公布於 2004 年11月30日；Baarman的美國專利7，212，414的適應性感應供電裝置，其名稱為「AdaptiveInductive Power Supply」 (適應性感應供電裝置)，公布於2007年5月I日；Baarman的美國序列號10/689，148的帶通信的感應供電裝置,其名稱為「Adaptive Inductive PowerSupply with Communication」 (帶通信的適應性感應供電裝置),申請於2003年10月20日；Baarman的美國序列號11/855,710的無線地為鋰離子電池充電的感應供電裝置，名稱為「System and Method for Charging a Battery」(用於為電池充電的系統和方法)，申請於2007年9月14日；Baarman等人的美國序列號為11/965，085的帶有裝置識別的感應供電裝置，名稱為「 Inductive Power Supply with Device Identification」(帶有裝置識別的感應供電裝置)，申請於2007年12月27日；或者Baarman的美國序列號61/019，411的 帶有工作周期控制的感應供電裝置，其名稱為「Inductive Power Supply with Duty CycleControl」 (帶有工作周期控制的感應供電裝置)，申請於2008年I月7日——這些都整體通過引用結合於此。電路可以根據不同應用而改變以向希望數量的無線電力傳輸器和電力出埠提供電力。例如，圖11顯示了備選電路，其中，供電裝置10包括單個電力輸出埠 16和一對集成的無線電力傳輸器14。在這個實施例中，供電裝置10包括能夠提供多種不同直流電輸出的多通道DC/DC降壓轉換器92。在所繪示的實施例中，多通道轉換器92能夠提供三種不同的直流電輸出-一種用於電力輸出插孔，一種用於第一初級線圈，一種用於第二初級線圈。在這個實施例中，微控制器94控制開關電路96的操作，並且也可以指示多通道轉換器92基於來自無線裝置的信號，個別地設置直流電電平。例如，如果無線裝置需要更多電力，它可以發送合適的信號至微控制器94，而微控制器94可以指示多通道轉換器92增加輸出至對應的開關電路96的直流電。另一方面，如果要求較少的電力，無線裝置可以發送合適的信號至微控制器94，而微控制器94可以指示多通道轉換器92減小輸出至對應的開關電路96的直流電。圖12顯不了一不意圖，該不意圖表不了適於與圖8的供電裝置一同使用的電路。在本實施例中，供電裝置10向一個集成的無線電力傳輸器14、四個電力輸出埠 16和四個無線電力傳輸器埠 18提供電力。與之前描述的實施例相同，電路包括用於將自交流電源接收的交流電轉換成直流電的AC/DC整流器60，用於將AC/DC整流器60的直流輸出轉換成多個直流輸出的多通道DC/DC降壓轉換器100，用於控制供電裝置10的操作的微控制器98，用於控制電力應用至集成的及可分離的無線電力傳輸器14的多個開關電路104，以及用於控制開關電路104的定時的多個驅動器102。微控制器98被編程為控制DC/DC轉換器和驅動器102兩者。關於DC/DC轉換器，微控制器98可以發送控制信號至DC/DC轉換器100，以單個地指定用於電力出埠 16和/或無線電力傳輸器14的不同直流電力輸出的電平。帶有這個功能，微控制器98能單個地調整電力輸出埠 16的直流輸出，以適應更多種多祥的有線電子裝置。用於無線電カ傳輸器14的直流輸出用作用於開關電路104的幹線電壓。因此，微控制器98可以通過單個地調整用於無線電カ傳輸器14的直流輸出，單個地調整無線電力傳輸器14的電カ輸出。在不需要這個功能的應用中，用於電カ輸出端ロ 16和無線電力傳輸器14的DC/DC轉換器輸出電平可以是固定的。關於驅動器102,微控制器98可以調整驅動器102的定時，以改變開關電路104的定時。這轉而可以被用來調整應用至無線電カ傳輸器14的電カ的操作頻率和/或工作周期。如上所述，微控制器98可以根據多種多樣的控制體系來操作無線電力傳輸器14。例如，微控制器98可以基於與無線裝置所期望的電カ電平相關的信息和/或感應地與無線裝置耦合的效率，調整應用至初級線圈20的電カ的幹線電壓，無線電カ傳輸器的操作頻率或者合適的直流電カ電平的工作周期。如另ー個例子，可以將每個無線電カ傳輸器14包含在諧振電路中(例如，包含線圈20和諧振電容器21的子電路(其可以放置於電源適配器13中，或插入式線圈模塊或無線傳輸器14之一中)，而微控制器可以被構造成調整諧振電路的諧振頻率，以使得諧振電路有效地在一個較廣的操作頻率範圍內操作。通過調整諧振電路的感應係數和/或電容，微控制器可以調整諧振電路的諧振頻率。使用可以接入或切斷諧振電路的可變電感器或一堆電感器，可以調整感應係數。類似地，使用可以接入或切斷諧振電路的可變電容器或ー堆電容器，可以調整電容。在第二方面，本發明提供了可以適於提供不同的無線供電構造的供電裝置510。在圖13和圖14所示的實施例中，供電裝置510包括位於電源適配器513的不同部分512的兩個無線電カ傳輸器514。兩個部分512沿著鉸鏈517互相接合，從而可以使它們樞轉以改變兩個電カ傳輸器相對於彼此的位置和方向。圖13顯示了展開成平坦構造而提供兩個並排的充電區域的電源適配器13。圖14顯示了兩個無線電子裝置D如何能夠放置於兩個並排的電力傳輸器514。在這個實施例中，電源適配器513包括兩個外殼部分512。供電電路可以合併至外殼部分中的ー個或兩個。在一個實施例中，提供了單個多通道電路，用於向兩個無線電カ傳輸器提供電力。在另ー個實施例中，為每個無線電力傳輸器提供了分開的供電電路。鉸鏈517構造為使得電導線可以從ー個外殼部分512經過，到達另ー個外殼部分512。例如，大部分供電電路可以位於一個外殼部分512中，而經過鉸鏈517的電導線可以將電カ傳遞至第二外殼部分512中的初級線圈20。圖15顯示了本發明的第二方面的第一備選實施例。在這個實施例中，供電裝置510包括在轉動接頭處耦合在一起的兩個部分。分開的無線電カ傳輸器514位於每個部分512中。兩個部分512可以轉動至不同的位置以改變兩個無線電カ傳輸器514的位置和方向。例如，圖16包括了一系列的示意圖，顯示了兩個部分中的ー個部分相對於另ー個部分漸增地轉動，直到多個無線電カ傳輸器514中的ー個無線電カ傳輸器的線圈轉動了 180度。在初始的位置，可以使用供電裝置510向放置在電源適配器513的頂部的兩個靠近的無線裝置無線地提供電力。在轉動位置上，可以使用供電裝置510向放置在電源適配器513的 相對側上的兩個無線裝置無線地提供電力。儘管多種多樣的連接器可以用來接合兩個部分512。例如，在一個實施例中，連接器通常可以是管狀的，並可以包括用於將配線從ー個部分連線至另ー個部分的中心孔。在一個備選實施例中，連接器520可以創建兩個部分512之間的電性連接，例如具有圖17所示的連接器的情況。同圖14的實施例一祥，供電電路可以合併至外殼部分中的ー個或兩個，可以使用單個多通道供電電路或分開的獨立電路向無線電力傳輸器提供電力。圖18A-E顯示了圖15的供電裝置10的各種充電配置。圖18A顯示了放置於兩個線圈522中的一個之上並自其接收電力的單個無線裝置D。圖18B顯示了各自放置在分開的線圈522上並自其接收電力的兩個無線裝置D。圖18C顯示了放置在兩個線圈522上並自其接收電力的單個無線裝置D。在本實施例中，無線裝置D包括兩個次級線圈524，以使得裝置D可以同時自兩個初級線圈522接收電力。圖18D和圖18E顯示了在電源適配器513的相對側上重新配置了兩個線圈522的供電裝置10。在圖18D中，分開的無線裝置D被放置在電源適配器513的相對側，以從相對的線圈522接收電力。在圖18E中，電源適配器513放置於無線啟用表面526上。在本實施例中，無線裝置D可以放置於面向上的線圈並自其接收電力，而面向下的線圈522向安裝在表面526中的次級線圈提供電力。在圖19和20中顯示了另一種用於圖15的供電裝置10的可能的應用。在本實 施例中，膝上型電腦L包括供電槽528，供電槽528被構造為容納電源適配器513的外部部分。如圖20所示，供電槽528的尺寸和形狀可以設計為緊密地容納外部部分512。在本實施例中，內部部分512可以支撐無線裝置D並向其提供電力。圖21顯示了無線電腦塢站C，其被構造為容納圖15的無線供電裝置510。在本實施例中，計算機支撐面限定了適於容納電源適配器513的通道530。通道530可以比適配器513更長，以使得適配器513可以沿著通道滑動，以改變膝上型電腦L之下的線圈522的位置。在這個實施例中，膝上型電腦L可以包括兩個次級線圈(未示出)，以自兩個初級線圈522接收電力。備選地，可以將電源適配器13定位成使得一個線圈位於膝上型電腦L之下，而另一個延伸過膝上型電腦L的邊緣，以可能向另一個無線裝置(未示出)提供電力。圖22顯示了電腦包B，電腦包B被構造為容納圖15的無線供電裝置10。在這個實施例中，電腦包B包括了具有口袋534的中央扁平物532，以容納電源適配器513。供電裝置510可構造成使得初級線圈面向相同或者相反的方向。在當前的實施例中，口袋534被定位成將電源適配器513保持在一個能向放置在扁平物532的一側的膝上型電腦L提供電力，也能向放置在扁平物532的另一側的無線裝置D提供電力的位置。在備選實施例中，可以將口袋置於包中的其它位置。例如，口袋可以朝向水平方向並位於包壁之一中。在這種實施例中，可以去除包的中間扁平物。圖23顯示了一種備選供電裝置510，其中多個無線電力傳輸器514可以附接至單個供電裝置。在這個實施例中，供電裝置510的主要電路被包含在電源適配器513中。將無線電力傳輸器514設置於模塊514中，模塊514可以如所期望而添加至電源適配器513。例如，如圖23所示，每個模塊513可以包括公連接器520和一個或多個母連接器(未示出)。公和母連接器可以如所期望來定位。例如，每個模塊514可以包括自一側的中央延伸出的公連接器520和位於另外三側中央的三個母連接器。在這個實施例中，公連接器520使得模塊514可以固定至電源適配器513或者另一個模塊514。模塊514可以是菊花鏈的，以建立起初級線圈的幾乎任何排列。儘管可以使用多種多樣的連接器來接合模塊514，圖17顯示了一個用於接合鄰近模塊的可能的公連接器的端視圖和側視圖。在這個實施例中，連接器514是雙導體連接器，在其中，上觸頭540和下觸頭542由絕緣體544分隔開。儘管未顯示，但母連接器包括分別與上觸頭540和下觸頭542相配合(engage)的兩個觸頭。一個卡扣型止件，例如彈簧軸承，可以用來將公連接器和母連接器固定在一起。軸承被構造為在公連接器適當地配合至母連接器時 ，卡扣到圍繞著絕緣體的通道中。軸承可以由非導電材料來製造，從而其不會在上觸頭和下觸頭間造成短路。圖24和圖25顯示了根據本發明的第二方面的供電裝置的另一實施例。在這個實施例中，供電裝置510包括帶有多個摺疊臂的電源適配器513，摺疊臂包含了無線電力傳輸器514。如圖所示，電源適配器513可以包括中央部分515，中央部分515包含供電電路的大部分(未顯示)。四個摺疊部分512可以用鉸鏈550鉸接至中央部分515。在這個實施例中，兩個摺疊部分512可以摺疊至中央部分515的頂面，兩個摺疊部分552可以摺疊至中央部分的底面下(見圖25)。在所繪示的實施例中，分開的無線電力傳輸器514(例如初級線圈)設置於每個摺疊部分512內。摺疊部分512可以展開以提供相對大的充電布置，或者摺疊起來以提供緊湊的存放。圖26和27顯示了根據本發明的第二方面的供電裝置的另一實施例。在這個實施例中，供電裝置510包括具有多個摺疊臂的電源適配器513，摺疊臂包含了無線電力傳輸器514。如圖所不，電源適配器513可以包括中央部分515,中央部分515包含供電電路的大部分(未示出)。三個線圈組件562可以通過柔性連接器部分564耦合至中央部分515。所有的三個線圈組件562可以摺疊到中央部分515的頂面上，呈堆疊構造(見圖27，其顯示了三個線圈組件中的兩個摺疊到中央部分515上)。如果期望，可以在每個線圈組件562內設置磁鐵(未顯示)。當無線裝置被放到線圈組件上時，磁鐵可以幫助對準線圈。而且，磁鐵可以幫助將線圈組件562保持為堆疊構造。線圈組件562可以固定地耦合至中央部分，或者它們可以用如之前所描述的實施例中所述的插頭和埠可分離地耦合。圖29和30顯示了根據本發明的第二方面的供電裝置的另一實施例。在這個實施例中，供電裝置510包括電源適配器513，電源適配器513帶有滑出以在膝上型電腦L下進行配合的薄板。薄板600包括線圈20。在一個實施例中，線圈20為利茲線的螺旋環繞線圈。線圈20的尺寸、形狀和構造可以部分基於要傳輸的電量，根據不同的應用而改變。例如，線圈20的直徑、線圈20中的金屬線的圈數以及用於形成線圈20的金屬線的尺寸可以基於特定應用而改變。如果期望，板600可以包括磁鐵26。板基本上可以包括供電電路的任何部分或全部。備選地，除了線圈20，供電電路的一些部分或者全部可以包括在電源適配器513中。在一個實施例中，線圈組件，如之前的實施例所描述，包括在板中，而供電電路包括在電源適配器中。板600的輪廓在形狀上可與預期的無線裝置的輪廓相對應。在當前的實施例中，板呈現出能夠與膝上型電腦L中設置的槽配合的薄型結構。這可以幫助在初級線圈20和次級線圈22之間提供準確的對準，並可以幫助將膝上型電腦L保持在線圈20上合適的位置。板可以選擇性地自電源適配器513縮回，以使得在不使用線圈時，可以將板放置在可縮回的位置。在一些實施例中，板可以被鎖定在可縮回的位置。在其縮回的位置，當前實施例的電源適配器513與圖3實施例相似。儘管未繪不，在備選實施例中，有線電力連接器可以包括在電源適配器中。當板在伸出或縮回時，電源適配器和板中的供電電路之間可以存在被維持的電性連接。例如，金屬線是足夠松的，以使得在板伸出時，板中的線圈或供電電路與電源適配器中的供電電路之間的電性連接被維持。在一個實施例中，壁線本身具有足夠的松度，以直接維持與板中的供電電路的電性連接。圖31和32顯示了根據本發明的第二方面的供電裝置的另一實施例。在這個實施例中，供電裝置510包括帶有薄板602的電源適配器513，薄板602轉動至或呈扇形展開至一個伸出位置。正如可縮回的板的實施例，板602包括線圈20。在一個實施例中，線圈20是利茲線的螺旋環繞線圈。線圈20的尺寸、形狀和構造可以部分基於要傳輸的電量，根據不同的應用而改變。例如，線圈20的直徑、線圈20中的金屬線的圈數以及用於形成線圈20的金屬線的尺寸可以基於特定應用而改變。如果期望，板602可以包括磁鐵26。板600的輪廓在形狀上可與預期的無線裝置的輪廓相對應。在當前的實施例中，板呈現出能夠在膝上型電腦L中提供的槽下配合的薄型結構。板可以在多個不同的位置間選擇性地轉動。在一個位置上，板可以被鎖定在原位置(home position),其中當前實施例的電源適配器513被構造成與圖3實施例相似。儘管未繪示，在備選實施例中，有線電力連接器可以包括在電源適配器中。與可縮回的實施例相同，任何供電電路的組合可以包括在板和或適配器中。另夕卜，當板在伸出或縮回時，電源適配器和板之間可以存在被維持的電性連接。例如，板和電源適配器之間的金屬線可以是足夠松的，以使得在板伸出時，板中的線圈或供電電路與電源適配器中的供電電路系統之間的電性連接被維持。在一個實施例中，壁線本身具有足夠的松度，以直接維持與板中的供電電路的電性連接。供電裝置10的電路可根據不同應用而改變。對本領域的技術人員來說，已知適合 於無線地自供電裝置向無線裝置D提供電力的多種多樣的電路和電路組件。出於揭露的目的，而不是限制的目的，結合圖28描述了一種合適的電路。圖28是向兩個分開的無線電力傳輸器14無線地提供電力的供電電路的示意圖。在此實施例中，無線電力傳輸器是初級線圈20，初級線圈20被構造為響應於變化供電的應用而生成電磁場。供電電路通常包括AC/DC整流器60，用於將自交流電源接收的交流電轉換成直流電。供電裝置10也包括雙通道DC/DC降壓轉換器65，用於將AC/DC整流器60的直流輸出轉換到期望的電平。雙通道DC/DC轉換器62具有提供不同電力電平的兩個直流輸出的能力。供電裝置10也包括雙微控制器94和一對開關電路96。雙微控制器94能夠分別地操作每對開關電路96,以使得兩個初級線圈20提供的電力能獨立地適應於對應的無線裝置D。雙微控制器94被編程為向雙通道DC/DC轉換器發送控制信號，以設置直流輸出的電力電平。雙微控制器也被編程為控制兩個開關電路96，以為兩個線圈20生成合適的交流電。例如，雙微控制器可以控制開關的定時，以改變應用於兩個初級線圈的信號的操作頻率和/或工作周期。與之前描述的供電電路的實施例相同，本實施例的雙微控制器94可以基本上採用多種多樣的感應供電控制算法中的任一種。在一些實施例中，雙微控制器94可以基於來自對應的可攜式裝置D的反饋而改變應用於線圈20的電力的一種或多種特徵。例如，雙微控制器94可以調整諧振頻率、操作頻率、幹線電壓或工作周期，以影響效率或者感應地傳送至對應可攜式裝置D的電量。已知用於控制感應供電裝置的操作的多種多樣的技術和設備。例如，雙微控制器可以被編程為根據多個控制算法中的一個來操作，所述控制算法揭露於Kuennen等人的美國專利 6，825，620,其名稱為 「Inductively Coupled Ballast Circuit」( 「電感f禹合鎮流器電路」)，公布於2004年11月30日；Baarman的美國專利7，212，414的適應性感應供電裝置，其名稱為「Adaptive Inductive Power Supply」(適應性感應供電裝置)，公布於2007年5月I日；Baarman的美國序列號10/689，148的帶通信的感應供電裝置，其名稱為 「Adaptive Inductive Power Supply with Communication」(帶通信的適應性感應供電裝置)，申請於2003年10月20日；Baarman的美國序列號11/855，710的無線地為鋰離子電池充電的感應供電裝置，名稱為「System and Method for Charging aBattery」(用於為電池充電的系統和方法)，申請於2007年9月14日；Baarman等人的美國序列號為11/965，085的帶有裝置識別的感應供電裝置，名稱為「Inductive Power Supply withDevice Identification」 (帶有裝置識別的感應供電裝置)，申請於2007年12月27日；或者Baarman的美國序列號61/019，411的帶有工作周期控制的感應供電裝置，其名稱為「Inductive Power Supply with Duty Cycle Control」(帶有工作周期控制的感應供電裝置)，申請於2008年I月7日一所有這些都整體上通過引用合併於此。儘管圖28的實施例包括了雙微控制器，但雙微控制器可由用於每個無線電力傳輸器的分開的微控制器來替代。圖28也顯示了在一對無線電子裝置D中的電路的圖解表示。如圖所示，每個裝置D鄰近不同的初級線圈20放置。在這個實施例中，兩個裝置D的電路是基本相同的。因此，將僅詳細描述一個。無線電子裝置D通常包括無線電力接收器22、AC/DC整流器70、微控制器74、電池76以及負載78。這個實施例的無線電力接收器22可以是次級線圈22。次 級線圈22構造為自供電裝置10中的初級線圈20感應地接收電力。次級線圈22的尺寸、形狀和構造可選擇為對應於初級線圈20的特徵。儘管這個實施例的無線電力接收器22是線圈，但無線裝置可以包括其他形式的無線電力接收器。次級線圈22電性耦合於AC/DC整流器70。次級線圈22中生成的交流電經過整流器70，在整流器70處被轉換成直流電。整流器70可以被構造成將直流電縮放至適當的電平，或者微控制器74可以包括DC/DC轉換器，用於在將整流器70的輸出應用於電池76或者負載78之前，調整整流器70的輸出。第二微控制器74基本上可以採用多種多樣的感應供電控制算法中的任何一種。在一些實施例中，第二微控制器74可以發送通信至第一微控制器94，其使得第一微控制器94可以改變應用至線圈20的電力的一個或多個特徵。例如，第二微控制器74可以發送通信信號，通信信號表明正從初級線圈20接收的電量或者表明是否需要更多或更少的電力。已知用於控制無線電子裝置中的感應供電裝置的操作的多種多樣的技術和設備。例如，第二微控制器可以被編程為根據多種控制算法中的一個來操作，所述控制算法揭露於Kuennen等人的美國專利 6，825，620,其名稱為 「Inductively Coupled Ballast Circuit」( 「電感f禹合鎮流器電路」)，公布於2004年11月30日；Baarman的美國專利7，212，414的適應性感應供電裝置，其名稱為「Adaptive Inductive Power Supply」(適應性感應供電裝置)，公布於2007年5月I日；Baarman的美國序列號10/689，148的帶通信的感應供電裝置，其名稱為 「Adaptive Inductive Power Supply with Communication」(帶通信的適應性感應供電裝置)，申請於2003年10月20日；Baarman的美國序列號11/855，710的無線地為鋰離子電池充電的感應供電裝置，名稱為「System and Method for Charging aBattery」(用於為電池充電的系統和方法)，申請於2007年9月14日；Baarman等人的美國序列號為11/965，085的帶有裝置識別的感應供電裝置，名稱為「Inductive Power Supply withDevice Identification」 (帶有裝置識別的感應供電裝置)，申請於2007年12月27日；或者Baarman的美國序列號61/019，411的帶有工作周期控制的感應供電裝置，其名稱為「Inductive Power Supply with Duty Cycle Control」(帶有工作周期控制的感應供電裝置)，申請於2008年I月7日一所有這些都整體上通過引用合併於此。儘管沒有示出，根據本發明的第二方面的供電裝置可以包括用於向有線電子裝置WD供電的電力出埠。例如，圖13-27的供電裝置可以被修改成包括電力出埠。電力出埠的數量、位置和規格可以根據不同的應用而改變。參考圖33，示出多輸入無線供電裝置10的一個實施例。描繪的實施例包括能夠接受第一輸入電壓或第二輸入電壓的AC/DC整流器電路61。在備選實施例中，AC/DC整流器電路61能夠接受額外的輸入電壓。輸入電壓可以是直流或交流。輸入電壓可以是各種不同的電平。例如，在描繪的實施例中，AC/DC整流器能接受IlOV交流或者220V交流。在備選實施例中，AC/DC整流器可以接受IlOV交流、220V交流、19V直流或者5V直流。AC/DC整流器產生經整流的輸出。當提供直流輸入電壓時，整流器對信號幾乎沒有影響，但仍然提供經整流的直流輸出。除了 AC/DC整流器61，在當前實施例中，提供了低電力DC/DC降壓轉換器63，以向微控制器提供電力。由於僅需要少量的電力來給微控制器供電，通常僅一些微瓦特，DC/DC降壓轉換器的尺寸保持為小。如果電路不需要小的直流電源，例如，如果微控制器是由電池 供電的，或者如果電路設計為具有模擬組件而不是微控制器，那麼在一些實施例中，可能可以除去DC/DC轉換器。多輸入無線供電裝置也包括用於檢測第一輸入電壓和第二輸入電壓中哪一個被連接至多輸入無線供電裝置的傳感器。在當前的實施例中，傳感器包括在AC/DC整流器電路中。在備選構造中，傳感器可以是分開的組件或者可以是集成至微控制器或另外的組件。在具有多於兩個的輸入電壓的實施例中，傳感器能夠判斷多個不同輸入電壓中的哪個輸入電壓被連接。在當前的實施例中，傳感器是電壓傳感器，但是在備選的構造中，可以使用能夠可靠指示哪個源電壓被連接至無線供電裝置的電流傳感器或另一種類型的傳感器。在當前的實施例中，在AC/DC整流器電路中正感測經整流的電壓，在備選的實施例中，可以感測預整流的電壓，當然，在控制器中的程序設計將需要做相應地修改。多輸入無線供電裝置也包括多個開關電路96、97，各自耦合於來自AC/DC整流器的經整流的輸出。也就是說，整流器電路61的輸出直接耦合於開關電路96、97，而不是先用降壓轉換器降壓。在當前的實施例中，開關電路標定為第一輸入電壓和第二輸入電壓中那個更高的。在能夠接受多於兩個不同輸入電壓的實施例中，開關電路可以標定為最高的輸入電壓。在可以接受多個輸入電壓，而不是所有開關標定為最高輸入電壓的系統中，可以有單個標定為最高輸入電壓的開關，和一旦微控制器判斷出輸入電壓低於開關電路的標定，僅僅能夠位於電性路徑中的額外的開關電路。多輸入無線供電裝置的當前實施例也包括了兩個諧振電路或無線電力傳輸器14、15。備選的實施例可包括額外的諧振電路。每個諧振電路被設計為提供無線電力至遠程裝置，其中，至少基於作為被提供至與該諧振電路相關聯的開關電路的直流電壓的量的函數來選擇諧振電路組件。例如，如果諧振電路接收165V直流(即IlOV交流，經整流)，諧振電路14中的電感器20和電容器21的特徵被選擇為使得合適的電量被傳送至貼近諧振電路放置的遠程裝置。不同的諧振電路組件用於不同的輸入電壓。也就是說，用於諸如19V直流、5V直流、或308V直流(220V交流，經整流)的不同輸入電壓的諧振電路組件都是分開的選擇或設計的，以向遠程裝置提供目標電量。在當前的實施例中，第一諧振電路14耦合至多個開關電路96中的一個。第二諧振電路15耦合至多個開關電路97中的不同的一個。第二諧振電路的特徵被選擇為向遠程裝置傳送作為第二輸入電壓的函數的電力。也就是說，諧振電路中的電感器23和電容器25的形狀、尺寸和特徵是基於第二輸入電壓來選擇的，正如第一諧振電路14的電感器20和電容器21的形狀、尺寸和特徵是基於第一輸入電壓來選擇的。在當前的實施例中，第二諧振電路14的特徵與第一諧振電路15的特徵不同。在所描述的實施例中，兩個諧振電路都是設計為接受未經DC/DC轉換器降壓的高直流幹線電壓。當前實施例的一個優點是相對體積大的DC/DC轉換器是不必要的，並且可以從電路設計中除去。另外，多輸入無線供電裝置可以設計為提供不同的無線電量。在一些實施例中，多輸入無線供電裝置可以是動態的並可以基於開關電路的操作頻率調整、開關電路的工作周期調整、幹線電壓調整或者可能影響傳送的電量的任何其它特徵，調整提供至遠程裝置的電量。在之前通過引用結合的和上文所述的參考文件中討論了許多這些技術。多輸入無線供電裝置也可以包括耦合至低功率DC/DC轉換器和開關電路的微控制器95。微控制器被編程為基於傳感器的輸出來控制多個開關電路,傳感器的輸出表明哪 個輸入源被連接。在最簡單的實施例中，向所有的開關電路提供經整流的電壓，但僅操作耦合至為該特定輸入電壓(或輸入電壓範圍)設計的諧振電路的開關電路。在其他實施例中，AC/DC整流器電路可以包括開關或多路復用器，以使得經整流的電壓僅提供至DC/DC降壓轉換器和合適的開關電路。在一些實施例中，可能包括用於各可能的輸入電壓或輸入電壓範圍的諧振電路/開關電路的陣列。代替能用多個輸入進行操作的多輸入無線供電裝置，單輸入高直流幹線無線供電裝置可以設計成使得其產生與單輸入低直流幹線無線供電裝置所產生的電磁場相似的電磁場。也就是說，可以設計不帶有高功率DC/DC轉換器的單輸入無線供電裝置，以使得直流經整流的電壓被開關電路所使用，以生成穿過諧振電路的交流信號，從而生成電磁場，所述諧振電路是特別設計用來產生與使用低直流幹線電壓的無線供電裝置產生的場相似的電磁場。特別地，在本發明的一個實施例中，提供了用於設計高直流幹線無線供電裝置的方法。該方法包括提供低直流幹線無線供電裝置，所述低直流幹線無線供電裝置包括用於生成高直流幹線電壓的AC/DC整流器，用於將高直流幹線電壓降壓至低直流幹線電壓的DC/DC轉換器。提供開關電路，用於開關低直流幹線電壓，以生成交流信號，並提供耦合至交流信號的諧振電路，用於生成電磁場。該方法包括基於低直流幹線無線供電裝置選擇組件。特別地，該方法包括選擇用於生成高直流幹線電壓的AC/DC整流器，選擇標定為開關高直流幹線電壓的開關電路，選擇具有特徵的諧振電路，所述特徵用於響應於高直流幹線電壓，生成與低直流幹線無線供電裝置所產生的電磁場相似的電磁場。以上描述是本發明的當前實施例的描述。在不脫離發明的精神和更廣的方面的情況下，可以做出各種改變和變化。
權利要求
1.一種能夠向有線和無線電子裝置提供電カ的通用供電裝置，所述通用供電裝置包括:供電電路；一個或多個無線電カ傳輸器，被構造為向遠程裝置提供無線電カ，其中所述ー個或多個無線電カ傳輸器與所述供電電路電性連接；以及一個或多個電カ出端ロ，被構造為向遠程裝置提供有線電カ，其中所述ー個或多個電力出端ロ與所述供電電路電性連接。
2.根據權利要求I所述的通用供電裝置，其中所述ー個或多個無線電カ傳輸器是可分離的無線電カ傳輸器，其中所述通用供電裝置包括被構造為容納所述ー個或多個可分離的無線電力傳輸器的一個或多個電カ出口。
3.根據權利要求2所述的通用供電裝置，其中被構造為提供有線電カ的所述ー個或多個電カ出口具有與被構造為容納所述ー個或多個可移除的無線電力傳輸器的所述ー個或多個電カ出口不同的插頭形狀。
4.根據權利要求I所述的通用供電裝置，其中所述通用供電裝置包括外殼，其中所述一個或多個無線電カ傳輸器和所述ー個或多個電カ出端ロ設置於所述外殼中。
5.根據權利要求I所述的通用供電裝置，其中所述ー個或多個無線電カ傳輸器通過柔性連接器連接至所述電源適配器，所述柔性連接器使得所述通用供電裝置可以摺疊起來以減小尺寸。
6.根據權利要求I所述的通用供電裝置，其中供電電路或者位於所述電源適配器外殼中，或者合併到所述ー個或多個可分離無線電カ傳輸器，或者其組合。
7.根據權利要求I所述的通用供電裝置，其中所述ー個或多個無線傳輸器中的至少ー 個能夠由膝上型電腦的供電槽容納。
8.ー種通用無線供電裝置，包括電源適配器，包括電源適配器外殼，所述電源適配器外殼具有設置在其中的一個或多個電カ出口 ；以及ー個或多個可分離的無線電カ傳輸器，被構造為向遠程裝置提供無線電力，其中所述 ー個或多個無線電カ傳輸器可分離地連接至所述電源適配器的所述電カ出口，其中所述ー 個或多個無線電カ傳輸器中的每ー個包括插頭、連接器部分以及線圈組件。
9.根據權利要求8所述的通用無線供電裝置，其中所述連接器部分包括柔性導線，所述柔性導線使得所述ー個或多個無線電カ傳輸器中的每ー個都可以被摺疊起來以減小尺寸。
10.根據權利要求8所述的通用無線供電裝置，其中所述線圈組件包括線圈、磁鐵和外膜。
11.根據權利要求10所述的通用供電裝置，其中所述線圈組件包括屏蔽件。
12.根據權利要求8所述的通用供電裝置，其中供電電路或者位於所述電源適配器外殼中，或者合併到所述ー個或多個可分離無線電カ傳輸器，或者其組合。
13.根據權利要求8所述的通用供電裝置，其中所述ー個或多個可分離無線傳輸器中的至少ー個能夠由膝上型電腦的供電槽來容納。
14.根據權利要求8所述的通用無線供電裝置，其中所述ー個或多個無線電カ傳輸器中的至少ー個包括用於附接另外的可分離無線電カ傳輸器的一個或多個電カ出端ロ，以使得所述ー個或多個無線電カ傳輸器能夠是菊花鏈的。
15.ー種通用無線供電裝置，包括多個無線電カ傳輸器；以及電源適配器，包括供電電路和外殼，其中所述外殼被分為通過轉動接頭耦合在一起的兩個部分，其中所述部分中的每ー個包括所述多個無線電カ傳輸器中的至少ー個，其中所述兩個部分能夠轉動至不同的位置，以改變所述多個無線電力傳輸器的位置和方向。
16.根據權利要求15所述的通用無線供電裝置，其中所述通用無線供電裝置能用於向放置在所述電源適配器的相對側上的兩個無線裝置無線地提供電力。
17.根據權利要求15所述的通用無線供電裝置，其中所述通用無線供電裝置能夠用於向放置於所述電源適配器的同一側上的兩個無線裝置無線地提供電力。
18.根據權利要求15所述的通用無線供電裝置，其中所述轉動接頭包括帶有中心孔的大致呈管狀的連接器，所述中心孔用於在所述兩個部分之間進行配線連線。
19.根據權利要求15所述的通用無線供電裝置，其中所述轉動接頭包括在所述兩個部分之間創建電性連接的連接器。
20.根據權利要求15所述的通用無線供電裝置，其中所述多個無線電力傳輸器為單個無線裝置供電。
21.根據權利要求15所述的通用無線供電裝置，其中ー個部分能夠由膝上型電腦的供電槽所容納，而所述電源適配器的另ー個部分能夠支撐和提供電カ至無線裝置。
22.根據權利要求15所述的通用無線供電裝置，其中所述無線供電裝置被構造為由電腦包中的ロ袋所容納，其中所述供電裝置被定位於所述ロ袋內，以向膝上型電腦和無線裝置提供電力。
23.ー種通用無線供電裝置，包括電源適配器，以及無線電カ傳輸器，被構造為向遠程裝置提供無線電カ，其中所述無線電カ傳輸器可相對於所述電源適配器移動。
24.根據權利要求23所述的通用無線供電裝置，其中所述無線電カ傳輸器通過柔性連接器連接至所述電源適配器，所述柔性連接器使得所述通用供電裝置可以摺疊起來以減小空間。
25.根據權利要求23所述的通用無線供電裝置，包括多個無線電カ傳輸器，各構造為向遠程裝置提供無線電カ，其中所述無線電カ傳輸器中的每ー個可相對於所述電源適配器移動。
26.根據權利要求25所述的通用無線供電裝置，其中所述無線電カ傳輸器可摺疊成堆疊構造。
27.根據權利要求23所述的通用無線供電裝置，其中所述ー個或多個無線電カ傳輸器通過可摺疊臂連接至所述電源適配器，所述可摺疊臂使得所述通用供電裝置摺疊至所述電源適配器上，以減小空間。
28.根據權利要求23所述的通用無線供電裝置，其中所述無線電カ傳輸器集成至相對於所述電源適配器移動的板。
29.根據權利要求28所述的通用無線供電裝置，其中所述板相對於所述電源適配器滑動。
30.根據權利要求28所述的通用無線供電裝置，其中所述板相對於所述電源適配器轉動。
31.ー種多輸入無線供電裝置，包括AC/DC整流器電路，能夠接受第一輸入電壓或第二輸入電壓，其中所述AC/DC整流器產生經整流的輸出；傳感器，用於檢測所述第一輸入電壓和所述第二輸入電壓中哪個被連接至所述多輸入無線供電裝置；多個開關電路，各耦合至所述經整流的輸出；第一諧振電路，耦合至所述多個開關電路中的ー個，其中所述第一諧振電路的特徵被選擇用於向遠程裝置傳送作為所述第一輸入電壓的函數的電カ；第二諧振電路，耦合至所述多個開關電路中的不同的ー個，其中所述第二諧振電路的特徵被選擇用於向所述遠程裝置傳送作為所述第二輸入電壓的函數的電力，其中所述第二諧振電路的所述特徵與所述第一諧振電路的所述特徵不同；低功率DC/DC轉換器，耦合至所述AC/DC整流器，用於轉換所述經整流的輸出；微控制器，耦合至所述低功率DC/DC轉換器，其中所述微控制器被編程為基於所述傳感器的輸出來控制所述多個開關電路。
32.根據權利要求31所述的多輸入無線供電裝置，其中所述多個開關電路標定為所述第一輸入電壓和所述第二輸入電壓中較高者。
33.根據權利要求31所述的多輸入無線供電裝置，其中所述第一諧振電路的所述特徵和所述第二諧振電路的所述特徵包括電感器的圈數、電感器的金屬線的規格、電感器的線圈直徑、電感器的感應係數值、以及電容器的電容值。
34.根據權利要求31所述的方法，其中所述多輸入無線供電裝置提供本質安全性和高電壓絕緣性。
35.一種設計高直流幹線無線供電裝置的方法，所述高直流幹線無線供電裝置可與低電壓幹線無線供電裝置彼此協作，所述方法包括提供低直流幹線無線供電裝置，所述低直流幹線無線供電裝置包括用於生成高直流幹線電壓的AC/DC整流器，用於將所述高直流幹線電壓降壓至低直流幹線電壓的DC/DC轉換器，用於開關所述低直流幹線電壓以生成交流信號的開關電路，以及耦合至所述交流信號用於生成電磁場的諧振電路；選擇用於生成高直流幹線電壓的AC/DC整流器；選擇標定為開關所述高直流幹線電壓的開關電路；選擇具有響應於所述高直流幹線電壓、生成與所述低直流幹線無線供電裝置所產生的所述電磁場相似的電磁場的特徵的諧振電路。
36.根據權利要求35所述的方法，其中選擇所述諧振電路包括選擇電感器的圈數、選擇電感器中的金屬線的規格、選擇電感器的線圈直徑、選擇電感器的感應係數值以及選擇電容器的電容值中的至少ー項。
37.根據權利要求35所述的方法，其中設計高直流幹線無線供電裝置的方法提供本質、安全性和高電壓絕 緣性。
全文摘要
通用無線供電裝置包括多個無線電力傳輸器和電源適配器，電源適配器包括供電電路和殼體，其中所述殼體被分成通過轉動接頭耦合在一起的兩個部分，其中所述部分中的每一個包括所述多個無線電力傳輸器中的至少一個，其中所述兩個部分能夠被轉動至不同位置以改變所述多個無線電力傳輸器的位置和方向。
文檔編號H02J5/00GK102640379SQ201080043205
公開日2012年8月15日 申請日期2010年7月23日 優先權日2009年7月24日
發明者D·W·巴曼, H·D·阮, W·T·小斯通納 申請人:捷通國際有限公司