CN101438504A - 经由无线电线路传送能量至电气或电子设备的方法和装置 - Google Patents

Abstract

用于经由无线电频率线路提供电力至例如可充电设备的方法和装置。在一个方面，经由无线电频率线路提供电力至可充电设备的方法包括产生基本未调制信号。所述方法还包括根据所述基本未调制信号经由发射天线将基本未调制无线电频率(RF)信号辐射至所述可充电设备。所述方法还包括用所述基本未调制RF信号所传送的电力对可充电设备供电或充电。

Description

经由无线电线路传送能量至电气或电子设备的方法和装置

优先权和相关申请

[01]本申请要求2007年1月17日提交的、名称为“用于经由无线电线路(wireless link)传送能量至电气设备或电子设备的方法和装置”的、共同所有和共同待决的美国专利申请第11/＿＿＿＿号的优先权，该美国专利申请要求2006年1月18日提交的、名称为“用于经由无线电线路对电子设备充电的方法和系统”的美国临时专利申请系列第60/760,064号的优先权，上述的每一个申请在此整体引入作为参考。本申请还涉及并要求2006年4月21日提交的、名称为“用于经由无线电线路对电子设备供电的方法和系统”的美国专利申请第11/408,793号的优先权，其转让给此受让人，该美国申请在此整体引入作为参考。

著作权

[02]这一专利文件的一部分披露内容包括受到著作权保护的材料。当该部分出现在专利商标局专利文件或记录中时，著作权作者不反对任何人复制专利文件或专利披露，但在别的方面无论怎样都保留所有的著作权。

技术领域

[03]本发明整体上涉及用于能量转移或功率传送(power transfer)的方法和装置，在一方面涉及对与电子设备有关的、诸如电池的便携式电源进行无线充电。

背景技术

[04]现有技术中已知用于电力的无线传输的方法和系统，例如，2003年10月4日颁发给图奥米宁(Tuominen)的、名称为“无线输电”的美国专利第6,633,026号披露了包括电力发射器的系统中的、用于无线输电的方法，该系统还包括第一光源和用于把由第一光源所发射的光线指向所希望的方向的工具，以及至少一个包括用于接收发射光和用于将该光线转换为电流的第一光检测器。包括在电力发射器中的第二光源用于在由第一光源所发射的光线的周围发射光线并与其大体平行，光线的密度低于由第一光源所发射的光线的密度。包括在电力接收器中的第二光检测器用于检测第二光源所发射的光线并用于发射控制信号至电力发射器响应于由第二光源所发射的光线的成功接收。电力发射器的第一光源被接通响应于接收来自电力接收器的控制信号，通知第二光源所发射的光线的接收。

[05]2003年12月16日颁发给巴特尔斯的、名称为“带有增加的输出电压的无线输电系统”的美国专利第6,664,770号披露了用于无线输电的系统，其使得为这一目的而被最优化的无线电信号在接收器的一侧使用来产生增加的电压，藉此特别允许接收器中的数字半导体元件的操作，即使接收器不具有其自己的电源。

[06]2006年2月14日颁发给卡斯珀等人的、名称为“用于传感设备的数据通信和电力发射系统”的美国专利第6,999,857号披露了为用于水下航行器上的传感器提供询问和动力的无线输电和通信网络。本发明使用允许电磁波传播通过绝缘材料的波导管，该绝缘材料覆盖水下航行器的船体的外部。嵌入在绝缘材料中的是耦连至无线电频率(RF)解码器和收发器以及导电金属带的条的微机电系统的N维阵列传感设备。诸如微波的电磁波传播通过绝缘材料，对传感器网络供电以及对单个传感设备寻址和询问。传感设备进行读出然后将数据结果格式化并发射返回穿过波导管，其中该数据结果由水下航行器的外壳中的数字处理器接收和处理。

[07]2006年4月11日颁发给范德埃利等人的、名称为“用于无线电源的方法和装置”的美国专利第7,027,311号披露了用于无线电源的、包括用于的接收频率集上的(across a collection of frequencies)RF辐射范围的机构的装置。该装置包括用于转换频率集上的RF辐射的机械装置，优选地在转换为DC的相同时间处。用于无线电源的方法包括接收频率集上的RF辐射范围的步骤。有转换频率集上的RF辐射的步骤，优选地在转换为DC的相同时间处。

[08]2006年6月27日颁发给帕里塞的、名称为“用于电子装备的远距离电力再充电”的美国专利第7,068,991号披露了用于电子器件的无导体充电和供电系统以及使用无线能量发射将电力传达至电力接收器的方法。远距离充电系统包括将能量作为定向电力光束发射的电力发射单元以及接收所发射的能量的电力接收系统。电力接收系统优选地并入器件中以及包括能够接收无线电力光束和将能量从光束发射至器件所包括的能量存储设备的能量接收器。电力发射单元从电力接收系统接收并跟踪供电请求信号以在能量发射期间跟踪电力接收器系统位置。数据流可以并入远距离充电系统的无线信号中，以允许远距离充电系统用作通信路径以及电力传送系统。

[09]2006年5月11日公开的康(Kang)等人的、名称为“无线电源和供应电力的方法”的美国专利申请第20060097667号披露了无线电源和使用光线来直接无线供电至电子装置而无需电力电缆。无线电源包括：适于响应于所施加的压力而开关ON/OFF的多个压力操纵开关；分别连接至多个压力操纵开关的多个发光设备，适于响应至少一个转换为ON的压力操纵开关而发光以供电至负载的多个发光设备。

[10]2006年10月14日公开的贝亚尔等人的、名称为“适于便携式电子设备无线接收电力”的美国专利申请第20060205381号披露了改进为便携式电子设备以使设备无线接收电力的无线电力接收装置。装置包括适于例如通过粘合剂被连接至该设备以及适于当发射器和元件相互邻近时，从电力发射器无线接收电力的电力接收元件。一个或更多的电力连接器电子地连接至电力接收元件，以及当使用装置时，适于连接至一个或更多的便携式电子设备的相应的电力连接器以将元件所接收的的电力传送至设备。电力接收元件可以为粘着剂的形式，或者可以由用于便携式电子设备的替代覆盖部分携带或并入其中。

[11]2006年10月26日公开的韦基奥内的、名称为“短距离无线输电和接收”的美国专利申请第20060238365号披露了短距离无线输电和接收系统和方法。电力从电力设施主电力网供电通过电磁辐射发射至电子供电设备。该设备能够接收所发射的电力，将其转换成电并将其存储用于后续使用，以及将其用于直接对设备供电。

[12]2006年11月30日公开的巴尔帝斯等人的、名称为“无线输电系统”的美国专利申请第20060266917号披露了包括发射器和接收器的用于无线输电的方法。接收器不需要独立电源并由对发射器的光反馈组成，因此无需至发射器的专用信道。发射器使用光反馈定位和跟踪接收器。发射器能够以可选择的方式使用用于最优输电的、将波束指向接收器上的宏观调节器和微观调节器。系统还可以具有紧环束检测器(tight loop beam detector)以增强系统安全性。接收器和/或发射器还可以对能量发射上的数据编码，产生单向数据发射或双向数据发射。

[13]2007年1月11日公开的格林等人的、名称为“带通信的输电系统、装置和方法”的美国专利公开号为第20070010295号披露了具有无线电力发射器的基站的带通信的输电系统、无线数据发射元件和第一无线数据接收元件。系统包括具有用于将来自电力发射器的电力转换为直流电的电俘能器(power harvester)以及用于存储直流电的、与电俘能器通信的电力存储元件的远距离基站。替代地，系统包括具有无线电力发射器的基站和第一无线数据通信元件，该电力发射器在任何边带处于或低于所希望的能级处的频率处发射电力。

[14]最近的技术发展使得诸如不限于膝上型电脑或笔记本电脑、行动电话和PDA(个人数字助理)的电子设备能够运转各种多媒体应用或其它处理加强器应用。然而，尽管前述的无线输电系统，这些新的多媒体应用经常需要很大量的电力来运转，而且不能经由无线电线路充电。除了与无线输电系统相关的便利性以外，当任何此类设备例如行动电话，无需连接至带电线(powered wire)即可保持充分充电时，在便利性和安全性上还有显著优点。因此，希望提供经由无线电线路对某些电子设备供电的装置和/或系统。

[15]此外，根据使用和放置，传送电力至电子或电子设备(例如设备、照明等)还将允许很大程度的灵活性；例如无线的灯能够被放置在房间的任何地方而无需考虑绊住线、美学等。

发明内容

[16]在发明的第一方面，披露了用于经由无线电线路提供电力给设备的装置。在一个实施例中，该装置包括：适于(operative to)经由无线电线路提供电力至设备的发射天线；适于感测由设备所发射的信号的传感天线；和适于控制发射天线的操作的控制单元组件。在一个变体中，装置的至少一部分基本上安装在悬挂在天花板上的圆顶(dome)内。在另一个变体中，所发射的电力为基本未调制。

[17]在另一变体中，控制单元组件适于控制发射天线在至少两个自由度上运动。这至少两个自由度包括基本方位角自由度(azimuthal degree offreedom)和基本高度自由度(elevational degree of freedom)。

[18]在另一变体中，控制单元适于根据时分复用多址(TDMA)方案经由无线电线路对多个设备充电。

[19]在本发明的第二方面，披露了用于经由无线电线路提供电力至设备的方法。在一个实施例中，方法包括：使用传感天线检测设备的第一方向；检测发射天线使得其能够至少部分地根据检测活动在第一方向上发射至少一些电力；经由无线电线路从发射天线发射电力至设备。

[20]在本发明的第三方面，披露了用于经由无线电线路提供电力至多个设备的方法。在一个实施例中，电力从发射天线发射，该方法包括：放置发射天线以便电力能够基本同时地发射至多个设备；根据多址方案，经由无线电线路从发射天线发射电力至多个设备。

[21]在一个变体中，多址方案包括基本时分方案。在另一变体中，多址方案包括基本频分方案。在又一个变体中，多址方案包括跳频方案。在又一个变体中，多址方案包括基本码分方案。如又一个替代，多址方案包括传感方案，其中在授予地址前对信道取样。

[22]在本发明的第四方面，披露了用于经由无线电线路提供电力至多个设备的装置。在一个实施例中，该装置包括：配置成辐射电力的发射天线，该天线还包括允许天线有选择性地发射电力至多个设备；能够产生用于发射的电力的电源；与至少一个天线和电源信号通信的控制器，该控制器适于根据多址方案引起天线发射电力至多个设备。

[23]在一个变体中，天线基本是定向的，多址方案包括基本时分方案。

[24]在本发明的第五方案，披露了用于经由无线电线路接收电力的装置。在一个实施例中，电力可用于提供电力至一个或更多的装置元件，该装置包括：配置成接收来自发射天线的电力的接收天线；能够为后续使用存储至少一部分所接收的电力的电源装置；与至少一个天线和电源装置信号通信的控制器，该控制器适于经由天线促进选择性的接收电力。在一个变体中，选择性接收包括根据多址方案选择性接收，其中，除装置之外的设备也与装置接收电力基本同时地接收电力。

附图说明

[25]当结合附图时，从以下所述的详细描述，本发明的特征、目的和优点将更显而易见，其中：

[26]图1示出了至少一个用于经由无线电线路对电子设备充电的系统的示例性实施例。

[27]图2是示出了指引来自发射天线的电力的第一示例性方法的逻辑流程图。

[28]图3是示出了将多个移动设备之间共享时间(time sharing)列入优先地位的第一示例性方法的逻辑流程图。

[29]此处所披露的所有图均为

著作权2006-2007第三选择公司(ThirdOption，L.L.C.)保留所有权利。

具体实施方式

[30]现在对附图进行引用，其中各图中类似的数字指的是类似部分。

[31]正如此处所用到的，术语“移动设备”或者“客户端设备”包括但不局限于个人数字助理(PDA)、手持计算机、个人通信器、J2ME装备设备(equipped device)、便携式电话、智能电话、“SIP”电话、个人电脑(PC)和小型机、桌上型、膝上型或者相反，或者字面上的任何其它能够利用电功率或电磁功率的设备。

[32]正如此处所用到的，术语“应用”一般指的是可执行软件的单元，其实施某一功能性或主题。申请的主题广泛变化横过许多规范和功能(诸如通信、即时消息、内容管理、e-商务交易、经纪交易、家庭娱乐、计算器等)，一个应用可以具有多于一个主题。可执行软件单元一般在预定环境中运转；例如，该单元能够包括JAVA^TM环境中运转的可下载的JavaXlet^TM。

[33]正如此处所用到的，术语“微处理器”和“数字处理器”一般打算包括所有类型的数字处理设备，数字处理设备包括但不局限于数字信号处理器(DSP)、简化指令集计算机(RISC)、通用(CISC)处理器、微处理器、门阵列(例如FPGA)、PLD、可重新配置的计算构造(RCF)、阵列处理器和专用集成电路(ASIC)。此类处理器可以包含在单个单一IC片上，或横过多个元件分布。

[34]正如此处所用到的，术语“集成电路(IC)”指的是具有任何集成度的(包括但不限于ULSI、VLSI和LSI)和不考虑加工或基体材料(包括但不限于Si、SiGe、CMOS和GaAs)的任何类型的设备。IC可以包括，例如存储器设备(例如DRAM、SRAM、DDRAM、EEPROM/闪存ROM)、数字处理器、SoC设备、FPGA、ASIC、ADC、DAC、接收器、存储控制器和其它设备，以及它们的任何组合。

[35]正如此处所用到的，术语“存储器”包括任何类型的集成电路或用于存储数字数据的其它存储设备，其包括但不局限于ROM、PROM、EEPROM、DRAM、SDRAM、DDR/2 SDRAM、EDO/FPMS、RLDRAM、SRAM、闪存存储器(例如NAND/NOR)和PSRAM。

[36]正如此处所用到的，术语“便携式”包括蜂窝式(cell-based)移动通信系统，其包括便携式电话、无线电话机设备(诸如由Nextel和摩托罗拉公司销售的那些设备)和所谓的PTx(接至任何事物，push-to-anything)设备诸如示例性PTT(基于蜂窝式的集群通信，push-to-talk over cellular)设备，其建立和拆卸SIP或其它通信话路作为它们的协议的一部分。

[37]应当理解，尽管在移动电子设备或客户端电子设备的范围内主要描述了本发明的示例性实施例，决不这样限制本发明的各个方面，事实上可以施加至其它(例如非移动和或非电子)设备，它们包括电子存储设备或，包括但不限于设备、基本固定的计算机系统、电势、照明等等。

[38]参见图1，描述了根据本发明的动力传送系统的一个示例性实施例。在一个实施例中，尽管预期了移动应用(例如在轿车、卡车、飞行器等)，系统的发射器102还可以存在于例如悬挂在天花板上的圆顶上或其它此类固定物上。接收器104可以存在于能够使用电子或电磁电力和/或无线充电的设备内。设备可以包括但不限于至少一个移动或便携式电话、个人数字助理(PDA)、便携式电脑(例如笔记本PC)、媒体播放器、时钟、电子显示器或利用例如来自诸如可充电电池的便携式电源的电子或电磁的任何其它设备。

[39]打开的移动设备被认为是运行的。在移动电话的示例中，移动电话是运行的因为通过例如应答信号，其不断地或周期地与其服务提供商的本地手机发射塔(local cell tower)通信。这一应答信号使得充电系统的发射器102能够定位移动设备的准确或近似位置，以及将集中充电波束瞄准在其接收器104处以对其电池充电。

[40]在一个实施例中，如图1的插入物1(106)所示，单个发射器102的覆盖范围内的多个移动设备可以同时充电。在另一个实施例中，如图1的插入物2(108)所示，具有内置接收器104的单个移动设备可以定位在多个发射器102的覆盖范围内并由该多个发射器102充电。

[41]如上所述，示例性实施例的发射器102定位在例如天花板圆顶103内并由例如标准120伏AC电源供电。发射器102产生携带充电能量的信号。包括例如连续波(CW)单频信号、正弦波信号(无谐波)的各种波形的信号可以用于携带和传送电功率至接收器104。在另一实施例中，可以使用多频信号。同样地，信号可以为适于携带和传送足以在大约40英尺范围内、优选地为0-20英尺范围内对移动设备的电池进行充电的电力的任何频率和电力电平。信号的一个示例可以为在微波带中选定的单频。在一个实施例中，信号可以选定为具有1GHz-40GHz间的频率，优选地为12GHz-36GHz之间。希望选择发射器102以产生足够电力以对移动设备无线充电的信号，同时在相同时间避免不希望的结果，诸如在发射器102的附近与其它无线系统干扰。在一个实施例中，发射器102被选定以在大约1至50瓦特电力电平处产生信号。例如，发射器102的电力可以选定为在大约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50瓦特电力电平处将信号传达至发射天线105。在另一个实施例中，更低的或更高的电力信号还可以用于实现电力的传送。

[42]来自发射器102的信号可以馈送至发射(TX)天线105，该天线可以为全向的或定向的。在一个实施例中，希望选定TX天线105作为定向天线，例如带有0.1-20度之间的波束宽度角(beam-width angle)。例如，波束宽度角可以选定为大约0.1、0.2、0.25、0.5、0.75、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20度。在一个实施例中，TX天线105配置成发射波束宽度角为大约1度的信号，该信号适于发射在12GHz至36GHz带内的频率信号。TX天线105的电力增益可以为大约5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16分贝(dB)。当使用12分贝电力增益，TX天线105可以将传输信号放大大约16倍。

[43]在一个实施例中，发射器102还包括传感天线107，其选定为基本与TX天线105相等的定向天线。在一个实施例中，传感天线107配置成适于感测移动设备已经发射的信号，例如800至1900MHz带内的频率信号。然而，认识到，传感天线107可以是灵敏的以在任何所希望的频带接收和感测信号。在一个实施例中，TX天线105和传感天线107将有利地基本指向相同的方向并安装在配置成在方位(带)上和垂直(高度)上可调节的可移动装置109上。通过基本指向相同的方向，TX天线105能够指向传感天线107所感测的接收器104的方向，藉此以在TX天线105和RX天线113之间使动力传送效率最优化的方式发射无线电力信号。

[44]在另一个实施例中，TX天线105和传感天线107能够被设置成在独立方向上操作。这一实施例的优点使TX天线能够例如独立于传感天线107操作。例如，传感天线107能够有利地在扫描方式中操作，其经常地试图重获最优化方向并藉此提供例如接收器104的定位的更新信息至控制单元111，在该最优化方向上接收器104所发射的信号最大化。在一个实施例中，控制单元包括集成电路元件(例如数字处理器、存储器、微控制器等)，该集成电路元件用于影响装置的控制，例如根据此处所描述的原理和方法，诸如经由控制逻辑和本领域已知类型的计算机程序。因此TX天线105能够保持所希望的方向上的固定位置，而传感天线107扫描该场直至控制单元111通知TX天线105所希望的发射方向已经改变(例如由于接收器104的移动等)。在该方式中，TX天线105的发射方向能够保持静止而传感天线107继续使发射方向最大化。

[45]如之前所暗示的，方位/垂直控制单元111配置成将装置109移动通过搜索模式，诸如例如经由图2所示的示例性方法200。在步骤202中，依据由传感天线107检测工作的移动设备(例如通过在800-1900MHz范围内接收信号)，可移动装置109的位置可以精确调节直至传感天线107从移动设备接收最大信号或接近所接收的电力的最大值。在步骤204，用这一瞄准程序所实现的一个目标以准确地排列TX天线105以确保其直接指向移动设备(例如其接收(RX)天线113)，藉此实现最大传输-至-接收电力捕捉。在一个实施例中，然后在事先调整的时间期满后，程序200可以以可选择的方式重复。在另一个实施例中，一旦在步骤202中检测到的、从移动设备所接收的电力减少到在预定阈值以外，程序200可以以可选择的方式重复。在又一个实施例中，程序200可以以可选择的方式继续重复以便对用于TX天线105的正确方向重新估价。

[46]在一个实施例中，除了控制单元111配置成响应于传感天线107所接收的监控信号(例如应答信号)而不是红外信号的移动装置109方位/垂直控制单元111可以选定为以类似于红外跟踪安全相机。更具体地，控制单元111可以配置成用于在所希望的频率(和电力电平范围内)范围内的无线电频率信号进行扫描以鉴别用于经由无线电线路115激活充电功率的目标设备。然后TX天线105和传感天线107能够前后移动或如之前所述的以独立方式移动。

[47]在某些实施例中，发射器102还可以包括用于对多个接收器104同时充电的控制单元111。在一个实施例中，发射器102包括多址方案(例如时分多址(TDMA))控制单元111。TDMA控制单元111确定用发射器102锁住多少工作移动设备，以及协调所有锁住的移动设备之间的共享电力充电的时间。然而，应当理解，可以与本发明一致地使用其它多址/动力传送方案。例如，在一个变体，使用频分(例如FDMA)系统，其中使用不同的频率对不同的设备提供电力(该频率实际上可以为窄带或宽带)。类似地，能够使用调频方法，其中被供电的每一设备被分配用于在多个频率之上通向所发射的电力的跳码。

[48]在另一个变体中，能够使用类似于载波侦听(例如CSMA)的方法以在其它设备不使用时有效地“抓住”电力传送信道，然而认知到在严格意义上，没有载波本身(除非以可选择的方式施加调制)。在又一个变体中，能够使用码分方法(例如CDMA)，使得横过频率的范围发射电力至多个设备，每一个设备配置成根据它们的特定扩频码接收电力。这一选择性接收能够通过例如使用选择性过滤、仅对某些频率灵敏的接收器或数字通信和多址领域所公知的任何其它技术来完成。然而，应当理解，不像数字通信领域，希望时，无需调制能够利用本发明的装置；即，除非希望，在发射电力上无需对数据或其它调制编码。

[49]此外，能够使用前述这些的组合。例如，在一个这样的可能组合，组合时分和频分方法，

[50]现在参见图3，可以由传感天线107检测信息，该传感天线107使用预定的算法300来提供信息用于将所有锁住的移动设备之间的时间共享列入优先地位。在步骤302，传感天线107可以根据例如移动设备所发射的各自的信号的电力电平来检测每一个移动设备的方向。在步骤304，控制单元111将从自多个移动设备的每一个所接收的信号中解析优先化信息。例如，在一个实施例中，传感天线107可以接收表示用于锁住的移动设备的每一个的充电电平的信息。在步骤306，然后控制单元111可以用最低的相对充电电平对锁住的移动设备之中的共享时间进行优先化处理(prioritize)。在另一个实施例中，传感天线107可以接收表示由锁住的移动设备的每一个所消耗的电流电力速率的信息。因此，然后控制单元111可以将锁住的移动设备的之间的共享时间优先化，使得在共享时间方案中，首先将那些目前消耗最大量的相对电力的移动设备列入优先地位。根据可获得的信息，可以单独或结合另一个利用许多其它方案，以便提供有效共享时间方案。

[51]接收器104配置成接收来自发射器102的信号，提供相同信号以对移动设备充电。在某些实施例中，接收器104建成移动设备。接收器104包括无线充电接收天线113，其可以或不可以与移动设备的用于和电池塔通信的天线为同一天线。无线充电接收天线113收集同样多的来自发射器102的波束无线电频率能量，以及将其传送至整流器117。整流器117可以为锗基的整流器，其特征为低的阻挡层电压或阈值电压(即低电力整流器)，以允许接收低电平信号时激活整流器117。整流器117还可以描述为被动RF电力传感器以使来自移动设备的、整流器117所使用的电力最小化。在一个实施例中，接收器104还包括多个二极管119(例如两个二极管)，其允许移动设备的电池由无线充电线路115或接线充电路由充电。

[52]整流器117配置成将AC电信号从天线转换为电压信号，例如DC电压信号，适于用于对移动设备的电池充电。在一个实施例中，电压调节器可以用整流器集成或除整流器外集成以在希望的电平处调节或限制供应至移动设备的电力。当移动设备的物质运动引起RX天线113所接收的信号电力变化时，电压调节器可以特别地操作。

[53]示例性的无线充电系统100配置成使得在接收天线113处发射和传送用于充电的足够能量。如说明，典型的便携式电话可以具有大约4.9伏和450毫安(mA)的最大额定。因此，电力额定为大约2.2瓦特，1瓦特最佳。为进行说明，发射器102可以提供有效的充电区域，例如1000平方英尺。在一个实施例中，发射器102发送出25瓦特电力。发射天线105可以设计成12分贝电力增益，将信号电力放大为400瓦特(即等于16×25瓦特)。考虑信号在20英尺的路由上可能受到最大20dB损失，从发射其102定位20英尺的移动设备可以接收至少4瓦特的信号，足以对典型移动设备充电。因此，这一实施例提供大于1000平方英尺的覆盖区域。

[54]应当认识到，尽管按照方法的特定步骤序列描述了本发明的某些方面，这些说明仅是本发明更广泛的方法的说明，当为特定的应用所需时可以修改。在某些情况下，某些步骤可以变为不需要的或选择性的。此外，某些步骤或功能性可以添加至所披露的实施例，或者两个或更多的步骤的执行顺序改变。此处，所有这些变化考虑为包含在本发明所披露的和所要求的中。

[55]尽管示出了和说明了上述详细描述并指出施加至各种实施例的本发明的新颖特征，应当理解，无需背离本发明，本领域的技术人员可以作出各种形式上的省略、替代和变化以及设备或过程的细节。上述说明为实现本发明的最佳实施例的目前预期。这一说明决不意图限制但应采用本发明的一般原则的说明。本发明的范围应当参考权利要求确定。

Claims (16)

1.一种经由无线电线路提供电力至设备的装置，包括：

适于经由所述无线电线路提供电力至所述设备的发射天线；

适于感测由所述设备所发射信号的传感天线；和

适于控制所述发射天线的操作的控制单元组件。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述装置基本安装在天花板安装式的圆顶内。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述控制单元组件适于控制所述发射天线在至少两个自由度上的运动，其中所述至少两个自由度包括基本方位角自由度和基本高度自由度。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述控制单元适于根据时分多址(TDMA)方案经由无线电线路对多个设备充电。

5.一种用于经由无线电线路提供电力至设备的方法，包括：

使用传感天线来检测用于所述设备的第一方向；

指引发射天线使得其能够至少部分地基于所述检测动作而在所述第一方向上发射至少一些电力；和

经由所述无线电线路从所述发射天线发射基本未调制电力至所述设备。

6.一种用于经由无线电线路提供电力至多个设备的方法，所述电力从发射天线发射，所述方法包括：

放置所述发射天线使得电力能够基本同时地发射至所述多个设备；和

根据多址方案，经由所述无线电线路从所述发射天线实质上发射电力至所述多个设备。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述多址方案包括基本时分方案。

8.如权利要求6所述的方法，其中所述多址方案包括基本频分方案。

9.如权利要求6所述的方法，其中所述多址方案包括基本跳频方案。

10.如权利要求6所述的方法，其中所述多址方案包括基本码分方案。

11.如权利要求6所述的方法，其中所述多址方案包括传感方案，其中在被授予地址之前对信道取样。

12.一种用于经由无线电线路提供电力至多个设备的装置，包括：

配置成辐射电力的发射天线，所述天线还包括允许所述天线选择性地发射电力至所述多个设备的装置；

能够产生用于发射的所述电力的源；和

与所述天线和功率中的至少一个通信的控制器，所述控制器适于根据多址方案使得所述天线将所述电力发射至所述多个设备。

13.如权利要求12所述的装置，其中所述天线为基本定向的。

14.如权利要求13所述的装置，其中所述多址方案包括基本时分方案。

15.一种用于经由无线电线路接收功率的装置，所述功率用于提供电功率至所述装置的一个或更多元件，包括：

配置成从发射天线接收功率的接收天线；

能够存储至少一部分所述所接收的功率用于后续使用的功率源；和

与所述天线和源装置中的至少一个通信的控制器，所述控制器适于促进经由所述天线选择性接收所述功率。

16.如权利要求15所述的装置，其中所述选择性接收包括根据多址方案的选择性接收，其中除所述装置外的设备还与所述装置接收功率基本同时地接收功率。

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