CN101911029B - 无线功率桥 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种无线功率桥，其允许穿越例如墙壁等实心障壁的磁能量发射。描述用于控制所述操作的电路。

Description

无线功率桥
背景技术
常常期望将电功率提供到通过墙壁或窗与主要被供电区域分离的区域。墙壁或窗利用较不实际的延长软线来提供此功率。举例来说，延长软线可能需要窗或门保持打开以允许软线从其中穿过。
举例来说，可能方便的是在没有电气插座的阳台或露台上使用膝上型PC。可能有用的是在房屋的外部放置传感器以例如对防盗报警器或电视监视器供电。可能期望将电视机放在室外。
实现此目的的一种方式是对新区域进行布线；例如穿过墙壁钻孔。然而，这例如在租用公寓或共有公寓中可能不允许。其可为成本过高的和/或不方便的。或者，用户只是可能不想这么做。
发明内容
本申请案描述一种无线功率桥，其允许穿过实心阻挡元件(例如，实心墙壁或关闭的窗)以无线方式引导功率。
将功率施加于在AC功率源附近的元件的一侧。所述功率穿过第一经调谐天线以无线方式发射到第二经调谐天线。第二天线能够通过实心物体与第一天线分离。第二天线接收功率且提供功率出口。
无线功率桥可提供用于AC功率或DC功率的功率出口。
在一实施例中，发射子系统产生在实心物体上延伸且其中可接收无线功率的局部功率热点。无线功率由所述局部功率热点的另一侧的接收器接收。
附图说明
现在将参看附图详细描述这些和其它方面，附图中：
图1展示使用低电压DC输出的系统的可能布置；
图2展示使用标准AC电压输出(例如，110VAC/60Hz)的系统的可能布置；
图3展示穿过墙壁和窗的发射；
图4展示发射子系统；
图5展示接收子系统；
图6展示天线的近视细节。
具体实施方式
图1说明无线功率桥的实施例。在此实施例中，功率输出是AC功率输出，例如产生标准110VAC/60Hz功率。另一实施例可产生不同的电压输出，例如208V或任何其它标准AC电压。
实施例通过经由电线附接到标准AC电源而在发射侧100产生功率。功率耦合到发射天线110，所述发射天线110经由磁场耦合以无线方式发送到接收天线120。
无线功率桥的优选实施例是基于耦合谐振。因此，发射和接收天线优选为实质上谐振的谐振天线，例如，操作频率的10％、15％或20％的分数带宽内的谐振频率。天线的操作和形成可如2008年1月22日申请的标题为“无线设备和方法(Wireless Apparatus andMethods)”的第12/018,069号美国专利申请案中描述，所述美国专利申请案的揭示内容以引用的方式并入本文中。
发射优选为大于或等于50Hz的实质上未经调制的载波频率。举例来说，优选频率可在20kHz与135kHz之间。
另一实施例可使用低得多的频率。举例来说，60Hz的标准AC功率频率可用于无线传送。
实施例可在在其近场中以磁性方式存储能量的发射器和从所述近场移除能量的接收天线的区域中创建近场。
图1中的实施例允许通过本质上非金属墙壁的功率传送。天线的大小又设定功率可穿过其发射的墙壁的厚度。举例来说，墙壁可薄至几毫米，或厚达40cm(16英寸)。
功率传送的效率和量还取决于天线的大小。在基于耦合谐振的系统中，天线是谐振天线且通常具有高Q因子，例如大于200的Q因子。通过适当定尺寸的元件且使用本文描述的技术，可获得通过输出插座130或DC插孔232的例如100W的功率传送。
实施例使用AC软线99以连接到标准AC功率，例如110V AC/60Hz或220V AC/50Hz。功率耦合到发射功率转换器101。转换器101将标准AC电压和频率转换为另一电压和另一频率；通常是上频率转换为大于50Hz的频率值。此较高频率可更适合用于磁性耦合的无线发射。
在替代实施例中，如上文论述，50或60Hz的标准AC功率频率也可用于无线功率发射。
发射天线110优选为实质上以由转换器单元101产生的操作频率谐振的平板天线。接收天线120优选也为使用电感性回路(例如，单匝或多匝电感器)和电容器来实现设定操作频率下的谐振的平板单元。能量在谐振天线之间传送。
来自接收天线的功率耦合到接收功率转换器单元，所述接收功率转换器单元在第一实施例中(130)集成了AC-AC频率转换器。这操作以产生50Hz或60Hz AC功率。这也可将电压调整和稳定到所需电压，例如110或220VAC。
图2所示的替代实施例使用不同样式的接收功率转换器单元230，其在其输出处产生例如12VDC。这可简单地使用整流器和DC-DC转换器。
图3A说明使用天线来穿过墙壁传送功率的布置。图3A中的墙壁可例如在5cm与40cm(2到16英寸)之间。
发射天线与接收天线之间的耦合因子可针对墙壁的不同材料和厚度而显著不同。因此，可使用控制系统来自动调适以便满足接收侧的功率要求且使总体传送效率最大化。图3B说明通过窗的发射，所述窗的厚度为例如5mm到40mm(0.2到1.6英寸)。
功率传送效率可在发射天线和接收天线同轴定位或彼此平行定位时最大化。图3A和3B展示其中这些天线同轴对准的横截面。然而在实践中，此同轴对准可对于例如窗等透明障壁来说相当容易，但对于例如墙壁等实心障壁来说可能较困难。在另一实施例中，可能期望改变天线的相对定位，以使得其彼此偏移以避免例如失配和去谐效应。实施例可使用指示器作为发射功率转换器单元101和/或接收功率转换器单元130或230的一部分。在优选实施例中，所述指示器可为接收功率转换器单元130或230的一部分。指示器在图2和图3中展示为131。其由系统控制，所述系统根据由接收功率转换器单元130或230固有的传感器提供的一组测量值且根据已知的系统参数来连续计算传送效率。如果指示器是光源，那么所述指示器可在系统较有效地操作因此能够传送较高功率时发光较亮，且在传送效率变得较低因此提供较低功率传送能力时发光较不明亮。这可帮助通过增加指示器的亮度来界定接收天线的最佳位置。系统的用户可移动天线中的一者或另一者，且观看指示器在天线移动时发光较明亮或较不明亮。
另一实施例可使用数字显示器或模拟指示器拨盘，其具有电子显示条或具有机械针和相对数字。所述条或针移动以例如展示天线同轴对准。
另一实施例可使用例如可听音调，其在天线对准的时间期间接通，且发出改变音高和/或强度以展示天线的对准的声音。
图4说明包含发射功率转换器单元101的发射子系统。AC功率99输入到整流器和滤波器400，所述整流器和滤波器400产生DC电压以操作发射功率转换器单元10。DC-DC转换器405提供用于为在此为半桥逆变器415的功率级和发射功率转换器单元101的其它部分供能的功率。转换器405可为步降转换器，其提供低于输入电压且可出于功率和效率控制的目的而控制的输出DC电压。还可使用辅助的DC-DC转换器410来为例如频率产生和控制单元等控制系统供应另一固定DC电压。单个固定电压(例如，12v)可用于所有系统，从而允许使用仅单个转换器405。
另一实施例可省略DC-DC转换器405。在此情况下，在此为半桥逆变器415的功率级可直接从整流器和滤波器400供电。
根据如本文揭示的优选实施例，整个系统在不具有主要功率转换相关的变压器的情况下操作。变压器可用作AC电流传感器的一部分，以便减少存在的磁噪声的量和/或减少重量和/或体积，和/或产生连续可变输出电压。如本文描述，实施例允许通过电子切换模式功率转换来实行所有主要功率转换，且其也可包含例如电荷泵等。
调谐网络420可用以精细调谐发射天线系统的谐振频率以与操作频率匹配，以便维持最高可能的传送效率。
天线电流还可由电流传感器425测量，所述电流传感器425在接口D处产生输出。此输出可表示针对功率和效率控制可能需要的天线电流的量值和相位两者。
频率产生和控制子单元430可使发射功率转换器单元101的操作同步并控制所述操作。在实施例中，且如图4所示，若干不同功能中的一些功能受到频率控制。频率产生和控制子单元可产生一个或多个频率来控制发射功率转换器单元101的这些功能。举例来说，可产生一个或若干频率输出以分别控制由整流器/滤波器400使用的频率、由DC-DC转换器405使用的频率和由逆变器415使用的频率。天线电流测量输出(接口D)可由频率产生和控制单元430使用以最佳地调整发射天线的谐振频率。
经尺寸设计以传送100W的无线功率桥的发射功率转换器单元101可具有3英寸乘6英寸乘1英寸的矩形形状因子，且看上去类似于用于膝上型计算机的外部电源。
产生用于无线功率发射的功率载波的功率级优选为半桥逆变器415。这可使用两个电子功率开关，例如FET或呈推挽式配置的晶体管。频率产生和控制子单元430经由接口B提供驱动切换波形，且进而设定用于无线功率传送的操作频率以及天线电流。此切换波形可例如基于接收子系统的所感测特性及其行为模式来调整。
频率产生和控制子单元430可修改参数以改变功率级的DC电源电压，以及用于逆变器415的切换波形的工作周期/脉冲宽度。在不使用DC-DC转换器的实施例中，切换波形的工作周期可用以改变功率和传送效率。举例来说，在其中使用标准AC功率频率用于无线功率发射的一个实施例中，功率级可由通过频率产生和控制子单元430控制的相位受控调制器形成。
调谐网络420用以将发射天线的谐振频率维持在无线功率桥的操作频率。在优选实施例中，此操作频率是固定的且从晶体稳定振荡器导出。此方法与其中发射频率适于发射天线的谐振频率的解决方案形成对比。本文中的此方法被认为有利于减少对其它系统的有害干扰的风险以及实现规章遵守。调谐网络还可补偿去谐效应和组件容限(电感器、电容器、天线馈电电缆等)。去谐效应可由经去谐的接收天线以及由发射天线附近的外界物体引起。功率级的源阻抗中的无功分量也可造成去谐。组件的容限可归因于组件的老化以及制造容限。调谐网络由频率产生和控制子单元经由接口C控制。
频率产生和控制子单元430还产生频率和切换波形以驱动在此为半桥逆变器的功率级。其还可使用电流感测元件425所感测的电流来测量或监视发射天线电流。举例来说，控制单元430可为处理器或微控制器，其还使用预存储的数据(查找表)执行适当算法。可通过使用经界定的校准例程来创建查找表。此算法以一方式设计使得针对任何耦合因子均收敛于最大传送效率，且如果可能，则满足接收子系统AC或DC输出处的所需电压和功率。
如果没有接收器可检测到或者到此接收器的耦合太小，那么发射子系统可自动进入备用模式，其中其以降低的功率电平或以仅足以检测接收器的存在的间歇性发射而操作。接收器的存在检测可通过激励和感测接收器的特性及其行为模式来完成。
还可提供作为发射功率转换器单元101的一部分的人界面以手动修改某些参数，例如手动激活/减活发射子系统且设定对功率传送的限制。
发射天线单元110是经由馈电电缆102从发射功率转换器单元101馈电的纯无源装置。此馈电电缆可例如长度为1m且经大小设定以携载处于与标准110V/220V AC电源软线中使用的值类似的值的电压和电流。发射天线本身可包含与高压电容器443串联的单匝或多匝回路442。这形成LC谐振电路(tank circuit)，其是调谐到由发射功率转换器单元101指定的操作频率的谐振系统。
天线回路优选由绝缘铜线形成，其具有经大小设定以承受在最差情况分析中可能发生的天线电压的绝缘物。在一些设计中，此天线的RMS电压可高于1000V，其取决于实际功率额定值和最大发射距离。假定20kHz与135kHz之间的操作频率，具有绝缘线束的成束电线(也称为“利兹电线”)可用以减少由例如集肤效应和邻近效应等涡电流引起的任何损失。这还可使发射天线的无负载Q因子最大化。
以类似方式，电容器可能需要承受大于1000V的RMS电压，其取决于系统的实际功率额定值和最大发射距离。
图6中展示天线实施例。高压电容器610可安装在回路的内部以便节省空间且允许针对给定外部轮廓形状因子的最大回路大小。展示为600的若干同轴和绝缘天线回路由天线馈电电缆102馈电。高压电容器443以如下方式集成作为天线单元的一部分：允许将由以高Q因子进行的谐振产生的高电压维持在天线的内部，且在馈电电缆102上或发射功率转换器单元101中均不出现。这可简化设计且放松某些要求。
发射和接收天线单元均可提供使其安装简化的特殊固定设备。可提供吸盘620用于临时安装。可提供展示为621的悬置把手用于较永久的安装，或用于临时但周期性发生的安装，例如安装在大部分时间可保持在适当位置的物件上。
图5中详细展示接收子系统。这包含与图4的发射子系统类似的结构。接收天线单元120以单匝或多匝回路502和高压电容器504形成。来自接收天线单元的输出经由对接收功率转换器单元510馈电的天线馈电电缆121耦合。大体上，此转换器单元可使用与图4中的结构类似的结构，包含以下各项中的全部或任一者：天线电流感测装置510、调谐和匹配网络530、整流器540、DC-DC或DC-AC转换器550、辅助DC-DC转换器551、额外电流感测和电压感测结构560以及频率产生和控制子单元570。
可能需要调谐和匹配网络530以确保接收天线单元120经调整以用于发射频率下的谐振且整流器540输入阻抗最佳地与接收天线单元源阻抗120匹配。调谐和匹配网络530由频率产生和控制子单元570经由接口C控制。
整流器540对由接收天线单元120接收的AC电压进行整流和滤波，从而提供随后级所需的DC。整流器540可基于同步整流而不是标准二极管电路，以便使在低输入电压的情况下的功率损失最小化。整流器540可由频率产生和控制子单元经由控制接口A控制。
DC-DC或DC-AC转换器550可分别为步降或步升转换器，其提供满足连接到接收子系统的外部负载的要求的输出电压和电流。大体上，由DC-DC或DC-AC转换器550产生的输出电压或电流是可变的且由频率产生和控制子单元570经由控制接口B控制。在另一实施例中，可省略此转换器550。这意味着外部负载由整流器540直接馈电。在标准AC频率直接用于无线功率发射的情况下，转换器550可由相位受控调制器替代。
额外电压和电流感测560由频率产生和控制子单元570用以维持指定的DC或AC输出电压，且监视接收功率转换器单元510的负载。
频率产生和控制子单元570自动控制和监视接收子系统的所有相关功能和参数以满足外部负载的电压和电流要求且使能量传送效率最大化，且产生操作接收功率转换器单元510所需的所有频率信号和波形。如果需要，其产生外部负载所需的标准AC频率，且将此频率经由控制接口B馈送到DC-AC转换器550。另外，其分别借助于天线电流感测520测量天线电流，借助于电压和电流感测560测量DC或AC输出电压和电流。基于这些测量，其计算和调整接收功率转换器单元510的相关操作参数和配置，以便满足外部负载的电压和功率需求且使能量传送效率最大化。接收子系统独立于发射子系统而起作用，尝试满足外部负载的功率需求，同时以收敛于最大传送效率的方式优化接收侧处的操作参数。
在一实施例中，系统能够调适到不同水平的耦合因子，在接近100％或90％的耦合因子与低达1％的最小耦合因子之间。这可基于这些耦合因子而自动调整电路的部分。
接收功率转换器单元510可提供用于激活/减活接收功率转换器单元510以手动修改参数或配置的人界面，和用于如上文已描述的接收天线的最佳定位的指示器。
虽然上文已详细揭示仅几个实施例，但其它实施例是可能的且发明人期望这些包含在本说明书内。说明书描述特定实例以实现较一般的目标，所述目标可以另一方式实现。本发明希望为示范性的，且权利要求书希望涵盖所属领域的一般技术人员可能可预测的任何修改或替代。
在一个实施例中，可省略逆变器，且半桥逆变器420因而将直接由整流器和滤波器供电。
举例来说，可使用其它天线形式和选择。如本文使用的术语“功率”可指代任何类型的任何种类的能量、功率或力传送。
接收源可为从所存储能量操作的任何装置，包含计算机或外围设备、通信器、汽车或任何其它装置。
而且，发明人期望仅使用词语“用于...的装置”的那些权利要求希望依据35USC 112第六章来解释。此外，不希望在任何权利要求中曲解来自说明书的任何限制，除非这些限制在权利要求中明确包含。
本文描述的操作和/或流程图可在计算机上实施或手动实施。如果在计算机上实施，那么计算机可为任何种类的计算机，其为通用的或某种专用计算机(例如工作站)。计算机可为基于英特尔(Intel)(例如奔腾(Pentium)或酷睿2双核(Core 2 duo))或AMD的计算机，其运行Windows XP或Linux，或者可为麦金托什(Macintosh)计算机。计算机还可为手提式计算机，例如PDA、手机或膝上型计算机。此外，本文描述的方法步骤和操作可在进行这些功能的专用机器上实施。
程序可以C或Python、或Java、Brew或任何其它编程语言编写。程序可驻存在例如磁性或光学的存储媒体上，所述存储媒体例如计算机硬驱动器、例如记忆棒或SD媒体等可移除式磁盘或媒体、基于有线或无线网络的或基于蓝牙的网络附接存储装置(NAS)，或其它可移除式媒体或其它可移除式媒体。程序还可在网络上运行，例如其中服务器或其它机器向本地机器发送信号，其允许本地机器实施本文描述的操作。
在本文中提到特定数值之处，应认为所述值可增加或减小20％，同时仍保持在本申请案的教示内，除非明确提到某个不同范围。在使用指定逻辑意义之处，也希望涵盖相反的逻辑意义。

Claims (65)

1.一种以无线方式引导功率穿过实心物体的方法，其包括：
通过发射天线产生磁场，所述发射天线位于实心物体的一侧，所述实心物体包括墙壁或者窗；
将接收天线耦合到所述磁场，所述接收天线位于所述实心物体的另一侧；
通过所述接收天线产生包含从所述磁场传送的功率的输出；以及
调整发射天线的谐振频率，所述调整致使发射天线与接收天线之间的功率传送效率增加，且谐振频率的调整是基于由传感器获得的测量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述发射天线和所述接收天线各自是谐振天线，所述谐振天线以所述接收天线的实质谐振频率而调谐。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述实心物体无法被看穿，且所述方法进一步包括指示所述发射天线和所述接收天线的对准。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
在发射电路处从AC电源接收AC功率；且
将所述功率转换为可由所述发射天线作为磁场发射的形式。
5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括：
在接收电路处接收已感应到所述接收天线中的功率；
将所述功率转换为电功率；并且
将所述电功率耦合到功率输出插孔。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述功率输出插孔提供AC功率。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述功率输出插孔提供DC功率。
8.根据权利要求4所述的方法，其中所述功率转换包括在无变压器的情况下转换功率。
9.根据权利要求4所述的方法，其中所述发射电路包含控制系统，所述控制系统感测指示功率发射的至少一个参数，且产生可基于所感测参数而改变的至少一个控制信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述控制信号控制所述发射电路的至少一个元件的操作。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述发射电路包括至少一个功率转换元件，所述功率转换元件由来自频率产生和控制单元的至少一个频率驱动。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述发射电路包括至少一个调谐网络，且其中所述调谐网络由来自频率产生和控制单元的至少一个控制信号驱动。
13.一种以无线方式引导功率穿过实心物体的系统，其包括：
发射天线，其经配置以产生AC磁场；
发射电路，其耦合到所述发射天线，且操作以从AC连接接收功率并产生耦合到所述发射天线且以实质上谐振状态驱动所述发射天线的输出功率；
接收天线，其经配置从所述AC磁场接收功率，所述功率由所述发射天线穿越实质上实心物体发射，而所述实质上实心物体是实心墙壁或窗中的一者；以及
接收电路，其经耦合以接收已由所述接收天线接收的功率，且基于所述接收天线的所述功率的所述接收而产生输出功率；以及
至少一个传感器，其耦合到所述发射天线，所述传感器经配置以基于所述发射天线的测量电流而产生输出，所述输出被用来作为修改所述发射天线的谐调频率以增加发射天线与接收天线之间的功率传送效率的基础。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述接收天线和所述发射天线中的至少一者包含检测部件，所述检测部件检测指示所述发射天线与接收天线之间的对准的信息。
15.根据权利要求13所述的系统，其中所述发射天线和接收天线中的每一者具有大于200的Q值。
16.根据权利要求13所述的系统，其中所述发射天线和接收天线中的每一者具有拥有能够承受至少1000V的绝缘物的电线。
17.根据权利要求13所述的系统，其中所述发射电路进一步包括
逆变器，所述逆变器产生具有一频率值的波形，所述波形耦合到所述发射天线，且所述发射电路包含调谐电路，所述调谐电路改变所述发射天线的谐振频率。
18.一种无线功率桥，其包括
发射单元，其经配置以接收AC功率，且实施AC到AC功率转换，所述发射单元包含发射天线以及经配置以基于所述发射天线的测量电流而产生输出的至少一个传感器；以及
谐振发射天线单元，其与发射单元分离且耦合到所述发射单元，所述谐振发射天线单元由至少一个电线回路和一主电容器组成；
所述谐振发射天线单元包含天线调谐电路以基于由所述传感器产生的输出而调谐所述发射天线的谐振频率；
谐振接收天线单元，其经配置以接收以所述谐振接收天线单元于实质上谐振频率处传送的功率，所述谐振接收天线单元包括至少一个电线回路和另一主电容器，以实现所述实质上谐振频率；
接收单元，其与所述谐振接收天线单元分离，且配置一适应接收功率转换，所述接收单元包括天线调谐和匹配电路，所述匹配电路经配置以调谐所述谐振接收天线单元的谐振频率并使所述接收功率转换与所述谐振接收天线单元的源阻抗匹配。
19.根据权利要求18所述的无线功率桥，其中所述发射单元被配置以在无需所述接收单元与所述发射单元之间的额外通信的情况下通过激励和感测接收单元的特性及其行为模式来控制功率且增加传送效率。
20.根据权利要求18所述的无线功率桥，其中所述接收单元被配置以在无需所述发射单元与所述接收单元之间的额外通信的情况下完全独立于所述发射单元地控制功率且增加传送效率。
21.根据权利要求18所述的无线功率桥，其中所述接收单元包含同步整流器以减少功率转换损失。
22.根据权利要求18所述的无线功率桥，其中所述发射单元在没有接收器可检测到时或当到所述接收器的耦合低于指定电平时自动进入备用模式，其中当在所述备用模式中时，所述发射单元在足以检测到接收器的存在的降低的功率电平下操作。
23.根据权利要求18所述的无线功率桥，其中所述发射单元通过激励和感测接收器的特性及其行为模式来检测接收器的存在。
24.根据权利要求18所述的无线功率桥，其中所述发射单元使用用于无线功率传送的固定频率，所述固定频率从晶体稳定振荡器导出。
25.根据权利要求18所述的无线功率桥，其中所述天线经由双电线电源软线耦合。
26.一种以无线方式引导功率穿过实心物体的方法，其包括：
在实心物体的第一侧上将来自AC出口的功率施加于功率发射装置，其中所述实心物体是来自包括实心墙壁或实心窗的群组的物体；
从所述功率发射装置以无线方式发射磁信号；
在所述实心物体的第二侧上接收所述磁信号；
基于所述以无线方式发射的磁信号在所述实心物体的所述第二侧上在功率接收装置中产生功率输出；以及
调整所述功率发射装置的谐振频率，所述调整致使所述功率发射装置与所述功率接收装置之间的功率传送效率增加，且谐振频率的调整是基于由传感器获得的测量。
27.根据权利要求26所述的方法，其进一步包括所述功率发射装置中的第一部件和所述功率接收装置中的第二部件，其中功率发射的效率取决于所述第一部件与第二部件之间的对准。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述实心物体无法被看穿，且所述方法进一步包括指示所述第一部件和所述第二部件的对准。
29.一种以无线方式引导功率穿过实心物体的方法，其包括：
通过发射天线来产生磁场，所述发射天线位于实心物体的一侧；
将接收天线耦合到所述磁场，所述接收天线位于所述实心物体的另一侧；
通过所述接收天线产生包含从所述磁场传送的功率的输出；并且
调整所述发射天线的谐振频率，所述调整致使所述发射天线与所述接收天线之间的功率传送效率增加，且谐振频率的调整是基于由传感器获得的测量。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述发射天线和所述接收天线各自是谐振天线，所述谐振天线以所述接收天线的实质上谐振频率而调谐。
31.根据权利要求29所述的方法，其中所述实心物体无法被看穿，且所述方法进一步包括指示所述发射天线和所述接收天线的对准。
32.根据权利要求29所述的方法，其进一步包括：
在发射电路处从AC电源接收AC功率；且
将所述功率转换为可由所述发射天线作为磁场发射的形式。
33.根据权利要求32所述的方法，其进一步包括：
在接收电路处接收已感应到所述接收天线中的功率，
将所述功率转换为电功率；并且
将所述功率耦合到电功率输出插孔。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述功率输出插孔提供AC功率。
35.根据权利要求33所述的方法，其中所述功率输出插孔提供DC功率。
36.根据权利要求34所述的方法，其中功率转换包括在无变压器的情况下转换功率。
37.根据权利要求32所述的方法，其中所述发射电路包含控制系统，所述控制系统感测指示功率发射的至少一个参数，且产生可基于所述所感测参数而改变的至少一个控制信号。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述控制信号控制所述发射电路的至少一个元件的操作。
39.根据权利要求37所述的方法，其中所述发射电路包括至少一个功率转换元件，所述功率转换元件由来自频率产生和控制单元的至少一个频率驱动。
40.一种以无线方式引导功率穿过实心物体的系统，其包括：
发射天线，其位于实心物体的一侧，且经配置以产生AC磁场；
发射电路，其耦合到所述发射天线，且操作以从AC连接接收功率，并产生输出功率，所述输出功率耦合到所述发射天线，且驱动所述发射天线以在接收天线中以无线方式产生AC功率，所述接收天线位于所述实心物体的另一侧且被配置以接收来自所述AC磁场的功率；以及
至少一个传感器，其耦合到所述发射天线，所述至少一个传感器经配置以基于所述发射天线的测量电流而产生输出，所述输出被用来作为修改所述发射天线的谐调频率以增加发射天线与接收天线之间的功率传送效率的基础。
41.一种以无线方式引导功率穿过实心物体的系统，其包括：
发射天线，其位于实心物体的一侧，且经配置以产生AC磁场；并且
发射电路，其耦合到所述发射天线，且操作以从AC连接接收功率，并产生输出功率，所述输出功率耦合到所述发射天线，且驱动所述发射天线以在接收天线中以无线方式产生DC功率，所述接收天线位于所述实心物体的另一侧且被配置以接收来自所述AC磁场的功率；以及
至少一个传感器，其耦合到所述发射天线，所述至少一个传感器经配置以基于所述发射天线的测量电流而产生输出，所述输出被用来作为修改所述发射天线的谐调频率以增加发射天线与接收天线之间的功率传送效率的基础。
42.一种以无线方式引导功率穿过实心物体的系统，其包括：
发射天线，其位于实心物体的一侧，且经配置以产生AC磁场；
发射电路，其耦合到所述发射天线，且操作以从DC连接接收功率，并产生输出功率，所述输出功率耦合到所述发射天线，且驱动所述发射天线以在接收天线中以无线方式产生AC功率，所述接收天线位于所述实心物体的另一侧且被配置以接收来自所述AC磁场的功率；以及
至少一个传感器，其耦合到所述发射天线，所述至少一个传感器经配置以基于所述发射天线的测量电流而产生输出，所述输出被用来作为修改所述发射天线的谐调频率以增加发射天线与接收天线之间的功率传送效率的基础。
43.一种以无线方式引导功率穿过实心物体的系统，其包括：
发射天线，其位于实心物体的一侧，且经配置以产生AC磁场；
发射电路，其耦合到所述发射天线，且操作以从DC连接接收功率，并产生输出功率，所述输出功率耦合到所述发射天线，且驱动所述发射天线以在接收天线中以无线方式产生DC功率，所述接收天线位于所述实心物体的另一侧且被配置以接收来自所述AC磁场的功率；以及
至少一个传感器，其耦合到所述发射天线，所述至少一个传感器经配置以基于所述发射天线的测量电流而产生输出，所述输出被用来作为修改所述发射天线的谐调频率以增加发射天线与接收天线之间的功率传送效率的基础。
44.根据权利要求43所述的系统，其进一步包括步降所述接收的DC功率的电平的DC转换器。
45.一种以无线方式引导功率穿过实心物体的系统，其包括：
接收天线，其经配置以从已从AC连接产生的发射天线发射的AC磁场接收功率，所述接收天线适于安装在邻近于实心物体处，其中所述实心物体位于所述接收天线与所述发射天线之间；
接收电路，其经耦合以接收已由所述接收天线接收的功率，且基于所述接收天线的所述接收而产生输出AC功率；以及
至少一个传感器，其耦合到所述发射天线，所述至少一个传感器经配置以基于所述发射天线的测量电流而产生输出，所述输出被用来作为修改所述发射天线的谐调频率以增加发射天线与接收天线之间的功率传送效率的基础。
46.一种以无线方式引导功率穿过实心物体的系统，其包括：
接收天线，其经配置以从已从DC连接产生的发射天线发射的AC磁场接收功率，所述接收天线适于安装在邻近于实心物体处，其中所述实心物体位于所述接收天线与所述发射天线之间；
接收电路，其经耦合以接收已由所述接收天线接收的功率，且基于所述接收天线的所述接收而产生输出AC功率；以及
至少一个传感器，其耦合到所述发射天线，所述至少一个传感器经配置以基于所述发射天线的测量电流而产生输出，所述输出被用来作为修改所述发射天线的谐调频率以增加发射天线与接收天线之间的功率传送效率的基础。
47.一种以无线方式引导功率穿过实心物体的系统，其包括：
接收天线，其经配置以从已从AC连接产生的发射天线发射的AC磁场接收功率，所述接收天线适于安装在邻近于实心物体处，其中所述实心物体位于所述接收天线与所述发射天线之间；
接收电路，其经耦合以接收已由所述接收天线接收的功率，且基于所述接收天线的所述接收而产生输出DC功率，所述输出DC基于同步整流器；以及
至少一个传感器，其耦合到所述发射天线，所述至少一个传感器经配置以基于所述发射天线的测量电流而产生输出，所述输出被用来作为修改所述发射天线的谐调频率以增加发射天线与接收天线之间的功率传送效率的基础。
48.一种以无线方式引导功率穿过实心物体的系统，其包括：
接收天线，其经配置以从已从DC连接产生的发射天线发射的AC磁场接收功率，所述接收天线适于安装在邻近于实心物体处，其中所述实心物体位于所述接收天线与所述发射天线之间；
接收电路，其经耦合以接收已由所述接收天线接收的功率，且基于所述接收天线的所述接收而产生输出DC功率；以及
至少一个传感器，其耦合到所述发射天线，所述至少一个传感器经配置以基于所述发射天线的测量电流而产生输出，所述输出被用来作为修改所述发射天线的谐调频率以增加发射天线与接收天线之间的功率传送效率的基础。
49.根据权利要求48所述的系统，其进一步包括步降所述接收的DC功率的电平的DC转换器。
50.一种以无线方式引导功率穿过实心物体的设备，其包括：
用于产生磁场的装置，所述用于产生磁场的装置位于实心物体的一侧，所述实心物体包括墙壁或者窗；
用于耦合到所述磁场的装置，所述用于耦合到所述磁场的装置位于所述实心物体的另一侧；
用于产生包含从所述磁场传送的功率的输出的装置；以及
用于调整所述用于产生磁场的装置的谐振频率的装置，所述用于调整谐振频率的装置基于由传感器获得的测量致使所述用于产生磁场的装置与所述用于耦合到所述磁场的装置之间的功率传送效率增加。
51.根据权利要求50所述的设备，其中所述用于产生的装置包括发射天线。
52.根据权利要求50所述的设备，其中所述用于耦合的装置包括接收天线。
53.根据权利要求50所述的设备，其中所述用于产生的装置和所述用于耦合的装置各自是谐振天线，所述谐振天线以所述接收天线的实质谐振频率而调谐。
54.根据权利要求50所述的设备，其中所述实心物体无法被看穿，且所述设备进一步包括用于指示所述用于产生的装置和所述用于耦合的装置的对准的装置。
55.根据权利要求50所述的设备，其进一步包括：
用于从AC电源接收AC功率的装置；和
用于将所述功率转换为可由所述用于产生的装置作为磁场发射的形式的装置。
56.根据权利要求55所述的设备，其进一步包括：
用于接收已感应到所述用于耦合的装置中的功率的装置；
用于将所述功率转换为电功率的装置；和
用于将所述电功率耦合到功率输出插孔的装置。
57.根据权利要求56所述的设备，其中所述功率输出插孔提供AC功率。
58.根据权利要求56所述的设备，其中所述功率输出插孔提供DC功率。
59.根据权利要求55所述的设备，其中所述用于转换的装置在无变压器的情况下操作。
60.根据权利要求55所述的设备，其中用于接收AC功率的装置包含控制系统，所述控制系统感测指示功率发射的至少一个参数，且产生可基于所感测参数而改变的至少一个控制信号。
61.根据权利要求60所述的设备，其中所述控制信号控制所述用于接收AC功率的装置的至少一个元件的操作。
62.根据权利要求60所述的设备，其中所述用于接收AC功率的装置包括至少一个功率转换元件，所述功率转换元件由来自频率产生和控制单元的至少一个频率驱动。
63.一种以无线方式引导功率穿过实心物体的设备，其包括：
用于在实心物体的第一侧上将来自AC出口的功率施加于功率发射装置的装置，其中所述实心物体是来自包括实心墙壁或实心窗的群组的物体；
用于从所述功率发射装置以无线方式发射磁信号的装置；
用于在所述实心物体的第二侧上接收所述磁信号的装置；用于在功率接收装置中基于所述以无线方式发射的磁信号，在所述实心物体的所述第二侧上产生功率输出的装置；以及
用于调整所述功率发射装置的谐振频率的装置，所述用于调整谐振频率的装置基于由传感器获得的测量致使所述功率发射装置与所述功率接收装置之间的功率传送效率增加。
64.根据权利要求63所述的设备，其进一步包括所述功率发射装置中的第一部件和所述用于接收的装置中的第二部件，其中功率发射的效率取决于所述第一部件与第二部件之间的对准。
65.根据权利要求64所述的设备，其中所述实心物体无法被看穿，且所述设备进一步包括用于指示所述第一部件和所述第二部件的对准的装置。
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