CN102318161B - 用于便携式外壳的无线电力传送 - Google Patents

用于便携式外壳的无线电力传送 Download PDF

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Abstract

示范性实施例是针对于便携式无线充电。便携式充电系统可包含定位于便携式外壳内的至少一个天线。所述至少一个天线可经配置以从电源接收电力且将电力无线地发射到定位于所述至少一个天线的近场内的耦合到可充电装置的接收天线。

Description

用于便携式外壳的无线电力传送
根据35U.S.C.§119主张优先权
本申请案根据35U.S.C.§119(e)主张以下各案的优先权：
2009年3月25日申请的标题为“旅行装备中的无线充电(WIRELESSCHARGINGINTRAVELGEAR)”的第61/163,381号美国临时专利申请案，所述临时专利申请案已转让给本受让人且在此以引用的方式明确地并入本文中；
2009年2月12日申请的标题为“手提箱中的无线电力充电器(WIRELESSPOWERCHARGERSINCARRYINGCASES)”的第61/152,208号美国临时专利申请案，所述临时专利申请案已转让给本受让人且在此以引用的方式明确地并入本文中；
2009年3月27日申请的标题为“用于无线电力的无源对准器(PASSIVEALIGNERFORWIRELESSPOWER)”的第61/164,263号美国临时专利申请案，所述临时专利申请案已转让给本受让人且在此以引用的方式明确地并入本文中；
2009年3月28日申请的标题为“无线充电(WIRELESSCHARGING)”的第61/164,399号美国临时专利申请案，所述临时专利申请案已转让给本受让人且在此以引用的方式明确地并入本文中；及
2009年2月10日申请的标题为“多维无线充电器(MULTIDIMENSIONALWIRELESSCHARGER)”的第61/151,290号美国临时专利申请案，所述临时专利申请案已转让给本受让人且在此以引用的方式明确地并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及无线充电，且更具体地说，涉及与便携式无线充电系统有关的装置、系统及方法。
背景技术
通常，例如无线通信装置(例如蜂窝式电话)等每一电池供电装置需要其自己的充电器及电源，所述电源通常为AC电源插座。在许多装置需要充电时，这变得难以使用。
正开发使用发射器与待充电的装置之间的空中电力发射的方法。这些方法大体上分成两类。一类是基于发射天线与待充电装置上的接收天线之间的平面波辐射(还称为远场辐射)的耦合，接收天线收集辐射电力且将其整流以用于对电池进行充电。天线大体上具有谐振长度以便改进耦合效率。此方法的缺陷在于电力耦合随着天线之间的距离增加而迅速减退。因此，在合理距离上(例如，＞1到2米)的充电变得困难。另外，由于系统辐射平面波，所以如果未经由滤波适当控制无意识的辐射，则无意识的辐射可能会干扰其它系统。
其它方法是基于经嵌入于(例如)“充电”垫或表面中的发射天线与经嵌入于待充电的主体装置中的接收天线加整流电路之间的电感耦合。此方法具有以下缺点：发射天线与接收天线之间的间距必须非常接近(例如，几毫米)。尽管此方法确实具有对同一区域中的多个装置同时进行充电的能力，但此区域通常较小，因此用户必须将装置定位到特定区域。因此，需要提供一种适应发射天线及接收天线的灵活放置及定向的无线充电布置。另外，需要具有作为移动平台的无线电力平台，以使用户能够在忙碌时对其装置进行充电。
附图说明
图1说明无线电力传送系统的简化框图。
图2描绘无线电力传送系统的简化示意图。
图3展示供用于本发明的示范性实施例中的环形天线的示意图。
图4A及图4B展示根据本发明的示范性实施例的用于发射及接收天线的环形天线的布局。
图5说明接收天线相对于发射天线的各种放置点以说明共平面及同轴放置中的耦合强度。
图6为根据本发明的示范性实施例的发射器的简化框图。
图7为根据本发明的示范性实施例的接收器的简化框图。
图8描绘用于进行发射器与接收器之间的消息接发的发射电路的一部分的简化示意图。
图9A到图9D为说明用于在发射器与接收器之间发射电力的信标电力模式的简化框图。
图10为包括存在检测器的发射器的简化框图。
图11描绘根据本发明的示范性实施例的具有至少一个发射天线的便携式充电系统。
图12说明根据本发明的示范性实施例的具有至少一个中继器天线的便携式充电系统。
图13A到图13C各自说明根据本发明的示范性实施例的具有多个发射天线的便携式充电系统。
图14A及图14B各自描绘根据本发明的示范性实施例的包括定向于不同平面中的发射天线的便携式充电系统。
图15说明根据本发明的示范性实施例的具有经定位成紧邻便携式装置的口袋的发射天线的便携式充电系统。
图16描绘根据本发明的示范性实施例的具有一个或一个以上接收天线的便携式充电系统。
图17描绘根据本发明的示范性实施例的具有一个或一个以上接收天线的另一便携式充电系统。
图18说明根据本发明的示范性实施例的包括经集成于衣物内的至少一个天线的便携式充电系统。
图19为说明根据本发明的示范性实施例的对可充电装置进行充电的方法的流程图。
图20为说明根据本发明的示范性实施例的对可充电装置进行充电的另一方法的流程图。
图21为根据本发明的示范性实施例的线圈及相关联线圈发射电路的框图。
具体实施方式
词“示范性”在本文中用以意指“充当实例、例子或说明”。本文中经描述为“示范性”的任何实施例不必被解释为比其它实施例优选或有利。
下文结合附图所阐述的具体实施方式既定作为对本发明的示范性实施例的描述且不希望表示可实践本发明的仅有实施例。贯穿此描述所使用的术语“示范性”意指“充当实例、例子或说明”，且将不必被解释为比其它示范性实施例优选或有利。出于提供对本发明的示范性实施例的透彻理解的目的，具体实施方式包括特定细节。所属领域的技术人员将显而易见，可在不具有这些特定细节的情况下实践本发明的示范性实施例。在一些例子中，以框图的形式展示众所周知的结构及装置以便避免混淆本文中呈现的示范性实施例的新颖性。
词“无线电力”在本文中用以意指与电场、磁场、电磁场或在不使用物理电磁导体的情况下从发射器发射到接收器的其它者相关联的任何形式的能量。
图1说明根据本发明的各种示范性实施例的无线发射或充电系统100。将输入电力102提供到发射器104以用于产生用于提供能量传送的辐射场106。接收器108耦合到辐射场106且产生输出电力110以用于由耦合到输出电力110的装置(未图示)存储或消耗。发射器104与接收器108两者分离开距离112。在一个示范性实施例中，根据互谐振关系配置发射器104与接收器108，且当接收器108的谐振频率与发射器104的谐振频率完全相同时，在接收器108位于辐射场106的“近场”中时发射器104与接收器108之间的发射损耗最小。
发射器104进一步包括用于提供用于能量发射的装置的发射天线114，且接收器108进一步包括用于提供用于能量接收的装置的接收天线118。根据应用及与应用相关联的装置而设定发射及接收天线的大小。如所陈述，通过将发射天线的近场中的大部分能量耦合到接收天线而非将电磁波中的大多数能量传播到远场来发生有效能量传送。当在此近场中时，可在发射天线114与接收天线118之间产生耦合模式。可发生此近场耦合的在天线114与118周围的区域在本文中被称作耦合模式区。
图2展示无线电力传送系统的简化示意图。发射器104包括振荡器122、功率放大器124以及滤波器及匹配电路126。振荡器经配置以在所要频率(例如13.5MHz)下产生，所述频率可响应于调整信号123而加以调整。振荡器信号可由功率放大器124响应于控制信号125而放大某一放大量。可包括滤波器及匹配电路126以滤除谐波或其它不需要的频率且将发射器104的阻抗匹配于发射天线114。
接收器可包括匹配电路132以及整流器及切换电路以产生DC电力输出以对如图2所示的电池136进行充电或向耦合到接收器的装置(未图示)供电。可包括匹配电路132以将接收器108的阻抗匹配于接收天线118。
如图3中所说明，用于示范性实施例中的天线可经配置为“环形”天线150，其在本文中还可被称作“磁性”天线。环形天线可经配置以包括空心(aircore)或例如铁氧体核心等物理核心。空心环形天线对放置于核心附近的外来物理装置可更具耐受性。此外，空心环形天线允许在核心区域内放置其它组件。另外，空心环形可更容易地实现在发射天线114(图2)的平面内放置接收天线118(图2)，在所述平面中发射天线114(图2)的耦合模式区可为更强的。
如所陈述，在发射器104与接收器108之间的经匹配或几乎经匹配的谐振期间发生发射器104与接收器108之间的有效能量传送。然而，甚至在发射器104与接收器108之间的谐振不匹配时，仍可以较低效率传送能量。通过将来自发射天线的近场的能量耦合到驻存于建立了此近场的邻域中的接收天线而非将来自发射天线的能量传播到自由空间中来发生能量传送。
环形或磁性天线的谐振频率是基于电感及电容。环形天线中的电感大体上仅仅为由环形建立的电感，而大体上将电容添加到环形天线的电感以建立在所要谐振频率下的谐振结构。作为非限制性实例，可将电容器152及电容器154添加到天线以建立产生谐振信号156的谐振电路。因此，对于较大直径的环形天线来说，随着环形的直径或电感增加，诱发谐振所需的电容的大小减小。此外，随着环形或磁性天线的直径增加，近场的有效能量传送区域增加。当然，其它谐振电路也是可能的。作为另一非限制性实例，可将电容器并联放置于环形天线的两个端子之间。另外，所属领域的技术人员将认识到，对于发射天线来说，谐振信号156可为到环形天线150的输入。
本发明的示范性实施例包括耦合处于彼此的近场中的两个天线之间的电力。如所陈述，近场为在天线周围的区域，电磁场存在于其中但不可传播或辐射远离天线。其通常限于接近天线的物理体积的体积。在本发明的示范性实施例中，由于与电型天线(例如，小偶极)的电近场相比，磁型天线的磁性近场振幅倾向于较高，所以将例如单匝及多匝环形天线等磁型天线用于发射(Tx)与接收(Rx)天线系统两者。这允许所述对之间的潜在较高耦合。此外，还预期“电”天线(例如，偶极及单极)或磁性天线与电天线的组合。
与较早提及的远场及电感方法所允许者相比，可在足够低的频率下且用足够大的天线大小来操作Tx天线以在显著较大距离处实现与小Rx天线的良好耦合(例如，＞-4dB)。如果Tx天线被正确地设定大小，则当主体装置上的Rx天线被放置于经驱动Tx环形天线的耦合模式区内(即，近场中)时，可实现高耦合电平(例如，-2到-4dB)。
图4A及图4B展示根据本发明的各种示范性实施例的用于发射及接收天线的环形天线的布局。可以众多不同方式用具有多种多样大小的单环形或多环形来配置环形天线。另外，环形可具有众多不同形状，例如(仅举例来说)圆形、椭圆形、正方形及矩形。图4A说明大正方形环形发射天线114S及放置于与发射天线114S相同的平面中且在发射天线114S的中心附近的小正方形环形接收天线118。图4B说明大圆形环形发射天线114C及放置于与发射天线114C相同的平面中且在发射天线114C的中心附近的小正方形环形接收天线118′。
图5展示接收天线相对于发射天线的各种放置点以说明共平面放置及同轴放置中的耦合强度。如本文中所使用，“共平面”意指发射天线与接收天线具有大致上对准的平面(即，具有指向大致上同一方向的表面法线)且在发射天线与接收天线的平面之间不具有距离(或具有小的距离)。如本文中所使用，“同轴”意指发射天线与接收天线具有大致上对准的平面(即，具有指向大致上同一方向的表面法线)且两个平面之间的距离不可忽视，且此外，发射天线与接收天线的表面法线大致上沿着同一向量延伸或两个法线成梯形。
作为实例，点p1、p2、p3及p7均为接收天线相对于发射天线的共平面放置点。作为另一实例，点p5及p6为接收天线相对于发射天线的同轴放置点。下表展示在图5中所说明的各种放置点(p1到p7)处的耦合强度(S21)及耦合效率(经表达为从发射天线发射的到达接收天线的电力的百分比)。
表1
如可见，共平面放置点p1、p2及p3均展示相对较高耦合效率。放置点p7也为共平面放置点，但处于发射环形天线外部。虽然放置点p7不具有高耦合效率，但清楚的是，存在某种耦合且耦合模式区延伸超出发射环形天线的周边。
放置点p5与发射天线同轴且展示相当大的耦合效率。放置点p5的耦合效率并不如共平面放置点的耦合效率那样高。然而，放置点p5的耦合效率足够高以使得可在处于同轴放置中的发射天线与接收天线之间传递相当大的电力。
放置点p4处于发射天线的周界内，但在发射天线的平面上方的微小距离处，处于可被称作偏移同轴放置(即，具有处于大致上同一方向的表面法线但处于不同位置处)或偏移共平面(即，具有处于大致上同一方向的表面法线但具有相对于彼此偏移的平面)的位置。从所述表可见，在具有2.5cm的偏移距离的情况下，放置点p4仍具有相对良好的耦合效率。
放置点p6说明在发射天线的周界外部且在发射天线的平面上方的相当大距离处的放置点。如从所述表可见，放置点p7展示发射天线与接收天线之间的很小耦合效率。
图6为根据本发明的示范性实施例的发射器的简化框图。发射器200包括发射电路202及发射天线204。一般来说，发射电路202通过提供导致在发射天线204周围产生近场能量的振荡信号而将RF电力提供到发射天线204。仅举例来说，发射器200可在13.56MHzISM频带下操作。
发射电路202可包括用于将发射电路202的阻抗(例如，50欧姆)匹配于发射天线204的固定阻抗匹配电路206及经配置以将谐波发射减小到防止耦合到接收器108(图1)的装置的自干扰(self-jamming)的电平的低通滤波器(LPF)208。其它示范性实施例可包括不同滤波器拓扑，包括(但不限于)使特定频率衰减且同时使其它频率通过的陷波滤波器，且可包括自适应性阻抗匹配，其可基于可测量发射度量(例如到天线的输出电力或由功率放大器汲取的DC电流)而变化。发射电路202进一步包括功率放大器210，功率放大器210经配置以驱动如由振荡器212所确定的RF信号。所述发射电路可包含离散装置或电路，或者可包含集成组合件。从发射天线204输出的示范性RF电力可为大约2.5瓦特。
发射电路202进一步包括处理器214，其用于在针对特定接收器的发射阶段(或工作循环)期间启用振荡器212、用于调整振荡器的频率及用于调整输出电力电平以用于实施用于经由相邻装置的附接接收器而与相邻装置交互的通信协议。
发射电路202可进一步包括用于检测在由发射天线204产生的近场的附近区域中活动接收器的存在或不存在的负载感测电路216。举例来说，负载感测电路216监视流到功率放大器210的电流，其受由发射天线204产生的近场的附近区域中活动接收器的存在或不存在影响。由处理器214监视对功率放大器210上的负载的改变的检测以用于确定是否启用振荡器212以用于发射能量以与活动接收器通信。发射天线204可经实施为带形天线(antennastrip)，其中厚度、宽度及金属类型经选择成将电阻性损耗保持较低。
图7为根据本发明的示范性实施例的接收器的框图。接收器300包括接收电路302及接收天线304。接收器300进一步耦合到装置350以用于将所接收的电力提供到其。应注意，接收器300经说明为处于装置350外部，但可集成到装置350中。一般来说，将能量无线地传播到接收天线304且接着经由接收电路302耦合到装置350。
接收天线304经调谐以在与发射天线204(图6)的频率相同的频率下或在接近所述相同频率下谐振。接收天线304可与发射天线204类似地设定尺寸或可基于相关联装置350的尺寸而不同地设定大小。举例来说，装置350可为直径或长度尺寸小于发射天线204的直径或长度的便携式电子装置。在所述实例中，接收天线304可经实施为多匝天线以便减小调谐电容器(未图示)的电容值且增加接收天线的阻抗。举例来说，可将接收天线304放置于装置350的大致周界周围以便最大化天线直径且减小接收天线的环形匝(即，绕组)的数目及绕组间电容。
接收电路302向接收天线304提供阻抗匹配。接收电路302包括用于将所接收的RF能量源转换成供装置350使用的充电电力的电力转换电路306。电力转换电路306包括RF/DC转换器308且还可包括DC/DC转换器310。RF/DC转换器308将在接收天线304处接收的RF能量信号整流成非交流电力，而DC/DC转换器310将经整流的RF能量信号转换成与装置350兼容的能量电位(例如，电压)。预期包括部分及完整整流器、调节器、桥接器、倍压器(doubler)以及线性及切换转换器的各种RF/DC转换器。
接收电路302可进一步包括用于将接收天线304连接到电力转换电路306或替代地用于将电力转换电路306断开的切换电路312。将接收天线304从电力转换电路306断开不仅中止装置350的充电，而且改变如由发射器200(图2)“所见”的“负载”(如下文更全面解释)。如上文所揭示，发射器200包括检测经提供到发射器功率放大器210的偏置电流的波动的负载感测电路216。因此，发射器200具有用于确定何时接收器存在于发射器的近场中的机制。
在多个接收器300存在于发射器的近场中时，可能需要对一个或一个以上接收器的加载及卸载进行时间多路复用，以使其它接收器能够更有效地耦合到发射器。还可掩盖(cloak)接收器以便消除与其它附近接收器的耦合或减小附近发射器上的负载。接收器的此“卸载”在本文中还称为“掩盖”。此外，由接收器300控制且由发射器200检测的卸载与加载之间的此切换提供从接收器300到发射器200的通信机制(如下文更全面解释)。另外，某一协议可与所述切换相关联，其致使能够从接收器300向发射器200发送消息。举例来说，切换速度可为大约100微秒。
在示范性实施例中，发射器与接收器之间的通信指代装置感测及充电控制机制而非常规双向通信。换句话说，发射器使用经发射信号的开/关键控(on/offkeying)以调整在近场中能量是否可用。接收器将这些能量改变解译为来自发射器的消息。从接收器侧，接收器使用接收天线的调谐及失谐(de-tuning)来调整正从近场接受多少电力。发射器可检测从近场所使用的电力的此差异且将这些改变解译为来自接收器的消息。
接收电路302可进一步包括用以识别所接收能量的波动的信令检测器及信标电路314，其可对应于从发射器到接收器的信息信令。此外，信令及信标电路314还可用以检测减小的RF信号能量(即，信标信号)的发射，且将减小的RF信号能量整流成标称电力以用于唤醒接收电路302内的未供电或电力耗尽的电路以便配置接收电路302以进行无线充电。
接收电路302进一步包括用于协调本文中所描述的接收器300的过程(包括本文中所描述的切换电路312的控制)的处理器316。还可在发生包括检测到将充电电力提供到装置350的外部有线充电源(例如，壁上/USB电力)的其它事件时即刻发生接收器300的掩盖。除了控制接收器的掩盖之外，处理器316还可监视信标电路314以确定信标状态且提取从发射器发送的消息。处理器316还可调整DC/DC转换器310以实现改进的性能。
图8展示用于进行发射器与接收器之间的消息接发的发射电路的一部分的简化示意图。在本发明的一些示范性实施例中，可启用在发射器与接收器之间的用于通信的装置。在图8中，功率放大器210驱动发射天线204以产生辐射场。由正在用于发射天线204的所要频率下振荡的载波信号220驱动功率放大器。发射调制信号224用以控制功率放大器210的输出。
发射电路可通过在功率放大器210上使用开/关键控过程而将信号发送到接收器。换句话说，在发射调制信号224经断言时，功率放大器210将在发射天线204上驱动出载波信号220的频率。在发射调制信号224经否定时，功率放大器将不在发射天线204上驱动出任何频率。
图8的发射电路还包括将电力供应到功率放大器210且产生接收信号235输出的负载感测电路216。在负载感测电路216中，在电力输入信号226与到功率放大器210的电力供应228之间产生跨越电阻器Rs的电压降。由功率放大器210消耗的电力的任何改变将引起将由差动放大器230放大的电压降改变。在发射天线处于与接收器(未在图7中展示)中的接收天线的耦合模式中时，由功率放大器210汲取的电流的量将改变。换句话说，如果对于发射天线210不存在耦合模式谐振，则驱动辐射场所需的电力将为第一量。如果耦合模式谐振存在，则由功率放大器210消耗的电力的量将增长，因为大量电力正耦合到接收天线中。因此，接收信号235可指示经耦合到发射天线235的接收天线的存在，且还可检测从接收天线发送的信号，如下文所解释。另外，接收器电流汲取的改变将可在发射器的功率放大器电流汲取中观测到，且此改变可用以检测来自接收天线的信号，如下文所解释。
图9A到图9D为说明用于在发射器与一个或一个以上接收器之间发射电力的信标电力模式的简化框图。图9A说明发射器520，其当在信标耦合模式区510中不存在接收装置时具有低电力“信标”信号525。信标信号525可(作为非限制性实例)例如处于～10到～20mWRF的范围内。在待充电的装置经放置于耦合模式区中时，此信号可足够用以将初始电力提供到待充电的装置。
图9B说明放置于发射信标信号525的发射器520的信标耦合模式区510内的接收装置530。如果接收装置530开启且产生与发射器的耦合，则接收装置530将产生反向链路耦合535，其实际上仅为接收器从信标信号525接受电力。可由发射器的负载感测电路216(图7)感测此额外电力。因此，发射器可进入高电力模式。
图9C说明发射器520，其产生导致高电力耦合模式区510′的高电力信号525′。只要接收装置530正接受电力且因此产生反向链路耦合535，发射器就将保持处于高电力状态。虽然仅说明一个接收装置530，但多个接收装置530可存在于耦合模式区510中。如果存在多个接收装置530，则所述多个接收装置530将基于每一接收装置530耦合的良好程度而共享由发射器发射的电力量。举例来说，取决于装置放置于耦合模式区510内何处，耦合效率可针对每一接收装置530有所不同。
图9D说明发射器520，其甚至当接收装置530处于信标耦合模式区510中时也产生信标信号525。可在接收装置530被关断或装置掩盖其自身(可能因为其不再需要任何电力)时发生此状态。
接收器与发射器可在单独通信信道(例如，蓝牙、紫蜂(zigbee)等等)上通信。借助单独通信信道，发射器可基于耦合模式区510中的接收装置的数目及其相应电力要求而确定何时在信标模式与高电力模式之间切换或建立多个电力电平。
本发明的示范性实施例包括在相对较大发射天线与较小接收天线之间的近场电力传送中经由将额外天线(其将充当中继器且将增强从发射天线朝向接收天线的电力流动)引入到耦合天线的系统中而增强所述两个天线之间的耦合。
在示范性实施例中，使用耦合到系统中的发射天线与接收天线的一个或一个以上额外天线(在下文加以说明)。这些额外天线包含中继器天线(例如有源或无源天线)。无源天线可仅仅包括天线环形及用于调谐天线的谐振频率的电容性元件。除了天线环形及一个或一个以上调谐电容器之外，有源元件还可包括用于增加经中继的近场辐射的强度的放大器。
电力传送系统中的发射天线与中继器天线的组合可经优化以使得基于例如端接负载、调谐分量、谐振频率及中继器天线相对于发射天线的放置等因素而增强到极小接收天线的电力耦合。
单一发射天线展现有限的近场耦合模式区。因此，经由在发射天线的近场耦合模式区中的接收器进行充电的装置的用户可能需要大量用户接达空间，这将为难以办到的或至少不方便的。此外，随着接收天线移动远离发射天线，耦合模式区可迅速缩减。
中继器天线可从发射天线重新聚焦及再成形耦合模式区以在所述中继器天线周围建立第二耦合模式区，这可更适于将能量耦合到接收天线。
图10为包括存在检测器905的发射器200的简化框图。所述发射器类似于图6的发射器，且因此无需再次解释。然而，在图10中，发射器200包括连接到处理器214(在本文中还被称作控制器)的存在检测器905。处理器214可响应于来自存在检测器905的信号而调整由放大器210递送的电力量。
作为非限制性实例，存在检测器可为用以感测经插入到发射器的覆盖区域中的待充电的装置的初始存在的运动检测器。在检测之后，发射器经接通，且由装置接收的RF电力用以按预定方式双态触发Rx装置上的开关，这又导致发射器的驱动点阻抗的改变。
作为另一非限制性实例，存在检测器可为能够(例如)通过红外线检测、运动检测或其它合适手段来检测人的检测器。在一些示范性实施例中，可能存在限制发射天线可在特定频率下发射的电力量的法规。在一些情况下，这些法规意在保护人不受电磁辐射。然而，可能存在发射天线被放置于无人区域或偶尔有人的区域(例如车库、厂房、车间及其类似者)中的环境。如果这些环境没有人，则增加发射天线的电力输出而超出一般电力限制法规可为可允许的。换句话说，控制器214可响应于人的存在而将发射天线204的电力输出调整到法规电平或更低，且在人处于距发射天线204的电磁场的法规距离外时将发射天线204的电力输出调整到超出法规电平的电平。
在以下实例中的许多者中，仅一个客体装置被展示为正被充电。实际上，可从由每一主体产生的近场对许多装置进行充电。
在示范性实施例中，可使用Tx电路并不无限期保持开启的方法。在所述示范性实施例中，Tx电路可经编程以在可经用户定义或工厂预设的预定时间量之后关断。此特征防止Tx电路(尤其是功率放大器)在处于其周边中的无线装置经充分充电之后长时间运作。此事件可能归因于电路未能检测到从中继器或Rx线圈发送的指示装置经充分充电的信号。为了防止在另一装置经放置于Tx电路的周边中的情况下Tx电路自动关闭，可仅在Tx电路的周边中在经设定时段中未检测到运动之后启动Tx电路自动关断特征。用户可能能够确定不活动性时间间隔，且按需要改变其。作为非限制性实例，所述时间间隔可长于在假定特定类型的无线装置初始地被充分放电的情况下对所述装置进行充分充电所需的时间间隔。
本发明的示范性实施例包括使用便携式设备作为充电台或“主体”，其完全或部分地容纳将电力无线传送到其它常常较小装置、设备或机器(被称作“客体”)所必需的发射天线及其它电路。作为非限制性实例，这些充电台或主体可为背包、公文包、钱包、衣服、行李箱等等。可至少部分地嵌入前述实例中的充电系统可为对现存设备的改型或作为其初始设计及制造的一部分而制作。
在本文中所描述的示范性实施例中，具有多个天线的多维区可通过本文中所描述的技术来执行。另外，可使用多维无线供电及充电，例如在2009年9月25日申请的标题为“与多维无线充电有关的系统和方法(SYSTEMSANDMETHODRELATINGTOMULTI-DIMENSIONALWIRELESSCHARGING)”的第12/567,339号美国专利申请案中所描述的手段，所述专利申请案的全部内容出于所有目的在此以引用的方式并入本文中。
图11描绘根据本发明的一个或一个以上示范性实施例的包括便携式外壳、容器或其它便携式装置(被说明为包402，其具有耦合到其的发射天线404)的便携式充电系统400。包402可包含任何便携式包，例如(仅举例来说)背包、钱包、行李箱或公文包。应注意，虽然本发明的各种示范性实施例在图式中被描绘为以特定包类型(例如，公文包)实施，但可以任何已知且合适的便携式装置(例如便携式包)来实施本文中所描述的示范性实施例。便携式充电系统400还可包括集成于包402内的电池406。电池406可经由发射电路202(见图6)可操作地耦合到发射天线404，且可经配置以经由发射电路202将电力供应到发射天线404。电池406可包含任何已知且合适的可充电电池、可更换电池或其任何组合。另外，充电系统400可包括接收天线407，接收天线407经定位成紧邻电池406，以实现经由外部发射天线(未图示)对电池406的无线充电。
此外，充电系统400可包括电力连接器408，其经配置以将例如电源插座等外部电源(未图示)耦合到发射天线404(经由发射电路202)、耦合到电池406或其任何组合。因此，电力连接器408可经配置以将电力经由发射电路202供应到发射天线404、供应用于对电池406进行充电的电力或其任何组合。电力连接器408可包含任何已知合适的电源连接器。作为非限制性实例，电力连接器408可包含经配置以耦合到包402上的电连接器(例如，USB端口或外部电力插头)的可移除电力软线。此外，电力连接器408可包含(仅举例来说)经配置以缩回到包402中及从包402拉出的可伸缩电力软线。
在一个预期操作中，发射天线404可借助于电力连接器408、电池406或其任何组合经由发射电路202从外部电源接收电力，且在接收到电力后，可即刻在发射天线404的近场内发射电力。接着可由在接收天线与发射天线404的耦合模式区内的接收天线接收所述电力。举例来说，可由耦合到可充电装置412内的电池(例如，图2的电池136)的接收天线410接收从发射天线404发射的电力。更具体地说，可由接收天线410及耦合到可充电装置412的电池的接收器(例如图2的接收器108)接收从发射天线404发射的电力。作为非限制性实例，装置412可包含蜂窝式电话、便携式媒体播放器、相机、游戏装置、导航装置、头戴耳机(例如，蓝牙头戴耳机)、工具、玩具或其任何组合。应注意，发射天线404可经配置以将电力同时发射到在发射天线404的近场内的一个或一个以上接收天线。应进一步注意，根据一个示范性实施例，发射天线404可经配置以仅在至少一个装置处于其近场内且所述至少一个装置需要充电的情况下在其近场内发射电力。
另外，充电系统400可包括集成于包402内且经定位成紧邻包402的存储区域416(例如，口袋)的线圈414。参考图11及图21，线圈414可经配置以经由线圈发射电路417从电源415(例如，经由电力连接器408、电池406或其任何组合)接收电力，且根据线圈发射电路417产生场。此外，线圈414可经配置以经由电感耦合将电力发射到定位于存储区域416内且与线圈414充分对准的接收器。仅举例来说，线圈414可经配置以经由电感耦合将电力发射到经定位于存储区域416内的装置418内的电池(未图示)。根据本发明的一个示范性实施例，线圈414可经配置以仅在装置与线圈414紧邻且需要充电的情况下发射电力。应注意，虽然充电系统400仅包括一个线圈及一个发射天线，但具有一个或一个以上线圈及/或一个或一个以上发射天线的充电系统属于本发明的范围内。作为实例，包402内的每一口袋可具有与其紧邻的相关联线圈。此外，作为实例，包402的盖罩420及基底422可各自包括相关联发射天线。
因此，在包402耦合到外部电源(例如，电源插座)时，包402内的一个或一个以上装置(例如，装置412)可经由电力连接器408及发射天线404无线地从所述外部源接收电力，且包402内的一个或一个以上装置(例如，装置418)可经由电力连接器408及线圈414无线地从所述外部源接收电力。此外，在包402耦合到外部电源时，可用经由电力连接器408从外部源所接收的电力对电池406进行充电。另外，在包402未耦合到外部电源时，包402内的一个或一个以上装置(例如，装置412)可经由发射天线404及发射电路202无线地从电池406接收电力(经由相关联的接收电路)。此外，包402内的一个或一个以上装置(例如，装置418)可经由相关联的线圈无线地从电池406接收电力。此外，应注意，电池406可经配置以无线地从包402外部的发射天线接收电力。
图12描绘包括便携式装置(被说明为包452，其具有集成于其中的中继器天线454)的另一便携式充电系统450。与包402类似，包452可包含任何已知且合适的便携式包。中继器天线454可经配置以从发射天线重新聚焦及再成形耦合模式区以在中继器天线454周围建立第二耦合模式区，这可更适于将能量耦合到接收天线。在一个预期操作中，中继器天线454可接收从包452外部的发射天线发射的电力。举例来说，中继器天线454可接收从可(例如)集成于桌子(未图示)内的发射天线455所发射的电力。在接收到电力后，中继器天线454可即刻在中继器天线454的近场内发射电力，且可由相关联的耦合模式区内的接收器接收所述电力。举例来说，可由耦合到装置460内的电池(例如，图2的电池136)的接收天线458接收从中继器天线454无线发射的电力。更具体地说，可由接收天线458及可耦合到装置460内的电池的接收器(例如接收器108(见图2))接收从中继器天线454无线发射的电力。如上文所描述，利用中继器天线可通过重新聚焦耦合模式区、再成形耦合模式区或其任何组合来增加装置的充电速率。此外，根据本发明的一个示范性实施例，中继器天线454可经配置以仅在至少一个装置处于其近场内且所述至少一个装置需要充电的情况下在其近场内发射电力。
图13A到图13C说明包括集成于便携式装置(被说明为包552)内的多个发射天线556、558及电池554的另一便携式充电系统550。仅举例来说，电池554可包含可充电电池、可更换电池或其任何组合。如下文所提及，电池554可经配置以经由耦合到电池554的接收天线及接收电路302(见图7)从外部发射天线接收电力。
如图13A中所描绘，第一发射天线556及第二发射天线558各自经由接收电路302可操作地耦合到电池554，且各自经配置以经由接收电路302从电池554接收电力。此外，第一发射天线556及第二发射天线558可各自经配置以在相应近场内发射电力。更具体地说，第一发射天线556可经配置以无线地发射可由定位于第一发射天线556的近场内的一个或一个以上接收天线接收的电力，且第二发射天线558可经配置以无线地发射可由定位于第二发射天线558的近场内的一个或一个以上接收天线接收的电力。举例来说，可由经由接收电路302耦合到装置562内的电池(未图示)的接收天线560接收从第一发射天线556发射的电力。此外，举例来说，可由经由接收电路302耦合到装置566内的电池(未图示)的第一接收天线562及经由接收电路302耦合到装置568内的电池(未图示)的第二接收天线564接收从第二发射天线558发射的电力。虽然在充电系统550内仅描绘两个发射天线，但充电系统550可包括集成于便携式包内的任何数目的发射天线。
如图13B中所说明，充电系统550还可包括处于包552外部且经配置以从外部源(未图示)接收电力并将电力发射到电池554且因此对电池554进行充电的发射天线570。此外，在此所描绘的示范性实施例中，发射天线556及发射天线558可经配置为中继器天线，且因此，发射天线570还可经配置以经由发射电路202将电力提供到第一发射天线556及第二发射天线558中的每一者。此外，第一发射天线556及第二发射天线558中的每一者可接着将电力发射到定位于相关联的近场内的一个或一个以上接收天线。另外，充电系统550可包括经定向为相对于包552的纵向轴线成一角度的中继器天线557。中继器天线557可经配置以从发射天线570接收电力且将电力传递到定位于相关联的近场内的一个或一个以上接收天线。
此外，如图13C中所说明，充电系统550可包括电力连接器572，其经配置以将例如电源插座等外部电源(未图示)耦合到第一发射天线556、第二发射天线558、电池554或其任何组合。因此，电力连接器572可经配置以将电力经由发射电路202供应到第一发射天线556、第二发射天线558或其任何组合。此外，电力连接器572可经配置以将电力供应到电池554。与上文参考图11所描述的电力连接器408类似，电力连接器572可包含任何已知合适的电源连接器。仅举例来说，电力连接器572可包含经配置以耦合到包552上的电连接器(例如，USB端口或外部电力插头)的可移除电力软线。此外，电力连接器572可包含(仅举例来说)经配置以缩回到包552中及从包552拉出的可伸缩电力软线。应注意，发射天线556及发射天线558可各自经配置以仅在至少一个装置定位于相应近场内且至少一个装置需要充电的情况下在相应近场内发射电力。
虽然充电系统550描绘多个发射天线，其中每一发射天线定向于大致上类似平面中，但本发明的其它示范性实施例可包括集成于便携式包内且具有大致上不同定向的多个发射天线。举例来说，图14A及图14B分别说明各自包括定向于不同平面中的发射天线的便携式充电系统580及582。更具体地说，充电系统580包括定向于横向平面中的第一发射天线586及定向于垂直于第一发射天线586的定向的垂直平面中的第二发射天线584。
此外，另一充电系统582包括定向于第一横向平面中的第一发射天线590及定向于平行于所述第一横向平面的第二横向平面中的第二发射天线592。此外，充电系统582包括定向于垂直于第一发射天线590及第二发射天线592中的每一者的定向的垂直平面中的第三发射天线588。应注意，虽然充电系统580及582内的发射天线被描绘为以大致上垂直定向或大致上横向定向而定向，但与水平平面或垂直平面成一角度而定向的发射天线属于本发明的范围内。以不同的定向而定向发射天线可更有效地将电力提供到以各种定向而定位的接收天线。
如所属领域的技术人员将理解，对直接邻近或几乎邻近的天线的同时操作可导致被同时启动的且物理上靠近或邻近的天线之间的干扰效应。因而，可使用用于在直接邻近或几乎邻近的天线之间进行选择且多路复用的装置以便最小化干扰效应。举例来说，可由控制器控制直接邻近或几乎邻近的天线的独立启动且可根据基于时域的序列而发生直接邻近或几乎邻近的天线的独立启动。更具体地说，多路复用器可将来自放大器的输出信号时间多路复用到天线中的每一者。此外，在启动一个天线后，邻近天线可即刻经“掩盖”以允许经启动天线的改进的无线充电效率。
另外，如图15中所说明，另一充电系统620可包括被说明为包622的便携式装置，所述包622具有定位成紧邻包622的存储区域626(例如，口袋)的发射天线624。发射天线624可经配置以从集成于包622内的电池(未图示)、外部电源(未图示)或其任何组合接收电力。此外，发射天线624可经配置为中继器天线，其经配置以从处于包622外部或集成于包622内的另一发射天线(未图示)无线地接收电力。在接收到电力后，发射天线624可即刻无线地发射电力，所述电力可由相关联的耦合模式区内的接收器接收。举例来说，可由耦合到定位于存储区域626内的装置的电池(未图示)的接收天线接收从发射天线624发射的电力。根据本发明的一个示范性实施例，发射天线624可经配置以仅在至少一个装置处于其近场内且至少一个装置需要充电的情况下在其近场内发射电力。
将发射天线放置成紧邻存储区域(其中所述发射天线具有所述存储区域的大致上类似形状)可致使能够改进经放置于所述存储区域中的装置(例如，蜂窝式电话)的无线充电效率。更具体地说，因为经放置于存储区域(例如，存储区域626)中的装置(例如，蜂窝式电话)可按存储区域的形状被动地对准，所以所述存储区域内的装置可与发射天线大致上对准且充电效率可增加。
图16说明根据本发明的一个或一个以上示范性实施例的包括集成于便携式装置(被说明为包633)内的一个或一个以上接收天线632的另一充电系统630。每一接收天线632可经配置以经由接收电路302(见图7)从充电源(例如外部发射天线634)接收电力。仅举例来说，每一接收天线632可经配置以从发射天线634接收电力，所述发射天线634可集成于桌子(未图示)内、附接到桌子(未图示)及/或定位于桌子(未图示)上。充电系统630还可包括具有一个或一个以上连接器637的一个或一个以上连接端口636。每一连接端口636可经定位于相关联的充电区域内且能够可操作地耦合到至少一个接收天线632。另外，一个或一个以上连接器637可经配置以耦合到装置(例如，相机、蜂窝式电话或媒体播放器)的充电端口。按所配置地，每一连接端口636可将从接收天线接收的电力提供到可操作地耦合到其的装置。根据本发明的一个示范性实施例，连接端口636可经配置以仅在至少一个装置耦合到一个或一个以上连接器637且所述至少一个装置需要充电的情况下从充电源汲取电力。
根据本发明的一个或一个以上示范性实施例，在图17中说明另一充电系统650。充电系统650包括集成于包654内的一个或一个以上无线接收天线652，以及外部无线发射天线656。充电系统650还可包括具有一个或一个以上连接器657的一个或一个以上连接端口658。每一连接端口658能够可操作地耦合到至少一个接收天线652且可进一步经配置以将一个或一个以上连接器657耦合到装置(例如，相机、蜂窝式电话或媒体播放器)的充电端口。另外，每一连接端口658可经定位于相关联的存储区域内且可经配置以将从接收天线接收的电力提供到可操作地耦合到其的装置。应注意，根据本发明的一个示范性实施例，连接端口658可经配置以仅在至少一个装置耦合到与连接端口658相关联的一个或一个以上连接器657且所述至少一个装置需要充电的情况下从充电源汲取电力。
上文所描述的示范性实施例可使装置(例如，相机、蜂窝式电话或媒体播放器)用户能够在运输在其中具有一个或一个以上可充电装置的便携式设备时同时对所述一个或一个以上装置进行充电。另外，上文所描述的示范性实施例可使装置用户能够在不需要从便携式设备移除任何装置的情况下同时对所述便携式设备内的一个或一个以上装置进行充电。应注意，虽然上文所描述的便携式充电系统包括便携式包，但具有任何已知且合适的便携式设备的便携式充电系统属于本发明的范围内。
图18说明根据本发明的一个或一个以上示范性实施例的包括集成于便携式装置(例如衣物674)内的发射天线672的又一便携式充电系统670。如图18中所说明，衣物674可包括定位成紧邻衣物674内且经配置以固持装置的存储区域678(例如，口袋)的发射天线672。此外，充电系统670可包括集成于衣物674内的电池676。在一个预期操作中，可在个人穿上衣物674之前对电池676进行充电。虽然衣物674在图18中被说明为衬衫，但任何衣物可属于本发明的范围内。借助于实例而非限制，衣物674可包括衬衫、裤子、外套、鞋子或任何可穿戴附件。
发射天线672可经配置成以任何已知且合适的无线或有线方式从能量存储模块676接收电力。此外，发射天线672可经配置以在发射天线672的近场内发射电力。接着可由接收天线及发射天线672的耦合模式区内的接收天线(未图示)接收经发射的电力。举例来说，可由耦合到定位于存储区域678内的装置(未图示)的电池的接收天线接收从发射天线672发射的电力。作为实例，在个人正穿着衣物674时，定位于存储区域678内且紧邻发射天线672的一个或一个以上装置可无线地经由发射电路202及发射天线672经由接收电路302从电池676接收电力。
如上文参考图15所描述，将发射天线放置成紧邻存储区域(例如，口袋)(其中所述发射天线具有所述存储区域的大致上类似形状)可致使能够改进经放置于所述存储区域中的装置(例如，蜂窝式电话)的无线充电效率。更具体地说，因为放置于存储区域(例如，存储区域678)中的装置(例如，蜂窝式电话)可按存储区域的形状被动地对准，所以所述存储区域内的装置可与发射天线大致上对准且充电效率可增加。应注意，发射天线672可经配置以仅在至少一个装置处于近场内且所述至少一个装置需要充电的情况下在相应近场内发射电力。
图19为说明根据一个或一个以上示范性实施例的对可充电装置进行充电的方法700的流程图。方法700可包括在集成于便携式设备内的至少一个天线中接收电力(由数字702描绘)。方法700可进一步包括将电力从所述至少一个天线无线地发射到定位于所述至少一个天线的近场内且耦合到可充电装置的至少一个其它天线(由数字704描绘)。
图20为说明根据一个或一个以上示范性实施例的对可充电装置进行充电的另一方法720的流程图。方法720可包括在集成于便携式设备内的至少一个天线中接收电力(由数字722描绘)。此外，方法720可包括将电力从所述至少一个天线发射到经配置以物理地耦合到可充电装置的充电端口的至少一个连接端口(由数字724描绘)。
应进一步注意，如本文中所描述的“便携式装置”可包含经配置以收纳可充电装置且至少部分地围绕所述可充电装置的装置。换句话说，“便携式装置”可包含经配置以包围可充电装置的一个以上表面的装置。
技术人员将进一步了解，结合本文中所揭示的示范性实施例而描述的各种说明性逻辑块、模块、电路及算法步骤可经实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件与软件的此可互换性，各种说明性组件、块、模块、电路及步骤已在上文中大体上按其功能性加以描述。将所述功能性实施为硬件还是软件取决于特定应用及强加于整个系统的设计约束。熟练的技术人员可针对每一特定应用以变化的方式来实施所描述的功能性，但所述实施决策不应被解释为引起脱离本发明的示范性实施例的范围。
结合本文中所揭示的示范性实施例而描述的各种说明性逻辑块、模块及电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合来实施或执行。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。还可将处理器实施为计算装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或一个以上微处理器或任何其它此类配置。
结合本文中所揭示的示范性实施例而描述的方法或算法的步骤可直接以硬件、以由处理器执行的软件模块或以两者的组合来体现。软件模块可驻存于随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可装卸式磁盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。示范性存储媒体耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息及将信息写入到存储媒体。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体式。处理器及存储媒体可驻存于ASIC中。ASIC可驻存于用户终端中。在替代方案中，处理器及存储媒体可作为离散组件而驻存于用户终端中。
在一个或一个以上示范性实施例中，可以硬件、软件、固件或其任何组合来实施所描述的功能。如果以软件实施，则功能可作为一个或一个以上指令或代码而存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体传输。计算机可读媒体包括计算机存储媒体及通信媒体两者，通信媒体包括促进将计算机程序从一处传送到另一处的任何媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。借助于实例而非限制，所述计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用以携载或存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。而且，任何连接被适当地称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电及微波等无线技术而从网站、服务器或其它远程源发射软件，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或例如红外线、无线电及微波等无线技术包括于媒体的定义中。如本文中所使用，磁盘及光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字通用光盘(DVD)、软性磁盘及蓝光(blu-ray)光盘，其中磁盘通常以磁性方式再生数据，而光盘借助激光以光学方式再生数据。上述各者的组合也应包括于计算机可读媒体的范围内。
提供所揭示的示范性实施例的先前描述以使所属领域的技术人员能够制作或使用本发明。所属领域的技术人员将容易明白对这些示范性实施例的各种修改，且可在不脱离本发明的精神或范围的情况下将本文中所定义的一般原理应用于其它示范性实施例。因此，本发明不希望限于本文中所展示的示范性实施例，而是应被赋予与本文中所揭示的原理及新颖特征一致的最广范围。

Claims (30)

1.一种电力设备，其包含：
天线电路，其经配置以接收无线地发射的电力，所述天线电路集成在便携式设备中；
接收电路，其电连接到所述天线电路且经配置以接收所述所接收的电力的至少一部分；
连接端口，其具有功率连接器，所述功率连接器经配置以耦合到可充电装置的充电端口，其中所述连接端口电连接到所述接收电路，其中所述连接端口经配置以至少基于所述所接收的电力的所述部分而对所述可充电装置进行充电或供电；及
至少一个中继器天线，其集成于所述便携式设备内，所述至少一个中继器天线经配置以将所述无线地发射的电力的至少一部分无线地发射到所述可充电装置，其中所述至少一个中继器天线利用所述可充电装置重新聚焦及再成形耦合模式区域。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述天线电路包含经配置以无线地接收所述所发射的电力的多匝天线。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述接收电路包含：
电力转换电路，其经配置以从所述天线电路接收电力且将来自所述天线电路的所述电力转换为用以对所述可充电装置进行充电或供电的电力；及
开关，其经配置以选择性地将所述电力转换电路连接到所述天线电路。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述电力转换电路包含RF/DC转换器，所述RF/DC转换器经配置以将来自所述天线电路的所述电力转换为非交流电力。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述便携式设备包含钱包、背包、行李箱及公文包中的一者。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述天线电路包含多个天线，其中至少一根天线与至少另一根天线被定向在不同的平面里。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述可充电装置包含蜂窝式电话、相机、媒体播放器、游戏装置、工具、导航装置、头戴耳机及玩具中的至少一者。
8.根据权利要求1所述的设备，其中只有当所述可充电装置耦合至连接端口时，所述连接端口经配置以获取电力。
9.根据权利要求1所述的设备，其中只有当所述可充电装置耦合至连接端口并且所述可充电装置需要充电时，所述连接端口经配置以获取电力。
10.一种将电力提供到可充电装置的方法，所述方法包含：
在集成于便携式设备中的天线电路处接收来自于电力源的无线地发射的电力；
在集成于所述便携式设备内的至少一个中继器天线中接收电力，所述至少一个中继器天线经配置以将所述无线地发射的电力的至少一部分无线地发射到所述可充电装置，其中所述至少一个中继器天线利用所述可充电装置重新聚焦及再成形耦合模式区域；
将所述所接收的电力的至少一部分提供到连接端口，所述连接端口具有功率连接器，所述功率连接器经配置以耦合到可充电装置的充电端口；及
基于发射到所述连接端口的所述电力的至少一部分来对所述可充电装置进行充电或供电。
11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包含用多匝天线接收所述所发射的电力。
12.根据权利要求10所述的方法，其进一步包含：
在所述天线电路处接收电力并将所接收的电力提供给电力转换电路；
将从所述天线电路接收的所述电力转换为用于对所述可充电装置进行充电或供电的电力；及
选择性地将所述电力转换电路连接到所述天线电路。
13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包含将来自所述天线电路的所述电力转换为非交流电力。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述电力转换电路包含RF/DC转换器。
15.根据权利要求10所述的方法，其中所述便携式设备包含钱包、背包、行李箱及公文包中的一者。
16.根据权利要求10所述的方法，其进一步包含：只有当所述可充电装置耦合至所述连接端口时，在所述连接端口处获取电力。
17.根据权利要求10所述的方法，其进一步包含：只有当所述可充电装置耦合至所述连接端口且所述可充电装置需要充电时，在所述连接端口处获取电力。
18.一种电力设备，其包含：
接收装置，其用于接收来自于电力源的无线地发射的电力，所述接收装置集成于便携式设备中；
用于在集成于所述便携式设备内的至少一个中继器天线中接收电力的装置，所述用于在至少一个中继器天线中接收电力的装置经配置以将所述无线地发射的电力的至少一部分无线地发射到可充电装置，其中所述至少一个中继器天线利用所述可充电装置重新聚焦及再成形耦合模式区域；
提供装置，其用于将所接收的电力的至少一部分从所述接收装置提供到连接端口，所述连接端口具有功率连接器，所述功率连接器经配置以耦合到所述可充电装置的充电端口；
充电或供电装置，其用于基于发射到所述连接端口的所述电力的至少一部分来对可充电装置进行充电或供电。
19.根据权利要求18所述的设备，其中所述接收装置包含天线电路。
20.根据权利要求18所述的设备，其中所述充电或供电装置包含所述连接端口与所述可充电装置之间的连接。
21.根据权利要求18所述的设备，其中所述接收装置包含经配置以无线地接收所述所发射的电力的多匝天线。
22.根据权利要求18所述的设备，其进一步包含：
用于将从所述接收装置接收的电力转换为用于对所述可充电装置进行充电或供电的电力的装置；及
用于选择性地将电力转换电路连接到所述接收装置的装置。
23.根据权利要求22所述的设备，其中所述转换装置包含电力转换电路，且所述选择性连接装置包含开关。
24.根据权利要求22所述的设备，其中所述转换装置经配置以将来自所述天线电路的所述电力转换为非交流电力。
25.根据权利要求24所述的设备，其中所述转换装置包含RF/DC转换器。
26.根据权利要求18所述的设备，其中所述便携式设备包含钱包、背包、行李箱及公文包中的一者。
27.根据权利要求19所述的设备，其中所述天线电路包含多个天线，其中至少一根天线与至少另一根天线被定向在不同的平面里。
28.根据权利要求18所述的设备，其中所述可充电装置包含蜂窝式电话、相机、媒体播放器、游戏装置、工具、导航装置、头戴耳机及玩具中的至少一者。
29.根据权利要求18所述的设备，其中只有当所述可充电装置耦合至连接端口时，所述连接端口经配置以获取电力。
30.根据权利要求18所述的设备，其中只有当所述可充电装置耦合至连接端口并且所述可充电装置需要充电时，所述连接端口经配置以获取电力。
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