CN102484903A - 用于加热或冷却的无线电力 - Google Patents

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Abstract

例示性实施例涉及通过无线电力进行加热或冷却。一种装置可包括无线电力接收器，其具有至少一个关联接收天线。所述装置可进一步包含热电元件，其可操作地耦合到所述无线电力接收器，且经配置以在接收到无线电力后即加热或冷却所述装置的至少一部分。

Description

用于加热或冷却的无线电力
本申请案依据35U.S.C.§119(e)主张2009年9月10日申请的名为“无线供电的加热或冷却(WIRELESSLY POWERED HEATING OR COOLING)”的第61/241,337号美国临时专利申请案的优先权，所述案的揭示内容的全文据此以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及无线电力，且更具体来说，涉及经由无线电力进行热电冷却或加热。
背景技术
通常，每一电池供电装置需要其自有充电器和电源，所述电源通常为AC电源插座。此在许多装置需要充电时变得难以使用。
正开发在发射器与待充电装置之间使用空中电力传输的方法。这些方法一般分成两种类别。一种类别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(也被称为远场辐射)的耦合，接收天线收集所辐射功率且对其进行整流以用于对电池进行充电。天线一般具有谐振长度，以便改进耦合效率。此方法遭受以下事实：功率耦合随着天线之间的距离增加而快速地衰退。因此，在合理距离(例如，＞1米至2米)内充电变得困难。另外，因为系统辐射平面波，所以无意辐射在未经由滤波加以适当地控制的情况下可干扰其它系统。
其它方法是基于嵌入于(例如)“充电”垫子或表面中的发射天线与嵌入于待充电主机装置中的接收天线加上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隔必须非常紧密(例如，几毫米)。虽然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，用户必须将所述装置定位到特定区域。
除了对电力存储装置进行充电以外，无线电力转移也可具有其它应用。因此，存在针对利用所传输无线电力来实现其它理想结果的系统、方法和装置的其它需要。
发明内容
附图说明
图1展示无线电力转移系统的简化框图。
图2展示无线电力转移系统的简化示意图。
图3说明用于本发明的例示性实施例中的回路天线的示意图。
图4是根据本发明的例示性实施例的发射器的简化框图。
图5是根据本发明的例示性实施例的接收器的简化框图。
图6展示用于在发射器与接收器之间进行消息传递的发射电路的部分的简化示意图。
图7描绘根据本发明的例示性实施例的无线电力系统。
图8是包含无线电力装置和定位于其上的多个装置的无线电力系统的框图。
图9是包含无线电力装置和定位于其上的多个装置的另一无线电力系统的框图。
图10说明根据本发明的例示性实施例的定位于显示装置的表面上的装置。
图11说明根据本发明的例示性实施例的定位于显示装置的表面上的另一。
图12是说明根据本发明的例示性实施例的方法的流程图。
图13是说明根据本发明的例示性实施例的另一方法的流程图。
具体实施方式
下文结合附图所阐述的【具体实施方式】希望作为对本发明的例示性实施例的描述，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“例示性”意指“充当实例、例子或说明”，且未必应被解释为比其它例示性实施例较优或有利。所述【具体实施方式】包含特定细节以便达成提供对本发明的例示性实施例的彻底理解的目的。对于所属领域的技术人员将显而易见，可在无这些特定细节的情况下实践本发明的例示性实施例。在一些情况下，以框图形式来展示熟知结构和装置，以便避免混淆本文中所呈现的例示性实施例的新颖性。
词语“无线电力”在本文中用以意指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与电场、磁场、电磁场或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例示性实施例的无线发射或充电系统100。将输入功率102提供到发射器104以供产生用于提供能量转移的辐射场106。接收器108耦合到辐射场106，且产生输出功率110以供耦合到输出功率110的装置(未图示)存储或消耗。发射器104与接收器108两者相隔距离112。在一个例示性实施例中，根据相互谐振关系来配置发射器104和接收器108，且当接收器108的谐振频率与发射器104的谐振频率极接近时，发射器104与接收器108之间的发射损耗在接收器108位于辐射场106的“近场”中时是最小的。
发射器104进一步包含用于提供用于能量发射的装置的发射天线114，且接收器108进一步包含用于提供用于能量接收的装置的接收天线118。根据应用和待与其相关联的装置而对发射天线和接收天线大小设计。如所叙述，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以电磁波形式将大部分能量传播到远场来发生有效能量转移。当处于此近场中时，可在发射天线114与接收天线118之间形成耦合模式。在天线114和118周围的可发生此近场耦合的区域在本文中被称为耦合模式区。
图2展示无线电力转移系统的简化示意图。发射器104包含振荡器122、功率放大器124，以及滤波器和匹配电路126。振荡器经配置以在所要频率下产生信号，所述所要频率可响应于调整信号123加以调整。可通过功率放大器124以响应于控制信号125的放大量来放大振荡器信号。可包含滤波器和匹配电路126以滤出谐波或其它非想要频率，且使发射器104的阻抗匹配于发射天线114。
接收器108可包含匹配电路132以及整流器和切换电路134，以产生DC功率输出以对电池136(如图2所示)进行充电或对耦合到所述接收器的装置(未图示)进行供电。可包含匹配电路132以使接收器108的阻抗匹配于接收天线118。接收器108和发射器104可在单独通信信道119(例如，蓝牙(Bluetooth)、紫蜂(zigbee)、蜂窝式，等等)上通信。
如图3所说明，例示性实施例中所使用的天线可经配置为“回路”天线150，其在本文中也可被称为“磁性”天线。回路天线可经配置以包含空心磁心或物理磁心(例如，铁氧体磁心)。空心磁心回路天线可能更可容许将外来物理装置放置于磁心附近。此外，空心磁心回路天线允许将其它组件放置于磁心区域内。另外，空心磁心回路可能更易于能够将接收天线118(图2)放置于发射天线114(图2)的平面内，在所述平面中，发射天线114(图2)的耦合模式区的功率可能更大。
如所叙述，发射器104与接收器108之间的有效能量转移在发射器104与接收器108之间的匹配谐振或近似匹配谐振期间发生。然而，即使当发射器104与接收器108之间的谐振不匹配时，仍可以较低效率转移能量。通过将来自发射天线的近场的能量耦合到驻留于建立了此近场的邻域中的接收天线而非将能量从发射天线传播到自由空间中来发生能量转移。
回路天线或磁性天线的谐振频率是基于电感和电容。回路天线中的电感一般仅仅为通过回路天线建立的电感，而一般将电容添加到回路天线的电感以在所要谐振频率下建立谐振结构。作为非限制性实例，可将电容器152和电容器154添加到天线以建立产生谐振信号156的谐振电路。因此，对于较大直径的回路天线，诱发谐振所需要的电容的大小随着回路天线的直径或电感增加而减小。此外，随着回路天线或磁性天线的直径增加，近场的有效能量转移区域增加。当然，其它谐振电路是可能的。作为另一非限制性实例，可将电容器并行地放置于回路天线的两个端子之间。另外，所属领域的技术人员应认识到，对于发射天线，谐振信号156可为到回路天线150的输入。
图4是根据本发明的例示性实施例的发射器200的简化框图。发射器200包含发射电路202和发射天线204。一般地，发射电路202通过提供振荡信号将RF功率提供到发射天线204，所述振荡信号导致在发射天线204周围产生近场能量。举例来说，发射器200可在13.56MHz ISM带下操作。
例示性发射电路202包含：固定阻抗匹配电路206，其用于使发射电路202的阻抗(例如，50欧姆)匹配到发射天线204；和低通滤波器(LPF)208，其经配置以将谐波发射减少到防止耦合到接收器108(图1)的装置的自干扰的电平。其它例示性实施例可包含不同滤波器拓扑，包含(但不限于)使特定频率衰减同时使其它频率通过的陷波滤波器，且可包含自适应阻抗匹配，其可基于可测量发射度量(例如，到天线的输出功率或通过功率放大器汲取的DC电流)而变化。发射电路202进一步包含经配置以驱动如通过振荡器212确定的RF信号的功率放大器210。发射电路可包括离散装置或电路，或者，可包括集成组合件。从发射天线204所输出的例示性RF功率可为约2.5瓦特。
发射电路202进一步包含控制器214，控制器214用于在针对特定接收器的发射阶段(或工作周期)期间启用振荡器212、用于调整所述振荡器的频率，以及用于调整输出功率电平以实施用于经由相邻装置所附接的接收器而与相邻装置交互的通信协议。
发射电路202可进一步包含负载感测电路216，负载感测电路216用于检测主动接收器是否存在于由发射天线204产生的近场附近。举例来说，负载感测电路216监视流动到功率放大器210的电流，所述电流受主动接收器是否存在于由发射天线204产生的近场附近影响。通过控制器214监视对功率放大器210上的加载的改变的检测，以确定是否启用振荡器212以发射能量来与主动接收器通信。
可将发射天线204实施为天线条带，其厚度、宽度和金属类型经选择以使电阻性损耗保持较低。在常规实施中，发射天线204可一般经配置以与较大结构(例如，桌子、垫子、灯具或其它不便携带的配置)相关联。因此，发射天线204一般将不需要“匝”，以便具有实用尺寸。发射天线204的例示性实施可为“电学上小的”(即，波长的分率)，且经调谐以通过使用电容器来界定谐振频率而在较低的可用频率下谐振。在发射天线204的直径或边长(如果是方形回路)相对于接收天线可能较大(例如，0.50米)的例示性应用中，发射天线204将未必需要大量匝来获得合理电容。
发射器200可聚集和追踪关于可与发射器200相关联的接收器装置的行踪和状态的信息。因此，发射器电路202可包含连接到控制器214(在本文中也被称为处理器)的存在检测器280、封闭式检测器290或其组合。控制器214可响应于来自存在检测器280和封闭式检测器290的存在信号而调整由放大器210递送的电力的量。发射器可接收通过许多电源(例如，AC/DC转换器(未图示)，其用以转换存在于建筑物中的常规AC电力；DC/DC转换器(未图示)，其用以将常规DC电源转换成适于发射器200的电压)的电力，或可接收直接来自常规DC电源(未图示)的电力。
作为非限制性实例，存在检测器280可为运动检测器，其用以感测插入到发射器的覆盖区域中的待充电装置的初始存在。在检测之后，可开启所述发射器，且可使用由所述装置接收的RF功率来以预定方式双态触发Rx装置上的开关，此情形又导致所述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280可为能够(例如)通过红外线检测、运动检测或其它合适方式来检测人类的检测器。在一些例示性实施例中，可能存在限制发射天线可在特定频率下发射的功率的量的法规。在一些状况下，这些法规希望保护人类免受电磁辐射。然而，可能存在发射天线放置于人类未占据或人类很少占据的区域(例如，车库、厂区、车间及其类似者)中的环境。如果这些环境无人类，那么可能可准许将发射天线的功率输出增加到高于正常功率限制法规。换句话说，控制器214可响应于人类存在而将发射天线204的功率输出调整到法规电平或较低电平，且当人类与发射天线204的电磁场相距的距离超出法规距离时，将发射天线204的功率输出调整到高于法规电平的电平。
作为非限制性实例，封闭式检测器290(在本文中也可被称为封闭式隔间检测器或封闭式空间检测器)可为例如读出开关的装置，其用于确定外罩何时处于闭合状态或打开状态。当发射器是在处于封闭状态的外罩中时，可增加发射器的功率电平。
在例示性实施例中，可使用发射器200不会无限期地保持开启的方法。在此状况下，发射器200可经编程以在用户确定的时间量之后切断。此特征防止发射器200(尤其是功率放大器210)在其外围的无线装置被完全充电之后长时间运作。此事件可归因于用以检测从中继器或接收线圈所发送的指示装置被完全充电的信号的电路的故障。为了防止发射器200在另一装置放置于其外围时自动地关机，可仅在其外围检测到缺乏运动的设置时段之后才启动发射器200的自动切断特征。用户可能能够确定不活动时间间隔，且根据需要来改变所述不活动时间间隔。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最初被完全放电的情况下对所述装置完全充电所需要的时间间隔。
图5是根据本发明的例示性实施例的接收器300的简化框图。接收器300包含接收电路302和接收天线304。接收器300进一步耦合到装置350以用于将接收功率提供到装置350。应注意，接收器300被说明为在装置350外部，但其可集成到装置350中。一般，以无线方式将能量传播到接收天线304且接着经由接收电路302而耦合到装置350。
接收天线304经调谐以在与发射天线204(图4)的谐振频率相同的频率下或接近相同的频率下谐振。接收天线304可与发射天线204类似地经尺寸设计，或可基于关联装置350的尺寸而被不同地大小设计。举例来说，装置350可为直径尺寸或长度尺寸小于发射天线204的长度的直径的便携式电子装置。在此实例中，接收天线304可实施为多匝天线，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，接收天线304可放置于装置350的实质圆周周围，以便最大化天线直径且减小所述接收天线的回路匝(即，绕组)的数目和绕组间电容。
接收电路302提供与接收天线304的阻抗匹配。接收电路302包含电力转换电路306，其用于将所接收的RF能源转换成充电电力以供装置350使用。电力转换电路306包含RF至DC转换器308，且也可包含DC至DC转换器310。RF至DC转换器308将在接收天线304处所接收的RF能量信号整流成非交流电力，而DC至DC转换器310将所整流的RF能量信号转换成可与装置350相容的能量电位(例如，电压)。预期各种RF至DC转换器，包含部分和完全整流器、调节器、桥接器、倍加器，以及线性和切换转换器。
接收电路302可进一步包含切换电路312，其用于将接收天线304连接到电力转换电路306，或者，用于断开电力转换电路306。使接收天线304从电力转换电路306断开不仅会暂时中止装置350充电，而且也会改变发射器200(图2)所“看到”的“负载”。
如上文所揭示，发射器200包含负载感测电路216，其检测提供到发射器功率放大器210的偏压电流的波动。因此，发射器200具有用于确定接收器何时存在于所述发射器的近场中的机制。
当多个接收器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和卸载进行时分多路复用以使其它接收器能够较有效地耦合到发射器。也可遮蔽接收器，以便消除到其它附近接收器的耦合或减少附近发射器上的加载。接收器的此“卸载”在本文中也被称为“遮蔽”(cloaking)。此外，如下文更充分地所解释，通过接收器300控制且通过发射器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。另外，协议可与所述切换相关联，所述协议使能够将消息从接收器300发送到发射器200。举例来说，切换速度可为约100微秒。
在例示性实施例中，发射器与接收器之间的通信指代装置感测和充电控制机制，而非常规双向通信。换句话说，发射器使用所发射信号的开启/切断键控来调整近场中的能量是否可用。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和解调谐来调整正从近场所接受的电力的量。发射器可检测从近场所使用的此电力差，且将这些改变解译为来自接收器的消息。
接收电路302可进一步包含用以识别所接收的能量波动的发信检测器和信标电路314，所述能量波动可对应于从发射器到接收器的信息发信。此外，发信和信标电路314也可用以检测减少的RF信号能量(即，信标信号)的发射，且将减少的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以用于无线充电。
接收电路302进一步包含处理器316，其用于协调本文中所描述的接收器300的过程，包含本文中所描述的切换电路312的控制。接收器300的遮蔽也可在其它事件发生后随即发生，所述其它事件包含检测将充电电力提供到装置350的外部有线充电源(例如，壁式/USB电源)。除了控制接收器的遮蔽以外，处理器316也可监视信标电路314以确定信标状态且提取从发射器所发送的消息。处理器316也可调整DC至DC转换器310以获得改进性能。
图6展示用于在发射器与接收器之间进行消息传递的发射电路的部分的简化示意图。在本发明的一些例示性实施例中，在发射器与接收器之间可启用用于通信的装置。在图6中，功率放大器210驱动发射天线204以产生辐射场。所述功率放大器是通过载波信号220驱动，载波信号220在发射天线204的所要频率下振荡。使用发射调制信号224来控制功率放大器210的输出。
发射电路可通过对功率放大器210使用开启/切断键控过程来将信号发送到接收器。换句话说，当确证发射调制信号224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。当否定发射调制信号224时，所述功率放大器将不在发射天线204上驱动出任何频率。
图6的发射电路也包含负载感测电路216，其将电力供应到功率放大器210且产生接收信号235的输出。在负载感测电路216中，电阻器Rs上的电压降形成于到功率放大器210的功率输入信号226与电源供应器228之间。功率放大器210所消耗的功率的任何改变将引起将通过差动放大器230放大的电压降的改变。当发射天线处于与接收器(图6中未图示)中的接收天线的耦合模式中时，功率放大器210所汲取的电流量将改变。换句话说，如果发射天线204不存在耦合模式谐振，那么驱动辐射场所需要的功率将为第一量。如果存在耦合模式谐振，那么功率放大器210所消耗的功率量将上升，因为大部分功率耦合到接收天线中。因此，接收信号235可指示耦合到发射天线235的接收天线的存在，且也可检测从接收天线所发送的信号。另外，将可在发射器的功率放大器电流汲取中观察到接收器电流汲取的改变，且可使用此改变来检测来自接收天线的信号。
如所叙述，除了对电子装置进行充电或供电以外，无线电力也存在其它应用。举例来说，且如所属领域的技术人员应理解，热电效应可显现于电路中，在所述电路中，具有不同热电性质的金属和/或半导体被接合。当在接面处存在温度差时在此电路中电流的产生被称为塞贝克(Seebeck)效应。显现塞贝克效应的热电转换模块已被用作(例如)电力产生设备。此外，当电流流动通过电路时，发生在接面的一侧上的热产生和在另一侧上的热吸收。此情形被称为珀耳帖(Peltier)效应。更具体来说，珀耳帖效应为当在具有两种相异导体的接面中维持电流时一接面的加热和一关联第二接面的冷却。即，当电流传递通过具有两种相异材料的接面时，取决于通过接面的电流的方向而吸收或释放热。由于必须闭合电流以便确保连续电流，故在任何闭合电路中，皆存在冷却(冷)接面和加热(热)接面两者。因此，电流的存在仅仅使热从一处移动到另一处，且因而，可在加热和冷却应用中将珀耳帖装置用作热泵。珀耳帖装置也可相反地操作，使得通过维持热接面与冷接面之间的温度差，可产生电流。
如本文中所描述的各种例示性实施例涉及一种无线电力系统、无线电力接收器和无线电力发射器。一种无线电力系统可包含至少一个无线电力发射器和至少一个无线电力接收器。根据例示性实施例，至少一个无线电力发射天线可经定位成紧邻于无线电力装置的充电表面，所述无线电力装置可包含所述至少一个无线电力发射器。所述至少一个无线电力接收器可包含至少一个接收天线，其可定位于所述无线电力发射器的所述至少一个发射天线的近场区内。可集成于一装置内的所述至少一个无线电力接收器可进一步包含热电元件(例如，珀耳帖装置)，所述热电元件经配置以响应于接收到无线电力来冷却或加热所述装置的至少一部分。因此，所述无线电力系统可经配置以加热或冷却经定位成紧邻于所述至少一个无线电力接收器或包含所述至少一个无线电力接收器的装置(例如，餐具或桌垫，例如餐具垫(placemat)或杯垫)。
根据一例示性实施例，待冷却或加热装置(例如，餐具)可经定位成相邻于桌垫(例如，杯垫或餐具垫)(例如，定位于所述桌垫上)，所述桌垫包含至少一个无线电力接收器。此外，包含所述至少一个无线电力接收器的所述桌垫可定位于无线电力装置的充电表面上，所述充电表面包含所述至少一个无线电力发射器。作为更特定实例，包含至少一个无线电力发射器的无线电力装置可集成于桌子(例如，饭店内的桌子)内，且可经配置以将无线电力传递到具有至少一个接收天线的至少一个无线电力接收器。可集成于(仅举例来说)杯垫或餐具垫内的无线电力接收器可耦合到至少一个热电元件(例如，珀耳帖装置)，所述热电元件经配置以经由热电方法而加热或冷却所述杯垫或餐具垫的至少一部分(即，珀耳帖效应)。此外，可经由传导而加热或冷却定位于所述杯垫或餐具垫上的餐具，例如(仅举例来说)，盘子、玻璃杯或杯子。另外，可经由传导而加热或冷却所述餐具上或所述餐具内的内含物(例如，食物或饮料)。
此外，根据本发明的另一例示性实施例，餐具(例如，饮具或餐碟)可包含无线电力接收器，所述无线电力接收器具有至少一个接收天线和耦合到其的至少一个热电元件。因而，在此例示性实施例中，可定位于具有至少一个发射天线的无线电力装置(例如，桌子)上的所述餐具可经配置成以无线方式接收电力。此外，在接收到无线电力后，所述热电元件即可经配置以经由热电方法而加热或冷却所述餐具的至少一部分(即，珀耳帖效应)。另外，可经由传导而加热或冷却所述餐具上或所述餐具内的内含物(例如，食物或饮料)。
图7说明无线电力装置902的充电表面908，其上定位有第一装置900和第二装置910。应注意，虽然第一装置900和第二装置910各自被说明为餐具装置(即，分别为盘子和玻璃杯)，但第一装置900和第二装置910可各自包括任何已知餐具装置(例如，杯子、盘子或玻璃杯)或桌垫装置(例如，杯垫或餐具垫)。根据一例示性实施例，无线电力装置902可经配置以传递无线电力，其可通过接收器装置(例如，第一装置900或第二装置910)内的接收器(未图示)接收。此外，在接收到无线电力后，第一装置900和第二装置910即可各自经配置以经由一种或一种以上热电方法而加热或冷却其自身的至少一部分(即，珀耳帖效应)。更具体来说，例如，第一装置900和第二装置910中的每一者可包含热电元件，其可经配置以在接收到无线电力后即经由此项技术中已知的一种或一种以上热电方法而冷却或加热关联装置的至少一部分。
此外，可包括多触摸显示屏幕的充电表面908可经配置以显示用于每一装置的虚拟控制器909/919(例如，用于第一装置900的虚拟控制器909或用于第二装置910的虚拟控制器919)，虚拟控制器909/919定位于无线电力装置902的近场区内，且经配置以经由热电方法而加热或冷却其自身的至少一部分。更具体来说，与第一装置900相关联的虚拟控制器909可经配置以使装置用户能够控制第一装置900的温度，且与第二装置910相关联的虚拟控制器919可经配置以使装置用户能够控制第二装置910的温度。又更具体来说，例如，装置用户可经由触摸而与虚拟控制器909交互以调整与虚拟控制器909相关联的第一装置900的温度。类似地，装置用户可经由触摸而与虚拟控制器919交互以调整与虚拟控制器919相关联的第二装置910的温度。图10是定位于充电表面908上的第一装置900与相邻于第一装置900所显示的关联虚拟控制器909的另一描绘。此外，图11是定位于充电表面908上的第二装置910与相邻于第二装置910所显示的关联虚拟控制器919的另一说明。下文将更详细地描述与定位于无线电力装置902的近场区内的装置相关联的温度控制。
根据本发明的一例示性实施例，无线电力装置902可经配置以在将装置(例如，第一装置900或第二装置910)放置于无线电力装置902的近场区内后即检测所述装置的存在，所述装置包含接收器。更具体来说，无线电力装置902可经配置以在将装置(例如，餐具或桌垫)放置于表面908上后即检测所述装置的存在，所述装置具有集成于其中的接收器。无线电力装置902可经配置以通过任何已知且合适的方式来检测装置的存在。仅举例来说，无线电力装置902可经配置以通过一个或一个以上传感器(例如，压力传感器或光传感器)、存在检测器(例如，图4的存在检测器280)或其任何组合来检测装置的存在。根据本发明的另一例示性实施例，在定位于无线电力装置902的近场区内后，装置(例如，第一装置900或第二装置910)即可经配置以通过任何已知且合适的方式而向无线电力装置902通知所述装置的存在。仅举例来说，装置可经由通信(例如，近场通信(NFC)方式)而向无线电力装置902通知所述装置的存在。
另外，如下文更充分地所描述，在检测到或通知装置(例如，第一装置900或第二装置910)的存在后，无线电力装置902即可经配置以显示虚拟控制器(例如，虚拟控制器909或虚拟控制器919)。如上文所提及，虚拟控制器909可经配置以使装置用户能够控制关联装置900的温度。又更具体来说，例如，装置用户可经由触摸而与虚拟控制器909交互以调整关联装置900的温度。
图8是根据本发明的例示性实施例的无线电力系统700的框图。无线电力系统700包含无线电力装置702，无线电力装置702可包含至少一个无线电力发射器(例如，图4的发射器200)，其包含至少一个发射天线704。根据一例示性实施例，无线电力装置702可包括桌子(例如，餐桌)。作为更特定实例，无线电力装置702可包括饭店内的桌子。此外，无线电力装置702可包含显示器710，其可包括(仅举例来说)触摸感应式屏幕。显示器710可经配置以将数据(例如，图像、虚拟图标、文字、视频，等等)显示于无线电力装置702的表面712上。应注意，至少一个发射天线704可经定位成接近表面712，且可经配置成以无线方式将电力发射到定位于关联近场区内(例如，定位于表面712上)的一个或一个以上可充电装置。
无线电力系统700可进一步包含一个或一个以上装置706，其中每一装置706包含具有至少一个接收天线708的至少一个无线电力接收器(例如，图5的接收器300)。另外，每一装置706可包含热电元件714(例如，珀耳帖装置)，其可操作地耦合到与装置706相关联的至少一个无线电力接收器，且经配置以从所述至少一个无线电力接收器接收电压信号。应注意，装置706可包括(例如)上文关于图7所描述的第一装置900或第二装置910。
根据一例示性实施例，装置706可包含餐具，其可包括(例如)餐碟(例如，盘子或碗)，或饮具(例如，玻璃杯或杯子)。因此，在此实施例中，在装置706处接收到无线电力后，关联热电元件714即可经配置以加热或冷却关联装置706的至少一部分。因此，可加热或冷却装置706内或装置706上的内含物(即，食物或饮品)。更具体来说，如果装置706包括饮具，那么可冷却或加热饮具内的液体。类似地，如果装置706包括餐碟，那么可加热或冷却定位于餐碟上的食物。
根据另一例示性实施例，装置706可包含桌垫(例如，杯垫或餐具垫)，其经配置以用于将餐具定位于其上。因此，在此实施例中，在装置706处接收到无线电力后，关联热电元件714即可经配置以加热或冷却关联装置706的至少一部分。此外，如所属领域的技术人员应了解，可根据传导理论来加热或冷却定位于装置706上的餐具(例如，玻璃杯或盘子)。此外，也可经由传导而加热或冷却餐具内或餐具上的内含物(即，食物或饮品)。更具体来说，例如，如果装置706包括杯垫，那么可冷却或加热杯垫的至少一部分、定位于杯垫上的饮具和饮具内的液体。类似地，如果装置706包括餐具垫，那么可加热或冷却餐具垫的至少一部分、定位于餐具垫上的餐碟和定位于餐碟上的食物。
参看图7和8，现将描述系统700内的装置706的温度控制。如上文所提及，可包括多触摸屏幕的显示器710可经配置以显示用于每一装置(例如，装置706)的虚拟控制器(例如，虚拟控制器909)，所述虚拟控制器定位于无线电力装置702的近场区内，且经配置以经由一种或一种以上热电方法而加热或冷却其自身的至少一部分。更具体来说，与装置706相关联的虚拟控制器可经配置以使装置用户能够控制装置706的温度。根据一例示性实施例，装置706可经配置以具有与其相关联的预定默认温度。仅举例来说，如果装置706包括盘子或餐具垫，那么装置706可经配置以具有华氏150度的默认温度。作为另一实例，如果装置706包括玻璃杯，那么装置706可具有华氏35度的默认温度。因此，如下文更充分地所描述，装置706、无线电力装置702或其组合可经配置以调整装置706所接收的电力的量，以便使装置706的温度保持于关联默认温度。应注意，装置706可包含一个或一个以上温度传感器，且可经配置以经由(例如)近场通信方式而将测量温度传达到无线电力装置702。
此外，响应于装置用户经由虚拟控制器(例如，虚拟控制器909)而调整装置706的温度，装置706可经配置以增加或降低与其相关联的温度。更具体来说，根据一例示性实施例，也可包括一个或一个以上温度传感器(未图示)的装置706可经配置以测量与其相关联的温度。此外，装置706可经配置以增加或降低到其的无线电力发射的效率，且结果，可增加或降低装置706的温度。更具体来说，例如，装置706可经配置以调整关联接收器(例如，图5的接收器300)的调谐，以便调整从无线电力装置702所接收的无线电力的量。因此，通过降低从无线电力装置702所接收的无线电力的量，装置706可降低与其相关联的温度。类似地，通过增加从无线电力装置702所接收的无线电力的量，装置706可增加与其相关联的温度。应注意，在此例示性实施例中，每一装置706的温度为可独立控制的。
此外，响应于装置用户经由虚拟控制器(例如，虚拟控制器909)而调整装置706的温度，无线电力装置702可经配置以增加或降低与一个或一个以上装置706相关联的温度。更具体来说，根据另一例示性实施例，无线电力装置702可经配置以增加或降低发射到装置706的电力的量，且结果，可增加或降低装置706的温度。应注意，如上文所提及，可包括一个或一个以上温度传感器的每一装置706可将与其相关联的温度经由(例如)NFC方式而传递到无线电力装置702。
图9是根据本发明的例示性实施例的无线电力系统800的框图。无线电力系统800包含无线电力装置802，无线电力装置802可包含多个发射器(例如，图4的发射器200)，其中每一发射器包含至少一个发射天线804。如所说明，发射天线804可以方块样式(tilepattern)配置于无线电力装置802内。然而，应注意，虽然发射天线804被说明为大小类似；但本发明的实施例并不因此受限制。相反地，具有各种大小的发射天线804可以任何样式定位于无线电力装置802内。类似于无线电力装置702，无线电力装置708可集成于桌子内，且可包含显示器810，显示器810可包括(仅举例来说)触摸感应式屏幕。显示器810可经配置以将数据(例如，图像、虚拟图标、文字、视频，等等)显示于无线电力装置802的表面812上。应注意，每一发射天线804可经定位成接近表面812，且可经配置成以无线方式将电力发射到定位于关联近场区内(例如，定位于表面812上)的一个或一个以上可充电装置。
无线电力系统800可进一步包含一个或一个以上装置706，其中每一装置706包含具有至少一个接收天线708的至少一个无线电力接收器(例如，图5的接收器300)。另外，每一装置706可包含热电元件714(例如，珀耳帖装置)，其可操作地耦合到与装置706相关联的至少一个无线电力接收器，且经配置以从所述至少一个无线电力接收器接收电压信号。如上文关于图7所提及，装置706可包含餐具，例如，餐碟(例如，盘子)或饮具(例如，玻璃杯或杯子)。因此，在此实施例中，在装置706处接收到无线电力后，关联热电元件714即可经配置以加热或冷却关联装置的至少一部分。因此，可经由传导而加热或冷却装置706内或装置706上的内含物(即，食物或饮品)。更具体来说，如果装置706包括饮具，那么可冷却或加热饮具内的液体。类似地，如果装置706包括餐碟，那么可加热或冷却定位于餐碟上的食物。
应注意，视表面812上的位置而定，装置706可定位于一个或一个以上发射天线804的近场内，其中每一发射天线804与一个或一个以上发射器(例如，图4的发射器200)独立地相关联。以另一方式进行叙述，第一装置(例如，第一装置900；见图7)可与一个或一个以上接收器相关联，且第二装置(例如，第二装置910；见图7)可与一个或一个以上接收器(其独立于与第一装置相关联的接收器)相关联。
如上文所描述，装置706可包含桌垫(例如，杯垫或餐具垫)，其经配置以用于将餐具定位于其上。因此，在此实施例中，在装置706处接收到无线电力后，关联热电元件714即可经配置以加热或冷却桌垫的至少一部分。此外，如所属领域的技术人员应了解，可根据传导理论来加热或冷却定位于装置706上的餐具。此外，也可经由传导而加热或冷却餐具内或餐具上的内含物(即，食物或饮品)。更具体来说，例如，如果装置706包括杯垫，那么可冷却或加热杯垫的至少一部分、定位于杯垫上的餐具(例如，玻璃杯)和餐具内的液体。类似地，如果装置706包括餐具垫，那么可加热或冷却餐具垫的至少一部分、定位于餐具垫上的餐碟和定位于餐碟上的食物。
参看图7和9，现将描述与系统800内的装置706相关联的温度控制。如上文所提及，可包括多触摸屏幕的显示器810可经配置以显示用于每一装置(例如，装置706)的虚拟控制器(例如，虚拟控制器909)，所述虚拟控制器定位于无线电力装置802的近场区内，且经配置以经由一种或一种以上热电方法而加热或冷却关联装置的至少一部分。更具体来说，与装置706相关联的虚拟控制器可经配置以使装置用户能够控制装置706的温度。如上文所提及，装置706可经配置以具有与其相关联的预定默认温度。仅举例来说，如果装置706包括盘子或餐具垫，那么装置706可经配置以具有华氏150度的默认温度。作为另一实例，如果装置706包括玻璃杯，那么装置706可具有华氏35度的默认温度。因此，如下文更充分地所描述，装置706、无线电力装置802或其组合可经配置以调整装置706所接收的电力的量，以便使装置706保持于关联默认温度。应注意，装置706可包含一个或一个以上温度传感器，且可经配置以经由(例如)近场通信方式而将测量温度传达到无线电力装置702。
此外，响应于装置用户经由虚拟控制器(例如，虚拟控制器909)而调整装置706的温度，装置706可经配置以增加或降低与其相关联的温度。更具体来说，根据一例示性实施例，也可包括一个或一个以上温度传感器(未图示)的装置706可经配置以测量与其相关联的温度。此外，装置706可经配置以增加或降低到其的无线电力发射的效率，且结果，可增加或降低装置706的温度。又更具体来说，例如，装置706可经配置以调整关联接收器(例如，图5的接收器300)的调谐，以便调整从无线电力装置702所接收的无线电力的量。因此，通过降低从无线电力装置702的一个或一个以上发射器所接收的无线电力的量，装置706可降低与其相关联的温度。类似地，通过增加从无线电力装置702的一个或一个以上发射器所接收的无线电力的量，装置706可增加与其相关联的温度。
如上文所叙述，第一装置(例如，第一装置900；见图7)可与一个或一个以上接收器相关联，且第二装置(例如，第二装置910；见图7)可与一个或一个以上接收器(其独立于与第一装置相关联的接收器)相关联。因此，第一装置可从一个或一个以上专用发射器接收电力，且第二装置可从一个或一个以上其它专用发射器接收电力。此外，响应于装置用户经由虚拟控制器(例如，虚拟控制器909)而调整装置706的温度，无线电力装置702可经配置以增加或降低与一个或一个以上装置706相关联的温度。更具体来说，根据另一例示性实施例，与装置706相关联的一个或一个以上发射器可增加或降低发射到装置706的电力的量，且结果，可增加或降低装置706的温度。应注意，如上文所提及，可包括一个或一个以上温度传感器的装置706可将与其相关联的温度经由(例如)NFC方式而传递到一个或一个以上关联发射器。
图12是说明根据一个或一个以上例示性实施例的方法980的流程图。方法980可包含在装置处接收无线电力(通过数字982描绘)。方法980可进一步包含在接收到所述无线电力后即热电地加热或冷却所述装置的至少一部分(通过数字984描绘)。
图13是说明根据一个或一个以上例示性实施例的方法990的流程图。方法990可包含将无线电力发射到至少一个装置(通过数字992描绘)。方法990可进一步包含显示虚拟控制器，所述虚拟控制器相邻于所述装置且经配置以使装置用户能够调整所述装置的至少一部分的温度(通过数字994描绘)。
所属领域的技术人员应理解，可使用各种不同技术中的任一者来表示信息和信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子或其任何组合来表示可贯穿以上描述所参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。
所属领域的技术人员应进一步了解，可将结合本文中所揭示的例示性实施例所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤实施为电子硬件、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互换性，上文已大体上在功能性方面描述各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。将此功能性实施为硬件或是软件取决于特定应用和强加于整个系统的设计约束。所属领域的技术人员可针对每一特定应用而以变化方式来实施所描述的功能性，但这些实施决策不应被解释为引起脱离本发明的例示性实施例的范畴。
结合本文中所揭示的例示性实施例所描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可通过以下各者实施或执行：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。通用处理器可为微处理器，但在替代例中，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可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，或任何其它此配置。
结合本文中所揭示的例示性实施例所描述的方法或算法的步骤可直接以硬件、以通过处理器执行的软件模块或此两者的组合加以体现。软件模块可驻留于随机存取存储器(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、抽取式磁盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。例示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和将信息写入到存储媒体。在替代例中，存储媒体可与处理器成一体式。处理器和存储媒体可驻留于ASIC中。ASIC可驻留于用户终端中。在替代例中，处理器和存储媒体可作为离散组件而驻留于用户终端中。
在一个或一个以上例示性实施例中，可以硬件、软件、韧件或其任何组合来实施所描述的功能。如果以软件加以实施，那么可将所述功能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进行传输。计算机可读媒体包含计算机存储媒体和通信媒体两者，通信媒体包含促进将计算机程序从一处转移到另一处的任何媒体。存储媒体可为可通过计算机存取的任何可用媒体。举例来说(而非限制)，这些计算机可读媒体可包括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，或可用以运载或存储呈指令或数据结构形式的所要程序代码且可通过计算机存取的任何其它媒体。又，将任何连接适当地称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或例如红外线、无线电和微波的无线技术而从网站、服务器或其它远程源发射软件，那么同轴电缆、光缆、双绞线、DSL或例如红外线、无线电和微波的无线技术包含于媒体的定义中。如本文中所使用，磁盘和光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘使用激光以光学方式再现数据。以上各者的组合也应包含于计算机可读媒体的范畴内。
提供对所揭示的例示性实施例的先前描述以使任何所属领域的技术人员皆能够制造或使用本发明。在不脱离本发明的精神或范畴的情况下，对这些例示性实施例的各种修改对于所属领域的技术人员将是易于显而易见的，且本文中所界定的一般原理可应用于其它实施例。因此，本发明不希望限于本文中所展示的例示性实施例，而应符合与本文中所揭示的原理和新颖特征一致的最广范畴。

Claims (26)

1.一种装置，其包括：
无线电力接收器；以及
热电元件，其可操作地耦合到所述无线电力接收器，且经配置以在接收到无线电力后即加热或冷却所述装置的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置包括桌垫。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述桌垫包括杯垫、餐具垫或其组合。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置包括餐具。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述餐具包括饮具和餐碟中的至少一者。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述餐具包括饮具，且所述饮具包括玻璃杯、杯子和饮杯中的至少一者。
7.根据权利要求3所述的装置，其中所述餐具包括餐碟，且所述餐碟包括盘子和碗中的至少一者。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述热电元件包括珀耳帖装置。
9.一种方法，其包括：
在装置处接收无线电力；以及
在接收到所述无线电力后即热电地加热或冷却所述装置的至少一部分。
10.根据权利要求9所述的方法，其中在装置处接收无线电力包括通过集成于餐具装置内的接收器来接收无线电力。
11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括经由传导而加热或冷却定位于所述餐具装置上或所述餐具装置内的内含物。
12.根据权利要求11所述的方法，其中加热或冷却定位于所述餐具装置上或所述餐具装置内的内含物包括加热或冷却定位于所述餐具装置上或所述餐具装置内的食物和饮料中的至少一者。
13.根据权利要求9所述的方法，其中在装置处接收无线电力包括通过与用于放置餐具装置的桌垫集成的接收器来接收无线电力。
14.根据权利要求13所述的方法，其中通过集成于所述桌垫内的接收器来接收无线电力包括通过集成于杯垫和餐具垫中的至少一者内的接收器来接收无线电力。
15.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括加热或冷却定位于所述桌垫上的一个或一个以上餐具装置。
16.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括调整所述装置的温度。
17.根据权利要求16所述的方法，其中调整所述装置的温度包括将虚拟控制器显示于充电装置的显示表面上，所述虚拟控制器经配置以使用户能够调整所述装置的所述温度。
18.根据权利要求16所述的方法，其中调整所述装置的温度包括调整所述装置与无线电力发射器之间的无线功率发射的效率。
19.根据权利要求16所述的方法，其中调整所述装置的温度包括调整从无线电力发射器发射到所述装置的电力的量。
20.根据权利要求16所述的方法，其中接收包括从集成于桌子内的无线充电装置接收无线电力，所述桌子具有紧邻于所述桌子的表面的至少一个发射天线位置。
21.一种装置，其包括：
用于在装置处接收无线电力的装置；以及
用于在接收到所述无线电力后即热电地加热或冷却所述装置的至少一部分的装置。
22.一种设备，其包括：
至少一个无线电力发射器，其具有紧邻于所述设备的表面的至少一个关联发射天线；
显示装置，其紧邻于所述表面，且经配置以显示至少一个虚拟控制器，所述至少一个虚拟控制器经配置以使得能够控制转移到定位于所述至少发射天线的近场区内的至少一个无线电力接收器的无线电力的量。
23.根据权利要求22所述的设备，其中所述至少一个无线电力发射器包括以方块样式配置成紧邻于所述设备的所述表面的多个无线电力发射器。
24.根据权利要求22所述的设备，其中所述至少一个无线电力发射器经配置以响应于调整所述关联的至少一个虚拟控制器来调整发射到所述无线电力接收器的电力的量。
25.根据权利要求22所述的设备，其中所述设备包括桌子，且所述至少一个发射天线经定位成紧邻于所述桌子的表面。
26.根据权利要求22所述的设备，其中所述至少一个虚拟控制器包括至少一个虚拟温度控制器，所述至少一个虚拟温度控制器经配置以使得能够进行对与所述无线电力接收器相关联的装置的至少一部分的温度控制。
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