CN106981932A - 无线充电装置和其方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种无线充电装置和促进一或多个便携式电子装置的无线充电的方法。所述无线充电装置可包含包括与发射单元电耦合的接收单元的电池组件。所述接收单元内的第一组充电线圈可经由电磁感应从外部电源内的第二组充电线圈无线接收电能。所述发射单元内的第三组充电线圈可经由电磁感应将由所述接收单元接收到的所述电能无线发射到定位在距所述发射单元预定发射距离内的一或多个便携式电子装置。所述一或多个便携式电子装置内的第四组充电线圈可从所述发射单元接收所述电能，由此促进所述一或多个便携式电子装置的一或多个电池的充电。

Description

无线充电装置和其方法

技术领域

本文中描述的主题一般涉及一种用于促进一或多个便携式电子装置的无线充电的装置和方法。

背景技术

随着通信技术的出现，智能通信装置已用于各种商业、企业、个人、消费者和其它应用中。虽然智能手机连同其它辅助应用程序一起用于语音和数据通信(例如，玩游戏、观看视频、安排任务和监视健康)，但例如智能手表、智能饰物和智能眼镜的其它智能装置也被富有成效地用于具体应用。因此，这些智能通信装置已变成个人的日常事务的必要部分。然而，需要对智能通信装置供应电力以便促进这些装置的不断使用。

通常，提供有线或USB电源连接以便将电力供应到智能通信装置。然而，由于用户为了工作和/或其它活动可能在户外旅行，因此用户携带这些有线或USB电源连接以对智能通信装置充电并不切实可行。即使有线或USB电源连接可以获得，它们仍需要连接到电力网电源，而电力网电源当用户在旅行时可能不易于获得。为了克服这些难题，在所属领域中已提出了便携式充电器，其使用户能够在任何时候在任何位置对不同类型的便携式电子装置充电。因此，便携式充电器对用户来说具有极大方便性，尤其当用户正在旅行且不能够定位到用于将电力供应到智能通信装置的电力网电源时。然而，可用的便携式充电器的技术难题为，这些便携式充电器仍然具备机械缆线连接，用于将便携式充电器连接到智能通信装置以便对智能通信装置充电。另外，在充电后，一旦存储于便携式充电器的电池中的电力被消耗掉，那么通常通过将便携式充电器连接到电力网电源来对电池再充电，而电力网电源在需要再充电时是不方便获得的。

发明内容

提供本发明内容以介绍与用于促进一或多个便携式电子装置的无线充电的装置和方法有关的概念，且在以下具体实施方式中进一步描述这些概念。本发明内容并不打算识别要求保护的主题的必要特征，也并不打算用于确定或限制要求保护的主题的范围。

在一个实施例中，公开一种无线充电装置。所述无线充电装置可包含电池组件，其包括接收单元和发射单元。所述接收单元可与所述发射单元电耦合。所述接收单元可被配置成用于经由电磁感应从外部电源无线接收电能。在一个方面，所述电能可由所述接收单元内的第一组充电线圈从所述外部电源内的第二组充电线圈接收。所述发射单元可被配置成用于经由电磁感应将由所述接收单元接收的所述电能无线发射到定位在距所述发射单元预定发射距离内的一或多个便携式电子装置。在一个方面，所述发射单元可经由所述发射单元内的第三组充电线圈将所述电能发射到所述一或多个便携式电子装置内的第四组充电线圈，由此促进所述一或多个便携式电子装置的一或多个电池的充电。

在另一实施例中，公开一种用于促进一或多个便携式电子装置的无线充电的方法。所述方法可包含提供进一步包括接收单元和发射单元的无线充电装置。所述接收单元可与所述发射单元电耦合。所述方法可进一步包含由所述接收单元经由电磁感应从外部电源无线接收电能。在一个方面，所述电能可由所述接收单元内的第一组充电线圈从所述外部电源内的第二组充电线圈接收。另外，所述方法可包含由所述发射单元经由电磁感应将由所述接收单元接收的所述电能无线发射到定位在距所述发射单元预定发射距离内的一或多个便携式电子装置。在一个方面，可经由所述发射单元内的第三组充电线圈将所述电能发射到所述一或多个便携式电子装置内的第四组充电线圈，由此促进所述一或多个便携式电子装置的一或多个电池的充电。

附图说明

参看附图描述具体实施方式。

图1说明展示根据本申请的实施例的用于对便携式电子装置100充电的无线充电装置10的组件的框图。

图2说明根据本申请的实施例的正在对接充电站50处无线充电的无线充电装置10。

图3说明根据本申请的实施例的被配置成用于对容纳于无线充电装置10内的便携式电子装置100(例如，智能电话)充电的无线充电装置10。

图4说明根据本申请的实施例的被配置成用于对放置于无线充电装置10上的便携式电子装置100(例如，智能电话)充电的无线充电装置10。

图5说明根据本申请的实施例的被配置成用于对放置于无线充电装置10上的两个便携式电子装置100a(例如，智能电话)和100b(例如，智能手表)充电的无线充电装置10。

图6说明根据本申请的实施例的被配置成用于对放置于无线充电装置10上的一或多个电子饰物充电的无线充电装置10。

图7说明根据本申请的实施例的在对接充电站50处无线充电的无线充电装置10的剖视图。

图8(a)说明根据本申请的实施例的放置于用户的手提包200内的无线充电装置10的剖视图。

图8(b)说明根据本申请的实施例的放置于手提包200内的无线充电装置10的正视图。

图9说明根据本申请的实施例的具有内部口袋900的无线充电装置10。

图10(a)和图10(b)说明根据本申请的实施例的分别在电感模式和谐振模式中实施的无线充电。

具体实施方式

贯穿说明书对“各个实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”或“实施例”的提及意味着结合所述实施例所描述的特定特征、结构或特性包含在至少一个实施例中。因此，贯穿说明书各处出现的短语“在各个实施例中”、“在一些实施例中”、“在一个实施例中”或“在一个实施例中”未必全部是指同一个实施例。此外，在一或多个实施例中，特定特征、结构或特性可以任何合适方式组合。

现将详细论述本发明的说明其所有特征的一些实施例。词语“包括”、“具有”、“含有”和“包含”以及其它形式希望在意义上等同且为开放式的，因为跟在这些词语中的任何一个后面的一或多个项目并不意在是对此类项目的穷尽性列举，也不意在仅限于所列的一或多个项目。还必须注意，如本文中和所附权利要求书中所使用，除非上下文另外清晰地规定，否则单数形式“一”和“所述”包含复数指代。尽管可在实践或测试本发明的实施例时使用类似或等效于本文中所描述的设备、装置和方法的任何设备、装置和方法，但现在描述示范性设备、装置和方法。所公开的实施例仅举例说明本发明，其可以各种形式体现。

对于所属领域的技术人员来说，对实施例的各种修改将易于显而易见，并且本文中的一般原理可应用到其它实施例。然而，所属领域的一般技术人员将容易认识到，本发明并不打算限于所说明的实施例，而应符合与本文中所描述的原理和特征相一致的最宽泛范围。

描述了用于促进一或多个便携式电子装置的无线充电的无线充电装置和方法。根据本申请的多个方面，无线充电装置可以是钱包或皮夹或手包形式的充电小袋。一或多个便携式电子装置可包含智能手机、便携式计算装置、平板电脑、可佩戴物等。可佩戴物的实例包含(但不限于)智能手表、智能饰物等。一旦将一或多个便携式电子装置放到无线充电装置内或无线充电装置之上或无线充电装置外面但邻近无线充电装置一侧，无线充电装置就可对所述一或多个便携式电子装置充电。应注意，无线充电装置的物理配置为使得一或多个便携式电子装置可舒适地容纳于无线充电装置内或放置于无线充电装置之上。

所述无线充电装置可包含包括接收单元和发射单元的电池组件，以用于促进一或多个便携式电子装置的无线充电。接收单元可与发射单元在电池组件中电耦合。一旦将无线充电装置放置于外部电源上，接收单元内的第一组充电线圈可经由电子感应机制从外部电源内的第二组充电线圈接收电能。外部电源可以是包含电感性电力发射器或磁谐振发射器的类型的对接充电站。另外，可经由AC电源或USB电力连接中的一个对外部电源供电。由接收单元接收的电能可存储于电池组件的电池中，由此对电池充电。

存储于电池中的电能可由发射单元发射到定位在距发射单元预定发射距离内的一或多个便携式电子装置。在一个方面，预定发射距离可基于发射单元和一或多个便携式电子装置中的至少一个的规格要求。应注意，无线充电装置的总厚度应使得当将至少一个便携式电子装置布置于邻近无线充电装置的一侧的小袋外侧时，所述至少一个便携式电子装置在距发射单元的有效发射距离内。另外，无线充电装置可包括用于紧贴地接收一或多个便携式电子装置的至少一个分割区，使得一或多个便携式电子装置的无线发射作用表面定位在距能量发射单元的预定发射距离内。所述发射单元可经由发射单元内的第三组充电线圈将电能发射到一或多个便携式电子装置内的第四组充电线圈，由此促进一或多个便携式电子装置的一或多个电池的充电。

必须理解和了解，用户应能将便携式电子装置放置到无线充电装置(具有小袋的结构)内，以便启动便携式电子装置的无线充电，而不需要用户将便携式电子装置定位到充电器或将便携式电子装置与充电器对准。虽然所描述的用于促进一或多个便携式电子装置的无线充电的装置和方法的各个方面可于许多不同系统、设备、环境和/或配置中实施，但在以下示范性系统的背景下描述这些实施例。

参看图1，图1是展示根据本申请的实施例促进便携式电子装置100的充电的无线充电装置10的组件的框图。在一个实施例中，无线充电装置10可呈充电小袋的形式，所述充电小袋具有像小袋那样的形状。无线充电装置10在下文可互换地被称作无线充电小袋10或小袋10。在一个实例中，充电小袋可以是钱包或皮夹或手包。如图1中所展示，无线充电装置10可包括组合有多个组件的电池组件20。如所展示的，电池组件20可包括与发射单元40电连接的接收单元30。接收单元30可经由电磁感应从外部电源(例如，所展示的无线对接充电站50)无线接收电能。在一个实施例中，电能可由在接收单元30内的第一组充电线圈32(下文被称作“接收器线圈32”)从在无线对接充电站50内的第二组充电线圈52(下文被称作“电源线圈52”)接收。

在一个实施例中，对接充电站50可以是任何类型，包含在市面上可获得的电感站或磁谐振输电站。对接充电站50可由AC电源和/或经由USB电力连接供电。接收单元30可被配置成用于经由电磁感应从与接收单元30内的接收器线圈32耦合的电源线圈52无线接收电能。在一个实施例中，接收单元30可包括三个或更多个接收器线圈32(如图1中所展示)以便实现接收单元30与对接充电站50之间的有效电感耦合。接收单元30可处于距对接充电站50的有效发射距离处，以便实现接收单元30与对接充电站50之间的有效和/或高效耦合。接收单元30与对接充电站50之间的有效发射距离可小于或等于5cm。在各个实施例中，接收单元30与对接充电站50之间的有效发射距离可在5mm到5cm的预定义的范围内。在一个示范性实施例中，接收单元30与对接充电站50之间的有效发射距离可为1cm。

如图1中所展示，电池组件20可进一步包括用于存储由接收单元30接收的电能的能量存储装置60。在一个实施例中，能量存储装置60可充当无线充电装置10的可再充电电池(下文被称作可再充电电池60)，其能够经由从接收单元30接收的电能而再充电。在一个实施例中，可再充电电池60可以是在市面上可获得的锂可再充电电池。在另一实施例中，可再充电电池60可以是石墨烯可再充电电池。如所属领域的一般技术人员将了解，本申请的优点在于，本申请不限于利用锂可再充电电池或石墨烯可再充电电池作为可再充电电池60，且可将在所属领域中可获得的任何其它电池用于本申请中，而不会脱离本申请的范围。另外，如图1中所展示，电池组件20可包括与接收单元30和可再充电电池60电连接的发射单元40。发射单元40可用于经由电磁感应将存储于可再充电电池60中的能量无线发射到定位在距发射单元40有效发射距离内的便携式电子装置100。虽然在图1中展示了单一便携式电子装置100，然而，本发明的无线充电装置10能够同时对多于一个便携式电子装置无线充电。在各个实施例中，便携式电子装置可包含智能手机、便携式计算装置、平板电脑、可佩戴物等中的一或多个。

在一个实施例中，发射单元40可经由发射单元内的第三组充电线圈42(下文被称作“发射器线圈42”)将电能发射到便携式电子装置100内的第四组充电线圈，由此促进便携式电子装置100的一或多个电池的充电。在一个实施例中，发射单元40可包括三个或更多个发射器线圈42(如图1中所展示)以便实现发射单元40与便携式电子装置100之间的有效电感耦合。

在一个实施例中，当便携式电子装置100放置在无线充电装置10内(如图1中所展示)或无线充电装置10之上或无线充电装置10外部但邻近无线充电装置10的一侧时，发射单元40可将电能发射到便携式电子装置100。在一个实例中，便携式电子装置100可在无线充电装置10的第一侧(例如，左侧)或无线充电装置10的第二侧(例如，右侧)定位于无线充电装置10外，以用于使无线充电装置10能够对便携式电子装置100无线充电。在另一实例中，两个便携式电子装置可各自定位于无线充电装置10的两侧中的一侧，以用于使无线充电装置10能够同时对两个便携式电子装置充电。

应注意，无论便携式电子装置100放在无线充电装置10内还是放在无线充电装置10外或是放在无线充电装置10之上，便携式电子装置100都必须在距发射单元40的有效发射距离内，以用于实现发射单元40与便携式电子装置100之间的有效和/或有效耦合。发射单元40与便携式电子装置100之间的有效发射距离可取决于发射单元40和/或便携式电子装置100的规格/要求。在一个实施例中，发射单元40与便携式电子装置100之间的有效发射距离可小于或等于5cm。发射单元40与便携式电子装置100之间的有效发射距离可在5mm到5cm的预定义的范围内。发射单元40与便携式电子装置100之间的有效发射距离可以是1cm。

在一个实施例中，发射单元40、接收单元30和可再充电电池60可共同地被包裹于耐热性包装单元内，所述耐热性包装单元能够防止和/或减少在无线充电装置10内产生的热量的转移。在一个实施例中，发射单元40和接收单元30可具备一或多个反射板，以用于控制发射的电能的方向。在一个实施例中，可再充电电池60可整体地布置于无线充电装置10内且因此不能从无线充电装置10去除。在一个实施例中，可再充电电池60可被装在一部分无线充电小袋10的两个内衬之间，使得当无线充电小袋10在使用中时，可再充电电池60不会对用户暴露。在替代性实施例中，可再充电电池60也可以可释放方式连接在电池组件20上，使得可互换不同电池以用于替换或升级。

在一个实施例中，电池组件20(如图1中所展示)可进一步包括被配置成用于控制电池组件20的总体工作的控制单元70。在一个实施例中，控制单元70可以是容下多个电子组件的印刷电路板组件(PCBA)。在一个实施例中，控制单元70可被配置成用于控制由接收单元30从无线对接充电站50无线接收电能，由此对电池组件20的可再充电电池60有效地再充电。在另一实施例中，控制单元70可被配置成用于控制由发射单元40将电能无线发射到便携式电子装置100，由此促进对便携式电子装置100的充电和供电。在又一实施例中，控制单元70可被配置成用于同时控制电能的接收和发射，以便同时促进可再充电电池60的再充电和便携式电子装置100的充电/供电。在一个实施例中，控制单元70可充当芯片组，其用于控制输入和输出电力以确保针对单一和多个充电线圈的能量转移的效率。在一个实例中，控制单元70可被配置成用于控制电力分配，使得电力只由用于对便携式电子装置100的电池充电的充电线圈接收，且由此避免在其它的非作用中充电线圈上的能量的浪费。

如上所述，控制单元70可包含多个电子组件。在一个实施例中，电子组件可包含电池电量传感器72、温度传感器74、物体检测传感器76、无线通信模块78和一或多个信号装置86。电池电量传感器72可用于自动开/关电池组件20。温度传感器74可用于监视电池组件20内的温度，由此防止电池组件20的过热。具体来说，温度传感器74能够防止电池组件20在充电或放电期间的过热。物体检测传感器76可用于检测无线充电装置10内的异物，由此防止电能向检测到的这些异物发射。在一个实例中，检测到的异物可以是邻近无线充电小袋10(例如，钱包或皮夹)或在无线充电小袋10内放置的信用卡/借记卡。基于检测到信用卡/借记卡，物体检测传感器76可发信号通知控制电路70以防止发射单元40将电能发射到检测到的信用卡/借记卡。一或多个信号装置86可用于用信号表示电池电量传感器72、温度传感器74和物体检测传感器76的各种工作状态。在一个实施例中，一或多个信号装置86中的每一个都可按音频信号或视觉信号或两者的形式用信号表示各种工作状态。在一个示范性实施例中，一或多个信号装置86可呈发光装置(例如，LED灯)或数字显示器的形式。在一个实施例中，无线通信模块78可用于与一或多个便携式电子装置100、其它电子装置、系统和/或计算机网络无线通信。无线通信模块78可经由包含(但不限于)WiFi^TM、Bluetooth^TM、近场通信(NFC)、全球定位系统(GPS)、Qi^TM、PMA^TM、RFID技术等的无线通信技术通信。

在一个实施例中，电池组件20(如图1中所展示)可进一步包括被配置成用于开/关电池组件20的总开关80，其中开/关电池组件20也可由控制单元70控制。另外，如图1中所展示，电池组件20可包括一或多个输入接口82和一或多个输出接口84。一或多个输入接口82和一或多个输出接口84可以USB连接器的形式提供。每一输入接口82可用于将无线充电装置10与包含电源或其它数据/信息源的一或多个输入源电连接。另外，每一输出接口84可用于将无线充电装置10与一或多个便携式电子装置100、其它电子装置、系统、计算机网络等电连接。

在一个实施例中，电池组件20(如图1中所展示)可进一步包括包含多个电子组件的辅助控制单元90以执行辅助功能。在辅助控制单元90内的多个组件可包含存储器单元92、数据同步模块94、GPS模块96、温度控制单元98和应急单元99。存储器单元92可被配置成用于存储数据。同步模块94可被配置成用于使数据在便携式电子装置100与存储器单元92中所存储的数据之间同步，由此促进数据备份。在一个实施例中，便携式电子装置100中存储的数据可包含用户的个人数据和与在便携式电子装置100上代管的各种应用程序关联的应用程序数据/应用程序功能。用户的个人数据和应用程序数据/应用程序功能可能需要保存和追踪以供未来使用。因此，用户的个人数据和应用程序数据/应用程序功能可基于便携式电子装置100与存储器单元92之间的数据的同步而存储于无线充电装置10的存储器单元92内，由此创建用户的个人数据和应用程序数据/应用程序功能的备份。在一个实施例中，数据的同步进一步实现经由在便携式电子装置100上代管的移动应用程序来跟踪/更新电池状态、电池温度和便携式电子装置温度，以便使用户可以洞察电池消耗和电池温度安全。GPS模块96可被配置成用于定位电子物件和/或找出电子物件的位置。在一个示范性实施例中，电子物件可以是移动电话，或无线头戴式耳机，或无线饰物或无线家庭/汽车钥匙等。温度控制单元98可被配置成用于控制电池组件20的加热或冷却，且由此控制无线充电装置10的加热或冷却。应急单元99可被配置成用于在应急情形下触发应急警报并将应急警报发射到一或多个授权的个人。在一个实例中，应急单元99可在检测到总开关80被连续地长时间(例如，大于5秒)按压的情况下触发应急警报并发射。

在本申请的上下文中，术语“集成”或“整体地”具有以下意义：电池组件部分或完全与小袋组合、合并或整合以形成小袋的总体结构的一部分，使得集成部分不能被用户去除。举例来说，将集成部分缝合于小袋的提手处。虽然图1中说明电池组件20包括若干分开的电子组件，但可理解，电池组件20可以用集成于小袋10上的一个单一单元的形式来配置。

如图1中所展示，无线充电小袋10可进一步包括布置于无线充电小袋10内和/或无线充电小袋10外的一或多个照明单元110。所述一或多个照明单元110可包含(但不限于)光纤灯或LED灯。可提供所述一或多个照明单元110以用于照明和/或装饰无线充电小袋10。

现参看图2到图6，这些图是描绘无线充电小袋10、对接充电站50和一或多个便携式电子装置100当中经由电磁感应的不同充电/再充电情形。举例来说，图2根据本申请的一个实施例说明无线充电装置10在对接充电站50处无线充电。图3根据本申请的另一实施例说明被配置成用于对容纳于无线充电装置10内的便携式电子装置100(例如，智能电话)充电的无线充电装置10。另外，图4根据本申请的又一个实施例说明被配置成用于对放置于无线充电装置10上的便携式电子装置100(例如，智能电话)充电的无线充电装置10。图5根据本申请的又一个实施例说明被配置成用于对放置于无线充电装置10上的两个便携式电子装置100a(例如，智能电话)和100b(例如，智能手表)充电的无线充电装置10。图6根据本申请的再一个实施例说明被配置成用于对放置于无线充电装置10上的一或多个电子饰物充电的无线充电装置10。

现参看图7，说明正在对接充电站50处无线充电的无线充电小袋10的剖视图。如图7中所展示，无线充电小袋10可包括至少一个分割区，其用于按使得一或多个便携式装置100在距发射单元40有效发射距离内恰当地定位和/或定向的方式紧贴地接收一或多个便携式电子装置100。在一个实施例中，无线充电小袋10可用于将便携式电子装置100容纳于无线充电小袋10内，使得便携式电子装置10的电感发射作用表面102被布置成与无线充电小袋10的电池组件20的发射单元40紧密接近。

在一个实施例中，无线充电小袋10可包括指示装置14，其被配置成用于指示便携式电子装置100的定义好的定向，使得便携式电子装置100相对于发射单元40适当地定位和/或定向以用于促进有效的无线发射。在一个实施例中，指示装置14可布置于无线充电小袋10的一个分割区的壁上。在一个实施例中，指示装置14可采用缝合于一个分割区的壁上的红色标记的形式，便携式电子装置100的电感发射作用表面102将被布置成摆放在所述壁上或面对所述壁，以便实现有效的能量感应。在替代性实施例中，指示装置14可呈LED灯(未展示)的形式，其指示便携式电子装置100相对于发射单元40的优选定向，以用于发射单元40与便携式电子装置100之间的有效和/或高效电感耦合。

在一个实施例中，如图7中所展示，无线充电小袋10可进一步包括接收单元30与发射单元40之间的隔室120。隔室120可充当能够容纳物件的缓冲器，其有助于避免接收单元30与发射单元40之间的干扰。如图7中所展示，展示两个温度传感器74a和74b能够监视无线充电小袋10内的温度，以便防止无线充电小袋10的过热。

在一个实施例中，如图7中所展示，无线充电小袋10可包括定位于无线充电小袋10的表面上、或无线充电小袋10内部、或无线充电小袋10的拉链、夹子或卡扣上的一或多个指示灯16。所述一或多个指示灯16可以是LED灯且由控制单元70控制以指示电池组件20的各种工作状态。在一个示范性实施例中，当将可再充电电池60充电到其最大容量时，可使一或多个指示灯16发出绿光。在另一示范性实施例中，当可再充电电池60被消耗且因此需要再充电时，可使所述一或多个指示灯16发出红光。在又一个示范性实施例中，当便携式电子装置100正由可再充电电池60充电时，可使所述一或多个指示灯16发出闪动的绿光。在又一个示范性实施例中，当无线充电小袋10正由对接充电站50充电时，可使所述一或多个指示灯16发出闪动的红光。在再一个示范性实施例中，可使所述一或多个指示灯16能够照明和/或装饰无线充电小袋10，尤其当指示灯16定位在无线充电小袋10内时。所属领域的技术人员必须注意，一或多个指示灯16发出红光/绿光是为了说明性目的，且因此不应被解释为限制本申请的范围。在另一实施例中，可调整一或多个指示灯16以发出白光。在一个实施例中，可控制指示灯16以等于心跳速率的速率闪光。

现参看图8(a)，图8(a)是根据本申请的实施例的放置于用户的手提包200内的无线充电小袋10的剖视图。图8(b)说明放置于手提包200内的无线充电小袋10的正视图。如图8(a)和图8(b)中所展示，无线充电小袋10可邻近容纳便携式电子装置100的手提包200的口袋140定位。在此实施例中，便携式电子装置100可由无线充电小袋10的电池组件20经由电磁感应无线充电，条件是便携式电子装置100在距无线充电小袋10的组件20内的发射单元40的有效发射距离(例如，小于或等于5cm)内。

现参看图9，图9为根据本申请的实施例的具有内部口袋900的无线充电小袋10(呈皮夹的形式)。在一个实施例中，无线充电小袋10的内部口袋900可由特定材料制成，这些材料包含(但不限于)具有展现RFID阻挡和防护、辐射阻挡和信号阻挡的特性的铝薄片。RFID阻挡和防护以及信号阻挡的特性防止侵入者/未授权的个人盗窃无线充电小袋10或将数据或病毒安装到无线充电小袋10(即，皮夹)内的有源或无源装置和有源或无源卡上。有源装置的实例可包含(但不限于)移动电话、钥匙、通行证、平板电脑、便携式计算装置等。辐射阻挡可确保防止来自口袋200内部的装置的任何辐射逸出无线充电小袋10和对无线充电小袋10(即，皮夹)的用户造成辐射伤害。在一个实施例中，辐射阻挡实现具有在1Hz直到50GHz和以上的预定义的范围内的频率的辐射信号的阻挡。

在一些实施例中，可将基于移动的应用程序或移动应用程序(图中未展示)提供于能够与无线充电装置10通信的用户的移动电话(即，便携式电子装置)上。移动应用程序可向用户通知与用户的移动电话的电池关联的充电状态。另外，移动应用程序可指示用户的移动电话的电池的所需充电/放电时间和用户的移动电话的电池温度。这可使用户能够评估用无线充电和非无线充电两个方法从小袋10或任何其它充电对接站或缆线充电所需的充电时间。温度计可进一步实现用视觉和/或音频通知使用户了解其电话是否过热，以将电话关闭。移动应用程序可经由蓝牙或GSM模块96或其它跟踪协议而联接，以使移动电话能够跟踪无线充电小袋10且与之通信，且反之亦然。另外，通过将移动应用程序与多个袋联接，也可以跟踪多个袋。

虽然在本申请的各个实施例中仅参考和描述了一个小袋，但必须理解，对“小袋”的提及可延伸到任何小包状容器，例如(但不限于)钱包、皮夹和手包等。小袋10可优选地具有扁平配置，确切地说，其中存在至少一对大体上相互平行的对置侧。小袋10可具有总厚度，使得当至少一个便携式电子装置100邻近小袋10的一侧布置于小袋10外侧时，便携式电子装置100在距发射单元40的有效发射距离内。优选地，小袋10的大小大体上类似于便携式电子装置100的大小，使得当容纳于小袋10内时，便携式电子装置100可实现紧密贴合，且便携式电子装置100的电感发射作用表面102与发射单元40之间可实现紧密接触，由此允许小袋10与便携式电子装置100之间按最佳效率进行电感充电。

从本发明必须理解，经由电磁感应或电感充电能实现对接充电站50和接收单元30的充电线圈以及发射单元40和便携式电子装置100的充电线圈间的能量转移。在本申请的实施例中，电感充电是根据Qi标准；然而，本申请也支持使用磁谐振耦合的电感充电。在另一实施例中，可通过使用磁体触碰两个金属板的直接耦合来实现装置间的能量转移。

众所周知，电感充电包含将电磁场用于促进通过电磁感应的两个或更多个物体间的能量转移。通常，感应充电器使用第一感应线圈(发射器线圈)在充电底座内产生交变电磁场。当电子装置中的第二感应线圈(接收器线圈)接近第一感应线圈时，第二感应线圈从电磁场接收电力且将电力转换成电流以对电子装置的电池充电。应注意，接近第二感应线圈的第一感应线圈形成变压器。由第一感应线圈(也被称作初级线圈)产生的电磁场在所有方向上同等地辐射。应注意，磁通量随着距离迅速地下降。因此，必须尽可能靠近第一感应线圈(即，初级线圈)定位第二感应线圈(也被称作次级线圈)以拦截由电磁场而产生的磁通量。从初级线圈转移到次级线圈的能量的效率基于初级线圈与次级线圈之间的耦合因数。耦合因数可进一步取决于两个线圈的对准、两个线圈的分离和两个线圈的大小。在初级线圈所产生的全部通量被次级线圈捕获的情形中，将两个线圈之间的耦合因数确定为1(最大耦合因数)。

在一个实施例中，如上所述，无线充电可根据由无线充电联盟提议且由无线电力联盟(A4WP)和电力事项联盟(PMA)采用的Qi标准规范。然而，在电感充电系统中，观察到，由于初级线圈与次级线圈之间的分开距离较大，因此磁通量强度合理地下降，从而影响能量转移效率。在谐振电感耦合中，可实现第一感应线圈与第二感应线圈之间的较大距离。在谐振电感耦合中，可在以基于包含线圈的分布电容、电阻和电感的因素确定的相同谐振频率工作的线圈之间转移电力/能量。谐振电感耦合被视为电感性的，因为其过多地涉及由初级线圈产生的振荡磁场，由此诱发次级线圈中的电流。谐振电感耦合的技术优势为在初级线圈与次级线圈之间建立的强耦合。

在谐振电感充电系统中，能量从初级线圈转移到次级线圈，而非从初级线圈全向地散布。结果是，虽然能量在一定程度上随距离而衰减，但主要衰减源为线圈的Q因数(增益带宽)。可显著改善Q因数，以便获得较高能量转移。谐振能量转移并不那么依赖于线圈处在相同定向上(条件是次级线圈对初级线圈提供足够大的横截面，使得在每一循环中，其吸收的能量多于初级线圈丢失的能量)。谐振电感充电的另一优势为在单一初级线圈与多个次级线圈之间转移电力的能力。虽然谐振电感耦合满足了紧密耦合线圈的要求，然而，由于通量泄漏、较大电路复杂性、高工作频率和潜在电磁干扰(EMI)，谐振电感耦合存在相对低效率的技术缺点。Qi标准规范规定也由无线电力联盟(A4WP)采用的谐振电感充电。

参看图10(a)和图10(b)，其说明分别在电感模式和谐振模式中的无线充电实施方案。如图10(a)中所展示，电感模式中的无线充电需要发射器线圈与接收器线圈之间的紧密耦合。在紧密耦合中，含有发射器线圈的发射单元用于在与含有接收器线圈的接收单元的频率不同的频率下工作。此频率变化导致获得高效电力输出。如可从图10(a)看出，当发射器线圈和接收器线圈两者具有相同大小且线圈之间的距离小于两个线圈的直径时，发射器线圈与接收器线圈紧密耦合。如图10(b)中所展示，在谐振模式中的无线充电需要发射器线圈与接收器线圈之间的宽松耦合。在宽松耦合中，含有发射器线圈的发射单元用于在与含有接收器线圈的接收单元的频率相同的谐振频率下工作。如可从图10(b)看出，发射器线圈位于距接收器线圈较大的距离处。具体地说，线圈之间的距离等于线圈的直径，其中线圈具有相同大小和相同直径。由于发射器线圈与接收器线圈之间的距离的增大，发射器线圈与接收器线圈之间的磁耦合减小，由此导致发射器线圈与接收器线圈之间的耦合因数的减小。在此情形中，发射单元和接收单元两者用于在相同谐振频率下工作。在最近开发的谐振系统中，提供由镀银的铜或铝制成的可移动发射线圈(即，安装于升高的平台或臂上)和接收器线圈以使重量最小化且减小因趋肤效应引起的电阻。

根据本申请的实施例，在对接充电站50内的第二组充电线圈52可产生电磁场。第一组充电线圈32一到第二组充电线圈52的附近，在无线充电装置10内的第一组充电线圈32就可从电磁场接收电力。可将电力转换成存储于无线充电装置10的可再充电电池60中的电流。存储于可再充电电池60中的电流可由无线充电装置10内的第三组充电线圈42使用以产生电磁场。当便携式电子装置100的第四组充电线圈在第三组充电线圈42附近时，第四组充电线圈从电磁场提取电力且将电力转换成电流以用于对便携式电子装置100的一或多个电池充电。因此，目前的无线充电装置10基于电磁感应工作，其中电磁场与电路交互以产生诱发电流的电动势(EMF)。

上文所论述的示范性实施例可提供某些优势。虽然不需要实践本申请的各个方面，但是这些优势可包含由以下特征提供的优势。

本申请的一些实施例实现呈皮夹或钱包或手包的形式的无线充电小袋，其能够对在距无线充电小袋有效发射距离内的一或多个便携式装置进行无线充电。

本申请的一些实施例实现能够对放置在无线充电小袋之上或无线充电小袋内部或无线充电小袋外侧但邻近无线充电小袋一侧的一或多个便携式装置无线充电的无线充电小袋。

本申请的一些实施例实现不使用任何外部缝合装置建构的无线充电小袋，由此可以修理充电小袋内的电池组件。

本申请的一些实施例实现具备多个指示装置的无线充电小袋，所述多个指示装置执行指示电池组件的工作状态以及为了装饰目的而照明无线充电小袋的双重角色。

虽然已经用特定针对结构特征和/或方法的语言描述了用于促进一或多个便携式电子装置的无线充电的无线充电装置和方法的实施方案，但应理解，所附权利要求书未必限于所描述的具体特征或方法。相反地，具体特征和方法是作为用于促进一或多个便携式电子装置的无线充电的实施方案的实例而被公开。

Claims (20)

1.一种无线充电装置，包括：

电池组件，其进一步包括接收单元和发射单元，所述接收单元与所述发射单元电耦合，其中：

所述接收单元被配置成用于经由电磁感应从外部电源无线接收电能，其中所述电能由所述接收单元内的第一组充电线圈从所述外部电源内的第二组充电线圈接收，且

所述发射单元被配置成用于经由电磁感应将由所述接收单元接收的所述电能无线发射到定位在距所述发射单元预定发射距离内的一或多个便携式电子装置，且其中所述发射单元经由所述发射单元内的第三组充电线圈将所述电能发射到所述一或多个便携式电子装置内的第四组充电线圈，由此促进所述一或多个便携式电子装置的一或多个电池的充电。

2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中所述无线充电装置为呈钱包或皮夹或手包的形式的充电小袋。

3.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中所述外部电源为包含电感性电力发射器或磁谐振发射器的类型的对接充电站，且其中经由AC电源或USB电力连接中的一个对所述站外部电源供电。

4.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中所述一或多个便携式电子装置选自智能手机、便携式计算装置、平板电脑和可佩戴物。

5.根据权利要求4所述的无线充电装置，其中所述一或多个便携式电子装置定位于：

所述无线充电装置内部，或

在外部邻近所述无线充电装置的侧中的一侧，或

所述无线充电装置之上。

6.根据权利要求5所述的无线充电装置，其中所述无线充电装置具有使得邻近所述无线充电装置的所述侧中的一侧定位的所述一或多个便携式电子装置在距所述无线充电装置的所述发射单元的所述预定发射距离内的厚度。

7.根据权利要求6所述的无线充电装置，其中所述预定发射距离是基于所述发射单元和所述一或多个便携式电子装置中的至少一个的规格要求。

8.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中所述接收单元和所述发射单元包括适于控制发射的所述电能的方向的一或多个反射板。

9.根据权利要求8所述的无线充电装置，其中所述电池组件进一步包括被配置成用于存储由所述接收单元接收的所述电能的可再充电电池，其中所述可再充电电池为锂可再充电电池或石墨烯可再充电电池。

10.根据权利要求9所述的无线充电装置，其中所述接收单元、所述发射单元和所述可再充电电池共同地包裹于耐热性包装装置内，由此减少在所述无线充电装置内产生的热量的转移。

11.根据权利要求10所述的无线充电装置，其中所述电池组件进一步包括控制单元，所述控制单元被配置成用于控制由所述接收单元进行的从所述外部电源的所述电能接收，由此实现所述可再充电电池的再充电。

12.根据权利要求11所述的无线充电装置，其中所述控制单元被进一步配置成用于控制由所述发射单元进行的到所述一或多个便携式电子装置的所述电能发射，由此实现所述一或多个便携式电子装置的再充电。

13.根据权利要求12所述的无线充电装置，其中所述控制单元进一步包括电池电量传感器、温度传感器和物体检测传感器，其中所述电池电量传感器用于自动开/关所述电池组件，且其中所述温度传感器用于监视所述电池组件内的温度，由此防止所述电池组件的过热，且其中所述物体检测传感器用于防止电能到所述无线充电装置内的其它物体的发射。

14.根据权利要求13所述的无线充电装置，其中所述控制单元进一步包括使所述无线充电装置能够经由无线通信技术与所述一或多个便携式电子装置或外部计算系统或外部计算机网络无线通信的通信模块。

15.根据权利要求11所述的无线充电装置，其中所述电池组件进一步包括辅助控制单元，所述辅助控制单元进一步包括存储器单元、数据同步模块、GPS模块和温度控制单元。

16.根据权利要求15所述的无线充电装置，其中所述存储器单元被配置成用于存储数据，且其中所述数据同步模块被配置成用于使数据在所述一或多个便携式电子装置与所述存储器单元之间同步，且其中所述GPS模块被配置成用于找出电子物件的位置或定位电子物件，且其中所述温度控制单元被配置成用于控制所述电池组件的加热或冷却。

17.根据权利要求16所述的无线充电装置，其进一步包括指示装置以指示所述一或多个便携式电子装置的定义好的定向，使得所述一或多个便携式电子装置相对于所述发射单元适当地定位和定向，以用于促进有效发射。

18.根据权利要求17所述的无线充电装置，其中所述一或多个便携式电子装置定位于所述无线充电装置上，使得所述一或多个便携式电子装置的电感发射作用表面在所述发射单元的附近。

19.根据权利要求17所述的无线充电装置，其中所述无线充电装置进一步包括在所述接收单元与所述发射单元之间的隔室，其中所述隔室能够容纳物件，其中所述物件在所述隔室中的所述容纳有利于避免所述接收单元与所述发射单元之间的干扰。

20.一种用于促进一或多个便携式电子装置的无线充电的方法，所述方法包括：

提供进一步包括接收单元和发射单元的无线充电装置，其中所述接收单元与所述发射单元电耦合；

由所述接收单元经由电磁感应从外部电源无线接收电能，其中所述电能由所述接收单元内的第一组充电线圈从所述外部电源内的第二组充电线圈接收；以及

由所述发射单元经由电磁感应将由所述接收单元接收的所述电能无线发射到定位在距所述发射单元预定发射距离内的一或多个便携式电子装置，且其中经由所述发射单元内的第三组充电线圈将所述电能发射到所述一或多个便携式电子装置内的第四组充电线圈，由此促进所述一或多个便携式电子装置的一或多个电池的充电。