CN107086672B - 用于对设备充电的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开的各方面涉及用于对设备充电的系统和方法。本公开还提出了一种底座，所述底座可用作与外部计算系统和充电系统进行通信的接口。在一个实施方案中，使用所述底座对来自充电系统的高功率信号进行降压转换，以用于对设备(诸如可穿戴设备)进行充电。在另一个实施方案中，使用所述底座与外部计算系统进行通信，以用于设备升级和维护。

Description

用于对设备充电的系统和方法

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2016年2月15日提交的名称为“SYSTEM AND METHOD FOR DEVICECHARGING”(用于设备充电的系统和方法)的美国临时申请No.62/295293的权益和优先权，该临时申请以引用方式并入本文用于所有目的。

技术领域

本公开整体涉及设备充电。

背景技术

随着无线电子器件被广泛使用，充电是始终存在的需求。然而，使用多条电线为各种电子器件供电可能变得极其不便、危险、有时还行不通。为解决这个问题，工业界和学术界已提出了使用无线充电系统进行无线电力传输的概念。然而，无线充电系统虽然便于向智能电话、平板电脑等供电，但由于无线充电系统所提供的电力往往可能过大，超出小型电子器件能够承受的范围，甚至可能损坏小型电子器件，所以通常并不适合为小型电子器件充电。

附图说明

图1是无线电力传输的示意图。

图2是使用接口向设备提供电力的系统的示意图。

图3是使用底座向设备提供电力的系统的示意图。

图4是用于接收电力以及向设备提供电力的方法的流程图。

图5是底座的示例性架构的电路。

图6是用于与外部系统进行数据交换的方法的流程图。

图7是可用于实现本公开的实施方案的计算机系统的实例的示意图。

具体实施方式

本公开的各方面涉及用于对小型无线设备充电的系统、方法、设备等。在一个实施方案中，系统或通信接口被配置为与电源通信，实现柔性耦接的无线电力传输。接收电力的系统可以是底座，其被设计用于收纳由于太小而不能由电源直接供电的小型无线设备(例如，可穿戴设备)。特别地，小型无线设备可包括同样小型的电池为设备供电。然而，这类小型电池或其他电源在用传统的无线充电板或系统充电时可能会被损坏。底座可用作电源与小型无线设备之间的通信接口。底座可与电源协商电力、接收电力，并将从电源接收的电力降压转换为适合小型无线设备的水平，使得可以安全地对设备充电。

在另一个实施方案中，底座还可用作使设备能与外部计算系统之间进行无线通信的通信接口。一般来说，底座可连接到外部计算设备，可向该设备下载信息、从该设备接收信息，还可无线地发射信息至和/或接收信息自外部计算系统。所交换的信息可包括软件升级、数据日志、生物识别数据等，以协助设备运行。

无线电力传输(WPT)是不使用电线而从电源向设备传输电力的过程。WPT可使用诸如充电垫一类的无线充电系统来实施。例如，图1是使用充电垫110进行无线电力传输的示意图。充电垫110可用于同时为多个电子器件102、106、108(通常称为电力接收单元(PRU))供电。可在充电垫110上充电的电子器件可包括但不限于智能电话102、膝上型电脑106、平板电脑108等。

如表120中所示，需要再充电的电子器件可被分为七个类别。这些类别按电子器件的最大输出功率瓦数由低到高排列。例如，膝上型电脑106是被归入类别6的PRU，其最大输出功率为37.5W。又如，智能电话102以最大输出功率6.5W运行，被归入类别3。再如，平板电脑108的最大输出功率为13W，被归入类别4。这些类别有助于识别充电垫110可支持的PRU的数量，以及充电垫110的其他充电能力。例如，通常被称为电力发射单元(PTU)的充电垫110有37.5W的功率可供传输，因此可对一台属于类别6的膝上型电脑或最多四部属于类别3的智能电话充电。采用这种方式，充电垫110可控制在任意时刻可由充电垫110充电的PRU的类型和数量。在一个实施方案中，充电垫110可与PRU协商，以确定设备所需的电力。因此，充电垫110通过与电子器件协商，能够确定可持续对其供电的电子器件的数量和类型。然而，目前开发的充电垫110仅限于向功率可维持在3.5W以上并且被归入类别2以上类别的那些电子器件提供电力。这种限制导致不能使用充电垫110安全地对小型设备(例如，可穿戴设备)再充电。如表120中可见，目前尚不支持诸如

耳机、手表或助听器104一类低功率可穿戴设备所属的类别。一般来说，充电垫110所提供的最低电力高于对这类电子器件安全地再充电的电力水平。特别地，充电垫110可向设备提供的最小功率为3.5W，在某些情况下为2W，但该功率仍然过大。例如，对于通常可能以毫瓦功率工作的助听器104来说，2W功率的数量级过高。因为高瓦数可能会危害、甚至损坏小型设备，所以向这类设备提供3.5W的功率是无法接受的。

要得益于WPT，可使用接口将充电垫110所接收的电力降压转换为供小型设备使用的可接受水平，使得该设备不被损坏。图2是使用电力传输/系统接口(其在本文中将被称为底座210)向设备提供电力的这样一种系统200的示意图。底座210可以是用于在无线充电系统(例如，充电垫110)与任何无线设备(例如，助听器104)之间以不会损坏设备的水平传输电力的接口。另外，底座210还可用作在设备(例如，助听器104)与外部计算系统212之间交换信息的通信接口。

如上所述，可利用底座210的一类设备是助听器104。虽然本文中讨论的是助听器，但应当理解，可使用底座210对任何无线设备再充电。助听器104是可用于提高听力的小型可穿戴设备。然而，由于助听器104的架构很小，可能导致更换电池不但很不方便，还很有难度。因此，助听器能够无线再充电将大有益处。助听器104的架构可至少包括计算机系统216、存储器214、网络接口218和电力接收模块220。计算机系统216可包括一个或多个处理器，用于处理接收的数据并将其放大，还用于生成充电请求，以及其他功能。存储器214可以是可存储助听器类型、电力要求，以及软件、制造数据、生物识别信息和其他类似数据的存储位置。网络接口218可以是用于提供与底座210无线通信所必需的接口的模块，而电力接收模块220可存储接收的电力并对助听器104的电池适当地充电。

在一个实施方案中，助听器104与底座210无线通信，由此发出充电请求。所以，底座210与助听器104一样，使用网络接口(分别为206和218)进行无线通信。另外，底座210作为与充电垫110通信的接口，还可包括处理单元或计算机系统204，用于处理请求。计算机系统204还可用于生成对来自充电垫110的电力的请求。此外，计算机系统204可用于处理从助听器104接收的要传输到外部计算系统212的信息，以及/或者从外部计算系统212接收的要传输到助听器104的信息。更进一步，计算机系统204可与电源管理模块208配合，以执行其他任务，诸如但不限于确定助听器所需的电力(由此确保助听器接收的电力不超出其能够承受的范围)，以及将充电垫110所接收的电力降压转换为供助听器使用的适当水平。计算机系统204还可与存储器202密切配合，以便检索处理充电请求所必需的数据并且/或者检索要传输至及传输自外部计算系统212的数据。例如，计算机系统204可与存储器202密切配合，以便在充电请求中传输了助听器类型的情况下，检索助听器所需的电力。又如，当助听器104与底座210通信时，计算机系统204可与存储器202配合，以存储从制造商(外部计算系统212)接收的软件升级，以便下载到助听器104。需注意，底座210或其他设备的架构不限于上述模块，而是可包括将在下文结合图5更详细地描述的一个或多个无线电部件、子系统和其他部件。

充电垫110是系统200中向底座210提供电力的设备。因此，充电垫还可包括计算机系统224、网络接口226和存储器222，用于从PRU接收充电请求、与PRU竞争，并且通常与多个PRU通信以建立链路。另外，充电垫110可包括电力分配模块228，该模块可用于至少确定充电垫110处可用于WPT的电力、充电垫110可支持的设备的数量和类型(例如，基于电子器件的类别)，并且随着在充电垫110处添加电子器件(协商电力)或移除电子器件而动态地更新。

如图所示，底座210还可与外部计算系统212通信。外部计算系统212可以是位于制造商、医生办公室、供应商等处，能够得益于来自助听器104的数据的系统。另选地，外部计算系统212可以是助听器104的用户所有的，用于直接与助听器104通信的个人计算设备。外部计算系统212与底座210通信，底座然后可将信息传输到助听器104。此外或另选地，助听器104可下载数据，将其向外部计算系统传输。在一个实施方案中，外部计算系统212可获自助听器制造商。在这种情况下，制造商可经由底座210向助听器104推送软件升级。在另一个示例中，外部计算系统212可来自医生办公室，医生可在其办公室内使用助听器104所记录的生物识别数据，来确定助听器的用户是需要更换助听器、选择新型助听器，还是需要调节助听器。在又一个示例中，外部计算系统212可来自能够对助听器104提供无线维护支持的供应商。这些只是底座210与外部计算系统212之间可能出现的通信类型的几个示例，其他通信也是可能的，并不限于所描述的通信类型。

图3是使用底座210向设备提供电力的系统300的示意图。具体地讲，图3是在充电垫110与助听器104之间使用底座210进行WPT的示意图。底座210是可用于确保助听器104得到保护并且可安全地充电的系统。底座210是可直接放置到充电垫110上或者在充电垫110附近松散地耦合到该充电垫的独立设备。一般来说，底座210提供的接口通过拦截充电垫110或其他类型的无线充电系统发出的原本强得多的信号来保护助听器104，并且将电力降压转换为助听器104和/或其他可穿戴设备可使用的水平。

为了拦截充电垫110发出的原本强得多的信号，可在PTU(充电垫110)与PRU(底座210)之间建立两个无线电连接。在一个特定示例中，第一无线电连接是以2.4GHz工作的

连接。

连接被用作控制信号，以确保PTU可适应不同的PRU。另选地，可采用相同或不同的频率建立另一种类型的无线连接，来同PRU协商。如图1所示，电子器件被分为不同的类别，因此，PTU确保电子器件在其限值范围内工作。为确保正确地工作，PTU与每个PRU建立

连接或其他类型的无线连接，以便识别请求传输电力的不同类型的PRU，确定PRU的数量，以及每个PRU的不同尺寸。通过确定每个PRU的细节，PTU可与PRU协商，确保传输正确的电能。一旦协商完成，无线连接可用于持续地监视PRU，以便检测可能出现的会导致PRU过热或过度充电的故障。需注意，一般来说，PRU需要保护自身免于因可能接收到的任何电力而受损，这样，假如PTU发生故障，PRU也不会因过度供电而遭到破坏。

在一个实施方案中，充电垫110与底座210协商无线电力传输。一旦协商完成，充电垫110便可向底座210传输电力，同时持续地监视故障状况。需注意，虽然建立了

连接以用于协商和监视，但其他网络连接也是可行的。例如，网络连接可包括但不限于无线局域网(WLAN)连接、无线个人局域网(WPAN)连接、无线网状网络连接、蜂窝网络连接，等等。

一旦建立了第一无线电连接，就可建立第二无线电连接以用于无线电力传输。在一个实施方案中，第二无线电连接可以是以6.78MHz频率建立的谐振感应连接，其传输的功率介于2W和50W之间，如图1的表102中所示。另选地，第二无线电连接可处于任何其他频率，来传输不同的电力。建立第二无线电连接的目的是使用感应通量对电池充电。感应通量是在诸如线圈一类的导体两端产生的电动势。充电垫110包含线圈302，当底座210的线圈302靠近另一线圈并且两个线圈(例如，底座210中的线圈302与充电垫110中的线圈316)发生磁耦合时，线圈302可使用谐振感应耦合来提供电能的近场无线传输。

一般来说，当变化的电流(即交流电)流过第一线圈时，发生谐振感应耦合。电流产生短程磁场。随着第二线圈靠近第一线圈，第二线圈进入第一线圈产生的短程磁场。然后，磁场产生流过第二线圈的电流，从而将电力从第一线圈传输到第二线圈。在一个实施方案中，充电垫110的线圈316生成短程磁场。具有相应线圈302的底座210进入该短程磁场后，该短程磁场产生电流，因此产生电力传输。由于充电垫110产生了短程磁场，所以充电垫110与底座210被“松散地耦合”。换言之，底座210无需位于充电垫上，靠近充电垫的磁场即可。如果PRU被松散地耦合，则可将PRU放置在离PTU较近的位置或PTU上，而不必专门将二者对准。在一个实施方案中，充电垫110与底座210松散地耦合。因此，例如，可将充电垫110隐藏在木桌下方，此时充电垫依然能够为位于木桌上的底座210和其他设备供电。

回想一下，在执行WPT时，既可建立和使用

连接(使用独立天线发送和接收)，又可建立和使用感应耦合连接。因此，与充电垫110通信的底座210还可至少配备建立

连接所必需的无线电部件，以及用于接收电能传输的线圈302。一旦电力被传输到底座210，底座210就可满足助听器104对电力的较低需求。为此，底座210将从充电垫110接收的电力降压转换为助听器104可接受的水平。一旦电力降至期望的水平，底座210就与助听器104一起执行无线电力传输。需注意，在某些情况下，从充电垫110接收的电力也可用于为底座供电，以执行其功能。因此，在某些情况下，WPT的一部分可用于为底座210供电，其余部分可降压转换，以供助听器104使用。

准备好进行电力传输的助听器104位于子底座314中。子底座314包括线圈304，利用该线圈，能够借助谐振感应耦合将电力传输到助听器104，该谐振感应耦合与上述充电垫110和底座210之间的感应耦合相似。助听器104还包含小线圈306，该小线圈进入子底座314的线圈304生成的磁场，实现无线充电。由于底座210可持续监视助听器104的充电情况，所以，使用子底座314能够安全地进行电力传输。此外，不管助听器104的类型、样式和/或电力需求怎样变化，子底座314都可适应。例如，助听器104的类型可以多种多样，包括耳背式(BTE)助听器、迷你耳背式助听器、耳内式(ITE)助听器、耳道式(ITC)助听器、完全耳道式(CIC)助听器，等等。此外，助听器104的制造厂商或品牌可以各不相同，各自具有相应的谐振线圈306和电路，以允许接收传输的电能来对助听器104的电池进行再充电。另外，子底座可以更换，以支持不同类型的助听器。

为确保向插入子底座314中的这类助听器104传输恰当的电力，助听器104在向底座210请求传输电力期间，可以发送类型和电力需求以及其他信息或请求。要求传输电力的请求可采用通过

连接或其他无线连接发送的数据的形式(与充电垫110和底座210之间建立的无线电连接类似)。另选地，底座210可包含存储在存储器模块202内的信息，如结合图2所讨论。在助听器104与底座210协商期间，可从存储器模块202(或助听器104中的存储器模块214)自动地检索助听器104的参数。然而，在其他情况下，可使用指示器和控制按钮310中的一个或多个来手动输入助听器参数。指示器和控制按钮310可具备多种功能。例如，指示器和控制按钮310可用于执行下列功能：诸如但不限于识别底座210和助听器104之间的通信，识别底座210和充电垫110之间的通信，识别WPT已完成，控制底座210的电力，控制与外部计算系统212之间的通信，以及选择放置的助听器104的类型。

在一些情况下，底座210可能遇到充电垫110无法支撑底座210或者无现成充电垫110的情况。为了克服电力的缺乏，底座210配备有电源插头308，用于为底座210进行标准有线供电。由电源插头308提供的电力可用于为底座210供电，底座210继而为助听器104供电。

图4是使用充电垫110为助听器104充电的方法400的流程图，其中该助听器使用底座210作为接口。方法400始于操作402，在该操作中，启用充电垫110检查需要充电的设备。在操作402中，充电垫110据称在省电状态下操作。在省电状态期间，充电垫110周期性地执行负载检测检查，并且检查需要充电的设备数量。在执行负载检测检查时，充电垫110可识别请求电力传输的设备。

在操作406中，助听器104可对接在底座210中，并且向底座210发送对WPT的请求。对无线电力传输的请求可实现为具有标识字段的控制消息，该标识字段包括但不限于以下参数：助听器类型、助听器品牌、充电要求等。例如，可在助听器104和底座210之间建立

连接以用于WPT，并且充电需求的细节在协商期间传输。在一些情况下，传输所有识别数据。然而，在其他实例中，可接收部分数据，在这种情况下底座210可从存储器部件或从另一设备检索其余数据。例如，从助听器104发送的控制消息可包括作为识别数据的助听器类型和品牌。掌握了该信息，底座210可通过在位于如图2所示的存储器202中的储存库内查找助听器104的类型，来获得电力需求。

操作404在底座210处继续进行，其接收助听器104对无线电力传输的请求。在底座210处，检索任何遗漏的识别信息，以确定助听器104所需的电量。此外，执行为开始与充电垫110进行通信所需的任何处理。一旦获知电力传输的细节，则开始与充电垫110进行通信。

如上所述并结合图3，在从无线充电系统(诸如充电垫110)获得WPT的过程中，可建立两个无线电连接。操作408是建立第一链路，即通过

连接的控制链路。

连接是在底座210和充电垫110之间建立的用于协商电力传输的通信。例如，底座210使用

连接以确保请求并且传输所需量的电能。

在操作410中，充电垫110识别来自底座210的连接请求，并且在控制链路建立时进入电力传输状态。充电垫110使用控制链路来确定底座和其他PRU有关请求电力传输的PRU的类型、PRU的数量、需要充电的各个PRU的不同尺寸等细节，以确保PRU可得到支持，并且系统可提供足够的电力。

一旦协商完成，则方法400继续前进至操作412，在该操作中建立第二链路。在一个实施方案中，第二无线电连接是以6.78MHz频率建立的谐振感应连接，用于无线电力传输。充电垫110使用线圈来产生磁场，当另一线圈接近时该线圈时产生电流，从而发生电力传输。此外，在充电垫110和底座210之间继续使用

连接进行通信，以便连续监测并检测可能导致过热或过度充电的故障。

在底座210处，操作414包括通过谐振感应连接从充电垫110接收电力。另外，底座210还使用控制链路连接来监测底座210的状况，诸如但不限于确定剩余的充电时间、确定充电是否应该停止以及确定是否出现任何故障状况。

当在底座210处接收到电力时，在操作416中对电力进行降压转换。由于底座210是用于安全地对助听器104充电的继电器，所以底座应当首先降压转换以便提供足够的电力。在操作404和406期间，确定助听器104所需的合适电力，从而底座210可使用该已知量来适当地对从充电垫110接收的电力进行降压转换。

在操作420中，将降压转换的电力传输到助听器104，助听器在对应的操作422中接收该电力。在电力传输操作420中，底座210使用子底座314在其线圈304中感应出磁场，该磁场将导致助听器104的线圈306在接近于对接在底座210的子底座314中的线圈304时产生电能。如上所述，助听器104的线圈306在靠近底座210时进入子底座314的磁场，该磁场产生电流，从而导致电力传输。在助听器104处接收到电力时，该电力将用于对助听器中的内置可充电电池再充电。在操作422期间还将对助听器104加电以便使用更长时间，并且该助听器将能够执行诸如但不限于以下任务：从存储器202下载数据至214，以及反向上传数据。

在一些情况下，助听器104置于子底座314中时，内部电池可被完全放电，以便进行再充电。在这种情况下，可不执行图4的方法400的一些操作，而由助听器执行那些操作。例如，可不执行操作406。相反，可通过底座210的外部命令310来发起助听器104的手动启动。在手动启动时，底座210可跳转到方法400的操作408。在这种情况下传输的电力可以使得助听器104可加电或者开始执行方法400的一个或多个操作。

在其后某一时刻(例如，当底座从充电垫110附近移开)，充电垫110将不再需要与底座210进行通信，因而该方法在操作418处结束，其中充电垫不再连接到底座210并且降低到低功率操作状态，该状态下充电垫可照常搜索需要充电的其他设备。

如图4所示，在WPT过程中，在底座210至少与充电垫110并与助听器104之间发生通信。为了成功地进行通信，底座210可配备有允许底座210与多个设备110、104进行交互的架构。图5提供了示出底座210的示例性架构的示意图。由于底座形成了充电垫110和助听器104之间的接口，因此充电垫110和助听器104二者也部分地包括在图5中。

如前所述，WPT是不使用电线而从电源向设备传输电力的过程。这样，在设备104、110、210的端部处示出了谐振器502、520和524以实现电力的无线传输。谐振器502、520、524可以是能够感应磁波、从而在设备104、110、210之间提供电力传输的的任何部件。例如，谐振器502、520、524可以是用于接收和传输电力的天线。在一个实施方案中，谐振器502、520、524可以是嵌入在设备104、110、210中的线圈，该线圈可用于形成松散耦合连接。此外，线圈可以是一个或多个绕组并且具有不同的尺寸、类型和材料。

底座210可包括能够进行降压转换、调节和产生用于WPT的磁场的其他部件。例如，图5中示出了使用稳压器504对输入波形进行整流。稳压器504可以调节所接收的电能，使其可用于充电。此外，稳压器504还可用于对可能存在的任何过电压进行限幅，从而确保信号稳定且不会太高。在输入电能得到调节之后，信号到达DC-DC转换器506。DC-DC转换器506这一部件可用于将直流信号降压(和/或升压)转换为与提供所需电力电平所需的较低电压对应的另一直流信号。在信号经降压转换之后，信号传输到电源转换器508，其中可将所收集的电力中的一些分配给底座使用。也就是说，由底座210从充电垫110收集的一些电力可用于馈送给底座210本身，从而为底座、无线电装置等供电。另外，将所收集的剩余电力降压转换并用于为助听器充电。

被供电的底座210还可包括主机控制器516、无线电装置518和电源节点514。主机控制器516可用作管理底座210的微控制器。底座210架构中所包括的无线电装置518可用于在底座210和充电垫110之间、并且/或者在底座210和助听器104之间进行无线通信。另外，无线电装置518可用于与外部计算系统(例如制造商)进行通信。与外部计算系统的通信可通过使用一种或多种无线网络(包括WLAN、蜂窝3G、4G、LTE网络等)来进行。

在底座210用于WPT的情况下，经降压转换的电力用以产生用于充电的磁场。在一个实例中，经降压转换的电力传输至电力放大器(PA)510，在该处可将该电力放大以供传输。为了确保将被传输的信号的效率和稳定性，使用匹配电路512来匹配该信号。为了进行匹配，匹配电路512使来自PA 510的信号适配于在电力传输中使用的线圈类型(谐振器502)。一旦匹配，底座210就可使用谐振器502和524将降压转换的电力传输到助听器104。

在一些情况下，由于无现成充电垫或者充电垫110已经达到充电容量，充电垫110可能不可用。在这种情况下，可使用替代的电源节点514对助听器104充电。例如，电源节点514可以是输入USB电源插头308(例如，来自手机充电器)，用于利用底座210向HA 104供电。注意，当经由电源节点308供电时，底座210和HA 104仍然均可执行所有其他非充电相关任务，包括但不限于从底座210的存储器202下载数据至HA 104的存储器214，以及反向上传数据。

与带有嵌入式系统的大多数电子器件的情况一样，通常会为该类电子器件提供软件维护和升级。助听器104、可穿戴设备和其他小型设备正变得更加计算机化，并因此也不可避免地产生了对数据日志下载和软件维护的需要。当设备正在使用并且/或者设备尺寸较小时，执行这些任务会较为麻烦。为了便于这些任务的执行，小型设备可以使用可与外部计算设备连接的接口来进行数据下载、软件维护等。可将底座210用作与外部计算设备连接的接口。例如，底座210可为助听器104提供接口，从而与助听器104的原始制造商进行连接，以便进行远程维护。

如上所述并结合图2和图5，底座210可配备有附加的通信外围设备，以连接到外部计算系统212。在一个示例中，通信外围设备可包括使用附加的无线电装置来建立与外部计算系统212的网络连接。在另一个示例中，通信外围设备可包括将USB插头308结合其他处理单元一起使用，从而与外部计算系统212进行有线连接。注意，在一些情况下，USB插头308可用于向底座210供电并且/或者与外部计算系统212通信。与外部计算系统212的连接可包括交换数据日志、下载、升级、甚至远程维护。

为了进行底座210和外部计算系统212之间的连接，引入了图6中的方法600。图6是用于与外部计算系统212进行连接及数据交换的方法600的流程图。方法600始于操作602，在该操作处启用底座210，以检查想要建立连接的外部计算系统212。与外部计算系统212的连接可取请求的形式，该请求带有寻求与底座210建立无线或有线链路的相应控制信息。在一些情况下，底座210可在待机模式下空闲等待。在其他情况下，底座210可经由单独的无线电连接而连接到用于WPT或其他通信的另一设备。

在操作604处，底座210已经与发送连接请求的外部计算系统212建立起连接。底座210和外部计算系统212之间建立起的连接，可以是能够在底座210和外部计算系统212之间上传信息并下载信息的任何类型的连接。在一个示例中，网络连接可以是但不限于3G/4G蜂窝网络连接、WLAN连接、WPAN连接、WiMAX连接、WBAN连接、附加的

连接或多个网络之间的互连。在另一示例中，网络连接可以是使用USB、以太网、MIDI、HDMI、同轴电缆等的有线连接。此外，USB还可用于对底座210和/或助听器104充电。

一旦连接，底座210就能够在操作606中从外部计算系统接收信息。例如，底座210能够与助听器104的制造商连接以进行软件升级。作为另一个示例，底座210能够与可向助听器104提供远程维护支持的供应商连接。作为又一个示例，底座210能够与已经从制造商接收到并存储了软件升级信息的膝上型电脑连接。

在操作608中，可存储从外部计算系统212接收到的信息以供后续检索。例如，如果信息是软件升级，则可存储该信息，直到助听器104对接在底座210中进行软件下载。在一些情况下，当底座210正在从外部计算系统212接收信息时，可将助听器104对接。在这些情况下，助听器104可自动接收软件升级。在其他情况下，可将该升级保持在存储器中，直到从助听器104接收到指明助听器104已准备好进行下载的指示。

在操作610中，底座210将从外部计算设备212接收到的存储的信息发送到助听器104。如上所述，信息的传输可以在指示之后或在一定时间间隔或发生某事件(例如在助听器104对接时)之后自动进行。

注意，虽然方法600已被描述了用于从外部计算系统212接收信息，但是底座210可用于向外部计算系统212传输信息。在一个实施方案中，助听器104可将数据上传到底座210的存储器，进而传输到外部计算系统212。例如，助听器104可与个人计算设备(例如智能电话)通信。在另一示例中，使用底座210作为接口的助听器104可将生物识别数据传输到医生办公室处的外部计算系统212。医生可使用所接收的信息来监测患者，并且确定是否需要替换助听器、是否应该考虑使用新型助听器104、还是需要对助听器104进行调节。

还要注意，当底座210与外部计算系统212通信时，可通过使用在WPT期间利用充电垫110和/或使用电源插头308所接收的电力的一部分，来向底座210供电。另外，可在助听器104对接在底座210中时，或者在助听器未对接而处于待机的情况下，发生与外部计算系统212的通信。

图7是可用于实现本公开的实施方案的示例性底座210的框图。如图所示，底座210可以是能够通过网络进行通信、并且用作充电垫110和小型设备(如，助听器104)之间的接口的任何有线或无线设备。底座210可包括带有计算机系统204的一个或多个处理器706，该计算机系统可用于处理从外部设备(例如充电垫110、外部计算系统212)中的一者或多者接收到的信息，以提供由助听器104使用的报告、信息、电力或其他表示。

处理器706可耦接到至少一条总线(未示出)、控制器、存储器和其他模块。例如，处理器可与存储器模块714、控制电路、子存储器模块202等进行通信，其中存储器模块可包括一个或多个存储卡。存储器模块714还可包括动态存储设备、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)以及/或者其他静态存储设备，这些存储设备可用于在处理器706执行指令期间存储临时变量和长期变量以及其他中间信息。存储器模块714还可用于存储和传输呈计算系统204可读的软件或处理应用程序形式的信息。

子系统模块708也可纳入在底座210的架构中。子系统模块708例如可包括负责对由底座210接收的电力进行调节和降压转换的部件。此外或另选地，子系统模块708可包括在WPT中以及与外部设备通信中可能需要的其他部件。

底座210还可包括用于与诸如麦克风的输入设备(未示出)通信的输入/输出(I/O)模块712，其中底座210可用作供后期重放的记录设备和/或远程麦克风。

为了与一个或多个其他设备和/或网络通信，底座210可包括网络模块704。网络模块704可以是允许在底座210和至少充电垫110、外部计算系统212、当前网络和辅助备份网络等之间进行通信的模块。网络模块704可在混合信号电路710的协助下，允许由处理器706处理的信息经由网络接口206用无线电传输。混合信号电路710可以是信号调节模块，其允许传输数字信号并将数字信号转换成用于信道传输的模拟信号。混合信号电路710可包括滤波器、量化器、放大器以及甚至模数转换器，用于在网络模块704和一个或多个天线702之间进行接口连接。

在主服务和/或备份服务是无线的情况下，天线702可用于信号的无线传输。底座210上的天线702可以是一根或多根天线，这些天线可用于单输入单输出(SISO)传输、多输入单输出(MISO)传输、单输入多输出(SIMO)传输或者如蜂窝通信中常用的多输入多输出(MIMO)传输。使用多根天线702可通过利用空间分集和复用分集的优点来提高效率和数据吞吐量。此外，MIMO通信提供了更高的可靠性，这是因为信息流可通过各种天线多次发送，从而克服信道传输中可能出现的零陷或深度衰落。此外，使用天线702可实现通过WLAN、蜂窝、WMAN、WPAN等在内的各种无线网络(包括网状网络互连)进行通信。注意，除了天线702之外，谐振器502也可作为发送和接收电力的天线。

图7中示出的系统仅是根据本公开的方面而可采用或配置的计算机系统的一个可能示例。图7示出了在包括助听器104的设备上进行信号通信的系统架构。所述的计算机体系结构非常简化，并且可包含用于在助听器104内执行附加过程的附加系统。助听器104可以与可存在于设备、外部设备和/或网络中的附加系统联合工作或独立工作。助听器104的部件可通过任何数量的网络(包括电信网络和无线网络)进行通信。此外，应当注意，助听器104可包括任何数量的附加部件或更少的部件，包括用于在所示部件之间通信的部件。此外，所述部件的功能可应用于系统的两个或更多个部件。例如，电源管理模块208可用于至少在充电垫110和助听器104之间进行电力接收和传输。

注意，本公开的实施方案包括各种操作或步骤。这些步骤可使用来自硬件部件的信息来执行，并且可在硬件部件中实施或者可在机器可执行指令中实施，可用于使通用或专用处理器(例如，设备的处理单元)执行所述指令，从而执行所述步骤。或者，这些步骤可通过硬件、软件和/或固件的组合来执行。

尽管已经参考各种具体实施描述了本公开，但是应当理解，这些具体实施是说明性的并且本公开的范围不限于此。许多变化、修改、添加和改进也是可能的。更一般地说，已经在特定具体实施的上下文中描述了根据本公开的具体实施。可以与本公开的各种实施方案中不同的方式分离或组合功能区块，或者用不同的术语来描述该功能。这些和其他变化、修改、添加和改进可被下文权利要求中限定的本公开的范围所涵盖。

Claims (19)

1.一种无线电力传输方法，包括：

系统，所述系统配置为：

在底座处接收来自设备的对电力传输的请求，其中所述请求包括用于获得对所述设备充电的电力电平的设备信息；

基于接收的所述请求，与外部电源建立第一无线电连接；

建立第一感应连接，用于从所述电源到所述底座的无线电力传输；

维持所述底座与所述电源之间的所述第一无线电连接，同时还维持所述第一感应连接并接收所述第一感应连接上的无线电力传输功率，其中从所述第一感应连接接收的电力电平大于对所述设备充电的电力电平；

对所接收的电力电平的第一部分降压转换，其中所述第一部分对应于在对电力传输的所述请求的期间获得的所述电力电平，以及，在仍然在所述第一感应连接上接收电力的同时，在第二感应连接上将降压转换的所述第一部分传输到所述设备；以及

使用所接收的电力电平的第二部分以操作所述系统，其中所接收的电力电平不小于所述第一部分和所述第二部分的和。

2.根据权利要求1所述的方法，其中对电力传输的所述请求发生在所述系统与所述设备之间的第二无线电连接上。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一无线电连接是用于在所述底座和所述电源之间协商无线电力传输的控制链路。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一感应连接是松散耦合谐振感应连接，用于从所述电源进行无线电力传输至所述底座，并且其中传输到所述底座的所述电力大于用于对所述设备充电的电力电平。

5.根据权利要求1所述的方法，其中与外部系统建立第三无线电连接，用于在所述外部系统和所述底座之间传输信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述设备信息包括设备类型以及用于对所述设备充电的所述电力电平。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述设备信息包括设备类型的指示，所述指示由所述底座使用，以从存储设备获得用于对所述设备充电的所述电力电平。

8.根据权利要求3所述的方法，其中从所述第一感应连接接收的所述电力电平的第二部分向所述底座供电。

9.根据权利要求1所述的方法，其中使用多个子底座将降压转换的第一部分传输到所述设备。

10.一种用于无线电力传输的系统接口，包括：

处理器，所述处理器被配置为：

处理来自设备的对电力传输的请求，其中所述请求包括用于获得对所述设备充电的电力电平的设备信息；

至少一个无线电装置，所述至少一个无线电装置被配置为：

基于接收的所述请求，与电源建立第一无线电连接；

第一谐振器，所述第一谐振器被配置为：

与所述电源建立第一感应连接，用于无线电力传输；

所述至少一个无线电装置还被配置为：

在所述第一感应连接上接收电力电平的同时，维持所建立的所述第一无线电连接以监测电力传输状况，其中从所述第一感应连接接收的电力电平大于用于对所述设备充电的电力电平；

稳压器，所述稳压器被配置为：

对电力电平的第一部分进行降压转换，其中所述第一部分对应于在对电力传输的所述请求的期间获得的所述电力电平，

以及使用所述电力电平的第二部分向所述系统接口供电；以及

第二谐振器，所述第二谐振器被配置为：

通过第二感应连接将降压转换的所述第一部分传输到所述设备。

11.根据权利要求10所述的系统接口，其中对电力传输的所述请求发生在第二无线电连接上。

12.根据权利要求10所述的系统接口，其中所述第一无线电连接是用于在所述电源和所述系统接口之间协商无线电力传输的控制链路，其中所述系统接口是底座。

13.根据权利要求10所述的系统接口，其中所述系统接口包括底座，并且其中所述第一感应连接是松散耦合谐振感应连接，用于将所述电力电平从所述电源传输到所述底座。

14.根据权利要求10所述的系统接口，其中所述谐振感应连接使用多个谐振器。

15.根据权利要求10所述的系统接口，其中所述系统接口包括底座，并且其中从所述第一感应连接接收的所述电力的所述第二部分向所述底座供电。

16.根据权利要求10所述的系统接口，还包括与外部系统建立第三无线电连接，其中通过所述第三无线电连接从所述外部系统接收信息。

17.根据权利要求16所述的系统接口，其中从所述外部系统接收的所述信息被传输到所述设备。

18.如权利要求17所述的系统接口，其中所述信息包括软件升级。

19.一种无线电力传输方法，包括：

将系统配置为：

建立与用于接收信息的设备的第一无线电连接，用于获得对所述设备充电的电力电平；

与电力传输接口建立第二无线电连接，用于与所述电力传输接口协商无线电力传输；

与所述电力传输接口建立谐振感应连接并且在所述谐振感应连接上接收电力电平，其中所述电力电平大于传输到所述设备的电力电平；

在所述谐振感应连接上接收电力电平的同时，维持所述第二无线电连接；以及

调节所述电力电平的第一部分以用于向所述设备供电，并且使用所述电力电平的第二部分向所述系统供电。

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