CN109804522B - 给微型设备充电 - Google Patents

Abstract

公开了用于给小型电力接收单元无线充电的技术。示例电力接收单元包括使该电力接收单元能够移动的运输机构、以及使该电力接收单元能够与多个其他电力接收单元进行通信的无线通信系统。该电力接收单元是主单元并且其他电力接收单元是从主单元获取命令的节点。电力接收单元还包括控制器，用于命令节点在电力发送单元上方形成复合接收线圈以及与该电力发送单元进行通信以开始充电会话。

Description

给微型设备充电

技术领域

本公开总地涉及用于给设备无线供电的技术。具体而言，本公开描述了用于给包括微型机器人设备在内的微型设备充电的技术。

背景技术

随着计算机小型化的发展，越来越多的产品将配备某种形式的传感、计算、无线通信能力等。通过嵌入式电子设备的物体的联网有时被称为物联网(IoT)。用于使能IoT的电子设备可以嵌入到诸如手表、手环、笔、钥匙、徽章和闪存驱动器之类的各种物体中。另外，电子设备的小型化使得可以将IoT能力嵌入到小型机器人设备中。这种机器人设备可以用于娱乐、环境监视和其他目的。

附图说明

图1是链接在一起以形成复合接收线圈的一组设备的图示。

图2是电力接收单元的示例，该电力接收单元可以被配置为与其他电力接收单元102形成复合接收线圈。

图3是示出用于形成与相邻电力接收单元的导电连接的示例技术的图示。

图4是被配置为实现本文描述的技术的示例无线充电系统的框图。

图5是可以在每个电力接收单元102中实现的充电电路的示例。

图6A至图6B是使用图4中描述的系统执行充电会话的示例方法的过程流程图。

图7是概述通过形成复合接收线圈来给多个电力接收单元充电的方法的过程流程图。

在整个公开内容和附图中使用相同的数字来引用相似的组件和特征。100系列中的数字指代最初在图1中找到的特征；200系列中的数字指代最初在图2中找到的特征；以此类推。

具体实施方式

本文公开的主题涉及无线充电技术。如上所述，电子设备越来越多地嵌入各种各样的IoT设备，包括微型机器人。在这样的设备中，由电池提供的电力可用于感测、数据处理、数据传输和移动。由于设备的小尺寸以及可能在使用中的设备的可能数量，通过有线电源连接对微型IoT设备进行再充电可能是不方便和麻烦的。

设备的小尺寸还使得难以无线地给设备充电。这是因为基于磁耦合的无线电力传输取决于电力发送器和电力接收器的线圈尺寸。在微型设备中，可以包含在设备内的电力接收线圈将比大多数电力发送线圈小得多。该尺寸差异导致从发送器到接收器的低效电力传输以及将花费许多小时的充电过程。此外，当今的无线充电协议只能支持若干个并行充电的电力接收单元。例如，A4WP(AirFuel)电源充电器一次可以支持多达8个要充电的设备。

本公开描述了给一个或多个诸如群机器人之类的微型IoT设备无线地充电而不改变其形状、尺寸或添加昂贵组件的低成本且有效的技术。在示例系统中，若干个小型电池供电的设备可以以如下方式链接在一起：这若干个设备一起形成复合接收线圈，该复合接收线圈可以与发送器线圈是大致相同的尺寸。以这种方式，可以以更高的效率将电力发送到接收器线圈。每个单独的微型IoT设备可以接收由接收器线圈接收的电能的一部分，用于给其电池充电。

图1是链接在一起以形成复合接收线圈的一组设备的图示。图1的系统包括电力发送单元100，其被配置为将电力无线地发送到一个或多个电力接收单元102。电力接收单元102可以是多机器人系统(诸如群机器人的系统)的一部分。电力发送单元100可被配置为使用磁共振充电或感应充电。电力发送单元包括嵌入式发送线圈。发送线圈的位置由阴影区域104指示。发送线圈可具有任何数量的绕组。在多个绕组的情况下，阴影区域104可被认为表示发送线圈的外绕组。

电力接收单元102可以是微型IoT设备、机器人设备等。由于电力发送线圈和电力接收单元102之间的尺寸差异，将会认识到，如果接收线圈被完全包含在电力接收单元102内，则电力传输效率将非常低。根据本技术，通过将电力接收单元102链接在一起以形成更大的复合接收线圈来提高电力传输效率。复合接收线圈中的每个电力接收单元102通过导电链路106链接到其邻居。关于图2和3进一步描述导电链路的一个示例。

在一些示例中，电力接收单元102是移动联网设备，其能够自主地(即，没有人为干预)将自己布置到链式配置中。链中包括的电力接收单元102的数量可以根据可用的电力接收单元102的数量、电力接收单元102的电力需求、电力发送线圈的尺寸、电力接收单元102的尺寸及其相关链路等而变化。例如，电力接收单元102可被配置为形成近似于电力发送线圈的尺寸的链，在这种情况下，可以基于对产生的链的尺寸与发送线圈的尺寸进行比较来选择链中包括的电力接收单元102的数量。在一些情况下，这可能意味着可能从链中排除一个或多个电力接收单元102以减小链的尺寸。如果排除一个或多个电力接收单元102，则可以选择具有最低电池电量水平的那些电力接收单元102作为链的一部分。

此外，在一些情况下，一个或多个电力接收单元102尽管具有满或接近满的电池电荷但是可被包括在链中。这可以使该组电力接收单元102能够形成与电力发送线圈的尺寸更紧密地匹配的更大的链。在一些示例中，可以取决于电力接收单元102的当前电量水平为每个电力接收单元102实现单独的操作模式。该操作模式确定从复合接收线圈耦合到电力接收单元102中的能量的量。例如，在一些情况下，完全充电的电力接收单元102可以进入待机模式，其中电力接收单元102不从复合接收线圈汲取电力。

每个电力接收单元102具有彼此通信的能力，以便协调它们的运动和布置成链。电力接收单元102之间的协调可以通过主/从机制来实现，其中电力接收单元102之一被指定为主单元并且剩余的电力接收单元102被指定为节点。主单元可以向节点给出指令，并且在一些示例中，也可以与电力发送单元100进行通信。

图2是电力接收单元的示例，其可以被配置为与其他电力接收单元102形成复合接收线圈。电力接收单元102包括外壳200，运输机构202和导电链路204。外壳200可以容纳电力接收单元102中包括的一些或全部电子设备，诸如处理器、存储器、传感器、电机控制电路等。运输机构202可以是使能受控运动的任何机构。图2示出了包括三个可移动支腿的运输机构，这三个可移动支腿使设备能够执行步行型运动。然而，包括轮子、轨道等的其他运输机构也是可能的。电力接收单元102的高度可以是一厘米到几厘米的量级。然而，可以在更小或更大的设备中采用本文描述的技术。

导电链路204是实心导体，其使电力接收单元102能够与其他电力接收单元102形成复合接收线圈。图2中示出的导电链路仅是可能的导电链路的一个示例，并且其他形状和大小是可能的。图2中示出的导电链路204被成形为即使在电力接收单元102的相对位置可能存在高度不确定性的情况下也能够可靠地与其邻居形成导电连接。导电链路204可被部分地包含在外壳200内，外壳200可以包含被配置为使导电链路旋转204的小型电机。当试图导电地耦合到相邻设备时，导电链路可以被旋转以使其能够定位其邻居的导电链路。该特征在图3中示出。

外壳200也可以包括小线圈和其他电路，其可以缠绕在导电链路周围，作为耦合在导电链路中生成的一部分电能的方式。可以被电力接收单元用来耦合来自复合接收线圈的能量的示例电路在图5中示出。

图3是示出形成与相邻的电力接收单元的导电连接的示例技术的图示。图3示出了形成复合接收线圈的一部分的两个电力接收单元102的顶视图。当电力接收单元102处于为该电力接收单元102指定的正确位置时，电力接收单元102可以开始搜索其邻居的导电链路。电力接收单元102将被对准，使得导电链路204的直边朝向邻居的导电链路204的弯曲侧。为了搜索邻居的导电链路，电力接收单元102旋转其自身的导电链路204直到与邻居的导电链路204接触为止。例如，可以通过检测电路的完成来检测接触。完全形成的复合接收线圈可包括以基本相同的方式操作的若干个这样的电力接收单元102。

图4是被配置为实现本文描述的技术的示例无线充电系统的框图。无线充电系统400包括电力发送单元100和多个电力接收单元102。每个电力接收单元102可以包括基本相同的硬件和编程。图4中示出的示例电力接收单元102包括无线通信模块404、移动控制器406、组充电控制器408、以及充电电路410。这些元件可被实现为硬件或硬件和编程的组合。例如，模块可以在诸如逻辑门、触发器、缓冲器、运算放大器(op amp)、晶体管等的电路中实现。模块也可以在诸如微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等的一个或多个集成电路中实现。模块也可以是存储在有形非暂态计算机可读介质上的编程代码。编程代码包括指示处理器实现本文描述的过程的指令。

从电力发送单元100的角度来看，电力接收单元102的链一起充当单个无线可充电实体。电力接收单元102中的一个充当主单元400，其能够控制本文中称为节点402的其他接收单元102。主单元400还与电力发送单元100进行通信以协商该组的电力传输。主单元400和电力发送单元100之间的通信可以根据任何合适的标准协议，诸如由无线电力联盟(Alliance For Wireless Power，简称A4WP)、无线电力协会(Wireless PowerConsortium，简称WPC)等提供的规范。然而，在适用的情况下可以使用任何其他无线充电标准协议来实现本文描述的技术。

无线通信模块404使得能够在电力接收单元102之间以及在主单元400和电力发送单元100之间进行通信。在一些示例中，每个节点将具有可以被传送到主单元400的独特标识符。该独特标识符使主单元400能够将命令定向到特定节点402并识别从特定节点402接收的消息。如果主人经历某种操作故障，诸如耗尽电池电量，则节点402之一可被重新指派为主人的角色。

移动控制器406控制其相应的电力接收单元102的移动。充电电路410包括被电力接收单元102用来从复合接收线圈汲取电力并控制单独电力接收单元102的操作模式的电路。

主单元400的组充电控制器408被配置为从节点402收集充电会话请求并确定合适的线圈配置。线圈配置描述了许多因素，包括电力接收单元102的位置以及每个电力接收单元102所使用的操作模式。组充电控制器408还向节点402发送命令以将它们带到适当的位置并且使它们连接到其同伴。组充电控制器408还可以为每个节点402指定合适的操作模式。组充电控制器408还可以监视充电会话状态，诸如每个节点402是否处于正确位置、是否电耦合到其邻居、组是否是准备好充电、节点402是否被充电等等。

每个节点402中的组充电控制器408接受来自主单元400的组充电控制器408的控制命令，并控制其自己的充电电路410。每个节点402中的组充电控制器408也可以将其状态报告给主人400的组充电控制器408。例如，特定节点402的组充电控制器408可以报告：它是否处于正确位置、它是否电耦合到其邻居、其当前电量水平，等等。

图5是可以在每个电力接收单元102中实现的充电电路的示例。图5中示出的充电电路410可以用来实现三个不同的操作模式。充电电路410包括缠绕在导电链路204周围的接收线圈500，以在充电期间从导电链路204接收能量。

充电电路410还包括开关502，开关502可以被接通以激活三个不同操作模式之一。开关502的位置被标记为A、B和C。在位置A，充电电路410接通旁路模式，其中线圈500的端部通过电阻器502耦合。在旁路模式下，电力接收单元102不接收电力。旁路模式可以有助于使电力接收单元102能够帮助完成复合接收线圈，即使电池已充电。在一些示例中，线圈500可以在位置A处短路，即，电阻器的电阻可以是零欧姆。

在位置B，充电电路410接通电容器模式，其中线圈500耦合到电容器506。将电容器耦合到接收线圈500使得主电力接收单元能够控制复合接收线圈的阻抗并从而提高从发送线圈到复合接收线圈的电力传输的整体效率。

在位置C，充电电路410接通充电模式，其中线圈耦合到电池充电电路508。主电力接收单元102可以控制节点中的每一个处于旁路模式、电容器模式或充电模式。以这种方式，主电力接收单元102将能够使低电量设备的充电优先，并且通过控制复合接收线圈的阻抗来提高整体效率。

图5中示出的充电电路410是可以根据本技术实现的可能充电电路的一个示例。充电电路410可以包括任何其他合适的配置，并且可以实现更多或更少的充电模式。

图6A至图6B是使用图4中描述的系统执行充电会话的示例方法的过程流程图。过程600开始于框602，其中主单元400确定电力接收单元102的电量水平低于指定阈值。在一些示例中，当任何单个电力接收单元102的电量水平低于指定阈值时做出该确定。在做出该确定时，主单元400向节点402广播命令以发起充电组。

在接收到发起充电组的命令时，每个节点确定其自身的电量水平是否低于指定阈值。如果节点的电量水平低于该阈值，则节点将在框604处向主单元400发送加入该组的请求。

在框606处，主单元400接收该请求并将该节点添加到充电会话。在存在比形成复合接收线圈所需的节点402更多的节点402的情况下，主单元400可以基于它们的比较电量水平来优先将哪些节点添加到充电组。在存在比形成复合接收线圈所需的节点402更少的节点402的情况下，主单元400可以请求一个或多个附加节点加入该组，即使它们的电量水平高于阈值。

在框608处，充电组已被定义并且主单元400向电力发送单元100发送请求开始充电会话的请求。取决于所使用的无线充电协议，该请求可以包括若干请求参数，诸如设备标识符、请求的电力电平、最大电力峰值(电流和电压)、用于定期报告更新的时间间隔等。

在框610处，电力发送单元计算会话参数，其可包括商定的电流和电压参数、估计的充电时间等。会话参数被传送到主单元400。

在框612处，主单元400确定每个节点402的位置。在该框处，主单元400还可以确定每个节点402的操作模式，例如，旁路模式、电容器模式、或充电模式。主单元400将位置和操作模式传送到每个节点402。

在框614和616处，主单元400和节点402尝试移动到其被指派的位置并通过导电链路与其邻居进行导电接触。每个节点402还可以接通由主单元400指派给它的特定操作模式。一旦节点402感测到它处于正确位置并且正与其邻居进行导电接触，它就可以向主单元400发送就绪信号。

在框618处，主单元400确定所有电力接收单元102作为复合接收线圈的一部分处于其适当位置。此时，主单元402向电力发送单元100发信号通知它准备开始接收电力。

在框620处，电力发送单元100激励发送线圈并开始将能量无线地传送到复合接收线圈。当能量被传送时，电力接收单元102中的一个、一些或全部汲取在复合接收线圈上感应的能量的一部分。

在框622和624处，各个电力接收单元102变为完全充电。当节点402变为完全充电时，它可以将其发信号通知主单元400。而且，当节点402变为完全充电时，它可以从充电模式转换到旁路模式或电容器模式。从充电模式的转换可以由节点402自身触发或者响应于从主单元400接收的消息而触发。

在框626处，主单元400确定所有电力接收设备402都已充电。然后，主单元400向电力发送单元100发信号以停止充电。主单元还向节点402发信号以分解充电组。

在框628处，主单元100停止发送电力。此时，主单元100还可以生成日志条目。日志条目可以记录事件信息，诸如特定设备的充电、完成对该设备的充电的时间等。

在框630和632处，电力接收单元102离开充电组并重新开始正常操作。

图6A至图6B中示出的过程仅是可以根据本文描述的技术实现的过程的一个示例。过程600不应被解释为意味着必须按照所示顺序执行各块。另外，取决于特定实施方式的设计考虑，可以在过程600中包括更少或更多的动作。

图7是概述通过形成复合接收线圈来给多个电力接收单元充电的方法的过程流程图。该方法可以由诸如主单元400之类的电力接收单元执行，主单元400与被配置为节点402的多个其他电力接收单元通信，如图4所示。该方法可以在框702处开始。

在框702处，监视一个或多个电力接收单元的电量水平。可以通过从节点接收消息来执行监视，每个节点感测其自己的电池电量水平并向主单元报告。在一些示例中，主单元400周期性地轮询节点以请求电量水平数据。主单元也感测其自己的电池电量水平。

在框704处，确定电力接收单元中的一个或多个的电量水平低于阈值。电量水平可以是主单元或一个或多个节点的电池电量水平。

在框706处，布置一些或所有电力接收单元以在电力发送线圈上方形成复合接收线圈。电力接收单元定位在电力发送线圈上方并且通过导电链路彼此导电地耦合以形成复合接收线圈，该复合接收线圈可以接近与电力发送线圈相同的尺寸。电力接收单元可以是机器人设备，其可以从主单元接收指令并且自主地移动到正确位置并且接通其导电链路以耦合到其邻居。

在框708处，开始充电会话。充电会话可以由主单元开始，主单元在它已经确认复合线圈被正确配置之后与电力发送器进行通信。

方法700不应被解释为意味着必须按照所示顺序执行各块。另外，取决于特定实施方式的设计考虑，可以在方法700中包括更少或更多的动作。

示例

示例1是一种电力接收单元。该电力接收单元包括使电力接收单元能够移动的运输机构和使电力接收单元能够与多个其他电力接收单元进行通信的无线通信系统。该电力接收单元是主单元，并且多个其他电力接收单元是从主单元获取命令的节点。该电力接收单元还包括控制器，用于命令节点形成位于电力发送单元上方的复合接收线圈，并与电力发送单元进行通信以开始充电会话。

示例2包括示例1的电力接收单元，包括或排除可选特征。在该示例中，控制器用于监视每个节点的电池电量水平并确定至少一个节点的电池电量水平低于阈值。

示例3包括示例1至2中任一项的电力接收单元，包括或排除可选特征。在该示例中，电力接收单元包括充电电路，其使电力接收单元能够从复合接收线圈汲取一部分能量以对电力接收单元的电池充电。可选地，充电电路包括线圈，该线圈感应地耦合来自复合接收线圈的能量。

示例4包括示例1至3中任一项的电力接收单元，包括或排除可选特征。在该示例中，每个节点被配置为在充电会话期间激活多个操作模式中的一个。可选地，这多个操作模式包括旁路模式，其防止节点耦合来自复合接收线圈的能量。可选地，主单元确定在充电会话期间将激活这多个操作模式中的哪一个。

示例5包括示例1至4中任一项的电力接收单元，包括或排除可选特征。在该示例中，电力接收单元包括导电链路，该导电链路使电力接收单元能够导电地耦合到节点之一以形成复合接收线圈。

示例6包括示例1至5中任一项的电力接收单元，包括或排除可选特征。在该示例中，导电链路包括金属引脚，该金属引脚在一端弯曲并且将被旋转以与节点之一的另一导电链路接触。

示例7包括示例1至6中任一项的电力接收单元，包括或排除可选特征。在该示例中，电力接收单元是物联网(IoT)设备。

示例8是一种对多个电力接收单元进行无线充电的方法。该方法包括监视多个电力接收单元中的每一个的电量水平，以及确定至少一个电力接收单元的电量水平低于阈值。该方法还包括布置多个电力接收单元以形成位于电力发送单元的发送线圈上方的复合接收线圈，以及开始与该电力发送单元的充电会话。

示例9包括示例8的方法，包括或排除可选特征。在该示例中，多个电力接收单元中的一个被指派主人的角色，其中主人与电力发送单元进行通信以开始充电会话。

示例10包括示例8至9中任一项的方法，包括或排除可选特征。在该示例中，该方法包括确定每个电力接收单元的指派位置并将该指派位置传送到电力接收单元，其中电力接收单元自主地移动到指派位置。

示例11包括示例8至10中任一项的方法，包括或排除可选特征。在该示例中，每个电力接收单元包括导电链路，该导电链路被配置为形成复合接收线圈的一部分。可选地，为了形成复合接收线圈，每个电力接收单元旋转其导电链路直到它与其邻居的导电链路接触为止。

示例12包括示例8至11中任一项的方法，包括或排除可选特征。在该示例中，该方法包括选择电力接收单元在充电会话期间要接通的操作模式，其中操作模式确定每个电力接收单元的充电电路如何耦合到复合接收线圈。可选地，选择操作模式包括为电力接收单元中的特定电力接收单元选择旁路模式，使得该特定电力接收单元不从复合接收线圈汲取电力。可选地，选择操作模式包括为电力接收单元中的特定电力接收单元选择电容器模式，使得该特定电力接收单元调节复合接收线圈的阻抗。可选地，选择操作模式包括为电力接收单元中的特定电力接收单元选择充电模式，使得该特定电力接收单元从复合接收线圈汲取电力以对电池充电。

示例13包括示例8至12中任一项的方法，包括或排除可选特征。在该示例中，该方法包括确定每个电力接收单元被完全充电，结束充电会话以及分解复合接收线圈。

示例14是一种有形非暂态计算机可读介质，其包括指令，这些指令当被处理器执行时指示该处理器控制无线充电会话。该计算机可读介质包括指令，这些指令指示处理器监视多个电力接收单元中的每一个的电量水平，以及确定至少一个电力接收单元的电量水平低于阈值。这些指令还指示处理器布置多个电力接收单元以形成位于电力发送单元的发送线圈上方的复合接收线圈，以及开始与该电力发送单元的充电会话。

示例15包括示例14的计算机可读介质，包括或排除可选特征。在该示例中，计算机可读介质包括用于将多个电力接收单元中的一个指派为主单元的指令，其中主单元与电力发送单元进行通信以开始充电会话。

示例16包括示例14至15中任一项的计算机可读介质，包括或排除可选特征。在该示例中，计算机可读介质包括用于确定每个电力接收单元的指派位置并将该指派位置传送到电力接收单元的指令，其中电力接收单元自主地移动到指派位置。

示例17包括示例14至16中任一项的计算机可读介质，包括或排除可选特征。在该示例中，每个电力接收单元包括导电链路，该导电链路被配置为形成复合接收线圈的一部分。可选地，该计算机可读介质包括用于引导每个电力接收单元旋转其导电链路直到它与其邻居的导电链路接触为止的指令。

示例18包括示例14至17中任一项的计算机可读介质，包括或排除可选特征。在该示例中，计算机可读介质包括用于选择电力接收单元在充电会话期间要接通的操作模式的指令，其中操作模式确定每个电力接收单元的充电电路如何耦合到复合接收线圈。可选地，用于选择操作模式的指令为电力接收单元中的特定电力接收单元选择旁路模式，使得该特定电力接收单元不从复合接收线圈汲取电力。可选地，用于选择操作模式的指令为电力接收单元中的特定电力接收单元选择电容器模式，使得该特定电力接收单元调节复合接收线圈的阻抗。可选地，用于选择操作模式的指令为电力接收单元中的特定电力接收单元选择充电模式，使得该特定电力接收单元从复合接收线圈汲取电力以对电池充电。

示例19包括示例14至18中任一项的计算机可读介质，包括或排除可选特征。在该示例中，计算机可读介质包括用于确定每个电力接收单元被完全充电、结束充电会话以及分解复合接收线圈的指令。

示例20是一种被配置为对多个电力接收单元进行无线充电的装置。该装置包括用于监视多个电力接收单元中的每一个的电量水平的装置，以及用于确定至少一个电力接收单元的电量水平低于阈值的装置。该装置还包括用于布置多个电力接收单元以在电力发送单元的发送线圈上方形成复合接收线圈的装置以及用于开始与该电力发送单元的充电会话的装置。

示例21包括示例20的装置，包括或排除可选特征。在该示例中，多个电力接收单元中的一个被指派主人的角色，其中主人与电力发送单元进行通信以开始充电会话。

示例22包括示例20至21中任一项的装置，包括或排除可选特征。在该示例中，装置包括用于确定每个电力接收单元的指派位置的装置以及用于将该指派位置传送到电力接收单元的装置，其中电力接收单元包括用于自主地移动到指派位置的装置。

示例23包括示例20至22中任一项的装置，包括或排除可选特征。在该示例中，每个电力接收单元包括导电链路，该导电链路被配置为形成复合接收线圈的一部分。可选地，为了形成复合接收线圈，每个电力接收单元旋转其导电链路直到它与其邻居的导电链路接触为止。

示例24包括示例20至23中任一项的装置，包括或排除可选特征。在该示例中，装置包括用于选择电力接收单元在充电会话期间要接通的操作模式的装置，其中操作模式确定每个电力接收单元的充电电路如何耦合到复合接收线圈。可选地，用于选择操作模式的装置包括用于为电力接收单元中的特定电力接收单元选择旁路模式以使得该特定电力接收单元不从复合接收线圈汲取电力的装置。可选地，用于选择操作模式的装置包括用于为电力接收单元中的特定电力接收单元选择电容器模式以使得该特定电力接收单元调节复合接收线圈的阻抗的装置。可选地，用于选择操作模式的装置包括用于为电力接收单元中的特定电力接收单元选择充电模式以使得该特定电力接收单元从复合接收线圈汲取电力以对电池充电的装置。

示例25包括示例20至24中任一项的装置，包括或排除可选特征。在该示例中，装置包括用于确定每个电力接收单元被完全充电、结束充电会话以及分解复合接收线圈的装置。

示例26是一种多机器人系统。该多机器人系统包括多个物联网(IoT)设备，其中这多个IoT设备中的一个是主人，并且这多个IoT设备中的剩余设备是节点。主人被配置为监视每个节点的电量水平以及确定至少一个节点的电量水平低于阈值。主人还被配置为布置节点以形成位于电力发送单元的发送线圈上方的复合接收线圈，以及开始与该电力发送单元的充电会话。

示例27包括示例26的多机器人系统，包括或排除可选特征。在该示例中，如果主人发生故障，则节点之一被重新指派作为新主人的新角色。

示例28包括示例26至27中任一项的多机器人系统，包括或排除可选特征。在该示例中，主人被配置为确定每个节点的指派位置并将该指派位置传送到节点，其中节点自主地移动到指派位置。

示例29包括示例26至28中任一项的多机器人系统，包括或排除可选特征。在该示例中，每个节点包括导电链路，该导电链路被配置为形成复合接收线圈的一部分。可选地，每个节点直接被配置为旋转其导电链路直到它与其邻居的导电链路接触为止。

示例30包括示例26至29中任一项的多机器人系统，包括或排除可选特征。在该示例中，主人被配置为选择节点在充电会话期间要接通的操作模式，其中操作模式确定每个节点的充电电路如何耦合到复合接收线圈。可选地，操作模式包括旁路模式，其防止节点从复合接收线圈汲取电力。可选地，操作模式包括电容器模式，其使节点调节复合接收线圈的阻抗。可选地，操作模式包括充电模式，其使节点从复合接收线圈汲取电力以对电池充电。

示例31包括示例26至30中任一项的多机器人系统，包括或排除可选特征。在该示例中，主人被配置为确定每个电力接收单元被完全充电，结束充电会话，以及分解复合接收线圈。

一些实施例可以在硬件、固件和软件中的一个或其组合中实现。一些实施例也可被实现为存储在有形非暂态机器可读介质上的指令，其可被计算平台读取和执行以执行所描述的操作。此外，机器可读介质可以包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储或传输信息的任何机制。例如，机器可读介质可包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存设备；或者电气、光学、声学或其他形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号)，或者发送和/或接收信号的接口等。

一个实施例是一种实施方式或示例。说明书中对“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“各种实施例”或“其他实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本技术的至少一些实施例但不一定是所有实施例中。“实施例”、“一个实施例”或“一些实施例”的各种出现不一定都指代相同的实施例。

并非本文描述和示出的所有组件、特征、结构、特性等都需要被包括在特定的一个或多个实施例中。例如，如果说明书声明组件、特征、结构或特性“可”、“可能”、“可以”或“能够”被包括在内，则不要求包括该特定组件、特征、结构或特性。如果说明书或权利要求提及“一”或“一个”元素，那并不意味着只有一个该元素。如果说明书或权利要求提及“附加”元素，那不排除存在多于一个附加元素。

将会注意，尽管已参考特定实施方式描述了一些实施例，但是根据一些实施例，其它实施方式也是可能的。此外，在附图中示出并且/或者在本文中描述的电路元件或其他特征的布置和/或顺序不需要以所示出和描述的特定方式布置。根据一些实施例，许多其他布置是可能的。

在附图中所示的每个系统中，在一些情况下，元素可以各自具有相同的标号或不同的标号，以表明所表示的元素可以是不同的和/或类似的。然而，元素可以灵活到足以具有不同的实施方式并且与本文示出或描述的一些或所有系统一起工作。附图中所示的各种元素可以是相同或不同的。哪一个被称为第一元素以及哪一个被称为第二元素是任意的。

将会明白，前述示例中的细节可用于一个或多个实施例中的任何地方。例如，也可以针对本文描述的方法或计算机可读介质中的任一个来实现上面描述的计算设备的所有可选特征。另外，尽管本文可能已经使用流程图和/或状态图来描述实施例，但是这些技术不限于那些图或本文的对应描述。例如，流程不需要移动通过每个所示的框或状态或者以如本文示出和描述的完全相同的顺序移动。

本技术不限于本文列出的特定细节。的确，受益于本公开的本领域技术人员将认识到，可以在本技术的范围内做出前述描述和附图的许多其他变型。因此，以下权利要求(包括对其的任何修改)限定本技术的范围。

Claims (26)

1.一种电力接收单元，包括：

运输机构，用于使所述电力接收单元能够移动；

无线通信系统，用于使所述电力接收单元能够与多个其他电力接收单元进行通信，其中所述电力接收单元是主单元并且所述多个其他电力接收单元是从所述主单元获取命令的节点；和

控制器，用于命令所述节点形成位于电力发送单元上方的复合接收线圈并与所述电力发送单元进行通信以开始充电会话。

2.如权利要求1所述的电力接收单元，其中，所述控制器用于监视每个所述节点的电池电量水平并确定至少一个所述节点的电池电量水平低于阈值。

3.如权利要求1所述的电力接收单元，包括充电电路，所述充电电路使所述电力接收单元能够从所述复合接收线圈汲取一部分能量以对所述电力接收单元的电池充电。

4.如权利要求3所述的电力接收单元，其中，所述充电电路包括线圈，所述线圈感应地耦合来自所述复合接收线圈的能量。

5.如权利要求1所述的电力接收单元，其中，每个所述节点被配置为在所述充电会话期间激活多个操作模式中的一个。

6.如权利要求5所述的电力接收单元，其中，所述多个操作模式包括旁路模式，所述旁路模式防止所述节点耦合来自所述复合接收线圈的能量。

7.如权利要求5所述的电力接收单元，其中，所述主单元确定在所述充电会话期间将激活所述多个操作模式中的哪一个。

8.如权利要求1至7中任一项所述的电力接收单元，包括导电链路，所述导电链路使所述电力接收单元能够导电地耦合到所述节点之一以形成所述复合接收线圈。

9.如权利要求8所述的电力接收单元，其中，所述导电链路包括金属引脚，所述金属引脚在一端被弯曲并且将被旋转以与所述节点之一的另一导电链路接触。

10.如权利要求1至7中任一项所述的电力接收单元，其中，所述电力接收单元是物联网(IoT)设备。

11.一种对多个电力接收单元进行无线充电的方法，包括：

监视所述多个电力接收单元中的每一个的电量水平；

确定至少一个所述电力接收单元的电量水平低于阈值；

布置所述多个电力接收单元以形成位于电力发送单元的发送线圈上方的复合接收线圈；和

开始与所述电力发送单元的充电会话。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述多个电力接收单元中的一个被指派主人的角色，其中所述主人与所述电力发送单元进行通信以开始所述充电会话。

13.如权利要求11所述的方法，包括确定每个所述电力接收单元的指派位置并将所述指派位置传送到所述电力接收单元，其中，所述电力接收单元自主地移动到所述指派位置。

14.如权利要求11所述的方法，其中，每个所述电力接收单元包括导电链路，所述导电链路被配置为形成所述复合接收线圈的一部分。

15.如权利要求14所述的方法，其中，为了形成所述复合接收线圈，每个所述电力接收单元旋转其导电链路直到它与其邻居的导电链路接触为止。

16.如权利要求11-15中任一项所述的方法，包括选择所述电力接收单元在所述充电会话期间要接通的操作模式，其中所述操作模式确定每个所述电力接收单元的充电电路如何耦合到所述复合接收线圈。

17.如权利要求16所述的方法，其中，选择操作模式包括为所述电力接收单元中的特定电力接收单元选择旁路模式，使得所述特定电力接收单元不从所述复合接收线圈汲取电力。

18.一种被配置为对多个电力接收单元进行无线充电的装置，包括：

用于监视所述多个电力接收单元中的每一个的电量水平的装置；

用于确定至少一个所述电力接收单元的电量水平低于阈值的装置；

用于布置所述多个电力接收单元以在电力发送单元的发送线圈上方形成复合接收线圈的装置；和

用于开始与所述电力发送单元的充电会话的装置。

19.如权利要求18所述的装置，包括用于确定每个所述电力接收单元的指派位置的装置和用于将所述指派位置传送到所述电力接收单元的装置，其中所述电力接收单元包括用于自主地移动到所述指派位置的装置。

20.如权利要求18至19中任一项所述的装置，包括用于选择所述电力接收单元在所述充电会话期间要接通的操作模式的装置，其中所述操作模式确定每个所述电力接收单元的充电电路如何耦合到所述复合接收线圈。

21.一种多机器人系统，包括：

多个物联网(IoT)设备，其中所述多个IoT设备中的一个是主人并且所述多个IoT设备中的剩余设备是节点；

其中所述主人被配置为：

监视每个所述节点的电量水平；

确定至少一个所述节点的电量水平低于阈值；

布置所述节点以形成位于电力发送单元的发送线圈上方的复合接收线圈；和

开始与所述电力发送单元的充电会话。

22.如权利要求21所述的多机器人系统，其中所述主人被配置为确定每个所述节点的指派位置并将所述指派位置传送到所述节点，其中所述节点自主地移动到所述指派位置。

23.如权利要求21所述的多机器人系统，其中每个所述节点包括导电链路，所述导电链路被配置为形成所述复合接收线圈的一部分。

24.如权利要求23所述的多机器人系统，其中每个节点直接被配置为旋转其导电链路直到它与其邻居的导电链路接触为止。

25.如权利要求21至24中任一项所述的多机器人系统，其中所述主人被配置为选择所述节点在所述充电会话期间要接通的操作模式，其中所述操作模式确定每个所述节点的充电电路如何耦合到所述复合接收线圈。

26.一种包括指令的有形非暂态计算机可读介质，所述指令当被处理器执行时指示所述处理器控制无线充电会话，所述指令用于控制所述处理器执行权利要求11-17中任一项所述的方法。

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