CN110710079A - 用于电气和/或电子互连的系统、设备和方法 - Google Patents

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CN110710079A CN201880037617.7A CN201880037617A CN110710079A CN 110710079 A CN110710079 A CN 110710079A CN 201880037617 A CN201880037617 A CN 201880037617A CN 110710079 A CN110710079 A CN 110710079A
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Abstract

一种无线充电系统包括电气和/或电子互连作为第一连接器。发送器电子器件包括在第一连接器中。第一连接器经由电缆电连接到第二连接器。第二连接器包括发送器线圈。第一连接器、电缆和第二连接器形成无线充电系统的发送器部分。由第一连接器获得来自接收器的信息,该第一连接器对信息进行解调和处理,并基于来自接收器的请求来改变发送器线圈的储能电路的阻抗和开关频率。优化无线充电系统的效率,同时减小形状因数。

Description

用于电气和/或电子互连的系统、设备和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年6月8日提交的标题为“Systems,Device and Methods forElectrical and/or Electronic Interconnection”的美国临时申请No.62/516,763的优先权和利益,其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本文描述的实施例一般而言涉及用于可穿戴设备的无线充电的电气和/或电子互连的系统、设备和方法。
背景技术
形状因数在可穿戴技术中起着重要作用-不仅对于可穿戴设备本身,而且对于相关联的部件(诸如与可穿戴设备相关联的充电系统)。
特别地,无线感应充电系统越来越多地用于为可穿戴设备充电,因为它们消除了对多根线(chord)的需要,从而使它们变得不麻烦且易于使用。无线感应充电器一般由分为两部分(初级线圈和次级线圈)的变压器构成。一般而言,初级线圈被容纳在连接到电源的单元(例如,发送器单元)中,并且次级线圈被容纳在包括可充电电池的单元(例如,接收器单元)中,诸如可穿戴设备本身。发送器单元还容纳发送器电子器件,诸如振荡器电路和/或调制器电路。因此,这些发送器单元往往体积庞大,从而增加了整个无线充电系统的形状因数。
因此,在优化无线充电系统的效率的同时,减小发送器单元的形状因数的需求尚未得到满足。
发明内容
本文公开了用于电气和/或电子互连的设备和方法。在一些实施例中,一种设备包括第一连接器。第一连接器包括第一电路。该设备还可以包括可通信地耦合到第一连接器的第二连接器。第二连接器包括储能电路(tank circuit)和耦合到储能电路的第一变压器线圈。第一电路被配置为改变储能电路的开关频率和阻抗中的至少一个。储能电路被配置为基于开关频率和阻抗中的至少一个磁耦合第一变压器线圈和用户设备的第二变压器线圈,使得第一变压器线圈基于磁耦合为用户设备供电。
在一些实施例中,一种方法包括经由第一电路改变储能电路的开关频率和阻抗中的至少一个。第一电路包括在可通信地连接到第二连接器的第一连接器中。第二连接器包括储能电路和第一变压器线圈。第一变压器线圈耦合到储能电路。该方法还包括基于开关频率和阻抗中的至少一个在储能电路处磁耦合第一变压器线圈和用户设备的第二变压器线圈。该方法还包括基于第一变压器线圈和第二变压器线圈之间的磁耦合为用户设备供电。
应当认识到的是,上面的概念和下面更详细讨论的附加概念的所有组合(假设这样的概念不相互矛盾)被认为是本文公开的发明主题的一部分。特别地,出现在本公开结尾处的要求保护的主题的所有组合被认为是本文公开的发明主题的一部分。还应当认识到的是,本文明确采用的、也可能出现在通过引用并入的任何公开中的术语应当被赋予与本文公开的特定概念最一致的含义。
通过查看以下附图和详细描述,其它系统、处理和特征对于本领域技术人员将变得显而易见。旨在将所有这样的附加系统、处理和特征包括在本说明书中,在本发明的范围内,并由所附权利要求书保护。
附图说明
本领域技术人员将理解的是,附图主要是出于说明性目的,并且无意限制本文所述的发明主题的范围。附图不一定按比例绘制;在一些情况下,本文中公开的发明主题的各个方面可以在附图中被夸大或放大示出,以促进对不同特征的理解。在附图中,相似的附图标记一般指相像的特征(例如,功能上相似和/或结构上相似的元件)。
图1是根据一些实施例的促进第二设备的无线功率充电的第一设备的示意图。
图2是根据一些实施例的促进无线功率充电的设备的图示。
图3图示了根据一些实施例的无线充电系统的图1所示的设备的第一连接器。
图4A是根据其它实施例的促进无线功率充电的设备的图示。图4B是根据一些实施例的图4A所示的设备的第二连接器的示例。图4C是根据一些实施例的图4A所示的设备的扩展部件的示例。
图5图示了根据一些实施例的图4A-4C中的设备的第一连接器。
图6是根据一些实施例的图1所示的第一设备的内部部件的图示。
图7图示了根据一些实施例的包括在无线充电系统的第一连接器中的无线控制器集成电路的示意图。
图8是图示根据一些实施例的用于对设备进行无线充电的方法的流程图。
具体实施方式
本公开描述了用于在维持/优化效率的同时减小无线功率充电系统的形状因数的系统、设备和方法。
在一些实施例中,无线充电系统可以用于经由感应充电对电气和/或电子设备(例如,可穿戴设备)充电。在一些实施例中,无线充电系统可以包括在与第一设备(有时也称为“充电设备”)相关联的第一线圈和与第二设备(有时也称为“用户设备”)相关联的第二线圈)之间形成的变压器。第一线圈容纳在第一设备(例如,发送器单元)中,该第一设备进而连接到电源。第二线圈容纳在第二设备(例如,接收器单元)中,第二设备进而耦合和/或连接到电池或电气/电子设备。在一些实施例中,第二设备可以是电气/电子设备的一部分、电气/电子设备本身、连接到电气/电子设备的外部线圈,和/或其组合。在一些实施例中,在典型的使用场景中,交流电流(AC)经由电源发送到第一设备并经由容纳在第一设备中的一个或多个电子电路(例如,振荡器电路、调制器电路)(以下简称为“发送器电子器件”)传输到第一线圈。当第二设备被放置在第一设备的适当距离内时,在第一线圈内流动的交流电流产生磁场,该磁场延伸到容纳在第二设备中的第二线圈。这个磁场在第二设备的第二线圈内生成交流电流并且可以被第二设备转换成直流电流,以对电池和/或电气/电子设备充电。
在常规的方法中,容纳第一线圈的第一设备由于其还容纳发送器电子设备而往往变得笨重,并且这增加了第一设备以及整个无线充电系统的形状因数。相反,本文描述的实施例使用电气和/或电子互连(例如,通用串行总线(USB)插头)来容纳远离但耦合到第一设备的发送器电子器件。电气和/或电子互连(在此称为“互连”)然后可以与第一线圈一起形成第一设备。
图1是根据一些实施例的促进第二设备101的无线功率充电的设备100(有时也称为“第一设备”)的示意图。在一些实施例中,第一线圈被容纳在设备100中,并且设备100充当无线功率充电系统的发送器单元。设备100包括通过电缆130连接到第二连接器120的第一连接器110。
在一些实施例中,第一连接器110可以是任何合适的互连,诸如插头接口,其可以被配置为给电气/电子设备供电和/或在电气/电子设备之间传送信息。互连的一些非限制性示例包括但不限于USB插头、键控连接器、引脚连接器、光纤连接器、混合连接器、无线充电模块等。在一些实施例中,第一连接器110包括公连接器(例如,包括暴露的未屏蔽电气端子),而在其它实施例中,第一连接器110包括母连接器(例如,在插座中包括电气端子)。在一些实施例中,第一连接器110是标准USB2.0连接器,诸如USB2.0插头。在一些实施例中,第一连接器110包括具有长达约25mm(包括其间的所有值和子范围)的长度的壳体。在一些实施例中,第一连接器具有约25mm的长度、约15.6mm的宽度和约8.1mm的高度,包括其间的所有值和子范围。
在一些实施例中,第一连接器110与包括发送器电子器件(诸如被配置为促进由第一连接器110接收的信息的电子传输的一个或多个电路)的壳体相关联。在一些实施例中,发送器电子器件和/或部件经由表面安装技术(SMT)安装在印刷电路板(PCB)上。PCB可以部署在第一连接器110上、耦合到其、附接到其和/或与其一体形成。在一些实施例中,发送器电子器件可以包括无线控制器集成电路(也称为“控制器电路”)、场效应晶体管(例如,半桥MOSFET)和电子滤波器,如图4中最佳所示,并在后面详细描述。在一些实施例中,发送器电子器件安装在PCB上,并且PCB部署在第一连接器110中。在一些实施例中,控制器电路被安装在PCB上,并且PCB、半桥MOSFET和电子滤波器部署在第一连接器110中。
第一连接器110中的控制器电路可以被配置用于发送器控制。例如,经由第二连接器120由控制器电路获得来自容纳无线充电系统的第二线圈的第二设备101的信息(例如,具有增加和/或减少第一线圈和第二线圈之间的传输功率的请求的数据分组)。在一些实施例中,控制器电路被配置为对这种信息进行数字解调。例如,如果设备100接收到表示增加功率的请求的数据分组,那么包括在第一连接器110中的控制器电路被配置为解调该请求并且,响应于该请求,通过减小第一线圈(例如,第二连接器120中包括的发送器线圈,稍后将更详细描述)中的谐振电路/LC电路/储能电路的阻抗来降低设备100的开关频率。这允许设备100生成更多电流。如果设备100接收到降低功率的请求,那么第一连接器110中包括的控制器电路可以被配置为解调该请求并且,响应于该请求,增加设备100的开关频率。在一些实施例中,控制器电路是STWBC数字控制器,其与Qi兼容并且满足由无线充电联盟开发的用于在长达4cm的距离上进行感应充电的开放接口标准。在一些实施例中,控制器电路可以基于需求和设备100接收到的请求来精确地控制所传输的功率的量,从而最大化无线充电系统的效率。在一些实施例中,控制器电路可以支持高达5W的应用,并为半桥和全桥拓扑提供原生(native)支持。控制器电路还可以包括诸如闪存、E2PROM之类的存储器,该存储器提供长达约15年的数据保留。
在一些实施例中,到第一连接器110的输入在4.75V-5.25V的范围内,并且通常为约5V。在一些实施例中,第一连接器110可以包括光管(未示出),该光管在给可穿戴设备充电的同时用表示充电状态和充满电状态的至少两种不同的颜色点亮。例如,当第一连接器110是USB插头时,它可以包括当耦合到设备110的第二设备101(例如,可穿戴设备,诸如智能手表)正在被充电时为红色,并且当第二设备101充满电时为绿色的光管。
仍然参考图1,第二连接器120经由电缆130与第一连接器110电气和/或电子通信。在一些实施例中,第二连接器120容纳无线充电系统的第一线圈(例如,发送器线圈)。第二连接器120可以涵盖线圈头组件,该线圈头组件包括第一线圈、铁氧体屏蔽件和对准磁体。第一线圈和第二设备101中包括的第二线圈(例如,第二设备的接收器线圈)之间的磁耦合生成电力以便为可穿戴设备供电。第二设备101可以与第二连接器120接触和/或放置在与第二连接器120相距一定距离处以便为可穿戴设备供电。在一些实施例中,基于与第二设备101的通信,第一连接器110改变第一线圈中的储能电路的开关频率和阻抗。
在一些实施例中,第二连接器120具有约26mm的直径和约4.5mm的厚度。在一些实施例中,发送器线圈可以是专用的多股电线或电缆。例如,发送器线圈可以包括20股直径为0.1mm的利兹(Litz)线。在一些实施例中,发送器线圈可以是单股电线或电缆。在一些实施例中,对准磁体是稀土磁体,诸如钕磁体(例如,N35级钕磁体),并且铁氧体屏蔽层的厚度约为1.0mm。在一些实施例中,对准磁体可以是具有磁特性的金属元素。在一些实施例中,对准磁体可以由诸如铁氧体之类的复合材料构造。
第一连接器110经由电缆130与第二连接器120电气连通。在一些实施例中,电缆130是长度约为1米的圆形电缆。在一些实施例中,电缆130可以是扁平电缆。
在与第二设备101一起使用期间,设备100可以用作发送器。第一连接器110容纳发送器电子器件并且用作控制器,以控制第一线圈和第二线圈之间的传输功率和/或监视和控制设备100与第二设备101之间的信息交换。由第一连接器110接收来自充当接收器的第二设备101的信息,然后由第一连接器110对该信息进行解调。第一连接器110和第二连接器120经由电缆130电气连通。响应于由第一连接器110接收的改变输出功率的请求,第一连接器110改变第二连接器120中包括的储能电路的开关频率和阻抗。开关频率和阻抗的变化改变了由于包括在设备100的第二连接器120中的第一线圈与包括在第二设备中并且放置在设备100外部某个位置的第二线圈之间的磁耦合而生成的输出功率。因此,在减小形状因数的同时,保留了无线充电方式的功能。
在一些实施例中,本文公开的设备100充当无线充电系统的发送器,以对可穿戴设备(诸如健身跟踪器)进行充电。充当接收器的第二设备101可以是可穿戴设备的一部分、可穿戴设备本身、连接到可穿戴设备的外部线圈和/或其组合。健身设备/跟踪器可以包括一个或多个电源,诸如使用本文所述的无线充电系统充电的可再充电电池。可再充电电池用于为以下部件供电,诸如处理器、诸如印刷电路板(PCB)之类的电子电路等;一个或多个输入传感器或接口,用于接收来自用户的输入;健身传感器,用于监视、跟踪和/或以其它方式确定与用户相关联的健身参数/数据;一种或多种存储介质,用于存储用户输入和/或健身数据;一个或多个通信模块,用于向诸如另一个设备等无线地传达和/或以其它方式传送用户输入和/或健身数据或与之相关联的信息。
在一些实施例中,本文描述的第一连接器110和第二连接器120是Qi兼容的。无线充电系统的设备100进行控制并且取决于它从第二设备101接收到的请求而向第二设备101提供所需量的无线功率。利用互连(例如,第一连接器110)来嵌入发送器电子器件在维持和/或优化效率的同时减小了设备100的形状因数并因此减小了无线充电系统的形状因数。
图2是根据一些实施例的无线充电系统的设备200(有时也称为“第一设备200”)的图示,该设备可以在功能上类似于图1所示的设备100。设备200包括第一连接器210,该第一连接器210经由电缆230连接到第二连接器220。第一连接器210是标准USB2.0插头连接器并且容纳发送器电子器件。在一些实施例中,发送器电子电路和/或部件经由SMT安装在PCB上。PCB可以与第一连接器210部署在一起、耦合到其、附接到其和/或与其一体形成。第二连接器220可以涵盖线圈头组件,该线圈头组件包括第一线圈、铁氧体屏蔽件和对准磁体。第二连接器220包括具有哑光饰面的壳体。无线充电系统的第二设备(例如,接收器)可以与第二连接器220接触和/或放置在与第二连接器220相距一定距离处以便为可穿戴设备供电。发送器电子器件包括在第一连接器210中,从而减小了设备200的形状因数。200的部件可以在结构/功能上类似于图1的类似命名和引用的部件。
图3图示了根据一些实施例的第一连接器310,该第一连接器在结构和/或功能上可以类似于第一连接器210和/或第一连接器110。在一些实施例中,第一连接器310是标准USB2.0插头。发送器电子器件(例如,控制器电路、半桥MOSFET和电子滤波器)部署在第一连接器310中。在一些实施例中,发送器电子器件的部件(即,控制器电路、半桥MOSFET和电子滤波器)经由表面安装技术(SMT)安装在PCB340上。PCB 340可以与第一连接器310部署在一起、耦合到其、附接到其和/或与其一体形成。在一些实施例中,控制器电路安装在PCB 340上,并且PCB 340、半桥MOSFET和电子滤波器部署在第一连接器310中。
在一些实施例中,控制器电路可以被配置用于发送器控制。在一些实施例中,控制器电路可以精确地控制在第一线圈和第二线圈之间传输的功率量。在一些实施例中,控制器电路是Qi兼容的并且可以满足由无线充电联盟开发的开放接口标准。在一些实施例中,控制器电路可以为半桥和全桥拓扑提供原生支持。在一些实施例中,半桥MOSFET可以包括可以独立地接通和关断的四个开关元件。在一些实施例中,半桥MOSFET使用电场来控制控制器电路的电行为。在一些实施例中,半桥MOSFET可以是一种类型的场效应晶体管。在一些实施例中,电子滤波器可以执行信号处理功能。电子滤波器的一些非限制性示例包括无源滤波器、有源滤波器、模拟滤波器、数字滤波器、高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、全通滤波器、离散时间滤波器、连续时间滤波器、线性滤波器、非线性滤波器、无限冲激响应滤波器、有限冲激响应滤波器等。第一连接器310的部件可以具有与图1的相似命名的部件相似的功能。
图4A是根据一些实施例的无线充电系统的设备400(有时也称为“第一设备400”)的图示,该设备可以在功能上类似于如图1所示的设备100。设备400包括第一连接器410,其可以经由电缆430可移除地连接和/或耦合到第二连接器420。在一些实施例中,第一连接器410可以包括无线充电模块并且容纳发送器电子器件。在一些实施例中,无线充电模块可以包括容纳发送器电子器件的塑料盒。在一些实施例中,无线充电模块是通用插头,在该通用插头的一个或多个接口上具有一个或多个母连接器(例如,在插座中包括电气端子)。在一些实施例中,无线充电模块是通用插头,在该通用插头的一个或多个接口上具有一个或多个公连接器(例如,适配器引脚,两或三插脚插头等)。在一些实施例中,母连接器可以包括引脚插口,如针对图5更详细地示出和描述的。在一些实施例中,第二连接器420可以使用电缆430经由无线充电模块上的母连接器连接到无线充电模块。电缆可以包括公连接器,诸如适配器引脚。第二连接器420可以经由第一侧/界面415a上的母连接器连接到第一连接器410。诸如壁式插头模块、扩展适配器、其组合等的扩展设备490可以经由第二侧/界面415b上的母连接器连接到第一连接器410。在一些实施例中,发送器电子电路和/或部件经由SMT安装在PCB上。PCB可以与第一连接器410部署在一起、耦合到其、附接到其和/或与其一体形成。
第二连接器420可以涵盖线圈头组件,该线圈头组件包括第一线圈、铁氧体屏蔽件和对准磁体。第二连接器420包括具有哑光饰面的壳体。无线充电系统的第二设备(例如,接收器)可以与第二连接器420接触和/或放置在与第二连接器420相距一定距离处以便为可穿戴设备供电。400的部件可以在结构/功能上类似于图1的类似命名和引用的部件。参考图4A,第二连接器420可以被配置为为具有圆形形状的设备(诸如手表)供电。图4B是根据一些实施例的示例第二连接器420的图示。图4B中的第二连接器420可以被配置为为还可以用作珠宝和/或主要具有装饰价值的设备供电。图4B中的第二连接器420包括容纳线圈头组件的矩形模块。以这种方式,第二连接器420可以被配置为具有不同的形状以便为不同类型的设备供电。
扩展设备490可以是任何扩展设备,诸如壁式插头、扩展适配器等。图4C图示了根据一些实施例的扩展设备490的示例。扩展490可以包括公连接器,诸如适配器引脚,以连接到第一连接器410。以这种方式,第一连接器410可以被配置为与不同类型的扩展设备490兼容。在一些实施例中,扩展设备490可以是任何类型的壁式插头。壁式插头可以是被配置为与不同国家的标准兼容的任何类型的壁式插头。
图5是根据一些实施例的在结构上类似于第一连接器410和/或在功能上类似于第一连接器110的第一连接器510的图示。在一些实施例中,第一连接器510可以是在第一连接器510的彼此相对的两侧/界面上具有引脚插口的标准通用插头适配器。第二连接器可以经由第一侧/界面上的引脚插口连接到第一连接器510,并且扩展设备可以经由第二侧/界面上的引脚插口连接到第一连接器510,使得第二侧/界面与第一侧/界面相对。在一些实施例中,第一连接器510可以是标准通用插头适配器,在第一连接器510的彼此相对的两侧/界面上具有适配器引脚。第二连接器可以经由第一侧/界面上的适配器引脚连接到第一连接器510,并且扩展设备可以经由第二侧/界面上的适配器引脚连接到第一连接器510,使得第二侧/界面与第一侧/界面相对。发送器电子器件(例如,控制器电路、半桥MOSFET和电子滤波器)部署在第一连接器510中。在一些实施例中,发送器电子器件的部件(即,控制器电路、半桥MOSFET和电子滤波器)经由表面安装技术(SMT)安装在PCB上。PCB可以与第一连接器510部署在一起、耦合到其、附接到其和/或与其一体形成。在一些实施例中,控制器电路安装在PCB上,并且PCB、半桥MOSFET和电子滤波器部署在第一连接器510中。第一连接器510的部件可以具有与图1的相似命名的部件相似的功能。
图6是设备600的内部部件的图示,该设备600可以在功能上和/或结构上与第一设备100和/或第一设备200相似。第一连接器610可以在结构上和/或功能上类似于第一连接器110、第一连接器210和/或第一连接器310,并且包括诸如无线控制器电路660、半桥MOSFET670和滤波器680之类的发送器电子器件。第一连接器610经由电缆630连接到第二连接器620。第二连接器620在功能上类似于图1中的第二连接器120。
在一些实施例中,无线控制器电路660在功能上类似于图5中的无线控制器电路760(稍后描述)。除非另外明确指出,否则发送器600的部件可以具有与图1、2的类似命名的部件类似的功能。
在一些实施例中,第一连接器610包括发送器电子器件,并且第二连接器620包括第一线圈(例如,发送器线圈)。来自充当无线充电系统的接收器的第二设备的信息可以在第一连接器610处被解调和处理,并且第二连接器620中包括的第一线圈的储能电路的阻抗和开关频率可以基于来自第二设备的请求而变化。第二连接器620和第二设备之间的磁耦合生成可以用于给设备充电的电力。
图7图示了根据一些示例实施例的包括在无线充电系统的设备100的第一连接器110中的无线控制器集成电路760的示例示意图。控制器电路760可以在结构上和/或功能上类似于关于图1公开的控制器电路。控制器电路760被配置为通过获得与将要生成的功率量相关的信息,对这个信息进行解调和处理以及基于所获得的信息来改变发送器线圈的开关频率和阻抗来执行用于发送器控制的功能。在UART模块702处获得信息作为数字信号。信号和协议解调器704对信息进行解调。数字控制器706通过基于获得的请求确定第一线圈的开关频率和阻抗来控制无线充电系统。无线控制器电路760与Qi兼容,并且可以支持多达5W的设备,诸如移动电话、可穿戴设备、运动装备和遥控器。控制器电路760可以为半桥和全桥拓扑提供原生支持。
图8是图示用于对设备(诸如本文所述的第二设备和/或用户设备)进行无线充电的方法800的流程图。第一设备的第一连接器(在结构上和功能上类似于图1中的第一连接器110)可以获取数据的分组。第一连接器可以包括控制器电路,以解调数据的分组。在一些实施例中,数据的分组可以表示改变第一变压器线圈和第二变压器线圈之间的传输功率的请求。第一变压器线圈可以被包括在可通信地耦合到第一连接器的第二连接器(在结构上和功能上类似于图1中的第二连接器120)中。第一变压器线圈可以包括储能电路。第二设备可以包括第二变压器线圈。
在步骤810处,第一电路可以被配置为改变储能电路的开关频率和/或阻抗。在一些实施例中,第一电路可以基于数据的分组来改变储能电路的开关频率和/或阻抗。例如,如果数据的分组表示增加输出功率的请求,那么响应于对数据的分组进行解调,第一电路可以减小储能电路的阻抗并基于该阻抗来降低开关频率。但是,如果数据的分组表示降低输出功率的请求,那么响应于对数据的分组进行解调,第一电路可以增加储能电路的阻抗并基于该阻抗来增加开关频率。
在步骤820处,可以基于储能电路的开关频率和/或阻抗来磁耦合第一变压器线圈和第二设备的第二变压器线圈。第一变压器线圈和第二变压器线圈之间的磁耦合可以生成输出功率。生成的输出功率可以被用于为第二设备供电。
以这种方式,在维持和/或改进无线充电系统的操作效率的同时,减小了用作发送器的设备(例如,设备100、设备200、设备400和/或设备600)的形状因数。
本文描述的一些实施例涉及具有非暂态计算机可读介质(也称为非暂态处理器可读介质)的计算机存储产品,该非暂态计算机可读介质在其上具有用于执行各种计算机实现的操作的指令或计算机代码。在计算机可读介质(或处理器可读介质)不包括暂态传播信号(例如,在诸如空间或电缆之类的传输介质上携带信息的传播电磁波)的意义上,计算机可读介质(或处理器可读介质)是非暂态的。介质和计算机代码(在本文中也称为代码)可以是为一个或多个具体目的设计和构造的。非暂态计算机可读介质的示例包括但不限于:闪存、诸如硬盘之类的磁性存储介质、诸如紧致盘/数字视频盘(CD/DVD)之类的光学存储介质、只读光盘(CD-ROM)、诸如光盘(optical disk)之类的磁光存储介质、载波信号处理模块,以及专门配置为存储和执行程序代码的硬件设备(诸如专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑设备(PLD)、只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)设备)。
计算机代码的示例包括但不限于微代码或微指令、机器指令(诸如由编译器产生的)、用于产生Web服务的代码以及包含由计算机使用解释器执行的高级指令的文件。例如,可以使用Java、C++或其它编程语言和/或其它开发工具来实现实施例。
在上述方法和/或示意图指示以某个次序发生的某些事件和/或流程图案的情况下,可以修改某些事件和/或流程图案的次序。此外,在可能的情况下,某些事件可以在并行处理中并发执行,以及顺序执行。

Claims (22)

1.一种设备,包括:
第一连接器,包括第一电路;以及
第二连接器,可通信地耦合到第一连接器,并且包括:
储能电路;以及
第一变压器线圈,耦合到储能电路,
第一电路被配置为改变储能电路的开关频率和阻抗中的至少一个,储能电路被配置为基于开关频率和阻抗中的所述至少一个磁耦合第一变压器线圈和用户设备的第二变压器线圈,使得第一变压器线圈基于磁耦合为用户设备供电。
2.如权利要求1所述的设备,其中第一连接器还被配置为接收数据的分组,所述数据的分组表示改变第一变压器线圈和用户设备的第二变压器线圈之间的传输功率的请求。
3.如权利要求2所述的设备,其中第一连接器还被配置为对数据的分组进行数字解调,并基于所述请求改变第一变压器线圈和用户设备的第二变压器线圈之间的传输功率。
4.如权利要求1所述的设备,其中第二连接器被配置为可移除地耦合到用户设备。
5.如权利要求1所述的设备,其中第一连接器包括通用串行总线(USB)公连接器。
6.如权利要求1所述的设备,其中第一电路经由表面安装技术(SMT)安装在印刷电路板(PCB)上。
7.如权利要求1所述的设备,其中第一变压器线圈和第二变压器线圈之间的磁耦合为用户设备供电。
8.如权利要求1所述的设备,其中第一连接器包括视觉指示器,以表示用户设备的充电状态。
9.如权利要求8所述的设备,其中视觉指示器包括光管。
10.一种无线充电系统,包括:
如权利要求1所述的设备,以及
用户设备。
11.如权利要求10所述的无线充电系统,包括:
发送器部分,被配置为将来自电源的电力变换成第一变压器线圈内的交流电流;以及
接收器部分,被配置为将第二变压器线圈内的交流电流转换成直流电流以对用户设备进行充电。
12.如权利要求11所述的无线充电系统,其中发送器部分包括所述设备,并且接收器部分包括所述用户设备。
13.一种方法,包括:
经由第一电路改变储能电路的开关频率和阻抗中的至少一个,第一电路包括在可通信地耦合到第二连接器的第一连接器中,第二连接器包括储能电路和第一变压器线圈,第一变压器线圈耦合到储能电路;
基于开关频率和阻抗中的所述至少一个在储能电路处磁耦合第一变压器线圈和用户设备的第二变压器线圈;以及
基于第一变压器线圈和第二变压器线圈之间的磁耦合为用户设备供电。
14.如权利要求13所述的方法,还包括:
在第一连接器处获得表示改变第一变压器线圈和用户设备的第二变压器线圈之间的传输功率的请求的数据的分组。
15.如权利要求14所述的方法,还包括:
在第一连接器处解调数据的分组;以及
在第一连接器处,基于所述请求改变第一变压器线圈和用户设备的第二变压器线圈之间的传输功率。
16.如权利要求15所述的方法,其中改变储能电路的开关频率和阻抗中的至少一个包括:
响应于解调数据的分组,减小储能电路的阻抗;以及
基于阻抗降低开关频率,
其中数据的分组表示增加输出功率的请求。
17.如权利要求15所述的方法,其中改变储能电路的开关频率和阻抗中的至少一个包括:
响应于解调数据的分组,增加储能电路的阻抗;以及
基于阻抗增加开关频率,
其中数据的分组表示减小输出功率的请求。
18.如权利要求13所述的方法,其中第二连接器被配置为可移除地耦合到用户设备。
19.如权利要求13所述的方法,其中用户设备包括第二变压器线圈。
20.如权利要求13所述的方法,其中第一连接器包括视觉指示器,所述方法还包括:
在给用户设备充电的同时,经由视觉指示器提供用户设备未充满电的第一视觉指示;以及
当用户设备充满电时,通过视觉指示器提供用户设备充满电的第二视觉指示。
21.如权利要求13所述的方法,其中第二连接器的直径为26mm并且厚度为4.5mm。
22.如权利要求13所述的方法,其中第一发送器线圈包括20股直径为0.1mm的利兹线。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018226977A1 (en) 2017-06-08 2018-12-13 Fossil Group, Inc. Systems, devices and methods for electrical and/or electronic interconnection
USD952558S1 (en) * 2018-09-19 2022-05-24 Fitbit, Inc. Charger
US11159047B2 (en) * 2019-08-02 2021-10-26 Apple Inc. Thermally optimized RX wireless charger for small RX devices

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0788212A2 (en) * 1996-01-30 1997-08-06 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Connection system and connection method for an electric automotive vehicle
WO2008108963A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-12 Eastman Kodak Company Charging display system
WO2010080739A2 (en) * 2009-01-06 2010-07-15 Access Business Group International Llc Inductive power supply
US20110101788A1 (en) * 2008-09-12 2011-05-05 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Wireless Energy Transfer System
CN102124604A (zh) * 2008-08-19 2011-07-13 高通股份有限公司 用于便携式无线功率充电的无线功率发射
CN102640379A (zh) * 2009-07-24 2012-08-15 捷通国际有限公司 无线供电装置
CN104052166A (zh) * 2013-03-13 2014-09-17 飞思卡尔半导体公司 无线充电系统、设备及方法
US20160308397A1 (en) * 2014-02-07 2016-10-20 Lg Electronics Inc. Wireless power transfer method, apparatus and system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7868585B2 (en) * 2006-10-03 2011-01-11 Visteon Global Technologies, Inc. Wireless charging device
US8981598B2 (en) * 2008-07-02 2015-03-17 Powermat Technologies Ltd. Energy efficient inductive power transmission system and method
CN102270872B (zh) * 2010-06-03 2013-05-01 富达通科技股份有限公司 光线感应式充电器识别方法
US9490648B2 (en) * 2012-04-30 2016-11-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Alternating current direct current adapter with wireless charging
US9413175B2 (en) * 2013-06-03 2016-08-09 Lg Electronics Inc. Wireless charging system for transferring power to receivers having different standards using coils of differing shapes
TWI539711B (zh) * 2014-01-02 2016-06-21 鴻騰精密科技股份有限公司 無線充電模組
US10110048B2 (en) * 2015-08-28 2018-10-23 Bibicord, Inc. Inductive mobile device charger
US20170117738A1 (en) * 2015-10-26 2017-04-27 Motorola Solutions, Inc. Wireless charging mat as a battery charging indicator
US10164478B2 (en) * 2015-12-29 2018-12-25 Energous Corporation Modular antenna boards in wireless power transmission systems
CN205864024U (zh) 2016-06-27 2017-01-04 张鹏 一种超薄无线充电垫及无线充电系统
WO2018226977A1 (en) 2017-06-08 2018-12-13 Fossil Group, Inc. Systems, devices and methods for electrical and/or electronic interconnection

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0788212A2 (en) * 1996-01-30 1997-08-06 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Connection system and connection method for an electric automotive vehicle
WO2008108963A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-12 Eastman Kodak Company Charging display system
CN102124604A (zh) * 2008-08-19 2011-07-13 高通股份有限公司 用于便携式无线功率充电的无线功率发射
US20110101788A1 (en) * 2008-09-12 2011-05-05 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Wireless Energy Transfer System
WO2010080739A2 (en) * 2009-01-06 2010-07-15 Access Business Group International Llc Inductive power supply
CN102640379A (zh) * 2009-07-24 2012-08-15 捷通国际有限公司 无线供电装置
CN104052166A (zh) * 2013-03-13 2014-09-17 飞思卡尔半导体公司 无线充电系统、设备及方法
US20160308397A1 (en) * 2014-02-07 2016-10-20 Lg Electronics Inc. Wireless power transfer method, apparatus and system

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