JP6725531B2 - 無線充電式電池装置 - Google Patents
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Description
本出願は、2015年4月10日に出願された米国仮特許出願第62/146,233号「SYSTEMS AND METHODS FOR WIRELESS CHARGING」、2016年1月6日に出願された米国仮特許出願第62/275,383号「WIRELESS CHARGING SYSTEMS FOR HANDHELD AND CONSUMER ELECTRONIC DEVICES」、および2016年2月19日に出願された米国非仮特許出願第15/048,982号「WIRESSLY
CHARGEABLE BATTERY APPARATUS」の優先権および利益を主張するものであり、その内容は参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
本発明の1つ以上の実施形態は例として示されており、添付の図面の図に限定されるものではない。添付の図面では、同様の参照符号が同様の要素を示す。
用することは、例示的であるに過ぎず、本開示の範囲および意味または任意の例示される用語の範囲および意味をさらに限定することを意図するものではない。同様に、本開示は、本明細書に記載の様々な実施形態に限定されない。
器102.1〜102.nに提供する。
0内の他の装置、サーバおよび/または他のシステムとの接続を確立することができる任意のシステムおよび/または装置、および/または装置/システムの任意の組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、無線機器102.1〜102.nは、ユーザにデータを提示するための表示(ディスプレイ、Display)または他の出力機能、および/または、ユーザからデータを受信するための入力機能を含む。一例として、無線機器102は、ビデオゲームコントローラ、サーバデスクトップ、デスクトップコンピュータ、計算機クラスタ、例えばノートブック、ラップトップコンピュータ、携帯型コンピュータ、携帯電話、スマートフォン、PDA、Blackberry端末、Treoおよび/またはiPhone(登録商標)などのモバイルコンピューティング機器であってもよいが、これらに限定されない。無線機器102は、時計、ネックレス、指輪、または顧客に組み込まれた端末などの任意のウェアラブル端末であってもよい。無線機器102の他の例には、(例えば火または一酸化炭素の)安全センサ、電動歯ブラシ、電子ドアロック/ハンドル、電灯スイッチコントローラ、電気シェーバなどが含まれるが、これらに限定されない。
ることになる。次に、充電器は、各アンテナで受信されたビーコン信号の複素共役を決定することができる。複素共役を使用して、1つ以上のアンテナは、充電器101内の多数のアンテナの影響を考慮する信号を発することができる。換言すれば、充電器101は、ビーコンの波形を反対方向に近似的に再現するアンテナの1つ以上から集合信号を生成するように、1つ以上のアンテナから信号を発する。
信した電力伝送信号を受信し、かつ結合する。結合器は、整合状態を維持しながら出力ポート間の分離を達成するように構成された任意の結合器または分配回路であってもよい。例えば、結合器455は、ウィルキンソン電力分配回路であってもよい。整流器450は、存在する場合に充電のために電力計440を介して電池420に供給される、結合された電力伝送信号を結合器455から受信する。電力計440は、受信した電力信号強度を測定して、この測定値を制御論理回路410に提供する。
み電力が送信されうる。
は別の態様では内蔵してもよい。図9A〜9Cに関して示した構成は、例示的な構成である。実施形態は、それらの組み合わせおよび/または変形を含むことができる。例えば、図9Bのスロットアンテナ構成は、幅に対して筐体905bの長さに沿って位置することができる。
る。いくつかの実施形態では、コイルまたはバネに電力供給するために受信電力を処理して使用することができる。例えば、いくつかの実施形態では、コイルまたはバネを、低電圧および/または小型センサによって制御することができる。
最適な電力受信を提供するアンテナを動的に設定する1つ以上のコントローラを含むことができる。
たは停止するなどして調整することによって構成される。
ル1825を、電圧設定モジュール1820によって設定可能および/または再設定可能とすることができる。無線電力受信回路(例えばクライアント)1810は、本明細書で説明するように、クライアント(無線電力受信機)の1つ以上の構成要素を含むことができる。
、任意の放射物体またはアンテナアレイシステムであってもよい。コンピュータシステムは、任意の適用可能な既知の型または好都合な型のものであってもよい。コンピュータシステムの構成要素を、バスを介して、または他の既知の機器または好都合な機器を介して一体に接続することができる。
タ、スキャナ、および表示装置を含む他の入力装置および/または出力装置を含むことができる。表示装置は、限定ではなく一例として、陰極線管(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)、または他の適用可能な既知の表示装置または好都合な表示装置を含むことができる。簡略化のために、図21の例に示されていない任意の機器のコントローラがインタフェースに存在していると仮定する。
もよい。
ト内の項目の任意の組み合わせなどの、その単語の解釈の全てを包含する。
するために組み合わせることができる。本発明のいくつかの代替的な実装は、上述の実装に追加の要素を含むだけでなく、より少ない要素を含んでもよい。上述の発明を実施するための形態に照らして、本発明に対してこれらの変更および他の変更を行うことができる。上述の説明は、本発明の特定の例を定義し、意図された最良の形態を説明しているが、上述の内容がいかに詳細に示されたとしても、多くの方法で本発明を実施することができる。システムの詳細は、その特定の実施においてかなり変化する場合があるが、依然として本明細書に開示した発明に包含される。上述したように、本発明の特定の特徴または態様を説明する際に使用される特定の用語は、その用語が関連している発明の任意の特定の特性、特徴または態様に限定されるように本明細書において再定義されるものであると暗示するものと捉えるべきではない。一般に、以下の特許請求の範囲で使用される用語は、上述の発明を実施するための形態の節がそのような用語を明示的に定義していない限り、本発明を本明細書に開示される特定の例に限定するものと解釈されるべきではない。したがって、本発明の実際の範囲は、開示された例だけでなく本発明を実施または実装する全ての等価な方法を包含する。
Claims (21)
- 無線充電式電池装置であって、
規格化された電池寸法に適合する寸法で構成された筐体と、
前記筐体内に位置し、無線充電システムからワイヤレス無線周波数(RF)電力を受信するように構成された1つ以上のアンテナと、
前記筐体内に位置し、前記受信したワイヤレス無線周波数(RF)電力を直流(DC)電力に変換するように構成された1つ以上の電子回路基板と、
筐体の中に配置されており、前記直流(DC)電力を蓄電するように構成された1つ以上の蓄電セルと、
前記1つ以上の蓄電セルの構成に基づいて、前記無線充電式電池装置の出力電圧を変化させるように動作可能な電圧設定モジュールと、
を含む、無線充電式電池装置。 - 前記筐体は、前記1つ以上のアンテナを含む、請求項1に記載の無線充電式電池装置。
- 前記筐体は、無線周波数(RF)透過性材料で構成される、請求項1に記載の無線充電式電池装置。
- 前記筐体は、電池駆動式機器内の前記無線充電式電池装置の特定の状態を示す外部インジケータを含む、請求項1に記載の無線充電式電池装置。
- 前記筐体は、
取り外し可能な上部カバー部分および下部カバー部分と、
前記筐体の各端部に位置し、電池駆動式機器の電池接触部分と接触している場合に、前記変換された無線電力を前記電池駆動式機器に供給するように構成された端子キャップと、
を含む、請求項1に記載の無線充電式電池装置。 - 前記1つ以上のアンテナの少なくとも1つは、薄膜、銅テープまたは印刷された金属を使用して構成された3次元アンテナを含む、請求項1に記載の無線充電式電池装置。
- 前記1つ以上の蓄電セルは、前記1つ以上のアンテナの少なくとも1つの接地面として使用される、請求項1に記載の無線充電式電池装置。
- 前記筐体の内面または外面に位置する1つ以上の反射面または導波面をさらに含む、請求項1に記載の無線充電式電池装置。
- 前記1つ以上の反射面または導波面の少なくとも1つは、薄膜、銅テープまたは印刷された金属を使用して構成される、請求項8に記載の無線充電式電池装置。
- 前記1つ以上の電子回路基板の少なくとも1つは、フレキシブルプリント回路基板(PCB)を含む、請求項1に記載の無線充電式電池装置。
- 前記1つ以上の蓄電セルを前記1つ以上のアンテナのうちの少なくとも1つから分離するように構成された誘電体をさらに含み、前記誘電体が可撓性材料で構成されている、請求項1に記載の無線充電式電池装置。
- 前記電子回路基板は、無線周波数(RF)ボードおよび制御基板を含む、請求項1に記載の無線充電式電池装置。
- 前記1つ以上のアンテナは、前記筐体の内周の周りに位置するか、または前記筐体の外周の周りに位置する、請求項1に記載の無線充電式電池装置。
- 前記直流(DC)電力を電池駆動式機器に供給するように構成された1つ以上の出力ポートまたはキャップをさらに含む、請求項1に記載の無線充電式電池装置。
- 標準的なフォームファクタは、円筒形または非円筒形の電池、カメラ電池、ボタン電池のうちの1つを含む、請求項1に記載の無線充電式電池装置。
- 標準的なフォームファクタは、単三形(AA)、単四形(AAA)、単二形(C)、単一形(D)、4.5ボルト、9ボルト、ランタン(バネ)用の電池のうちの1つを含む、請求項1に記載の無線充電式電池装置。
- 前記電圧設定モジュールは、さらに、複数の蓄電セルを設定または再設定するように動作可能である、請求項1に記載の無線充電式電池装置。
- 電子機器用の無線充電式電池装置であって、前記無線充電式電池装置は、
規格化された電池寸法に適合する寸法で構成された筐体であって、電池駆動式の前記電子機器内の前記無線充電式電池装置の特定の状態を示す外部インジケータを含むことを特徴とする筐体と、
前記筐体内に配置され、無線充電システムから無線電力を受信し、前記無線電力を1つ以上の電池モジュールに蓄電するのに適した媒体に変換し、前記変換された無線電力を前記1つ以上の電池モジュールに蓄電する無線電力受信機と、
前記1つ以上の電池モジュールの構成に基づいて、前記無線充電式電池装置の出力電圧を変化させるように動作可能な電圧設定モジュールと、
前記電子機器の電池接触部分と接触している場合に、前記変換された無線電力を前記電子機器に供給するように構成された端子キャップと、
を含む、無線充電式電池装置。 - 前記無線電力受信機は、
無線充電システムからワイヤレス無線周波数(RF)電力を受信するように構成された1つ以上のアンテナと、
前記筐体内に位置し、受信した前記ワイヤレス無線周波数(RF)電力を直流(DC)電力に変換するように構成された1つ以上の電子回路基板と、
前記直流(DC)電力を蓄電するように構成された1つ以上の電池モジュールと
を含む、請求項18に記載の無線充電式電池装置。 - 無線充電式電池装置であって、
各々が規格化された電池寸法を有する複数の規格化された電池の総寸法に適合する寸法で構成された筐体と、
前記筐体内に位置し、無線充電システムからワイヤレス無線周波数(RF)電力を受信するように構成された1つ以上のアンテナと、
前記筐体内に位置し、前記受信した無線RF電力を直流(DC)電力に変換するように構成された1つ以上の電子回路基板と、
前記直流(DC)電力を蓄電するように構成された1つ以上の蓄電セルと、
前記1つ以上の蓄電セルの構成に基づいて、前記無線充電式電池装置の出力電圧を変化させるように動作可能な電圧設定モジュールと、を含む、無線充電式電池装置。 - 前記複数の規格化された電池は、並列に接続されるかまたは直列に接続される、請求項20に記載の無線充電式電池装置。
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