TW201101641A - Wireless power for chargeable and charging devices - Google Patents

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201101641 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體上係關於無線電子裝置，且更具體言之係關 於經組態用於無線通信、無線充電及致能最佳充電情形之 電子裝置。 本申請案根據35 U.S.C. §119(e)規則主張以下申請案之 優先權： 2009 年 2 月 13 曰申請之題為「UNIVERSAL WIRELESS AND WIRED CHARGER (MULTI-FREQUENCY, MULTI-VERSION AND MULTI-REVISION)」的美國臨時專利申請 案61/152,359，其全部揭示内容在此以引用之方式併入。 【先前技術】 通常，每一電池供電裝置需要其自身的充電器及電源， 該電源通常為AC電力出線座。當許多裝置需要充電時， 此情形變得使用不便= 正在開發在傳輸器與待充電之裝置之間使用空中電力傳 輸之途徑。大體上將此等途徑分為兩個種類。一類係基於 在傳輸天線與待充電之裝置上之接收天線之間的平面波輻 射（亦稱作遠場輻射）之耦合，接收天線收集所輻射之電力 且將其整流以用於對電池充電。天線可具有共振長度以便 改良耦合效率。此途徑遭遇以下事實：電力耦合隨著天線 之間的距離而快速衰減。因此，在合理距離（例如，> 1 -2 m)上之充電變得困難。另外，由於系統輻射平面波，因此 若未經由濾波進行適當控制，則無意的輻射可干擾其他系 146533.doc 201101641 統。 其他途徑係基於嵌人於（例如）「充電」墊子或表面中之 傳輸天線與後入於待充電之主機裝置中的接收天線加上整 流電路之間的電感性麵合。此途徑具有傳輸天線與接收天 線之間的間距必須非常靠近（例如，_)之缺點。雖然此 途徑可具有同時對同一區中之多個裝置充電之能力，但此 區通常係小的，因此，你用本 便用者必須將該等裝置定位至一特 定區中。 存在對無線電力裝置的需要，該㈣電力 於㈣其他無線電力裝置且判定最佳充電解決方案。更具 體吕之’存在對可充電裝置的+φ 罝的而要，該可充電裝置經組態 以偵測一或多個無線充電器且，其後判定用於接收電荷之 最么充電解決方案。另外，存在對無線充電器之需要，，亥 無線充電器經組態則貞測—或多個可充電裝置且判 定用於對-或多個㈣測到之可充電褒置中之至少：者J 電之最佳充電解決方案。 w兄 【實施方式】 詞「例示性」在本文中用以意謂 說明」。本文中描述為「例干性，权…⑶例子或 釋為比其他實施例較佳或有利/任何貫施例未必被解 =結合附圖陳述之[實施方式]意欲作為本發明之例示 紅例的描述，且並不意欲表示可實踐本發明之 施例。貫穿此描述使用之術祖 堇有汽 例、例項或說明」，且庫：二: 胃「充當—實 應未必將其解釋為比其他例示性實 146533.doc 201101641 施例較佳或有利。[實施方式 一 括為了耠供對本發明之例 不性實施例的澈底理解之目的 之目的的特定細節。對於熟習此項 技術者而言，將顯而易男的县 、&、 匆見的疋可在無此等特定細節之情 況下實踐本發明之例示性眘 . Mi β ^實&例°在-些例項中，按方塊 圖形式展示熟知結構及袭置， 一 一 使避免使本文中呈現的例 • 示性貫施例之新穎性難僅。 詞「無線電力」在本文申用 又τ用以意谓與電場'磁場、電磁 %相關聯或以其他方式尤你於w ❹ — 弋在傳輸态至接收器之間傳輸而不使 用貫體電磁導體之任何形式的能量。 圖1說明根據本發明之各種 合禋抝不J·生實施例的無線傳輸或 充電系統10 0。將輪入♦ 士 , Λ1 4θ ω 肝铷入电力10 2提供至傳輸器！ 〇 4以用於產

• 生用於提供能量輸送之輕Μ错1 M θ 之之輻射％ 106。接收器108耦合至輻射 •场106 ’且產生輸出電力削以用於由麵合至輸出電力11〇 之裝置（未圖示）儲存或消耗。傳輸器1〇4與接收器⑽兩者 分開達距離112。在—例千，地音尬Λ , 例不陡實施例中，根據相互共振關 Ο 係來組態傳輸器1 〇 4及接 ^ 4汉接收器108，且當接收器1〇8之丘振 頻率與傳輪器ΗΜ之共振頻率非常靠近時，當接收器1〇8位 於輪射場1G6之「近場」中時，傳輸器ΗΜ與接收器刚之 間的傳輸損失最小。 傳輸器104進-步包括一用於提供用於能量傳輸之構件 =輸天線114 ’且接收器1〇8進一步包括一用於提供用於 此置接收之構件的接收天線118。根據應用及待與之相關 置來設定傳輸及接收天線之大小。如所陳述，有效 能量輪送藉由以下動作來發生：將傳輸天線之近場中的大 146533.doc 201101641 部分能量搞合至接收天線，而非在電磁波中將大多數能量 傳播至遠場。當處於此近場中時’可在傳輸天線⑴與接 收天線118之間形絲合模式。可發生此近場#合的在天 線114及118周®之區在本文巾被稱作耗合模式區域 (coupling-mode region) ° 圖2展示-無線電力輸送系統之簡化示意圖。傳輸器⑽ 包括-振盪器122、一功率放大器124及一濾波器及匹配電 路126。振盪器經組態以產生在一所要頻率下的信號，該 所要頻率可回應於調整信號123來調整。振盪器信號可由 功率放大器124放大，其中放大量回應於控制信號125。可 包括濾波器及匹配電路126來濾除諧波或其他非所要之頻 率，且使傳輸器104之阻抗與傳輸天線114匹配。 接收器108可包括一匹配電路132及一整流器及開關電路 134以產生DC電力輸出，從而對如圖2中所展示之電池136 充電或對耦接至接收器之裝置（未圖示）供電。可包括匹配 電路132以使接收器1〇8之阻抗與接收天線U8匹配。接收 器1〇8與傳輸器104可在單獨之通信頻道119(例如，藍芽、 紫蜂（zigbee)、蜂巢式等）上通信。 如圖3中所說明’可將在例示性實施例中使用之天線組 態為「環形」天線15〇，其在本文中亦可被稱作「磁性」 天線。環形天線可經組態以包括空心磁心或實體磁心（諸 如’鐵氧體磁心）。空心磁心環形天線可能更可容許置放 於該磁心附近之外來實體裝置。此外，空心磁心環形天線 允許將其他組件置放於該磁心區中。此外，空心磁心環可 146533.doc 201101641 易於致能接收天線118(圖2)在傳輸天線114(圖2)之平面内 之置放，在該平面中，傳輸天線114(圖2)之耦合模式區域 可更強大。 如所陳述’傳輸器104與接收器1〇8之間的有效能量輸送 在傳輸态104與接收器1〇8之間的匹配或接近匹配之共振期 間發生。然而，即使當傳輸器1〇4與接收器1〇8之間的共振 不匹配時，仍可以較低效率輸送能量。藉由以下來發生能 〇

直之輸送：將來自傳輸天線之近場之能量耦合至常駐於建 立此近％的鄰域中之接收天線，而非將能量自傳輸天線傳 播至自由空間中。 衷形天線或磁性天線之共振頻率係基於電感及電容。環 1天線中之電感大體上僅為由該環形天線產生之電感，而 二體上將電容添加至環形天線之電感以形成在所要共振頻 率下=共振結構。作為—非限制性實例，可將電容器152 及電容器154添加至天線以形成產生共振信號156之共振電 =。因此’對於較大直徑之環形天線，誘發共振所需的電 容之大小隨著環形天線之直徑或電感增加而減小。此外， 隨著環形天線或磁性天線之錢增加，近場之有效率能量 輸送區增大。當然，其他共振電路係可能的。作為另一非 限制性實例，0Γ P # . ^ 在辰形天線之兩個端子之間並列地置放一 電谷^。此外’―般熟習此項技術者將認識到，對於傳輪 天線’共振信號156可為至環形天線15G之輸人。 天in:!!示性實施例包括在處於相互之近場中的兩個 曰耦口電力。如所陳述’近場為在天線周圍之區， I46533.doc 201101641 在該區中，電磁場存在，但遠離天線不可傳播或輕射。盆 通常限於在天線之實體體積附近之體積。在本發明之例示 性實施例中，將磁型天線（諸如，㈣及多租環形天線）用 於傳_及接收(Rx)天線系統兩者，此係因為與電型天 線（例如’小型偶極天線）之電近場相比，磁型天線之磁性 近場振幅傾向於較高。此允許該對天線之間的潛在較高麵 口此外，亦預期「電」天線（例如，偶極及單極天線）或 磁性天線與電天線之組合。 τχ天線可在足夠低之頻率下且在天線大小^夠大之情況 下操作，以在比由較早提及的遠場及電感途徑所允許之距 離顯著大的距離下達成與小以天線之良好輕合（例如〉_4 dB)。若對Τχ天線正確地設定大小，則當將主機裝置上之 RX天線置放於受驅動丁χ環形天線之耦合模式區域内（亦 即，在近場中）時，可達成高耦合位準（例如，-2 dB至-4 dB)。 圖4為根據本發明之例示性實施例的傳輸器2〇〇之簡化方 塊圖。傳輸器200包括傳輸電路2〇2及一傳輸天線2〇4。大 體而言，傳輸電路2〇2將灯電力提供至傳輸天線2〇4,此係 藉由提供振盪信號從而導致在傳輸天線2〇4周圍產生近場 月匕里來進行。以實例說明，傳輸器2〇〇可在Η,% MHz ISM 頻帶下操作。 例示性傳輸電路202包括：一固定阻抗匹配電路2〇6，其 用於使傳輸電路202之阻抗（例如，5〇歐姆）與傳輸天線2〇4 匹配；及一低通濾波器（LPF)208，其經組態以將諧波發射 146533.doc 201101641 降低至用以防止耦接至接收器108(圖1)之裝置之自 的位準。其他例示性實施例可包括不同之濾波器：撲干: 括（但不限於）使特定頻率衰減同時使其他頻率通過之p ^ 慮波器），且可包括—適應性阻抗匹配，其可基於可= 之傳輸度量(諸如，至天線之輸出電力或由功率放大：； 取之DC電流）而變化。傳輸電路2〇2進一步包括一功率放= 器21〇，其經組態以驅動如由振盪器212判定2Rf作號 Ο ο 輸電路可由離散裝置或電路組成，或者可由積體^成^ 成。自傳輸天線204輸出之例示性RF電力可為大約25瓦 特。 傳輸電路202進-步包括-控制器214，其用於在特定接 收器之傳輸階段（或工作循環）期間啟用振盡器⑴，用於調 整振盪器之頻率，且用於調整輸出電力位準以實施—通信 協定，該通信t在定用於經由才目鄰裝置所附接之接收器㈣目 鄰裝置互動。 傳輪電路202可進一步包括一負載感測電路216，其用於 偵測作用十接收器在由傳輪天線204產生之近場附近的存 在與否。以實例說明，負載感測電路216監測流動至功率 放大器210之電流，該電流受到作用中接收器在由傳輸天 線204產生之近場附近的存在與否之影響。由控制器214監 測對功率放大器2 10上的加載之改變之偵測，以用於判定 疋否啟用振盪器212來傳輸能量以與作用中接收器通信。 可將傳輸天線204實施為天線帶，其具有經選擇以保持 低電阻損耗之厚度、寬度及金屬類型。在習知實施中，傳 146533.doc 201101641 輸天線204可大體上經組態以與較 構（诸如，桌子、墊 子:或其他不易攜帶之組態)相闕聯。因此，傳 二大體—上'無以便具有實用尺寸。傳輸天線2〇4 率）且：t貫施可為「在電力上小」(亦即，波長之分 )，糟由使用電容器界定共振頻率而調譜以在較低可 使用頻率下共振。在相對於接收天線傳輸天線2〇4之直和 或邊長（若為正方形環）可能較大（例如，U公尺）之一例 =用中，傳輸天線204將未必需要大量隨來獲得合 理電容。 傳輸器200可搜集且追蹤關於可與傳輸器2〇〇 收器裝置之行縱及狀態之資訊。因此，傳輸器電路2〇2可 包括連接至控制器214(本文中亦被稱作處理器）的—存在伯 測器280、-封閉心貞測器謂或其組合。控制器214可回 應於來自存在債測器·及封閉式偵測器謂之存在信號而 :整由放大器210傳遞之電力的量。傳輸器可接收經由許 多電源之電力’許多電源諸如用以轉換在建築物中存在之 習知AC電力的AC_DC轉換器（未圖示）、將習知dc電源轉 換至適合於傳輸器2〇〇之電壓的DC*轉換器（未圖示），或 可直接自習知DC電源（未圖示）接收電力。 。作為非限制性實例，存在偵測器可為一運動偵測 〇〇 用X感測插入至傳輸器之覆蓋區中之待充電的裝置 之初始存在。在偵測之後，可接通傳輸器，且由裝置接收 之RF電力可用以按預定方式雙態觸發Rx裝置上之開關， 其又導致傳輸器之驅動點阻抗之改變。 146533.doc -10- 201101641 作為另非限制性實例，存在偵測器280可為能夠（例 如）藉由紅外線偵測、運動偵測或其他合適手段债測人類 的偵测态。在一些例不性實施例中，可存在限制傳輸天線 可在特定頻率下傳輸的電力之量的規定m兄下， 等規定％、欲保4人類免受電磁輻射。然而，可能存在將 傳輸天線置放於未由人類佔據或不常由人類佔據之區（諸 如，車庫、廠區、車間及類似者）中的環境。若此等環境 無人類，射能可准許將傳輸天線之電力輸出增加超過常 見電力限制規疋。換言 <，控制器214可回應於人類存在 而將傳輸天線2 0 4之電力輸出調整至規定位準或更低位 準，且當人類在距傳輸天線2〇4之電磁場的規^距離外 時’將傳輸天線204之電力輸出調整至高於規定位準之位 作為-非限制性實例，封閉式谓測器29〇(本文中亦可被 稱作封閉式隔間谓測器或封閉式空間债測器）可為諸如一 〇㉟測開關之裝置，其用於判定外殼何時處於_或打開狀 當傳輪器處於在關閉狀態下之外殼中時，可增加傳輸 器之電力位準。 1 在例示性實施财，可使料輸料會盈 地保持接通之方法。在此狀況τ，傳輸器細可經化 以在使用者料之時間量之後切斷。此特徵防止傳輪 啊尤其是功率放大器21())在處於其㈣之無㈣置^ 電後長時間地運作。此事件可㈣於用㈣測自中1 接收線圈發送之指示裝置充滿電之信號的電路之故障：為 146533.doc 201101641 了防止傳輸器200在另一裝罟番枚士入斗 6 你力装置置放於其周邊時自動斷開， 可僅在偵測到其周邊缺乏運動 λ 勒之D又疋週期之後啟動傳輸器 200自動切斷特徵。使用者可 $』此約列疋不活動時間間隔， 且按需要改變該不活動時間間隔。作為—非限制性實例， 時間間隔可比在假設-特定類型之無線裝置最初完全放電 之If況下使该裝置充滿電所需之時間長。 圖5為根據本發明之例示性實施例的接收器則之簡化方 塊圖。接收器300包括純電路3〇2及一接收天線3〇4。接 收器300進-步麵接至裝置35()，以用於將所接收之電力提 供至裝置350。應注意，將接收器3〇〇說明為在裝置35〇外 部，但其可整合於裝置⑽中。大體而言，將能量以無線 方式傳播至接收天線3G4，且接著經由接收電路3⑽合至 裝置350。 接收天線304經調諧以在與傳輸天線2〇4(圖句之頻率相 同之頻率或接近相同之頻率下共振。接收天線3〇4可與傳 輸天線204類似地設定尺寸，或可基於相關聯之裝置35〇的 尺寸來不同地設定大小。以實例說明，裝置350可為具有 小於傳輸天線204之直徑或長度的直徑或長度尺寸之攜帶 型電子裝置。在此實例中，可將接收天線3〇4實施為多匝 天線，以便減小調諧電容器（未圖示）之電容值，且增加接 收天線之阻抗。以實例說明，可將接收天線3〇4置放於裝 置350之實質周邊周圍，以便使天線直徑最大化，且減少 接收天線之環形匝（亦即’繞組）之數目及繞組間電容。 接收電路302提供與接收天線304之阻抗匹配。接收電路 146533.doc -12- 201101641 302包括電力轉換電路3〇6，其用於將所接收之^^能源轉換 為供裝置350使用之充電電力。電力轉換電路3〇6包括一 rf 至DC轉換器308且亦可包括一〇(：至1)(：：轉換器3ι〇。至 DC轉換器308將在接收天線3〇4處所接收之rf能量信號整 • 流為非交變電力，而DC至DC轉換器310將經整流之RF能 - 量信號轉換為與裝置350相容之能量電位（例如，電壓）。預 J各種RF至DC轉換器，包括部分及全波整流器、調節 ^ 器、橋接器、倍加器以及線性及切換轉換器。 接收電路302可進一步包括開關電路312 ’其用於將接收 天線304連接至電力轉換電路3〇6或者用於斷開電力轉換電 路3〇6。將接收天線3〇4自電力轉換電路3〇6斷開不僅中止 • 對裝置350之充電，而且亦改變傳輸器200(圖2)所「看到」 . 的「負載」。 如上文所揭示，傳輸器200包括負載感測電路216，其偵 測提供至傳輸器功率放大器21〇之偏壓電流之波動。因 〇 A，傳輸器200具有用於判定接收器何時存在於傳輸器之 近場中之機制。 當多個接收器300存在於傳輪器之近場中時，可能需要 -對一或多個接收器之加載及卸載進行時間多工以使其他接 收器能夠更有效地耗合至傳輸器。接收器之此「卸載」在 本文中亦已知為「遮蔽」。亦可遮蔽一接收器以便消除至 其他附近接收器之輕合或減少附近傳輸器上之加載。此 外’如由接收器300控制及由傳輸器2〇〇偵測的卸載與加載 之間的此切換提供自接收器3⑽至傳輸器2⑽之通信機制， 146533.doc 13 201101641 如以下更充分地解釋。另外，可使協定與致能訊息自接收 ~ 300至傳輸器2〇〇之發送的切換相關聯。以實例說明，切 換速度可為大約1 〇〇微秒。 在一例示性實施例中’傳輸器與接收器之間的通信指代 裝置感測及充電控制機制，而非習知之雙向通信。換言 之’傳輸器使用(例如)所傳輪之信號的開/關鍵控來調整能 量在近場中是否可用。接收器將能量之此等改變解譯為來 自傳輸器之訊息。自接收器㈣，接收器使用接收天線之調 5皆及解除調諧來調整正自近場接收到之電力之量。傳輸器 可偵測來自近場之所使用之電力之此差異，且將此等改變 解課為形成來自接收器之訊息的信號。 接收電路302可進一步包括用以識別所接收之能量波動 的傳訊偵測器及信標電路314，該等能量波動可對應於自 傳輸器至接收器之資訊性傳訊。此外，傳訊及信標電路 314亦可用以偵測減少之號能量（亦即，信標信號）之 傳輸並將減少之RF信號能量整流為標稱電力以用於喚醒接 收電路302内之未供電或電力耗盡之電路，以便組態接收 電路3 02用於無線充電。 接收電路302進一步包括處理器316，其用於協調本文中 所描述的接收器300之過程（包括本文中描述的開關電路 3 12之控制）。接收器3〇〇之遮蔽亦可在發生其他事件之後 發生，其他事件包括對將充電電力提供至裝置350的外部 有線充電源（例如，壁式/USB電力）之偵測。除了控制接收 器之遮蔽之外，處理器316亦可監測信標電路314以判定信 146533.doc • 14· 201101641 軚狀態及提取自傳輸器發送之訊息。處理器3丨6亦可調整 DC至DC轉換器310，以獲得改良之效能。 圖6展不傳輸電路之用於進行傳輸器與接收器之間的訊 心傳遞之一部分的簡化示意圖。在本發明之一些例示性實 施例中，可在傳輸器與接收器之間啟用一用於通信之構 件在圖6中，功率放大器210驅動傳輸天線204以產生輻 射％。功率放大器由正以用於傳輸天線之所要頻率振 盪之載波信號220驅動。傳輸調變信號224用以控制功率放 大器210之輸出。 傳輸電路可藉由在功率放大器21〇上使用開/關鍵控過程 而將信號發送至接收器。換言之，當確證傳輸調變信號 . 224時，功率放大器210將在傳輸天線204上向外驅動載波 . 信號220之頻率。當撤銷啟動傳輸調變信號224時，功率放 大器將不在傳輸天線204上驅動任何信號。 圖6之傳輪電路亦包括一負載感測電路216，其將電力供 ◎ 應至功率放大器21〇且產生接收信號235。在負載感測電路 216中’電阻器Rs上之電壓降產生於電力輸入信號咖與至 力率放大器210之電力供應228之間。由功率放大器㈣消 ㈣電力之任何改變將引起電壓降之改變，電壓降之改變 將由差動放大器23〇放大。當傳輸天線處於與接收器（圖6 中未展示）中之接收天線的耦合模式下時，由功率放大器 2赚取的電流之量將改變。換言之，若傳輪天線2〇4不: ^合模式共振，則驅動輻射場所f之電力將為第一量。 若存在搞合模式共振，則由功率放大器21〇消耗的電力之 146533.doc -15- 201101641 量將上升，此係因為大量電力正耦合至接收天線。因此， 接收信號235可指示耦合至傳輸天線204的接收天線之存 在，且亦可偵測自接收天線發送之信號。另外，接收器電 流汲取之改變將可在傳輸器之功率放大器電流汲取中觀察 到，且此改變可用以偵測來自接收天線之信號。 遮蔽信號、信標信號及用於產生此等信號之電路的一些 例示性實施例之細節可見於2008年10月10日申請之題為 「REVERSE LINK SIGNALING VIA RECEIVE ANTENNA IMPEDANCE MODULATION」的美國實用專利申請案 12/249,873及2008年10月10日申請之題為 「TRANSMIT POWER CONTROL FOR A WIRELESS CHARGING SYSTEM」 的美國實用專利申請案12/249,861中，其兩者之全文皆以 引用之方式併入本文中。 例示性通信機制及協定之細節可見於2008年10月10曰申 請之題為「SIGNALING CHARGING IN WIRELESS POWER ENVIRONMENT」的美國實用專利申請案12/249,866中，其 全部内容以引用之方式併入本文中。 圖7描繪可包含任何已知及合適之可充電裝置之可充電 裝置700。作為非限制性實例，可充電裝置700可包含蜂巢 式電話、攜帶型媒體播放器、相機、遊戲裝置、導航裝 置、頭戴式耳機（例如，藍芽頭戴式耳機）、工具、玩具或 其任何組合。可充電裝置700可包括至少一接收天線702、 至少一線圈705或其任何組合。接收天線702及線圈705中 之每一者可經組態以接收自合適的無線電源以無線方式傳 146533.doc 16. 201101641 輸之電力。更具體言之，根據一例示性實施例，天線7〇2 及相關聯之接收器（諸如，圖2之接收器1〇8)可經組態以接 收自相關聯之近場區域内的無線電源傳輸之無線電力。另 外’根據另一例示性實施例，線圈705及相關聯之接收器 (諸如’圖2之接收器108)可經組態以接收經由電感性耦合 自無線電源傳輸之無線電力。另外，可充電裝置7〇〇可經 組態以將所接收之電力儲存於可充電裝置700之電池（例 ❹ 如，圖2之電池136)内。應注意，術語「接收天線」及 「線圈」可在本文中各被稱作「接收元件」。 此外’根據各種例示性實施例，可充電裝置7〇〇可經組 I、以偵測或多個無線充電器，該一或多個無線充電器定 位於了充電裝置7〇〇之充電區域内且包括一或多個無線傳 輸兀件（例如，無線傳輸天線或線圈）。更具體言之，可充 電裝置700可經組態以根據一或多個特定協定及/或一或多 個特定頻率偵測一或多個無線充電器。僅舉例而言，可充 ◎ 電裝置700可經組態以藉由以下動作來偵測一或多個無線 充電器：對以一或多個特定無線充電協定操作之無線充電 器取樣，董子在一或多個肖定頻率下共振之無、線充電器取 或進行兩者。如以下更充分地描述，在偵測到無線充 «!§之後’ 電裝置700便可經組態以判定自所谓測到 之無線充電器接收之電力之量(包括在每—頻率下及藉由 所偵測到之無線充電器經組態以傳輸之每—協定）。 根據-例示性實施例’可充電裝置7〇〇可經組態以偵測 一無線充電器，該無線充電器定位於可充電裝置700之近 146533.doc 201101641 場區域内且經組態以經由近場共振協定在一或多個合適頻 率（例如，免授權之ISM頻帶）下以無線方式傳輸電 注意，各種頻率可適合於在一位置（例如，第一國家）中進 打無線電力傳輸，但不適合於在另一位置（例如，第二國 家）中進行無線電力傳輸。因而，根據—例示性實施^， 可充電裝置700可經組態以經由位置裝置7〇ι判定其位置， 且其後，判定哪-或多個頻率適合於進行無線電力傳輸。 僅舉例而言，位置裝置701可包含一全球定位系統（GW)裝 置。僅舉例而言，可充電裝置可經組態以债測一無線 充電器，該無線充電器定位於相關聯之近場 態以在6·78 ΜΗζ、η以mu ζ 13 56 ΜΗζ、2712μηζ 及 40_68廳2中 之一或多者下經由近場共振傳輸無線電力。另外，根據一 例不性實施例，可充電裝置7〇〇可經組態以價測— 電器，該無線充電器定位於相關聯之充電區域内且㈣離 以經由電感性耦合協定傳送無線電力。 、… =立可充電裝置7〇。可經組態以與所偵測到之無線充 逼益建立一通信鏈路，且在 所福測到之益線充雷…鏈路之後，便可自 充電益以無線方式接收資料(例如，音訊 =貝料檔案或視訊檔案），將資料以無線 所偵測到之無線充電器， 寻輸至 置·可經組態以偵測及接收來自 的無線電力。應進一步注意，可充電=無線充電" 識別-種型式之所_到電裝置7〇0可經組態以 丨识州到之無線充電器， 所偵測到之益線充雷哭垃“ 且、、。果可因此自 …線充電轉收無線電力且與㈣測到之無線 146533.doc 201101641 充電益通信。另外，/ 便可經組建立了通信鏈路之後，可充電裳置 如，電力之傳輪、資料之门半…線充電器的刼作（例 面功能性)。 *枓之同步、顯示媒體或任何使用者介 在偵測到一或多個盔 進一步< …、線充電器後，可充電裝置700可經 進步組怨以選擇所偵制$，丨+ —上 ^ 少一者以自並接收雷Γ 無線充電中的至

G Ο 收之電力之量。最佳化二而最佳化由可充電裝置7〇°接 的方法可基於每—所偵了充電裝置7 〇 °接收之電力之量 之無線充電器的一或多個充電 協疋每—所偵測到之無線充電器的_或多個充 母一所偵測到之I绫#雪 …、'、、充電器相對於可充電裝置700之位置 2每-所偵測到之無線充電器的型式中之至少一者。應注 思’相對小型之可充電裝 心 高頻率(例如，4。68二:藍牙頭戴式耳機)在較 MHz)下可比在較低頻率（例如，6 78 MHz)下更有效地進行充電。另一方面，相對大型之可充 電裝置（例如，相機）在較低頻率（例如，6 78 MHz)下可比 在較高頻率（後68 MHz)下更有效地進行充電。 圖8說明可充電裝置雇，其類似於圖7之可充電裝置 700’且因此將不再次作解釋。然而，在圖_，可充電裝 置700A不包括線圈，且僅包括一接收天線7〇2。應注意^ 在可充電裝置雇包括一單—接收元件(亦即，接收天線 7〇2)之-實施例中ϋ電裝置7〇〇A可經組態以在任一時 刻僅自一無線傳輸元件接收無線電力。因此，在此例示性 實施例中，可充電裝置700A可經組態以判定哪一所偵測到 146533.doc • 19- 201101641 之無線充電器可致能最佳充電。換言之，可充電裝置7〇〇a 可經組態以判定哪一戶“貞測到之無線充電器(且更具體言 之’該一或多個所偵測到之無線充電器中的哪-傳輸元 件）可致能最大效率、最大充電速率、最小干擾或其任何 組合。另外’根據另一例示性實施例，可充電裝置7〇〇a可 經組態以判定該-或多個所彳貞_之無線充電器中的哪複 數個傳輸元件可致能最大效率、最大充電速率最小干擾 或其任何組合，該判定係利用基於用於每一選定傳輸元件 之經分配之啟動時槽的時域多工方法來進行。 圖9說明一包括可充電裝置7〇〇八及一無線充電器乃2之系 統730。無線充電器732包括—第一傳輸天線734，其經組 態在（僅舉例而言）13.56 MHz之頻率下傳輸無線電力。另 外，無線充電器732包括-第：傳輸天線736，其經組態以 在（僅舉例而言）6.78 MHz之頻率下傳輪無線電力。根據系 統730之一預期操作’彳充電裝置7〇〇可偵測無線充電器 732,該無線充電器732定位於相關聯之充電區域内且以一 或多個特定協定（例如，近場共振）操作及/或在一或多個特 定頻率（例如，6.78 MHz及13.56 MHz)下共振。另外，在 伯測到無線充電器732之後，便可建立可充電裝置700八與 無線充電器732之間的通信鏈路733。此外，在已_到無 線充電器732之後，可判定用無線充電器乃 7湯充電之最佳情形。 充電破置 根據例7F性實施例，判定最佳充電情形可包括判定哪 單一協定（亦即，經由傳輸天線734之近場共振或經由傳輸 146533.doc -20- 201101641 天線736之近場共振）致能可充電裝置7〇〇a之最佳充電（例 如，最大效率、最大充電速率、最小干擾或其任何組 。）作為實例’可充電裝置7〇〇A、無線充電器或其 組合可判定傳輸天線736致能可充電裝置7〇〇八之最佳充 電。作為一更特定實例，可充電裝置7〇〇A可在第一頻率 (例如13.56 MHz)下自傳輸天線734接收無線電力，判定 自傳輸天線734接收之電力之量，J^後將此資訊提供至 〇 無、線充電器732。$夕卜，可充電裝置700A可在第二頻率（例 如，6.78 MHz)下自傳輸天線736接收無線電力，判定自傳 輸天線736接收之電力之量，且其後將此資訊提供至無線 充電器732 ^無線充電器732可接著經由通信鏈路733通知 . 可充電裝置700A哪一協定（亦即，經由傳輸天線734之近場 . 共振或經由傳輸天線736之近場共振）促進由無線充電器 732進行之最佳充電。在判定了哪一傳輸元件促進最佳充 電之後，可充電裝置700A、無線充電器732或其組合可選 〇 擇該傳輸元件，且可將無線電力傳輸至可充電裝置700A。 應注意，在自可充電裝置700A接收到關於自特定傳輸元 件（例如，傳輪天線734或傳輸天線736)接收之電力之量的 資訊之後，無線充電器732便可經組態以增加或減少自特 $傳輸元件傳輸之電力之量。應進―步注意，視裝置之類 型（亦即，僅舉例而言，可充電裝置7〇〇A是行動電話、媒 體播放器或是藍芽頭戴式耳機）及/或可充電装置70〇A内的 電池之類型而定，無線充電器732可經組態以增加或減少 自特定傳輸元件傳輸之電力之量。 146533.doc -21- 201101641 根據另一例示性實施例，判定最佳充電情形可包括利用 時域多工方法判定哪複數個傳輸元件可提供最佳充電。作 為一實例，可充電裝置700A、無線充電器732或其組合可 判定傳輸天線734可與傳輸天線736一起經時間多工以使可 充電裝置700A之最佳化充電。 圖ίο說明包括可充電裝置700之另一系統75〇。系統75〇 進一步包括一第一無線充電器752、一第二無線充電器754 及一第二無線充電器756，該等無線充電器之每一者定位 於可充電裝置700之相關聯之充電區域内。如圖1〇中所說 明，第一無線充電器752包括一傳輸天線76〇，且可經組態 以在（僅舉例而言）40.68 MHz之頻率下傳輸無線電力。另 外，第二無線充電器754包括一經組態以在（僅舉例而 言）27.丨2 MHz之頻率下傳輸無線電力的第一傳輸天線 762，及一經組態以在（僅舉例而言）6·78 之頻率下傳 輸無線電力的第二傳輸天線76[此外，第三無線充電器 756包括一傳輪天線766，其經組態以在(僅舉例而言 Hz之頻率下傳輪無線電力。第三無線充電器乃6進—步 包括-線圈768，其經組態以經由電感性輕合將電力傳輸 至與之充分對準之線圈（例如，線圈7〇5)。 根據系統750之-預期操作，可充電裝置700可债測一或 :個無線充電器，該一或多個無線充電器定位於相關聯之 ^電^内且以-或多個特定協定（例如，近場共振及/或 電感性轉合)操作及/或在一或多個特定頻率(例 之1SM頻帶）下共振。因此，可充電裝置鳩可偵測第-益 146533.doc •22- 201101641 線充電器752、第二無線充電器754及第三無線充電器756 中之每一者。此外’在偵測之後，可在可充電裝置7〇〇與 第一無線充電器752、第二無線充電器754及第三無線充電 756之間建立各別通信鏈路735、737及739。 •此外，在偵測到第一無線充電器752、第二無線充電器 754及第二無線充電器756之後，可判定用於對可充電裝置 700充電之最佳充電情形。如上文所提及，判定最佳充電 0 情形可包括針對—或多個所偵測到之無線充電器判定最佳 充電情形，該一或多個所偵測到之無線充電器可包括一或 多個協定及/或經組態以在一或多個頻率下傳輸無線電 力。此外，判定最佳充電情形可包括利用時域多工方法判 • 冑-或多個所偵測到之無線充電器内的哪複數個傳輸元件 . 可提供最佳充電。舉例而言，根據一例示性實施例，可充 私裝置7GG可經組態以自系統75()内之每―個別傳輸元件依 人接收，,.、線電力。另外，在自系統75〇内之每一個別傳輸 〇 A件接收到無線電力之後，可充電裝置期可經組態以判 定哪一或多個傳輸元件致能最佳充電。 更-體。之’例如’接收天線7〇2可經組態以在一頻率 (例如40.68 MHz)下經由近場共振自傳輸天線76〇接收無 線電力，且自傳輸天線760接收之電力之量可由可充電裝 判定此外，接收天線702可經組態以在一頻率（例 如’ 27.12 MHZ)下經由近場共振自傳輸天線犯接收益線 電且可充電裝置可判定自傳輸天線762接收之電力 之里。另外，接收天線702可經組態以在-頻率（例如， 146533.doc -23- 201101641 6.78 MHz)下經由近場丘据 …… 振自傳輸天線接收無線電力， 傳輸天線764接收之電力之量 ,, J凡^裝置700判 疋。此外，傳輸天線700可經組態 --下經由近場共振自傳輸天線766接二2^’ = 傳輸天線766接收之電力之量可由可充電裝置_判定。此 外，線圈705可經組態以經由電感性耗合自無線 之線圈768接收無線電力，且可充電裝置·可判定自線圈 768接收之電力之量。其後，可充電裝置可判定哪—或 多個傳輸元件致能最大效率 '最大充電速率、最小干擾或 其任何組合。因此’作為—實例’可充電裝置·可判定 無線充電器754之無線充電器傳輸天線762及無線充電器 756之線圈768致能最佳充電。在判定了哪一或多個傳輸元 件致能最佳充電情形之後，可充電裝置可選擇該_或 多個傳輸元件，且可因此將無線電力傳輸至可充電裝置 700A。 此外，如上文所提及，可利用時域多工方法來提供最佳 充電。因@ ’可充電裝置7〇〇可經組態以藉由利用基於兩 個或兩個α上傳冑元件t經分配之啟動時槽的時域多工方 法來判定最佳充電情形。因此，作為一實例，可充電裝置 7〇〇可判定，除自線圈768接收無線電力外，無線充電器 752之傳輸天線760可與無線充電器756之傳輸天線766 一起 經時間多工以使最佳化充電。 圖11描繪可充電裝置700B，其類似於圖7之可充電裴置 700，且因此將不再次作解釋。然而，在圖丨丨中，可充電 146533.doc -24- 201101641

B L括複數個接收天線7〇2。雖然將可充電裝置 700B騎為僅具有兩個接收天㈣2，但可充電裝置難 可包括任何數目個接收天線7Q2。類似於可充電裝置·， :充電裝置扇可經組態以偵測一或多個無線充電器該 -或多個無線充電器定位於相關聯之充電區域内且包括一 或多個傳輸元件。此外，在❹i到-或多個無線充電器之 後，可=電裝置7嶋便可經組態以最佳化自該—或多個無 線充包(且更具體言之，該_或多個傳輸元件）接收之電 2之量。應注意’在可充電裝置雇包括多個接收天線之 =實施例中’可充電裳置7_可經組態以在任—時刻自與 一或多個無線充電器相關聯之多個傳輸天線接收無線電 ' 判^最佳充電情形可包括針對—或多個所㈣到之無線 充=益判疋取佳充電情形，該一或多個所债測到之無線充 H1括《多個協定及’或可經組態以在一或多個頻 Ο =輸無線電力。更具體言之，判定最佳充電情形可包 括判叱與-或多個所偵測到之無線充電器相關聯的哪複數 個傳輸元件致能可充電裝置鳩之最佳充電。應注意，在 可充電裝置7〇〇Β包括多個天線之—實施例中，仍可使用如 上文所提及之時域多工方法。 圖12說明包括可充電裝置7〇〇β之系統78〇。系統進一 步包括第-無線充電器752、第二無線充電器7Μ及第三無 線充電盗756 ’該等之每—者定位於可充電裝置7麵之相 之充電區域内。上文已描述第-無線充電器752、第 146533.doc •25· 201101641 二無線充電器754及第三無線充電器756，且因此將不再次 作解釋。然而，應注意’第一無線充電器752包括一線圈 763。根據系統780之一預期操作，可充電裝置7〇〇B可偵測 一或多個無線充電器，該一或多個無線充電器在相關聯之 充電區域内且以一或多個特定協定（例如，近場共振及/或 電感性辆合）操作及/或在一或多個特定頻率（亦即，免授權 之ISM頻帶）下共振。因此’可充電裝置7〇〇b可偵測第一無 線充電器752、第二無線充電器754及第三無線充電器756 中之每一者。 此外，在偵測到該等無線充電器之後，便可在可充電裝 置700B與第一無線充電器752、第二無線充電器754及第三 無線充電器756之間建立各別通信鏈路765、767及769。如 上文關於可充電裝置700所提及，在建立了與所偵測到之 無線充電器之通信鏈路之後，可充電裝置7〇〇B便可經組態 以控制所偵測到之無線充電器的操作（例如，電力之傳 輸、資料之同步、顯示媒體或任何使用者介面功能性）。 另外，在偵測到第一無線充電器752、第二無線充電器754 及第三無線充電器756之後，可充電裝置7〇〇B可經組態以 判定最佳充電情形。 舉例而言，參看圖12，可充電裝置7_可經組態以自每 -個別傳輸元件（亦即’傳輸天線、傳輸天線％、傳 輸天線764、傳輸天線766、線圈763及線圈768)依次接收 無線電力。此外，可充電裝置7麵可經組態以自兩個或兩 個以上傳輸I件之每—可能及合適組合依序接收無線電 146533.doc •26- 201101641 力。應注意，可充電裝置7〇〇B可僅同時自數目等於接收天 線702之數目的傳輪天線接收電力。舉例而言，若可充電 裝置7〇〇B包含兩個接收天線702，則可充電裝置700B可經 ㈣以同時自兩個傳輸天線之每—可能的組合接收無線電 力。然而，應注意，線圈705可同時自線圈763及線圈768 兩者接收無線電力，只要線圈763及線圈768每一者與線圈 7 0 5同相。 0 在判定了自傳輸元件之每-合適組合(及視情況，個別 地自每一傳輸元件）接收之電力之量後，可充電裝置700B 可經組態以識別用於最佳充電之一或多個傳輸元件。以實 例說明，在可充電裴置700B包括兩個天線7〇2之—實施例 . 中，可充電裝置700B可將傳輸天線764、傳輸天線766及線 • 圈763識別為用於致能最佳充電情形之傳輸元件。作為另 一實例，可充電裝置700B可將傳輸天線766、傳輪天線M2 及線圈768識別為用於致能最佳充電情形之傳輪元件。另 〇 外，可充電裝置700B可經組態以藉由利用基於兩個或兩個 以上傳輸天線之經分配之啟動時槽的時域多工方法來判定 最佳充電情形。 -圖13為說明根據一或多個例示性實施例的方法68〇之流 .程圖。方法6 8 0可包括债測定位於相關聯之充電區域内的 —或多個傳輸元件（由數字682描繪）。方法680可進—步包 括選擇所偵測到之該一或多個傳輸元件中的至少—傳輸元 件以自其接收無線電力’從而致能對可充電襞置之最佳充 電（由數字684描繪）。 146533.doc -27· 201101641 圖14描繪可包含經組態以傳輸無線電力之任何已知及合 適之充電器的充電器900。充電器9〇〇可包括至少—傳輸天 線704,其經組態以將電力以無線方式傳輸至至少一可充 電裝置（例如，可充電裝置7〇〇)。更具體言之，傳輸天線 7〇4及-相關聯之傳輸器(諸如，圖2之傳輸器1〇4)可經組態 以在-頻率(例如’免授權之㈣頻帶)下將無線電力傳輸 至相關聯之近場區域内之一接收器。另外，充電器刪可 包括至少一線圈9〇2，其經組態以經由電感性麵合將無線 電力傳輸至可充電裝置（例如，可充電裝置。 此外’根據本發明之各種例示性實施例，充電器900可 經組態則貞測一或多個可充電裝置，該一或多個可充電裳 f定位於充電器900之充電區域内且經組態以經由合：協 疋接收無線電力。更且體+夕 ^ 械斗、夕 更八體5之’充電器_可經組態以根 據一或多個特定協定、一或多個 4夕個特疋頻率或兩者偵測一或 多個可充電裝置。僅舉例而言 。兄窀态900可經組態以藉 以下動作來偵測充電區域内之可充電裝置：對 線充電協定操作之可充電裝置取樣，、’、、、 ^ IT ^ -r T在特疋無線充電頻 率下共振之可充電裝置取樣，或進行兩者。 艰 根據-例示性實施例，充電器900可經組態 ==1置’該一或多個可充電I置定位於相關聯： 迎~ £域内且經組態以經由斤 心由近％共振在一或多個頻率下垃 收無線電力。僅嚴制而士亡♦ „ W领丰下接 僅舉例而5，充電器9〇〇可經組 或户個可充電裝置，該一或多個可充 、 之折搽FD 衣置疋位於相關聯 之近~ £域内且經組態以在合 卞r (啫如，免授權之 146533.doc •28- 201101641 ΓΓ (例如，13·56ΜΗζ))經由近場共振接收-線電 :二:’各種頻率可適合於在-位置(例如，第2 豕)中進行無線電電力傳輸。因而，根據-例示性 :峰充電器刪可經虹態以經由位置裝置9〇1判定里位 後判定哪一或多個頻率適合於無線電力傳輸： =例而:’位置裝置_可包含一全球定位系統（gps)裝

根據-例示性實施例，充電器_可經組態以 充電裝置，該一或多個可充電裝置定位於 之充電區域内且經組態以經由電感性耦合協定接收 ”》、線電力。 此外’充電器900可經組態以與所偵測到之可充電裝置 壯通L鏈路，且在建立了通信鍵路之後，便可自可充 電裝置以無線方式接收資料（例如，音訊檔案、資料檔案 或視訊檔案）’將資料以無線方式傳輸至可充電裝置，或 騎兩者。料，應注意，充電器_可經組態以執行各 種操作（例如，使資料同步及/或顯示媒體），同時將電力傳 輸至一或多個可充電裝置。此外，充電器可經組態以 伯測多種型式之可充電裝置絲無線電力傳輸至多種型式 可充电裝置。因此，充電器9〇〇可經組態以識別一種型 式之㈣測到之可充電裝置，且將電力傳輸至㈣測到之 可充電裝置且以—合適方式與所偵測到之可充電裝置通 仏。應進一步注意，充電器900可試圖根據一常見型式協 定與每一偵測到之可充電裝置通信。然而，在所偵測到之 146533.doc 29- 201101641 可充電裝置不與常見型式協定相容之情況下，充電器_ 可經組態以使用合適型式協定以合適方式與可充電裝置通 信。 另外’在侧到一或多個可充電褒置之後，充電器· 便可經組態以判定一用於對一或多個所偵測到之可充電裝 置充電的最佳充電解決方案，該解決方案最大化效率、最 大化充電速率、最小化干擾或達成其任何組合。更具體士 之，例如，充電器_可經組態以針對條件(例如，盘所： 測到之可充電裝置之數目相比在 、、 一 T冗隹兄電窃9〇〇内之可用傳輸

元件之數目、所積測到之可奋雷驻里A 了充電裴置中的每一者之充電位 準，或由每一所偵測到之可充電裝置接收之電力之量（亦 即，充電器_與所读測到之可充電裝置中的每—者之間

的充電效率））之一給定隼人而 A 木σ而判疋用於將無線電力提供至 所偵測到之可充電裝詈φ Μ ^ ^ 电褒置中的—或多者之最佳解決方案。 圖15說明包括一充電器9 — 域一 第一可充電裝置902及 -第二可充電裝置903之系統91〇。如所說明，第一可充電 裝置902及第二可充電装置9〇3 一 7Ω9 _ . 之母一者包括一接收天線 702 ’且各經組態以經由 共振接收在特定頻率下傳輸 …線電力。應注意’充電器9〇〇Α類 ，且因此將不詳細地描述，， _不包括線圈，且僅包括單值、：應、〜充電器 L枯早—傳輸天線704。 根據系統91 0之一預期握从 、占 期缸作，充電器_Α可經由任何合 k方式偵測第一可充電裝置 —. 置902及第二可充電裝置9〇3中之 母一者。根據系統910之—預 頂期操作’充電器900A可偵測 146533.doc -30- 201101641 第一可充電裝置902及第二可充電裝置903中之每一者，該 等可充電裝置之每一者定位於相關聯之充電區域内且以一 或多個無線電力協定（例如，近場共振）操作及/或在一或多 個無線電力頻率（例如，免授權之ISM頻帶）下共振。此 外，在偵測到可充電裝置之後，便可在充電器900A與第一 可充電裝置902及第二可充電裝置903中之每一者之間建立 各別通信鏈路905及907。此外，在偵測到第一可充電裝置 902及第二可充電裝置903之後，充電器900A便可判定用於 系統910之最佳充電解決方案。應注意，在充電器900A包 括單一傳輸元件（亦即，傳輸天線704)之一實施例中，充電 器900A可經組態以在任一時刻將無線電力傳輸至僅一個可 充電裝置。 因而，根據一例示性實施例，充電器900A可經組態以判 定應對哪單一所偵測到之可充電裝置（亦即，第一可充電 裝置902或第二可充電裝置903)充電，以使最佳充電解決 方案。作為一實例，充電器900A可經組態以判定充電器 900A與第一可充電裝置902及第二可充電裝置903中之每一 者之間的充電效率。其後，為了減少電力損耗，充電器 900A可經組態以將無線電力傳送至具有最高充電效率之裝 置。更具體言之，例如，充電器900A可經組態以將無線電 力依次傳輸至第一可充電裝置902及第二可充電裝置903中 之每一者。另外，充電器900A可經組態以請求及接收來自 第一可充電裝置902及第二可充電裝置903中之每一者的信 號，該信號識別由第一可充電裝置902及第二可充電裝置 146533.doc -31 - 201101641 903中之每一者接收之電力之量。其後，充電器嶋可判 疋哪一可充電裝置具有最高充電效率，且其後將電力傳送 至該可充電裝置。以實例說明，充電器9〇〇a可判定第一可 充電裝置902之充電效率大於第二可充電裝置9〇3之充電效 率，且其後充電器刪A可選擇第一可充電裂置9〇2且將電 力傳送至第一可充電裝置9〇2。 作為另一實例，充電器_A可經組態以對具有對電荷之 最大需求之裝置充電。更具體言之，例如，充電㈣从可 經組態以經由通信手段判定第一可充電裝置咖及第二可 充電裝置903中之每一者的充電位準，且其後選擇具有最 少帶電電池的裝置且將無線電力傳送至該褒置。以實例說 明，充電器_A可判定第二可充電裝置9〇3之電池具有比 第可充電裝置902之電池低的充電位準，且因此充電器 900A可選擇第二可充電裝置9()3且將無線電力傳送至第二 可充電裝置903。此外，在第二可充電裝㈣3之電池的充 電位準已達到可接受狀態之後，充電器_a可將無線電力 傳送至第—可充電裝置9〇2。另夕卜根據另一例示性實施 例々，充電器90〇A可經組態以判定基於第一可充電裝置9〇2 第可充书裝置9〇3中之每一者的經分配之啟動時槽的 時域多工方法是否可致能—最佳充電解決方案。 圖16說明系統950,其包括充電器9〇〇B、一第一可充電 裝置911、—第二可充電裝置912、—第三可充電裝置913 第四可充電裳置914。如所說明，第一可充電裝置 第一可充電裒置912、第三可充電裝置913及第四可 146533.doc -32- 201101641 充電裳置914中之每—者包括一天線7()2，其經組態以經由 近場共振接收在特定頻率下傳輸之無線電力。此外，第一 可充電裝置911、第二可充電裝置912、第三可充電裝置 及第四可充電裝置914中之每一者包括一線圈9〇9，其 經組態以經由電感性轉合接收無線電力。應注意，充電器 . 嶋類似於圖13之充電器900,且因此將不詳細地描述。 …' 而應注思’充電器900B包括兩個傳輸天線爾。根據 〇 系、統950之一預期操作’充電器9咖可經由任何合適構件 谓測第-可充電農置911、第二可充電裝置912、第三可充 電裝置9Π及第四可充電裝置914中之每—者。根據系統 950之一預期操作，充電器9_可偵測第一可充電裝置 911第一可充電裝置912、第三可充電裝置外3及第四可 . 《電裝置914中之每-者’該等可充電裝置中之每一者定 位於相關聯之充電區域内且以-或多個無線電力協定(例 如，近場共振)操作及/或在一或多個無線電力頻率(例如， q 免授權之ISM頻帶）下共振。 此外，在谓測到該等可充電裝置之後，便可在充電哭 _與第一可充電裝置911、第二可充電裝置912、第三可 充電裝置913及第四可充電裝置914中之每—者之間建 別通信鏈路97〇'971、972及973。此外，在该測 充電裝置川、第二可充電裝置912、第三可充電裝置913 及第四可充電裝置914之後，充電器亀可判定用於系統 95 0之一最佳充電解決方案。 應注意’充電器9〇〇B可同時將命士 认 讀电力傳輸至數目等於傳輸 -33 - 146533.doc 201101641 天線（亦即，傳輸天線704)之數目的接收天線（亦即，接收 ，線702)。舉例而[在圖15中所說明之實施例中，充電 器900B可經組態以同時將無線電力傳輸至兩個傳輸天線 704。此外’應注意，線圈9()2可同時將無線電力傳輸至多 個線圈909，只要線圈909與線圈902同相。 根據一例示性實施例’充電器9〇〇B可經組態以判定應對 哪-或多個㈣測到之可充電裝置充電，以使最佳充電解 決方案。作為一實例，充電器_B可經組態以判定充電器 900B與第-可充電裝置911、第二可充電裝置912、第三; 充電裝置913及第四可充電裝置914中之每一者之間的充電 效率。其後’為了減少電力損耗，充電器9嶋可經组離以 將無線電力料至具有最高充電效率之—或多個可充電裝 置。更具體言之’例如’充電器_B可經組態以根據各種 協定及頻率將無線電力依次傳輸至第—可充電裝置叩、 第二可充電裝置912、第三可充電裝置⑴及第四可充電裝 置914中之每一者。另外，充電器9〇〇B可經組態以請求及 接收來自第—可充電裝置911、第二可充電裝置912、第三 可充電裝置913及第四可充電裝置914中之每_者的信號， 該信號識別由第—可充電裝置911、第二可充電裳置912、 第二可充電裝置913及第四可充電裝置914中之每一者根據 每一合適協定及頻率所接收之電力之量。其後，充電器 麵可判定應以哪些協定及頻率對哪一或多個可充電装置 充電，以使系統950之最佳充電情形。 作為另實例，充電器900B可經組態以將電力傳送至具 146533.doc • 34 - 201101641 有對電何之最大需求的一或多個可充電裝置。更具體言 之，例如，充電器900Β可經組態以經由通信手段判定第二 可充電裝置911、第二可充電裝置912、第三可充電裝置 913及第四可充電裝置91_之每—者的充電位準，且其後 將無線電力傳送至具有最少帶電電池的一或多個可充電裝 置。另外，根據另一例示性實施例，充電器9〇〇b可經組態 =判定基於第-可充電裝置911、第二可充電裝置M2、^ ο ο 二可充電裝置913及第四可充電裝置914中之兩者或兩者以 上的經分配之啟動時槽的時域多工方法是否可致能最佳充 電解決方案。

應注意，充電器_(且更具體言之，充電器_之至少 一天線取）可包括額外功能性。作為一實例，天線7〇4可 經組態以傳輸射頻。此外，例如，天線7〇4可經組態以作 為灯中繼裔、超微型小區、WiFi存取點（Ap)或其任何組合 而操作。另外’天線7{)4可在充電器遠端定位，且經由 同軸電纜、RF導體、IP連接或任何其他合適連接器連接至 充電器_。在此實例中，天線可經組態以作為用於RF 鳩、超微型小區、侧存取點(Ap)或其任何組合之遠 端天線而操作。 圖17為說明根據一或多個例示性實施例的方法69〇之流 程圖。方法刚可包括偵測定位於相關聯之充電區域内的 一或多個接收元件（由數字㈣描緣）。方法_可進一步包 括選擇所偵測到之該-或多個接收元件中的至少-接收元 件’以將無線電力傳輪至該至少一接收元件以使一或多個 146533.doc •35- 201101641 可充電裝置之最佳充電解決方案（由數字694描繪），該一或 多個可充電裝置與該一或多個接收元件相關聯。 熟習此項技術者應理解，可使用多種不同技術中之任一 者來表示資訊及信號。舉例而言，可藉由電壓、電流、電 磁波'磁場或磁粒子、光場或光粒子或其任何組合來表示 可能貫穿上述描述而參考之資料、指令、命令、資訊、信 號、位元、符號及碼片。 熟習此項技術者應進一步瞭解，結合本文中所揭示之例 示性實施例所描述的各種說明性邏輯區塊、模組、電路及 〇 演算法步驟可經實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組 合。為了清楚地說明硬體與軟體之此互換性，上文已大體 在功能性方面描述了各種說明性組件、區塊、模組、電路 及步驟。將此功能性實施為硬體還是軟體視特定應用及強 加於整個系統之設計約束而定。熟習此項技術者可對於每 -特定應用以變化之方式實施所描述之功能性，但此等實 知决策不應被解釋為會引起偏離本發明之例示性實施例之 範疇。 ❹ 結合本文中所揭示之例示性實施例所摇述的各種說明性 邏輯區塊、模組及電路可用通用處理器、數位信號處理^ (DSP)、特殊應用積體電路（ASIC)、場可程式化閘陣列 (FPGA)或其他可程式化邏輯裝置、離散閘或電晶體邏輯、· 離散硬體組件或其經設計以執行本文中所描述之功能的任 何組合來實施或執行。通用處理器可為微處理器，但在替 代例中，處理器可為任何習知之處理器、控制器、微控制 146533.doc -36 - 201101641

G

器或狀態機。亦可將處理器實施為計算裝置之组合 如，DSP與微處理器之組合、複數個微處理器、“ο” 核心之-或多個微處理器，或任何其他此組態。。口 結合本文中所揭示之例示性實施例所描述之方法或渖算 2的步驟可直接體現於硬體巾、由處理ϋ執行之軟體模組 2 ’或該兩者之組合中。軟體模組可駐留於隨機存取記憶 (RAM)、快閃記憶體、唯讀記憶體（職）、電可程式化 R〇M(EP醜）、電可抹除可程式化臟(EEPR〇M)、暫存 器、硬碟、抽取式則、瓜刪或此項技術中已知的任 何其他形式之儲存媒體中。將例示性儲存媒體麵接至處理 器，以使得該處理器可自該储存媒體讀取資訊並可將資 礼寫入至忒儲存媒體。在替代例中儲存媒體可整合至處 理器。處理器及錯存媒體可駐留於ASIC中。ASIC可駐留 於使用者終端機中。在替代例中，處理器及儲存媒體可作 為離散組件駐留於❹者終端機中。 在或多個例示性實施例中，可以硬體、軟體、動體或 ’、任何組合來實施所描述之功能。若以軟體來實施，則可 /等力此作為—或多個指令或程式碼儲存於電腦可讀媒 體上或在電腦可讀媒體上傳輸。電腦可讀媒體包括電腦儲 存媒體與通仏媒體（通信媒體包括促進電腦程式自一處至 地之輪送的任何媒體）兩者。儲存媒體可為可由電腦 .何可用媒體。作為實例且非限制，此電腦可讀媒 :匕 3 RAM ' r〇m、EEpR〇M、cd r〇m或其他光碟儲 存盗、磁碟儲存器或其他磁性儲存裝置，或可用於以指令 146533.doc -37· 201101641 或貪枓結構之形式載運或儲存所要之程式碼且可由電 取的任何其他媒體。又’將任何連接適當 : 媒體。舉例而t，若使用同軸電缓、光” t位用戶線（DSL)或諸如红外線、無線電及微波之=技 術而自網站、伺服3|戎坌灿土 …' 裏技 潑丄“赐 遠端源傳輸軟體，則同轴電 ，、光纖㈣、雙絞線、咖或諸如紅外線、無線電及微 波之無線技術包括在媒體之定義中。如本文中所 磁 :及光碟包括光碟(CD)、雷射光碟、光學光碟 =碟（DVD)、軟性磁碟及藍光（―碟，其中磁碟通 令磁性地再現貢料’而光碟藉由雷射光學地再現資料。上 述之組合亦應包括在電腦可讀媒體之範疇内。 提供所揭示之例示性實施例之先前描述以使得任何孰習 此料術者能夠製造或❹本發明。對於㈣此項技術者 而5 ’對此等例示性實施例之各種修改將容易顯而易見， 且可在不偏離本發明之精神或範缚之情況下將本文中所定 義之-般原理應用於其他實施例。因&，本發明不意欲限 於本文中所展示之實施例，而應符合與本文中所揭示之原 理及新穎特徵一致的最廣泛範疇。 【圖式簡單說明】 圖1展示一無線電力輸送系統之簡化方塊圖； 圖2展示一無線電力輸送系統之簡化示意圖； 圖3展示用於在本發明之例示性實施例中使用的環形天 線之示意圖； 圖4為根據本發明之一例示性實施例的傳輸器之簡化方 146533.doc -38 - 201101641 塊圖； 圖5為根據本發日月之—例示性實施例的接收器之簡化方 塊圖； 圖6展示用於在傳輸器與接收器之間進行訊息傳遞的傳 輸電路之一部分之簡化示意圖； ® 7說明根據本發日月之—例賴實施例的可充電裝置； 圖8說明根據本發明之一例示性實施例的另一可充電裝 置； 圖9說明根據本發明之一例示性實施例的包括一無線充 電器及一可充電裝置之系統； 圖10說明根據本發明之一例示性實施例的包括複數個無 ' 線充電器及一可充電裝置之系統； 圖11說明根據本發明之-例示性實施例的具有複數個接 收天線之可充電裝置； 圖12說明根據本發明之一例示性實施例的包括複數個無 〇、線充電器及-可充電裝置之系統’該可充電裝置具有複數 個接收天線； 圖13為說明根據本發明之-例示性實施例的方法之流程 •圖； 圖㈣明根據本發明之-例示性實施例的無線充電器； 圖15說明根據本發明之-例示性實施例的包括-無線充 電器及複數個可充電裝置之系統； 圖16說明根據本發明之-例示性實施例的包括-無線充 電器及複數個可充電裝置之另一系、殊；及 146533.doc •39- 201101641 圖17為說明根據本發明之一例示性實施例的另一方法之 流程圖。 【主要元件符號說明】 100 無線傳輸或充電系統 102 輸入電力 104 傳輸器 106 輻射場 108 接收器 110 輸出電力 112 距離 114 傳輸天線 118 接收天線 119 通信頻道 122 振盪器 123 調整信號 124 功率放大器 125 控制信號 126 濾波器及匹配電路 132 匹配電路 134 整流器及開關電路 136 電池 150 環形天線 152 電容器 154 電容器 146533.doc •40- 201101641 156 共振信號 200 傳輸器 202 傳輸電路 204 傳輸天線 • 206 固定阻抗匹配電路 . 208 低通濾波器（LPF) 210 功率放大器 212 振盪器 ^ 214 控制器 216 負載感測電路 220 載波信號 . 224 傳輸調變信號 226 電力輸入信號 228 電力供應 230 差動放大器 235 Ο 接收信號 280 存在偵測器 290 封閉式偵測器 . 300 接收器 302 接收電路 304 接收天線 306 電力轉換電路 308 RF至DC轉換器 310 DC至DC轉換器 146533.doc -41 - 201101641 312 開關電路 314 傳訊及信標電路 316 處理益 350 裝置 700 可充電裝置 700Α 可充電裝置 700Β 可充電裝置 701 位置裝置 702 接收天線 704 傳輸天線 705 線圈 730 系統 732 無線充電器 733 通信鏈路 734 第一傳輸天線 735 通信鏈路 736 第二傳輸天線 737 通信鏈路 739 通信鏈路 752 第一無線充電器 754 第二無線充電器 756 第三無線充電器 760 傳輸天線 762 傳輸天線 146533.doc ·42· 201101641 763 線圈 764 傳輸天線 765 通信鏈路 766 傳輸天線 767 通信鏈路 768 線圈 769 通信鏈路 780 系統

900 充電器 900A 充電器 900B 充電器 901 位置裝置 902 線圈/第一可充電裝置 903 第二可充電裝置 905 通信鏈路 907 通信鏈路 909 線圈 910 系統 911 第一可充電裝置 912 第二可充電裝置 913 第三可充電裝置 914 第四可充電裝置 950 系統 970 通信鏈路 146533.doc -43- 201101641 971 通信鏈路 972 通信鏈路 973 通信鏈路

Rs 電阻器 146533.doc -44 -

Claims (1)

1. 201101641 七、申請專利範圍： 1. 一種可充電裝置，其包含： 至少一接收元件，其經組態以接收無線電力 其中6亥可充電裝置經組態以： 偵測定位於一相 元件；且 關聯之充電區域内的 —或多個傳輸 <琢一或多個傳輪元件中之至少 玲弹所偵測到 ...... ' I τ 主少一得

   Ο 輸元件以自其接收無線電力，以使該充電裝置 充電。 其中該可充電裝置經組態以 或多個特定頻率中之至少一 〇 其經進一步組態以藉由對以 沙一者操作的傳輸元件取樣 2. 如請求項1之可充電裝置， 根據一或多個特定協定及一 者债測該一或多個傳輸元件 3. 如請求項2之可充電裝置， 該一或多個特定協定中之至 來偵測該一或多個傳輸元件 4·:請求項3之可充電裝置’其經進—步組態以藉由對以 一近場共振協定及一電感性耦合協定中之至少一者操作 的傳輸元件取樣來偵測該一或多個傳輸元件。 5·，請求項2之可充電裝置’其經進—步組態以藉由對在 D亥或多個特定頻率下共振的傳輸元件取樣來偵測該一 或多個傳輸元件。 6· ^請求項5之可充電襄置，其經進—步組態以藉由對在 一或多個免授權之ISM頻帶頻率下共振的傳輪元件取樣 來偵測該一或多個傳輸元件。 146533.doc 201101641 7. 如請求項1之可充電裝置，其進一步包含一位置裝置， 該位置裝置經組態用於判定該可充電裝置之一位置。 8. 如請求項1之可充電裝置’其中該至少—接收元件包含 一接收天線及一線圈中之至少一者。 9·如請求項1之可充電裝置，其經進一步組態以用無線方 式與一或多個無線充電器通信，該—或多個無線充電器 與所偵測到之該一或多個傳輸元件相關聯。 10. 如請求項1之可充電裝置，其經進一步組態以控制一或 多個無線充電器之至少一操作，該一或多個無線充電器 與所偵測到之該一或多個傳輸元件相關聯。 11. 一種操作一可充電裝置之方法’其包含： 偵測定位於一相關聯之充電區域内的—或多個傳輪元 件；及 選擇所偵測到之該一或多個傳輸元件中的至少一傳輸 元件以自其接收無線電力，以使該可充電裝置之最佳充 電。 12. 如請求項^之方法’其中摘測—或多個傳輸元件包含根 據一近場共振協定及一電感性耦合協定中之至少一者偵 測一或多個傳輸元件。 如請求項R方法’其中债測—或多個傳輸元件包含读 測在至少-免授權之ISM頻帶頻率下共振的—或多個傳 輸元件。 14.如請求項11之方法，其中選擇包含： 自每-所偵測到之一或多個傳輪元件中的每一傳輪元 146533.doc 201101641 件依序接收無線電力；及 一量測自所伯測到之該一或多個傳輪元件中之每—者的 每一傳輸元件接收之電力之一量。 15. 如請求項11之方法’其中選擇包含選擇所偵測到之該一 或多個傳輸元件中之複數個傳輪元件以按一時域多工方 法自及複數個傳輸元件接收無線電力。 16. 如請求項u之方法，其進— # % /匕3俏，則—或多個無線充 Ο 〇 型式，該—或多個無線充電器與所偵测到之該 一或多個傳輪元件中之至少—者相關聯。 17. —種可充電裝置，其包含： 用於僧測定位於-相關聯之充電區域内之一或多個傳 輸元件的構件；及 用於選擇所偵測到之該—或多個傳輸元件中之至少一 傳輸元件以自其接收無線電力以使該可充電裝置之最佳 充電的構件。 18· —種充電器，其包含·· 傳輸兀件’其經組態以用無線方式傳輸電力； 其中該充電器經組態以： J定位於才目關聯之充電區域内之一或多個接收 元件；且 選擇所偵測到之該一 收元件以將無線電力傳 一或多個所偵測到之可 案，該一或多個所偵測 或多個接收元件中之至少一接 輸至該至少一接收元件，以使 充電裝置之一最佳充電解決方 到之可充電裝置與該一或多個 146533.doc 201101641 接收元件相關聯。 19. 如請求項18之充電器， ^ 工進—步組態以根據一或多個 '，，、線“協定及一或多個無線電 ：個 測該—或多個接收元件。 中之至v—者伯 20. 如請求項19之充電器， ,^ , 進步組態以藉由對以兮— 測该一或多個接收元件。 偵 21·如請求項2〇之充電器，i铖 進步組態以藉由對以一近 场共振協定及-電感㈣合協定中之至少—者操作之接 收元件取樣來偵測該—或多個接收元件。 1如請求項19之充電器，其經進—步組態以藉由對在該一 1多個特錢率中之至少—者下共振之接收元件取樣來 债測該一或多個接收元件。 23.如請求項18之充電器，其經進一步組態以藉由對在至少 -免授權之ISM頻帶下共振之接收元件取樣來㈣該一 或多個接收元件。 24·如凊求項18之充電器，其進一步包含一位置裝置，該位 置裝置經組態用於判定該充電器之一位置。 25.如請求項18之充電器，其中該至少一傳輸元件包含一傳 輪天線及一線圈中之至少一者。 26·—種操作一無線充電器之方法，其包含： 偵測定位於一相關聯之充電區域内之一或多個接收元 件；及 選擇所偵測到之該一或多個接收元件中之至少一接收 146533.doc -4 - 201101641 以使一或 或多個可 元件以將無線電力傳輸至該至少一接收元件， 多個可充電裝置之一最佳充電解決方案，該— 充電裝置與該一或多個接收元件相關聯。 27. 如請求項26之方法，其中谓測—或多個接收元件包含根 據一近場共振協定及一電感性耦合協定中之至少一者偵 測一或多個接收元件。 28. 如請求項26之方法，其中债測—或多個接收元件包含偵 Ο 測在至少一免授權之ISM頻帶頻率下共振的一或多個接 收元件。 29.如請求項26之方法’其中選擇包含選擇所相到之該— 或多個接收元件中的複數個接收元件以按一時域多工方 - 法將無線電力傳輸至該複數個接收元件。 3〇.如請求項26之丨其進一步包含❹j與該-或多個接 收元件相關聯之至少一可充電裝置之一型式。 31. 如請求項26之方法，其中選擇包含選擇所偵測到之該— 〇 或多個接收元件中之與該無線充電器具有最高充電效率 的該至少一接收元件。 32. 如請求項26之方法，其中選擇包含選擇所偵測到之該一 ，或多個接收元件中之具有最低充電位準的該至少一接收 元件。 33. 如請求項26之方法，其進一步包含自一或多個無線可充 電裝置接收一信號，該信號指示在每一相關聯之一或多 個接收元件處所接收之電力之一量。 34·—種無線充電器，其包含： 146533.doc 201101641 用於憤測定位於一相關聯之充電區域内之一或多個接 收元件的構件；及 用於選擇所偵測到之該一或多個接收元件中之至少— 接收元件以將無線電力傳輸至該至少一接收元件以使_ 或多個可充電裝置之一最佳充電解決方案的構件，該一 或多個可充電裝置與該一或多個接收元件相關聯。 146533.doc