TW201626687A - 用於無線電力傳輸之分佈式電力接收元件 - Google Patents

用於無線電力傳輸之分佈式電力接收元件 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種用於無線充電之裝置，其可包括用於容納一電子器件之一殼體及可耦合至一外部產生之磁場以無線地對該電子器件中之一負載供電或充電的複數個電力接收元件。該等電力接收元件中的至少一者可包含該殼體之一導電區段。

Description

用於無線電力傳輸之分佈式電力接收元件 相關申請案之交叉參考
依據35 U.S.C.§119(e)，本申請案具有且主張申請遞交日期為2014年10月20日的美國臨時申請案第62/065,918號之權益，該申請案之內容出於所有目的以全文引用的方式併入本文中。
本申請案亦主張2015年2月25日申請之美國申請案第14/630,996號的優先權，該申請案之內容出於所有目的以全文引用的方式併入本文中。
本發明大體係關於無線電力傳輸系統。更特定而言，本發明係關於具有用於無線電力傳輸之分佈式電力接收元件之組態的電子器件。
除非另有指示，否則不承認前文為本文中所敍述之申請專利範圍的先前技術，且不應照此理解。
在電子器件中之無線充電系統之電力接收單元(PRU)中提供適當諧振器可具挑戰性。舉例而言，在行動器件中，關於對可使用行動器件之背部蓋板之方式之限制可形成對於用於無線充電之諧振器的設計及置放之挑戰。為了避免影響對行動器件提供通信之天線系統之效能，行動器件之製造商可在其器件設計上指定「禁入」區域。從而， 僅較小區域可用於無線充電諧振器，因此諧振器可能太小以至於不能產生用於行動器件之充足電力。
電子器件自身之外觀尺寸在其三維結構方面可形成挑戰。舉例而言，電子器件之形狀可能不允許諧振器之實際置放。電子器件可能太小以至於不能支撐諧振器。在一些情況下，電子器件可由難以進行無線電力傳輸之導電媒體製成。
本發明描述用於無線充電之裝置，其包括殼體，該殼體包含一或多個電分隔導電區段。該裝置可包括經組態以耦合至外部產生之磁場以無線地對負載供電或充電之電力接收元件。根據本發明之態樣，電力接收元件中的至少一者可為殼體之導電區段。根據本發明之態樣，第一電力接收元件及第二電力接收元件可連接在一起。
根據本發明之態樣，電力接收元件中之一者可為電線線圈。
根據本發明之態樣，該裝置可包括選擇性地將電力接收元件以不同組合連接在一起之開關。在一些態樣中，不同組合可展現不同程度之與外部產生之磁場的相互耦合。在一些態樣中，不同組合可展現不同輸出電壓。在一些態樣中，不同組合可展現不同電阻。
根據本發明之態樣，外部產生之磁場可自與裝置垂直地間隔開之源極產生。根據本發明之態樣，外部產生之磁場可自與裝置水平地間隔開之源極產生。
本發明描述用於無線地接收電力之裝置，其包括構成電子器件之外殼的一部分的殼體。該裝置可包括經組態以經由外部產生之交變磁場無線地接收電力之第一電力接收元件。根據本發明之態樣，第一電力接收元件可為附接至殼體之導電材料之線圈。該裝置可包括經組態以經由外部產生之交變磁場無線地接收電力之第二電力接收元件。根據本發明之態樣，第二電力接收元件可為包含殼體之導電區段。
根據本發明之態樣，構成第一電力接收元件之導電材料之線圈可電連接至構成第二電力接收元件之殼體的導電區段。
根據本發明之態樣，該裝置可包括複數個電力接收元件，包括第一電力接收元件及第二電力接收元件。該裝置可包括可操作以將電力接收元件之不同組合連接在一起之複數個開關。
本發明描述用於無線地接收電力之裝置，其包含用於容納電子器件之構件、用於經由外部產生之磁場接收電力之第一構件及用於經由外部產生之磁場接收電力之第二構件，該第二構件包含用於容納電子器件之構件的一部分。
本發明描述一種用於無線地接收電力之方法，其包括：在器件中之第一位置處經由電磁感應產生第一電流，在器件中之第二位置處經由電磁感應產生第二電流，及組合第一電流及第二電流以產生用於器件之電力。
根據本發明之態樣，產生第一電流可包括將電線之第一線圈耦合至外部產生之磁場。根據本發明之態樣，產生第二電流可包括將容納器件之金屬殼體之一部分耦合至外部產生之磁場。
本發明描述一種用於無線地接收電力之裝置，其包括用於電力接收單元(PRU)之殼體及分佈在殼體上之不同位置處的電力接收元件。該裝置可包括組合電路及將電力接收元件之子集連接至組合電路之開關。組合電路可經組態以組合電力接收元件之子集以形成經連接電力接收元件之集合。該裝置可包括經組態以操作複數個開關及組合電路之控制器。
根據本發明之態樣，該裝置可包括連接至組合電路之輸出端以產生輸出電壓之整流電路。根據本發明之態樣，組合電路可經組態以選擇性地將電力接收元件之子集以串聯方式及/或並聯方式連接在一起。
根據本發明之態樣，裝置可包括連接至各別電力接收元件以輸出各別DC位準之整流電路。整流電路之輸出端可連接至組合電路。根據本發明之態樣，組合電路可經組態以選擇性地添加及/或減除與電力接收元件之子集相關聯之DC位準。
本發明描述一種用於無線地接收電力之裝置，其包含：用於容納電力接收單元(PRU)之構件、用於經由外部產生之磁場接收電力之複數個構件、分佈在用於容納PRU之構件上之不同位置處的用於接收電力之複數個構件，及用於選擇性地組合用於接收電力的複數個構件中之一或多者以形成經連接電力接收元件之集合的構件。
本發明描述一種用於無線地接收電力之方法，其包括：在器件中之不同位置處將電力接收元件耦合至外部產生之磁場，將接收元件之子集連接在一起，及組合在接收元件之子集中感應之電流以產生用於器件之電力。根據本發明之態樣，將電力接收元件耦合至外部產生之磁場包括將電線線圈耦合至外部產生之磁場及將容納器件的金屬殼體之一部分耦合至外部產生之磁場中之一或多者。
根據本發明之態樣，該方法可包括在組合在電力接收元件之子集中感應之電流後整流經組合之電流。根據本發明之態樣，該方法可包括在組合之前整流在電力接收元件之子集中感應之電流。
以下詳細描述及隨附圖式提供對本發明之本質及優勢之更好理解。
10‧‧‧PRU/電力接收單元
11‧‧‧PRU/電力接收單元
40‧‧‧殼體
41a‧‧‧接收元件
41b‧‧‧接收元件
42‧‧‧狹槽
43a‧‧‧鐵氧體磁帶
43b‧‧‧鐵氧體磁帶
44a‧‧‧區域
44b‧‧‧區域
44c‧‧‧區域
45‧‧‧電線
70‧‧‧PRU/電力接收單元
80‧‧‧PRU/電力接收單元
90‧‧‧PRU/電力接收單元
100‧‧‧無線電力傳輸系統
102‧‧‧輸入電力
104‧‧‧傳輸器
105‧‧‧無線場
108‧‧‧接收器
110‧‧‧輸出電力
112‧‧‧距離
114‧‧‧電力傳輸元件
118‧‧‧電力接收元件
200‧‧‧無線電力傳輸系統
204‧‧‧傳輸器
205‧‧‧無線場
206‧‧‧傳輸電路
208‧‧‧接收器
210‧‧‧接收電路
214‧‧‧電力傳輸元件
218‧‧‧電力接收元件
219‧‧‧通信頻道
222‧‧‧振盪器
223‧‧‧頻率控制信號
224‧‧‧驅動器電路
225‧‧‧輸入電壓信號
226‧‧‧濾波器及匹配電路
232‧‧‧匹配電路
234‧‧‧整流電路
236‧‧‧電池
350‧‧‧傳輸或接收電路
352‧‧‧電力傳輸或接收元件
354‧‧‧電容器
356‧‧‧電容器
358‧‧‧信號
400‧‧‧PRU/電力接收單元
402‧‧‧接收元件
404‧‧‧接收元件
404a‧‧‧電線線圈
406‧‧‧AC整流電路/整流器
408‧‧‧AC整流電路/整流器
410‧‧‧輸出端
500‧‧‧PRU/電力接收單元
502‧‧‧接收元件
504‧‧‧接收元件
506‧‧‧接收元件
508‧‧‧AC整流器
512‧‧‧連接器
600‧‧‧殼體
602‧‧‧區段
604‧‧‧區段
606‧‧‧區段
608‧‧‧不導電分隔件
608'‧‧‧T型區段
610‧‧‧不導電分隔件
612‧‧‧饋入位置
614‧‧‧饋入位置
616a‧‧‧饋入位置
616b‧‧‧額外饋入位置
622‧‧‧連接器
624‧‧‧連接器
632‧‧‧AC整流電路
634‧‧‧AC整流電路
636‧‧‧AC整流電路
638‧‧‧AC整流電路
700‧‧‧殼體
702‧‧‧區段
704‧‧‧區段
704a‧‧‧側壁
704b‧‧‧側壁
706‧‧‧區段
712‧‧‧饋入端
714‧‧‧饋入端
716‧‧‧位置
718‧‧‧位置
720‧‧‧連接器
732‧‧‧接收元件
734‧‧‧接收元件
836‧‧‧接收元件
902‧‧‧導電材料/接收元件
904‧‧‧導電材料/接收元件
906‧‧‧基板
908‧‧‧基板
912a‧‧‧饋入端
912b‧‧‧饋入端
914‧‧‧連接器
916‧‧‧連接器
932‧‧‧接收元件
934‧‧‧接收元件
936‧‧‧接收元件
1000‧‧‧殼體
1002‧‧‧區段
1004‧‧‧區段
1004a‧‧‧側壁
1004b‧‧‧側壁
1006‧‧‧區段
1012a‧‧‧饋入端
1012b‧‧‧饋入端
1014‧‧‧連接器
1016‧‧‧連接器
1032‧‧‧接收元件
1034‧‧‧接收元件
1036‧‧‧接收元件
1042‧‧‧不導電框架
1044‧‧‧框架/結構
1052‧‧‧位置
1054‧‧‧位置
1056‧‧‧位置
1058‧‧‧位置
1102‧‧‧PTU/電力傳輸單元
1104a‧‧‧傳輸線圈
1104b‧‧‧傳輸線圈
1200‧‧‧可穿戴式器件
1202‧‧‧器件主體
1204‧‧‧外殼
1212‧‧‧左側接收元件
1214‧‧‧頂側接收元件
1216‧‧‧右側接收元件
1218‧‧‧底側接收元件
1302‧‧‧互感組合電路
1304‧‧‧開關
1306‧‧‧控制器
1402‧‧‧電壓組合電路/互感組合電路
1404‧‧‧開關
1406‧‧‧控制器
1502‧‧‧電阻組合電路/互感組合電路
1504‧‧‧開關
1506‧‧‧控制器
1602‧‧‧開關
1604‧‧‧開關
1606‧‧‧控制器
1702‧‧‧互感組合電路
1704‧‧‧開關
1706‧‧‧回饋控制器
關於下文之論述及且尤其關於圖式，應強調，所展示之細節出於說明性論述之目的而表示實例，且其經呈現以提供對本發明之原理及概念性態樣之描述。就此而言，不意在展示超出對本發明之基本理解所需的實施細節。結合圖式，以下論述使熟習此項技術者顯而易見可如何實踐根據本發明之實施例。在隨附圖式中： 圖1為根據說明性實施例之無線電力傳輸系統之功能方塊圖。
圖2為根據說明性實施例之無線電力傳輸系統之功能方塊圖。
圖3為根據說明性實施例之包括電力傳輸或接收元件的圖2之傳輸電路或接收電路之一部分的示意圖。
圖4繪示根據本發明之分佈式接收元件之系統的實施例。
圖4A展示根據本發明之殼體之示意性表示。
圖5繪示根據本發明之分佈式接收元件之實施例。
圖6及圖6A繪示使用用於PRU的殼體之區段的接收元件。
圖7及圖7A-1繪示根據本發明之接收元件之組態。
圖8繪示根據本發明之接收元件之組態。
圖9、圖9A-1、圖9A-2繪示根據本發明之接收元件之組態。
圖10及圖10A-1繪示根據本發明之接收元件之組態。
圖10A、圖10B、圖10C及圖10D描繪根據本發明之經組態具有接收元件之殼體的模型。
圖11A及圖11B繪示根據本發明之PTU及PRU之垂直組態。
圖11C及圖11D繪示根據本發明之PTU及PRU之並排組態。
圖12A、圖12B及圖12C繪示根據本發明之在可穿戴式器件中之接收元件系統的態樣。
圖13繪示根據本發明之基於互感之接收元件之可選擇性連接組合。
圖14繪示根據本發明之基於電壓之接收元件之可選擇性連接組合。
圖15繪示根據本發明之基於電阻之接收元件之可選擇性連接組合。
圖16繪示根據本發明之接收元件之可選擇性連接組合。
圖17繪示根據本發明之使用回饋的接收元件之可選擇性連接組 合。
在以下描述中，出於解釋之目的，闡述眾多實例及具體細節以便提供對本發明之透徹理解。然而，對於熟習此項技術者而言將明顯的是，在申請專利範圍中表述的本發明可包括此等實例之特徵中之一些或所有(單獨的或與下文描述的其他特徵組合)，且可進一步包括本文中所描述之特徵及概念的修改及等效物。
無線電力傳輸可指代在不使用實體電導體之情況下將與電場、磁場、電磁場或其他者相關聯之任何形式之能量自傳輸器傳輸至接收器(例如，可經由自由空間傳輸電力)。至無線場(例如，磁場或電磁場)之電力輸出可由「電力接收元件」接收、捕獲或耦合以實現電力傳輸。
圖1為根據說明性實施例之無線電力傳輸系統100之功能方塊圖。可將輸入電力102自電源(在此圖中未展示)提供至傳輸器104以產生用於執行能量傳輸之無線(例如，磁性或電磁)場105。接收器108可耦合至無線場105且產生輸出電力110以供儲存或由耦合至輸出電力110之器件(在此圖中未展示)消耗。傳輸器104及接收器108可分隔一距離112。傳輸器104可包括用於將能量傳輸/耦合至接收器108之電力傳輸元件114。接收器108可包括用於接收或捕獲/耦合自傳輸器104傳輸之能量的電力接收元件118。
在一項說明性實施例中，傳輸器104及接收器108可根據相互諧振關係而組態。當接收器108之諧振頻率與傳輸器104之諧振頻率實質上相同或極為接近時，傳輸器104與接收器108之間的傳輸損耗減少。因而，可在較大距離內提供無線電力傳輸。因此，諧振電感耦合技術可允許在各種距離內且在多種電感式電力傳輸及接收元件組態之情況下的改良效率及電力傳輸。
在某些實施例中，無線場105可對應於下文將進一步描述之傳輸器104之「近場」。近場可對應於其中存在由電力傳輸元件114中之電流及電荷產生之較強反應場的區域，該等反應場最低限度地將電力輻射遠離電力傳輸元件114。近場可對應於在電力傳輸元件114之大約一個波長(或其一部分)內的區域。
在某些實施例中，可藉由將無線場105中之能量的大部分耦合至電力接收元件118而非將大多數能量以電磁波傳播至遠場來發生有效能量傳輸。
在某些實施中，傳輸器104可輸出具有與電力傳輸元件114之諧振頻率對應之頻率的時變磁場(或電磁場)。當接收器108在無線場105內時，時變磁場(或電磁場)可感應電力接收元件118中之電流。如上文所描述，若電力接收元件118經組態為在電力傳輸元件114之頻率下諧振之諧振電路，則可有效傳輸能量。在電力接收元件118中感應之交流電(AC)信號可經整流以產生可經提供以對負載充電或供電之直流電(DC)信號。
圖2為根據另一說明性實施例之無線電力傳輸系統200之功能方塊圖。系統200可包括傳輸器204及接收器208。傳輸器204(在本文中亦被稱作電力傳輸單元，PTU)可包括傳輸電路206，該傳輸電路可包括振盪器222、驅動器電路224以及濾波器及匹配電路226。振盪器222可經組態以產生所需頻率之信號，所需頻率可回應於頻率控制信號223而調整。振盪器222可將振盪器信號提供至驅動器電路224。驅動器電路224可經組態以在(例如)電力傳輸元件214之諧振頻率下基於輸入電壓信號(VD)225驅動電力傳輸元件214。驅動器電路224可為經組態以自振盪器222接收方波並輸出正弦波之切換放大器。
濾波器及匹配電路226可濾出諧波或其他非所要頻率，且使傳輸器204之阻抗匹配至電力傳輸元件214。由於驅動電力傳輸元件214， 電力傳輸元件214可產生無線場205以在足以對電池236充電或以其他方式對負載供電之位準下無線地輸出電力。
接收器208(在本文中亦被稱作電力接收單元，PRU)可包括接收電路210，該接收電路可包括匹配電路232及整流電路234。匹配電路232可將接收電路210之阻抗匹配至電力接收元件218。如圖2中所展示，整流電路234可自AC電力輸入產生DC電力輸出以對電池236充電。接收器208及傳輸器204可另外在單獨通信頻道219(例如，Bluetooth、Zigbee、蜂巢式等)上通信。接收器208及傳輸器204可替代地使用無線場205之特性經由帶內發信而通信。
接收器208可經組態以確定發射器204所發射及接收器208所接收的電力量是否適於對電池236充電。發射器204可經組態以產生用於提供能量傳輸之具有直接場耦合係數(k)的顯著非輻射場。接收器208可直接耦合至無線場205且可產生輸出電力以供儲存或由耦合至輸出或接收電路210之電池(或負載)236消耗。
如上文所論述，傳輸器204及接收器208可分隔一距離且可根據相互諧振關係經組態以將傳輸器與接收器之間的傳輸損耗降至最低。
圖3為根據說明性實施例的圖2之傳輸電路206或接收電路210之一部分的示意圖。如圖3中所繪示，傳輸或接收電路350可包括電力傳輸或接收元件352。電力傳輸或接收元件352亦可被稱作或經組態為天線或「環圈」天線352。術語「天線」大體上指代可無線地輸出或接收用於耦合至另一「天線」之能量的組件。電力傳輸或接收元件352在本文中亦可被稱作或經組態為「磁性」天線或感應線圈、諧振器或諧振器之一部分。電力傳輸或接收元件352亦可被稱作經組態以無線地輸出或接收電力之一類線圈或諧振器。如本文中所使用，電力傳輸或接收元件352為經組態以無線地輸出及/或接收電力之一類「電力傳輸組件」之實例。電力傳輸或接收元件352可包括諸如鐵氧體磁芯(在此 圖中未展示)之空氣芯或實體芯。
當電力傳輸或接收元件352經組態為諧振電路或諧振器時，電力傳輸或接收元件352之諧振頻率可基於電感及電容。電感可僅為由形成電力傳輸或接收元件352之線圈或其他電感器產生之電感，然而，電容(例如，電容器)可經添加以在所需諧振頻率下形成諧振結構。作為非限制性實例，電容器354及電容器356可添加至傳輸或接收電路350以形成諧振電路。
亦有可能使用其他組件形成其他諧振電路。作為另一非限制性實例，電容器(未展示)可平行置放於電路350之兩個終端之間。對於電力傳輸元件，具有實質上對應於電力傳輸或接收元件352之諧振頻率之頻率的信號358可為至電力傳輸或接收元件352之輸入。對於電力接收元件，具有實質上對應於電力傳輸或接收元件352之諧振頻率之頻率的信號358可為來自電力傳輸或接收元件352之輸出。
一般而言，根據本發明，無線充電系統之電力接收單元(PRU)可包含分佈於PRU中之不同位置的若干電力接收元件，該等電力接收元件可經由電磁感應(例如，藉由與外部產生之磁場耦合)接收電力。在一些實施例中，電力接收元件(在本文中被稱作「接收元件」)可個別地產生電力，該電力可經組合以產生單一電力輸出。在其他實施例中，一些接收元件可連接在一起以產生電力。在行動器件內之間隙可能不允許合適大小之單一接收元件提供充足電力傳輸能力的情況下，分佈式接收元件之系統可適合於此類器件。
根據本發明，接收元件可包含電線線圈(諧振器線圈)及/或電子器件之外殼之區段。下文中將更詳細論述本發明之此等態樣。在一些實施例中，接收元件可連接在諧振電路中以形成諧振電力接收元件或「諧振器」；參見(例如)圖3中之電路。在其他實施例中，接收元件可並未連接在諧振電路中。在以下圖式及描述中，將理解，所揭示之接 收元件在一些實施例中可連接在諧振電路中，且在其他實施例中可並未連接在諧振電路中。
參考圖4，根據本發明之一些實施例的PRU 400可經組態具有接收元件402、404。每一接收元件402、404可表示用於經由外部產生之磁場接收電力之構件的實例。在一些實施例中，接收元件402、404可包含電線線圈或其他合適之導電媒體。舉例而言，圖4展示接收元件404可包含具有兩個匝之電線線圈404a。在一些實施例中，接收元件402、404可連接在諧振電路中。在其他實施例中，接收元件402、404可並未連接在諧振電路中。每一接收元件402、404可連接至各別AC整流電路406、408，其可將時變信號(AC信號)轉換成DC電壓。在一些實施例中，AC整流電路406、408可為全波整流電路，或一般熟習此項技術者已知的其他合適之整流電路。來自AC整流器406、408之輸出可串聯連接以在輸出端410處產生單一電壓。
在一些實施例中，接收元件402、404可附接至容納PRU 400之殼體之內表面。舉例而言，圖4A為根據本發明之可經組態為用於容納PRU(例如，用於行動計算器件或任何攜帶型計算器件)之構件的殼體40之示意性表示。該圖展示PRU殼體40中之可併入有通信天線(未展示)之區域44a、44b、44c之實例；該等通信天線例如為蜂巢式網路、WiFiTM通信、Bluetooth®通信、GPS等。區域44a、44b、44c可被稱作「禁入」區域，因為其應不含可阻礙經由狹槽42之適當信號傳輸及/或接收的障礙物。舉例而言，圖4A展示安置於禁入區域44a、44b上方之接收元件41a及安置於禁入區域44a、44b下方之接收元件41b。在一些實施例中，接收元件41a、41b可分隔(例如)藉由連接在禁入區域44a與44b之間延行的電線45而連接在一起之線圈。在其他實施例中，殼體之金屬區段之全部或一部分可形成將在下文進一步描述之接收元件(例如，接收元件41a)。
可在接收元件41a、41b與包含殼體40之金屬殼之間提供鐵氧體磁帶43a、43b(或任何鐵磁性材料)以保護金屬殼免受磁場影響，可在無線電力傳輸期間歸因於接收元件41a、41b中之感應電流而在接收元件41a、41b中產生該磁場。在一些實施例中，鐵氧體磁帶43b亦可提供於接收元件41b之頂部以將接收元件41b夾在中間。上部鐵氧體磁帶43b可保護在組裝PRU時接收元件41b可接近的附近電子器件(未展示)。
返回至圖4，在操作中，當電力傳輸單元(PTU，未展示)產生外部時變磁場時，外部產生之磁場可耦合至接收元件402、404以在接收元件402、404中感應AC電流。詳言之，第一電流可經由接收元件402之電磁感應在PRU 400中之第一位置處產生。第二電流可經由接收元件404之電磁感應在PRU 400中之第二位置處產生。AC整流電路406、408可整流導致各別接收元件402、404產生各別DC輸出電壓之AC電流。DC輸出電壓可隨後經組合以在輸出端410處產生電壓以對PRU 400提供電力。
在一些實施例中，接收元件可在單獨電路上。舉例而言，在圖4中，每一接收元件402、404經展示連接至其各別AC整流電路406、408。在其他實施例中，接收元件可一起串聯連接在共同電路中。參考圖5，例如，PRU 500可包含接收元件502、504、506。在一些實施例中，每一接收元件502、504、506可為具有某一數量之匝的電線線圈，參見(例如)圖4中之電線線圈404a。包含接收元件502、504、506之單獨電線線圈可藉由連接器512串聯連接在一起。連接器512可為電線、印刷電路板(PCB)上之導電跡線等。舉例而言，如圖5中所指示，包含接收元件502之線圈之一個末端可連接至AC整流器508。接收元件502之另一末端可連接至包含接收元件504之線圈的一個末端。用於接收元件504之線圈之另一末端可連接至包含接收元件506之線圈的一 個末端。最終，包含接收元件506之線圈之另一末端可連接至AC整流器508。
根據本發明，若PRU自身之殼體之至少某些部分導電，則殼體的彼等部分可充當接收元件。舉例而言，圖6繪示可經組態為用於容納器件(未展示)之構件的殼體600，該器件諸如智慧型手機、平板電腦等。舉例而言，殼體600可為器件之背部蓋板。在一些實施例中，殼體600可包含若干電分隔導電區段602、604、606。舉例而言，區段602可為殼體600之上部部分，區段604可為殼體600之中間部分，且區段606可為殼體600之底部部分。不導電分隔件608可在區段602與區段604之間提供電分隔以在區段602與區段604之間界定狹槽。不導電分隔件608可包括在區段604中界定狹槽的T型區段608'。不導電分隔件610可在區段604與區段606之間提供電分隔以在區段604與區段606之間界定狹槽。
根據本發明，區段602至606可構成可充當接收元件之電感式元件，該等接收元件(例如)藉由耦合至外部產生之磁場經由電磁感應接收電力且因此在區段602至606中引起可用於對器件(未展示)供電之渦電流。每一區段602至606可具有用於提供用於渦電流之輸出之各別饋入位置。舉例而言，饋入位置612可提供用於可在無線電力傳輸期間在區段604中感應之渦電流的輸出。殼體600之區段602至606表示用於經由外部產生之磁場接收電力的構件之其他實例。
在一些實施例中，區段中之一些可藉由連接器(跨接電線)連接在一起。舉例而言，連接器622可將區段602與區段604電連接在一起。饋入位置614可提供用於可回應於經耦合至外部產生之磁場在區段602及604中產生之渦電流的輸出。類似地，連接器624可將區段604與區段606電連接在一起。饋入位置616a可提供用於可在區段604及606中產生之渦電流的輸出。在一些實施例中，額外饋入位置616b可提供用 於區段604及606中之渦電流的額外輸出。
參考圖6A，饋入612、614、616a、616b可連接至各別AC整流電路632、634、636、638以產生各別DC電壓位準。在一些實施例中，AC整流電路632至638可為電子器件之部分。AC整流電路632至638之輸出端可串聯連接在一起以產生單一DC輸出，諸如由圖6A中所繪示之插圖所繪示。
根據本發明，在PRU中之接收元件系統可包含分佈於PRU中之不同位置的導線之線圈(諧振器線圈)。舉例而言，圖4繪示包含分佈於PRU之殼體上之不同位置的線圈之接收元件系統之實例。在一些實施例中，PRU中之接收元件系統可包含金屬殼體之區段。舉例而言，圖6繪示包含PRU之殼體之電分隔導電區段之接收元件系統。
在一些實施例中，PRU中之接收元件系統可包含線圈與PRU之殼體之區段的組合。舉例而言，圖7以示意性方式展示根據本發明之可經組態為用於容納PRU 70之構件的殼體700之實施例。殼體700可包含電分隔導電區段702、704、706。接收元件732、734可安置於殼體700之側壁上。
現參考圖7A-1，根據一些實施例，沿圖7中之檢視線7A-7A獲取的橫截面視圖繪示接收元件732、734之側壁佈置。接收元件732、734可包含沿相同方向或沿不同方向捲繞之線圈。舉例而言，在一些實施例中，用於接收元件732之線圈可沿一個方向(例如，順時針)捲繞，而用於接收元件734之線圈可沿相反方向(例如，逆時針)捲繞。在其他實施例中，用於接收元件732、734之線圈可皆沿相同方向捲繞。用於接收元件732、732之線圈中之匝(繞組)之數目可為任何合適匝數。僅為了說明實例，用於接收元件732、734之線圈可各自包含2.5匝。任何給定實施中之匝數可取決於諸如所需互感、電線電阻、線圈大小等之考慮因素。
在一些實施例中，鐵氧體磁帶或其他鐵磁性材料可安置於接收元件732、734與電子器件(例如，PCB、電池等)之間以使電子器件免受磁場影響，該磁場可在無線電力傳輸期間自接收元件732、734輻射。鐵氧體材料(未展示)亦可安置於接收元件732、734與金屬殼體700之間。接收元件732、734可安置於區段704之各別側壁704a、704b上。舉例而言，在一些實施例中，接收元件732、734可用膠帶黏貼、膠合或以其他方式抵靠區段704之各別側壁704a、704b固定於適當位置。
返回至圖7，根據一些實施例，接收元件可藉由殼體之區段連接在一起。舉例而言，在圖7中，接收元件732、734可經由殼體700之區段704串聯連接。接收元件732之一個末端可在716處電連接至區段704，且同樣地接收元件734之一個末端可在718處電連接至區段704。
在一些實施例中，除接收元件(諸如接收元件732、734)之外，接收元件系統可包括殼體之區段。舉例而言，除提供將接收元件732、734連接在一起之功能之外，區段704自身可充當接收元件。為了進一步繪示，圖7展示區段706自身可充當除接收元件732、734之外的接收元件。連接器720可將區段704及區段706連接在一起。
可在合適之位置提供饋入以將電力引出至電子器件(未展示)。舉例而言，饋入端712可包括連接至接收元件732的一個末端之終端及連接至區段706之另一終端。同樣地，饋入端714可包括連接至接收元件734之一個末端的終端及連接至區段706之另一終端。舉例而言，饋入端712、714可連接至整流電路(未展示)以將DC電力提供至PRU 70。
圖7表明，在一些實施例中，接收元件732、734可經組態以直接耦合至外部產生之磁場。在其他實施例中，一或多個接收元件可經組態以替代地耦合至磁場，該磁場可自由外部產生之磁場在PRU之金屬背部蓋板上感應之渦電流產生。舉例而言，參考圖8，在一些實施例中，PRU 80可包括安置於形成穿過殼體700之區段704之攝影機鏡頭 開口周圍的接收元件836。接收元件836可經組態以耦合至可在無線電力傳輸期間自區段704中之渦電流產生之磁場。接收元件732、734、836可串聯連接在一起以相長地組合可歸因於接收元件732、734、836中之感應電流而產生的個別磁場。一般技術者應瞭解，可提供額外接收元件。在一些實施例中，鐵氧體磁帶或其他鐵磁性材料(未展示)可提供於PRU中之接收元件836與電子器件之間，以便使電子器件免受磁場影響，該磁場可歸因於在無線電力傳輸期間接收元件836中感應之電流而產生。
在一些實施例中，接收元件732、734、835可為具有合適數量之匝的線圈。僅為了說明實例，用於接收元件732、734之線圈可各自包含2.5匝，且用於接收元件836之線圈可包含5個匝。在任何給定實施中之匝數可取決於諸如所需互感、導線電阻、線圈大小等之考慮因素。
在一些實施例中，接收元件可安置於PRU之殼體的內表面上之不同位置。舉例而言，現返回參考圖7及圖7A-1，接收元件732、734可安置於PRU 70之殼體700的內表面上，或可在組裝PRU 70時以其他方式封閉於殼體700內。舉例而言，圖7展示接收元件732、734可附接至殼體700之區段704的內表面。圖7A-1進一步展示接收元件732、734可在PRU 70經組裝具有顯示模組時封閉於殼體700內。
在根據本發明之其他實施例中，PRU之某些接收元件可相對於PRU之殼體的部分安裝或以其他方式外部地安置。舉例而言，圖9以示意性方式繪示具有接收元件系統之PRU 90之實例，該接收元件系統包含(例如)藉由連接器914、916串聯連接在一起之不同地定位的獨立接收元件932、934、936。接收元件936可經佈置或以其他方式安置於PRU 90之殼體700的內表面上。接收元件932、934可安置於PRU 90之外表面上，且並非在殼體700之內表面上。饋入端912a、912b可將 電力引出至PRU 90之電子器件(未展示)。舉例而言，饋入端912a、912b可連接至整流電路(未展示)以將DC電力提供至PRU 90。
現參考圖9A-1，根據一些實施例，沿圖9中之檢視線9A-9A截取的橫截面視圖繪示接收元件932、934之側壁佈置。圖9A-1更清楚地繪示，在一些實施例中，接收元件932、934可安置於殼體700之側壁704a、704b之外表面上。在一些實施例中，接收元件932、934可包含支撐於各別基板906、908上之導電材料(例如，電線)902、904之各別線圈(環圈)。舉例而言，基板906、908可為塑膠或其他不導電材料。在一些實施例中，用於接收元件902、904之線圈可使用(例如)射出模製技術模製於各別基板906、908中。在其他實施例中，用於接收元件902、904之線圈可以其他方式嵌入至各別基板906、908中，例如，藉由在基板906、908中挖出凹穴且將用於接收元件902、904之線圈定位於該等凹穴內。在其他實施例中，用於接收元件902、904之線圈可形成於附接(例如，膠合、用膠帶黏貼等)至各別基板906、908而非嵌入基板906、908內之可撓性印刷電路板(PCB)上。
如圖9A-1中所繪示，在一些實施例中，接收元件932、934可附接至殼體700之各別側壁704a、704b。在其他實施例中，接收元件自身可形成用於PRU之殼體之側壁。舉例而言，圖9A-2中之橫截面視圖繪示其中殼體700之金屬側壁部分(例如，圖9A-1之金屬側壁部分704a、704b)可由接收元件932、934替換的實施例。基板906、908之基板材料可經選擇以提供充足結構支撐以便充當殼體700之側壁。
在一些實施例中，PRU之導電殼體自身可經機械加工以定義分別定位之一或多個接收元件。參考圖10，在一些實施例中，用於PRU 10之殼體1000可包含電分隔導電區段1002、1004、1006。在一些實施例中，區段1004之側壁可包含接收元件1032、1034。舉例而言，接收元件1032、1034可包含自用於殼體1000之相同材料機械加工之捲曲結 構。區段1004之側壁中之每一者可包括支撐捲曲結構且將該捲曲結構附接至區段1004之不導電框架。此等結構將在下文中予以論述。
根據本發明，接收元件1032、1034並非在殼體1000內部或以其他方式由殼體封閉，而是在殼體外部。在一些實施例中，接收元件1036可安置於殼體之內表面上；例如，區段1004。接收元件1032、1034可經組態以在無線電力傳輸期間直接耦合至外部產生之磁場，而接收元件1036可經組態以耦合至由外部產生之磁場在區段1004中感應之渦電流。接收元件1032、1034、1036可藉由連接器1014、1016串聯連接在一起。在一些實施例中，接收元件1032、1034、1036之捲繞方向(例如，順時針或逆時針)可經選擇以相長地組合磁場，該磁場可在無線電力傳輸期間歸因於接收元件1032、1034、1036中之每一者中感應之電流而產生。
饋入端1012a、1012b可經提供以將電力引出至電子器件(未展示)。在一些實施例中，舉例而言，饋入端1012a、1012b可連接至整流電路(未展示)以將DC電力提供至PRU 70。
圖10A-1展示沿圖10中之檢視線10A-10A截取的橫截面視圖。該圖式繪示根據本發明之殼體1000之側壁構造的實施例。在一些實施例中，區段1004之側壁1004a可包含構成接收元件1032之捲曲結構。在一些實施例中，捲曲結構可自與殼體1000相同之金屬機械加工。在其他實施例中，捲曲結構可自不同於殼體之材料機械加工。材料之選擇可(例如)按照美觀性判定。
側壁1004a可進一步包含對接收元件1032之捲曲結構提供結構性支撐的不導電框架1042。另外，框架1042可經組態以允許經組合之結構1032/1042連接至殼體1000以定義側壁1004a。框架1042亦可用以電隔離接收元件1032與殼體1000。
側壁1004b可經同樣構造，包含構成接收元件1034之捲曲結構及 框架1044。框架1044可經組態以支撐構成接收元件1034之捲曲結構且將經組合之結構1034/1044連接至殼體1000以定義側壁1004b。框架1044亦可用以電隔離接收元件1034與殼體1000。
圖10A及圖10B繪示殼體1000之模型之俯視圖。圖10A展示觀察殼體1000之內表面之俯視圖。圖10B展示觀察殼體1000之外表面之俯視圖。該等圖式繪示接收元件1032、1034可定義殼體1000之側壁。框架(未展示)可支撐每一接收元件1032、1034。如上文所解釋，框架可(例如)藉由在接收元件1032、1034與殼體1000之間提供間距來電隔離每一接收元件1032、1034。實例展示於1052、1054、1056、1058處。亦參見圖10C中展示之殼體1000之透視圖。
圖10D中展示之殼體1000之側視圖展示包含接收元件1032之捲曲結構的實例。在該圖式中描繪之實例中，捲曲結構具有1.5匝，但在其他實施例中，捲曲結構可具有不同匝數。饋入端1012a可在捲曲結構的一個末端處。連接器1014可連接至捲曲結構之另一末端。
在一些實施例中，根據本發明之PRU可關於電力傳輸單元(PTU)以垂直關係經佈置。換言之，在一些實施例中，PRU及PTU可垂直地間隔開。參考圖11A，例如，觀察PTU充電表面之俯視圖展示置放於充電表面上之兩個PRU。圖11B展示沿檢視線11B-11B截取的橫截面視圖，繪示PRU可自PTU垂直地間隔開，展示由PTU產生之磁場。
在一些實施例中，根據本發明之PRU可關於電力傳輸單元(PTU)以並排組態佈置。換言之，在一些實施例中，PRU及PTU可水平地間隔開。參考圖11C，例如，PTU 1102可為諸如膝上型電腦之電子器件，或可經組態以充當將無線電力提供至PRU 11之PTU的其他此類器件。PTU 1102可包括傳輸線圈1104a。在一些實施例中，傳輸線圈1104a可佈置於PTU 1102之殼體的側壁上。詳言之，傳輸線圈1104a可捲繞於平行於包含PRU 11之接收元件的線圈之繞組的平面中。圖11C 展示可在無線電力傳輸操作期間產生之磁場線的定向。
圖11D繪示在一些實施例中，PTU 1102可具有捲繞於平面中之傳輸線圈1104b，該平面不平行於包含PRU 11之接收元件之線圈的繞組。舉例而言，傳輸線圈1104b可安置於PTU 1102之殼體的底部上。圖11D繪示可在無線電力傳輸操作期間在此組態中產生之磁場線之定向的實例。
根據本發明，根據本發明之分佈式接收元件並不限於電子器件之背部蓋板。參考圖12A、圖12B及圖12C，在一些實施例中，接收元件可分佈於用於無線電力傳輸之可穿戴式電子器件(例如，智慧型手錶)之各種組件中；例如，在可穿戴式器件之主體內，在腕帶內等。在一些實施例中，分佈式接收元件可相對於彼此並不共面。接收元件處於其中之平面可相對於彼此處於不同角度。更大體地陳述，考慮座標系之X軸、Y軸及Z軸。根據本發明，接收元件中之一些可沿平行於該等軸中之一者的平面放置，且接收元件中之一些可沿與該等軸中之兩者或兩者以上相交之平面放置。
進一步根據本發明，接收元件可安置於撓性基板上。舉例而言，接收元件可彎曲以安裝於智慧型手錶之腕帶的彎曲部分上。更大體而言，接收元件可二維或三維摺疊或彎曲。因此，接收元件可不必平坦放置於平面上。
圖12A表示根據本發明之可併入有PRU的可穿戴式器件1200之說明性實施例。可穿戴式器件1200可為數位手錶、可如手錶一樣穿戴之電子健身監測器件、電子手環、電子徽章等。可穿戴式器件1200可包括含有可穿戴式器件之組件的器件主體1202，該等組件包括(例如)：電子器件(例如，處理器、控制器、通信機等)、顯示器、電力電子裝置(例如、電池充電器、電力管理單元等)等。緊固件可經提供以允許使用者將可穿戴式器件緊固至自身。例如，手錶可包括允許使用者將 手錶緊固至其手腕之綁帶。徽章可包括允許使用者將徽章緊固至其衣服之其他合適機制的別針。
圖12A建立本發明中使用之一些參考點。面朝器件主體1202，為可穿戴式器件1200之右側及可穿戴式器件1200之左側。可穿戴式器件1200之頂側指代附接於器件主體1202之頂部的頂部緊固件(例如，綁帶)之一部分。可穿戴式器件1200之底側指代附接於器件主體1202之底部的底部緊固件之一部分。綁帶可為任何合適構造；例如，經鏈接區段(如該等圖式中所展示)、撓性條帶等。
根據本發明之一些實施例，可穿戴式器件1200中之PRU可包含貼附於可穿戴式器件之若干接收元件1212、1214、1216、1218。在一些實施例中，接收元件1212、1214、1216、1218可併入於可穿戴式器件1200之組件內。舉例而言，圖12A展示頂側接收元件1214可併入頂部緊固件之一部分中。頂側接收元件1214由虛線表示以指示其可嵌入於頂部綁帶之材料內。圖12B之右側視圖更清楚地指示此情況。類似地，底側接收元件1218可併入底部緊固件之一部分中。在其他實施例中，頂側接收元件1214及底側接收元件1218可使用黏著劑貼附於表面上。接收元件1212、1214、1216、1218可由任何合適導電材料形成，該等材料諸如(但不限於)銅線、在撓性基板上圖案化之跡線及其組合等。
根據本發明之一些實施例，一或多個接收元件可貼附於可穿戴式器件1200之器件主體1202。舉例而言，器件主體1202可含有右側接收元件1216及左側接收元件1212。在一些實施例中，右側接收元件1216及左側接收元件1212可貼附於器件主體1202之外殼1204的各別內表面。圖12B更清楚地繪示安置於器件主體1202內之右側接收元件1216。同樣地，圖12C之左側視圖繪示安置於器件主體1202內之左側接收元件1212。
在一些實施例中，接收元件1212、1214、1216、1218可串聯連接在一起。例如，參考圖12A及圖12C，包含頂側接收元件1214之繞組的一個末端可連接至包含左側接收元件1212之繞組的一個末端。左側接收元件1212之另一末端可連接至底側接收元件1218，如圖12C及圖12A可見。串聯連接可繼續：如圖12A及圖12B中所示，底側接收元件1218連接至右側接收元件1216，及如圖12A及圖12B中所示，右側接收元件1216可連接至頂側接收元件1214之另一末端。
根據本發明，交換網路可選擇性地一起切換接收元件之不同組合。在一些實施例中，交換網路可包含連接至組合電路之複數個開關。開關可選擇性地打開及關閉以連接/斷開接收元件與組合電路。所選擇之接收元件可由組合電路組合。
舉例而言，圖13展示連接至各別開關1304之若干接收元件。舉例而言，接收元件可為處於器件(未展示)上之不同位置的線圈(例如，圖5中之線圈502至506)、導電區段(例如，圖6中之導電區段602至606)及其組合等。控制器1306可操作個別開關1304以將包含一或多個各別接收元件之子集連接至互感組合電路1302。開關1304及互感組合電路1302可經組態為用於組合之構件。在一些實施例中，互感組合電路1302可組合連接至其之接收元件以相加地(串聯方式)及/或相減地(並行/分流方式)組合互感，以使得已連接之接收元件之集合具有給定總互感。在一些實施例中，互感組合電路1302可包含開關矩陣。互感組合電路1302可連接至整流器以AC整流組合電路1302之輸出從而對負載提供合適之DC位準。
在操作中，接收元件可耦合至外部產生之磁場。開關1304可選擇可與組合器1302連接在一起的接收元件之一子集以組合在接收元件之子集中感應之電流來產生用於器件的電力。在一些實施例中，組合電流可經整流。
參考圖14，在一些實施例中，接收元件可連接至各別整流器。包含整流器之輸出中之一或多者的子集可藉助於開關1404選擇性地連接至電壓組合電路1402。控制器1406可控制開關1404以連接整流器之不同組合與電壓組合電路1402。開關1404及互感組合電路1402可經組態為用於組合之構件。控制器1406可控制電壓組合電路1402添加及/或減除連接至其之各種電壓，以使得已連接之接收元件的集合可在電壓組合電路1402之輸出端處提供給定總電壓。在一些實施例中，電壓組合電路1402可包含開關矩陣。
參考圖15，在一些實施例中，接收元件可藉助於開關1504連接至電阻組合電路1502。控制器1506可操作開關1504將包含一或多個各別接收元件之子集連接至電阻組合電路1502。開關1504及互感組合電路1502可經組態為用於組合之構件。在一些實施例中，電阻組合電路1502可組合連接至其之接收元件的電阻以相加地(串聯方式)及/或相減地(並行方式)組合電阻(例如)來增加接收元件之功率效率。在一些實施例中，電阻組合電路1502可包含開關矩陣。
在一些實施例中，接收元件可以串聯切換組態進行連接。舉例而言，圖16展示包含連接於接收元件對之間的開關1602、1604的串聯連接組態，其可經組態為用於組合之構件。控制器1606可操作開關1602、1604來獲得所要互感。
在一些實施例中，回饋路徑可用於控制選擇性切換。舉例而言，圖17展示連接至開關1704之接收元件。回饋控制器1706可選擇性地控制開關1704以將包含一或多個接收元件之子集連接至互感組合電路1702。開關1704及互感組合電路1702可經組態為用於組合之構件。控制器1706可將由整流器產生之電壓位準用作回饋信號以控制接收元件與互感組合電路1702之連接及斷開。控制器1706可進一步使用電壓位準控制組合連接至互感組合電路1702之接收元件之方式，亦即相加 地、相減地及兩者之組合。舉例而言，控制器1706可使用回饋控制以藉由將各種接收元件連接至互感組合電路1702及控制組合彼等接收元件之方式來維持所要電壓位準。
根據上文，在實施例中，提供一種用於無線地接收電力之方法。該方法包括在器件中之第一位置處經由電磁感應產生第一電流。該方法進一步包括在器件中之第二位置處經由電磁感應產生第二電流。該方法進一步包括組合第一電流及第二電流以產生用於器件之電力。在一些實施例中，產生第一電流可包括將第一電力接收元件耦合至外部產生之磁場，且產生第二電流包括將第二電力接收元件耦合至外部產生之磁場。在一些實施例中，產生第一電流包括將第一電線線圈耦合至外部產生之磁場，且產生第二電流包括將容納器件的金屬殼體之一部分耦合至外部產生之磁場。
在另一實施例中，提供用於無線地接收電力之另一方法。該方法包括在器件中之不同位置處將電力接收元件耦合至外部產生之磁場。該方法進一步包括將接收元件之子集連接在一起。該方法進一步包括組合在接收元件之子集中感應之電流以產生用於器件之電力。在一些實施例中，將電力接收元件耦合至外部產生之磁場包括將電線線圈耦合至外部產生之磁場及將容納器件之金屬殼體的一部分耦合至外部產生之磁場中之一或多者。在一些實施例中，該方法進一步包括在組合在電力接收元件之子集中感應之電流後整流組合電流。在一些其他實施例中，該方法進一步包括在組合之前整流在電力接收元件之子集中感應之電流。
以上描述說明本發明之各種實施例，連同特定實施例之態樣可如何實施之實例。以上實例不應被視為僅有的實施例，且呈現以上實例係為了說明隨附申請專利範圍所定義之特定實施例之靈活性及優勢。基於以上揭示內容及隨附申請專利範圍，在不脫離由申請專利範圍定 義之本發明的範疇之情況下可使用其他佈置、實施例、實施及等效物。
根據本發明，分佈式接收元件系統與單線方案相比可展現較低電阻。接收元件在PRU之殼體中的分佈避免影響通信天線(諸如，用於LTE、WCDMA、GSM、GPS、WiFi等之天線)之操作。分佈式接收元件之可組態性避免天線置放之設計變化。
400‧‧‧PRU/電力接收單元
402‧‧‧接收元件
404‧‧‧接收元件
404a‧‧‧電線線圈
406‧‧‧交流整流電路/整流器
408‧‧‧交流整流電路/整流器
410‧‧‧輸出端

Claims (44)

  1. 一種用於無線充電之裝置，其包含：一殼體，其包含一或多個電分隔導電區段；及複數個電力接收元件，其經組態以耦合至一外部產生之磁場以無線地對一負載供電或充電，該複數個電力接收元件中的至少一者包含該殼體之該等導電區段中之一者，至少一第一電力接收元件及一第二電力接收元件連接在一起且為操作性的以在耦合至該外部產生之磁場時產生一單一電力輸出。
  2. 如請求項1之裝置，其中該複數個電力接收元件中之一或多者連接在一諧振電路中。
  3. 如請求項1之裝置，其中該複數個電力接收元件中的至少一者包含一電線線圈。
  4. 如請求項1之裝置，其中該殼體包含一頂部區段，其中該第一電力接收元件包含具有平行於該殼體之該頂部區段的一第一平面捲繞之至少一個匝的一第一導體，且該第二電力接收元件包含具有平行於該殼體之一側面之一第二平面且不平行於該第一平面捲繞的至少一個匝的一第二導體。
  5. 如請求項4之裝置，其中該第一導體貼附於該殼體之該頂部區段的一內表面，且該第二導體貼附於該殼體之該側面的一內表面。
  6. 如請求項1之裝置，其進一步包含選擇性地可操作以將該複數個電力接收元件中之至少一些按經連接電力接收元件之不同組合連接在一起的複數個開關。
  7. 如請求項6之裝置，其中經連接電力接收元件之該等不同組合具 有不同程度之與該外部產生之磁場的相互耦合。
  8. 如請求項6之裝置，其中經連接電力接收元件之該等不同組合提供不同輸出電壓。
  9. 如請求項6之裝置，其中經連接電力接收元件之該等不同組合具有不同電阻。
  10. 如請求項6之裝置，其進一步包含用以控制該複數個開關之一控制器。
  11. 如請求項1之裝置，其進一步包含複數個整流器，每一電力接收元件連接至一對應整流器，其中該複數個整流器串聯連接在一起。
  12. 如請求項1之裝置，其中該複數個電力接收元件中之至少一些經串聯連接。
  13. 如請求項1之裝置，其中該複數個電力接收元件中之該至少一些連接在一起，以使得在該複數個電力接收元件中之該至少一些中產生之磁場相長地組合。
  14. 如請求項1之裝置，其中該外部產生之磁場係自與該裝置垂直地間隔開之一源極產生。
  15. 如請求項1之裝置，其中該外部產生之磁場係自與該裝置水平地間隔開之一源極產生。
  16. 如請求項1之裝置，其中該殼體經組態以容納一行動器件之組件，其中該負載包含該行動器件之一電組件。
  17. 如請求項16之裝置，其中該行動器件為一可穿戴式器件。
  18. 一種用於無線地接收電力之裝置，該裝置包含：一殼體，其構成一電子器件之一外殼的一部分，該殼體具有至少一個導電區段；一第一電力接收元件，其經組態以經由一外部產生之交變磁 場無線地接收電力，該第一電力接收元件包含附接至該殼體之一導電材料線圈；及至少一第二電力接收元件，其經組態以經由該外部產生之交變磁場無線地接收電力，該第二電力接收元件包含該殼體之該至少一個導電區段。
  19. 如請求項18之裝置，其中該第一電力接收元件連接在一諧振電路中。
  20. 如請求項19之裝置，其中該至少第二電力接收元件連接在一諧振電路中。
  21. 如請求項18之裝置，其進一步包含在包含該第一電力接收元件之該導電材料線圈與包含該第二電力接收元件之該殼體的該至少一個導電區段之間的一電連接。
  22. 如請求項18之裝置，其中該第一電力接收元件處於一第一平面中，且該第二電力接收元件處於與該第一平面為非平行關係之一第二平面中。
  23. 如請求項18之裝置，其中該第一電力接收元件附接至該殼體之一側面。
  24. 如請求項18之裝置，其進一步包含：複數個電力接收元件，包括該第一電力接收元件及該第二電力接收元件；及複數個開關，其選擇性地可操作以將電力接收元件之不同組合連接在一起。
  25. 如請求項24之裝置，其中電力接收元件之該等不同組合提供不同程度之與該外部產生之磁場的相互耦合。
  26. 如請求項24之裝置，其中電力接收元件之該等不同組合具有不同互感。
  27. 如請求項24之裝置，其中電力接收元件之該等不同組合提供不同輸出電壓。
  28. 如請求項24之裝置，其中電力接收元件之該等不同組合具有不同電阻。
  29. 一種用於無線地接收電力之裝置，該裝置包含：用於容納一電子器件之構件；用於經由一外部產生之磁場接收電力之第一構件；用於經由該外部產生之磁場接收電力之第二構件，其包含用於容納該電子器件之該構件的一部分。
  30. 如請求項29之裝置，該第一構件及該第二構件中之任一者或兩者連接在一諧振電路中。
  31. 如請求項29之裝置，其進一步包含用於將該第一構件及該第二構件連接在一起之構件。
  32. 一種用於無線地接收電力之方法，其包含：在一器件中之一第一位置處經由電磁感應產生一第一電流；在該器件中之一第二位置處經由電磁感應產生一第二電流；及組合該第一電流及該第二電流以產生用於該器件之電力。
  33. 如請求項32之方法，其中產生一第一電流包括將一第一電力接收元件耦合至一外部產生之磁場，且產生一第二電流包括將一第二電力接收元件耦合至該外部產生之磁場。
  34. 如請求項32之方法，其中產生一第一電流包括將一第一電線線圈耦合至一外部產生之磁場，且產生一第二電流包括將容納該器件的一金屬殼體之一部分耦合至該外部產生之磁場。
  35. 一種用於無線地接收電力之裝置，該裝置包含：一殼體，其用於一攜帶型電子器件； 複數個電力接收元件，其分佈於該殼體上之不同位置處；一組合電路；複數個開關，其經組態以將該複數個電力接收元件之一子集連接至該組合電路，該組合電路經組態以組合該複數個電力接收元件之該子集以形成經連接電力接收元件之一集合；及一控制器，其經組態以操作該複數個開關及該組合電路。
  36. 如請求項35之裝置，其中該複數個電力接收元件中之一或多者連接在一諧振電路中。
  37. 如請求項35之裝置，其進一步包含連接至該組合電路之一輸出端以產生一輸出電壓之一整流電路。
  38. 如請求項35之裝置，其中該組合電路經組態以選擇性地將該複數個電力接收元件之該子集以串聯方式及/或並聯方式連接在一起。
  39. 如請求項35之裝置，其進一步包含連接至該複數個電力接收元件中之各別電力接收元件以輸出各別DC位準之複數個整流電路，該等整流電路之輸出端連接至該組合電路。
  40. 如請求項39之裝置，其中該組合電路經組態以選擇性地添加及/或減除與電力接收元件之該子集相關聯之DC位準。
  41. 一種用於無線地接收電力之方法，其包含：在一器件中之不同位置處將電力接收元件耦合至一外部產生之磁場；將該等接收元件之一子集連接在一起；及組合在該等接收元件之該子集中感應之電流以產生用於該器件之電力。
  42. 如請求項41之方法，其中將電力接收元件耦合至該外部產生之磁場包括將一電線線圈耦合至該外部產生之磁場及將容納該器 件之一金屬殼體的一部分耦合至該外部產生之磁場中之一或多者。
  43. 如請求項41之方法，其進一步包含在組合在該電力接收元件之該子集中感應之該電流後整流一組合電流。
  44. 如請求項41之方法，其進一步包含在該組合之前整流在該等電力接收元件之該子集中感應之電流。
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