TW201707342A - 適合充電可佩戴電子裝置之無線電力系統及方法 - Google Patents

Abstract

本發明描述用於無線能量轉移之基本單元、系統及方法。根據一些實例之一無線能量轉移系統包含無線能量之一傳輸器及一間隔距離接收器。本發明描述傳輸器及接收器線圈之實例。本發明描述距離及定向最佳化之實例。本發明描述可被包含於頭盔、體戴式單元及/或燈座中之無線充電系統的實例。

Description

適合充電可佩戴電子裝置之無線電力系統及方法

本文中描述之實例係關於適合充電可佩戴電子裝置之無線電力系統及方法。

商用電子可佩戴裝置之數目及類型持續增長。預測家預測電子可佩戴裝置市場將在未來十年內達到四倍以上。實現此增長之一些障礙仍然存在。兩個主要障礙係現有電子可佩戴裝置之美學/美觀及其等有限電池壽命。消費者通常希望電子可佩戴裝置為小、不顯眼且要求充電不頻繁。通常，消費者不希望犧牲功能性來獲得所需較小的外觀尺寸及延長電池壽命。對一小外觀尺寸而又較長電池壽命的希望係彼此直接衝突且習知裝置正努力解決之目標。此領域中之進一步解決方案因此可能是所希望的。

本文中描述系統之實例。一例示性系統可包含：具有經組態用於無線電力傳遞之一傳輸器線圈之一傳輸器及/或與該傳輸器分離一距離之一接收器。在一些實例中，該傳輸器可包含一傳輸器阻抗。在一些實例中，該接收器可包含經組態用於自該傳輸器接收無線電力之一接收器線圈。在一些實例中，該接收器線圈可包含一導線繞組內之一磁性金屬核心。在一些實例中，該接收器可包含一接收器阻抗。在 一些實例中，該等傳輸器及接收器經鬆散耦合。

在一些實例中，該傳輸器阻抗及該接收器阻抗可針對該傳輸器與該接收器之間之一特定間隔距離而最佳地匹配，且並未針對所有其他間隔距離最佳化。

在一些實例中，該傳輸器阻抗及該接收器阻抗係針對該傳輸器與該接收器之間之一特定相對定向而最佳地匹配，且並未針對所有其他相對定向最佳化。

在一些實例中，該系統係具有低於100之一Q值之一弱諧振系統。

在一些實例中，該傳輸器阻抗及該接收器阻抗可針對該傳輸器與該接收器之間之至少兩個特定相對定向而最佳地匹配，且並未針對所有其他相對定向最佳化。

在一些實例中，該傳輸器阻抗及該接收器阻抗可針對一組間隔距離使用自動迭代阻抗最佳化而最佳地匹配。

在一些實例中，該傳輸器阻抗及該接收器阻抗可針對該傳輸器與該接收器之間之一組不同相對定向使用自動迭代阻抗最佳化而最佳地匹配。

在一些實例中，該傳輸器線圈可包含一傳輸器導線繞組內之一傳輸器磁性金屬核心。在一些實例中，該磁性金屬核心可為鐵氧體。

在一些實例中，該等傳輸器、接收器或兩者包含可包含一調諧電容器。

在一些實例中，該等傳輸器、接收器或兩者包含可包含一介電材料。

在一些實例中，該傳輸器及/或接收器線圈之磁性金屬核心經塑形使得其長度長於其寬度。

在一些實例中，該傳輸器及/或接收器磁性金屬核心經塑形使得 其長度長於其寬度。

在一些實例中，該傳輸器及/或接收器之磁性金屬核心經塑形使得其長度長於其直徑。

在一些實例中，該傳輸器及/或接收器之磁性金屬核心被塑形為一桿之一形式。

在一些實例中，該傳輸器及/或接收器之導線繞組可包含絞合漆包線。

在一些實例中，該傳輸器及/或接收器之導線繞組可包含銅線。

在一些實例中，該傳輸器磁性金屬核心具有比該接收器磁性金屬核心之一體積大10倍或更多倍之一體積。

在一些實例中，該傳輸器磁性金屬核心具有比該接收器磁性金屬核心之一體積大100倍或更多倍之一體積。

在一些實例中，該傳輸器磁性金屬核心具有比該接收器磁性金屬核心之一體積大1000倍或更多倍之一體積。

在一些實例中，該傳輸器導線繞組具有比該接收器導線繞組之一繞組長度大10倍或更多倍之一繞組長度。

在一些實例中，該傳輸器導線繞組具有比該接收器導線繞組之一繞組長度大100倍或更多倍之一繞組長度。

在一些實例中，該傳輸器導線繞組具有比該接收器導線繞組之一繞組長度大1000倍或更多倍之一繞組長度。

在一些實例中，該傳輸器可包含一天線。

在一些實例中，該傳輸器可包含多個天線。

在一些實例中，該傳輸器經組態以依100kHz至200kHz之一範圍中之一頻率傳輸無線電力。

在一些實例中，該傳輸器經組態以依125kHz+/-3kHz之一範圍內之一頻率傳輸無線電力。

在一些實例中，該傳輸器經組態以依125kHz+/-5kHz之一範圍內之一頻率傳輸無線電力。

在一些實例中，該傳輸器經組態以依6.75MHz+/-5MHz之一範圍內之一頻率傳輸無線電力。

在一些實例中，該系統之Q值超過100。

5‧‧‧使用者

6‧‧‧導向器

10‧‧‧系統

15‧‧‧通信裝置

20‧‧‧行動電話

30‧‧‧通信裝置

31‧‧‧顯示面

100‧‧‧基本單元

102‧‧‧電力

104‧‧‧資料

106‧‧‧充電帶

110‧‧‧傳輸器

112‧‧‧傳輸線圈

116‧‧‧繞組

117‧‧‧核心

120‧‧‧電池

130‧‧‧控制器

140‧‧‧接收器

150‧‧‧能量產生器

160‧‧‧記憶體

170‧‧‧感測器

180‧‧‧輸入/輸出連接器

200‧‧‧電子裝置

205‧‧‧眼鏡相機

212‧‧‧接收線圈

216‧‧‧繞組

217‧‧‧核心

300‧‧‧基本單元

305‧‧‧電子封裝

307‧‧‧罩

309‧‧‧容器

312‧‧‧傳輸線圈

314‧‧‧桿

315‧‧‧外殼

316‧‧‧導電繞組

317‧‧‧磁芯/核心

320‧‧‧電池

321‧‧‧頂側

323‧‧‧底側

325‧‧‧左側

327‧‧‧右側

330‧‧‧控制器

332‧‧‧充電器電路

340‧‧‧傳輸器/接收器電路

342‧‧‧接收/傳輸線圈

344‧‧‧驅動器電路

346‧‧‧感測電路

350‧‧‧能量產生器

360‧‧‧記憶體裝置/處理器

362‧‧‧揮發性記憶體

364‧‧‧非揮發性記憶體

370‧‧‧感測器

380‧‧‧I/O裝置

382‧‧‧第一連接側

384‧‧‧第二連接側

385‧‧‧信號線

386‧‧‧連接器電路

388‧‧‧通信電路

400‧‧‧過程

405‧‧‧方塊

410‧‧‧方塊

420‧‧‧方塊

430‧‧‧方塊

440‧‧‧方塊

450‧‧‧方塊

460‧‧‧方塊

470‧‧‧方塊

480‧‧‧方塊

500‧‧‧過程

505‧‧‧方塊

510‧‧‧方塊

515‧‧‧方塊

520‧‧‧方塊

525‧‧‧方塊

530‧‧‧方塊

700‧‧‧基本單元

705‧‧‧電路

709‧‧‧容器

712-1‧‧‧第一線圈

712-2‧‧‧第二線圈

715‧‧‧外殼

800‧‧‧基本單元

801‧‧‧電路

809‧‧‧容器

815‧‧‧外殼

817‧‧‧前表面

900‧‧‧基本單元

901‧‧‧電路

909‧‧‧容器

915‧‧‧外殼

1000‧‧‧基本單元

1001‧‧‧電路

1003‧‧‧附接部件

1015‧‧‧外殼

1019‧‧‧可移動罩

1100‧‧‧基本單元

1105‧‧‧基本單元電路

1109‧‧‧容器

1112‧‧‧Tx線圈

1112-1‧‧‧線圈

1112-2‧‧‧線圈

1112-3‧‧‧線圈

1112-4‧‧‧線圈

1115‧‧‧外殼

1120‧‧‧電池

1209‧‧‧容器

1300a‧‧‧基本單元

1300b‧‧‧基本單元

1300c‧‧‧基本單元

1314‧‧‧核心桿

1316‧‧‧導電繞組

1400a‧‧‧基本單元

1400b‧‧‧基本單元

1400c‧‧‧基本單元

1414‧‧‧桿

1416‧‧‧繞組

1417‧‧‧核心板

1500‧‧‧基本單元

1512‧‧‧Tx線圈

1515‧‧‧外殼

1560‧‧‧輸入埠

1560-1‧‧‧第一輸入埠

1560-2‧‧‧第二輸入埠

1590‧‧‧充電狀態指示器

1592‧‧‧照明裝置

1594‧‧‧指示器顯示器

2300‧‧‧系統

2302‧‧‧基本單元

2304‧‧‧體戴式轉發器

2306‧‧‧可佩戴電子裝置

2400‧‧‧裝置

2402‧‧‧線圈

2404‧‧‧孔徑

2406‧‧‧手環

2500‧‧‧方法

2502‧‧‧步驟

2504‧‧‧步驟

2506‧‧‧步驟

2600‧‧‧系統

2602‧‧‧傳輸器

2604‧‧‧接收器

2606‧‧‧傳輸器線圈

2608‧‧‧接收器線圈

2610‧‧‧電路

2612‧‧‧電路

2614‧‧‧電池

2702‧‧‧傳輸器

2704‧‧‧可再充電電池

2706‧‧‧線圈

2708‧‧‧線圈

2710‧‧‧線圈

2712‧‧‧傳輸器

2714‧‧‧電池

2716‧‧‧線圈

2718‧‧‧線圈

2720‧‧‧傳輸器

2722‧‧‧電池

2724‧‧‧線圈

2726‧‧‧線圈

2728‧‧‧傳輸器

2730‧‧‧電池

2732‧‧‧線圈

2734‧‧‧線圈

2802‧‧‧基本單元

2804‧‧‧相機

2806‧‧‧凹口

2808‧‧‧電路板

2810‧‧‧傳輸器線圈

2812‧‧‧電池

2814‧‧‧罩

2816‧‧‧接收器線圈

2818‧‧‧配接特徵

2902‧‧‧配置

2904‧‧‧配置

2906‧‧‧配置

2908‧‧‧接收器

2910‧‧‧收器線圈

2912‧‧‧傳輸器線圈

2914‧‧‧磁性材料

2916‧‧‧接收器

2918‧‧‧接收器線圈

2920‧‧‧傳輸器線圈

2922‧‧‧磁性材料

2924‧‧‧傳輸器線圈

2926‧‧‧磁性材料

2928‧‧‧接收器線圈

2930‧‧‧接收器線圈

2932‧‧‧接收器

2934‧‧‧接收器

3002‧‧‧夾克

3004‧‧‧傳輸器

3006‧‧‧傳輸器

3008‧‧‧傳輸器

3102‧‧‧驅動序列/驅動波形

3104‧‧‧驅動序列/驅動波形

3106‧‧‧驅動序列/驅動波形

3202‧‧‧頭盔

3204‧‧‧護目鏡

3206‧‧‧電源/電路

3208‧‧‧傳輸器線圈

3210‧‧‧接收器線圈

3302‧‧‧燈泡

3304‧‧‧燈座

3306‧‧‧AC/DC轉換器

3308‧‧‧開關

3310‧‧‧線圈

3312‧‧‧螺紋基座

3314‧‧‧控制器

3316‧‧‧外殼

3318‧‧‧信號產生器

3402‧‧‧附接部件

3404‧‧‧附接部件

3406‧‧‧接收器線圈

3408‧‧‧接收器

3410‧‧‧體戴式單元

3412‧‧‧傳輸線圈

3414‧‧‧視圖

3502‧‧‧磁體

3504‧‧‧磁體

3506‧‧‧凹口

3508‧‧‧壓縮式接頭

3510‧‧‧視圖

3512‧‧‧視圖

3602‧‧‧控制器

3604‧‧‧接收器線圈

3606‧‧‧傳輸器線圈

3608‧‧‧襯衫口袋

3610‧‧‧基本單元

3612‧‧‧除顫器引線

3700‧‧‧基本單元/可攜式無線充電單元

3702‧‧‧USB連接器

3704‧‧‧RF源

3706‧‧‧磁芯

C1‧‧‧電容器

C2‧‧‧電容器

C_LOAD‧‧‧負載電容器

D1‧‧‧二極體

D2‧‧‧二極體

D3‧‧‧二極體

D4‧‧‧二極體

L11‧‧‧電感

L22‧‧‧電感

L_LOAD‧‧‧負載電感器

R11‧‧‧電阻器

R22‧‧‧電阻器

R_LOAD‧‧‧負載電阻器

根據結合隨附圖式獲得之各個實施例之以下詳細描述(包含當前預期用於實踐本發明之最佳模式)將明白本發明之特徵、態樣及所附優點，其中：

圖1圖解說明根據本發明之實例之一系統之一方塊圖；圖2圖解說明根據本發明之附接至眼鏡之電子裝置之實例；圖3圖解說明根據本發明之用於一電子裝置之一接收線圈及用於一基本單元之一傳輸線圈之一實例；圖4圖解說明根據本發明之實例之以一行動電話機殼外觀尺寸實施之一行動基本單元之一方塊圖；圖5A及5B圖解說明圖解說明根據本發明之實例之被實施為一行動電話機殼之一基本單元之等距及分解等距視圖；圖6圖解說明根據本文中之一些實例之一過程之一流程圖；圖7圖解說明根據本文中之進一步實例之一過程之一流程圖；圖8圖解說明被併入至一行動電話中或附接至該行動電話之一基本單元之一典型使用案例；圖9A至9E圖解說明根據本發明之一些實例之一基本單元之視圖；圖10A至10C圖解說明以用於諸如一平板電腦之一通信裝置之一機殼之形式實施之一基本單元之視圖；圖11A至11D圖解說明被實施為用於一通信裝置之一部分機殼之 一基本單元之視圖；圖12A及12B圖解說明被實施為具有經組態用於耦合至一通信裝置之可移動罩之一部分機殼之一基本單元之視圖；圖13圖解說明根據本發明之進一步實例之一基本單元之一分解等距視圖；圖14A至圖14C圖解說明圖13中之基本單元之視圖；圖15A至15C圖解說明根據本發明之實例之基本單元之傳輸線圈之配置；圖16A至16C圖解說明根據根據本發明之進一步實例之基本單元之傳輸線圈之配置；圖17圖解說明根據本文中之進一步實例之一圓塊之形式之一基本單元；圖18圖解說明根據本發明之一例示性傳輸器及接收器組態；圖19圖解說明根據本發明之一些實例之無線電力轉移系統之模擬結果；圖20圖解說明根據本發明之進一步實例之無線電力轉移系統之模擬結果；圖21圖解說明根據本發明之一些實例之無線電力轉移系統與Qi標準系統之間之一比較；及圖22圖解說明根據本文中之一些實例之感應耦合傳輸及接收線圈之磁場線。

圖23係根據本文中描述之實例之一系統之一示意圖。

圖24係根據本文中描述之實例之可包含一轉發器及/或可佩戴電子裝置之一手環之一示意圖。

圖25係圖解說明根據本文中描述之實例配置之一方法之一流程圖。

圖26係根據本文中描述之實例配置之一系統之一示意圖。

圖27係根據本文中描述之實例配置之四種傳輸器設計之一示意圖。

圖28係根據本文中描述之實例之一基本單元系統之一示意圖及該基本單元系統之一橫截面圖。

圖29係根據本文中描述之實例之各種傳輸器及接收器配置之一示意圖。

圖30係根據本文中描述之實例之一夾克中之傳輸器放置之一示意圖。

圖31係可用於驅動圖27之實例中所示之根據本文中描述之實例配置之傳輸器設計之驅動序列之一示意圖。

圖32係根據本文中描述之實例配置之一頭盔供電護目鏡系統之一示意圖。

圖33係根據本文中描述之實例之併有無線充電功能性之一燈座之一示意圖。

圖34係利用一體戴式單元作為一基本單元之一無線充電系統之一示意圖。

圖35係根據本文中描述之實例配置之附接部件之一示意圖。

圖36係根據本文中描述之實例配置之一無線供電可植入裝置之一示意圖。

圖37係根據本文中描述之實例配置之一無線充電單元之一示意圖。

本發明描述了用於對電子裝置無線地供電之系統、方法及設備。根據本文中之實例之系統及方法可以功率傳輸與接收線圈之間大於商用系統之一間隔距離提供無線電力。如下文將進一步描述，額外 優點可為改良之熱穩定性及定向自由度。

根據本文中之一些實例，描述了一種無線電力轉移系統，且更具體言之描述了一種具有具備適中頻率相依性之相對較廣泛諧振放大之弱諧振系統。根據本文中之一些實例，對感應線圈之相對大小及線圈之間的定向之相依性與對通常在具有超過100之Q因子之強諧振耦合之商用系統中找到的線圈大小及定向相比可有所降低。在根據本發明之一些實例中，無線電力轉移系統可以小於100之Q值操作。不同於通常使用空氣核心線圈之商用系統，根據本文中之一些實例，線圈之間之磁場的形狀可(例如)藉由使用具有高透磁率之一媒體(諸如鐵氧體)而擴增。根據一些實例，導向通量或部分導向通量可用以改良系統在一給定定向上之效能。一適當頻率(例如，一人體安全頻率)用於電力廣播。廣播頻率可經調諧以降低可起因於屏蔽效應之損耗。

圖1展示根據本發明之一些實例之對一或多個電子裝置無線地供電之一系統之一方塊圖。系統10包含一基本單元100及一或多個電子裝置200。基本單元100經組態以對電子裝置200之一或多者無線地供電，該等電子裝置200可與基本單元分離一距離。基本單元100經組態以在一電子裝置200保持與基本單元100相距一臨限值距離(例如，一充電範圍或充電帶106)內時對該電子裝置無線地供電。基本單元100可經組態以選擇性地將電力無線地傳輸至被偵測為在基本單元100之一接近度內(例如，充電範圍內)之任何數目個電子裝置(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9或10個，但是在一些實例中可對大於10之數目個裝置充電)。雖然電子裝置200可通常在與基本單元100分隔一定距離時被充電(例如，耦合至基本單元以進行充電)，但是應設想到且在本發明之範疇內，基本單元100可操作以當一電子裝置200鄰近於或接觸基本單元100時對電子裝置200無線地供電。

基本單元100包含一傳輸器110、一電池120及一控制器130。傳輸 器110包含至少一傳輸線圈112(可互換地稱為Tx線圈)。傳輸線圈112可包含具有導電繞組之一磁芯。繞組可包含銅線(亦稱為銅繞組)。在一些實例中，銅線可為單體銅線(例如，單股導線)。在一些實例中，銅線可為多股銅線(例如，絞合漆包線)，其在一些實例中可歸因於集膚效應而降低電阻率，這可允許傳輸電力更高，因為電阻損耗可為較低的。在一些實例中，磁芯可為一鐵氧體核心(可互換地稱為鐵氧體桿)。鐵氧體核心可包括一中等透磁率鐵氧體，例如由Fair-Rite Corporation供應之78材料。在一些實例中，鐵氧體核心可包括一高透磁率材料，諸如由德國Vacuumschmelze供應之Vitroperm 500F。可使用包括其他鐵氧體材料之鐵氧體核心。在一些實例中，鐵氧體可具有約2300之micro-i(μ)之一中等透磁率。在一些實例中，鐵氧體可具有自約200至約5000之範圍中之micro-i(μ)之透磁率。在一些實例中，不同的磁性材料可用於磁芯。通常，本文中描述之傳輸線圈可利用在一些實例中可塑形由傳輸線圈提供之場之磁芯，因為場線優先穿過磁芯，以此方式，可使用其中通量之一部分由磁芯導向之部分導向通量。

傳輸線圈112經組態以感應式地耦合至電子裝置200中之一接收線圈210。以此方式，電力可(例如，透過感應式耦合)自傳輸線圈112傳輸至接收線圈210。在一些實例中，傳輸器110可被另外組態為一接收器且可因此可互換地稱為傳輸器/接收器。例如，傳輸器/接收器之傳輸線圈可被另外組態為一接收線圈。在一些實例中，傳輸器/接收器可另外包含一接收線圈。在又進一步實例中，基本單元可包含包括一接收線圈之一分離接收器140。基本單元之傳輸器/接收器或分離接收器可經組態以如下文將進一步描述般無線地接收電力(102)及/或資料(104)。

在一些實例中，傳輸器110可包含一單個傳輸線圈112。傳輸線圈 112可被放置在一最佳位置及/或定向中以提供一最佳充電帶106。在一些實例中，傳輸線圈可被放置在經選擇以在裝置之一典型使用期間提供極多個充電機會之基本單元內之一位置中。例如，傳輸線圈112可被放置靠近基本單元之一側，該側最通常地緊鄰一電子裝置(例如，一基本單元之一頂側被實施為如圖6中之實例中圖解說明之一行動電話機殼)。

在一些實例中，傳輸器110包含複數個傳輸線圈112。傳輸線圈112可以幾乎任何圖案配置。例如，基本單元可包含彼此成角度之一對線圈。在一些實例中，線圈可以小於90度(例如，在15度至75度之間變化)之角度配置。在一些實例中，線圈可以彼此相對成45度配置。可使用其他組合及配置，該等其他組合及配置中的一些之實例將在下文加以進一步描述。

在一些實例中，傳輸線圈可經配置以提供一幾乎全向性充電帶106(亦稱為充電球體或熱點)。基本單元之充電帶106可由基本單元周圍之三維空間界定，該三維空間在所有三個方向上(例如，x、y及z方向)自基本單元延伸一臨限值距離。雖然對應於基本單元之一充電範圍之三維(3D)空間可在本文中稱為一球體，但是將瞭解，對應於一充電範圍之三維(3D)空間不一定嚴格為球形形狀。在一些實例中，充電球體可為一橢圓形或一不同形狀。

例如，取決於傳輸及接收線圈之一特定組合及/或線圈之一特定配置或基本單元及電子裝置中之線圈之相對配置，充電帶106內之無線電力轉移之效率係可變的。一或多個傳輸線圈112可以改良充電帶106之全向性及/或改良帶106內之電力傳輸效率之一方式配置在基本單元之一外殼內。在一些實例中，一或多個傳輸線圈112可以增加用於基本單元之典型使用期間之充電機會之一方式配置在外殼內。例如，傳輸線圈可至少部分沿基本單元之一或多個側延伸，該一或多個 側大部分被帶至一電子裝置附近(例如，可頻繁地移動緊鄰諸如眼鏡相機或一數位腕錶之一可佩戴電子裝置之一行動電話機殼基本單元之頂部或側)。在一些實例中，基本單元可在典型使用期間被放置在一表面上(例如，一桌或寫字台上)，且電子裝置可被放置在基本單元周圍。在此等實例中，傳輸線圈可沿基本單元外殼之一周邊配置。

在一些實例中，基本單元可經由一附接機構(諸如黏附附接件、一彈性附接件、一彈簧夾具、吸盤、機械壓力或其他)附接至一行動電話。在一些實例中，基本單元可被圍封或嵌入在一圍封體(亦稱為外殼)中，該圍封體可具有一大致上平坦形狀(例如，一矩形板)。一附接機構可耦合至外殼使得基本單元可移除地附接至一行動電話、一桌或其他通信裝置。在一實例中，附接機構可為經組態以將行動電話朝基本單元偏置之一偏置部件(諸如一夾子)，其呈(僅舉例而言)一矩形板之形式。例如，一夾子可經提供靠近基本單元之一側，且基本單元可經由夾子以類似於將紙或一筆記簿/筆記本附接至一夾板之一方式附接至(例如，耦合至)行動電話。在一些實例中，基本單元可黏附地或彈性地附接至通信裝置及/或通信裝置之一機殼。

在進一步實例中，基本單元可與通信裝置分離。在又進一步實例中，基本單元可被併入至(例如，整合至)通信裝置中。例如，傳輸器110可與一典型行動電話之其他組件整合。控制器130可為行動電話中之一分離IC，或其功能性可被併入至處理器及/或行動電話之其他電路中。典型的行動裝置包含亦可用作基本單元之電池120之一可再充電電池。以此方式，一行動電話可經組態以對諸如一分離電子可佩戴裝置之電子裝置無線地供電。

如先前提及，基本單元100可包含一電池120。電池120可為一再充電電池，諸如一金屬氫化物鎳(NiMH)、一鋰離子(Li離子)或一鋰離子聚合物(Li離子聚合物)電池。電池120可耦合至其他組件以接收電 力。例如，電池120可耦合至一能量產生器150。能量產生器150可包含一能量收集裝置，其可將經收集能量提供至電池以供儲存且用於對電子裝置充電。能量收集裝置可包含(但不限於)動能收集裝置、太陽能電池、熱電發電機或射頻收集裝置。在一些實例中，電池120可耦合至一輸入/輸出連接器180，諸如一通用串列匯流排(USB)埠。將瞭解，本文中之術語USB埠包含當前已知或後續開發之任何類型的USB介面，例如迷你型及微型USB類型的介面。此外或替代地可使用當前已知或後續開發之其他類型的連接器。I/O連接器180(例如，USB埠)可用於將基本單元100連接至一外部裝置，例如一外部電源或一計算裝置(例如，一個人電腦、膝上型電腦、平板電腦或一行動電話)。

傳輸器110操作地耦合至電池120以選擇性地自電池接收電力並將電力無線地傳輸至電子裝置200。如本文中描述，在一些實例中，傳輸器可組合傳輸器及接收器之功能性。在此等實例中，傳輸器亦可經組態以自一外部電源無線地接收電力。將瞭解，在傳輸期間，電力可由傳輸器無線地廣播且可由附近(例如，傳輸器之廣播距離內)之任何接收裝置接收。

傳輸器110在一些實例中可弱耦合至電子裝置200中之一接收器。傳輸器110與電子裝置200中之接收器之間不一定存在一緻密耦合。高度諧振耦合可被視為緻密耦合。弱(或鬆散)耦合可允許一定距離(例如，自一行動電話中或一行動電話上之一基本單元至眼鏡上之一可佩戴裝置或自放置在一表面上之一基本單元至放置在基本單元附近但不在基本單元上之表面上之一可佩戴裝置)內之電力傳輸。因此，例如，傳輸器110可與接收器分離該距離。該距離在一些實例中可大於1mm、在一些實例中大於10mm、在一些實例中大於100mm且在一些實例中大於1000mm。在其他實例中可使用其他距離，且可在此等距離內轉移電力。

傳輸器110及電子裝置200中之接收器可包含各自具有一電感、電容及電阻之阻抗匹配電路。阻抗匹配電路可用於調整傳輸器110之阻抗以在正常預期負載下更好地匹配一接收器之阻抗，但是在本文中描述之實例中，傳輸器及接收器可分別具有具備不同大小及/或其他特性之傳輸及接收線圈，使得接收器及傳輸器之阻抗不一定由阻抗匹配電路匹配，但是阻抗匹配電路可減小傳輸器及接收器之一阻抗差。傳輸器110可大致上提供可以一人體安全頻率提供之一無線電力信號，該頻率例如，在一些實例中小於500kHz、在一些實例中小於300kHz、在一些實例中小於200kHz、在一些實例中小於125kHz、在一些實例中小於100kHz，但是亦可使用其他頻率。可希望利用未經調節或未經大幅調節之一頻率。例如，在一些實例中小於300kHz之一頻率。

電力之傳輸/廣播在以下方面可為選擇性的：一控制器控制何時正在廣播電力。基本單元可包含耦合至電池120及傳輸器110之一控制器130。控制器130可經組態以如下文將進一步描述般導致傳輸器110選擇性地傳輸電力。一充電器電路可連接至電池120以防止電池過度充電。充電器電路可監測電池120中之一充電位準且當其偵測到電池120充滿電時切斷充電。充電器電路之功能性在一些實例中可被併入在控制器130內或其可為一分離電路(例如，分離IC晶片)。

在一些實例中，基本單元可包含一記憶體160。記憶體160可耦合至傳輸器110及/或任何額外的傳輸器及/或接收器(例如，接收器140)以儲存傳輸至基本單元100及自基本單元100傳輸之資料。例如，基本單元100可經組態以將資料無線地傳送至電子裝置200及自電子裝置200傳送資料(例如，接收利用呈一可佩戴相機之形式之一電子裝置獲取之影像或將組態資料傳輸至電子裝置)。基本單元可包含可操作地耦合至控制器之一或多個感測器170。一感測器170可偵測基本單元 之一狀態使得傳輸器可在來自控制器130之控制下選擇性地及/或可調地供電。

電子裝置200可經組態以提供幾乎任何功能性，例如被組態為一可佩戴相機、一電子手錶、電子手環之一電子裝置及其他此等智慧型裝置。除適用於執行電子裝置之具體功能之電路外，電子裝置200可進一步包含與無線充電相關聯之電路。電子裝置200可包含可耦合至電子裝置200的板上之一可再充電電池之至少一接收線圈212。以在電子裝置之典型使用期間對使用者非侵入性(non-invasive)或最低侵入性之一方式進行之頻繁充電可經由根據本文中之實例之接收線圈與傳輸線圈之間之無線耦合而達成。

在一些實例中，電子裝置可為一可佩戴電子裝置，其在本文中可互換地稱為電子可佩戴裝置。電子裝置可具有一足夠小的外觀尺寸以使其可易於被一使用者攜帶。電子裝置200可附接至衣服或由使用者佩戴之一配件，例如眼鏡。例如，電子裝置200可使用併入在眼鏡中之一導向器6(例如，軌道)附接至眼鏡，例如如圖2中圖解說明(僅圖解說明眼鏡之一部分(即，眼鏡腿)以免混淆圖式)。

在一些實例中，基本單元可被另外組態為用於RF能量之一增壓器-例如，僅舉例而言，本文中描述之基本單元之實例可包含可增加RF能量(諸如Wi-Fi、藍芽、紫蜂(ZigBee)或來源於(例如)可被插入至本文中描述之基本單元中及/或位於該等基本單元附近之一智慧型電話或行動通信系統中之其他信號之RF能量)之組件。例如，基本單元可包含一收發器電路，其可拾取RF能量(該RF能量(僅舉例而言)為以下項之一者：由智慧型電話或行動通信系統產生之一WIFI、一藍芽、一紫蜂信號)且在例如由一可佩戴電子裝置拾取之較高功率級下重播信號。此重播可使用(例如)一單向天線來實施，當使用者在智慧型電話或行動通信系統上對話時，該單向天線主要廣播遠離使用者的 頭部之一方向上之能量。在一些實例中，當可佩戴裝置係由基本單元或在智慧型電話或行動通信系統上運行之一應用程式偵測時，基本單元中之一增壓電路可增加電力。在一些實例中，控制可駐留於在智慧型電話或行動通信系統上運行之應用程式中。除增加電力以進行能量轉移外，亦可放大資料信號以改良一可佩戴裝置與智慧型電話或行動通信系統之間之資料轉移。

在一些實例中，基本單元可利用包含在基本單元中之一RF產生電路來產生一RF信號。例如，RF信號可以與一可佩戴裝置之一能量收集電路中之一接收器一致之一頻率產生。例如當一通信系統或其他電子裝置自一可佩戴裝置接收一訊息或接收可佩戴裝置可需要不可自環境獲得之額外能量之其他指示符以對可佩戴裝置中之一電池或電容器產生充足的充電電流時，基本單元中之此一RF產生傳輸器可(例如)由來自該通信系統或其他電子裝置之一信號開啟。

圖2展示根據本發明之可經組態以無線地接收電力之電子裝置200之實例。在一些實例中，電子裝置200可為一微型化相機系統，其在一些實例中可附接至眼鏡。在其他實例中，電子裝置可為附接至眼鏡之任何其他類型之一電子系統，諸如一影像顯示系統、一空氣品質感測器、一UV/HEV感測器、一計步器、一夜燈、一藍芽起始通信裝置，諸如藍芽頭戴式耳機、一助聽器或一音訊系統。在一些實例中，電子裝置可被佩戴在身體的其他處，例如手腕周圍(例如，一電子手錶或一生物識別裝置，諸如一計步器)。電子裝置200可為除所圖解說明之具體實例外之另一類型的電子裝置。電子裝置200可幾乎為任何微型化電子裝置，例如(且不限於)一相機、影像擷取裝置、IR相機、靜態相機(still camera)、視訊攝影機、影像感測器、轉發器、諧振器、感測器、聲音放大器、定向麥克風、支撐一電子組件之眼鏡、光譜儀、定向麥克風、麥克風、相機系統、紅外視覺(infrared vision)系 統、夜視輔助、夜燈、照明系統、感測器、計步器、無線蜂巢式電話(cell phone)、行動電話、無線通信系統、投影儀、雷射、全像裝置、全像系統、顯示器、收音機、GPS、資料儲存器、記憶體儲存器、電源、揚聲器、跌倒偵測器(fall detector)、警示監測器(alertness monitor)、地理定位、脈衝偵測、遊戲、眼睛追蹤、瞳孔監測、警報、CO感測器、CO偵測器、CO₂感測器、CO₂偵測器、空氣微粒感測器、空氣微粒儀、UV感測器、UV儀、IR感測器、IR儀、熱感測器、測熱儀、不良空氣感測器、不良空氣監測器、口臭感測器、口臭監測器、酒精感測器、酒精監測器、運動感測器、運動監測器、溫度計、煙霧感測器、煙霧偵測器、服藥提醒器(pill reminder)、音訊播放裝置、錄音機、揚聲器、聲波放大裝置、聲波消除裝置、助聽器、輔助聽力輔助裝置、資訊耳機、智慧型耳機、智慧型可佩戴耳機、視訊播放裝置、錄影機裝置、影像感測器、跌倒偵測器、警示感測器、警示監測器、資訊警示監測器、健康感測器、健康監測器、體能感測器、體能監測器、生理機能感測器、生理機能監測器、情緒感測器、情緒監測器、壓力監測器、計步器、運動偵測器、地理定位、脈衝偵測、無線通信裝置、包括一電子組件之眼鏡、擴增實境系統、虛擬實境系統、眼睛追蹤裝置、瞳孔感測器、瞳孔監測器、自動提醒器、燈、警報、蜂巢式電話裝置、電話、行動通信裝置、不良空氣品質警示裝置、睡眠偵測器、眩暈偵測器、酒精偵測器、溫度計、屈光不正量測裝置、波前量測裝置、像差計、GPS系統、煙霧偵測器、藥片提醒器、揚聲器、動能源、麥克風、投影儀、虛擬鍵盤、人臉辨識裝置、語音辨識裝置、聲音辨識裝置、放射性偵測器、輻射偵測器、氡偵測器、水分偵測器、濕度偵測器、氣壓指示器、響度指示器、雜訊指示器、聲波感測器、測距儀、雷射系統、地形感測器、馬達、微馬達、奈米馬達、開關、電池、發電機、熱能源、燃料電池、太陽能電池、 動能源、熱電源、智慧型手環、智慧型手錶、智慧型耳環、智慧型項鍊、智慧型衣服、智慧型皮帶、智慧型戒指、智慧型胸罩、智慧型鞋、智慧型鞋類、智慧型手套、智慧型帽子、智慧型頭飾、智慧型眼鏡及其他此等智慧型裝置。在一些實例中，電子裝置200可為一智慧型裝置。在一些實例中，電子裝置200可為一微型可佩戴裝置或一植入裝置。

電子裝置200可包含經組態以感應式地耦合至基本單元100之傳輸器(例如，Tx線圈112)之一接收器(例如，Rx線圈212)。接收器可經組態以當電子裝置及因此接收器係在基本單元之接近度內時(例如，當電子裝置與基本單元相距一預定距離或在一充電範圍內時)自基本單元自動地接收電力。電子裝置200可將多餘電力儲存在電子裝置的板上之一電池中。電子裝置的板上之電池可顯著小於基本單元之電池。電池之頻繁再充電可憑藉電子裝置在正常使用期間頻繁地接近基本單元來實現。例如，在耦合至眼鏡之一可佩戴電子裝置及呈一蜂巢式電話機殼之形式之一基本單元之情況中，在正常使用期間，蜂巢式電話可頻繁地接近使用者的頭部來打電話，在打電話的時間期間可達成可佩戴電子裝置的板上之電池之再充電。在其中可佩戴電子裝置包括耦合至一腕帶或一臂帶之一電子手錶或生物識別感測器之一些實例中，可佩戴電子裝置可憑藉使用者使其等蜂巢式電話及呈一蜂巢式電話機殼之形式之基本單元到達接近可佩戴電子裝置而頻繁地再充電。在一些實例中，電子裝置可包含一能量收集系統。

在一些實例中，電子裝置200不一定包含一電池且可代之以直接由接收自基本單元100之無線電力供電。在一些實例中，電子裝置200可包含操作地耦合至Rx線圈212之一電容器(例如，一超級電容器或一超電容器)。

通常在施加無線電力轉移之現有系統中，傳輸及接收線圈可具 有相同或基本上相同線圈比。然而，鑑於根據本發明之微型化電子裝置之較小外觀尺寸，此實施方案不一定切合實際。在本文中之一些實例中，接收線圈可顯著小於傳輸線圈，例如如圖3中圖解說明。在一些實例中，Tx線圈112可具有比Rx線圈212之一相應尺寸(例如，形成繞組216之導線之一長度、線圈212之一直徑、繞組216之一數目、核心217之一長度、核心217之一表面面積)大例如兩倍或更多倍之一尺寸(例如，形成繞組116之導線之一長度、形成繞組116之導線之一直徑、線圈112之一直徑、繞組116之一數目、核心117之一長度、核心117之一直徑、核心117之一表面面積)。在一些實例中，Tx線圈112之一尺寸可比Rx線圈212之一相應尺寸大兩倍或更多倍、大5倍或更多倍、大10倍或更多倍、大20倍或更多倍或大50倍或更多倍。在一些實例中，Tx線圈112之一尺寸可多達100倍於Rx線圈212之一相應尺寸。例如，接收線圈212(Rx線圈)可包括具有約0.2mm之導線直徑之導線。導線可為一單股導線。在此實例中，Rx線圈可具有約2.4mm之一直徑及約13mm之一長度。Rx線圈可包含具有約1.5mm之一直徑及約15mm之一長度之一鐵氧體桿。Rx線圈中之繞組數目可(僅舉例而言)近似為130個繞組。傳輸線圈112(Tx線圈)可包括具有約1.7mm之一導線直徑之一導線。導線可為一多股導線。在此實例中，Tx線圈可具有約14.5mm之一直徑及約67mm之一長度。Tx線圈可包含具有約8mm之一直徑及約68mm之一長度之一鐵氧體桿。近似74個繞組可用於Tx線圈。在其他實例中，其他組合可用於Tx及Rx線圈以(例如)甚至在超過近似30cm或更大距離下最佳化電力轉移效率。在一些實例中，轉移距離可超過12英寸。在本文中之一些實例中，Tx及Rx線圈不一定阻抗匹配，因為在習知無線電力轉移系統中這可能係典型的。因此，在一些實例中，基本單元及電子裝置之Tx及Rx線圈分別可被稱為鬆散耦合。根據一些實例，基本單元經組態用於低Q因子無線電 力轉移。例如，基本單元可經組態用於一些實例中小於500、一些實例中小於250、一些實例中小於100、一些實例中小於80、一些實例中小於60之Q因子下的無線電力轉移，且可使用其他Q因子。雖然阻抗匹配不一定係所需的，但是亦設想其中線圈至少部分阻抗匹配之實例且該等實例在本發明之範疇內。雖然本文中描述之無線電力轉移系統中之Tx及Rx線圈通常可經鬆散耦合，但是本發明不排除其中Tx及Rx線圈經阻抗匹配之實例。

接收線圈(例如，Rx線圈212)可包含導電繞組，例如銅繞組。可使用除銅外之導電材料。在一些實例中，繞組可包含單體(例如，單股)或多股導線。在一些實例中，核心可為包含諸如鐵氧體之一磁性材料之一磁芯。核心可被塑形為一桿之形式。Rx線圈可具有小於Tx線圈之一尺寸之一尺寸，例如核心(例如，桿)之一直徑、一長度、一表面面積及/或一質量可小於Tx線圈之核心(例如，桿)之一直徑、一長度、一表面面積及/或一質量。在一些實例中，Tx線圈之磁芯(例如，鐵氧體桿)可具有比Rx線圈之磁芯(例如，鐵氧體桿)之一表面面積大兩倍或更多倍之一表面面積。在一些實例中，Tx線圈在解開時可包含的繞組數目及/或繞組中之繞線長度大於Rx線圈之繞組之數目或導線長度。在一些實例中，Tx線圈之解開導線之長度可為Rx線圈之解開導線之長度的至少兩倍。

在一些實例中，一Rx線圈212可具有自約10mm至約90mm之一長度及自約1mm至約15mm之一半徑。在一實例中，具有長度20mm且直徑2.5mm之一鐵氧體桿且上面纏繞150個導電繞組之一Rx線圈212之效能係利用經組態以廣播約125KHz之一頻率的電力之一Tx線圈112來模擬。Tx線圈112包含具有近似67.5mm之一長度及近似12mm之一直徑之一鐵氧體桿。線圈之效能係在一經對準定向上及在一平行定向上模擬，其中在該經對準定向上，線圈係同軸的，且其中在 該平行定向上，線圈之軸彼此平行，且圖21及22中展示了所執行之模擬之例示性結果。在經對準定向上在線圈之間多達200mm之距離處獲得多達20%傳輸效率。當線圈係以平行定向配置時效能中觀察到一定的改良，其中Rx線圈繼續接收經傳輸電力直至約300mm之一距離。根據本發明之一無線能量轉移系統之實例與可由根據Qi 1.0標準組態之一系統達成之效率進行比較。一模擬系統中之Tx線圈之大小係52mm x 52mm x 5.6mm且所模擬之一Rx線圈之一大小係48.2mm x 32.2mm x 1.1mm，且負載阻抗係1KOhm。模擬係以一經對準組態在若干Rx線圈大小下執行，且圖23中展示所執行之模擬之例示性結果。

現在亦參考圖5A及5B，將描述併入在一行動電話機殼外觀尺寸中之一基本單元300。基本單元300可包含上文參考圖1描述之基本單元100之一些或所有組件。例如，基本單元300可包含一傳輸線圈312(亦稱為Tx線圈)。傳輸線圈312耦合至一電子封裝305，其包含經組態以執行根據本發明之一基本單元之功能(包含選擇性地及/或可調地對一或多個電子裝置提供無線電力)之電路。在一些實例中，電子裝置可為與基本單元(圖5A至5B中未展示)分離之一電子裝置。在一些實例中，電子裝置可為附接有基本單元300且呈一機殼之形式之行動電話20。

基本單元300可提供一行動無線熱點(例如，充電球106)用於對放置在基本單元附近或靠近基本單元(例如，在充電球內)之電子裝置無線地充電。如將明白，基本單元300在以一行動電話機殼之形式實施時可附接至一行動電話並由使用者攜帶，因此無論使用者走到何處皆使無線電力之熱點對於電子裝置而言係移動及可用的。在實例中，基本單元可與行動電話整合在一起。無線電力之熱點借助於連接至使用者的行動電話(使用者通常或總是自己攜帶該行動電話)因此有利地與 使用者一起行進。如將進一步明白，用於對由使用者佩戴之一電子裝置上之電池再充電之機會在行動電話之正常使用期間係頻繁的，該行動電話由於使用而被頻繁地帶至可佩戴裝置(例如，當使用者正打電話時的眼鏡裝置、當使用者正瀏覽或使用行動電話之其他功能時的腕帶裝置)附近。

Tx線圈312及電子器件(例如，電子封裝305)可圍封在一外殼315中。外殼315可具有一可攜式外觀尺寸。在此實例中，外殼係以經組態以附接至一通信裝置(在此情況中，一行動電話(例如，一行動電話、一蜂巢式電話、一智慧型電話、一雙向無線電對講機等))之一附接部件之形式來實施。在一些實例中，通信裝置可為一平板電腦。在本發明之背景中，一行動電話意味著包含諸如雙向無線電對講機及無線電話機之通信裝置。例如，外殼315可以一平板電腦或罩(例如，如圖10A至10C中圖解說明)或一行動電話機殼或罩(例如，如本實例中)之形式來實施。在此等實例中，併入在外殼中之基本單元可對除通信裝置外之一電子裝置供電。外殼315可包含用於機械地接合通信裝置(例如，行動電話20)之特徵。在進一步實例中，基本單元之外殼可被實施為適用於附接至一配件(諸如一手提袋、一皮帶或其他類似物)之一附接部件。例如，如下文參考圖17描述般可使用其他外觀尺寸。

在圖4及圖5A至5B中之實例中，基本單元300包含一傳輸線圈312。傳輸線圈312包含具有導電繞組316之一磁芯317。核心317可由一鐵磁材料(例如，鐵氧體)、一磁性金屬或其等之組合(在本文中統稱為磁性材料)製成。例如，可使用諸如鐵氧體及鐵與鎳之各種合金之一磁性材料。線圈312包含提供在核心317周圍之導電繞組316。將瞭解，在本發明之背景中，繞組316可(但不一定)直接提供在核心317上。換言之，繞組316可與可被放置在由繞組316界定之一空間內之核心材料分隔開，如下文將參考圖15至16描述。在一些實例中，如在本 實例中，可藉由將繞組直接纏繞至核心上達成改良之效能。

核心317可被塑形為一長形部件且可具有幾乎任何橫截面，例如矩形或圓形橫截面。一長形核心可互換地稱為一桿314，例如圓柱形或矩形桿。術語桿可用於指代根據本申請案之一長形核心，而無關於核心之特定橫截面形狀。核心可包含以如將描述之圖案配置之一單個桿或任何數目的離散桿(例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10或大於10之任何其他數目)。在圖4及5中之實例中，在無限制的情況下，傳輸線圈包括至少部分沿外殼315之一第一側(例如，頂側321)定位之一單個圓柱形桿。在其他實例中，一或多個線圈可替代地或另外沿其他側(例如，外殼315之一底側323、左側325及/或右側327)定位。

電子封裝305(可互換地稱為電子器件或電路)可嵌入在外殼315中或提供在一罩307後面。在一些實例中，罩307係可移除的。在一些實例中，更換電池320可能係有利的。在此等實例中，電池320可為可與剩餘電路分離之一組件。電池320可藉由移除罩307而接達。在一些實例中，電子封裝305可包含用於儲存來自一外部電源之能量之一電池。在一些實例中，基本單元300可替代地或另外在對間隔距離電子裝置供電時自行動電話接收電力。在一些實例中，基本單元不一定需要一電池，且甚至可因此達成更小的外觀尺寸。

基本單元可具有一或多個I/O裝置380。I/O裝置可用於經由基本單元與另一裝置之間之一有線連接來接收及/或傳輸電力及/或資料。例如，基本單元可包含呈一USB連接器之形式之一I/O裝置380。I/O裝置380(例如，USB連接器)可包含用於將基本單元耦合至外部裝置(例如，諸如電力網之一電源及/或另一電子裝置)之一第一連接側382(例如，一母埠)。I/O裝置380可包含用於(例如)經由行動電話之一USB埠將基本單元耦合至行動電話之一第二連接側384(例如，一公連接器)。I/O裝置之信號線385之一或多者可耦合至基本單元電路中之電 力、接地及/或資料線。例如，若使用具有5根線之一USB連接器，則2根線可用於資料、2根線可用於電力且1根線可耦合至接地或用於冗餘。第一及第二連接側之信號線385可經由一連接器電路386(例如，USB晶片)耦合至基本單元電路。將瞭解，可使用任何其他類型的連接器，例如(且不限於)一APPLE Lightning連接器。

基本單元300可包含一控制器330。控制器可包含用於控制基本單元之操作(例如，控制接近度內之電子裝置之偵測、當偵測到一電子裝置時無線電力之選擇性傳輸、基本單元之狀態之判定及取決於基本單元之狀態之傳輸模式選擇)之功能性。此等功能可在電腦可讀媒體中實施或硬接線至一ASIC或其他處理硬體中。控制器可互換地稱為基本單元處理器。

基本單元可包含一或多個記憶體裝置360。基本單元可包含揮發性記憶體362(例如，RAM)及非揮發性記憶體364(例如，EEPROM、快閃或其他持久電子儲存器)。基本單元可經組態以透過與外部電子裝置之有線或無線連接而接收資料(例如，使用者資料、組態資料)，且可將資料儲存在基本單元的板上(例如，儲存在記憶體裝置360之一或多者中)。基本單元可經組態以根據需要將儲存在基本單元的板上之資料傳輸至外部電子裝置。除使用者資料外，記憶體裝置亦可儲存可執行指令，該等可執行指令在由一處理器(例如，處理器360)執行時使基本單元執行本文中描述之功能。

基本單元300可包含一充電器電路332，其可經組態以防止電池320過度充電。充電器電路可為一分離晶片或可整合在控制器330內。除用於無線電力傳輸之Tx線圈312外，基本單元亦可包含一分離的傳輸器/接收器電路340。傳輸器/接收器電路340可包含一接收/傳輸線圈342，例如一RF線圈。傳輸器/接收器電路340可進一步包含用於傳輸之驅動器電路344(例如，RF驅動器電路)及用於接收信號之感測電路 346(例如，RF感測電路)。基本單元300可包含用於無線通信之額外電路(例如，通信電路388)。通信電路388可包含經組態用於藍芽、WiFi、GSM或其他通信之電路。在一些實例中，基本單元300可包含如本文中描述之一或多個感測器370及/或一或多個能量產生器350。可包含提供額外功能性之額外電路。例如，基本單元300可包含用於處理及/或增強接收自一可佩戴相機(例如，眼鏡相機)之影像之一影像處理器。影像處理功能性可被提供在一分離的IC(例如，一DaVinci晶片集)中或其可併入在實施控制器330之功能之一處理器中。

在一些實例中，外殼可經組態以機械地耦合至一通信裝置，諸如一行動電話。在圖4及圖5A至5B中之實例中，外殼315可經組態以提供一行動電話機殼之功能性。外殼可具有對應於一通信裝置(例如，一行動電話)之一形狀之一形狀。例如，外殼可大致上為矩形形狀且可經大小調整以至少部分容納或至少部分圍封通信裝置。在一些實例中，外殼可經組態以僅覆蓋通信裝置之一側。在一些實例中，外殼可至少部分覆蓋通信裝置之兩個或更多側。在圖4及圖5A至5B中之實例中，外殼315經組態以提供一行動電話機殼之功能性。外殼包含用於將基本單元耦合至通信裝置(例如，行動電話)之接合特徵。例如，一容器309可形成在外殼中用於將行動電話至少部分容納在其中。容器可在外殼之一前側上。基本單元電子器件可被提供靠近容器之一相對側。線圈可例如沿頂側、底側或左側及右側之任一者放置在外殼之周邊周圍。

在一些實例中，本文中描述之系統可將系統組件之一表面溫度維持在一特定位準或低於該特定位置，例如在環境溫度之上小於10℃持續30分鐘的連續操作。在一些實例中，表面溫度可被維持在環境溫度之上小於5℃之一位準。溫度維持可最小化或減小基本單元、通信系統(例如，行動電話)及/或可佩戴電子裝置之電池之放電速率之一加 速。

因此，例示性基本單元(其可例如附接至一行動電話)可包含熱管理系統以消除來自基本單元之一表面(諸如鄰接一行動電話之基本單元或放置在基本單元上或基本單元中之其他裝置之一表面)之熱量。例示性熱管理系統可為被動式、主動式或其等之一組合。主動式系統包含(僅舉例而言)珀爾帖(Peltier)冷卻器及諸如迷你風扇及靜電小管之主動式流動裝置。被動式系統包含(僅舉例而言)適當表面上之熱反射材料、被動式對流通道、散熱器及類似裝置、通風孔。通風孔可被放置在任何表面上，但是在一些實例中被放置在一背面上以幫助減小任何溫度上升。

在一些實例中，減少或消除由無線能量之傳輸引起之對電子裝置之操作的干擾可能係有利的。例如，此最小化在利用行動電話或在無線通信頻率內操作之其他裝置之系統中可能係有利的。

例如，可選擇與常見的通信頻寬分隔開之傳輸頻率。在一些實例中，可使用屏蔽技術，該等屏蔽技術可阻斷或減少某些非所需頻率之傳輸並同時允許所需頻率行進穿過。

例如，電力轉移可以比正常近場無線通信頻率頻帶低若干數量級之一或多個頻率及功率級發生，使得電力傳輸頻率之若干純八度將太弱而不干擾通信頻帶信號。

在一些實例中，可施加屏蔽。屏蔽可使用金屬或其他導電材料實施以屏蔽經傳輸能量遠離安裝在基本單元上或定位在基本單元附近之一通信系統(例如，智慧型電話)之傳輸器及接收器天線之方向。在一些情況中，可使用頻率選擇表面以實施基本單元及/或行動通信裝置，該等頻率選擇表面僅僅傳遞(若干)電力傳輸頻率並同時阻斷可能干擾常見的通信頻帶頻率之任何多階的傳輸頻率。屏蔽可使用可在一所需方向上吸收並再傳輸能量之主動式電路來實施。此主動式電路可 被實施為包含嵌入式主動及被動組件之一保形表層。保形表層可用以實施基地台及/或包住基地台之所有或一部分。保形表層可用以實施一電子可佩戴裝置及/或包住電子可佩戴裝置之所有或一部分。此一方法可在一些實例中用以藉由減少由其他組件吸收之能量而增加至一預期可佩戴裝置之能量轉移之效率。

在一些實例中，基本單元之電力傳輸組件可經定位，使得其等實體地自通信元件移除，而用於正常智慧型或蜂巢式電話操作(例如，電力傳輸組件可被放置在一基本單元中，該基本單元經塑形以容納一智慧型電話，使得智慧型電話的通信組件實體地遠距電力傳輸組件)。

在一些實例中，單向天線設計可經提供以減少或消除來自經傳輸電能對至及來自行動電話之傳統之通信信號的干擾。

在一些實例中，諸如當一行動電話已為行動電話的電池建立無線充電時，基本單元(若為與行動電話分離之一單元)可將其等傳輸線圈定位，以允許來自基本單元的充電能量無阻地傳輸到達電話充電系統的充電線圈。在一些實例中，基本單元可利用相同無線充電系統對智慧型電話及基本單元電池兩者充電。一般而言，基本單元接受一特定行動電話的設計可提供定做設計，用於機械介接，及/或可經設計以與及結合行動電話中之其他電子組件工作。僅舉例而言，此可包含無線地或透過連接件(諸如包含C型USB之標準USB連接件)直接地連接的充電系統。

在一些實例中，基本單元可在一行動電話之一子系統中實施。在此等實施例中，基本單元可經設計以免干擾行動電話之其他子系統。

基本單元可在6英寸或更大距離內，將10瓦特或更小之經傳輸無線電力傳輸至一電子可佩戴裝置。基本單元可在6英寸或更大距離 內，將5瓦特或更小之經傳輸無線電力傳輸至一電子可佩戴裝置。基本單元可在6英寸或更大距離內，將2瓦特或更小之經傳輸無線電力傳輸至一電子可佩戴裝置。基本單元可在6英寸或更大距離內，將1瓦特或更小的經傳輸無線電力傳輸至一電子可佩戴裝置。基本單元可在6英寸或更大距離內，將1毫瓦特或更小之經傳輸無線電力傳輸至一電子可佩戴裝置。基本單元可在6英寸或更大距離內，將100微瓦特或更小之經傳輸無線電力傳輸至一電子可佩戴裝置。電子可佩戴裝置在使用1瓦特或更小之經傳輸無線電力時，可在6英寸或更大距離內將資料傳輸至一基本單元。電子可佩戴裝置在使用1毫瓦特或更小之經傳輸無線電力時，可在6英寸或更大距離內將資料傳輸至一基本單元。電子可佩戴裝置在使用100微瓦特或更小之經傳輸無線電力時，可在6英寸或更大距離內將資料傳輸至一基本單元。電子可佩戴裝置在使用10奈瓦特或更大之經傳輸無線電力時，可在6英寸或更大距離內將資料傳輸至一基本單元。電子可佩戴裝置在使用10奈瓦特或更小之經傳輸無線電力時，可在6英寸或更大距離內將資料傳輸至一基本單元。

基本單元可在1英寸或更大距離內，將10瓦特或更小之經傳輸無線電力傳輸至一電子可佩戴裝置。基本單元可在1英寸或更大距離內，將5瓦特或更小之經傳輸無線電力傳輸至一電子可佩戴裝置。基本單元可在1英寸或更大距離內，將2瓦特或更小之經傳輸無線電力傳輸至一電子可佩戴裝置。基本單元可在1英寸或更大距離內，將1瓦特或更小之經傳輸無線電力轉移至一電子可佩戴裝置。基本單元可在1英寸或更大距離內，將1毫瓦特或更小之經傳輸無線電力傳輸至一電子可佩戴裝置。基本單元可在1英寸或更大距離內，將100微瓦特或更小之經傳輸無線電力傳輸至一電子可佩戴裝置。電子可佩戴裝置在使用1瓦特或更小之經傳輸無線電力時，可在1英寸或更大距離內將資料傳輸至一基本單元。電子可佩戴裝置在使用1毫瓦特或更小之經傳輸 無線電力時，可在1英寸或更大距離內將資料傳輸至一基本單元。電子可佩戴裝置在使用100微瓦特或更小之經傳輸無線電力時，可在1英寸或更大距離內將資料傳輸至一基本單元。電子可佩戴裝置在使用10奈瓦特或更大之經傳輸無線電力時，可在1英寸或更大距離內將資料傳輸至一基本單元。電子可佩戴裝置在使用10奈瓦特或更小之經傳輸無線電力時，可在1英寸或更小距離內將資料傳輸至一基本單元。

現在亦參考圖6至8，將描述根據本文中之一些實例之一基本單元之操作。圖6圖解說明用於給與基本單元(例如，基本單元100或300)分離(例如，未附接至該基本單元)之一電子裝置200無線地充電之一過程400。如所述，基本單元可被實施為經組態用於耦合至一通信裝置(諸如一行動電話20)之一附接部件。基本單元可在其他實例中整合至通信裝置中。雖然基本單元(例如，基本單元100或300)可用以對除其所附接之行動電話20外之另一裝置充電，但是本發明並無此限制且亦設想利用基本單元對行動電話20充電。如方塊420中所示，行動電話20可移動至其中行動電話20及附接至該行動電話20或併入在該行動電話中之基本單元(例如，基本單元100或300)靠近電子裝置200(例如，圖8中之眼鏡相機205)之一位置。例如，使用者5可將行動電話20帶至使用者的頭部附近來打電話。在此時間期間，電子裝置可緊鄰基本單元(例如，在基本單元之充電範圍內)且可自基本單元無線地接收電力。

基本單元(例如，基本單元100或300)可經組態以選擇性地傳輸電力。例如，基本單元可經組態以在電子裝置並未足夠靠近基本單元來接收電力信號之時間期間節約能量。基本單元可經組態以在附近未偵測到可相容電子裝置時停止電力傳輸。

在起始電力傳輸之前，基本單元(例如，基本單元100或300)可例如如方塊430中所示般偵測到附近之一電子裝置。電子裝置可緊鄰以 進行充電並同時保持與基本單元分離一定距離。即，電子裝置可緊鄰以進行充電，即使電子裝置不接觸基本單元。在一些實例中，電子裝置可廣播一信號(方塊410)，其可由基本單元偵測。信號可為指示存在電子裝置之一近接信號。信號可為充電狀態信號，其亦提供電子裝置內之電池(power cell)之充電級之一指示。當電子裝置係在基本單元之一通信範圍內時，基本單元可偵測由電子裝置廣播之信號且可回應於該信號而起始電力轉移。通信範圍可基本上與充電範圍相同。在一些實例中，通信範圍可小於基本單元之充電範圍以確保電子裝置僅僅在充分位於基本單元之充電範圍內時才被偵測到。電子裝置可保持緊鄰，前提係基本單元與電子裝置之間之一距離保持等於或小於臨限值距離(例如，充電範圍)。

在一些實例中，例如，若電子裝置的板上之可用電力有限，則廣播來自電子裝置之一信號可能不切實際。基本單元反而可傳輸一詢問信號。詢問信號可連續或定期地傳輸。電子裝置可經組態以回應於詢問信號而發送一信號(例如，近接信號、充電狀態信號、充電參數(諸如(但不限於)充電頻率、電力需求及/或線圈定向))。在一些實例中，可包含冗餘偵測功能性使得基本單元及電子裝置廣播信號且根據參考方塊405及410描述之過程之任一者執行偵測。

基本單元(例如，基本單元100或300)可將電力無線地傳輸至電子裝置200(方塊440)，同時一或多個條件保持為真。例如，基本單元可繼續將電力傳輸至電子裝置，同時電子裝置保持在基本單元之充電帶內或直至電子裝置之電池充滿電。關於後者，當電池充滿電時電子裝置可傳輸一充電狀態信號，且當偵測到充滿電狀態信號時，電子裝置可終止電力信號之廣播。在一些實例中，替代地或除發送一充滿電狀態信號外，電子裝置可包含一充電電路，該充電電路經組態以藉由一旦電池充滿電便關斷充電來保護電子裝置之電池。以此方式，例如在 對多個裝置充電之事件中，一個別電子裝置可停止接收電力，而基本單元繼續傳輸電力。

在一些實例中，基本單元可經組態以定期或連續地發送詢問信號，同時廣播電力信號。詢問信號可觸發來自緊鄰電子裝置200之回應信號。回應信號可指示任何電子裝置是否保持緊鄰及/或任何緊鄰裝置是否需要電力。基本單元可經組態以廣播電力直至附近未偵測到電子裝置或直至附近電子裝置之所有充電狀態信號指示充滿電狀態。

在一些實例中，基本單元(例如，基本單元100或300)可進一步經組態以調整電力傳輸之一模式。基本單元可經組態以依一低電力模式、一高電力模式或其等之組合來傳輸電力。低電力模式可對應於其中以一第一功率級廣播電力之一電力轉移模式。高電力模式可對應於其中以高於第一功率級之一第二功率級廣播電力之一電力轉移模式。低電力模式可對應於其中以一人體安全位準廣播電力之一模式。基本單元可經組態以在方塊450中偵測基本單元之一狀態。例如，基本單元的板上之一感測器(例如，一加速度計、一陀螺儀等)可偵測基本單元之位置或定向之一變化或加速度之一變化，其可指示基本單元被固定或朝使用者的身體移動。控制器可經組態以判定基本單元是否固定(方塊460)且回應於此判定而改變電力模式。例如，若基本單元被判定為固定的，則基本單元可在方塊470中以高電力模式傳輸電力。若基本單元被判定並非固定的，則基本單元可減小由基本單元傳輸之電力信號之功率級。基本單元可如方塊480中所示般將電力傳輸之模式改變為低電力模式。基本單元可繼續監測基本單元之狀態變化且可因此調整功率級，例如一旦基本單元再次被判定為固定的，便將功率級再次增加為高。感測器可監測基本單元之狀態使得在可能時最佳化電力傳輸，同時確保在適當時(例如，當基本單元例如由於攜帶或帶至使用者的身體附近而移動時)以安全位準傳輸電力。

在一些實例中，基本單元可通信地耦合至通信裝置(例如，行動電話20)。行動電話20可經組態以執行一軟體應用程式，該軟體應用程式可提供一使用者介面用於控制基本單元之一或多個功能。例如，軟體應用程式可使得一使用者5能夠組態電力廣播或詢問信號廣播排程及/或監測基本單元及/或耦合至基本單元之電子裝置之充電狀態。軟體應用程式亦可實現由基本單元接收自電子裝置之資料之處理。圖7圖解說明根據本文中之進一步實例之用於無線電力轉移之一過程500之一流程圖。在圖7中之實例中，基本單元通信地耦合至行動電話使得行動電話可將一命令信號傳輸至基本單元。命令信號可為如方塊505中所示般起始詢問信號之廣播之一命令。基本單元可回應於命令信號而傳輸一詢問信號(方塊510)。可自附近的一或多個電子裝置接收接近及/或充電狀態信號(方塊515)。當偵測到一電子裝置緊鄰時，基本單元之控制器可自動地控制傳輸器以廣播電力信號(方塊520)。在一些實例中，一經偵測電子裝置之一指示可顯示在行動電話顯示器上。行動電話可在一使用者之引導下傳輸一命令信號，該命令信號可為起始電力轉移之一命令。基本單元可如方塊525中所示般繼續(例如，經由詢問信號之廣播及來自電子裝置之回應充電狀態信號之接收)監測電子裝置之充電狀態。如方塊530中所示，來自基本單元之電力之廣播可終止於發生一事件時。該事件可對應於自被充電之一或多個電子裝置接收充滿電狀態之一指示、接收基本單元之電池中之已耗盡經存儲電力之一指示或沒有電子裝置保持緊靠基本單元之一判定。在一些實例中，電力可繼續廣播，但是當判定基本單元正在運動(例如，由一使用者5攜帶或移動)時以降低功率級繼續廣播。

本文中描述之實例可提供一低成本、小外觀尺寸、輕量級可攜式基本單元(例如，無線電力充電單元)，其可自其他電子裝置接收其電力。當自一外部源接收電力時或在自一外部源接收電力之後，基本 單元可用於利用無線電力對電子裝置供電以對一電子裝置之一電池或電容器充電或直接對電子裝置供電。僅舉例而言，電子裝置可為一手錶、手環、項鍊、耳環、戒指、頭飾、助聽器、助聽器機殼、助聽器控制單元、眼鏡、擴增實境單元、虛擬實境單元、植入物、衣服製品、可佩戴製品、植入裝置、蜂巢式電話。本文中描述之基本單元可包含一傳輸器、外部電力埠及相關聯之電子器件。傳輸器可包括一磁性材料核心周圍之一金屬繞組(僅舉例而言，銅線)。傳輸器核心可包括以下一者：(僅舉例而言)鐵、鐵氧體、鐵合金、一mu金屬、Vitroperm 500F、一高透磁率金屬。傳輸器可包括一鐵氧體核心。繞組可為一銅線。繞組可為絞合漆包線。外部電力埠可為一USB埠。USB埠可電連接至以下一者：一膝上型電腦、一桌上型電腦、一蜂巢式電話、一智慧型墊、一通信系統、一Mophie Case、一可再充電蜂巢式電話機殼或其他電源。以此方式，基本單元可被形成為一「伺服器鑰」或具有至一電源及一無線傳輸器之一USB或其他電子介面之其他配件裝置。傳輸器可無線耦合至一電子裝置之一間隔距離接收器。電子裝置可為一電子可佩戴裝置。可攜式充電單元可無一電池。可攜式充電單元可無一電源。例示性基本單元可包含至少一USB連接器、用於產生一時變信號之一RF源，該信號被提供至一RF天線或一磁芯。例示性基本單元可包含一鐵氧體核心及銅線繞組。

例示性基本單元可因此由一第三方電源供電。此一第三方電源可為(僅舉例而言)一電腦、一膝上型電腦、蜂巢式電話、智慧型墊、一電源插座或其等之一組合之電源。

一些例示性基本單元可包含一電池，該電池在一些實例中可為一極小外觀尺寸電池，或若來自該電源之電力波動或原本瞬間不可用，則電容器應為預期用於最小電源以保持電子器件正常運行之一電容器。

在一些實例中，一基本單元可用作一可攜式無線充電單元。圖37係根據本文中描述之實例配置之一無線充電單元之一示意圖。基本單元3700可包含有線連接至一RF源3704之一USB連接器3702，該RF源3704連接至一天線或一磁芯3706(例如，一傳輸器)，該天線或磁芯3706產生一磁場、RF電力信號或任何類型的電磁輻射。可攜式無線充電單元3700可結合可提供電力之任何USB或其他介面使用。

例示性基本單元可併入在一智慧型電話機殼中及/或結合智慧型電話機殼使用且用以對智慧型電話電池供電或對一智慧型電話提供電池備份。該智慧型電話機殼可包含用於接受一智慧型電話之一凹口，及可用以對智慧型電話機殼中之電池及/或放置在該機殼中之智慧型電話中之電池充電之一標準USB連接器。智慧型電話機殼可包含一USB電力輸出埠，其可用以對來自智慧型電話機殼中之電池之任何外部裝置(包含(但不限於)基本單元)供電。

一智慧型電話可具有一正常USB，其提供一典型智慧型電話之正常充電及資料功能。該智慧型電話亦可包含一USB埠，其對其他外部裝置(包含(但不限於)可耦合至該USB埠之一可攜式無線充電單元(例如，基本單元))供電。

如先前所述，例示性基本單元可包含以一圖案配置之複數個線圈及/或複數個桿。圖9A至9E圖解說明包含兩個線圈之一基本單元。基本單元可包含圖1至8中之基本單元之一些或所有特徵，因此其等描述將不會加以重複。例如，基本單元700可包含經組態以提供根據本發明之一基本單元之功能性之至少一Tx線圈712及電路705。線圈及電路705可被圍封或嵌入在外殼715中。基本單元700包含一第一線圈712-1及一第二線圈712-2。在一些實例中，第一及第二線圈兩者皆可經組態用於無線電力傳輸。在一些實例中，第一線圈712-1可被組態為一傳輸線圈且第二線圈712-2可被組態為一接收線圈。第一及第二 線圈可至少部分沿外殼715之相對側延伸。例如，第一線圈712-1可沿外殼715之頂側提供，且第二線圈712-2可沿外殼715之底側提供。諸如頂部、底部、左側及右側之定向之術語僅僅係為了圖解說明而提供且無限制。例如，術語頂部及底部可指示基本單元在耦合至一行動電話時該基本單元之定向，且在典型使用期間，例如，基本單元之一頂側可最接近行動電話之頂側，基本單元之底側最接近行動電話之底側，以此類推。在一些實例中，基本單元可替代地或此外包含沿外殼之任何側或面(包含左側及右側)配置或配置在外殼之正面或背面附近之線圈。在一些實例中，Tx線圈或其等組件可位於基本單元之一中心部分中，如下文將進一步描述。外殼包含用於將一通信裝置(例如，行動電話)耦合至其之一容器709。容器709可包含用於將一通信裝置機械地連接至行動電話之接合特徵。例如，外殼可由一剛性塑膠材料製成且容器可經組態使得通信裝置與行動電話卡扣接合。在一些實例中，外殼可至少部分由一彈性塑膠材料(例如，橡膠)製成且外殼之至少一部分可在將行動電話放置於容器709中時變形(例如，長形或撓曲)。下文參考圖10至12描述基本單元外殼及接合特徵之額外實例。

圖10A至10C圖解說明具有呈用於一通信裝置30之一機殼之形式之一外殼815之一基本單元800。通信裝置30可為一平板電腦或智慧型電話。外殼815可圍封基本單元之電路801。外殼815可包含經組態以容納通信裝置30(例如，平板電腦或智慧型電話)之一容器809。在此實例中，容器809經組態用於藉由將通信裝置自外殼之一側(例如，頂側)滑動至容器809中而與通信裝置30(例如，平板電腦)滑動接合。在其他實例中，容器809可經組態用於與通信裝置30(例如，平板電腦或智慧型電話)卡扣接合。在進一步實例中，外殼815可經組態以當附接至通信裝置30時至少部分地彈性變形。通信裝置30可坐落在容器809中使得外殼815之至少一部分自基本單元800突出。在一些實例 中，通信裝置30可至少部分由外殼815圍封使得通信裝置30(例如，平板電腦或智慧型電話)之顯示面31基本上與外殼之前表面817齊平。

圖11A至11D圖解說明具有呈用於一通信裝置15之一部分機殼之形式之一外殼915之一基本單元900。通信裝置15可為一行動電話、一平板電腦等。部分機殼可附接至及/或圍封通信裝置15之一部分(例如，一底部部分、一頂部部分)。外殼915可圍封基本單元900之電路901。基本單元900可包含形成在外殼915中之一容器909。容器909可經組態用於與通信裝置15之卡扣接合。卡扣接合通常可意味容器之一或多個接合特徵經塑形及/或大小調整用於與通信裝置之至少一部分之一干涉配合，且該一或多個接合特徵暫時變形以將通信裝置容納在容器中。在其他實例中，容器909可經組態用於以類似於圖10中之實例之一方式與通信裝置15滑動接合。

圖12A及12B圖解說明根據本文中之進一步實例之具有一外殼1015之一基本單元1000。外殼1015可在以下方面類似於外殼915：外殼1015可為經組態以僅附接至通信裝置15之一部分之一部分機殼。外殼1015可圍封基本單元1000之電路1001。一可移動罩1019可附接至外殼1015。可移動罩1019可鉸接在一或多個位置處以允許罩1019移出至旁邊而接達通信裝置15。在一些實例中，一附接部件可耦合至外殼1015、罩1019或兩者。附接部件1003可經組態以允許使用者方便地攜帶基本單元1000及附接至基本單元1000之通信裝置15。例如，附接部件1003可為用於將基本單元附接至衣服/配件之一夾子、一環等。可移動罩可經由一習知緊固件(例如，一卡扣、一磁性封閉件或其他)固定在一封閉位置中。

圖13及圖14A至14C圖解說明根據本發明之進一步實例之一基本單元。基本單元1100可包含本文中描述之基本單元之一些或所有特徵且因此將不會重複類似態樣。例如，基本單元1100可包含一無線電力 傳輸器(例如，Tx線圈1112)、一電池(1120)及基本單元電路(1105)。電池1120及電路1105可提供在基本單元1100之一中心部分中，而Tx線圈1112可沿基本單元1100之周邊部分提供。電池1120可再充電及/或可移除。基本單元之一外殼1115可被組態為一附接部件，例如用於將基本單元附接至一通信裝置(例如，一行動電話20)。外殼可具有周邊側(例如，一頂側、底側、左側及右側，其等被任意地描述為頂側、底側、左側及右側以圖解說明基本單元與耦合至基本單元之一行動電話之相對定向)。在圖13及圖14A至14C中之實例中，Tx線圈平行於基本單元之周邊側(例如，沿周邊部分)配置。

傳輸器可包含一單個連續Tx線圈或一分段Tx線圈。在圖13中之實例中，傳輸器包含包括複數個離散Tx線圈(在此實例中，四個線圈1112-1、1112-2、1112-3及1112-4)之一分段線圈，每一離散Tx線圈具有上面纏繞導電繞組之一磁芯。Tx線圈之一直徑ø可在自約5mm至約20mm之範圍中。在一些實例中，Tx線圈之直徑ø可在介於8mm與15mm之間。在一些實例中，Tx線圈之直徑ø可為9mm、10mm、11mm、12mm、13mm或14mm。可使用線圈之不同直徑。在此實例中，磁芯被實施為由一磁性材料製成之長形圓柱形桿。在此實例中，桿被配置在基本單元1100之周邊周圍。在一些實例中，桿可基本上沿外殼1115之頂側、底側、左側及右側之全長延伸。外殼1115之長度(l)、寬度(w)及厚度(t)可分別在自約150mm至180mm、自約80mm至95mm及自約15mm至25mm之範圍中。可使用其他長度、寬度及厚度以(例如)容納一給定通信裝置(例如，智慧型電話)及/或容納一特定線圈大小。例如，經組態以耦合至一iPhone 6行動電話之一外殼可為約160mm長、約84mm寬及約19mm厚，且容納具有約9mm之一直徑之Tx線圈。在另一實例中，外殼可具有約165mm之一長度、約94mm之一寬度及約21mm之一厚度，從而容納具有約14mm之一直徑之 一線圈。

在某些實施例中，傳輸線圈可以一相控或時間定序方式驅動以最大化可在任何給定時間個別地施加於每一線圈之經傳輸電力，從而產生具有相距基本單元之最大可能充電範圍之一旋轉磁場。此等方法獨立於充電系統而提供增強型定向及範圍。

基本單元包含用於容納行動電話20之一容器1109、1209。在此實例中，容器經組態以容納行動電話使得行動電話基本上與外殼之一正面齊平。容器1109、1209可具有基本上匹配行動電話之大小及形狀之一大小及形狀，使得行動電話基本上由外殼圍封在五側上。在一些實例中，容器可具有經選擇以部分圍封行動電話之一大小及/或形狀。行動電話可自接合至其之外殼突出(例如，如圖10及11中之實例中圖解說明)，這可進一步減小基本單元之外觀尺寸。

在一些實例中，繞組可與桿之表面分隔開，例如，如下文進一步描述之圖15A至15C及圖16A至16C中之實例中一樣。

在一些實例中，可希望最大化繞組數目或繞組中使用之導線長度。具有一大致上平坦化平行六面體形狀之一基本單元可具有四個周邊側(頂側、底側、左側及右側)及兩個主側(前側及後側)。繞組數目或繞組中使用之導線長度可藉由將繞組放置在裝置之一周邊部分處而最大化。例如，導線可被纏繞使得環基本上貫穿基本單元之周邊(例如，如由頂側、底側、左側及右側界定)。圖15A至15C圖解說明基本單元1300a至1300c之實例，其中導電繞組1316被提供在基本單元之周邊處且核心材料(例如，核心桿1314)被提供在基本單元中與繞組分隔開之一內部部分中。基本單元1300a包含個別桿1314，其等經配置使得其等中線垂直於基本單元之一主側(例如，前側或後側)。基本單元1300b及1300c包含個別桿1314，其等經配置使得其等中線平行於基本單元之一周邊側配置。

在進一步實例中，導線可經纏繞使得導線係在基本上平行於基本單元之一主側之一平面中。例如，基本單元1400a包含呈一核心板1417之形式之一核心材料及纏繞核心板之繞組，線圈軸基本上平行於基本單元之左側及右側。基本單元1400b及1400c包含類似於基本單元1400a之繞組之繞組1416，但是使用離散桿1414作為核心材料，該等桿與繞組向內分隔開且平行於基本單元之一周邊側配置。在圖15A至15C及圖16A至16C中之實例中，非磁性材料可被提供在桿之間的空間中。在其他實例中，亦可使用不同於所述特定實例之繞組及桿件的方位之組合。

基本單元可被併入在可具有一相對較小外觀尺寸之多種形狀中。基本單元可被併入至一外觀尺寸中，該外觀尺寸係可攜式的(例如配合在一使用者的手中及/或易於攜帶在使用者的口袋、手提袋中或可附接至使用者之一可佩戴配件)。例如，現在亦參考圖17，基本單元1500可具有具備一大致上圓柱形形狀(例如，圓塊形狀)之一外殼1515。一圓塊基本單元1500可包含本文中描述之基本單元之一些或所有組件，且將不會重複此等組件之描述。例如，基本單元可包含一傳輸器(例如，Tx線圈1512)、一電池及一控制器(未展示)。外殼1515可具有第一主側(例如，一基座)及一第二主側(例如，一頂部)。Tx線圈可沿基本單元之周邊放置(例如，靠近圓柱形周邊側及至少部分沿圓柱形周邊側延伸)。在一些實例中，核心可呈一圓柱形核心板之形狀。線圈繞組、圓柱形核心板及圓柱形圓塊可同軸對準。基本單元1500可包含用於將基本單元連接至外部電源及/或另一計算裝置之一或多個輸入埠1560。例如，基本單元1500可包含用於將AC電源耦合至其之一第一輸入埠1560-1及用於將基本單元耦合至一計算裝置(例如，一膝上型電腦或平板電腦)之一第二輸入埠1560-2(例如，USB埠)。基本單元1500可包含一或多個充電狀態指示器1590。充電狀態 指示器1590可提供關於基本單元、附近的電子裝置或其等之組合之狀態及/或充電循環之視覺回饋。

呈一照明裝置1592之形式之一充電狀態指示器可被提供在基本單元之周邊周圍或基本單元之一主側之周邊周圍。照明裝置可包含複數個離散光源。個別光源或個別光源之群組可提供用於個別電子裝置之狀態指示，該等個別電子裝置可感應式地耦合至基本單元以進行充電。在一些實例中，一指示器顯示器1594可被提供在基本單元之一主側(例如，一頂側)上。指示器顯示器可經組態以對感應式地耦合至基本單元進行充電之一或多個電子裝置提供個別充電狀態指示。

圖18圖解說明根據本發明之用於一無線電力轉移系統之一傳輸器及接收器電路之組件。在系統之傳輸器側上，傳輸線圈係由一電感L11表示。傳輸器電路經調諧以依所需頻率廣播。為此，傳輸器電路包含電容器C1PAR及電阻器P1PAR，其等可經選擇以將傳輸器調諧為所需傳輸諧振頻率。在系統之接收器側上，接收線圈係由一電感L22表示且電容器C2及電阻器R22經選取以將由接收線圈之電感以及C2及R22產生之RLC電路調諧為由傳輸線圈產生之傳輸諧振頻率。一整流器(例如，一全波整流器)係由四個二極體D1、D2、D3及D4製成。整流器結合負載電路補償RLoad、CLoad及Lload，並將L22中感應之交流信號轉換為DC電壓輸出以對裝置之電池充電。負載電阻器RLoad及負載電容器CLoad經選擇以使二極體電橋與用於在可佩戴裝置中使用之電池之充電電路進行阻抗匹配。

在一些實施例中，傳輸線圈及因此電感L11與接收線圈及其電感L22相比係相對較大的。當傳輸及接收線圈緊鄰時，轉移效率相對較高。在較大距離處，效率降低但是與其他系統(諸如一Qi標準順應系統)相比保持相對較高。此在圖19至21中加以圖解說明。

在一些實例中，根據本發明之感應式耦合的傳輸線圈與接收線 圈之間之一磁場之圖案形狀大部分可為全向性的，其中已確立的零磁場位在線圈之頂部及底部處。輻射圖案可藉由將線圈抵著或靠近一反射接地平面放置而引導以產生一大部分單向圖案。

圖22圖解說明當接收線圈之位置係眾所周知的或可預測的(例如，在典型使用案例中)時源自於一傳輸線圈之磁場線及接收線圈處之場之一實例。在此實例中，可使用定向通量方法來改良能量轉移之效率。

藉由可佩戴裝置之充電系統之使用情況之謹慎規範，一無線電力轉移系統可經最佳化以產生充電狀態之一改良配置，並同時透過減小通常在充電循環之間之其典型使用週期內對裝置充電所需要之電池大小來節約外觀尺寸。在一些應用中，電子裝置不一定需要以某種方式特意放置來促進充電，因為使用情況距離處傳輸之電力可足以用於維持自電池上之系統汲取之能量。

本文中描述之實例可利用體戴式轉發器。體戴式轉發器之使用可例如改良系統效能及/或放鬆對本文中描述之基本單元及/或可佩戴電子裝置之要求。

通常，本文中描述之體戴式轉發器經組態以自本文中描述之一基本單元接收無線電力且將無線電力提供至一或多個可佩戴電子裝置。藉由將一體戴式轉發器定位在一基本單元與一可佩戴電子裝置之間(例如，使得體戴式轉發器與可佩戴電子裝置之間之一距離小於基本單元與可佩戴電子裝置之間之一距離)，可改良整體系統之範圍。例如，在超過基本單元與可佩戴電子裝置之間之整個距離提供來自基本單元之電力可能係不利的、不切實際的或不可行的。然而，一體戴式轉發器之放置可允許無線電力自基本單元轉發至可佩戴電子裝置。

此外，體戴式轉發器可藉由減小一基本單元與一可佩戴電子裝置之間之定向相依性而改良無線電力轉移之效率。例如，本文中描述之基本單元可包含一磁芯且在處於一特定定向或定向範圍中時可利用 一接收裝置增加效率。藉由放置一體戴式轉發器以調解無線電力轉移，提供基本單元與體戴式轉發器之間之一定向，且提供體戴式轉發器與一可佩戴電子裝置之間之另一定向。因此，基本單元與體戴式轉發器之間之定向可比基本單元與可佩戴電子裝置之間之定向更緊密對準。體戴式轉發器與可佩戴電子裝置之間之定向可比基本單元與可佩戴電子裝置之間之定向更緊密對準。

在一些實例中，本文中描述之體戴式轉發器可降低基本單元中原本可需要之複雜度。例如，一體戴式轉發器可將無線電力提供至複數個可佩戴電子裝置，且某些可佩戴電子裝置可具有不同的載波頻率及/或調變(例如，用於資料轉移)參數。本文中描述之體戴式轉發器之實例可(例如，使用一控制器或形成體戴式轉發器之部分之其他處理單元)基於與體戴式轉發器通信之可佩戴電子裝置之識別符而調諧以具有一不同載波頻率及/或不同的頻率調變。以此方式，一基本單元可使用頻率及/或調變方案將電力提供至一體戴式轉發器，且體戴式轉發器可利用多個頻率及/或調變方案以與不同的可佩戴電子裝置通信。在一些實例中，此可緩解基本單元對其自身提供不同頻率及/或調變方案之需求。

圖23係根據本文中描述之實例之一系統之一示意圖。系統2300包含基本單元2302、體戴式轉發器2304及可佩戴電子裝置2306。體戴式轉發器2304經組態以自基本單元2302接收無線電力且將無線電力提供至可佩戴電子裝置2306。

基本單元2302可使用此處描述及/或描繪之任何例示性基本單元來實施。通常，基本單元2302可包含用於無線電力傳遞之一傳輸器，該傳輸器可包含包括一磁芯之一線圈。基本單元2302可進一步包含耦合至傳輸器之一電池。基本單元2302可進一步包含一控制器，其耦合至電池及傳輸器且經組態以使傳輸器選擇性地傳輸來自電池的電力。 基本單元2302可進一步包含圍封傳輸器、電池及控制器之一外殼。

在一些實例中，基本單元2302可被實施為一機殼，其可附接至一行動通信系統，例如一行動電話。在一些實例中，基本單元2302可被實施為可被佩戴在身體上(例如，附接至一皮帶或與皮帶成一體)之某物。在一些實例中，基本單元2302可由使用者佩戴在(例如)一口袋、項鍊、系鏈、鞋子、皮帶、護踝帶、腕帶、臂帶中或其等之上，或附接至一蜂巢式電話或行動電話之一者、附接在其上或作為其部分。

體戴式轉發器2304通常包含經組態以自基本單元2302接收無線電力之一線圈。該線圈可使用本文中描述及/或描述之任何線圈來實施，該等線圈包含具有一磁芯之一線圈。在一些實例中，體戴式轉發器2304之線圈可為無一磁芯之一扁平(例如，平坦)線圈。通常，體戴式轉發器2304可使用本文中描述及/或描述之任何基本單元來實施。然而，體戴式轉發器之一些實例不一定包含一電池及/或記憶體。體戴式轉發器2304可進一步包含具有一電感、電容及電阻之一或多個電子電路。電子電路可呈現經選擇以匹配及/或改良匹配可佩戴電子裝置2306及/或基本單元2302之一電感、電容及/或電阻。

在一些實例中，體戴式轉發器2304可使用主要被動式組件來實施。例如，體戴式轉發器2304可使用一諧振器來實施，該諧振器可自傳輸器(例如，基本單元2302中)擷取能量且將該能量轉發至電子可佩戴裝置(例如，可佩戴電子裝置2306)且除由體戴式轉發器之諧振行為產生之修改或調節之後不進行任何進一步修改或調節。例如，此一轉發器可使用由被動式組件(包含一導線纏繞鐵氧體核心、一或多個電容式元件(例如，電容器)及/或一或多個電阻式元件(例如，電阻器))製成之一諧振器來實施。

在一些實例中，體戴式轉發器2304可包含至少兩個線圈-經選擇 以自基本單元2302接收無線電力之一或多個線圈及經選擇以將來自體戴式轉發器2304之無線電力傳輸至可佩戴電子裝置2306之一或多個線圈。在一些實例中，線圈大小及類型(例如，具有或不具有磁芯、扁平或纏繞核心)可經選擇以因此促進電力之接收及/或傳輸。一或多個電路可經提供以呈現與每一線圈相關聯之一電阻、電容及/或電感以匹配或改良匹配一配對傳輸器或接收器(例如，基本單元2302或可佩戴電子裝置2306)。可包含一或多個開關以將由一線圈進行之電力接收切換至由另一線圈進行之電力傳輸。包含多個線圈之例示性轉發器可經設計以具有線圈之間之無線電力之最佳轉移。在一些實例中，多個線圈可經實施具有一共用核心。體戴式轉發器可經設計以用作一諧振器。用作一諧振器之轉發器可具有支援與基本單元及可佩戴電子裝置相同之調變頻率之一單個線圈。

體戴式轉發器2304可包含(僅舉例而言)一或多個天線、傳輸器、線圈、ASIC、包含一或多個電容器之電路、類比轉數位轉換器、一或多個電感器、一或多個記憶體單元(其等可為揮發性或非揮發性)、一能量儲存單元，諸如(僅舉例而言)一可再充電電池或一超級電容器、用於放大電壓之充電幫浦，及/或一或多個開關。

體戴式轉發器2304可包含用於基於可佩戴電子裝置2306或將與體戴式轉發器2304通信之其他可佩戴電子裝置之一識別符將體戴式轉發器2304調諧為一特定頻率下的傳輸及/或一特定調變方案之使用之電路。

體戴式轉發器2304可附接至旨在由一使用者佩戴之物件或與該等物件成一體。例如，體戴式轉發器2304可位於一戒指、手錶、手鐲、項鍊、耳環、髮帶、髮夾、鞋子、皮帶、胸針、夾子或其等之組合中。在一些實例中，體戴式轉發器2304可位於一行動通信系統(例如，蜂巢式電話)中或附接至該行動通信系統(例如，蜂巢式電話)。

在一些實例中，體戴式轉發器2304可容置或附接至可佩戴電子裝置2306。在一些實例中，體戴式轉發器2304可包含用於實體地附接至可佩戴電子裝置2306之一附接機構。

體戴式轉發器2304係可行動的。例如，體戴式轉發器2304可由一使用者佩戴且係可行動的-例如，由於爬行、步行、駕駛或飛行而行動。

可佩戴電子裝置2306通常包含經組態以自體戴式轉發器2304接收無線電力之一線圈。可佩戴電子裝置2306可使用本文中描述及/或描繪之任何可佩戴電子裝置來實施。本文中描述及/或描繪之任何線圈可用以實施可佩戴電子裝置2306。體戴式轉發器2304中之一線圈在操作期間可激發並激勵可佩戴電子裝置2306中之一線圈。

在一些實例中，可佩戴電子裝置2306可使用一音訊系統、頭戴式顯示器、助聽器、定向麥克風、相機、相機系統、紅外視覺(infrared vision)系統、夜視輔助、燈、一或多個感測器、計步器、無線蜂巢式電話(cell phone)、行動電話、無線通信系統、投影儀、雷射、擴增實境系統、虛擬實境系統、全像裝置、收音機、感測器、GPS、資料儲存器、電源、揚聲器、跌倒偵測器(fall detector)、警示監測器(alertness monitor)、地理定位、脈衝偵測、遊戲、眼睛追蹤、瞳孔監測、警報、CO₂偵測器、UV儀、不良空氣監測器、口臭監測器、溫度計、煙霧偵測器、服藥提醒器(pill reminder)、酒精監測器、開關或其等之組合。

在一些實例中，基本單元2302及/或體戴式轉發器2304可位於室內、車輛內或靠近佩戴者的空間內(例如，體戴式轉發器不一定總是由使用者佩戴)。

體戴式轉發器2304可經定位使得其介於基本單元2302與可佩戴電子裝置2306之間，例如使得體戴式轉發器2304與可佩戴電子裝置 2306之間之一距離小於基本單元2302與可佩戴電子裝置2306之間之一距離。例如，在圖23中，基本單元2302被佩戴在一使用者的皮帶上，而體戴式轉發器2304被佩戴在一項鍊中或項鍊上，且可佩戴電子裝置2306位於由使用者佩戴之眼鏡上。

在一些實例中，體戴式轉發器2304可位於可佩戴電子裝置2306之0.1毫米至60公分之範圍內。在一些實例中，體戴式轉發器2304可位於可佩戴電子裝置2306之0.1毫米至30公分之範圍內。

通常，包含在體戴式轉發器2304中用於自基本單元2302接收電力之一線圈可大於包含在可佩戴電子裝置2306中用以自體戴式轉發器2304接收電力之一線圈。例如，在體戴式轉發器2304中使用以自基本單元2302接收電力之線圈之一直徑可大於電子裝置2306中用以自體戴式轉發器2304接收電力之一線圈之一直徑。例如，在體戴式轉發器2304中使用以自基本單元2302接收電力之線圈之一長度、寬度或兩者可大於電子裝置2306中用以自體戴式轉發器2304接收電力之一線圈之一長度、寬度或兩者。具有多個線圈之一轉發器可經設計以具有線圈之間之無線電力之最佳轉移。在一些實例中，多個線圈可使用一共用核心來實施。用以自基本單元接收電力之線圈之更大大小可放鬆基本單元對功率傳輸之要求。例如，基本單元可不一定將無線電力提供至小至提供在可佩戴電子裝置中之線圈之一線圈(例如，在一些實例中毫米數量級、在其他實例中幾公分之數量級)供電。相反地，在一些實例中，基本單元僅需要對提供在體戴式轉發器中之更大線圈供電。體戴式轉發器可為更大的(例如，在一些實例中，公分或更大之數量級)。

通常，無線電力可使用一人體安全頻率自基本單元2302傳輸至體戴式轉發器2304且自體戴式轉發器2304傳輸至可佩戴電子裝置2306。在一些實例中，可使用介於100kHz與130kHz之間之一頻率。 在一些實例中，可使用125kHz +/- 2kHz之一頻率。在一些實例中，可使用125kHz +/- 3kHz之一頻率。在一些實例中，可使用125kHz +/- 5kHz之一頻率。

圖23中展示一單個可佩戴電子裝置2306。然而，一個以上可佩戴電子裝置2306可存在於例示性系統中且可自體戴式轉發器2304接收無線電力。例示性系統可包含複數個可佩戴電子裝置，該複數個可佩戴電子裝置之各者包含一相應線圈以自體戴式轉發器2304接收無線電力。

圖23中展示一單個體戴式轉發器2304。然而，應瞭解在一些例示性系統中，可使用一個以上體戴式轉發器2304-包含但不限於2、3、4、或5個體戴式轉發器。每一體戴式轉發器繼而可將無線電力提供至另一體戴式轉發器，且最終體戴式轉發器之至少一者可將無線電力提供至一特定可佩戴電子裝置。

本文中描述之例示性裝置可包含在一支撐部件(例如，一手環、線纜、外殼)中成一體之線圈。支撐部件可至少部分界定一或多個孔徑或經塑形以容納或容置一電子裝置。在一些實例中，一電連接件可提供在線圈與電子裝置之間(例如，孔徑可呈現至一電子裝置之一或多個電連接件)。在一些實例中，一電連接件可僅僅藉由電子裝置存在靠近線圈而提供在線圈與電子裝置之間-例如，當電子裝置存在於孔徑中時，線圈可感應式地耦合至電子裝置。

圖24係根據本文中描述之實例之可包含一轉發器及/或可佩戴電子裝置之一手環之一示意圖。

裝置2400包含一手環2406、線圈2402及孔徑2404。手環2406界定孔徑2404。

手環2406可例如由一腕帶、錶帶、健康監測手環、防護帶、臂帶、頭帶、手鐲、項鍊、戒指或其他可佩戴物件來實施。

線圈2402可例如藉由埋藏在手環中、由手環支撐、附接至手環或藉由其他整合機構而整合在手環2406中。在一些實例中，線圈2402可被實施為一天線。本文中描述之天線可使用全向性及/或相控陣列天線來實施。

手環2406可界定一孔徑2404。孔徑2404可經大小調整以容置、含有或支撐一電子裝置。例如，一電子裝置可被卡扣至孔徑2404中。當定位(例如，「卡扣」)在孔徑2404中時，電子裝置可透過直接或間接電連接件而與線圈2402通信。以此方式，線圈2402在一些實例中可用作用於可佩戴電子裝置2306之一天線。在一些實例中，具有線圈2402之手環2406可用以實施本文中描述之一轉發器，諸如圖23之體戴式轉發器2304。在一些實例中，孔徑2404中可含有用以操作轉發器之一或多個電路。

雖然手環2406被展示為界定圖24中之孔徑2404，但是在一些實例中，支撐部件可界定一腔室用於容置一電子裝置，可包含一凹口用於容置一電子裝置，可包含一附接機構用於附接至一電子裝置及/或可界定一凹口或缺口用於容置一電子裝置。

手環2406可由任何材料製成。手環2406在一些實例中可由一低過敏原材料製成。

雖然一單個孔徑2404在圖24中被展示為含有一單個電子裝置，但是在其他實例中，手環或其他支撐部件可容置、支撐或附接至多個電子裝置。因此，在一些實例中，可由一些實例中的手環2406提供多個孔徑。

放置在孔徑2404中之一電子裝置可經由手環2406中之線圈2402透過習知傳導式充電而充電，在習知傳導式充電中，手環2406與電子裝置之間之實體介面可包含一分割式金屬佈線，其中該佈線之每一組件係一正或負電極。在一些實例中，放置在孔徑2404中之電子裝置可 經由電子裝置及手環2406之充電介面之間之感應式耦合之使用而充電。鑑於每一裝置中之線圈之負載及確切位置可固定，此耦合在一些實例中可被最佳化。一電子裝置內之位置及負載可被指定在手環2406之一積體電路設計(ICD)中。

手環2406之線圈2402可經由無線電力轉移自一基本單元(例如，圖23之基本單元2302)充電，該無線電力轉移之實例在本文中加以描述。在一些實例中，基本單元(例如，基本單元2302)可包含一近接感測器，其可提供手環2406相對於基本單元之位置及大概定向。基本單元中之一諧振器上之負載可接著經動態地調整以最大化及/或增加該兩個單元之間之諧振耦合。一預測演算法可作用於基本單元中之一微控制器上以估計帶相對於基本單元之相對運動且施加校正於基本單元諧振器中之動態負載。

裝置2400可被實施為與電子可佩戴裝置分離之一轉發器或連接至電子可佩戴裝置之一天線。

圖25係圖解說明根據本文中描述之實例配置之一方法之一流程圖。

一方法2500可包含將一基本單元定位靠近一體戴式轉發器2502、將來自基本單元之電力無線地傳輸至體戴式轉發器2504，及將來自體戴式轉發器之電力無線地傳輸至一可佩戴電子裝置2506。

方法2500可使用圖23之系統2300及/或圖24之裝置2400來實施。

在一些實例中，將一基本單元定位靠近體戴式轉發器2502可使用一基本單元(諸如圖23之基本單元2302)來實施。基本單元可包含一傳輸線圈以將電力無線地傳輸至體戴式轉發器之一接收線圈。在一些實例中，將一基本單元定位靠近體戴式轉發器2502包含定位基本單元使得基本單元與體戴式轉發器之間之一距離小於基本單元之一充電範圍。

通常，充電範圍係指電力顯著地自一裝置轉移至另一裝置之一距離。

在一些實例中，將一基本單元定位靠近體戴式轉發器2502包含佩戴基本單元。例如，基本單元可被佩戴在一皮帶、項鍊、臂帶、護腿帶、移動電話或其他通信系統、帽子、衣服或其等之組合上。基本單元在一些實例中可被攜帶在一手提箱、手、錢包、口袋、背包或其等之組合中。基本單元在一些實例中可使用附接至一行動電話或其他通信系統之一機殼來實施。在一些實例中，將一基本單元定位靠近體戴式轉發器2502可包含將一基本單元定位在一房間、汽車、飛機或靠近一使用者之其他位置中。

在一些實例中，體戴式轉發器可被實施在一戒指、手錶、手鐲、項鍊、耳環、髮帶、髮夾、鞋子、皮帶、胸針、夾子、帽子、頭盔、手環、搭扣或其等之組合中。

在一些實例中，方法2500可包含將可佩戴電子裝置容置在體戴式轉發器中或附接至體戴式轉發器。例如，體戴式轉發器可界定一孔徑(諸如裝置2400)用於容納可佩戴電子裝置。可佩戴電子裝置可被卡扣至體戴式轉發器中或附接至體戴式轉發器或放置在體戴式轉發器中。

在一些實例中，將來自基本單元之電力無線地傳輸至體戴式轉發器2504包含在基本單元保持在體戴式轉發器之充電範圍內時將來自基本單元之電力無線地傳輸至體戴式轉發器。

在一些實例中，圖23之可佩戴電子裝置2306可用以實施方法2500。可佩戴電子裝置可包含一接收線圈。

在一些實例中，體戴式轉發器與可佩戴電子裝置之間之一距離小於基本單元與可佩戴電子裝置之間之一距離。

在一些實例中，將來自體戴式轉發器之電力無線地傳輸至一可 佩戴電子裝置2506可包含在相距體戴式轉發器小於體戴式轉發器之一充電範圍之一距離內佩戴該可佩戴電子裝置。例如，體戴式轉發器可被佩戴為一項鍊，且可佩戴電子裝置可被佩戴在頭部、頸部或肩部上或周圍，而基本單元可定位或佩戴在手腕或下肢周圍。將來自體戴式轉發器之電力無線地傳輸至一可佩戴電子裝置2506可包含利用體戴式轉發器之線圈激勵可佩戴電子裝置中之線圈。

在一些實例中，將來自基本單元之電力無線地傳輸至體戴式轉發器2504可包含將體戴式轉發器及可佩戴電子裝置帶至相距體戴式轉發器小於體戴式轉發器之一充電範圍之一距離內。例如，包含體戴式轉發器之一項鍊、臂帶、腕帶或手錶可例如藉由利用一使用者的手移動項鍊或將一使用者的臂帶至更靠近一可佩戴電子裝置(例如，更接近頭部、頸部或肩部)而上升更靠近該可佩戴電子裝置。

在一些實例中，方法包含將來自體戴式轉發器之電力無線地傳輸至複數個可佩戴電子裝置。該複數個可佩戴電子裝置可包含相應的進一步接收線圈，且可佩戴電子裝置之進一步接收線圈可各自小於體戴式轉發器之接收線圈。某些或所有可佩戴電子裝置與體戴式轉發器之間之距離可小於某些或所有可佩戴電子裝置與基本單元之間之一距離。

方法2500可包含佩戴體戴式轉發器及佩戴或攜帶基本單元及可佩戴電子裝置。

圖26係根據本文中描述之實例配置之一系統之一示意圖。系統2600可包含一傳輸器2602及一接收器2604。傳輸器2602可包含一傳輸器線圈2606、電路2610，及一電池2614。接收器2604可包含一接收器線圈2608及電路2612。傳輸器2602、接收器2604及/或系統2600在一些實例中可包含額外組件。例如，傳輸器2602可包含一天線。在一些實例中，傳輸器2602中可包含多個天線及/或線圈。

傳輸器2602可用以將無線電力提供至接收器2604。通常，傳輸器2602可係使用本文中描述之任何基本單元來實施。接收器2604可係使用本文中描述之任何電子裝置來實施，該任何電子裝置包含一可佩戴電子裝置(諸如，但不限於一相機、感測器或助聽器)。雖然圖26中展示一單個接收器2604，但是系統2600中可使用任何數目的接收器。傳輸器2602可將無線電力提供至系統2600中之一或多個接收器。在一些實例中，一或多個接收器可將資料或其他信號返回提供至傳輸器2602。

傳輸器2602包含一傳輸器線圈2606、電路2610及電池2614。傳輸器可具有任何外觀尺寸。例如，本文中描述之例示性基本單元可被實施在用於諸如一蜂巢式電話之一行動通信裝置之一機殼中。在其他實例中，傳輸器2602可被包含在外殼中，且用以對裝置供電。傳輸器2602(例如)可被實施在具有一薄的、圓形外觀尺寸(例如，類似於一化妝粉盒)之一外殼中。在一些實例中，用以實施傳輸器2602之一外殼可具有一缺口、腔室，或在其中接收器2604可被放置在傳輸器2602中或傳輸器2602上之實例中用於支撐一接收器(諸如接收器2604)的其他接收表面。然而，通常，傳輸器線圈2606與接收器線圈2608之間可存在間隔距離。

在一些實例中，傳輸器2602可傳輸介於1微瓦特至100瓦特之間的電力。在一些實例中，當傳輸至可被佩戴在人體上之一電子可佩戴裝置接收器時，經傳輸能量可為10瓦特或更小。通常，所傳輸之電量可小於由對RF能量曝露之監管機構(諸如FCC)所設定的限制。例如，在一些實例中所傳輸之電量可小於每千克使用者0.08瓦特、在一些實例中可小於每千克使用者0.4瓦特、在一些實例中可小於每千克使用者1.6瓦特，及在一些實例中可小於每千克使用者8瓦特。在一些實例中，在一特定頻率下使用之磁場之一強度可小於或等於條例所允許之 限制-例如，符合ETSI-30條例。例如，ETSI-30條例可允許在介於119kHz至135kHz之間之頻率下之10m處具有6dBμA/m。

傳輸器線圈2602可係使用一導線繞組中之一磁性金屬核心(例如，磁性材料之一桿)來實施。磁性金屬核心可使用一鐵氧體材料來實施。磁性金屬核心可經塑形，使得其長度長於其寬度。磁性金屬核心可經塑形使得其長度長於其直徑。導線繞組可係使用(例如)絞合線、絞合漆包線(Litz wire)及/或銅線來實施。絞合漆包線通常係指包含個別地隔離及編織在一起之許多薄之絞線的導線。絞合漆包線可用以降低一些實例中歸因於一線圈中之集膚效應或近接效應而產生的電阻損耗。這可允許在一些實例中具有較高的Q值。本文中描述之傳輸線圈的實例(例如，參考圖15A至15C及圖16A至16C)可用以實施傳輸器線圈2606。

在一些實例中，傳輸器線圈2606可係使用鄰近於一或多種平坦(例如，扁平)磁性材料結構的一或多個平坦(例如，扁平)線圈來實施。間隔距離之接收器(例如，接收器線圈2608)可使用纏繞一磁性材料核心之一線圈導線。磁性材料可為(僅舉例而言)一桿之形狀。

電池2614可儲存電力以供傳輸器線圈2606傳輸。在一些實例中，電池2614可在傳輸器2602之一充電模式期間自一有線連接接收一次充電。在一些實例中，傳輸器2602可包含能量收集電路及/或感測器，其等可使用收集自環境之能量(例如，太陽能、風能、振動能及/或熱能)對電池2614充電。

電路2610可控制來自傳輸器線圈2606之電力傳輸。電路2610可具有一阻抗，該阻抗在一些實例中可能係可調的。通常，傳輸器2602可具有一阻抗(例如，傳輸器線圈2606及電路2610之一阻抗)。傳輸器2602之阻抗在一些實例中可藉由選擇及/或調整電路2610之阻抗來調整。電路2610可具有由一或多個感應式元件(諸如電感器)、電容式元 件(諸如電容器)及/或電阻器元件(諸如電阻器)設定之一阻抗。任何或所有該等元件皆可能係可調的。在一些實例中，電路2610可包含包括一介電材料之一調諧電容器。

由(例如，基地台中之)傳輸器提供之負載(例如，阻抗)及/或頻率接著可在一些實例中經動態調整以改良或最大化該兩個傳輸器及接收器之間之諧振耦合。此過程可稱為自適應調諧。傳輸器2602可包含一微控制器或其他處理單元(例如，處理器)，其等可執行一預測演算法以估計接收器相對於傳輸器之相對運動且施加校正於傳輸器中之動態負載或頻率。在一些實例中，一近接感測器可被提供在傳輸器2602或其他例示性基地台中。近接感測器可偵測接收器相對於傳輸器之一位置及大概定向以用於調諧及/或施加校正在傳輸器中以用於電力耦合。通常，可使用可藉由更改其電抗、電阻、電容或電感調諧電磁頻率、其振幅或其相位之任何組件。例如，一或多個ASIC。調諧過程可由可監測並分析來自一(或若干)感測器之信號之一信號分析器控制，該一(或若干)感測器偵測傳輸器與接收器之間之距離、傳輸器與接收器之間之相對對準(例如，傳輸器及接收器之磁芯之間之對準)及/或傳輸器及接收器之電路之電特性的變化，該等變化可例如起因於傳輸器或接收器(例如，轉發器及/或電子可佩戴裝置)中之電源或接收器(例如，負載)之引入或撤除。

在一些實例中，傳輸器及接收器(例如，轉發器及/或可佩戴裝置)可移動(例如，相對於彼此移動)。在一些實例中，處理單元(諸如ASIC及/或一或多個嵌入式處理器)可被提供在傳輸及接收裝置之一或兩者中以估計相對運動。該等裝置可包含用於估計運動之額外感測器，其等包含(但不限於)加速度計、陀螺儀、慣性量測單元或測距裝置(超聲、光學或其他裝置)。估計運動及相對運動之演算法可包含(但不限於)卡曼(Kalman)濾波器、擴展卡曼濾波器、Savitzky-Golay濾波 器、鎖相環、飛行時間估計器、相位估計器及相干干涉處理。

(例如，本文中描述之傳輸及接收線圈之磁芯之)傳輸器及接收器之對準可(僅舉例而言)透過使用傳輸器(例如，基本單元)上之一線圈陣列、使用傳輸器(例如，基本單元)及接收器(例如，轉發器及/或可佩戴電子裝置)上之相控天線陣列、經由使用壓電裝置或其他類似裝置或經由借助於一指示器引導至使用者對準線圈或天線而實現。因此，本文中描述之基本單元、傳輸器及/或接收器可具有一指示器(例如，一燈、揚聲器)，其基於傳輸器與接收器之間(例如，本文中描述之傳輸及接收線圈之磁芯之間)之接近度及/或相對角度而提供一指示(例如，一光或聲音)。例如，傳輸器可經最佳化以依一特定角度及/或距離將電力轉移提供至接收器，且電路及/或處理單元可經提供以控制指示器在傳輸器及接收器係在用於地電力轉移之特定角度及/或距離(可為一範圍)內時提供一指示。

接收器線圈2608可使用一導線繞組中之一磁性金屬核心(例如，磁性材料之一桿)來實施。磁性金屬核心可使用一鐵氧體材料來實施。磁性金屬核心可經塑形使得其長度長於其寬度。磁性金屬核心可經塑形使得其長度長於其直徑。導線繞組可使用例如絞合線、絞合漆包線及/或銅線來實施。本文中描述之線圈之實例可用以實施接收器線圈2608。用於接收器線圈2608之例示性大小包含一些實例中的20mm長度x 3mm直徑、一些實例中的40mm長度x 6mm直徑、一些實例中的80mm長度x 12mm直徑。

接收器線圈2608可使用鄰近於一或多種平坦(例如，扁平)磁性材料結構之一或多個平坦(例如，扁平)線圈來實施，且間隔距離的傳輸器(例如，傳輸器線圈2606)可使用纏繞一磁性材料核心之一線圈導線來實施。磁性材料可為(僅舉例而言)一桿之形狀。

電路2612可控制由接收器線圈2608對由傳輸器線圈2606傳輸之 電力之接收。通常，接收器2604可具有一阻抗(例如，接收器線圈2608及電路2612之一阻抗)。傳輸器2602之阻抗在一些實例中可藉由選擇及/或調整電路2612之阻抗來調整。電路2612可具有由一或多個感應式元件(諸如電感器)、電容式元件(諸如電容器)及/或電阻器元件(諸如電阻器)設定之一阻抗。任何或所有該等元件皆可能係可調的。在一些實例中，電路2612可包含包括一介電材料之一調諧電容器。

接收器2604及傳輸器2602(例如，接收器線圈2608及傳輸器線圈2606)可分離由根據本文中描述之實例之一距離。該距離可為一些實例中的毫米數量級、一些實例中的公分數量級、一些實例中的米數量級。

通常，傳輸器線圈2606在一些實例中可大於接收器線圈2608，使得一基本單元可用以對一相對較小裝置(例如，一可佩戴電子裝置)充電。在一些實例中，傳輸器線圈2606之傳輸器磁性金屬核心具有比接收器線圈2608之磁性金屬核心之一體積大10倍或更多倍、在一些實例中比接收器線圈2608之磁性金屬核心之體積大100倍或更多倍、在一些實例中比接收器線圈2608之磁性金屬核心之體積大1000倍或更多倍之一體積。在一些實例中，傳輸器線圈2606之導線繞組具有比接收器線圈2608之導線繞組之一繞組長度大10倍或更多倍、在一些實例中比接收器線圈2608之導線繞組之一繞組長度大100倍或更多倍或在一些實例中比接收器線圈2608之導線繞組之一繞組長度大1000倍或更多倍之一繞組長度。

系統2600在一些實例中可有利地以人體安全頻率傳輸及接收電力。在一些實例中，傳輸器2602經組態以依在100kHz至200kHz之一範圍中之一頻率傳輸無線電力。在一些實例中，傳輸器2602經組態以按125kHz +/- 3kHz之一範圍內之一頻率傳輸無線電力。在一些實例中，傳輸器2602經組態以依125kHz +/- 5kHz之一範圍內之一頻率傳 輸無線電力。在一些實例中，傳輸器2602經組態以依6.75MHz +/-5MHz之一範圍內之一頻率傳輸無線電力。以一特定頻率操作(例如，以一特定頻率傳輸電力)在一些實例中係指電路2610及/或電路2612使用指定頻率或頻率範圍處之一載波頻率。反相器電路可包含在電路2610及/或電路2612中以達成指定頻率及/或頻率範圍下的操作。

在一些實例中，傳輸器阻抗及接收器阻抗係針對傳輸器與接收器之間之一特定間隔距離而最佳地匹配，且並未針對所有其他間隔距離最佳化。藉由最佳地匹配，在一些實例中，電力轉移之效率可在特定間隔距離處達到峰值(例如，高於95%、高於90%、高於85%、高於80%或其他實例中之其他臨限值)。傳輸器阻抗及接收器阻抗可經選擇以在電力轉移期間在特定距離處最佳地匹配。特定距離可例如根據用於傳輸器2602及/或接收器2604之一典型使用情況而選擇。例如，特定距離可基於傳輸器線圈2606與接收器線圈2608之間之一距離而選擇，該距離在正常使用期間係所希望的(例如，若傳輸器2602被設計成放置在一桌上且接收器2604被設計成放置在一特定距離內，則該距離可為用於最佳地匹配阻抗之特定距離)。在另一實例中，若傳輸器2602經設計以被佩戴在一位置處(例如，一使用者的皮帶)且接收器2604經設計以被佩戴在一第二位置處(例如，一使用者的眼鏡)，則特定距離可等於第一位置與第二位置之間之一典型距離(例如，使用者的皮帶與眼鏡或一典型使用者的皮帶與眼鏡之間之距離)。

通常，電力轉移效率可為傳輸器2602及接收器2604之Q值之一函數。電力轉移效率可被給定為：

其中Q₁係傳輸器2602之Q值，Q₂係接收器2604之Q值，且k係耦合係數。通常，在此實例中耦合愈強，系統2600之轉移效率愈高。效率 在系統2600之實例中可取決於傳輸器線圈2606與接收器線圈2608之間之距離與線圈大小之一比。通常，系統Q值可為傳輸器2602及接收器2604之Q值之一幾何平均值。

在一些實例中，傳輸器阻抗及接收器阻抗可針對傳輸器與接收器之間之至少兩個特定間隔距離而最佳地匹配，且並未針對所有其他間隔距離最佳化。阻抗可針對一些實例中之兩個特定距離、針對一些實例中之三個特定距離或針對其他實例中之另一數目個距離而最佳地匹配。藉由最佳地匹配，在一些實例中，電力轉移之效率可在特定間隔距離處達到峰值(例如，高於95%、高於90%、高於85%、高於80%或其他實例中之其他臨限值)。電路2610、電路2612或兩者可具有至少兩種設定以達成至少兩個距離處之最佳阻抗匹配(例如，可在一距離處使用一組設定且在一第二距離處使用另一組設定)。在可最佳地匹配額外距離之處可使用其他組設定。為選擇一適當阻抗值，電路2610、電路2612或兩者可選擇值用於電路之可調元件(例如，可調電容器)以獲得所需阻抗值。

例如，可根據用於傳輸器2602及/或接收器2604之一典型使用情況選擇特定距離。例如，當傳輸器2602位於一第一位置(例如，一使用者的皮帶)處時，接收器2604可通常被發現與第一位置相距數目個不同距離(例如，當接收器2604係使用一相機實施時，接收器2604在某些時間可位於被佩戴在人臉上之使用者的眼鏡上與第一位置相距一第一距離，且在其他時間可位於例如使用者之一口袋中與第一位置相距一第二距離)。電路2610、電路2612或其等之組合可基於例如指示傳輸器2602與接收器2604之間之距離之一感測器讀數來調整其等阻抗。例如，電路2610、電路2612或兩者可具有在一距離處使用之一阻抗值及在另一距離處使用之另一阻抗值。

在一些實例中，傳輸器阻抗及接收器阻抗可針對複數個間距距 離使用自動迭代阻抗最佳化而最佳地匹配。例如，電路2610、電路2612或兩者可實施自動迭代阻抗最佳化。

在一些實例中，傳輸器阻抗及接收器阻抗可針對傳輸器2602與接收器2604之間(例如，傳輸器線圈2606與接收器線圈2608之間)之一特定相對定向距離而最佳地匹配，且並未針對所有其他相對定向最佳化。藉由最佳地匹配，在一些實例中，電力轉移之效率可在特定相對定向處達到峰值(例如，高於95%、高於90%、高於85%、高於80%或其他實例中之其他臨限值)。傳輸器阻抗及接收器阻抗可經選擇以在電力轉移期間在相對定向處最佳地匹配。特定相對定向可例如根據用於傳輸器2602及/或接收器2604之一典型使用情況而選擇。例如，特定相對定向可基於傳輸器線圈2606與接收器線圈2608之間之一距離而選擇，該距離在正常使用期間係所希望的(例如，若傳輸器2602被設計成放置在一桌上且接收器2604被設計成相對於傳輸器放置在某一位置中，則所得定向可為用於最佳地匹配阻抗之特定相對定向)。在另一實例中，若傳輸器2602經設計以被佩戴在一位置處(例如，一使用者的皮帶)且接收器2604經設計以被佩戴在一第二位置處(例如，一使用者的眼鏡)，則特定相對定向可為通常根據位於第一及第二位置處之裝置預期之定向(例如，位於使用者的皮帶與眼鏡或一典型使用者的皮帶與眼鏡之間之相對定向)。

在一些實例中，傳輸器阻抗及接收器阻抗可針對傳輸器與接收器之間之至少兩個特定相對定向而最佳地匹配，且並未針對所有其他相對定向最佳化。阻抗可針對一些實例中之兩個相對定向、針對一些實例中之三個相對定向或針對其他實例中之另一數目個相對定向而最佳地匹配。藉由最佳地匹配，在一些實例中，電力轉移之效率可在特定間隔距離處達到峰值(例如，高於95%、高於90%、高於85%、高於80%或其他實例中之其他臨限值)。電路2610、電路2612或兩者可具 有至少兩種設定以達成至少兩個相對定向處之最佳阻抗匹配(例如，可在一相對定向處使用一組設定且在一第二相對定向處使用另一組設定)。在可最佳地匹配額外相對定向之處可使用其他組設定。為選擇一適當阻抗值，電路2610、電路2612或兩者可選擇值用於電路之可調元件(例如，可調電容器)以獲得所需阻抗值。

例如，可根據用於傳輸器2602及/或接收器2604之一典型使用情況選擇特定相對定向。例如，當傳輸器2602位於一第一位置(例如，一使用者的皮帶)處時，接收器2604可通常被發現在相對於第一位置之數目個不同位置中(例如，當接收器2604係使用一相機實施時，接收器2604在某些時間可位於被佩戴在人臉上之使用者的眼鏡處與第一位置相距一第一相對定向，且在其他時間可位於例如使用者之一口袋中與第一位置相距一第二相對定向)。電路2610、電路2612或其等之組合可基於例如指示傳輸器2602與接收器2604之間之相對定向之一感測器讀數來調整其等阻抗。例如，電路2610、電路2612或兩者可具有在一相對定向處使用之一阻抗值及在另一相對定向處使用之另一阻抗值。

在一些實例中，傳輸器阻抗及接收器阻抗可針對複數個相對定向使用自動迭代阻抗最佳化而最佳地匹配。例如，電路2610、電路2612或兩者可實施自動迭代阻抗最佳化。可採用多種電路技術來達成迭代阻抗最佳化，該等技術包含(但不限於)分接及/或主動電路方法。

在一些實例中，傳輸器阻抗及接收器阻抗可例如使用由一演算法控制之一致動器(例如，使用一控制器、定做電路及/或經程式化計算系統)自動地調整至一特定距離或特定定向處之最佳轉移效率所需要之一預設或目標值。該演算法可使用傳輸器及接收器電子器件中之韌體或板上軟件來實施，該等電子器件包含例如一ASIC、一微控制器或一可程式化閘陣列。預設或目標值可儲存在由演算法使用之一查 找表中。

在一些實例中，傳輸器及接收器可具有遙測能力使得傳輸器及接收器可無線地交換關於其等位置及/或定向之資訊。此資料可接著由最佳化演算法使用來針對傳輸器與接收器之間之最佳無線轉移效率而計算傳輸器及接收器之阻抗。在一些實例中，此最佳化程式可包含一自動迭代阻抗最佳化。

接收器2604及傳輸器2602可經鬆散地耦合。

一般而言，傳輸器與接收器之間之無線能量轉移涉及其中傳輸器與接收器之間之距離係用以實現無線能量轉移過程之電磁能量之波長之大數字倍數之遠場轉移。在一些實例中，傳輸器與接收器之間之距離亦係接收器內部之線圈之直徑或長度之一大倍數。

系統2600可為具有低於100之一Q值之一弱諧振系統。然而，在一些實例中，Q值可高於100。系統Q值可為傳輸器2602及接收器2604之Q值之幾何平均值(例如，用於傳輸器2602之傳輸器線圈2606及/或電路2610之Q值，及用於接收器2604之接收器線圈2608及/或電路2612之Q值)。系統Q值可受電路2610及/或電路2612中之電阻損耗影響。系統Q值可藉由針對傳輸器線圈2606及/或接收器線圈2608選擇一適當導線及繞組方案而選擇。通常，弱諧振系統具有低於強諧振系統之系統Q因子。一Q值可經選擇以達成一弱諧振系統(例如，Q小於100)。

弱諧振可能係指其中一無線電力轉移系統之傳輸器及分離式接收器並未阻抗匹配而係經設計以在相同頻率下諧振之實例，由此無線電力系統利用小於100且在某些情況中小於50且小於10之一Q值。

圖27係根據本文中描述之實例配置之四種傳輸器設計之一示意圖。通常，多個傳輸器線圈(例如，磁芯)可在本文中描述之例示性傳輸器中使用。給多個傳輸器線圈各自提供一不同定向在一些實例中可獨立於本文中描述之例示性系統而改良定向。

具有單個源之無線充電在一些實例中可產生一定程度的定向相依性。雖然在本文中描述之實例中使用導線纏繞鐵氧體核心可產生用於充電之一合理的磁場分佈，但是即使良好的單個源傳輸器亦可具有一定剩餘程度的定向相依性。因此，使用多個傳輸器在一些實例中可輔助減小無線電力傳遞能力之定向相依性。

本文中描述之實例可提供具有多個傳輸線圈之弱諧振無線電力系統-每一傳輸線圈可使用如本文中描述之一纏繞鐵氧體核心來實施。弱諧振在本文中通常可用來指代並未阻抗匹配而經設計以在相同頻率下諧振之一無線電力轉移系統之傳輸器及分離式接收器，使得無線電力系統在一些實例中利用小於100、在一些實例中小於50且在一些實例中小於10之一Q值。多個傳輸線圈可經驅動以隨時間產生一改良之全向性輻射圖案。此一系統可允許一接收系統為大部分定向不靈敏或改良定向不靈敏度，因為接收器線圈可顯著小於在本文中描述之例示性傳輸器中使用之傳輸器線圈。小的接收線圈(例如，導線纏繞鐵氧體核心接收器)可被視為本質上浸入由較大傳輸器線圈提供之一旋轉磁場中。這可允許接收器相對於傳輸器具有定向之一大範圍或改良之範圍，且仍然自傳輸器接收大量的能量。

例示性傳輸器可包含至少兩個導線纏繞鐵磁核心的磁芯，其等以一預定義定向放置在空間中之一位置中且以一相控方式驅動以消除及/或減小磁場之單向性並同時產生隨時間變化之一旋轉磁場。

傳輸器2702包含一電池2704及線圈2706、線圈2708及線圈2710。線圈2706、2708及2710具有經配置以在遠離傳輸器2702之一中心之方向上徑向地延伸之桿狀核心，其中每一桿狀核心彼此分隔開120度。線圈2706、2708及2710可使用本文中描述之導線纏繞鐵氧體核心源來實施。線圈2706、2708及2710可被放置在一單個電源(僅舉例而言，一可再充電電池2704)上方。線圈2706、2708及2710可以一 定序方式驅動以防止在該等源係同相驅動時可導致之一近似靜態單向磁場圖案。

圖31係可用以驅動圖27之實例中所示之根據本文中描述之實例配置之傳輸器之驅動序列之一示意圖。例如，驅動序列3102可用以驅動傳輸器2702之線圈。驅動序列3102圖解說明被提供至線圈2706、2708及2710之驅動信號。雖然線圈2706、2708及2710中提供圖31之實例中之序列脈衝(正方形方波)，但是亦可使用其他脈衝形狀。在一些實例中，脈衝經定序使得被傳遞至每一線圈2706、2708及2710之脈衝在時間上並不重疊，然而在一些實例中，可存在一重疊。然而，通常，驅動序列3102可經選擇以提供一大致上全向性及/或旋轉場或改良全向性及/或旋轉之場。在一些實例中，被提供至傳輸器2702之實例中之三個線圈之各者之驅動信號之峰值可提供於不同時間處。

傳輸器2712包含一電池2714及線圈2716及線圈2718。線圈2716及2718可使用本文中描述之導線纏繞鐵氧體核心源來實施。該兩個線圈2716及2718可被放置在電源(在此處，電池2714)之任一側上方。線圈2716及2718相對於彼此平行定向且在傳輸器2712中分隔開。線圈2716及2718可以一定序方式驅動。一驅動序列3104在圖31中被展示用於驅動線圈2716及2718。雖然線圈2716及2718中提供圖31之實例中之序列脈衝(正方形方波)，但是亦可使用其他脈衝形狀。在一些實例中，脈衝經定序使得被傳遞至每一線圈2716及2718之脈衝在時間上並不重疊，然而在一些實例中，可存在一重疊。然而，通常，驅動序列3104可經選擇以提供一大致上全向性及/或旋轉場或改良全向性及/或旋轉之場。在一些實例中，被提供至傳輸器2712之實例中之兩個線圈之各者之驅動信號之峰值可提供於不同時間處。

傳輸器2720包含一電池2722及線圈2724及線圈2726。線圈2724及2726可使用本文中描述之導線纏繞鐵氧體核心源來實施。該兩個線 圈2724及2726可被放置在一電源(在此處，電池2714)上。線圈2724及2726相對於彼此90度垂直定向。線圈2724及2726被展示為沿線圈2724及2726之一邊緣對準，然而在另一實例中，線圈2724可經定位以自線圈2726之一中間部分延伸，或反之亦然。線圈2724及2726可以一定序方式驅動。一驅動序列3106在圖31中被展示用於驅動線圈2724及2726。雖然線圈2724及2726中提供圖31之實例中之序列脈衝(正方形方波)，但是亦可使用其他脈衝形狀。在一些實例中，脈衝經定序使得被傳遞至每一線圈2724及2726之脈衝在時間上並不重疊，然而在一些實例中，可存在一重疊。然而，通常，驅動序列3106可經選擇以提供一大致上全向性及/或旋轉場或改良全向性及/或旋轉之場。在一些實例中，被提供至傳輸器2720之實例中之兩個線圈之各者之驅動信號之峰值可提供於不同時間處。

傳輸器2728包含一電池2730及線圈2732及線圈2734。線圈2732及2734彼此垂直定向且在一中間段處重疊。線圈2732及2734可使用本文中描述之導線纏繞鐵氧體核心源來實施。在一些實例中，線圈2732及2734可使用一單個交叉狀核心來實施。線圈2732及2734可被放置在一電源(在此處，電池2714)上。

在其他實例中可使用其他線圈組態，包含被放置在一電源之四側周圍且異相驅動或以如參考圖27及圖31之組態描述之一類似方式定序之4個線圈。另一實例包含以一90度交叉圖案放置且彼此90度異相驅動之兩個線圈(例如，如傳輸器2728中所示)。

圖27中所示之所有線圈可使用包含在一導線繞組(例如，絞合線、絞合漆包線、銅線或其等之組合)中之一磁性材料(例如，鐵氧體)之一核心來實施。

通常，用以自圖27中所示之傳輸器接收電力之接收線圈可顯著小於傳輸器中使用之線圈。傳輸器線圈與接收器線圈之間之耦合可僅 如本文中描述般鬆散耦合，且每一線圈(例如，傳輸器及接收器)之總大小可藉由使用一磁芯(例如，鐵氧體核心)而減小。無線電力系統可具有小於100、在一些情況中小於50且在一些情況中小於10之一Q值。因此，本文中描述之例示性無線電力系統可為弱諧振。

傳輸器及/或接收器設計可藉由選擇一材料(例如，鐵氧體)核心材料導磁率、一核心大小、繞組數目及一導線類型而最佳化以產生一所需電感連同一選定電容以產生一諧振接收器或傳輸器線圈。這可以表達式2πF=1/sqrt(L*C)來描述。

其中L係電感，C係系統之電容且F係諧振頻率。

以此方式，傳輸器及接收器側上可提供諧振LC電路。在一些實例中，可基於線圈電感(僅舉例而言)以125kHz或接近125kHz之一諧振頻率選取電容。在一些實例中，可使用125kHz +/- 3kHz之一諧振頻率。在一些實例中，可使用125kHz +/- 5kHz之一諧振頻率。如本文中描述般可使用其他頻率。電感及電容對於傳輸器及接收器而言可不同，但是其等經選取使得傳輸器及接收器可在設計頻率(僅舉例而言在125kHz或接近125kHz)下諧振。在某些不同實施例中，設計頻率之範圍可在100kHz至130kHz之範圍內。

即使傳輸及接收線圈的大小顯著不同(這可發生在本文中描述之實例中，其中接收器線圈可顯著較小使得其可被放置在(例如)一電子可佩戴裝置中)，亦可執行所選擇之經描述組件。因為該系統係在近場中操作，所以線圈之大小不一定匹配經傳輸能量之波長，且因而傳輸器及接收器線圈皆可相對於經傳輸頻率之波長為極小的。然而，在一些實例中，傳輸線圈可顯著大於接收器線圈。這可允許具有機會充電及對具有相同(若干)傳輸器線圈之多個裝置充電。

因此，本文中描述之系統中之一或多個傳輸及接收線圈可經設計以在一預定頻率下諧振(例如，透過選擇由線圈提供及/或提供至線 圈之電感、電容及/或電阻)。在一些實例中，預定頻率在系統之傳輸線圈及接收線圈中可相同。驅動波形之頻率(例如，圖31之驅動波形3102、3104及3106中傳遞之脈衝之頻率)可為放置在傳輸器中之線圈之一基本設計頻率。

圖28係根據本文中描述之實例之一基本單元系統之一示意圖及該基本單元系統之一橫截面圖。基本單元2802可具有界定一凹口2806之一外殼。在一些實例中，一接收器(例如，諸如相機2804之一電子裝置)可放置在凹口2806中以用於充電。雖然圖28中展示相機2804，但是通常在其他實例中可使用具有一接收器線圈之任何電子裝置。

圖28中亦展示基本單元2802及相機2804之一橫截面圖。基本單元2802可具有一外殼，其連同選用罩2814一起圍封一傳輸器線圈2810、電路板2808及電池2812。

傳輸器線圈2810及接收器線圈2816可使用本文中描述之傳輸器及接收器線圈之實例來實施。例如，傳輸器線圈2810及接收器線圈2816可使用一磁性材料核心(例如，桿)來實施，該磁性材料核心可使用一導線繞組(例如，膠合線、絞合漆包線及/或銅線繞組)內之一鐵氧體材料來實施。

電路板2808可包含用於使用傳輸器線圈2810自電池2812至接收器線圈2816之無線電力傳遞之電路。本文中描述之電路之實例可用以實施電路板2808上之電路。

在一些實例中，電路板2808上之電路可針對無線電力傳遞在一特定距離及/或相對定向處最佳化。

凹口2806可經設計使得其促進一電子裝置(例如，相機2804)之放置使得相機2804之一接收器線圈2816定位在與傳輸器線圈2810相距一特定距離處且以相距傳輸器線圈2810之一特定相對定向定位。例如，相機2804及凹口2806可經設計以將接收器線圈2816放置在與傳輸器線 圈2810相距某個距離及/或相對定向處，在該距離及/或相對定向處針對無線電力傳輸最佳化電路板2808上之電路。

在一些實例中，凹口2806及/或相機2804可包含配接特徵(諸如配接特徵2818)以輔助相機2804之正確定位。例如，如圖28中所示，相機2804可包含一突起，而凹口2806包含大小經調整以容納相機2804上之突起之一凹槽。

圖29係根據本文中描述之實例之多種傳輸器及接收器配置之一示意圖。圖29中展示三種配置-配置2902、配置2904及配置2906。

在配置2902中，接收器2908包含接收器線圈2910。傳輸器線圈2912包含一磁性材料2914之一部分周圍之一導線繞組。磁性材料2914被塑形為一U型，其中每一U型臂之頂部處之額外部分朝中心回轉。接收器2908可經定位用於充電使得其對準在該等額外部分之間。U型磁性材料2914(額外部分在每一U型臂之頂部處)可提供經強導向通量以對接收器2908充電，該接收器2908具有與傳輸器線圈2912對準之一接收器線圈2910。

在配置2904中，接收器2916包含接收器線圈2918。傳輸器線圈2920包含一磁性材料2922之一部分周圍之一導線繞組。磁性材料2922被塑形為一U型。接收器2916可經定位用於充電使得其對準，因此接收器線圈2918平行於磁性材料2922之導線纏繞部分。然而，接收器2916並未介於U型臂之間。磁性材料2922之形狀可輔助部分導向通量以對接收器2916充電。

在配置2906中，接收器2932及接收器2934分別包含接收器線圈2930及接收器線圈2928。傳輸器線圈2924包含一磁性材料2926之一部分周圍之一導線繞組。磁性材料2926可被塑形為一桿。接收器2932及接收器2934(及任何數目個其他接收器)可經定位用於充電使得其等經對準，因此其等相應接收器線圈與磁性材料2926之導線纏繞部分平 行。磁性材料2926之形狀可輔助部分導向通量以對接收器2932及接收器2934充電。

本文中描述之基本單元及系統之實例可有利地用以在一些實例中對某些形式的電子可佩戴裝置供電，該等電子可佩戴裝置可利用相當多電量使得將所需電池需求(例如，一天8小時)完全建立至電子可佩戴裝置-例如，佩戴在一佩戴者的頭上或周圍之裝置中係困難或非所需的。較小電池容量可非所需地導致必須在一天中對電子可佩戴裝置再充電，因此導致佩戴者不能夠利用電子可佩戴裝置。僅舉例而言，此等電子可佩戴裝置可包含(但不限於)具有一電子頭戴式顯示器之滑雪鏡、擴增實境眼鏡、虛擬實境眼鏡、相機或其等之組合物。本文中描述之例示性系統可用以借助於行動無線電力轉移對電子可佩戴裝置供電及/或擴增額外電力至電子可佩戴裝置，使得佩戴者可進行繼續其等活動或任務。

因此，本文中描述之系統及基本單元(諸如圖26之傳輸器2602)可用以對可佩戴在一使用者的頭上或周圍之電子可佩戴裝置無線地供電(例如，此等電子可佩戴裝置可為或包含圖26之接收器2604)。傳輸器2602可附接至佩戴在頸部及/或肩部周圍之一物件及/或併入在該物件中。在一些實例中，可提供複數個傳輸器。傳輸器在一些實例中可為可移除的、可再附接的及可再充電的。在一些實例中，傳輸器可容置在一袋狀物中。在一些實例中，傳輸器可容置在一可附接且可拆卸帶狀物內。在一些實例中，傳輸器可包圍有一緩衝材料。在一些實例中，傳輸器可被一透氣材料包圍。在一些實例中，傳輸器可附接至一圍巾及/或併入在圍巾中。在一些實例中，傳輸器可附接至佩戴在頸部上之一布管及/或併入在布管中。在一些實例中，傳輸器可附接至一衣領及/或併入在衣領中。在一些實例中，傳輸器可附接至一背心及/或併入在背心中。在一些實例中，傳輸器可附接至一外套及/或併 入在外套中。在一些實例中，傳輸器可附接至佩戴在肩部上之一外套及/或併入在外套中。在一些實例中，傳輸器可附接至一襯衫及/或併入在襯衫中。在一些實例中，傳輸器可附接至一夾克及/或併入在夾克中。例如，一傳輸器可併入在一眼罩中或多個眼罩中(諸如三個眼罩)，且併入在一夾克上，諸如併入在夾克之肩部中或夾克之一表面上。傳輸器可以一人體安全頻率傳輸。

電子可佩戴裝置可為一護目鏡(例如，接收器(諸如圖26之接收器2604)可安裝至一護目鏡及/或併入在一護目鏡中)。可佩戴裝置可為一相機。可佩戴裝置可為一頭盔(例如，接收器(諸如圖26之接收器2604)可安裝至一頭盔及/或併入在一頭盔中)。可佩戴裝置可為眼鏡(例如，接收器(諸如圖26之接收器2604)可安裝至一眼鏡及/或併入在一眼鏡中)。可佩戴裝置可為一通信系統。可佩戴裝置可為一電子顯示器。可佩戴裝置可為一擴增實境系統。可佩戴裝置可為一虛擬實境系統。

最靠近佩戴者身體之傳輸器表面可位於一金屬化織物附近以反射傳輸器之熱量及磁通量。最遠離佩戴者身體之傳輸器表面可包含用於釋放來自傳輸器之熱量之通風孔。

圖30係根據本文中描述之實例之一夾克中之傳輸器放置之一示意圖。夾克3002被展示具有位於夾克之衣領中之三個傳輸器-傳輸器3004、傳輸器3006及傳輸器3008。在其他實例中可使用諸如夾克之肩部、前方或後方之其他位置。圖30中之傳輸器係由其等傳輸器線圈示意地展示，但是線圈及電子器件亦可封裝在一眼罩中。每一傳輸器可使用本文中描述之傳輸器技術之任一者來實施，諸如圖26之傳輸器2602安置在一夾克上。每一眼罩的大小可為例如100mm x 50mm x 38mm且可包含眼罩周圍之織物絕緣體，諸如5mm織物絕緣體。每一眼罩可適用於提供5瓦特功率，但是在其他實例中可提供其他量。每一傳輸器可具有各自量測67mm x 12mm之一傳輸器線圈，其包含一 磁芯及磁芯周圍之導線繞組。在此實例中，針對一預期15%的電力轉移效率，傳輸器可位於一可佩戴電子裝置(例如，護目鏡)的200mm內之夾克上-但是在其他實例中可達成其他距離及效率。自三個眼罩傳輸至護目鏡之總電力可近似預期為自每一傳輸器傳輸之電力之均方根(RMS)和乘以效率，例如0.15 (52+52+52)=1.3瓦特。護目鏡中可總共提供3.7V的350mA，從而在假設250mA之一電力需求時給定一35%作用時間循環。在其他實例中可達成其他電流、電壓及作用時間循環。每一傳輸器可具有一1600mA鋰離子可再充電電池，且眼罩可具有用於對電池充電(可為有線或無線充電)之一介面。在此實例中，傳輸器之預期尺寸係28mm x 50mm x 100mm。每一傳輸器可進一步包括PMIC韌體，其可根據電力需求將每一傳輸交替調諧為ON/OFF。

自夾克(諸如圖30中之夾克3002)上之位置，傳輸器可對多種可佩戴電子裝置之任一者(諸如佩戴在夾克3002之佩戴者的人臉上之護目鏡及/或諸如蜂巢式電話、手錶、無線電話機、噴射器(gun)之裝置或攜帶或佩戴在夾克之佩戴者之手臂或手腕上之其他裝置)供電。在其他實例中，傳輸器可位於靠近可預期穿戴一電子可佩戴裝置所處(例如，針對一腿部或腳踝可佩戴電子可佩戴裝置，在鞋子中)的其他衣服中。

圖32係根據本文中描述之實例配置之一頭盔供電護目鏡系統之一示意圖。可提供頭盔供電護目鏡之實例，其等包括位於一頭盔中之一傳輸器線圈及位於護目鏡中之一接收器線圈。頭盔可此外包含及/或耦合至一電源及/或驅動器電路。例如，圖32之頭盔3202可包含傳輸器線圈3208及一電源及/或電路3206。在一些實例中，傳輸器線圈3208及電源及/或電路3206可附接在頭盔3202之一內表面上、頭盔3202之一外表面上及/或可放置在頭盔內或與頭盔3202成一體。護目鏡3204被展示為(其等帶狀物未更清晰地圖解說明接收器線圈)包含接 收器線圈3210。在一些實例中，接收器電路亦可提供在護目鏡3204中。

傳輸器線圈3208、接收器線圈3210或兩者可利用本文中描述之任何傳輸器及/或接收器線圈(包含參考圖26展示及描述之線圈)來實施。雖然圖32中展示了單個傳輸器線圈3208，但是此外或反而可使用多個傳輸器線圈，包含(但不限於)2、3、4、5或6個傳輸器線圈。通常，本文中描述之任何傳輸器及/或基本單元可提供在頭盔3202中且用以對可具有本文中描述之任何接收器線圈及/或接收器之護目鏡供電。因此，傳輸器線圈3208及/或接收器線圈3210可使用一或多個磁芯來實施，該等磁芯可被塑形為一桿且使用諸如鐵氧體之一磁性材料來實施。磁芯可纏繞有導電導線繞組，該等導線繞組可由絞合漆包線來實施。

傳輸器線圈3208及接收器線圈3210可分別位於頭盔和護目鏡中，使得其等經定位足夠彼此靠近以在佩戴頭盔及護目鏡時達成無線電力轉移。傳輸器線圈3208及接收器線圈3210可分別位於頭盔和護目鏡中，使得至少在傳輸器及接收器線圈上之桿狀核心可在被佩戴時處於一預定定向(例如，平行)中。在一些實例中，無線電力轉移可另外或反而發生於頭盔及/或護目鏡未被穿戴時。

以此方式，護目鏡可藉由使用頭盔中之傳輸線圈3208而供電。傳輸線圈3208可自一電源(在一些實例中亦可包含在頭盔中)接收電力，且可使用一電池及/或能量收集組件(例如，太陽能、風能、熱能、振動)來實施。至護目鏡之電力可用於多種目的之任一者或由多種組件之任一者使用，該等組件包含(但不限於)擴展或虛擬實境可視化、加熱器、冷卻器、顯示元件、風扇、除霧元件、相機或其等之組合。

在一實例中，傳輸器線圈3208可傳輸10W或更小功率、在一些 實例中傳輸5W或更小功率、在一些實例中傳輸3W或更小功率、在一些實例中傳輸1W或更小功率。亦可使用其他功率級。頭盔中之一電池可提供3.7V的3400mAH，但是在其他實例中可使用其它電池或電源。傳輸器線圈3208可為67mm x 12mm，但是可使用其他大小。歸因於電力產生及傳輸之一預期溫度上升可小於5℃，且可使用75%或更大之一預期能量轉移效率。

本文中描述之無線充電系統之實例可發現在(諸如房燈、台燈或天花板插座中找到的)燈座中之使用。本文中描述且併入至燈座中之無線充電系統可避免或降低對其中可能已經放置有一燈具之一床頭櫃或寫字台上之一單獨電力連接及/或空間節省之需要。在一些實例中，將本文中描述之任何基本單元及/或傳輸器併入至一燈座中可允許將任何正常的燈具插座變換為一無線充電系統，其可用以對具有放置在燈座附近或足夠靠近燈座以進行充電之接收器之電子裝置充電。許多無線充電系統之一缺陷係其等可需要一線纜插入至需要再充電之壁式插座或電池中。另一問題係此等系統亦佔據上面放置有無線充電系統之床頭櫃或寫字台上之空間。藉由將本文中描述之無線充電系統之實例整合至適應一燈座之外殼中，無線充電可被放置於通常將接受一標準燈泡之任何固定器中。此外或相反地，一標準燈泡可結合無線充電系統使用使得在一些實例中可能不需要額外的AC插座連接。

圖33係根據本文中描述之實例之併有無線充電功能性之一燈泡之一示意圖。圖33中所示之系統包含燈泡3302、燈座3304、AC/DC轉換器3306、開關3308、線圈3310、螺紋基座3312、信號產生器3318、外殼3316及控制器3314。

可提供一外殼3316，其容置用於無線電力轉移之組件，諸如本文中諸如參考圖26描述之傳輸線圈及相關聯之電路。通常，本文中描述之任何基本單元及/或傳輸器可容置在外殼3316中。然而，在一些 實例中，諸如一電池之一電源不一定存在於外殼3316中。可提供一AC/DC轉換器3306，其可自連接至一燈泡燈座之電力線提供電力用於傳輸器。外殼包含一燈座3304用於容納一標準燈泡。外殼進一步包含一螺紋基座3312用於插入在一標準燈座中。以此方式，可提供一裝置(例如，外殼3316、本文中描述之組件，及螺紋基座3312)，其可包含本文中描述之一基本單元且可介接在一標準燈泡與一標準燈座之間。在一些實例中，外殼3316及其中之組件可直接與燈泡3302整合使得在一些實例中可不需要介入裝置。外殼3316在一些實例中可進一步包含一開關3308，其可允許一使用者獨立於對無線充電組件供電而控制燈泡3302。

AC/DC轉換器3306可將來自透過螺紋基座3312與燈座電通信之一AC供能電力線之電力轉換為DC電力，該DC電力可接著用作實施在外殼3316中之一基本單元(例如，用於本文中描述之一傳輸器或傳輸器線圈)之一電源。線圈3310可使用本文中描述之任何傳輸器線圈來實施，該線圈可包含纏繞有導線(例如，絞合漆包線)繞組之一桿狀磁芯(例如，鐵氧體)。一信號產生器3318及控制器3314可經提供以控制線圈3310及/或AC/DC轉換器3306之操作。例如，信號產生器3318可以一所需傳輸頻率-例如，在一些實例中119kHz至134kHz、在一些實例中125kHz產生控制信號。

在一些實例中，外殼3316及/或燈泡3302可包含一或多個感測器及/或控制器以偵測需要或希望充電之無線充電系統之範圍中之裝置的存在。可使用任何例示性感測器或感測器方法論(包含本文中描述之任何感測器或感測器方法論)。無線充電系統之實例可因此僅當偵測到需要或希望充電且能夠由所提供系統(例如，具有一接收器及/或接收器線圈，諸如本文中描述之接收器及/或接收器線圈)無線地充電之裝置時傳輸能量。

在一些實例中，外殼3316及/或燈泡3302不一定具有任何偵測系統且可不斷地廣播充電電力使得放置在系統附近之任何裝置可在其經裝配以自傳輸器接收無線電力時被充電。

一例示性系統包含一外殼。外殼可包含一無線充電系統及用於容納一標準燈泡之一燈座。外殼亦可適用於插入至一標準燈泡燈座中。該系統在被插入至一AC電源供應器中時不斷地傳輸充電電力。該系統可偵測需要充電之裝置，且僅當一裝置與充電系統相距在一預定距離內時傳輸充電電力。

本文中描述之無線充電系統之實例可在人的身體上使用。例如，本文中描述之基本單元及/或傳輸器可提供在佩戴在腰部周圍之皮帶(包含皮套、功能皮帶等)、腕帶、臂帶、髮帶、帽子、頭盔或可被佩戴在身體上且能夠容置一電源(諸如(僅舉例而言)一可再充電電池、驅動電路、控制電路及至少一傳輸器線圈，其用作一感應式無線充電系統之一側)之任何物件上或安置在皮帶中。

許多無線充電系統之一缺陷係其等需要一線纜插入至壁式插座中。另一問題係此等系統通常太大或太笨重而無法佩戴在身體上。藉由將本文中描述之無線充電系統整合至一可佩戴物件(例如，一可佩戴基本單元及/或傳輸器)中，無線充電可以適用於通常由人佩戴用於各項活動之物件之一安全且便捷方式隨著人一起行進。這可包含用作一電工或技工、慢跑、騎自行車或其中配件通常出於具體目的而佩戴以攜帶物件或保護身體的一部分之其他活動。通常，任何此配件可被轉換為本文中描述之一基本單元或具有該基本單元。

本文中描述之實例可因此允許大致上任何體戴式物件(例如，體戴式單元)用作一無線充電系統。

圖34係利用一體戴式單元作為一基本單元之一無線充電系統之一示意圖。該系統包含具有一附接部件3402及傳輸線圈3412之一體戴 式單元3410。該系統包含具有一附接部件3404及一接收器線圈3406之一接收器3408。體戴式單元3410之附接部件3402可如視圖3414中所示般配接至接收器3408之附接部件3404。

體戴式單元3410可包含一無線充電系統所需要之元件，諸如傳輸線圈3412、一電源及電路。通常，用於無線充電之組件可提供在通常由一使用者佩戴之任何配件中或附接至任何配件。體戴式單元3410及傳輸線圈3412可使用本文中描述之任何基本單元、傳輸器及/或傳輸器線圈(可包含纏繞有導線(例如，絞合漆包線)繞組之一桿狀磁芯(例如，鐵氧體))來實施。

接收器3408及接收器3406可使用本文中描述之任何電子可佩戴裝置、接收器及/或接收器線圈(可包含纏繞有導線(例如，絞合漆包線)繞組之一桿狀磁芯(例如，鐵氧體))來實施。

體戴式單元3410可包含一或多個附接部件3402，其等配接至接收器3408上之一或多個附接部件。以此方式，接收器3408可連接至體戴式單元3410且在一些實例中固定在適當位置中以對具有接收器3408之一電子裝置之一電池充電及/或直接對具有接收器3408之電子裝置供電。雖然一單個接收器3408被展示為連接至圖34中之體戴式單元3410，但是在其他實例中任何數目個裝置可連接至體戴式單元3410。雖然母附接部件(例如，凹口)被展示在體戴式單元3410上且公附接部件(例如，突起)被展示在接收器3408上，但是在其他實例中可實施相反情況。

圖35係根據本文中描述之實例配置之附接部件之一示意圖。通常可使用任何附接機構，包含機械附接機構，諸如壓力接頭或壓縮式接頭或磁體。附接機構可經大小調整及定位以將接收器置於一所需定向及距離中以便充電(例如，將接收器線圈置於傳輸器線圈之一預定距離內及/或以相對於傳輸器線圈之一預定定向固定接收器線圈之一 核心)。圖35描繪其中體戴式單元3410包含一磁體3502且接收器3408包含一磁體3504之一實例。體戴式單元3410及接收器3408可因此如視圖3510中所示般由磁引力固定在一起以便於充電。磁體可在體戴式單元3410及接收器3408之表面上，或在該表面下方。圖35描繪其中體戴式單元3410包含具有體戴式單元3410內之一窄開口及一較寬部分之一凹口3506使得凹口3506可容納提供在接收器3408上之一壓縮式接頭3508之一進一步實例。壓縮式接頭3508具有一較窄基座及較寬突起以配接凹口3506。壓縮式接頭3508可稍微大於凹口3506且可由一可壓縮材料製成使得其可如視圖3512中所示般透過壓縮而固定在凹口3506中。雖然凹口3506被展示在體戴式單元3410上且壓縮式接頭3508在接收器3408上，但是在其他實例中可實施相反情況。

因此，可提供包含一或多個體戴式充電單元及一或多個可移除可佩戴電子裝置之系統，該等可佩戴電子裝置可由體戴式充電單元感應式地充電或供電。體戴式單元可僅在存在有可佩戴電子裝置時傳輸電力。例如，體戴式單元可接收接收器已使用本文中描述之附接機構附接之一指示，且可根據可佩戴電子裝置之附接及偵測而開始及/或停止供電。

體戴式充電單元可偵測需要充電之裝置，且僅當一裝置相距體戴式單元在一預定距離內但不一定利用附接機構實體地附接至該體戴式單元時傳輸充電電力。

本文中描述之實例可發現在供電植入裝置(諸如醫療裝置)中的使用。愈來愈多的電子裝置被植入在人體內。此等裝置可為其中植入有此等裝置之人體提供許多優勢。在大多數情況中，一植入電氣裝置可包含具有一有限壽命之一電池。一旦接近此壽命，則必須移除電池並安裝/植入新的電池。可由本文中描述之例示性無線充電系統供電之醫療裝置包含(僅舉例而言)深部腦神經刺激器、助聽器植入、耳蝸植 入、心臟心律調整器、心臟複律除顫器、胰島素幫浦、皮下生物感測器、藥物植入幫浦、可植入刺激器(例如，神經、膀胱、深腦部、脊髓)或其等之組合。在一些實例中，對電力的持續需求可妨礙此等裝置之有用性。需要能夠安全地在原地對一植入電子裝置之電池充電而無需重新剖開皮下皮膚組織層。

提供用於安全地對一植入電子裝置充電之系統。電子裝置可位於皮下組織下方，且可包含一接收器線圈。包含一傳輸器線圈之一傳輸器可位於皮下組織外部。傳輸器線圈及接收器線圈可借助於諧振而弱無線地耦合。諧振可為一弱諧振。弱諧振可具有小於100之一Q因子。弱諧振可具有小於75之一Q因子。弱諧振可具有小於50之一Q因子。該系統可利用一導向通量。該系統可利用一部分導向通量。接收器可被維持在其正常原地靜止溫度之一2度C範圍內。該系統可將接收器維持在其正常原地靜止溫度之一2度C範圍內。接收器線圈、傳輸器線圈或兩者可使用一磁芯來實施。接收器線圈、傳輸器線圈或兩者可包含纏繞核心之一導線繞組，且該核心可使用一鐵氧體部件來實施。接收器線圈、傳輸器線圈或兩者之導線繞組可使用銅線來實施。接收器線圈、傳輸器線圈或兩者之導線繞組可使用絞合漆包線來實施。植入電子裝置可包含一鈦外表層。傳輸器可將75kHz至150kHz之範圍內之一頻率傳輸至電子裝置之接收器。傳輸器可將100kHz至130kHz之範圍內之一頻率傳輸至電子裝置之接收器。傳輸器可將125kHz之範圍內之一頻率傳輸至電子裝置之接收器。傳輸器可容置在可附接至一件衣服之一布眼罩中。傳輸器可附接至帽子。傳輸器可附接至一襯衫。傳輸器可附接至褲子。傳輸器可附接至一外套。傳輸器可附接至一皮帶。傳輸器可附接至一創口貼。傳輸器可附接至一黏性眼罩。傳輸器可被再充電。傳輸器可被拆卸及再附接。

圖36係根據本文中描述之實例配置之一無線供電可植入裝置之 一示意圖。圖36中所示之系統包含具有一使用者的皮膚下方之一植入控制器3602及位於使用者心中之除顫器引線3612之一除顫器。植入控制器3602可具有根據本文中描述之實例之一接收器，包含接收器線圈3604，其可具有纏繞有一導線(例如，絞合漆包線)繞組之一桿狀磁芯(例如，鐵氧體)。可提供一基本單元3610，其可(例如)位於使用者之一襯衫口袋3608中或以其他方式附接至使用者及/或由使用者佩戴。基本單元3610可使用本文中描述之基本單元之任何實例來實施，且可包含包括傳輸器線圈3606之一傳輸器。在操作期間，基本單元3610可藉由將來自傳輸器線圈3606之電力耦合至接收器線圈3604對植入控制器3602供電。

通常，本文中描述之任何基本單元及/或傳輸器及/或傳輸器線圈可用以對一植入電子裝置提供無線電力。通常，本文中描述之任何接收器及/或接收器線圈可併入在一植入電子裝置中及/或附接至植入電子裝置以接收例如可對植入電子裝置之一電池再充電之無線電力。

一例示性可植入裝置可具有植入在皮下且可具有一100mAH電流容量之一電池。其可具有370mW-hr之一標稱充電容量。其充電可消耗1至2小時且具有一10年預期壽命。在其他實例中可使用其他可植入裝置參數。可植入裝置可包含本文中已描述其實例之一接收器線圈。接收器線圈可具有一磁芯及纏繞磁芯之一導線繞組。在一些實例中，接收器線圈可具有7mm X 2mm X 2mm之尺寸，然而在其他實例中可使用其他尺寸。接收器線圈可通常小於傳輸器線圈。經植入裝置可包含4mm之最大厚度且10+年功能壽命跨度之一100mAH電池。在其他實例中可使用其他規範。例示性可植入電子裝置可利用固態薄膜鋰電池，其中容量損耗在1000次循環之後可保持小於50%。

本文中描述之無線電力充電系統可用以安全且無線地對植入在皮下的電池充電。一再充電單元(例如，本文中描述之一基本單元)可 位於使用者外部但靠近植入裝置之一位置中。在一些實例中，一基本單元之傳輸器線圈可經提供與一植入醫療裝置中之一接收器線圈之一預期位置相距50mm至100mm。例如，一基本單元可安裝在一眼鏡框架上用於對一助聽器或其他頭中裝置充電。基本單元(例如，傳輸器)可包含一內部電池，其可透過可對一可植入電子裝置中之電池充電之傳輸線圈對無線電力傳遞供電。傳輸器內部電池可在未附接至眼鏡時或在放置靠近另一基本單元或充電裝置(例如，體戴式轉發器)時可被無線地再充電。

在一些實例中，一基本單元可併入在一眼罩或由一植入裝置使用者佩戴之其他配件中，或附接至經植入裝置使用者的衣服或併入在衣服中。在一些實例中，一傳輸器線圈之一線圈長度可為50mm，然而亦可使用其他長度。在一些實例中，基本單元可提供1瓦特功率且可將溫度上升限制為小於2℃。

在一些實例中，一基本單元可位於一枕頭下方及/或內部。基本單元中之傳輸器可在使用者前一晚睡覺時對一可植入裝置中(例如，一使用者的頭部中)之一電池再充電。傳輸器內部電池可被插入至USB或AC電源供應器中以在當天再充電。

在一些實例中，一傳輸器可內建至小型可佩戴眼罩中。傳輸器可利用佩戴在衣服中-諸如使用Velcro®附接至一帽子之眼罩對一植入電池再充電。傳輸器內部電池可被插入至USB或待再充電之AC電源供應器中。

一例示性基本單元可透過一100微米鈦板在一些實例中以小於20%效率損耗、在一些實例中以小於10%效率損耗對一氣密密封鈦外殼內所含之一皮下植入電池再充電。通常，一基本單元與一可植入電子裝置之間之預期無線電力傳送效率在一些實例中可為10%至20%，但是在其他實例中可實現其他效率。在一些實例中可實現100mW至 200mW之一電力傳送速率。在一些實例中可實現1小時至2小時之一預期再充電時間。

實例之以上詳細描述不旨在詳盡或將用於無線電力傳送之方法及系統限於上文解釋之精確形式。雖然用於無線電力傳送之方法及系統之特定實施例及實例在上文係出於說明性目的而描述，但是各種等效修改可在該系統之範疇內，如熟習此項技術者將認識到。例如，雖然過程或方塊係以一給定次序呈現，但是替代實施例可以一不同次序執行具有操作之常式或採用具有方塊之系統，且可刪除、移動、添加、細分、組合及/或修改一些過程或方塊。雖然過程或方塊通常被視為連續執行，但是此等過程或方塊反而可並行執行，或可在不同時間執行。將進一步明白，根據特定實例之基本單元、電子裝置或系統之一或多個組件可結合本文中描述之實例之任一者之基本單元、電子裝置或系統之組件之任一者使用。

2600‧‧‧系統

2602‧‧‧傳輸器

2604‧‧‧接收器

2606‧‧‧傳輸器線圈

2608‧‧‧接收器線圈

2610‧‧‧電路

2612‧‧‧電路

2614‧‧‧電池

Claims (26)

1. 一種系統，其包括：具有經組態用於無線電力傳遞之一傳輸器線圈之一傳輸器，該傳輸器具有一傳輸器阻抗；及與該傳輸器分離一距離之一接收器，該接收器具有經組態用於自該傳輸器接收無線電力之一接收器線圈，該接收器線圈包括一導線繞組內之一磁性金屬核心，該接收器具有一接收器阻抗；其中該等傳輸器及接收器經鬆散耦合；及其中該傳輸器阻抗及該接收器阻抗係針對該傳輸器與該接收器之間之一特定間隔距離而最佳地匹配，且並未針對所有其他間隔距離最佳化。
2. 如請求項1之系統，其中該系統係具有低於100之一Q值之一弱諧振系統。
3. 如請求項1之系統，其中該傳輸器線圈包括一傳輸器導線繞組內之一傳輸器磁性金屬核心。
4. 如請求項3之系統，其中該傳輸器磁性金屬核心具有比該磁性金屬核心之一體積大10倍或更多倍之一體積。
5. 如請求項1之系統，其中該等傳輸器、接收器或兩者包含包括一介電材料之一調諧電容器。
6. 如請求項1之系統，其中該磁性金屬核心經塑形使得其長度長於其寬度。
7. 如請求項1之系統，其中該傳輸器經組態以依125kHz+/-5kHz之一範圍內之一頻率來傳輸無線電力。
8. 一種系統，其包括：具有經組態用於無線電力傳遞之一傳輸器線圈之一傳輸器，該傳輸器具有一傳輸器阻抗；及與該傳輸器分離一距離之一接收器，該接收器具有經組態用於自該傳輸器接收無線電力之一接收器線圈，該接收器線圈包括一導線繞組內之一磁性金屬核心，該接收器具有一接收器阻抗；其中該等傳輸器及接收器經鬆散耦合；及其中該傳輸器阻抗及該接收器阻抗係針對該傳輸器與該接收器之間之一特定相對定向而最佳地匹配，且並未針對所有其他相對定向最佳化。
9. 如請求項8之系統，其中該系統係具有低於100之一Q值之一弱諧振系統。
10. 如請求項8之系統，其中該傳輸器線圈包括一傳輸器導線繞組內之一傳輸器磁性金屬核心。
11. 如請求項10之系統，其中該傳輸器磁性金屬核心具有比該磁性金屬核心之一體積大10倍或更多倍之一體積。
12. 如請求項8之系統，其中該等傳輸器、接收器或兩者包含包括一介電材料之一調諧電容器。
13. 如請求項8之系統，其中該磁性金屬核心經塑形使得其長度長於其寬度。
14. 如請求項8之系統，其中該傳輸器經組態以依125kHz+/-5kHz之一範圍內之一頻率來傳輸無線電力。
15. 一種系統，其包括：具有經組態用於無線電力傳遞之一傳輸器線圈之一傳輸器， 該傳輸器具有一傳輸器阻抗；及與該傳輸器分離一距離之一接收器，該接收器具有經組態用於自該傳輸器接收無線電力之一接收器線圈，該接收器線圈包括一導線繞組內之一磁性金屬核心，該接收器具有一接收器阻抗；其中該等傳輸器及接收器經鬆散耦合；其中該系統係具有低於100之一Q值之一弱諧振系統；及其中該傳輸器阻抗及該接收器阻抗係針對複數個間隔距離使用自動迭代阻抗最佳化來最佳地匹配。
16. 如請求項15之系統，其中該傳輸器線圈包括一傳輸器導線繞組內之一傳輸器磁性金屬核心。
17. 如請求項16之系統，其中該傳輸器磁性金屬核心具有比該磁性金屬核心之一體積大10倍或更多倍之一體積。
18. 如請求項15之系統，其中該等傳輸器、接收器或兩者包含包括一介電材料之一調諧電容器。
19. 如請求項15之系統，其中該磁性金屬核心經塑形使得其長度長於其寬度。
20. 如請求項15之系統，其中該傳輸器經組態以依125kHz+/-5kHz之一範圍內之一頻率傳輸無線電力。
21. 一種系統，其包括：具有經組態用於無線電力傳遞之一傳輸器線圈之一傳輸器，該傳輸器具有一傳輸器阻抗；及與該傳輸器分離一距離之一接收器，該接收器具有經組態用於自該傳輸器接收無線電力之一接收器線圈，該接收器線圈包括一導線繞組內之一磁性金屬核心，該接收器具有一接收器阻抗； 其中該等傳輸器及接收器經鬆散耦合；其中該系統係具有低於100之一Q值之一弱諧振系統；及其中該傳輸器阻抗及該接收器阻抗係針對該傳輸器與該接收器之間之複數個不同相對定向而使用自動迭代阻抗最佳化來最佳地匹配。
22. 如請求項21之系統，其中該傳輸器線圈包括一傳輸器導線繞組內之一傳輸器磁性金屬核心。
23. 如請求項22之系統，其中該傳輸器磁性金屬核心具有比該磁性金屬核心之一體積大10倍或更多倍之一體積。
24. 如請求項21之系統，其中該等傳輸器、接收器或兩者包含包括一介電材料之一調諧電容器。
25. 如請求項21之系統，其中該磁性金屬核心經塑形使得其長度長於其寬度。
26. 如請求項21之系統，其中該傳輸器經組態以依125kHz+/-5kHz之一範圍內之一頻率來傳輸無線電力。