對(duì)設(shè)備進(jìn)行充電的方法和磁感應(yīng)設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及對(duì)設(shè)備進(jìn)行充電的方法和磁感應(yīng)設(shè)備。一種利用單元線圈的陣列進(jìn)行無線充電和/或近場通信的方法和系統(tǒng)。該單元線圈陣列為各種耗電設(shè)備和/或各種類型設(shè)備提供各種形狀的磁場。該單元線圈的陣列可以包括任何類型的線圈(例如，提供集中電場和強(qiáng)磁場的偏心線圈)。該單元線圈的陣列可以由一個(gè)或多個(gè)電源供電。
【專利說明】
對(duì)設(shè)備進(jìn)行充電的方法和磁感應(yīng)設(shè)備
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2015年2月3日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?2/111,452的美國臨時(shí)申請(qǐng)W及于 2015年2月24日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?4/630,315的美國專利申請(qǐng)，其全部內(nèi)容通過引證結(jié)合于 此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明設(shè)及一種無線充電和/或近場通信的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004] 無線充電（也稱為"感應(yīng)充電"），采用感應(yīng)線圈來提供將電能從充電電源傳輸?shù)胶?電設(shè)備的電磁場。無線充電可用供各種耗電設(shè)備，例如，移動(dòng)設(shè)備（例如，蜂窩電話、平板電 腦、移動(dòng)計(jì)算設(shè)備等）、電動(dòng)車輛、遠(yuǎn)程設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備等使用。無線充電器一般采用的是，在 充電電源內(nèi)的固定感應(yīng)線圈W及在耗電設(shè)備內(nèi)的固定感應(yīng)線圈。在傳統(tǒng)的無線充電器內(nèi)， 線圈通常是大型的并且不可配置的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種設(shè)備充電方法，包括:配置單元線圈的陣列；通 過所述單元線圈的所述陣列提供磁場。
[0006] 優(yōu)選地，所述單元線圈包括設(shè)置在第一方向的第一方向線圈W及設(shè)置在第二方向 的第二方向線圈，其中，所述第一方向不同于所述第二方向。
[0007] 優(yōu)選地，所述第一方向?yàn)榇怪钡模龅诙较驗(yàn)樗降摹?br>[000引優(yōu)選地，所述第一方向線圈設(shè)置在印制電路板基板上，所述第二方向線圈設(shè)置在 所述印制電路板基板上，其中，所述第一方向線圈包括穿過所述第二方向線圈設(shè)置的至少 一個(gè)導(dǎo)體，所述第二方向線圈包括穿過所述第一方向線圈設(shè)置的至少一個(gè)導(dǎo)體。
[0009] 優(yōu)選地，每個(gè)單元線圈包括W平面偏屯、形狀設(shè)置的印制電路板線圈，從而減少相 反電流造成的負(fù)面效應(yīng)。
[0010] 優(yōu)選地，所述陣列被配置用于多裝置充電模式或單裝置充電模式。
[0011] 優(yōu)選地，所述陣列通過感測移動(dòng)設(shè)備類型而被自動(dòng)配置。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種磁感應(yīng)設(shè)備，包括:單元線圈的陣列，被配置 用于單獨(dú)禪接至電源，并且其中，所述陣列能夠被配置為提供至少兩圈線路。
[0013] 優(yōu)選地，所述設(shè)備為充電設(shè)備。
[0014] 優(yōu)選地，所述單元線圈包括雙平面雙偏屯、線圈。
[0015] 優(yōu)選地，所述單元線圈包括平面矩形偏屯、線圈。
[0016] 優(yōu)選地，所述單元線圈包括矩形偏屯、線圈，其中，所述矩形偏屯、線圈的外部磁通線 至少部分W非平行方式設(shè)置。
[0017] 優(yōu)選地，所述單元線圈包括設(shè)置在第一方向的第一方向線圈W及設(shè)置在第二方向 的第二方向線圈，所述第一方向和所述第二方向位于不同的平面中，其中，所述第一方向線 圈設(shè)置在印制電路板基板上，所述第二方向線圈設(shè)置在所述印制電路板基板上，其中，所述 第一方向線圈W平面偏屯、圖案被配置，所述第二方向線圈W平面偏屯、圖案被配置。
[0018] 優(yōu)選地，所述單元線圈被配置為并聯(lián)禪接至電源。
[0019] 優(yōu)選地，所述單元線圈被設(shè)置為一對(duì)偏屯、線圈。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種磁感應(yīng)設(shè)備，包括:單元電池的陣列，其中，每 個(gè)電池包括兩個(gè)偏屯、線圈。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述單元電池陣列提供=環(huán)磁通路徑。
[0022] 優(yōu)選地，所述=環(huán)磁通路徑中的每個(gè)磁通路徑均是矩形。
[0023] 優(yōu)選地，所述單元電池陣列提供磁通路徑，其中，所述磁通路徑被設(shè)置用于多種設(shè) 備類型中的一種。
[0024] 優(yōu)選地，感測設(shè)備類型并根據(jù)所述設(shè)備類型自動(dòng)設(shè)置所述磁通路徑。
【附圖說明】
[0025] 通過參照結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的各種目的、方面、特征W及優(yōu)點(diǎn)更加 顯而易見并且更好理解，其中，在整個(gè)描述中，采用參考標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)相應(yīng)的元件。在圖中，相同 的參考標(biāo)識(shí)一般表示相同的、功能上相似的和/或結(jié)構(gòu)上相似的元件。
[0026] 圖1是根據(jù)一些示例性實(shí)施方式的可配置的無線充電系統(tǒng)的透視圖；
[0027] 圖2是根據(jù)一些示例性實(shí)施方式的在圖1中示出的可配置的無線充電系統(tǒng)的總體 框架圖；
[0028] 圖3是根據(jù)一些示例性實(shí)施方式的通過磁感應(yīng)設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)耗電設(shè)備的充電 流程的流程圖；
[0029] 圖4是根據(jù)一些示例性實(shí)施方式的無線充電系統(tǒng)的電路圖；
[0030] 圖5是根據(jù)一些示例性實(shí)施方式的在圖1中示出的可配置的無線充電系統(tǒng)的單元 線圈的陣列的總體架構(gòu)圖；
[0031] 圖6是根據(jù)一些示例性實(shí)施方式的在圖1中示出的可配置的無線充電系統(tǒng)的單元 線圈的示意圖，通過頂視圖和透視圖示出所述單元線圈；
[0032] 圖7是根據(jù)一些示例性實(shí)施方式的在圖1中示出的可配置的無線充電系統(tǒng)的單元 線圈的陣列生成的充電線路的頂視圖示意圖；
[0033] 圖8是根據(jù)一些示例性實(shí)施方式的在圖1中示出的可配置的無線充電系統(tǒng)的單元 偏屯、線圈的陣列的頂視圖示意圖；
[0034] 圖9是根據(jù)一些示例性實(shí)施方式的在圖1中示出的可配置的無線充電系統(tǒng)的一對(duì) 矩形單元偏屯、線圈的頂視圖示意圖；
[0035] 圖10是根據(jù)一些示例性實(shí)施方式的在圖1中示出的可配置的無線充電系統(tǒng)的矩形 單元偏屯、線圈的陣列的頂視圖示意圖；
[0036] 圖11是根據(jù)一些示例性實(shí)施方式的在圖1中示出的可配置的無線充電系統(tǒng)的矩形 單元偏屯、線圈的陣列生成的磁場的頂視圖示意圖；W及
[0037] 圖12是根據(jù)一些示例性實(shí)施方式的在圖1中示出的可配置的無線充電系統(tǒng)的雙層 偏屯、線圈的透視圖示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 在對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的特征進(jìn)行具體描述之前，應(yīng)當(dāng)注意的是，本申請(qǐng)并不應(yīng)當(dāng)限 于說明書或者附圖中陳述的具體細(xì)節(jié)或者方法邏輯。應(yīng)當(dāng)理解的是，W下術(shù)語僅僅用于描 述，并不應(yīng)當(dāng)對(duì)本發(fā)明造成限定。
[0039] 通常參照附圖，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例示出了無線充電的系統(tǒng)和方法。在一些 實(shí)施方式中，上述系統(tǒng)和方法是可配置的或可重配置的、分布式和/或靈活的。在一個(gè)或多 個(gè)實(shí)施方式中，通過在無線充電系統(tǒng)中配置單元線圈的陣列，給設(shè)備無線充電。在一些實(shí)施 方式中，在與使用更大的傳統(tǒng)固定線圈相比較時(shí)，通過使用單元線圈，能夠?qū)崿F(xiàn)更有效的功 率傳輸。
[0040] 在一些實(shí)施方式中，對(duì)設(shè)備進(jìn)行充電方法配置了單元線圈的陣列，并且通過單元 線圈的陣列提供磁場。在一些實(shí)施方式中，磁感應(yīng)設(shè)備包括單元電池的陣列。在一些實(shí)施方 式中，每個(gè)電池包括兩個(gè)偏屯、線圈。在一些實(shí)施方式中，磁感應(yīng)設(shè)備包括單元線圈的陣列， 該陣列被配置用于單獨(dú)禪接至電源并且該陣列可配置，W用于提供至少兩圈充電線路。
[0041] 在一些實(shí)施方式中，單元線圈的陣列可W被配置為提供磁場，該磁場將來自充電 電源的能量傳輸給耗電設(shè)備。在一些實(shí)施方式中，該單元線圈的陣列被配置為提供多個(gè)磁 場，該多個(gè)磁場將來自一個(gè)或多個(gè)充電電源的能量傳輸給多個(gè)耗電設(shè)備。在一個(gè)或多個(gè)實(shí) 施方式中，單元線圈具有磁場產(chǎn)生結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中，單元線圈包括一對(duì)或多對(duì)正交 偏屯、線圈。在一些實(shí)施方式中，偏屯、線圈具有中屯、集中的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠提供中屯、集中的 電場。在一些實(shí)施方式中，單元線圈的尺寸較小。在一些實(shí)施方式中，單元線圈設(shè)置在一個(gè) 或多個(gè)印制電路板的導(dǎo)電層上。
[0042] 在一些實(shí)施方式中，本公開的方法應(yīng)用于磁感應(yīng)設(shè)備內(nèi)。該磁感應(yīng)設(shè)備可W包括 單元線圈的陣列，該陣列被配置用于單獨(dú)禪接至電源。該單元線圈的陣列還可W被配置用 于提供至少兩圈磁通線。該至少兩圈磁通線可W作為基本場來產(chǎn)生電磁感應(yīng)。在一些實(shí)施 方式中，該磁感應(yīng)設(shè)備包括單元電池的陣列，其中，每個(gè)單元電池還包括兩對(duì)偏屯、線圈。運(yùn) 兩對(duì)偏屯、線圈設(shè)置在不同的方向。每個(gè)單元電池可W被配置為通過組合由運(yùn)對(duì)偏屯、線圈產(chǎn) 生的兩個(gè)磁場，提供任何或者幾乎任何方向的磁場。
[0043] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無線充電系統(tǒng)的示意圖。參照?qǐng)D1，無線充電系統(tǒng)100包 括磁感應(yīng)設(shè)備101、移動(dòng)設(shè)備104和106、醫(yī)療設(shè)備108W及遠(yuǎn)程設(shè)備110。在一些實(shí)施方式中， 無線充電系統(tǒng)100是可重構(gòu)的或者可配置的、分布式的靈活充電系統(tǒng)。
[0044] 在一些實(shí)施方式中，磁感應(yīng)設(shè)備101是充電平臺(tái)，該平臺(tái)可W提供一個(gè)或多個(gè)磁 場，該磁場將能量傳輸給位于上述一個(gè)或多個(gè)磁場內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備104和106、醫(yī) 療設(shè)備108W及遠(yuǎn)程設(shè)備110。在一些其他實(shí)施方式中，磁感應(yīng)設(shè)備101可W用于近場通信。 例如，磁感應(yīng)設(shè)備101可用作磁通量計(jì)量器、變壓器、發(fā)電機(jī)等。
[0045] 磁感應(yīng)設(shè)備101包括單元電池或單元線圈102的陣列W及控制系統(tǒng)112。在一些實(shí) 施方式中，每個(gè)單元線圈102可W用于提供單元磁場。單元線圈102的陣列還可W用于組合 多個(gè)單元磁場，W形成一個(gè)磁場，作為基本場。在一些實(shí)施方式中，組合的基本場包括至少 兩圈充電線路。
[0046] 在一些實(shí)施方式中，單元線圈102的陣列設(shè)置在印制電路板上。在一些實(shí)施方式 中，每個(gè)單元線圈102包括一對(duì)線圈。在一對(duì)單元線圈102中的每個(gè)線圈設(shè)置在一個(gè)不同的 方向上(例如，水平和豎直方向）。在一些實(shí)施方式中，單元線圈102可W為任何類型的導(dǎo)電 材料，也可W為偏屯、形狀。在一些實(shí)施方式中，在該陣列中的多個(gè)單元線圈102可W與電源 并聯(lián)，W便單元線圈102的陣列組合平行的電源輸入，生成小形成因數(shù)中的大功率。在一些 實(shí)施方式中，在該陣列中的多個(gè)單元線圈與電源串聯(lián)。在另一些實(shí)施方式中，一些單元線圈 102與電源串聯(lián)，另外一些單元線圈與電源并聯(lián)。在采用并聯(lián)連接時(shí)，每個(gè)單元線圈也允許 由電源單獨(dú)控制?？刂葡到y(tǒng)112可W用于控制功率量，也可W用于控制移動(dòng)設(shè)備104和106、 醫(yī)療設(shè)備108W及遠(yuǎn)程設(shè)備110并聯(lián)或者串聯(lián)。
[0047] 在一些實(shí)施方式中，磁感應(yīng)設(shè)備101的控制系統(tǒng)112包括感測電路或傳感器，W檢 測在移動(dòng)設(shè)備104和106、醫(yī)療設(shè)備108W及遠(yuǎn)程設(shè)備110中的二級(jí)線圈。在一些實(shí)施方式中， 控制系統(tǒng)112是一種硬件，或者是一種硬件和軟件的組合系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)112控制用于提 供磁感應(yīng)設(shè)備101的磁場的連接、功率W及信號(hào)。在一些實(shí)施方式中，通過對(duì)控制系統(tǒng)112和 單元線圈陣列102的操作，該磁感應(yīng)設(shè)備101可W靈活地用于移動(dòng)設(shè)備104和106、醫(yī)療設(shè)備 108W及遠(yuǎn)程設(shè)備110的各種類型、尺寸W及數(shù)量。在一些實(shí)施方式中，控制系統(tǒng)112的傳感 器可W是各種類型的傳感器，該傳感器可W檢測在移動(dòng)設(shè)備104和106、醫(yī)療設(shè)備108W及遠(yuǎn) 程設(shè)備110中的二級(jí)線圈或者移動(dòng)設(shè)備104和106、醫(yī)療設(shè)備108W及遠(yuǎn)程設(shè)備110的尺寸和 形狀，例如，電感式傳感器、光學(xué)傳感器、機(jī)械傳感器等。
[0048] 在一些實(shí)施方式中，根據(jù)控制系統(tǒng)112的控制，該單元線圈102的陣列可W用于單 設(shè)備充電模式，也可W用于多設(shè)備充電模式。在一些實(shí)施方式中，操作模式取決于檢測到的 移動(dòng)設(shè)備104和106、醫(yī)療設(shè)備108W及遠(yuǎn)程設(shè)備110的數(shù)量。在一些實(shí)施方式中，單元線圈 102的陣列用于在操作中打開所選擇的單元線圈102,并且關(guān)閉其他的單元線圈102, W節(jié)省 能量。在一些實(shí)施方式中，該單元線圈102的陣列可W由多種類型的單元線圈102構(gòu)成。
[0049] 在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，控制系統(tǒng)112用于控制和配置單元線圈102的陣列?？刂?系統(tǒng)112可W包括能夠控制磁感應(yīng)設(shè)備101的操作的合適的邏輯、電路和/或代碼?？刂葡到y(tǒng) 112可操作，用于將控制信號(hào)提供給單元線圈102的陣列和磁感應(yīng)設(shè)備101的各種其他部件。 控制系統(tǒng)112可操作，用于控制在磁感應(yīng)設(shè)備101的各種部件之間的數(shù)據(jù)傳輸?？刂葡到y(tǒng)112 可W包括一個(gè)或多個(gè)控制器。
[0050] 附圖中，移動(dòng)設(shè)備104和106、醫(yī)療設(shè)備108W及遠(yuǎn)程設(shè)備110,作為無線充電系統(tǒng) 100中示例性的耗電設(shè)備。其中，該耗電設(shè)備具有作為二級(jí)線圈的感應(yīng)線圈，用于接收從磁 感應(yīng)設(shè)備101中傳輸?shù)墓β?。移?dòng)設(shè)備104和106可W是任何類型的移動(dòng)計(jì)算設(shè)備，例如，蜂 窩電話、平板電腦、個(gè)人數(shù)字助理、GPS接收器、移動(dòng)熱點(diǎn)、智能手表、活動(dòng)追蹤器、計(jì)算機(jī)、筆 記本電腦、膝上型電腦、使用充電或近場通信的任何設(shè)備等。根據(jù)一些實(shí)施方式，移動(dòng)設(shè)備 104和106可W有不同類型的二級(jí)線圈。例如，移動(dòng)設(shè)備104可W有內(nèi)置線圈，并且移動(dòng)設(shè)備 106可W有包括線圈的皮膚適配器。如圖1中所示，移動(dòng)設(shè)備104和106、醫(yī)療設(shè)備108W及遠(yuǎn) 程設(shè)備110可W在單元線圈102的陣列的任何區(qū)域充電，W便單元線圈102的陣列可W有效 地使用其區(qū)域和形狀。在一些實(shí)施方式中，耗電設(shè)備中的任何類型的導(dǎo)電線圈都可W被檢 測W及與單元線圈禪合。
[0051] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無線充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。參照?qǐng)D2,在一些實(shí)施方式 中，磁感應(yīng)設(shè)備101包括單元線圈102的陣列、用戶接口 205 W及控制系統(tǒng)112，其中，該控制 系統(tǒng)112包括處理器202、多個(gè)傳感器204、線圈陣列配置模塊或電路206、線圈電流配置模塊 或電路212、存儲(chǔ)器210W及控制電路214。
[0052] 處理器202可W包括能夠處理數(shù)據(jù)和/或控制磁感應(yīng)設(shè)備101的操作的合適的邏 輯、電路和/或代碼。處理器202可W是微處理器，該微處理器可操作，用于通過控制電路214 將控制信號(hào)提供給磁感應(yīng)設(shè)備101的各種其他部件。處理器202可操作，用于控制在磁感應(yīng) 設(shè)備101的各種部件之間的數(shù)據(jù)傳輸。處理器202可操作，用于執(zhí)行包括一個(gè)或多個(gè)指令的 程序。例如，該程序可W指導(dǎo)處理器202生成、解析、禪合、優(yōu)化、傳輸或者另外處理數(shù)據(jù)。例 如，該程序可W指導(dǎo)處理器202配置或者控制磁感應(yīng)設(shè)備101的各種部件的操作。例如，指令 可W指導(dǎo)磁感應(yīng)設(shè)備101響應(yīng)于檢測耗電設(shè)備207(例如，在圖1中的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備 104和106、醫(yī)療設(shè)備108W及遠(yuǎn)程設(shè)備110)，執(zhí)行各種動(dòng)作，例如，根據(jù)在已檢測設(shè)備內(nèi)的線 圈的類型，配置單元線圈102的陣列。處理器202可W是或者包括任何類型的通用或?qū)Ｓ锰?理器。
[0053] 在一些實(shí)施方式中，控制電路214包括用于提供連接（例如，開關(guān)）并且在處理器 202的控制下應(yīng)用來自電源209的電功率的電路。在一些實(shí)施方式中，控制電路214包括用于 與線圈陣列配置電路206、線圈電流配置電路212W及單元線圈102的陣列接合的電路。
[0054] 在一些實(shí)施方式中，傳感器204用于檢測耗電設(shè)備207的各種參數(shù)，例如，線圈類 型、位置、功率電平等。在一些實(shí)施方式中，傳感器204包括機(jī)械傳感器，例如，壓力傳感器、 位置傳感器、金屬檢測器傳感器、溫度傳感器、運(yùn)動(dòng)傳感器等。在一些實(shí)施方式中，機(jī)械傳感 器用于檢測耗電設(shè)備207的位置。例如，在一些實(shí)施方式中，壓力傳感器用于檢測與磁感應(yīng) 設(shè)備101接觸的耗電設(shè)備207并且將信號(hào)發(fā)送給處理器202和控制電路214。例如，在一些實(shí) 施方式中，運(yùn)動(dòng)傳感器用于檢測耗電設(shè)備207的運(yùn)動(dòng)，W便重新配置對(duì)應(yīng)于變化了位置的單 元線圈。在一些實(shí)施方式中，傳感器204包括電子接近傳感器，W檢測金屬物體，例如，在耗 電設(shè)備207中的二級(jí)線圈。在一些實(shí)施方式中，可W檢測與磁感應(yīng)設(shè)備101沒有任何接觸的 耗電設(shè)備207,運(yùn)樣有利于給不可達(dá)設(shè)備(例如，在患者體內(nèi)植入的電子醫(yī)療設(shè)備)充電。在 一些實(shí)施方式中，傳感器204還可W包括電磁傳感器，W檢測在耗電設(shè)備207中的功率狀態(tài)。 在一些實(shí)施方式中，傳感器204可W是合適的邏輯和/或代碼，該合適的邏輯和/或代碼使整 合了單元線圈102的陣列的電路能夠檢測對(duì)應(yīng)的參數(shù)。在一些實(shí)施方式中，傳感器204可W 是硬件，例如，各種機(jī)械傳感器。在一些實(shí)施方式中，傳感器204可W是合適的邏輯、電路、代 碼W及硬件的組合。在一些實(shí)施方式中，傳感器204包括用于無線檢測耗電設(shè)備207的感應(yīng) 特征的電路。在一些實(shí)施方式中，感應(yīng)特征可W用于確定耗電設(shè)備207的類型。
[0055] 用戶接口 205可W用于輸入用戶命令，例如，開始充電、選擇充電時(shí)間、設(shè)置充電電 平、設(shè)置自動(dòng)關(guān)機(jī)等。用戶接口 205可W用于輸出磁感應(yīng)設(shè)備101和耗電設(shè)備207的各種參 數(shù)，例如，充電容量、充電歷史、溫度、效率、功率電平、電流值等。用戶接口 205可W包括將各 種輸入和輸出方法和系統(tǒng)，例如，顯示器、觸摸屏、聲音控制接口、運(yùn)動(dòng)控制接口、按鈕、揚(yáng)聲 器等。
[0056] 存儲(chǔ)器210是儲(chǔ)存設(shè)備，例如，永久性介質(zhì)。存儲(chǔ)器210可W包括合適的邏輯、電路 和/或代碼，該邏輯、電路和/或代碼可操作，用于儲(chǔ)存信息，例如，由處理器202執(zhí)行的指令、 由磁感應(yīng)設(shè)備101的一個(gè)或多個(gè)部件生成的數(shù)據(jù)、通過磁感應(yīng)設(shè)備101的一個(gè)或多個(gè)部件接 收的數(shù)據(jù)和/或用于控制磁感應(yīng)設(shè)備101的操作的參數(shù)。存儲(chǔ)器210可W為線圈陣列配置電 路206和線圈電流配置電路212儲(chǔ)存指令。存儲(chǔ)器210可W包括任何類型的計(jì)算機(jī)或機(jī)器可 讀儲(chǔ)存介質(zhì)，例如，SRAM、DRAM、閃速存儲(chǔ)器和/或磁儲(chǔ)存器。例如，儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器210內(nèi)的參 數(shù)可W包括從傳感器204中檢測的參數(shù)、配置歷史等。在一些實(shí)施方式中，存儲(chǔ)器210可W儲(chǔ) 存用戶的偏好，例如，醫(yī)療設(shè)備的開始充電計(jì)劃表。該計(jì)劃表可W是固定的或者非固定的計(jì) 劃表。
[0057] 在一些實(shí)施方式中，線圈陣列配置電路206包括合適的邏輯、軟件模塊、硬件、電路 和/或代碼，該邏輯、軟件模塊、硬件、電路和/或代碼可操作，用于配置單元線圈102的陣列。 線圈陣列配置電路206可W配置每個(gè)靈活的單元線圈102, W產(chǎn)生期望的單元磁場和單元電 場。線圈陣列配置電路206還可W配置單元線圈102的陣列，W組合單元磁場并且形成一個(gè) 磁場。在一些實(shí)施方式中，該組合的磁場有至少兩圈充電線路。通過由位于不同方向的至少 兩個(gè)線圈生成的至少兩個(gè)磁矢量的矢量總和，線圈陣列配置電路206可W配置磁場方向。在 一些實(shí)施方式中，線圈陣列配置電路206基于從傳感器204中檢測的數(shù)據(jù)，接收來自處理器 202和控制電路214的指令。在一些實(shí)施方式中，線圈陣列配置電路206基于功率傳輸效率的 優(yōu)化，配置操作的單元線圈102的路徑。在一些實(shí)施方式中，處理器202和線圈陣列配置電路 206通過傳感器204感測耗電設(shè)備207的感應(yīng)特征，并且為了提高充電效率，對(duì)單元線圈102 的配置、提供給單元線圈102的功率和/或提供給單元線圈102的功率信號(hào)的頻率做出調(diào)整。 在一些實(shí)施方式中，感應(yīng)特征提供反饋，用于增大功率傳輸。在一些實(shí)施方式中，直到感測 到感應(yīng)特征到達(dá)峰值時(shí)，才做出調(diào)整。
[0058] 在一些實(shí)施方式中，線圈電流配置電路212包括合適的邏輯、軟件模塊、硬件、電路 和/或代碼，該邏輯、軟件模塊、硬件、電路和/或代碼可操作，用于配置單元線圈102的陣列。 線圈電流配置電路212可W將在該陣列中的每個(gè)單元線圈配置為活動(dòng)或者不活動(dòng)或者接收 特定幅度的電流。線圈電流配置電路212可W配置單元線圈102,并聯(lián)禪合至電源209。在一 些實(shí)施方式中，線圈電流配置電路212配置單元線圈102,串聯(lián)禪合至電源209。在一些實(shí)施 方式中，線圈電流配置電路212可W配置單元線圈，禪合至多個(gè)電源，其中，該多個(gè)電源彼此 不同。在一些實(shí)施方式中，線圈電流配置電路212使用控制電路214配置一些單元線圈102， 與一個(gè)或多個(gè)電源并聯(lián)，并且配置其他單元線圈102與一個(gè)或多個(gè)電源串聯(lián)。線圈電流配置 電路212可W通過用戶接口 205接收來自用戶的指令。例如，用戶可W選擇快速充電模式或 正常充電模式?？焖俪潆娔Ｊ胶驼３潆娔Ｊ娇蒞引導(dǎo)不同的電流配置。在一些實(shí)施方式 中，用戶接口205是可選的。
[0059] 耗電設(shè)備207可W包括具有接收器(例如，線圈接收器）的任何類型的電氣設(shè)備或 者可W適合于線圈接收器的設(shè)備，例如，移動(dòng)設(shè)備104和106、醫(yī)療設(shè)備108、遠(yuǎn)程設(shè)備110、電 動(dòng)車輛等。耗電設(shè)備207可W由磁感應(yīng)設(shè)備101通過不同的充電模式充電，例如，多設(shè)備充電 模式、單設(shè)備充電模式、快速充電模式、正常充電模式、完全充電模式等。不同的充電模式與 不同的線圈陣列配置和線圈電流配置相關(guān)聯(lián)(例如，在快速充電模式中比在正常充電模式 中具有更多的電流）。耗電設(shè)備207可W通過用戶接口 205與磁感應(yīng)設(shè)備101通信。
[0060] 電源209可W包括多個(gè)單元電源。電源209可W是將AC功率輸入給磁感應(yīng)設(shè)備101 的AC源。根據(jù)一些實(shí)施方式，電源209可W是DC源。功率轉(zhuǎn)換器可W將DC功率轉(zhuǎn)換成AC功率 信號(hào)，用于通過電池單元陣列充電。電源209可W包括多個(gè)轉(zhuǎn)換器，例如，AC-DC轉(zhuǎn)換器、AC-AC轉(zhuǎn)換器、DC-DC轉(zhuǎn)換器等。
[0061] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過磁感應(yīng)設(shè)備給一個(gè)或多個(gè)耗電設(shè)備充電的流程的 流程圖。如圖3所示，在流程300的操作302中，磁感應(yīng)設(shè)備101通過各種傳感器204檢測一個(gè) 或多個(gè)耗電設(shè)備207。例如，在耗電設(shè)備207足夠接近磁感應(yīng)設(shè)備101時(shí)，在一些實(shí)施方式中， 電子接近傳感器檢測到耗電設(shè)備207。在一些實(shí)施方式中，電磁傳感器檢測到耗電設(shè)備207 的功率電平和線圈類型。在一些實(shí)施方式中，檢測耗電設(shè)備207的身份（例如，通過 BLUETOOTH'N妾口或者通過耗電設(shè)備207的感測特征）。在一些實(shí)施方式中，從存儲(chǔ)器 210中提取與檢測的耗電設(shè)備207相關(guān)聯(lián)的充電文件。該充電文件可W包括關(guān)于耗電設(shè)備 207的信息，例如，用戶偏愛的充電模式、充電電平、充電歷史、線圈類型、充電時(shí)間等。操作 302還可W包括通過用戶接口 205輸出關(guān)于耗電設(shè)備207的檢測的信息。
[0062] 在操作304中，用戶可W基于耗電設(shè)備207的檢測的信息，通過用戶接口 205輸入指 令。例如，用戶可W指導(dǎo)磁感應(yīng)設(shè)備101在多設(shè)備充電模式中工作，在該多設(shè)備充電模式中， 移動(dòng)設(shè)備被指示操作于快速充電模式中，醫(yī)療設(shè)備被指示在正常充電模式，W防止在醫(yī)療 設(shè)備中的二級(jí)線圈生成高熱量。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，處理器202接收來自用戶的指 令。在一些實(shí)施方式中，在沒有用戶輸入的情況下或者自動(dòng)地執(zhí)行充電。在一些實(shí)施方式 中，操作304也是可選的。
[0063] 在一些實(shí)施方式中，在操作306中，處理器202基于用戶指令和/或基于對(duì)耗電設(shè)備 207相關(guān)的檢測信息，確定線圈陣列電流配置。例如，如果用戶指示醫(yī)療設(shè)備采用的正常充 電模式，那么對(duì)應(yīng)于二級(jí)線圈的類型的單元線圈102可W配置為禪合至更低電源。在一些實(shí) 施方式中，在操作306中，確定線圈陣列電流配置包括確定哪個(gè)單元線圈102對(duì)應(yīng)于檢測的 二級(jí)線圈并且通過連接單元線圈102和一個(gè)或多個(gè)電源，激活相應(yīng)的單元線圈102。在一些 實(shí)施方式中，確定線圈陣列電流配置包括確定在由一個(gè)或多個(gè)線圈形成的每個(gè)電路內(nèi)的電 流電平。
[0064] 在一些實(shí)施方式中，在操作308中，激活的單元線圈102基于檢測的信息和/或用戶 指令生成磁場。在一些實(shí)施方式中，單元線圈102包括設(shè)置在不同方向的一對(duì)線圈。在一些 實(shí)施方式中，在單元線圈102內(nèi)的每個(gè)線圈用于生成磁矢量。因此，在一些實(shí)施方式中，單元 線圈102至少生成一對(duì)磁矢量。根據(jù)運(yùn)對(duì)磁矢量的總和，可W生成單元磁矢量。在操作310 中，單元磁矢量表示提供的單元磁場。在一些實(shí)施方式中，每個(gè)單元線圈102包括僅僅一個(gè) 線圈或不止一對(duì)線圈。
[0065] 在一些實(shí)施方式中，所有單元線圈102的組合產(chǎn)生作為基本場的磁場。在一些實(shí)施 方式中，如果檢測到多個(gè)耗電設(shè)備207,那么單元線圈102可W形成多個(gè)基本線圈磁場，該多 個(gè)基本線圈磁場可W用于禪合在多個(gè)耗電設(shè)備內(nèi)的檢測到的多個(gè)二級(jí)線圈。在一些實(shí)施方 式中，由單元線圈102產(chǎn)生的基本場在磁禪合的二級(jí)線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。該感應(yīng)電壓可W 用于給耗電設(shè)備207充電。
[0066] 在一些實(shí)施方式中，在操作312中，一個(gè)或多個(gè)傳感器204用于對(duì)充電中的耗電設(shè) 備207進(jìn)行監(jiān)控。在一些實(shí)施方式中，操作312是可選的。例如，電磁傳感器可W用于監(jiān)控耗 電設(shè)備207內(nèi)的感應(yīng)電壓（圖2)，W避免該耗電設(shè)備過熱，也可W用于監(jiān)控耗電設(shè)備207內(nèi)的 功率電平。在一些實(shí)施方式中，監(jiān)控并且向用戶顯示耗電設(shè)備207的功率電平。
[0067] 在功率電平達(dá)到期望電平時(shí)，在一些實(shí)施方式中，在操作314中，單元線圈102與電 源209斷開。在一些實(shí)施方式中，在功率電平達(dá)到期望電平時(shí)，單元線圈102依然連接至電源 209,并且為了持續(xù)給耗電設(shè)備207提供期望的功率電平，直接進(jìn)入待機(jī)模式。在一些實(shí)施方 式中，基于監(jiān)控結(jié)果可W重新配置單元線圈。例如，當(dāng)移動(dòng)設(shè)備完全被充滿時(shí)，單元線圈可 W重新配置到一個(gè)新的電流電平，W進(jìn)入待機(jī)模式。在一些實(shí)施方式中，磁感應(yīng)設(shè)備101是 雙面充電設(shè)備（即，耗電設(shè)備207可W在單元線圈102的陣列的兩側(cè)充電），W使單元線圈102 可W對(duì)一個(gè)或多個(gè)耗電設(shè)備207進(jìn)行充電。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)監(jiān)控到磁感應(yīng)設(shè)備101 - 側(cè)的第一設(shè)備被完全充滿時(shí)，單元線圈102可W被重新配置為與其他一些單元線圈組合，W 形成一個(gè)新的基本場線圈，用于給在磁感應(yīng)設(shè)備101另一側(cè)的第二耗電設(shè)備充電。在一些實(shí) 施方式中，無論新的耗電設(shè)備207在何時(shí)被檢測到，流程300都可W開始。
[0068]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無線充電系統(tǒng)的示意圖。參照?qǐng)D4,無線充電系統(tǒng)400在 線圈402、404、406、408與線圈409a-j之間通過電磁感應(yīng)傳輸能量。在一些實(shí)施方式中，結(jié)合 線圈402、404、406、408的特征，從線圈409曰-^'中選擇單獨(dú)的線圈或者線圈集合用于操作。在 一些實(shí)施方式中，線圈402、404、406、408在相應(yīng)耗電設(shè)備207內(nèi)或者適合于相應(yīng)耗電設(shè)備 207的二級(jí)線圈。線圈409a-j是單元線圈102的陣列（圖1)內(nèi)的單元線圈或者單元線圈102集 合。控制系統(tǒng)112可W用于控制和配置單元線圈409a-j。雖然上面和下面將該單元線圈 409a-j描述為傳統(tǒng)線圈，但是在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，耗電設(shè)備207可W包括與單 元線圈102的陣列102相似的線圈結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中，耗電設(shè)備207可W有與線圈102 的陣列相似的線圈陣列，該線圈陣列配置為作為二級(jí)線圈來操作。
[0069]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，線圈409a-d與電源并聯(lián)。在一些實(shí)施方式中，線圈409a-d分別 連接至不同的電源411a-d，從而使線圈402和404形成靈活的場強(qiáng)。當(dāng)僅僅選擇了一些必要 的線圈409a-j用于操作時(shí)，為線圈40 2和404選擇合適的線圈409a-d W及提供給線圈409a-d 的功率，才允許進(jìn)行有效操作。在另一個(gè)實(shí)例中，線圈40化被選擇用于與線圈406進(jìn)行操作。 線圈409e-g可W是斷電的，W節(jié)省功率。
[0070] 在一些實(shí)施方式中，線圈409a-j與一個(gè)或多個(gè)電源串聯(lián)。例如，在一些實(shí)施方式 中，線圈409i-j串聯(lián)禪合，與并聯(lián)相反。在一些實(shí)施方式中，選擇線圈409i-j，W與線圈408 匹配。在一些實(shí)施方式中，線圈409i-j配置為產(chǎn)生磁場，W在線圈408內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。在一 些實(shí)施方式中，選擇場，W與線圈408的容量匹配。
[0071] 圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單元線圈陣列的示意圖。參照?qǐng)D5,單元線圈502的陣列 500與單元線圈102的陣列相似(圖1)。每個(gè)單元線圈502可W產(chǎn)生磁場并且包括設(shè)置在第一 方向的線圈504W及設(shè)置在第二方向的線圈506。第一方向和第二方向不同。在一些實(shí)施方 式中，通過給線圈504和506單獨(dú)供電，實(shí)際上可W產(chǎn)生任何方向的磁場。在線圈504(例如， 水平線圈）中的電流產(chǎn)生水平磁場/?。在線圈5〇6(例如，豎直線圈）中的電流^產(chǎn)生水平 磁場/Iv。組合兩個(gè)矢量/?和，可W生成磁場I。通過改變豎直和水平磁場的幅度，可W 控制磁場吉。
[0072] 在一些實(shí)施方式中，線圈504和506正交，例如，豎直線圈和水平線圈。在一些實(shí)施 方式中，單元線圈502設(shè)置在印制電路板上。在一些實(shí)施方式中，單元線圈502可W由各種導(dǎo) 電材料制成。在一些實(shí)施方式中，線圈504和506可W是單獨(dú)的線圈，也可W是構(gòu)造在印制電 路板(PCB)和導(dǎo)電材料的組合上。在一些實(shí)施方式中，在該單元線圈陣列內(nèi)的一些單元線圈 502由不同的材料制成或者具有不同的幾何構(gòu)造。
[0073] 可W選擇一個(gè)或多個(gè)單元線圈502, W形成組合的電場和組合的磁場。單元線圈 502的陣列500可W配置為激活和/或停用一個(gè)或多個(gè)單元線圈502。在一些實(shí)施方式中，單 元線圈502的陣列500可W配置為同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)磁場。每個(gè)磁場可W用于產(chǎn)生感應(yīng)電壓，用 于給耗電設(shè)備207充電。在一些實(shí)施方式中，單元線圈502的陣列500配置為與在耗電設(shè)備 207內(nèi)的任何類型的二級(jí)線圈禪合。在一些實(shí)施方式中，由于具有可配置性質(zhì)，單元線圈502 的陣列500可W在區(qū)域和形狀范圍內(nèi)有效地給設(shè)備充電。在一些實(shí)施方式中，單元線圈502 的陣列500設(shè)置在相同的平面（即，平面陣列）內(nèi)，如圖5中所示。在一些實(shí)施方式中，單元線 圈502的陣列500也可W設(shè)置在多個(gè)平面(即，3D陣列）內(nèi)。例如，單元線圈502的陣列500設(shè)置 在可穿戴式充電器內(nèi)。
[0074] 圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單元線圈不同剖面的示意圖。根據(jù)一些實(shí)施方式，單元 線圈600可W是在陣列500中的單元線圈502(圖5)或者單元線圈102(圖1)。在一些實(shí)施方式 中，單元線圈600包括分別由電源單獨(dú)控制的線圈604和線圈606。單元線圈600可W配置為 印制電路板線圈，其中，來自線圈604的導(dǎo)體穿過線圈606,并且來自線圈606的導(dǎo)體穿過線 圈604。在一些實(shí)施方式中，在線圈604頂面上的導(dǎo)體與在線圈606頂面上的導(dǎo)體垂直。在一 些實(shí)施方式中，在線圈604底面上的導(dǎo)體與在線圈606底面上的導(dǎo)體垂直。
[0075] 在一些實(shí)施方式中，多個(gè)單元線圈600的組合可W生成大功率，也可W在小形成因 素生成小幾何磁場，運(yùn)使非常高Q的電感和小幾何磁場可行。在一些實(shí)施方式中，線圈604和 606正交，例如，豎直線圈和水平線圈。在一些實(shí)施方式中，線圈604和606位于具有4個(gè)導(dǎo)電 層的電路板上(例如，線圈604設(shè)置在由導(dǎo)電通路連接的層1和3上，并且線圈606設(shè)置在由導(dǎo) 電通路連接的層2和4上）。
[0076] 圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單元線圈陣列生成的磁場的示意圖。單元線圈702(與 單元線圈102、502W及600相似）的平面陣列700配置為提供矩形環(huán)，例如，環(huán)狀物704。每個(gè) 被選擇的單元線圈702連接至電源，并且基于期望的配置，產(chǎn)生磁場。在一些實(shí)施方式中，磁 場包括4個(gè)矩形線路圖案。在一些實(shí)施方式中，線路圖案配置為用于特定類型和數(shù)量的耗電 設(shè)備207。通過組合在每個(gè)環(huán)狀物中的單元磁場，產(chǎn)生四環(huán)矩形路徑。例如，通過激活豎直線 圈或水平線圈中的一個(gè)(例如，水平線圈）并且停用豎直線圈或水平線圈中的另一個(gè)，單元 線圈702a可W配置為產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于環(huán)狀物704的豎直部分的磁場。例如，通過激活豎直和水平 線圈，單元線圈70化可W配置為產(chǎn)生45°方向上的磁場。通過在單元線圈70化內(nèi)配置豎直線 圈和水平線圈，生成具有相同幅度的兩個(gè)磁場，可W產(chǎn)生45°方向上的磁場。例如，通過激活 豎直線圈或水平線圈中的一個(gè)（例如，豎直線圈）并且停用豎直線圈或水平線圈中的另一 個(gè)，單元線圈702c可W配置為產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于環(huán)狀物704的水平部分的磁場。在一些實(shí)施方式 中，提供了多個(gè)環(huán)狀物或者環(huán)狀物集合，其中，環(huán)狀物或者環(huán)狀物集合的尺寸適合于給特定 的單獨(dú)設(shè)備充電。
[0077] 圖8是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式的單元偏屯、線圈陣列的示圖。陣列800包括單元偏 屯、線圈802(例如，與線圈102、502、600^及702相似）。在一些實(shí)施方式中，每個(gè)單元線圈802 均包括偏屯、線圈804和偏屯、線圈806。偏屯、線圈804和806中均包括部分808和部分810。在一 些實(shí)施方式中，偏屯、線圈804和806設(shè)置在不同的方向W及不同的平面上。在一些實(shí)施方式 中，線圈804和806正交（即，一對(duì)豎直的偏屯、線圈和一對(duì)水平的偏屯、線圈）。在一些實(shí)施方式 中，線圈804和806設(shè)置為在彼此不同的方向提供磁場矢量。在一些實(shí)施方式中，線圈804和 806是偏屯、偶極螺旋形線圈。
[007引根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，偏屯、線圈804和806設(shè)置在印制電路板上。偏屯、線圈804 設(shè)置在一個(gè)印制電路板導(dǎo)電層上，并且另一個(gè)偏屯、線圈806設(shè)置在另一個(gè)印制電路板導(dǎo)電 層上。每個(gè)偏屯、線圈804和806可W單獨(dú)配置為產(chǎn)生磁場。
[0079] 在一些實(shí)施方式中，部分808和810對(duì)稱或者幾乎對(duì)稱，并且部分808和810均具有 偏屯、圖案。在一些實(shí)施方式中，部分808和810不對(duì)稱。在一些實(shí)施方式中，部分808和810由 一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體連接。在一些實(shí)施方式中，部分808設(shè)置在印制電路板基板上，并且部分810 也設(shè)置在相同的印制電路板基板上。在一些實(shí)施方式中，部分808和810在部分808和810之 間的區(qū)域由一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體連接，W形成偏屯、線圈804或806。在一些實(shí)施方式中，在部分 808和810中的共同部分接近于部分808和810之間的對(duì)稱線816。在一些實(shí)施方式中，示出對(duì) 稱線816,用于在部分808與部分810之間的線圈804。在一些實(shí)施方式中，部分808和810也具 有對(duì)稱電流圖案，運(yùn)是因?yàn)椴糠?08和810由至少一個(gè)導(dǎo)體連接并且具有相同的電流方向。 例如，在對(duì)稱線816-側(cè)的部分808具有順時(shí)針電流圖案，并且在對(duì)稱線816另一側(cè)的部分 810具有逆時(shí)針電流圖案。因此，部分808和810的中屯、部分具有一個(gè)電流方向。中間集中結(jié) 構(gòu)允許更多電流穿過中屯、導(dǎo)體，W便減少由相反電流造成的負(fù)面影響。在一些實(shí)施方式中， 部分808和810的外部更少集中部分對(duì)場強(qiáng)的貢獻(xiàn)少于中間集中部分對(duì)場強(qiáng)的貢獻(xiàn)。與傳統(tǒng) 線圈相比，運(yùn)種成對(duì)的偏屯、線圈設(shè)置可W提供更強(qiáng)的磁場。
[0080] 圖9是具有不同結(jié)構(gòu)的兩對(duì)矩形偏屯、線圈的示意圖。參照?qǐng)D9,矩形偏屯、線圈902包 括兩個(gè)矩形偏屯、部分906和908。偏屯、線圈902與線圈804或806(圖8)相似。部分906和908由 一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體連接并且對(duì)稱地設(shè)置，集中部分接近中屯、對(duì)稱線905。該中屯、集中結(jié)構(gòu)可W 產(chǎn)生中屯、集中電流，還可W產(chǎn)生中屯、集中磁場。該中屯、集中結(jié)構(gòu)也可W減少由在矩形線圈 內(nèi)的相反電流方向造成的負(fù)面影響。因此，與傳統(tǒng)線圈相比，在一些實(shí)施方式中，中屯、集中 磁場可W遠(yuǎn)遠(yuǎn)更強(qiáng)。在一些實(shí)施方式中，與傳統(tǒng)線圈相比，矩形偏屯、線圈也具有更小的尺 寸。
[0081] 在一個(gè)示例性的實(shí)施方式中，矩形偏屯、線圈904與線圈902相似，并且具有提供優(yōu) 點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中，矩形偏屯、線圈904的部分910和912的更多導(dǎo)電部分(例如，更 長線路)設(shè)置為接近對(duì)稱線905。在一些實(shí)施方式中，該結(jié)構(gòu)可W集中穿過偏屯、線圈904的中 屯、導(dǎo)體的更多電流，還可W產(chǎn)生更強(qiáng)的磁場。在一些實(shí)施方式中，矩形偏屯、線圈902和904均 具有20mmX20mm的尺寸。在一些實(shí)施方式中，更小尺寸的線圈使用更高頻率來傳輸能量。因 此，在一些實(shí)施方式中，與傳統(tǒng)線圈相比，一對(duì)小偏屯、線圈902或904可W提供高效率的能量 傳輸。在一些實(shí)施方式中，線圈902和904可W設(shè)置在雙層電路板上。
[0082] 圖10是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式的矩形單元偏屯、線圈陣列的示意圖。參照?qǐng)D10， 矩形偏屯、單元線圈1002陣列1000可W配置為生成一個(gè)或多個(gè)磁場，并且運(yùn)些磁場可W在一 個(gè)或多個(gè)耗電設(shè)備207中感應(yīng)一個(gè)或多個(gè)電壓。矩形偏屯、單元線圈1002可W與線圈102、 502、600、702^及802相似。在一些實(shí)施方式中，矩形偏屯、單元線圈1002的陣列1000設(shè)置在 單個(gè)平面內(nèi)，如圖10中所示。在一些實(shí)施方式中，矩形偏屯、單元線圈1002的陣列1000設(shè)置在 多個(gè)平面內(nèi)。
[0083] 在一些實(shí)施方式中，每個(gè)矩形偏屯、單元線圈1002包括兩個(gè)矩形偏屯、線圈902。運(yùn)兩 個(gè)矩形偏屯、線圈902設(shè)置在不同的方向。在一些實(shí)施方式中，一個(gè)矩形偏屯、線圈設(shè)置為在豎 直方向提供場，并且另一個(gè)矩形偏屯、線圈設(shè)置為在水平方向提供場。在一些實(shí)施方式中，矩 形偏屯、單元線圈1002設(shè)置在印制電路板上。一個(gè)矩形偏屯、線圈902設(shè)置在一個(gè)印制電路板 導(dǎo)電層上，并且另一個(gè)矩形偏屯、線圈902設(shè)置在另一個(gè)印制電路板導(dǎo)電層上。在一些實(shí)施方 式中，矩形偏屯、線圈1002設(shè)置在雙面印制電路板上。在一些實(shí)施方式中，單元矩形偏屯、單元 線圈1002包括兩個(gè)矩形偏屯、單元線圈904。
[0084] 圖11是矩形單元偏屯、線圈陣列生成的磁場的示意圖。參照?qǐng)D11，在一些實(shí)施方式 中，矩形偏屯、單元線圈1102的陣列1100包括多個(gè)單元矩形偏屯、單元線圈（例如，一對(duì)線圈 904或者線圈902(圖9))。在單元矩形偏屯、單元線圈1102內(nèi)的每個(gè)偏屯、線圈可W配置為生成 磁場。所生成的磁場的幅度可W由電源控制。例如，大電源或者從電源中提供的大功率可W 生成強(qiáng)磁場。通過組合由偏屯、線圈生成的兩個(gè)磁場，可W形成單元磁場。通過改變運(yùn)兩個(gè)磁 場的幅度，可W控制單元磁場的方向。每個(gè)單元矩形偏屯、單元線圈1102可W配置為形成磁 場。例如，單元1002a圍繞具有45°的軸產(chǎn)生磁場1004。例如，單元1002b圍繞在豎直方向（例 如，H矢量是水平的）的軸產(chǎn)生磁場1006。例如，單元1002c圍繞在水平方向（例如，H矢量是豎 直的）的軸產(chǎn)生磁場1010。單元線圈1100的陣列可W配置為連接相鄰的磁場(例如，由單元 線圈1002a和1002b生成的磁場）。連接的磁場可W形成一個(gè)或多個(gè)環(huán)狀物1012,如圖11中所 示。該一個(gè)或多個(gè)環(huán)狀物可W用作在耗電設(shè)備中感應(yīng)電壓的基本場。如圖所示，磁場從陣列 的表面延伸，用于與耗電設(shè)備207禪合(圖2)。在一些實(shí)施方式中，磁場通過集中的方式從陣 列1100延伸，并且可W實(shí)現(xiàn)與U形螺管線圈相關(guān)聯(lián)的場形狀。
[0085] 圖12是雙層偏屯、線圈的示意圖。參照?qǐng)D12,雙層偏屯、線圈1200可W在單元偏屯、線 圈802(例如，單元偏屯、線圈802可W包括在不同方向設(shè)置的雙層偏屯、線圈1200)內(nèi)用作單個(gè) 線圈。根據(jù)一些實(shí)施方式，雙層偏屯、線圈1200包括兩個(gè)偏屯、線圈1202和1204。在一些實(shí)施方 式中，偏屯、線圈1202設(shè)置在一個(gè)印制電路板導(dǎo)電層上，并且偏屯、線圈1204設(shè)置在另一個(gè)印 制電路板導(dǎo)電層上。偏屯、線圈1202和1204均具有對(duì)稱的設(shè)置并且均包括由一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體 連接的兩個(gè)部分。該結(jié)構(gòu)允許電流嚴(yán)格集中接近對(duì)稱線1206,從而產(chǎn)生強(qiáng)磁場。偏屯、線圈可 W是任何形狀。在一些實(shí)施方式中，雙層偏屯、線圈1200具有小尺寸。在一些實(shí)施方式中，偏 屯、線圈組由兩個(gè)正交的雙層偏屯、線圈構(gòu)成。在一些實(shí)施方式中，偏屯、線圈1200包括=層或 更多層偏屯、線圈。
[0086] 本發(fā)明結(jié)合附圖進(jìn)行說明。運(yùn)些附圖闡述了本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)和方法及步驟的 實(shí)現(xiàn)過程中的具體實(shí)施細(xì)節(jié)。然而，通過附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，并不應(yīng)理解為將本發(fā)明限 定于附圖中所限定的內(nèi)容。本發(fā)明集合方法、系統(tǒng)W及程序產(chǎn)品于任何機(jī)器可讀儲(chǔ)存介質(zhì) 上，用于實(shí)現(xiàn)其操作。本發(fā)明實(shí)施例可W使用電路，例如，處理電路(例如，現(xiàn)有計(jì)算機(jī)處理 器，或者集成有運(yùn)個(gè)或那個(gè)功能的專用計(jì)算機(jī)處理器)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的權(quán)利要求中的特征 并不應(yīng)當(dāng)被理解為"功能方法"，除非在權(quán)利要求中明確使用"用于"來對(duì)特征進(jìn)行描述。另 夕h無論是否在權(quán)利要求中詳細(xì)記載有本發(fā)明的特征，模塊或者方法步驟，該特征，模塊或 者方法步驟都并非旨在致力于公眾。
[0087] 應(yīng)注意的是，在本發(fā)明的某些段落引用有一些參考術(shù)語，例如，與設(shè)備關(guān)聯(lián)的"第 一"和"第二"，該參考術(shù)語僅僅用于區(qū)別一個(gè)與另一個(gè)不同，或者用于區(qū)別一個(gè)與另一些不 同。運(yùn)些術(shù)語并非旨在僅僅暫時(shí)或者根據(jù)順序與各個(gè)實(shí)體(例如，第一線圈和第二線圈）相 關(guān)，雖然在一些情況下，運(yùn)些實(shí)體可W包括運(yùn)種關(guān)系。運(yùn)些術(shù)語也不限制可W在系統(tǒng)或環(huán)境 內(nèi)操作的可能實(shí)體(例如，線圈）的數(shù)量。
[0088] 應(yīng)理解的是，上面描述的系統(tǒng)可W提供任何那些組件中的一個(gè)或多個(gè)，運(yùn)些組件 可W位于集成電路上，在一些實(shí)施方式中，也可W位于多個(gè)電路、電路板或者離散組件上。 此外，可W調(diào)整上面描述的系統(tǒng)和方法，用于各種系統(tǒng)參數(shù)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，例如，線圈的形狀、 線圈層等。雖然在附圖中顯示的是，通過彼此直接禪合的某些部件，但是并非通過限制的方 式顯示直接禪合，而是示例性顯示?？商鎿Q的實(shí)施方式包括電路，該電路在示出的部件之間 具有間接禪合。
[0089] 應(yīng)注意的是，雖然在本文中提供的流程圖顯示了方法步驟的特定順序，但是要理 解的是，運(yùn)些步驟的順序可W與所描述的順序不同。而且，可W同時(shí)或者部分同時(shí)執(zhí)行兩個(gè) 或多個(gè)步驟。運(yùn)種變化取決于所選擇的軟件和硬件系統(tǒng)，并且取決于設(shè)計(jì)者的選擇。要理解 的是，所有運(yùn)種變化都在本發(fā)明的公開范圍內(nèi)。
[0090] 雖然所述方法和系統(tǒng)的W上書面描述可W使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解和使用成 最佳實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解和推導(dǎo)出上述【具體實(shí)施方式】、方法W及實(shí)例 的各種明顯變型、組合W及等同替換。因此，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)不應(yīng)限定于上述描述的實(shí) 施方式、方法W及實(shí)例，而應(yīng)該包括本發(fā)明所公開的范圍和精神內(nèi)的所有實(shí)施方式和方法。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種對(duì)設(shè)備進(jìn)行充電方法，其特征在于，包括： 配置單元線圈的陣列；以及 通過所述單元線圈的所述陣列提供磁場。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述單元線圈包括設(shè)置在第一方向的第一 方向線圈以及設(shè)置在第二方向的第二方向線圈，其中，所述第一方向不同于所述第二方向， 所述第一方向?yàn)榇怪钡模龅诙较驗(yàn)樗降摹?. 根據(jù)權(quán)利要求2述的方法，其特征在于，所述第一方向線圈設(shè)置在印制電路板基板 上，且所述第二方向線圈設(shè)置在所述印制電路板基板上，其中，所述第一方向線圈包括穿過 所述第二方向線圈設(shè)置的至少一個(gè)導(dǎo)體，并且所述第二方向線圈包括穿過所述第一方向線 圈設(shè)置的至少一個(gè)導(dǎo)體。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 每個(gè)單元線圈包括以平面偏心形狀設(shè)置的印制電路板線圈，從而減少相反電流造成的 負(fù)面效應(yīng)。5. -種磁感應(yīng)設(shè)備，其特征在于，包括： 單元線圈的陣列，被配置用于單獨(dú)耦接至電源，并且其中，所述陣列能夠被配置為提供 至少兩圈線路。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，包括以下之一： 所述單元線圈包括雙平面雙偏心線圈； 所述單元線圈包括平面矩形偏心線圈； 所述單元線圈包括矩形偏心線圈，其中，所述矩形偏心線圈的外部磁通線至少部分以 非平行方式設(shè)置。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于， 所述單元線圈包括設(shè)置在第一方向的第一方向線圈以及設(shè)置在第二方向的第二方向 線圈，所述第一方向和所述第二方向位于不同的平面中，其中，所述第一方向線圈設(shè)置在印 制電路板基板上，所述第二方向線圈設(shè)置在所述印制電路板基板上，其中，所述第一方向線 圈以平面偏心圖案被配置，所述第二方向線圈以平面偏心圖案被配置。8. -種磁感應(yīng)設(shè)備，其特征在于，包括： 單元電池的陣列，其中，每個(gè)電池包括兩個(gè)偏心線圈。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述單元電池的陣列提供三環(huán)磁通路徑， 并且所述三環(huán)磁通路徑中的每個(gè)磁通路徑均是矩形。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述單元電池的陣列提供磁通路徑，其 中，所述磁通路徑被設(shè)置用于多種設(shè)備類型中的一種，并且感測設(shè)備類型并根據(jù)所述設(shè)備 類型自動(dòng)設(shè)置所述磁通路徑。
【文檔編號(hào)】H02J50/10GK105846550SQ201610074736
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年2月2日
【發(fā)明人】尹承煥
【申請(qǐng)人】美國博通公司