無線電力正交極化天線陣列制造技術

本文中描述了用于無線電力傳輸的系統和方法。一方面，一種用于無線電力傳輸的設備包括經配置以產生第一無線場的天線線圈的第一天線陣列。天線線圈的第二天線陣列產生第二無線場。所述第一天線陣列與所述第二天線陣列至少部分地重疊。驅動器電路產生第一和第二驅動信號以分別經由所述第一和第二天線陣列產生所述第一和第二無線場。所述第一無線場相對于所述第二無線場正交。所述第一天線陣列和所述驅動器電路用交替極性為所述第一天線陣列的所述天線線圈供電。所述第二天線陣列和所述驅動器電路用交替極性為所述第二天線陣列的所述天線線圈供電。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術大體上涉及無線電力。更具體地說，本專利技術是針對向遠程系統的無線電力傳送。
技術介紹
越來越多的數目及種類的電子裝置經由可再充電電池供電。此類裝置包含移動電話、便攜式音樂播放器、膝上型計算機、平板計算機、計算機外圍裝置、通信裝置(例如，藍牙裝置)、數碼相機、助聽器等等。在電池技術已改善的同時，電池供電的電子裝置越來越需要且消耗較大量的電力。由此，這些裝置不斷地需要再充電?？稍俪潆娧b置常常經由有線連接通過實體地連接到電力供應器的電纜或其它類似連接器充電。電纜和類似連接器有時可能不方便或笨重，且具有其它缺點。能夠在自由空間中傳送電力的待用以為可再充電電子裝置充電或向電子裝置提供電力的無線充電系統可克服有線充電解決方案的一些不足。由此，向電子裝置有效且安全地傳送電力的無線電力傳送系統和方法是合乎需要的。
技術實現思路
在所附權利要求書的范圍內的系統、方法及裝置的各種實施方案各自具有若干方面，其中的單個方面并不單獨負責本文所述的合乎需要的屬性。在不限制所附權利要求書的范圍的情況下，本文描述一些顯要特征。在附圖及以下描述中闡述本說明書中描述的主題的一或多個實施方案的細節。其它特征、方面及優點將自所述描述、圖式及權利要求書而變得顯而易見。應注意，以下各圖的相對尺寸可能未按比例繪制。本專利技術的一個方面提供一種無線電力傳輸裝置。所述裝置包括經配置以產生第一和第二驅動器信號的驅動器電路。所述裝置進一步包括天線線圈的第一天線陣列，其經配置以基于為第一天線線圈供電的第一驅動器信號產生第一無線場，使得用相反極性為第一天線陣列的鄰近天線線圈供電。所述裝置進一步包括與第一天線陣列部分地重疊的天線線圈的第二天線陣列。第二天線陣列經配置以產生正交于第一無線場的第二無線場。第二無線場可以基于為第二天線陣列供電的第二驅動器信號產生，使得用相反極性為第二天線陣列的鄰近天線線圈供電。本專利技術的另一方面提供一種用于無線電力傳輸的方法。所述方法包括產生第一和第二驅動信號。所述方法進一步包括通過基于第一驅動器信號為天線線圈的第一天線陣列供電，經由第一天線陣列產生第一無線場。為第一天線陣列供電可以包括用相反極性為第一天線陣列的鄰近線圈供電。所述方法進一步包括通過基于第二驅動器信號為天線線圈的第二天線陣列供電，經由第二天線陣列產生正交于第一無線場的第二無線場。第一天線陣列可以至少部分地與第二天線陣列重疊。為第二天線陣列供電可以包括用相反極性為第二天線陣列的鄰近線圈供電。本專利技術的另一方面提供一種用于無線電力傳輸的設備。所述設備包括用于產生第一和第二驅動器信號的裝置。所述設備進一步包括多個用于產生第一無線場的裝置，其基于為多個第一無線場產生裝置供電的第一驅動器信號產生第一無線場，使得用相反極性為多個第一無線場產生裝置的鄰近裝置供電。所述設備進一步包括多個用于產生正交于第一無線場并且與第一無線場至少部分地重疊的第二無線場的裝置。第二無線場可以基于為多個第二無線場產生裝置供電的第二驅動器信號，使得用相反極性為多個第二無線場產生裝置的鄰近裝置供電。附圖說明圖1是實例無線電力傳送系統的功能框圖。圖2是可用于圖1的無線電力傳送系統中的實例組件的功能框圖。圖3是圖2的發射電路或接收電路的一部分的示意圖，所述部分包含發射或接收線圈。第4圖是可用于圖1的無線電力傳送系統中的發射器的功能框圖。圖5是可用于圖1的無線電力傳送系統中的接收器的功能框圖。圖6是可用于圖4的發射電路中的發射電路的一部分的示意圖。圖7是根據示范性實施例的無線電力傳送系統的功能框圖。圖8說明根據示范性實施例的圖7的實例充電墊的側視圖。圖9說明根據示范性實施例的圖7的另一實例充電墊的側視圖。圖10是隨沿圖9的充電墊的表面的位移而變的復合無線場的平均強度的示范性值的曲線圖。圖11說明根據示范性實施例的實例充電墊系統的俯視圖。圖12是根據一實施例的無線傳輸電力的方法的實施方案的流程圖。圖式中說明的各種特征可能未按比例繪制。因此，為了清晰起見，可任意擴大或減小各種特征的尺寸。此外，圖式中的一些圖式可能并未描繪給定系統、方法或裝置的所有組件。最后，可能貫穿說明書和圖式使用相似參考標號來表示相似特征。具體實施方式下文結合附圖闡述的具體實施方式既定作為對本專利技術的示范性實施例的描述，且并不希望表示可以實踐本專利技術的僅有實施例。貫穿此描述所使用的術語“示范性”意指“充當實例、例子或說明”，且未必應解釋為比其它示范性實施例優選或有利。具體實施方式出于提供對本專利技術的示范性實施例的透徹理解而包含特定細節?？梢栽跊]有這些具體細節的情況下實踐本專利技術的示范性實施例。在一些情況下，以框圖形式展示眾所周知的結構及裝置以便避免混淆本文中所呈現的示范性實施例的新穎性。無線地傳送電力可指在不使用物理電導體(例如，可通過自由空間傳送電力)的情況下將與電場、磁場、電磁場或其它者相關聯的任何形式的能量從發射器傳送到接收器。輸出到無線場(例如，磁場)中的電力可由“接收線圈”或“接收天線”接收、俘獲或耦合以實現電力傳送。圖1是根據本專利技術的示范性實施例的示范性無線電力傳送系統100的功能框圖。輸入電力102可從電源(圖中未展示)提供到發射器104以用于產生用于提供能量傳送的場105。接收器108可耦合到場105，且產生輸出電力110以供耦合到輸出電力110的裝置(未展示)存儲或消耗。發射器104與接收器108兩者分開距離112。在一個示范性實施例中，發射器104與接收器108是根據相互諧振關系而配置。當接收器108的諧振頻率與發射器104的諧振頻率基本上相同或極為接近時，發射器104與接收器108之間的傳輸損失最小。因此，與可能需要大線圈的純電感解決方案(需要線圈極接近(例如，幾毫米))相比較，可在較大距離上提供無線電力傳送。諧振電感耦合技術因此可允許在各種距離上且利用多種電感線圈配置的改進的效率和電力傳送。接收器108可在接收器108位于由發射器104產生的能量場105中時接收電力。場105對應于其中由發射器104輸出的能量可由接收器105俘獲的區域。在一些情況下，場105可對應于發射器104的“近場”，如下文將進一步描述。發射器104可包含用于輸出能量發射的發射線圈114。接收器108進一步包含用于接收或俘獲來自能量發射的能量的接收線圈118。近場可對應于其中存在由發射線圈114中的電流和電荷造成的強反應場的區域，其最低限度地將電力輻射遠離發射線圈114。在一些情況本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無線電力傳輸裝置，所述裝置包括：驅動器電路，其經配置以產生第一和第二驅動器信號；天線線圈的第一天線陣列，其經配置以基于為所述第一天線陣列供電的所述第一驅動器信號產生第一無線場，使得用相反極性為所述第一天線陣列的鄰近天線線圈供電；以及天線線圈的第二天線陣列，其與所述第一天線陣列部分地重疊，所述第二天線陣列經配置以產生正交于所述第一無線場的第二無線場，所述第二無線場是基于為所述第二天線陣列供電的所述第二驅動器信號產生的，使得用相反極性為所述第二天線陣列的鄰近天線線圈供電。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.12.02 US 14/094,3221.一種無線電力傳輸裝置，所述裝置包括：
驅動器電路，其經配置以產生第一和第二驅動器信號；
天線線圈的第一天線陣列，其經配置以基于為所述第一天線陣列供電的所述第一
驅動器信號產生第一無線場，使得用相反極性為所述第一天線陣列的鄰近天線線圈
供電；以及
天線線圈的第二天線陣列，其與所述第一天線陣列部分地重疊，所述第二天線陣
列經配置以產生正交于所述第一無線場的第二無線場，所述第二無線場是基于為所
述第二天線陣列供電的所述第二驅動器信號產生的，使得用相反極性為所述第二天
線陣列的鄰近天線線圈供電。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一天線陣列以一定的偏移量與所述第二天
線陣列重疊，使得所述第一天線陣列與所述第二天線陣列基本上磁性解耦。
3.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一天線陣列的所述天線線圈基本上是共面
的，并且其中所述第二天線陣列的所述天線線圈基本上是共面的。
4.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一和第二驅動信號具有周期性波形，其中
所述第一驅動信號相對于所述第二驅動信號具有大約90度相移，使得所述第一無
線場相對于所述第二無線場具有大約90度相移。
5.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一和第二天線陣列經配置以在第一方向上
產生所述第一和第二無線場。
6.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一天線陣列的所述天線線圈從第一電連接
繞組形成，并且其中所述第二天線陣列的所述天線線圈從第二電連接繞組形成。
7.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一天線陣列包括所述天線線圈中的兩者或
兩者以上，并且其中所述第二天線陣列包括所述天線線圈中的兩者或兩者以上。
8.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一天線陣列的所述天線線圈中的兩者或兩
者以上經配置以如果所述第一天線陣列得到供電則無線耦合，并且其中所述第二天
線陣列的所述天線線圈中的兩者或兩者以上經配置以如果所述第二天線陣列得到
供電則無線耦合。
9.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一天線陣列的鄰近天線線圈經配置以在相
反旋轉方向上承載電流。
10.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一天線陣列的鄰近天線線圈經配置以在相
反旋轉方向上承載電流，并且其中所述第二天線陣列的鄰近天線線圈經配置以在相
反旋轉方向上承載電流。
11.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一天線陣列包含至少兩行天線線圈和至少
兩列天線線圈，其中所述第二天線陣列包含至少兩行天線線圈和至少兩列天線線
圈。
12.根據權利要求1所述的裝置，其進一步包括充電墊，所述充電墊包含所述第一和第
二天線陣列和所述驅動器電路，其中所述充電墊具有大于大約十英寸的長度和大于
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：加布里埃爾·艾薩克·梅奧，
申請(專利權)人：高通股份有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US