无线充电中继器及方法与流程

被定义为连接，尽管不一定是直接连接，且不一定是机械连接。如本文使用，术语“程序”或“计算机程序”或类似术语被定义为经设计用于在计算机系统上执行的指令序列。“程序”或“计算机程序”可包含子例程、程序模块、脚本、函数、程序、对象方法、对象实施方案、可执行应用程序、小程序、小服务程序、源代码、对象代码、共享库/动态加载库及/或设计用于在计算机系统上执行的其它指令序列。
15.贯穿本文档对“一个实施例”、“某些实施例”、“实施例”、“实施方案”、“实例”或类似术语的参考意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿此说明书在各个地方出现此类短语并不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征、结构或特性可以任何合适的方式组合于一或多个实施例中而无限制。
16.如本文使用，术语“或”应被解译为包含性或意味着任一或任何组合。因此，“a、b或c”意味着“以下任何者：a；b；c；a及b；a及c；b及c；a、b及c”。只有当元件、功能、步骤或动作的组合以某种方式固有地相互排斥时，才会出现此定义的例外情况。
17.现参考图式，其中相似元件符号标示贯穿若干视图的相同或对应部件，以下描述涉及无线充电中继器及用于无线充电的相关联方法。
18.一般来说，无线充电中继器可包含一或多个电路以将接收到的电力转换成呈不同形式的输出无线电力。
19.所述无线充电中继器提供若干优点。举例来说，如本文进一步描述，所述中继器可基于多种因素优化被递送的电力的类型。无线充电继电器还为具有无线充电能力的装置提供灵活性，即使当所述装置经配置以接收有限类型的电力时也能无线地充电。此外，多个无线充电中继器可经组合以形成无线充电系统。无线充电系统不受限于电源的附近。
20.图1是根据一个实例的无线充电系统100的示意图。无线充电系统100包含连接到电源102的第一节点104。一或多个节点可添加在第一节点104(即，电力连接节点)与具有无线充电能力的装置(wcd)106或wcd 112之间。第二节点108从连接到电源102的第一节点104接收电力。每一节点可为图2中所展示及描述的无线充电中继器。第三节点110可从第二节点108接收电力。
21.具有无线充电能力的装置106可为移动装置(例如移动电话、智能电话、膝上型计算机、数字广播终端、个人数字助理(pda)、便携式多媒体播放器(pmp)或导航装置)或电子装置(例如壁挂式电视机(tv)、台灯、电子相框、真空清洁器及类似物)。
22.节点经由无线控制通信链路(wcl)通信。第一节点104及第二节点108具有第一无线控制通信链路114。第二节点108接收从第一节点104射出的电力。从节点104到节点108的束的特性可通过wcl 114传递。束的特性的实例包含束的宽度、束的强度及类似物。wcl 114可用于报告回第一节点104与第二节点108之间的通道条件。
23.在一个实施方案中，第二节点108具有无线充电能力。举例来说，节点108可用于给具有无线充电能力的装置(wcd)112充电。第二节点108及wcd 112具有无线通信链路以控制无线充电。wcl可具有安全和认证程序，所以仅在允许的时间的允许的装置可为系统100的部分。第二节点108还可将电力提供到第三节点110。第三节点110又可给wcd充电。举例来说，第三节点110可将充电电力提供到wcd 106。
24.图2是根据一个实例的无线充电中继器200的框图。中继器200通过输入(204a、204b、204c、204d、204e、204f、204g)接收呈一或多种形式(类型)的电力且经由输出(206a、
206b、206c、206d)输出呈一或多种形式的电力。中继器200包含经配置以将第一形式的电力转换成第二形式的电力的一或多个电路。如所属领域的一般技术人员应理解，一或多种形式包含激光、光、射频(rf)、电感、电感共振、音频及类似物。举例来说，第一输入204a可与激光电力相关联，第二输入204b可与光或太阳能电力相关联，第三输入204c可与rf电力相关联，第四输入204d可与音频电力相关联，第五输入204e可与电感电力相关联，第六输入204f可与电感共振电力相关联，且第七输入204g可与音频电力相关联。中继器200经由输出与有能力的装置(例如wcd)共享电力。输出的数目可等于、大于或小于输入的数目。举例来说，中继器200可接收呈多种形式的电力，但输出呈单个电力类型的电力。在图2中，中继器200经由七个输入(204a到204g)接收七种不同类型的电力且经由四个输出(206a、206b、206c、206d)输出四种不同类型的电力。一或多个输出可与相同类型的电力相关联。举例来说，输出206a及206b可与rf电力相关联。中继器200还可包含通用串行总线(usb)端口208。usb端口208可用于接收电力或发射电力。
25.微波电力传输包含通过经由天线发射超高频率电磁波(例如微波)传输电力。磁感应使用邻近线圈之间的磁感应耦合。磁共振在两个谐振器之间传输非径向磁场能量。
26.在一个实施方案中，中继器200可包含电池202。电池202可存储随着时间的推移经由输入(204a到204g)采集的能量。电池202可为可再充电电池。
27.中继器200接收呈一种形式的电力且将接收到的电力转换成不同形式。接着，能量经由输出广播。举例来说，电力可经由usb端口208接收且电力以rf被送出(即，广播)。在另一实例中，电力以rf接收(例如，经由第三输入204c)且经由usb端口208被送出。有能力的装置或目标装置可基于多种因素(包含成本、大小及使用情况)使用特定电力采集器。举例来说，成本函数可与经由usb端口208或迷你usb连接器接收到的电力相关联。
28.在一个实施方案中，中继器200基于多种因素选择接收呈经预先确定形式的电力。举例来说，中继器200可基于一天的时间激活所选择的输入。中继器200可在太阳能电池效率最高时激活与太阳能能量相关联的输入204b。在一个实例中，输入204b可在中继器200被定位在房间中时被停用。从中继器200输出的电力类型可为基于多种因素，包含时间及日期、中继器200附近其它中继器及装置的存在或检测及类似物。
29.在一个实施方案中，中继器200可进一步包含通信模块，其支持任何无线通信链路，例如蓝牙、蓝牙le、wifi、zigbee或近场通信(nfc)介导的链路。无线通信链路可用于激活电力传送或指定电力转换的类型(即，可指定输出类型)。举例来说，wcd可传输wcd能够接收的电力的一或多种类型的识别。在一个实施方案中，通信模块可使用经由输入(204a到204g)接收到的电力供电。
30.中继器200可为无源装置。无源中继器可包含表面、瓷砖表面、地板上的瓷砖、墙上的画、鼠标垫及类似物。无源中继器可为家具、瓷砖、灯及类似物的部分。无源中继器可能不具有初级源(即，未直接耦合到电源)。
31.一或多个电路可包含多个电子元件，其包含有源元件及无源元件。举例来说，电路可包含阻抗匹配电路以改进电力传输效率。举例来说，电路可包含多个中继器线圈，其与磁场磁共振。一或多个电路可包含天线以发射电力。
32.在一个实施方案中，中继器200可将第一频率的射频(rf)电力信号转换成具有第二频率(即，所要频率)的rf电力信号。换句话来说，中继器200可接收具有第一频率的rf电
力信号、将rf电力信号转换成具有第二频率的信号及发射具有第二频率的电力信号。输出电力类型可由用户手动控制。另外或替代地，输出电力类型可基于预设偏好及/或多种因素在装置之间自动协商。多种因素包含元件、中继器、环境中的障碍物或类似物。
33.在一个实施方案中，形成中继器系统(例如，图1的系统100)。所述系统可包含一或多个中继器200。所述中继器可相同(即，具有相同转换能力)或不相同(即，每一中继器可具有不同电力转换能力)。举例来说，当一个中继器未经配置以将电力转换成用于wcd的特定类型的电力的，电力在被传输到所述wcd之前由两个或两个以上中继器转换。
34.在一个实施方案中，中继器200可为瓷砖。瓷砖可从太阳光接收太阳能能量且接着以rf重新广播电力。举例来说，一或多个瓷砖可包含于建筑物的走道中。一或多个瓷砖吸收太阳能能量且辐射磁场或rf电力。举例来说，每一瓷砖可包含太阳能电池结构(即，正向偏压结式二极管)以提供输入电力。在一个实施方案中，太阳能能量由太阳能电池转换成直流(dc)电力，所述dc电力又可耦合到rf模块。rf模块将dc电力转换成rf电力。rf模块可包含rf放大器及天线。在一个实施方案中，桌子可为辐射磁场的发射器。安置在桌子上的鼠标垫可用作无源中继器。鼠标垫收集/接收磁场且将所述磁场转换成不同电力形式。鼠标垫可将经转换电力传输到安置在鼠标垫上的计算机鼠标。如本文先前论述，电力可被转换成rf、不同频率的电感能量及类似物。
35.在一个实施方案中，充当无源中继器的鼠标垫包含线圈配置或磁结构以重新引导及聚焦从桌子接收到的磁场。
36.在一个实施例中，中继器200将电力传送到与第二用户相关联的第二中继器。举例来说，与第一用户相关联的第一中继器可接收太阳能能量且将所述太阳能能量转换成rf。第一中继器可将rf电力输出到第二中继器或与第二用户相关联的电子装置。接着，第二中继器可选择是存储电力还是将所述电力传输到第三中继器或另一电子装置。因此，电力可通过链输送。本文描述的特征提供允许用户在任何地方给wcd充电而没有来自有线连接位置或来自源的电源类型的可用性的任何限制的优点。
37.图3a及3b是说明根据一个实例的示范性无线充电中继器的示意图。图3a展示嵌入于链中的无源中继器300。中继器300从多个源接收呈多种形式的电力。中继器300将经转换电力传输到电子装置302。图3b展示多个瓷砖304。每一瓷砖用作无源中继器，如本文先前描述。多个瓷砖接收太阳能能量且将所述太阳能能量转换成rf电力。一或多个wcd从多个瓷砖304接收电力。举例来说，电子装置302a及302b可从多个瓷砖304接收rf电力。
38.图4是根据一个实例的无线充电过程的流程图。流程图400已省略了所属领域的一般技术人员显而易见的某些细节及特征。举例来说，步骤可包含一或多个子步骤或可涉及专用设备或材料，如所属领域中已知。
39.在步骤402处，中继器从至少两个不同输入无线电源中的一者无线地接收电力。中继器可选择基于多种因素接收到的电力的类型。举例来说，成本函数可与每一电力类型相关联。中继器通过基于被传输到一或多个电子装置及/或一或多个中继器的当前电力优化加载函数选择要接收的一或多种形式的电力。
40.在步骤404处，中继器将接收到的电力转换成输出无线电力。所述输出无线电力的类型可不同于输入电力的类型。输出电力的类型可基于wcd的识别符确定。举例来说，wcd可能够接收经预先确定形式的电力。在一个实施方案中，wcd可基于多种因素(包含费用、可用
性、诱因及类似物)选择接收一类型电力。
41.在步骤406处，传输经转换输出电力。所述输出无线电力的所述传输经配置以无线地给一或多个电子装置充电。在其它实施方案中，经转换输出电力可由另一无线充电中继器接收。
42.明显地，鉴于上述教示，众多修改及变化是可能的。因此，应理解，在所附权利要求书的范围内，本发明可以不同于本文具体描述的方式实践。
43.因此，前述论述揭示且描述本发明的仅示范性实施例。如所属领域的技术人员应理解，本发明可以其它特定形式体现而不会背离其精神或基本特性。因此，本发明的揭示内容希望是说明性的，而不限制本发明以及其它权利要求的范围。本发明(包含本文的教示的任何可容易辨别的变体)部分界定前述权利要求书术语的范围使得发明标的物不贡献给社会公众。