[發明專利]控制無線電力發射器的場分布

有效

• 申請號: 201410472030.2
• 申請日: 2011-05-13
• 公開（公告）號: CN104283330B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 劉振寧;查爾斯·E·惠特利三世;亞當·A·穆德里克;威廉·H·范諾瓦克
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H02J50/20
• 分類號: H02J50/20;H04B5/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 宋獻濤

本申請為申請號為201180027536.7、申請日為2011年5月13日、發明名稱為“控制無線電力發射器的場分布”的發明專利申請的分案申請。

根據35U.S.C.§119主張優先權

本申請案根據35U.S.C.§119(e)主張以下申請案的優先權：

2010年5月17日申請的題目為“使用電抗性地加載的寄生線圈更改磁場分布(ALTERING?MAGNETIC?FIELD?DISTRIBUTION?USING?REACTIVELY?LOADED?PARASITIC?COIL(S))”的美國臨時專利申請案61/345,435，其揭示內容的全文特此以引用的方式并入本文中；以及

2010年5月14日申請的題目為“經由寄生回路控制磁場分布(CONTROLLING?MAGNETIC?FIELD?DISTRIBUTION?VIA?PARASITIC?LOOPS)”的美國臨時專利申請案61/334,783，其揭示內容的全文特此以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明大體上涉及無線電力，且更具體來說，涉及與控制由無線電力發射器產生的場的分布有關的系統、裝置和方法。

背景技術

正開發使用在發射器與待充電的裝置之間的空中電力發射的方法。這些方法大體上屬于兩個類別。一個類別是基于介于發射天線與待充電的裝置上的接收天線之間的平面波輻射(也被稱作遠場輻射)的耦合，所述待充電的裝置收集所輻射電力且對其進行整流以用于對電池進行充電。天線一般具有諧振長度，以便改進耦合效率。此方法的缺點為電力耦合隨著天線之間的距離增加而快速減退。因此，在合理距離(例如，＞1到2m)上的充電變為困難的。另外，由于系統輻射平面波，所以如果未通過濾波來適當控制無意的輻射，那么無意的輻射可能會干擾其它系統。

其它方法是基于嵌入于(例如)“充電”墊或表面中的發射天線與嵌入于待充電的主機裝置中的接收天線加上整流電路之間的電感耦合。此方法具有以下缺點：發射天線與接收天線之間的間隔必須非常接近(例如，幾毫米)。盡管此方法具有對相同區域中的多個裝置同時充電的能力，但此區域通常較小，因此用戶必須將所述裝置定位到特定區域。

如所屬領域的技術人員將了解，近場通信(NFC)裝置可從無線電力發射器接收可導致NFC裝置的不良加熱的過量電力。另外，紅粉接收器可能試圖從無線電力發射器拾取電力，因此影響去往有效無線電力接收器的電力遞送和系統效率。

另外，定位于相關聯的充電區內的額外接收器或金屬物體可通過減小其自感來使發射器去諧。向發射器的發射線圈里面看的阻抗變化可影響相關聯的驅動放大器的性能。如果發射線圈顯著大于接收線圈，那么線圈之間的耦合效率可能受損失，這可影響充電時間并引起潛在熱問題。因此，需要較高效率耦合結構。還需要知道相關聯的充電區內的一個或一個以上接收器的位置以使得可將電力轉移到相應接收器。

存在對用于控制無線電力發射器的場分布的方法、系統和裝置的需要。更具體來說，存在對用于利用一個或一個以上寄生天線來控制無線電力發射器的場分布的方法、系統和裝置的需要。

發明內容

本發明的一個實施例涉及一種用于向接收器設備無線地傳遞電力的發射器，其包括：發射天線，其經配置以產生用于無線地向所述接收器設備傳遞電力的第一磁場，所述發射天線包括第一諧振電路，所述第一諧振電路經配置以在符合操作頻率的第一頻率下諧振；至少一個寄生天線，其包括第二諧振電路，所述第二諧振電路經配置以在不同于所述操作頻率的第二頻率下諧振；以及控制器，經配置以激活所述至少一個寄生天線，所述寄生天線在被激活時經配置以將由所述發射天線產生的所述第一磁場導引于理想區中。

本發明的另一實施例涉及一種向接收器設備無線地傳遞電力的方法，其包括：用發射天線產生第一磁場，所述發射天線包括第一諧振電路，所述第一諧振電路經配置以在符合操作頻率的第一頻率下諧振；以及在第二頻率下激活至少一個寄生天線，所述至少一個寄生天線在被激活時經配置以將所述第一磁場導引于理想區中，所述第一和第二頻率不同。

本發明的另一實施例涉及一種用于向接收器設備無線地傳遞電力的發射器，其包括：用于產生磁場的裝置，所述產生裝置包括用于在符合操作頻率的第一頻率下諧振的裝置；以及用于在第二頻率下激活至少一個寄生天線的裝置，所述至少一個寄生天線在被激活時經配置以將所述磁場導引于理想區中，所述第一和第二頻率不同。

附圖說明

圖1展示無線電力傳遞系統的簡化框圖。