[發(fā)明專利]家具中無線電力傳送的裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580081285.9
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN107810588A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 塔赫·阿馬;查德·E.·亞當(dāng)斯;拉里·P.·拉普安特
• 申請（專利權(quán)）人: LA-Z-男孩有限公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;A47C7/72
• 代理公司: 北京北新智誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11100
• 代理人: 王宏偉,陳小鈺

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2015年7月15日提交的美國專利申請?zhí)?4/799,931的優(yōu)先權(quán)，還要求2015年5月22日提交的美國臨時申請?zhí)?2/165,490的優(yōu)先權(quán)。上述申請的全部公開內(nèi)容都包含在本申請中，以作參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開一般涉及具有用于向便利設(shè)備供電的裝置的椅子、沙發(fā)和其他家具。更具體地說，本公開涉及使用嵌入在椅子、沙發(fā)和其他家具中的嵌入式無線電力傳送系統(tǒng)，向用戶提供方便的無線方式對個人設(shè)備、電力閱讀燈、按摩設(shè)備以及個人加熱和取暖設(shè)備進(jìn)行充電。

背景技術(shù)

本部分提供本發(fā)明的背景資料，其不一定是在先公開技術(shù)。

不管是一個人在一整天的工作后只是放松一下，還是可能出于醫(yī)療原因，處于久坐不動的狀態(tài)，安樂椅、沙發(fā)或升降椅代表一個特殊的個人環(huán)境，一個休息、休養(yǎng)、可能享受一本好書或喜愛的電視節(jié)目的地方。在休息的時候，手機(jī)、電子閱讀器或平板電腦電量耗盡肯定令人掃興。保持坐姿，讓設(shè)備的電力中斷-或起來找一個充電器-這些都是基本的選擇。對于因醫(yī)學(xué)原因被限制在椅子上的人，第二種選擇可能是不可能的。

自然的解決辦法是將延長線延長到椅子或沙發(fā)上，然后在合理的伸手可及的位置連接充電器。通常這需要將充電器的變壓器塞在椅子或沙發(fā)下面，以便隱藏其難看的外觀和散亂的電線。當(dāng)然，既然已經(jīng)運(yùn)行延長線了，為什么不用它來給其他電子設(shè)備供電呢？如閱讀燈，加熱墊等個人便利設(shè)備。

然而，有一點(diǎn)要注意，把越來越多的設(shè)備插入椅子或沙發(fā)下面的延長線中，這是不好的做法。延長線只能處理有限數(shù)量的設(shè)備，并且每添加一個設(shè)備，纏結(jié)的線路就變得更加難看。

發(fā)明內(nèi)容

本部分是本發(fā)明內(nèi)容的概述，并非本發(fā)明所有內(nèi)容和特征的詳盡公開。

本公開以優(yōu)雅、方便和有用的方式解決了上述問題。所公開的解決方案將無線電力傳送諧振器放置在一個或多個方便的位置，優(yōu)選嵌入在椅子、沙發(fā)或其他家具內(nèi)，而不是延長線和許多線的纏結(jié)。電力傳送諧振器產(chǎn)生局部且集中的磁場，將電力傳送到待供電裝置。要接收該電力，負(fù)載設(shè)備只需配備有接收諧振器，該接收諧振器可以連接到或嵌入到設(shè)備中。為了實(shí)現(xiàn)最有效的電力傳送，發(fā)射諧振器和接收諧振器共享相同的，明確定義的高品質(zhì)諧振頻率。

所公開的無線電力傳送裝置和方法能夠傳送大量的電力，足以對個人便攜式設(shè)備進(jìn)行充電，甚至足以滿足更高的電力需求，如電加熱墊、按摩機(jī)構(gòu)、以及像暖腳器、毯子和披肩的取暖服。

因此，根據(jù)一個方面，公開了一種用于無線電力傳送的裝置，包括具有內(nèi)部框架和裝飾覆蓋物的家具物品。至少一個發(fā)射諧振器由框架承載并至少部分地設(shè)置在所述裝飾覆蓋物的下方。調(diào)諧該發(fā)射諧振器用于以預(yù)定頻率諧振。

由該框架承載并電耦合到所述至少一個發(fā)射諧振器的高頻電源被配置用于耦合到家具物品外部的電源。例如，該電源可以是AC墻壁插座并且可以包括單獨(dú)的AC電源。高頻電源和一個或多個發(fā)射諧振器在鄰近每個發(fā)射諧振器的近場中產(chǎn)生以預(yù)定頻率耦合和傳送電力的局部磁場。

就此而言，近場根據(jù)距發(fā)射諧振器的距離來限定，并且基于由發(fā)射諧振器中的移動電流產(chǎn)生的非輻射磁場以1/r²的速度減小(r是距諧振器的距離)。在諸如為便攜式設(shè)備、移動電話、電子書閱讀器、平板電腦等充電的小型電子設(shè)備電力傳送應(yīng)用中，可以從裝飾材料的厚度到最大間隔4至5英寸的近場間隔范圍(發(fā)射和接收諧振器之間的間隔范圍)內(nèi)獲得合適的結(jié)果。在較高電力傳送應(yīng)用中，例如為加熱元件供電，優(yōu)選較近的分隔間隔，即從裝飾材料的厚度到最大間隔1至2英寸的范圍內(nèi)。

還可提供適合于電耦合到負(fù)載設(shè)備的接收諧振器。調(diào)諧接收諧振器用于以預(yù)定頻率諧振，并且當(dāng)放置在鄰近發(fā)射諧振器的近場時，它將從發(fā)射諧振器接收的電力傳送到負(fù)載設(shè)備。負(fù)載設(shè)備可以是各種不同的設(shè)備，包括閱讀燈、設(shè)備充電器、加熱和取暖設(shè)備，例如鞋類、加熱墊、毯子和披肩等。

根據(jù)另一方面，公開了一種裝配家具物品用于無線電力傳送的方法。因此，在具有內(nèi)部框架和裝飾覆蓋物的家具物品中，提供至少一個由框架承載并至少部分地設(shè)置在裝飾覆蓋物下方的發(fā)射諧振器。調(diào)諧發(fā)射諧振器用于以預(yù)定頻率諧振。

高頻電源適當(dāng)?shù)匕惭b成由框架承載并與發(fā)射諧振器電耦合。該高頻電源被配置用于耦合到家具物品外部的電源。

高頻電源和至少一個發(fā)射諧振器互連,在鄰近至少一個發(fā)射諧振器的近場中產(chǎn)生磁場，在耦合到家具物品外部的電源時，該磁場以預(yù)定頻率耦合和傳送電力。