CN102077438A - 电感性耦合控制台 - Google Patents

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Abstract

提供了具有集成的一次线圈的电感性耦合控制台和车辆控制台以及用于对具有集成一次线圈的便携式计算机进行充电、支撑和固定的装置。电力从一次线圈被电感性耦合到包含二次线圈的设备，例如PDA、手机、再充电闪光灯、遥控器、电力工具、或膝上型计算机。一次线圈可以被集成到控制台中以便对放置在控制台的包含二次线圈的设备充电。一次线圈能被类似地集成到车辆控制台中。电感性耦合控制台可被配置为容纳和保持包含二次线圈的设备。一次线圈也可集成在用于对便携式计算机进行充电、支撑和固定的装置中。集成的一次线圈可提供变化的量的电力。

Description

电感性耦合控制台
背景技术
与当今世界常见的许多电子设备相关的一个问题在于必需与多种电子设备相关联的电线(cord)和电缆。可再充电的无线(cordless)设备是常见的替代方案。这些设备仍需要充电并需要相关联的电线和电缆来提供这种充电。
技术已发展到通过提供电感性耦合电路来解决这些限制。此电路动态地寻找谐振并对从一次线圈到具有二次线圈的二次设备的电力传输进行最优化。该电力传输可在多种、变化的负载条件下发生。通过使用该电路，一次供给电路对其运行进行适应，以便配合被供电的二次设备的需要。该电路也允许一次供给电路向多个二次设备同时供电。
发明内容
已经开发出智能、电感性耦合电力电路，以便在不需要有线连接的情况下从电源向设备传输电力。一次线圈电感性地将电力耦合到集成在例如膝上型计算机、PDA、手机和电力工具等设备中的二次线圈。本发明的实施例将这种电感性耦合技术并入用于对便携式计算机进行充电、支撑和固定的控制台(consoles)和设备中。
在一个实施例中，一次线圈被集成在控制台中。低、中、高功率的一次线圈可以以任意位置、数量和组合集成在控制台中。电感性耦合的控制台可被安装在家具座椅(furniture seating)中。
在另一实施例中，一次线圈被集成在车辆控制台中。低、中、高功率的一次线圈可以以任意位置、数量和组合集成在车辆控制台中。车辆控制台可被配置为容纳和保持包含二次线圈的设备，例如PDA、手机、可再充电的闪光灯。车辆控制台可安装在座椅之间、前仪表板控制单元中或车辆的其它地方。
在又一实施例中，提供了用于对便携式计算机进行充电、支撑和固定的设备。一个或多于一个的一次线圈被集成在一个或多于一个的台面中。低、中、高功率的一次线圈可以以任意位置、数量和组合集成在该台面中。该设备包含将便携式计算机固定到该台面的装置以及将该台面附着到车辆内部的装置。
提供此“发明内容”以便以简化的方式介绍概念的选择，其将在下面在“具体实施方式”中进一步介绍。此“发明内容”并非旨在指明权利要求主题的关键特征或实质性特征，也并非旨在用于对权利要求主题的范围进行限制。
附图说明
下面参照附图对本发明进行详细描述，在附图中：
图1为一种电感性耦合车辆控制台的透视图；
图2为一种安装在座椅家具(seating furniture)中的电感性耦合控制台的透视图；
图3为膝上型计算机和用于固定并对膝上型计算机进行电感性充电的设备的透视图；
图4为图3所示用于固定并对膝上型计算机进行电感性充电的设备的透视图；以及
图5为图3的膝上型计算机和用于固定并对膝上型计算机进行电感性充电的设备的分解透视图。
具体实施方式
这里对本发明的实施例进行具体介绍以满足法律要求。然而，描述本身并不意味着对本专利的范围进行限制。相反，发明人已经想到权利要求主题也可以用其他方式实现。
如背景部分所提到的，已经开发出提供智能电感性耦合电路的技术。该电路动态地寻找谐振并对从一次线圈到二次设备中的二次线圈的电力传输进行最优化。该电路允许一次线圈确定并供给二次设备的电力需求。通过使用该电路，一次供给电路对其运行进行适应，以便配合被供电的二次设备的需要。该电路也允许一次供给电路向多个二次设备同时供电。该电路和该电路的运行的实例包含在下述美国专利中，其全部并入此处作为参考：6,436,299；6,673,250；6,731,071；6,806,649；6,812,645；6,831,417；6,917,163；6,975,198；7,116,200；7,118,240；7,126,450以及7,132,918。
电感性耦合电力电路可用于对无线设备供电和再充电，该无线设备包括手机、PDA、闪光灯、膝上型计算机和电力工具。每个无线设备可具有二次线圈。创造电感性耦合电路需要的一次线圈可被集成在控制台、车辆控制台或用于固定、支撑和对便携式计算机进行充电的设备中。一种电感性耦合控制台可被配置以容纳和保持包含二次线圈的设备。可替代地，电感性耦合控制台的实施例可包括集成到家具座椅的大体上平坦的台面，该台面具有集成的一次线圈。控制台一般可被安装在任何类型的座椅旁，或在办公室或房间环境中。在车辆中，电感性耦合控制台可被安装在座椅之间、作为前仪表板控制单元中的中央控制台或车辆中的任何其它位置。
一次线圈可以是低、中、高功率的。低功率一次线圈提供直到大约20瓦特的功率。中功率一次线圈提供大约20到100瓦特之间的功率。高功率一次线圈提供大于大约100瓦特的电力。任意数量和组合的一次线圈可以集成在电感性耦合控制台中或用于对便携式计算机进行充电、固定和支撑的设备的台面中。
图1示出了中央控制台10，其用于车辆并优选为位于车辆乘客侧和驾驶员侧之间的前座中。控制台10典型地具有专用通讯设备12，该通讯设备可以是无线电设备、CB、导航设备、录音带放音机或CD播放机。在通讯设备12下方为用于包含二次线圈的设备--例如手机或PDA16和闪光灯18--的容纳区域14。其他设备当然也能被安放在容纳区域14内，仅仅由容纳区域14和被安放设备的物理尺寸限制。
继续参考图1，容纳区域14有一个或多于一个的安装在后面、下方、上方或下面的一次线圈，该一次线圈将电力电感性耦合到包含在设备中的二次线圈。控制台10具有小指示灯19，该指示灯在设备正在接收从一次线圈电感性耦合的电力时点亮。在安装了多个一次线圈的实施例中，所有所述多个一次线圈可由一个控制电路控制。由于电路的电感性性质，容纳区域14可被完全密封，于是，可在不用作充电区域时作为替代地用作通用容纳区域或杯座。
继续参考图1，控制台10被配置为容纳和保持PDA 16和闪光灯18。这可通过摩擦配合、带约束、扣子、间隔、夹子或在容纳区域14中固定设备的其他装置完成。对于安装在车辆中的实施例，这将确保设备在运输过程中保持在适当的位置。另外，在车辆控制台的实施例中，一次线圈可从车辆的电池汲取电力。
图2示出了具有安装在中央控制台22中的一次线圈的剧场型座椅20。剧场型座椅20中的个体座椅向着中央控制台22轻微倾斜。坐在剧场型座椅20中的人能通过将手机、PDA、或其他手持式电子设备放置在中央控制台22的顶面上而对设备进行充电。另外，遥控器24能通过一次线圈充电，使得就座并使用遥控器的个人不会由于遥控器电力耗尽而感到不便。虽然图2提供了电感性耦合控制台被安装在剧场座椅中的实施例，电感性耦合控制台也可以安装在其他的座椅家具中，包括但不局限于躺椅、卧榻、沙发、双人椅和办公椅。在装有多个一次线圈的实施例中，所有所述多个一次线圈可被一个控制电路控制。
为了促进恰当的放置，每个充电区域的轮廓与徽标、图片或其他标记一起优选为设置在控制台台面上。轮廓可用例如LED点亮。对于每个一次线圈的位置，指示灯可位于控制台台面中。更具体地，指示灯可被嵌入在控制台台面下并用允许光通过的材料(例如树脂玻璃)覆盖。当包含二次线圈的设备被放置在相应的一次线圈上并且充电时，指示灯可打开。
安装在座椅家具中的电感性耦合控制台可包含一个或多于一个的凹陷(depression)或间隔而不是在其上安置设备的本质上平坦的台面，包含二次线圈的设备在凹陷或间隔中安置或被固定。这样的凹陷或间隔可被扶手或中央扶手隐藏。例如，椅子的扶手能通过铰链或其他机构打开以露出电感性耦合控制台。该电感性耦合控制台可具有用于包含二次线圈的设备的间隔。
再次参考图2，电力可通过电池或***电力插座的电线被提供到控制台22。控制台22向用户提供对任意数量的装有适当的二次线圈的设备供电和再充电的能力。电力以不引人注目的方式由位于控制台台面下的一次线圈提供。同样地，可以明了，任意数量的再充电带区可被提供，其具有位于其下的相应的一次线圈。还应明了，所示出的再充电设备仅仅是示例性的，实际上无限数量和多种装有适当的二次线圈的设备可由位于控制台22中的一次线圈充电。
图3-5示出了一种便携式计算机固定架(mount)32。计算机固定架22可被附着于任何结构，包括但不限于车辆、建筑物内或外壁、写字台、讲台或餐桌。优选地，该计算机固定架附着在车辆内部。图3示出了被保持在计算机固定架32内的膝上型计算机30。简单起见，计算机固定架32没有被示为附着于一结构。应当明了，固定架32通常位于例如警车等车辆的内部，以向司机提供对膝上型计算机30的使用。固定架32可被定位为使得驾驶员能在坐在驾驶员座椅中的同时看见和使用膝上型计算机30。固定架32是适合不同尺寸和形状的膝上型计算机的通用固定架。
图4提供了固定架32的基座34的更详细的视图，并且在美国专利7,032,872中更全面的描述，该专利的公开这并入此处作为参考。基座34提供可靠的计算机固定架，该固定架能将膝上型计算机固定在车辆内合适的位置。基座34也提供了多种不同的可调节特性，以适应多种膝上型计算机。基座34还有锁定和释放特性，其允许容易地移走膝上型计算机。由图5可见，一次线圈充电台面36被耦合到基座34。一次线圈被定位为与膝上型计算机的电池位置对应，并且向膝上型计算机中的二次线圈提供电力。固定架基座34和台面36为膝上型计算机30提供充电站和通用固定架。一次线圈还可以被嵌入基座34，而不是集成在充电台面36中。另外的一次线圈还能被集成在台面36或基座34中。这些另外的一次线圈可被配置为向与膝上型计算机30一起也能固定到固定架32的PDA、手机或其他电子设备充电。在安装了多个一次线圈的实施例中，多个所述一次线圈可被一个控制电路控制。
应当明了，可以想到固定和支撑便携式计算机的其他装置，例如不同的固定架或摩擦接合。也可想到将膝上型计算机和固定架附着到车辆或其他结构的装置。这些装置包括安装支架和支撑臂，其可被螺栓、螺钉或以其他方式附着于车辆或结构。
再次参考图5，优选地，用于对膝上型计算机30充电的一次线圈的充电区域可与徽标、图片或其他标示一起在台面36上示出轮廓。该轮廓可用例如LED点亮。对于每个一次线圈定位，指示灯可位于控制台面中。更具体地，指示灯可被嵌入在控制台面下面并用允许光通过的材料--例如树脂玻璃--覆盖。当包含二次线圈的计算机被放置在相应的一次线圈上并且充电时，指示灯可开启。可对于包含二次线圈的其他设备--例如PDA或手机--存在类似的指示器，其接收从集成在台面36中的其它一次线圈电感性耦合的电力。
如果用于对便携式计算机进行充电、固定和支撑的设备被安装在车辆中，一次线圈可通过车辆的电池或发动机被供给电力。如果设备被安装在例如办公大楼大厅墙壁或讲台等能使用电力插座的结构上或结构中，设备可通过电池或***电力插座的电线被供电。
已经联系特定实施例对本发明进行了介绍。这些实施例在所有方面是说明性的而不是限制性的。在不脱离本发明范围的情况下，本发明所属领域普通技术人员将会想到替代性的实施例。
由此将会明了，本发明良好地适于获得上面给出的所有目的和目标，以及对该***和方法来说显然和固有的其它优点。将会明了，特定特征以及子组合具有实用性，并可在不参照其它特征与子组合的情况下使用。这一点可由权利要求想到，并且包含在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种电感性耦合控制台，包含：控制台；一个或多于一个集成在控制台中的一次线圈，其中，每个一次线圈被连接到电源，且其中，每个一次线圈能将电力电感性耦合到包含二次线圈的设备。
2.根据权利要求1的电感性耦合控制台，还包括对于每个一次线圈显示充电区域的指示器。
3.根据权利要求1的电感性耦合控制台，其中，所述一个或多于一个的一次线圈是选自低功率一次线圈、中功率一次线圈、高功率一次线圈的一次线圈的组合。
4.根据权利要求1的电感性耦合控制台，其中，所述控制台被安装在座椅家具中。
5.根据权利要求4的电感性耦合控制台，其中，所述控制台被配置为向一个或多于一个的遥控器充电。
6.根据权利要求1的电感性耦合控制台，其中，所述控制台被配置为容纳和保持一个或多于一个的包含二次线圈的设备。
7.根据权利要求1的电感性耦合控制台，其中，多个一次线圈被集成在控制台中，且其中，所述多个一次线圈由一个电路控制。
8.一种电感性耦合车辆控制台，包括：能够贮存一个或多于一个包含一个或多于一个二次线圈的设备的车辆控制台；集成在车辆控制台中的一个或多于一个的一次线圈，其中，每个一次线圈连接到电源，且其中，每个一次线圈能够对包含二次线圈的设备进行电感性供电。
9.根据权利要求8的电感性耦合车辆控制台，还包括对于每个一次线圈显示充电区域的指示器。
10.根据权利要求8的电感性耦合车辆控制台，其中，所述一个或多于一个的一次线圈是选自低功率一次线圈、中功率一次线圈、高功率一次线圈的一次线圈的组合。
11.根据权利要求8的电感性耦合车辆控制台，其中，控制台安装在车辆中的座椅之间。
12.根据权利要求8的电感性耦合车辆控制台，其中，控制台安装在车辆的前控制单元中。
13.根据权利要求8的电感性耦合车辆控制台，其中，所述控制台被配置为容纳和保持一个或多于一个的包含二次线圈的设备。
14.根据权利要求8的电感性耦合车辆控制台，还包括用于将包含二次线圈的设备固定到控制台的装置。
15.根据权利要求8的电感性耦合车辆控制台，其中，多个一次线圈被集成在车辆控制台中，且其中，所述多个一次线圈由一个电路控制。
16.一种用于对便携式计算机进行充电、固定和支撑的装置，包括：一个或多于一个的能够支撑便携式计算机的台面；一个或多于一个的集成在台面中的一次线圈，其中，每个一次线圈被连接到电源，且其中，每个一次线圈能够将电力电感性耦合到包含二次线圈的便携式计算机；用于将便携式计算机固定到所述一个或多于一个的台面的装置；用于将所述一个或多于一个的台面附着到一结构的装置。
17.根据权利要求16的装置，其中，所述结构是车辆。
18.根据权利要求17的装置，其中，该装置被配置为使得计算机能由坐在车辆驾驶员座的人使用。
19.根据权利要求16的装置，还包括一个或多于一个集成在台面中的另外的一次线圈，其中，所述另外的一次线圈被配置为对便携式计算机外的包含二次线圈的设备充电。
20.根据权利要求16的装置，其中，多个一次线圈被集成在所述一个或多于一个的台面中，且其中，所述多个一次线圈由一个电路控制。
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