CN102804543A - 用于传递无线功率的装置及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

示范性实施例针对无线功率。一种方法可包含通过接收器接收无线功率，以及通过来自所述所接收的无线功率的能量对蓄电池进行充电。所述方法可进一步包括在所述蓄电池的充电电平达到阈值电平后即刻将能量从所述蓄电池传递到能量存储装置。

Description

用于传递无线功率的装置及其操作方法
依据35U.S.C.§119主张优先权
本申请案依据35U.S.C.§119(e)主张以下各案的优先权：
2009年6月12日申请的题目为“用于无线功率装置的电荷贮存器(CHARGEACCUMULATOR FOR WIRELESS POWER DEVICES)”的第61/186,784号美国临时专利申请案，所述临时专利申请案的揭示内容全文在此以引用的方式并入本文中；以及
2009年11月17日申请的题目为“无线功率(WIRELESS POWER)”的第61/262,119号美国临时专利申请案，所述临时专利申请案的揭示内容全文在此以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明大体来说涉及无线功率，且更具体来说涉及用于将功率以无线方式发射到电子装置的装置及其操作方法。
背景技术
通常，每一电池供电装置需要其自身的充电器和电源，所述电源通常为AC电源插座。在许多装置需要充电时，此举变得难以使用。
正开发在发射器与待充电的装置之间使用空中功率发射的做法。这些做法大体上属于两种类别。一种类别基于发射天线与待充电的装置上的接收天线之间的平面波辐射(也称为远场辐射)的耦合，所述待充电的装置收集所辐射的功率且对其整流以用于对电池充电。天线大体上为谐振长度以便改进耦合效率。此做法的缺点为功率耦合随着天线之间的距离增加而迅速衰退。因此，跨越合理距离(例如，＞1-2m)来充电变得困难。另外，如果未经由滤波来进行适当控制，那么无意的辐射(例如，归因于平面波辐射)可能干扰其它***。
其它做法基于嵌入于(例如)“充电”垫或表面中的发射天线与嵌入于待充电的主机装置中的接收天线加整流电路之间的电感耦合。此做法具有以下缺点：发射天线与接收天线之间的间隔必须非常接近(例如，几毫米)。虽然此做法确实具有对同一区域中的多个装置同时充电的能力，但此区域通常较小，因此用户必须将所述装置定位到特定区域。
如所属领域的一般技术人员将理解，可充电装置可能需要稳定的功率电平以进行充分地充电。举例来说，为符合高功率USB规格，电源应将500毫安下5伏电力(2.5瓦)的稳定电源供应给可充电装置，以成功地开始、继续充电循环，且在电池达到完全充电状态后即准确地终止所述充电循环。常规上，电力适配器(例如，AC或DC)已用以提供此稳定的电源。如所属领域的一般技术人员还将理解，无线充电器可能未经配置成供应充分的功率电平，且此外可能周期性地中断到可充电装置的功率以在一个以上可充电装置间“功率共享”。此可导致未能起始充电、提早充电终止和/或不准确的电池充电状态测量。需要用于将稳定的功率电平供应到可充电电子装置以对其进行充分充电的装置、***和方法。
发明内容
附图说明
图1展示无线功率转移***的简化框图。
图2展示无线功率转移***的简化示意图。
图3展示用于本发明的示范性实施例中的回路天线的示意图。
图4为根据本发明的示范性实施例的发射器的简化框图。
图5为根据本发明的示范性实施例的接收器的简化框图。
图6展示用于执行发射器与接收器之间的消息接发的发射电路的一部分的简化示意图。
图7说明根据本发明的示范性实施例的电子装置的一部分的框图。
图8说明根据本发明的示范性实施例的另一电子装置的一部分的框图。
图9为说明根据本发明的示范性实施例的方法的流程图。
图10描绘根据本发明的示范性实施例的装置。
图11描绘根据本发明的示范性实施例的另一装置。
图12描绘根据本发明的示范性实施例的又一装置。
图13说明根据本发明的示范性实施例的图10、图11或图12的耦合到电子装置的装置。
图14说明根据本发明的示范性实施例的定位于图10、图11或图12的装置内的电子装置。
图15说明包括定位于无线充电器的充电区内的第一电子装置和第二电子装置的***。
图16说明根据本发明的示范性实施例的时序图。
图17说明根据本发明的示范性实施例的另一时序图。
图18说明根据本发明的示范性实施例的电子装置。
图19说明根据本发明的示范性实施例的另一电子装置。
图20说明根据本发明的示范性实施例的包括多个能量存储装置的电子装置。
图21为说明根据本发明的示范性实施例的方法的另一流程图。
具体实施方式
下文中结合附图所阐述的详细描述希望作为对本发明的示范性实施例的描述，且不希望表示可实践本发明的仅有实施例。遍及此描述所使用的术语“示范性”表示“充当实例、例子或说明”，且未必应被解释为比其它示范性实施例优选或有利。所述详细描述包括特定细节以便实现提供对本发明的示范性实施例的彻底理解的目的。所属领域的技术人员将显而易见的是，可在无这些特定细节的情况下实践本发明的示范性实施例。在一些例子中，以框图形式展示众所周知的结构和装置以便避免混淆本文中所呈现的示范性实施例的新颖性。
词语“无线功率”在本文中用以表示在不使用物理电磁导体的情况下在发射器与接收器之间发射的与电场、磁场、电磁场或其它相关联的任何形式的能量。
图1说明根据本发明的各种示范性实施例的无线发射或充电***100。将输入功率102提供到发射器104以供产生用于提供能量转移的辐射场106。接收器108耦合到辐射场106且产生输出功率110以供耦合到输出功率110的装置(未图示)存储或消耗。发射器104与接收器108两者分开距离112。在一个示范性实施例中，根据相互谐振关系来配置发射器104和接收器108，且在接收器108的谐振频率与发射器104的谐振频率非常接近时，当接收器108位于辐射场106的“近场”中时，发射器104与接收器108之间的发射损失最小。
发射器104进一步包括用于提供用于能量发射的装置的发射天线114，且接收器108进一步包括用于提供用于能量接收的装置的接收天线118。根据应用和待与之相关联的装置来对发射天线和接收天线设定大小。如所陈述，通过将发射天线的近场中的能量的大部分耦合到接收天线而非以电磁波形式将大部分能量传播到远场来发生有效能量转移。当在此近场中时，可在发射天线114与接收天线118之间发展出耦合模式。在天线114和118周围的可发生此近场耦合的区域在本文中称作耦合模式区。
图2展示无线功率转移***的简化示意图。发射器104包括振荡器122、功率放大器124，以及滤波器和匹配电路126。所述振荡器经配置以在所要频率下产生信号，所述所要频率可响应于调整信号123来加以调整。可由功率放大器124以响应于控制信号125的放大量来放大振荡器信号。可包括滤波器和匹配电路126以滤出谐波或其它不良频率且使发射器104的阻抗与发射天线114匹配。
接收器108可包括匹配电路132以及整流器和开关电路134，以产生DC功率输出以对电池136(如图2中所展示)充电或对耦合到接收器的装置(未图示)供电。可包括匹配电路132以使接收器108的阻抗与接收天线118匹配。接收器108与发射器104可在单独的通信信道119(例如，蓝牙、紫蜂(zigbee)、蜂窝式等)上通信。
如图3中所说明，示范性实施例中所使用的天线可配置为“回路”天线150，其在本文中也可称作“磁性”天线。回路天线可经配置以包括空芯或物理芯(例如，铁氧体芯)。空芯回路天线可较能容忍放置于所述芯附近的外来物理装置。此外，空芯回路天线允许将其它组件放置于芯区域内。另外，空芯回路可较易于实现接收天线118(图2)在发射天线114(图2)的平面内的放置，在所述平面内，发射天线114(图2)的耦合模式区可较强大。
如所陈述，在发射器104与接收器108之间的匹配或近似匹配谐振期间，发生发射器104与接收器108之间的有效能量转移。然而，即使当发射器104与接收器108之间的谐振不匹配时，仍可以较低效率转移能量。通过将来自发射天线的近场的能量耦合到驻留于建立此近场的邻域中的接收天线而非将能量从发射天线传播到自由空间中来发生能量转移。
回路天线或磁性天线的谐振频率由谐振电路的电感和电容设定。回路天线中的电感大体上仅为由所述回路建立的电感，而电容大体上添加到回路天线的电感以在所要谐振频率下建立谐振结构。作为一非限制性实例，电容器152和电容器154可添加到所述天线以建立产生谐振信号156的谐振电路。因此，对于较大直径的回路天线来说，诱发谐振所需的电容的大小随着回路的直径或电感增加而减小。此外，随着回路天线或磁性天线的直径增加，近场的有效能量转移区域增加。当然，其它谐振电路是可能的。作为另一非限制性实例，电容器可并联地放置于回路天线的两个端子之间。另外，所属领域的一般技术人员将认识到，对于发射天线，谐振信号156可为到回路天线150的输入。
本发明的示范性实施例包括在处于彼此的近场中的两个天线之间耦合功率。如所陈述，近场为在天线周围的区域，在所述区域中，存在电磁场但所述电磁场不可远离所述天线传播或辐射。其通常限于接近所述天线的物理体积的体积。在本发明的示范性实施例中，磁性型天线(例如，单匝回路天线和多匝回路天线)用于发射(Tx)天线***与接收(Rx)天线***两者，这是因为与电型天线(例如，小偶极)的电近场相比，磁性型天线的磁近场振幅倾向于较高。此情形实现所述对天线之间的潜在较高的耦合。此外，还预期“电”天线(例如，偶极和单极)或磁性天线与电天线的组合。
Tx天线可在足够低的频率下且在天线大小足够大的情况下操作，以在显著大于早先提及的远场和电感做法所允许的距离的距离下实现到小Rx天线的良好耦合(例如，＞-4dB)。如果对Tx天线正确地设定大小，那么在主机装置上的Rx天线放置于受驱动Tx回路天线的耦合模式区内(即，在近场中)时，可实现高耦合能级(例如，-2到-4dB)。应注意，尽管图3说明单端拓扑，但差分天线拓扑在本发明的范围内。
图4为根据本发明的示范性实施例的发射器200的简化框图。发射器200包括发射电路202和发射天线204。大体来说，发射电路202通过提供致使在发射天线204周围产生近场能量的振荡信号来将RF功率提供到发射天线204。举例来说，发射器200可在13.56MHz ISM频带下操作。
示范性发射电路202包括固定阻抗匹配电路206，其用于使发射电路202的阻抗(例如，50欧姆)与发射天线204匹配；以及低通滤波器(LPF)208，其经配置以将谐波发射减少到防止耦合到接收器108(图1)的装置的自干扰的电平。其它示范性实施例可包括不同滤波器拓扑(包括(但不限于)使特定频率衰减同时使其它频率通过的陷波滤波器)，且可包括自适应阻抗匹配，所述自适应阻抗匹配可基于可测量发射量度(例如，到天线的输出功率或由功率放大器汲取的DC电流)而变化。发射电路202进一步包括经配置以驱动如由振荡器212确定的RF信号的功率放大器210。发射电路可包含离散装置或电路，或者，可包含集成式组合件。来自发射天线204的示范性RF功率输出可为约2.5瓦。
发射电路202进一步包括控制器214，其用于在特定接收器的发射阶段(或工作循环)期间启用振荡器212、用于调整所述振荡器的频率，以及用于调整用于实施通信协议(用于经由相邻装置所附接的接收器与相邻装置交互)的输出功率电平。
发射电路202可进一步包括负载感测电路216，其用于检测在由发射天线204产生的近场附近的作用中接收器的存在或不存在。举例来说，负载感测电路216监视流动到功率放大器210的电流，其受在由发射天线204产生的近场附近的作用中接收器的存在或不存在影响。对功率放大器210上的负载的改变的检测由控制器214监视，以用于确定是否启用振荡器212来发射能量以与作用中接收器通信。
发射天线204可实施为天线条带，其厚度、宽度和金属类型经选择以使电阻损失保持低。在常规实施方案中，发射天线204可大体上经配置以与较大结构(例如，桌子、垫、灯或其它不便携带的配置)相关联。因此，发射天线204大体上将不需要“匝”以便为实用尺寸。发射天线204的示范性实施方案可为“电学上小的”(即，波长的分率)且经调谐以通过使用电容器来界定谐振频率而在较低可用频率下谐振。在发射天线204的直径或边长(如果为正方形回路)相对于接收天线来说可较大(例如，0.50米)的示范性应用中，发射天线204将未必需要大数目的匝来获得合理电容。
发射器200可搜集并追踪关于可能与发射器200相关联的接收器装置的行踪和状态的信息。因此，发射器电路202可包括连接到控制器214(在本文中也称作处理器)的存在检测器280、封入式检测器260，或其组合。控制器214可响应于来自存在检测器280和封入式检测器260的存在信号而调整由放大器210递送的功率量。发射器可经由诸多电源(例如用以转换存在于建筑物中的常规AC功率的AC到DC转换器(未图示)、用以将常规DC电源转换成适合于发射器200的电压的DC到DC转换器(未图示))接收功率，或可直接从常规DC电源(未图示)接收功率。
作为一非限制性实例，存在检测器280可为运动检测器，其用以感测***到发射器的覆盖区域中的待充电装置的初始存在。在检测之后，可开启发射器且可使用由装置接收的RF功率来以预定方式拨启Rx装置上的开关，此情形继而导致发射器的驱动点阻抗的改变。
作为另一非限制性实例，存在检测器280可为能够(例如)通过红外线检测、运动检测或其它合适方式检测人类的检测器。在一些示范性实施例中，可能存在限制发射天线可在特定频率下发射的功率的量的规则。在一些状况下，这些规则旨在保护人类免受电磁辐射。然而，可能存在发射天线放置于人类未占据的或人类很少占据的区域(例如，车库、厂区、店铺等)中的环境。如果这些环境无人类，那么可能可准许将发射天线的功率输出增加到高于标称功率限制规则。换句话说，控制器214可响应于人类存在而将发射天线204的功率输出调整到管制电平或较低电平，且当人类处于距发射天线204的电磁场管制距离之外时，将发射天线204的功率输出调整到高于所述管制电平的电平。
作为一非限制性实例，封入式检测器260(在本文中也可称作封入式隔间检测器或封入式空间检测器)可为例如感测开关等装置，其用于确定封入件何时处于封闭或开放状态。当发射器处于呈封入状态的封入件中时，可增加发射器的功率电平。
在示范性实施例中，可使用发射器200借以不会无限地保持开启的方法。在此状况下，发射器200可经编程以在用户确定的时间量之后切断。此特征防止发射器200(尤其是功率放大器210)在其周边的无线装置完全充电之后长时间运转。此事件可归因于用以检测从接收线圈发送的指示装置完全充电的信号的电路的故障。为了防止发射器200在另一装置放置于其周边时自动切断，可仅在检测到发射器200的周边缺乏运动的设定周期之后激活发射器200自动切断特征。用户可能能够确定停止使用(inactivity)时间间隔，且在需要时改变所述停止使用时间间隔。作为一非限制性实例，所述时间间隔可比在假定特定类型的无线装置最初完全放电的情况下对所述装置完全充电所需的时间间隔长。
图5为根据本发明的示范性实施例的接收器300的简化框图。接收器300包括接收电路302和接收天线304。接收器300进一步耦合到装置350以向其提供所接收的功率。应注意，将接收器300说明为在装置350外部，但可将接收器300集成到装置350中。大体来说，能量以无线方式传播到接收天线304且接着经由接收电路302而耦合到装置350。
接收天线304经调谐以在与发射天线204(图4)相同的频率下或几乎相同的频率下谐振。接收天线304可与发射天线204类似地设定尺寸，或可基于相关联装置350的尺寸来不同地设定大小。举例来说，装置350可为具有小于发射天线204的直径或长度的直径或长度尺寸的便携式电子装置。在此实例中，接收天线304可实施为多匝天线以便减小调谐电容器(未图示)的电容值且增加接收天线的阻抗。举例来说，接收天线304可放置于装置350的实质圆周周围，以便使天线直径最大化且减小接收天线的回路匝(即，绕组)的数目和绕组间电容。
接收电路302提供与接收天线304的阻抗匹配。接收电路302包括功率转换电路306，其用于将所接收的RF能源转换成供装置350使用的充电功率。功率转换电路306包括RF到DC转换器308且还可包括DC到DC转换器310。RF到DC转换器308将接收天线304处所接收的RF能量信号整流成非交流功率，而DC到DC转换器310将经整流的RF能量信号转换成可与装置350兼容的势能(例如，电压)。预期各种RF到DC转换器，包括部分和全整流器、调节器、桥接器、倍加器以及线性和开关转换器。
接收电路302可进一步包括开关电路312，其用于将接收天线304连接到功率转换电路306或者用于断开功率转换电路306。将接收天线304与功率转换电路306断开不仅暂时中止对装置350充电，而且改变如发射器200(图2)所“见到”的“负载”。
如上文所揭示，发射器200包括负载感测电路216，其检测提供到发射器功率放大器210的偏压电流的波动。因此，发射器200具有用于确定接收器何时存在于发射器的近场中的机制。
当多个接收器300存在于发射器的近场中时，可需要对一个或一个以上接收器的加载和卸载进行时间多路复用以使其它接收器能够较有效地耦合到发射器。还可隐匿接收器以便消除到其它附近接收器的耦合或减少附近发射器上的负载。接收器的此“卸载”在本文中也称为“隐匿(cloaking)”。此外，如下文更充分解释，由接收器300控制且由发射器200检测的卸载与加载之间的此切换提供从接收器300到发射器200的通信机制。另外，一协议可与所述切换相关联，所述协议使得能够将消息从接收器300发送到发射器200。举例来说，切换速度可为约100μsec。
在一示范性实施例中，发射器与接收器之间的通信指代装置感测和充电控制机制而非常规双向通信。换句话说，发射器使用所发射的信号的开/关键控或振幅调制，以调整能量在近场中是否可用。接收器将这些能量改变解译为来自发射器的消息。从接收器侧来说，接收器使用接收天线的调谐与去谐来调整正从近场接受的功率的量。发射器可检测来自近场的所使用的功率的此差异，且将这些改变解译为来自接收器的消息。
接收电路302可进一步包括用以识别所接收的功率改变的信令检测器和信标电路314，所述能量波动可对应于从发射器到接收器的信息信令。此外，信令和信标电路314还可用以检测减少的RF信号能量(即，信标信号)的发射且将所述减少的RF信号能量整流成标称功率以用于唤醒接收电路302内的未供电或功率耗尽的电路，以便配置接收电路302以用于进行无线充电。
接收电路302进一步包括处理器316，其用于协调本文中所描述的接收器300的过程(包括对本文中所描述的开关电路312的控制)。也可在发生其它事件(包括检测到向装置350提供充电功率的外部有线充电源(例如，壁式/USB电源))后发生接收器300的隐匿。除了控制接收器的隐匿外，处理器316还可监视信标电路314以确定信标状态且提取从发射器发送的消息。处理器316还可调整DC到DC转换器310以获得改进的性能。
图6展示用于执行发射器与接收器之间的消息接发的发射电路的一部分的简化示意图。在本发明的一些示范性实施例中，可在发射器与接收器之间启用用于通信的装置。在图6中，功率放大器210驱动发射天线204以产生辐射场。所述功率放大器通过载波信号220来驱动，所述载波信号220在发射天线204的所要频率下振荡。使用发射调制信号224来控制功率放大器210的输出。
发射电路可通过对功率放大器210使用开/关键控或振幅调制过程来将信号发送到接收器。换句话说，当发射调制信号224处于较高电平时，功率放大器210将在较高功率电平下在发射天线204上驱动出载波信号220的频率。当发射调制信号224处于较低功率电平时，功率放大器将不在较低功率电平下发射天线204上驱动出任何频率。
图6的发射电路还包括负载感测电路216，其将功率供应到功率放大器210且产生接收信号235输出。在负载感测电路216中，电阻器Rs上的电压降形成于到功率放大器210的功率输入信号226与电力供应228之间。由功率放大器210消耗的功率的任何改变将引起将由差分放大器230放大的电压降的改变。当发射天线与接收器(图6中未展示)中的接收天线处于耦合模式中时，由功率放大器210汲取的电流的量将改变。换句话说，如果发射天线204不存在耦合模式谐振，那么驱动辐射场所需的功率将为第一量。如果存在耦合模式谐振，那么由功率放大器210消耗的功率的量将上升，因为大量功率耦合到接收天线中。因此，接收信号235可指示耦合到发射天线235的接收天线的存在，且还可检测从接收天线发送的信号。另外，接收器电流汲取的改变将可在发射器的功率放大器电流汲取中观测到，且此改变可用以检测来自接收天线的信号。
如所属领域的一般技术人员将理解，可充电电子装置(例如，移动电话)可经配置以用于周期性充电(即，一次接收电荷持续几分钟)。然而，如上文所注释，无线充电器可周期性地中断到可充电电子装置的功率以在一个以上可充电电子装置间“功率共享”，且因此可一次将功率传递到可充电电子装置仅持续几秒或更短时间。此可导致未能起始充电、提早充电终止和/或不准确的电池充电状态测量。
如本文中所描述，本发明的示范性实施例针对用于将稳定的功率电平供应到可充电电子装置以对其充分地充电的装置、***和方法。图7描绘根据本发明的示范性实施例的电子装置700的一部分的框图。根据一个示范性实施例，电子装置700可包含可充电装置，例如(仅举例来说)蜂窝式电话、便携式媒体播放器、相机、游戏装置、导航装置、手持机(例如，蓝牙手持机)、工具、玩具或其任何组合。根据另一示范性实施例，如下文更充分地描述，电子装置700可包含经配置以接纳可充电装置的装置。更具体来说，在此示范性实施例中，电子装置700可包含套管、壳层、壳体、机壳、罩盖或其任何组合。
电子装置700可经配置以用无线方式接收从另一电子装置(例如无线充电器)发射的功率。更具体来说，电子装置700可包括天线702，所述天线702可操作地耦合到接收器704且经配置以用于接收RF场720，所述RF场720可包含无线功率。另外，电子装置700可经配置以将功率传递到能量存储装置706，所述能量存储装置706可在电子装置700内部或外部。电子装置700可进一步包括第一能量存储装置708，所述第一能量存储装置708可包含经配置以接收、存储和传递能量的任何已知且合适的装置。第一能量存储装置708在本文中也可称为“蓄电池708”。作为非限制性实例，蓄电池708可包含电池、超级电容器、机械存储装置或其任何组合。根据一个示范性实施例，为提高效率，蓄电池708可经配置以在大体等于或大于电子装置700操作所处的电压的电压下操作。
电子装置700还可包括可操作地耦合到接收器704和蓄电池708中的每一者的控制器710，以及可操作地耦合到控制器710、蓄电池708和能量存储装置706中的每一者的控制器712。控制器710可经配置以从接收器704接收能量并将能量传递到蓄电池708。控制器712可经配置以从控制器710和蓄电池708中的每一者接收能量，并将能量转移到能量存储装置706。尽管将控制器710和控制器712说明为单独的装置，但可将控制器710和控制器712的功能性实施于单一控制器内。
根据一个示范性实施例，当控制器712的输入处的电压电平和/或电流电平达到阈值电平时，能量可经由控制器712从蓄电池708和可能接收器704转移到能量存储装置706。换句话说，在蓄电池708的充电电平达到阈值后，第二控制器712即可经配置以将能量从蓄电池708和可能接收器704转移到能量存储装置706。注意，如果从蓄电池708和接收器704可用的能量的量变得不足以对能量存储装置706充电(即，蓄电池708的充电电平降到低于阈值)，那么对能量存储装置706的充电可停止，且可对蓄电池708再充电。当从蓄电池708、接收器704或其组合可用的能量再次变得足以对能量存储装置706充电时，控制器712可将能量传递到能量存储装置706。应进一步注意，由于能量仅在蓄电池708包含至少一充电阈值电平的情况下被转移到能量存储装置706，所以能量存储装置706在被充电的同时从不接收小于某一量的能量。
如上文所描述，电子装置700可经配置以在蓄电池708的充电电平达到阈值后即刻将能量转移到能量存储装置706。此外，根据一个示范性实施例，且如下文参看图16更充分地描述，在蓄电池708的充电电平降到低于阈值后从蓄电池708到能量存储装置706的能量转移即可停止。根据下文参看图17更充分地描述的另一示范性实施例，在蓄电池708的充电电平降到低于第二阈值后从蓄电池708到能量存储装置706的能量转移即可停止，所述第二阈值低于起始从蓄电池708到能量存储装置706的能量转移所需的阈值。
现将描述电子装置700的预期操作。最初，天线702可接收一信号，根据此实例，所述信号包含无线功率。其后，可由接收器704接收所述无线功率信号，所述接收器704可以类似于如上文参看图5所描述的接收器302的方式起作用。接收器704可接着经由控制器710将能量传递到蓄电池708以对其进行充电。在蓄电池708的充电电平达到阈值后，即可经由控制器712将能量从蓄电池708、接收器704或其组合转移到能量存储装置706。在蓄电池708的电压电平降到低于所述阈值或另一更低阈值的任何时间，可终止从蓄电池708到能量存储装置706的功率发射。
图8描绘根据本发明的一示范性实施例的另一电子装置750的一部分的框图。在一个示范性实施例中，类似于电子装置700，电子装置750可包含可充电装置，例如(仅举例来说)蜂窝式电话、便携式媒体播放器、相机、游戏装置、导航装置、手持机(例如，蓝牙手持机)、工具、玩具或其任何组合。根据另一示范性实施例，电子装置750可包含经配置以接纳可充电装置的装置，例如(仅举例来说)套管、壳层、壳体、机壳、罩盖或其任何组合。
电子装置750可经配置以用无线方式接收从另一电子装置(例如无线充电器)发射的功率。更具体来说，电子装置750可包括天线702，所述天线702可操作地耦合到接收器704且经配置以用于接收RF场720，所述RF场720可包含无线功率。另外，电子装置700可经配置以将功率传递到能量存储装置706，所述能量存储装置706可在电子装置750内部或外部。
电子装置750可进一步包括能量存储装置708(本文中也称为“蓄电池708”)，如上文所注释，所述能量存储装置708可包含经配置以接收、存储和传递能量的任何已知且合适的装置。根据一个示范性实施例，为提高效率，蓄电池708可经配置以在大体上等于或大于电子装置750操作所处的电压的电压下操作。
此外，电子装置750可包括可操作地耦合到接收器704、蓄电池708和控制器762中的每一者的功率模块714。根据一个示范性实施例，功率模块714可包含三端口模块。功率模块714可经配置以从接收器704接收功率并将功率传递到蓄电池708。此外，控制器762可经配置以从功率模块714接收功率并将功率传递到能量存储装置706。根据一个示范性实施例，功率模块714可经配置以控制多少能量从功率模块714传递到蓄电池708、多少能量从蓄电池708传递到功率模块714，以及多少能量自功率模块714传递到控制器762。
根据一个示范性实施例，当控制器762的输入处的电压电平和/或电流电平达到阈值电平时，能量可经由控制器762从蓄电池708和可能接收器704转移到能量存储装置706。换句话说，在蓄电池708的充电电平达到阈值后，功率模块714即可经配置以将能量从蓄电池708和可能接收器704转移到能量存储装置706。注意，如果从蓄电池708和接收器704可用的能量的量变得不足以对能量存储装置706充电，那么对能量存储装置706的充电可停止，且可对蓄电池708再充电。此外，当从蓄电池708、接收器704或其组合可用的能量再次变得足以对能量存储装置706充电时，功率模块714可经由控制器762将功率传递到能量存储装置706。如上文关于电子装置700所注释，由于能量仅在蓄电池708包含充电阈值电平的情况下转移到能量存储装置706，所以能量存储装置706在被充电的同时从不接收小于某一量的能量。
如上文所描述，电子装置750可经配置以在蓄电池708的充电电平达到阈值后即刻将能量转移到能量存储装置706。此外，根据一个示范性实施例，且如下文参看图16更充分地描述，在蓄电池708的充电电平降到低于阈值后，从蓄电池708到能量存储装置706的能量转移即可停止。根据如下文参看图17更充分地描述的另一示范性实施例，在蓄电池708的充电电平降到低于第二阈值后，从蓄电池708到能量存储装置706的能量转移即可停止，所述第二阈值低于起始从蓄电池708到能量存储装置706的能量转移所需的阈值。
现将描述电子装置750的预期操作。最初，天线702可接收一信号，根据此实例，所述信号包含无线功率。其后，可由接收器704接收所述无线功率信号，所述接收器704可以类似于如上文参看图5所描述的接收器302的方式起作用。接收器704可接着经由功率模块714将功率传递到蓄电池708，以对其进行充电。在控制器712的输入的电压电平达到阈值后，功率即可经由控制器762从蓄电池708、接收器704或其组合转移到能量存储装置706。在蓄电池708的电压电平降到低于所述阈值或另一更低阈值的任何时间，从蓄电池708到能量存储装置706的功率发射可停止。
如上文所注释，功率模块714可经配置以控制多少能量被传递到蓄电池708和从蓄电池708传递多少能量，以及多少能量经由控制器762被传递到能量存储装置706。作为一实例，功率模块714可经配置以将从接收器704接收的某一百分比(例如，25％)的能量传递到蓄电池708，和经由控制器762将从接收器704接收的某一百分比(例如，75％)的能量传递到能量存储装置706。
图9为说明根据一个或一个以上示范性实施例的方法680的流程图。方法680可包括通过接收器接收无线功率(由数字682描绘)。方法680可进一步包括通过来自所接收的无线功率的能量对第一能量存储装置充电(由数字684描绘)。此外，方法680可包括在第一能量存储装置的充电电平达到阈值电平后即刻将能量从第一能量存储装置传递到第二能量存储装置(由数字686描绘)。
图10描绘根据本发明的一示范性实施例的装置800。装置800包括经配置以接纳电子装置(例如电子装置820)的外壳802(例如，套管、机壳或壳体)。此外，装置800可包括接收器108(例如，图2的接收器108)和耦合到外壳802的相关联的接收天线830。根据一个示范性实施例，接收器108(例如，图2的接收器108)和相关联的接收天线830可嵌入于外壳802内。
外壳802可经配置且经设定大小以容纳电子装置820，所述电子装置820可包含(仅举例来说)蜂窝式电话、便携式媒体播放器、相机或其任何组合。应注意，外壳802可包含经配置以接收电子装置的至少一部分的任何已知且合适的装置。根据一个示范性实施例，外壳802可经配置以至少部分地紧固配合于电子装置周围。此外，如所属领域的一般技术人员将理解，外壳802可包含用于保护电子装置、将电子装置附接到用户(例如，用户的腰带)及类似物的任何已知且合适的装置。作为非限制性实例，外壳802可包含套管、壳层、壳体、机壳、罩盖或其任何组合。
根据图10中所说明的实施例，外壳802可经配置以使用户能够在电子装置820定位于外壳802内的同时操作电子装置820。此外，外壳802可包括一个或一个以上经配置以使装置用户能够接入电子装置820的一个或一个以上输入或输出装置的接入开口810。举例来说，外壳802可包括一个或一个以上接入开口810以使用户能够接入定位于外壳802内的电子装置(例如，电子装置820)的显示面板、连接器或任何其它***装置(例如，按钮)。
如下文参看图13和图14更充分地描述，装置800可进一步包括电连接器832，所述电连接器832定位于外壳802的开口833内且经配置以将定位于外壳802内的电子装置(例如，电子装置820)的端口(例如，用以经由有线连接将电子装置耦合到电源插座的标准USB端口)可操作地耦合到耦合到外壳802的接收器(例如，接收器108)。根据装置800包含电子装置700或电子装置750的一示范性实施例，装置800可包括电连接器832，所述电连接器832定位于外壳802的开口833内且经配置以将定位于外壳802内的电子装置(例如，电子装置820)的端口可操作地耦合到耦合到所述装置的控制器(例如，控制器712或控制器762)。因此，装置800可经配置以使电子装置(例如，电子装置820)能够在所述电子装置定位于外壳802内的同时以及在所述电子装置正被使用的同时被充电。
图11为另一装置850，其具有至少部分地围绕电子装置820的外壳852。装置850类似于图10的装置800，且因此将不详细解释。然而，应注意，根据图11中所说明的实施例，外壳852可以一方式经配置使得可要求装置用户在使用电子装置820之前从外壳852移除电子装置820。装置850可包括接收器(图11中未展示，见(例如)图2的接收器108)和耦合到外壳850的相关联的接收天线830。根据一个示范性实施例，接收器108(见图2)和相关联的接收天线830可嵌入于外壳852内。
如下文参看图13和图14更充分地描述，装置850可进一步包括电连接器834，所述电连接器834定位于外壳852的开口835内且经配置以将定位于外壳852内的电子装置(例如，电子装置820)的端口(例如，USB端口)可操作地耦合到耦合到外壳852的接收器(例如，图2的接收器108)。根据装置800包含电子装置700或电子装置750的一示范性实施例，装置800可包括电连接器832，所述电连接器832定位于外壳802的开口833内且经配置以将定位于外壳802内的电子装置(例如，电子装置820)的端口可操作地耦合到耦合到所述装置的控制器(例如，控制器712或控制器762)。另外，外壳852可包括可拆卸锁存器842，当处于闭合附接定位时，所述可拆卸锁存器842可经配置以紧固地保持定位于外壳852内的电子装置(例如，电子装置820)。
图12为包括外壳902和天线830的另一装置900。装置900分别类似于图10和图11的装置800和850，且因此将不加以详细解释。然而，应注意，外壳902包括罩盖840，所述罩盖840具有耦合到其的接收天线830。仅举例来说，接收天线830可嵌入于罩盖840内。应进一步注意，装置900可包括耦合到外壳902的主体838的接收器(例如，图2的接收器108)。仅举例来说，接收器108(见图2)可嵌入于外壳902的主体838内。
如下文参看图13和图14更充分地描述，装置900可进一步包括电连接器836，所述电连接器836定位于外壳852的开口837内且经配置以将定位于外壳902内的电子装置(例如，电子装置820)的端口(例如，USB端口)可操作地耦合到耦合到外壳902的接收器(例如，图2的接收器108)。根据装置800包含电子装置700或电子装置750的一示范性实施例，装置800可包括电连接器832，所述电连接器832定位于外壳802的开口833内且经配置以将定位于外壳802内的电子装置(例如，电子装置820)的端口可操作地耦合到耦合到所述装置的控制器(例如，控制器712或控制器762)。根据一示范性实施例，在放置于充电表面上之前，罩盖840可放置于“开放”位置，如图12中所说明。因此，与定位于主体838内的天线相比，天线830可由于由电子装置820内的金属引起的更少干扰而更有效地接收无线功率。
参看图13和图14，说明可包含装置800、装置850或装置900的装置。装置800/850/900可包括电连接器832/834/836，所述电连接器832/834/836经配置以将电子装置(例如，电子装置820)的端口839(例如，USB端口)可操作地耦合到耦合到相关联的接收天线830的接收器(例如，图2的接收器108)，所述相关联的接收天线830耦合到装置800/850/900的外壳。具体来说，图13说明装置800/850/900与电子装置820之间的物理电连接，且图14说明定位于装置800/850/900内的电子装置820。
应注意，在图10到图12中所说明的示范性实施例中的每一者中，所描述的外壳(即，外壳802、外壳852和外壳902)各自实体上大于定位于其中的电子装置。因此，耦合到外壳的天线(例如，天线830)可实体上大于定位于外壳内的电子装置。结果，与定位于电子装置内的天线相比，耦合到外壳的天线可实体上更大且因此可提高电子装置的充电效率。此外，还应注意，装置800、装置850和装置900中的每一者可包含电子装置700或电子装置750。因此，根据各种示范性实施例，装置800、装置850和装置900中的每一者可包含能量存储装置(即，蓄电池708)。
图15说明包括第一电子装置902和第二电子装置904的***900，其中第一电子装置902和第二电子装置904中的每一者定位于无线充电器906的充电区内。应注意，第一电子装置902可包含电子装置700或电子装置750，如上文所描述。此外，应注意，第一电子装置902可包含可充电装置(例如，相机、移动电话或媒体播放器)或经配置以接纳可充电装置的装置(例如，套管、机壳或壳体)。
如所属领域的一般技术人员将理解，无线功率充电器可根据一种时域多路复用方法基于针对每一电子装置所分配的激活时隙而将无线功率传递到多个电子装置。图16为时序图，其说明第一电子装置902的能量存储装置(例如，蓄电池708)随时间的能量电平，其中无线充电器906正根据时域多路复用方法将无线功率传递到第一电子装置902和第二电子装置904。在第一时隙t1期间，无线充电器906正将无线功率传递到第一电子装置902，且结果，蓄电池的能量电平增加且达到阈值Vth。在时隙t2到t5中的每一者期间，能量正从蓄电池传递到能量存储装置(例如，能量存储装置706)。此外，在第二时隙t2和第四时隙t4期间，无线充电器906正将功率传递到第一电子装置902。此外，在第三时隙t3和第五时隙t5中的每一者期间，无线充电器906正将功率传递到第二电子装置904，且因此，第一电子装置902的蓄电池的电压电平减小。
图17为说明第一电子装置902的能量存储装置(例如，蓄电池708)随时间的能量电平的另一时序图，其中无线充电器906根据时域多路复用方法将无线功率传递到第一电子装置902和第二电子装置904。在此实施例中，直到蓄电池的充电电平达到上阈值Vth_upper，能量才从蓄电池(例如，蓄电池708)传递到能量存储装置(例如，能量存储装置706)。此外，在蓄电池的充电电平达到上阈值Vth_upper之后，能量持续地从蓄电池传递到能量存储装置，直到蓄电池的充电电平降到低于更低阈值Vth_lower为止。在第一时隙T1期间，无线充电器906正将无线功率传递到第一电子装置902，且结果蓄电池的能量电平增加且达到上阈值Vth_upper。在时隙T2到T4中的每一者期间，能量正从蓄电池传递到能量存储装置。此外，在第二时隙T2和第四时隙T4期间，无线充电器906正将功率传递到第二电子装置904，且因此第一电子装置902的蓄电池的电压电平减小。此外，在第三时隙T3期间，无线充电器906正将功率传递到第一电子装置902。
如所属领域的一般技术人员将了解，电池设计可包含大小、重量、形状、寿命周期、内电阻、低自放电和/或充电率之间的折衷。可能需要使电池在很少使用或不使用的延长周期(例如，几天)之后具有有用的充电。此要求电池具有低自放电。还可能需要对电池快速地再充电，此要求电池具有低内电阻和在无物理膨胀的情况下吸收电荷的能力。通过并入有针对长使用寿命、低重量和低自放电而优化的电池，充电时间可能受损害(即，电池花费更长的时间来充电)。此外，通过使用可更快速地再充电的电池，寿命周期可缩短，自放电可增加且可能不需要重金属罩壳来约束快速充电的膨胀效应。
根据本发明的各种示范性实施例，电子装置可包含两个或两个以上的能量存储装置(例如，电池)，所述能量存储装置可实现电子装置的增强操作。根据一个示范性实施例，电子装置可包括第一能量存储装置(例如，如下文所描述的能量存储装置946)，所述第一能量存储装置可经配置为具有低内电阻的可充电能量存储装置，且因此可实现相对于第二能量存储装置(例如，如下文所描述的能量存储装置948)的充电时间更短的充电时间。此外，所述电子装置可包括第二能量存储装置(例如，如下文所描述的能量存储装置948)，所述第二能量存储装置可包含高内电阻且因此可经配置以与第一能量存储装置相比具有“长使用寿命”。此外，如下文更充分地描述，第一能量存储装置可包含相对于第二能量存储装置相对高的电压电池，所述第二能量存储装置可包含低电压电池。应注意，可选择第一能量存储装置的电池化学以实现相对短的充电时间。类似地，可选择第二能量存储装置的电池化学以提高耐用期。
举例来说，在预期操作期间，第一能量存储装置可通过充电器(例如，无线或有线充电器)而快速充电，且其后可将能量缓慢地传递到第二能量存储装置以对其进行充电。仅举例来说，第一能量存储装置可包含串联的多个单元，以实现与第二能量存储装置相比在相对高的电压下的充电和放电，所述第二能量存储装置可归因于在相同电流下俘获的增加的能量而实现有效充电。此外，与第二能量存储装置相比，第一能量存储装置可包含与高Q无线功率接收器的增强阻抗匹配。举例来说，能量可经由功率转换器(例如，降压式DC到DC转换器)从第一能量存储装置传递到第二能量存储装置。
图18说明电子装置940，所述电子装置940经配置以经由有线连接944从充电器942接收功率。电子装置940包含第一能量存储装置946，所述第一能量存储装置946可包含低内电阻且因此可实现相对短的充电时间。仅举例来说，第一能量存储装置946可包含高电压电池(与第二能量存储装置948相比)。应注意，第一能量存储装置946可包含蓄电池(例如上文所描述的蓄电池708)。此外，第一能量存储装置946可经配置以经由功率转换器947(例如，降压式转换器)将能量传递到第二能量存储装置948。第二能量存储装置948可包含高内电阻，且因此可经配置为长使用寿命的可再充电的能量存储装置。作为一非限制性实例，第二能量存储装置948可包含低电压电池(与第一能量存储装置946相比)。此外，第二能量存储装置948可经配置以将能量传递到负载950。
图19说明另一电子装置960，其经配置以从无线充电器962以无线方式接收功率。电子装置960包含可操作地耦合到第一能量存储装置946的无线功率接收器972，如上文所注释，所述第一能量存储装置946可包含(仅举例来说)具有高于第二能量存储装置948的电压的电池。另外，如上文所注释，第一能量存储装置946可包含蓄电池(例如上文所描述的蓄电池708)。此外，第一能量存储装置946可经配置以经由功率转换器947(例如，降压式转换器)将能量传递到第二能量存储装置948。如上文所注释，第二能量存储装置948可包含(仅举例来说)具有低于第一能量存储装置946的电压的电池。此外，第二能量存储装置948可经配置以将能量传递到负载950。
应注意，根据一个示范性实施例，可使第一能量存储装置946可从相关联的装置(例如，电子装置960或电子装置940)移除。更具体来说，例如，一装置(例如，电子装置960或电子装置940)可经配置以使第一能量存储装置946能够为“可热调换”的，其意味着第一能量存储装置946可在不关闭或以其它方式停用电子装置960或电子装置940的情况下移除且可用不同能量存储装置替换。举例来说，如果用户想要用刚刚再充电的能量存储装置来替换第一能量存储装置946，那么用户可在第一能量存储装置946部分或完全放电时移除并替换第一能量存储装置946。所属领域的一般技术人员将理解“可热调换”的其它实例。根据另一示范性实施例，第一能量存储装置946可包含加到现有电子装置(例如，电子装置960或电子装置940)的第三方。此外，应注意，电子装置(例如，电子装置960或电子装置940)可经配置以在第一能量存储装置946从电子装置去耦的同时操作。因此，当电子装置(例如，电子装置960或电子装置940)归于装置用户、由装置用户使用或两种情况的同时，第一能量存储装置946可(仅举例来说)在公众信息站进行再充电。另外应注意，第一能量存储装置946可耦合到外壳(例如，外壳802、外壳852或外壳902)且可能嵌入于所述外壳内，所述外壳可包含套管、壳层、壳体、机壳、罩盖或其任何组合。
参看图20，说明包括第一能量存储装置932和第二能量存储装置934的电子装置930。电子装置930进一步包括耦合到第一能量存储装置932和第二能量存储装置934中的每一者的负载936。另外，电子装置930可包括一个或一个以上控制块960，所述一个或一个以上控制块960包含一个或一个以上处理器、一个或一个以上传感器或其组合，以用于执行与电子装置930有关的各种示范性实施例，如下文所描述。
根据一个示范性实施例，第一能量存储装置932和第二能量存储装置934中的每一者可包含可以无线方式充电的电池。此外，在此示范性实施例，第一能量存储装置932可包含用于负载936的主电源，且将仅在被完全放电之后才充电(即，接收无线功率)。此外，应注意，第一能量存储装置932可在开始将能量传递到负载936之前被完全充电。因此，直到第一能量存储装置932大体上被完全放电第一能量存储装置932才将开始从无线电源(未图示)接收能量，且直到第一能量存储装置932已大体上通过无线电源而完全充电第一能量存储装置932才将开始将能量传递到负载936。结果，如所属领域的一般技术人员将理解，对第一能量存储装置932规则放电可延长能量存储装置932的寿命。第二能量存储装置934可包含用于负载936的第二电源，且可在第二能量存储装置934位于无线电源(未图示)的范围内时的任何时间从无线电源接收能量。此外，第二能量存储装置934可经配置以在第一能量存储装置932不能将能量传递到负载936时的任何时间将能量传递到负载936。更具体来说，例如，第二能量存储装置934可经配置以在第一能量存储装置932大体上被完全放电时或在第一能量存储装置932被充电的同时将能量传递到负载936。
根据另一示范性实施例，第一能量存储装置932可包含可以无线方式充电的电池，且第二能量存储装置934可包含旧式电池。此外，在此示范性实施例中，第一能量存储装置932可包含用于负载936的主电源，且可在位于无线电源的范围内时的任何时间被充电(即，接收无线功率)。此外，第二能量存储装置934可经配置以在第一能量存储装置932不能将能量传递到负载936时的任何时间将能量传递到负载936。举例来说，如果第一能量存储装置932缺乏用以传递能量的足够充电电平且第一能量存储装置932不在无线电源的范围内，那么第二能量存储装置934可将能量传递到负载936。
根据另一示范性实施例，第一能量存储装置932可包含非可再充电电池，例如(仅举例来说)氢电池。此外，第二能量存储装置934可包含可以无线方式充电的电池。此外，在此示范性实施例中，第一能量存储装置932可包含用于负载936的主电源，且可经配置以将能量传递到负载936直到第一能量存储装置932的充电电平变得不足以传递能量为止。在第一能量存储装置932的充电电平变得不足以传递能量后，第二能量存储装置934即可将能量传递到负载936。第二能量存储装置934可将能量传递到负载936直到第一能量存储装置932由另一非可再充电电池来替换为止，所述非可再充电电池具有用以将能量传递到负载936的充分充电电平。
根据另一示范性实施例，第一能量存储装置932可包含可以无线方式充电的电池，而第二能量存储装置934可包含非可再充电电池，例如(仅举例来说)羟基氧化镍(nickeloxyhydroxide)电池。此外，在此示范性实施例中，第一能量存储装置932可包含用于负载936的主电源，且可经配置以将能量传递到负载936直到第一能量存储装置932的充电电平变得不足以传递能量为止。在第一能量存储装置932的充电电平变得不足以传递能量后，第二能量存储装置934(其可经配置为备用电源)即可将能量传递到负载936。第二能量存储装置934可将能量传递到负载936，直到第一能量存储装置932被再充电到足够的充电电平以将能量传递到负载936为止。此外，电子装置930可经配置以在第二能量存储装置934将功率传递到负载936时以低功率模式操作。
根据另一示范性实施例，第一能量存储装置932可包含经配置以从再生性能量源(例如太阳能、风能等)接收能量的电池。另外，第二能量存储装置934可包含可以无线方式充电的电池。在此实施例中，第一能量存储装置932可包含用于负载936的主电源，且第二能量存储装置934可包含用于负载936的第二电源。更具体来说，例如，如果第一能量存储装置932的充电电平变得不足以传递能量(仅举例来说，归因于缺乏太阳光)，那么第二能量存储装置934可将能量传递到负载936。
在另一示范性实施例中，第一能量存储装置932可包含可以无线方式充电的电池，且第二能量存储装置934可包含经配置以从再生性能量源(例如太阳能、风能等)接收能量的电池。在此实施例中，第一能量存储装置932可包含用于负载936的主电源，且第二能量存储装置932可包含用于负载936的第二备用电源。更具体来说，例如，在经由再生性能量源(例如，太阳能)接收充电之后，第二能量存储装置934可在第一能量存储装置932的充电电平变得不足以将能量传递到负载936的情况下作为用于负载的备用功率源来操作。应注意，根据一个示范性实施例，再生性的能量源可将功率供应到具有较小存储能力的能量存储装置。
根据又一示范性实施例，第一能量存储装置932可经配置以传递用于对电子装置930的一个或一个以上特定应用供电的能量，且第二能量存储装置932可经配置以传递用于对电子装置930的一个或一个以上其它应用供电的能量。更具体来说，作为一实例，第一能量存储装置932可经配置以传递用于对PDA应用供电的能量，且第二能量存储装置934可经配置以传递用于对语音连接性功能供电的能量。然而，应注意，在此实例中，尽管第二能量存储装置934可经配置以传递用于对语音连接性功能供电的能量，但第二能量存储装置934还可经配置以在第一能量存储装置932出于任何原因(例如，归因于缺乏充电)而不能提供功率的情况下传递用于对PDA应用供电的能量。类似地，第一能量存储装置932可经配置以在第二能量存储装置934出于任何原因而不能提供功率的情况下传递用于对语音连接性功能供电的能量。
应注意，对于上文参看图20所描述的实施例来说，电子装置930可经配置以实现第一能量存储装置932与第二能量存储装置934的“热调换”。换句话说，电子装置930可经配置以使第二能量存储装置934能够在不中断电子装置930的操作的情况下替换第一能量存储装置934(即，第二能量存储装置934可在第一能量存储装置932不能传递能量的情况下将功率传递到负载)。
图21为说明根据一个或一个以上示范性实施例的方法980的流程图。方法980可包括将能量从第一能量存储装置传递到负载(由数字982描绘)。方法980可进一步包括在第一能量存储装置不能将能量传递到负载的情况下将能量从第二能量存储装置传递到负载，其中第一能量存储装置和第二能量存储装置中的至少一者包含可以无线方式充电的能量存储装置(由数字984描绘)。
所属领域的技术人员将理解，可使用各种不同技术和技艺中的任一者来表示信息和信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示可能遍及以上描述而引用的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。
技术人员将进一步了解，结合本文中所揭示的示范性实施例所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件与软件的此可互换性，上文已大体上在功能性方面描述各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。此功能性实施为硬件还是软件取决于特定应用和强加于整个***的设计约束。熟练的技术人员可针对每一特定应用以变化方式来实施所描述的功能性，但此类实施决策不应被解释为会造成偏离本发明的示范性实施例的范围。
可通过以下各者来实施或执行结合本文中所揭示的示范性实施例所描述的各种说明性逻辑块、模块和电路：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件，或其经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、结合DSP核心的一个或一个以上微处理器，或任何其它此类配置。
结合本文中所揭示的示范性实施例所描述的方法或算法的步骤可直接体现于硬件中、由处理器执行的软件模块中，或两者的组合中。软件模块可驻留于随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可拆卸盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。示范性存储媒体耦合到处理器以使得所述处理器可从所述存储媒体读取信息和将信息写入到所述存储媒体。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体式。处理器和存储媒体可驻留于ASIC中。ASIC可驻留于用户终端中。在替代方案中，处理器和存储媒体可作为离散组件而驻留于用户终端中。
在一个或一个以上示范性实施例中，可以硬件、软件、固件或其任何组合实施所描述的功能。如果以软件实施，那么所述功能可作为一个或一个以上指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体来发射。计算机可读媒体包括计算机存储媒体与通信媒体两者，通信媒体包括促进计算机程序从一处到另一处的传送的任何媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。举例来说且并非限制，此类计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用以载运或存储呈指令或数据结构形式的所要程序代码并可由计算机存取的任何其它媒体。并且，将任何连接适当地称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤缆线、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电和微波等无线技术从网站、服务器或其它远程源发射软件，那么同轴电缆、光纤缆线、双绞线、DSL或例如红外线、无线电和微波等无线技术包括于媒体的定义中。如本文中所使用，磁盘(Disk)和光盘(disc)包括紧密光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软性磁盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘通过激光以光学方式再现数据。上述各者的组合也应包括在计算机可读媒体的范围内。
提供对所揭示的示范性实施例的先前描述以使所属领域的任何技术人员能够制造或使用本发明。所属领域的技术人员将容易了解对这些示范性实施例的各种修改，且在不偏离本发明的精神或范围的情况下，可将本文中所界定的一般原理应用于其它实施例。因此，本发明不希望限于本文中所展示的示范性实施例，而是应被赋予与本文中所揭示的原理和新颖特征一致的最广范围。

Claims (41)

1.一种方法，其包含：
用从无线电源接收的能量对第一能量存储装置进行充电；以及
在所述第一能量存储装置的充电电平达到阈值电平后即刻将能量从所述第一能量存储装置传递到第二能量存储装置。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含在所述第一能量存储装置的充电电平降到低于所述阈值电平和具有比所述阈值低的值的另一阈值中的一者后即刻终止能量从所述第一能量存储装置到所述第二能量存储装置的所述传递。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含将来自所述所接收的无线功率的能量传递到所述第一能量存储装置。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含将功率从可操作地耦合到所述第一能量存储装置的接收器传递到所述第二能量存储装置。
5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含通过耦合到经配置以接纳电子装置的外壳的接收器从所述无线电源接收无线功率。
6.根据权利要求5所述的方法，其中通过耦合到经配置以接纳电子装置的外壳的接收器接收无线功率包含通过耦合到所述外壳的罩盖的接收天线来接收无线功率。
7.根据权利要求5所述的方法，其中通过接收器接收无线功率包含通过集成于电子装置内的接收器接收无线功率，所述电子装置包含以下各者中的至少一者：蜂窝式电话、便携式媒体播放器、相机、游戏装置、导航装置、手持机、工具和玩具。
8.根据权利要求5所述的方法，其中对第一能量存储装置进行充电包含对以下各者中的至少一者进行充电：电池、超级电容器和机械存储装置。
9.一种装置，其包含：
用于用从无线电源接收的能量对第一能量存储装置进行充电的装置；以及
用于在所述第一能量存储装置的充电电平达到阈值电平后即刻将能量从所述第一能量存储装置传递到第二能量存储装置的装置。
10.一种装置，其包含：
第一能量存储装置，其用于接收能量并将电荷存储于其中；以及
第二能量存储装置，其用于从所述第一能量存储装置接收能量，其中所述第一能量存储装置和所述第二能量存储装置中的至少一者包含可以无线方式充电的能量存储装置。
11.根据权利要求10所述的装置，其进一步包含至少一个控制器，所述至少一个控制器可操作地耦合到所述第一能量存储装置以用于将能量从所述第一能量存储装置转移到所述第二能量存储装置。
12.根据权利要求10所述的装置，其中所述装置包含以下各者中的至少一者：蜂窝式电话、便携式媒体播放器、相机、游戏装置、导航装置、手持机、工具和玩具。
13.根据权利要求11所述的装置，其中所述装置包含外壳，所述外壳经配置以接纳包含所述第二能量存储装置的电子装置。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述外壳包含以下各者中的至少一者：套管、壳层、壳体、机壳和罩盖。
15.根据权利要求13所述的装置，其进一步包含所述第一能量存储装置、所述第二能量存储装置中的至少一者，且接收器的至少一部分耦合到所述外壳。
16.根据权利要求13所述的装置，其进一步包含耦合到所述外壳的罩盖的接收天线。
17.根据权利要求13所述的装置，其中所述外壳经配置以使装置用户能够在所述电子装置定位于所述外壳内的同时操作所述电子装置。
18.根据权利要求13所述的装置，其中所述外壳包含用于接入一个或一个以上输入或输出装置的一个或一个以上接入开口。
19.根据权利要求18所述的装置，其进一步包含电连接器，所述电连接器定位于至少一个接入开口内以用于将定位于所述外壳内的电子装置的端口耦合到所述至少一个控制器。
20.根据权利要求11所述的装置，其中所述至少一个控制器包含：第一控制器，其可操作地耦合到接收器和所述第一能量存储装置中的每一者；以及第二控制器，其可操作地耦合到所述第一能量存储装置和所述第二存储装置中的每一者。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所述第一控制器从所述接收器接收功率，且将功率传递到所述第一能量存储装置和所述第二控制器中的至少一者。
22.根据权利要求20所述的装置，其中所述第二控制器从所述第一能量存储装置和所述第一控制器中的至少一者接收能量，并将功率传递到所述第二能量存储装置。
23.根据权利要求11所述的装置，其进一步包含电连接器，所述电连接器用于将所述至少一个控制器耦合到所述第二能量存储装置。
24.根据权利要求10所述的装置，其进一步包含功率转换器，所述功率转换器可操作地耦合于所述第一能量存储装置与所述第二能量存储装置之间。
25.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一和第二能量存储装置中的至少一者在所述装置外部。
26.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一能量存储装置的内电阻高于所述第二能量装置的内电阻。
27.一种装置，其包含：
第一能量存储装置，其可操作地耦合到负载以用于将能量传递到所述负载；以及
第二能量存储装置，其可操作地耦合到所述负载以用于将能量传递到所述负载；
其中所述第一能量存储装置和所述第二能量存储装置中的至少一者包含可以无线方式充电的能量存储装置。
28.根据权利要求27所述的装置，其中如果所述第一能量存储装置不能将能量传递到所述负载，那么所述第二能量存储装置将能量传递到所述负载。
29.根据权利要求27所述的装置，其中所述第一能量存储装置仅在大体上完全放电之后才接收电荷。
30.根据权利要求27所述的装置，其中所述第二能量存储装置仅在所述第一能量存储装置大体上完全放电的情况下才将能量传递到所述负载。
31.根据权利要求27所述的装置，其中所述第一能量存储装置和所述第二能量存储装置中的每一者包含可以无线方式充电的能量存储装置。
32.根据权利要求27所述的装置，其中所述第一能量存储装置包含可以无线方式充电的能量存储装置，且所述第二能量存储装置包含旧式电池。
33.根据权利要求27所述的装置，其中所述第一能量存储装置和所述第二能量存储装置中的一者包含非可再充电的能量存储装置，且另一能量存储装置包含可以无线方式充电的能量存储装置。
34.根据权利要求27所述的装置，其中所述第一能量存储装置和所述第二能量存储装置中的一者包含用于从再生性能量源接收电荷的电池。
35.根据权利要求27所述的装置，其中所述第一能量存储装置传递能量以对所述装置的一个或一个以上应用供电，且所述第二能量存储装置传递能量以对所述装置的一个或一个以上其它应用供电。
36.一种方法，其包含：
将能量从第一能量存储装置传递到负载；以及
如果所述第一能量存储装置不能将能量传递到所述负载，那么将能量从第二能量存储装置传递到所述负载，其中所述第一能量存储装置和所述第二能量存储装置中的至少一者包含可以无线方式充电的能量存储装置。
37.根据权利要求36所述的方法，其中将能量从第一能量存储装置传递到负载包含从以下各者中的一者传递能量：经配置以从再生性电源接收功率的电池、非可再充电电池和可以无线方式充电的电池。
38.根据权利要求36所述的方法，其中将能量从第一能量存储装置传递到负载包含将能量从所述第一能量存储装置传递到所述负载直到所述第一能量存储装置大体上完全放电为止。
39.根据权利要求36所述的方法，其进一步包含在所述第一能量存储装置已大体上完全放电之后对所述第一能量存储装置进行充电。
40.根据权利要求36所述的方法，其进一步包含通过再生性能量源对所述第一能量存储装置和所述第二能量装置中的一者进行充电。
41.根据权利要求36所述的方法，其中通过再生性能量源对所述第一能量存储装置和所述第二能量装置中的一者进行充电包含：在所述第一能量存储装置具有低于所述第二能量存储装置的存储容量的情况下，通过所述再生性能量源对所述第一能量存储装置进行充电；以及在所述第二能量存储装置具有低于所述第一能量存储装置的存储容量的情况下，通过所述再生性能量源对所述第二能量存储装置进行充电。
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