CN107017705A - 促进对电池供电装置进行无线充电的***、设备和方法 - Google Patents

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CN107017705A CN201611208793.1A CN201611208793A CN107017705A CN 107017705 A CN107017705 A CN 107017705A CN 201611208793 A CN201611208793 A CN 201611208793A CN 107017705 A CN107017705 A CN 107017705A
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Abstract

本发明公开了一种用于促进对一或多个电池供电装置进行无线充电的***、设备和方法。根据所述***、设备和方法的多个方面，存在于充电装置中的一或多个第一充电线圈(发射线圈)可响应于供应到所述充电装置的电力而产生并发出磁通量。此外，嵌入于所述充电装置内的一或多个电池供电装置的电池单元可包含第二充电线圈(接收线圈)。所述第二充电线圈可基于形成于所述一或多个第一充电线圈与所述第二充电线圈之间的谐振耦合而接收所述所发出的磁通量。所述所接收的磁通量可在所述一或多个电池供电装置内感生电流。所述所感生的电流可用于同时对所述一或多个电池供电装置的所述电池单元进行充电。

Description

促进对电池供电装置进行无线充电的***、设备和方法
技术领域
本文中所描述的本发明的主题大体上涉及一种用于促进对一或多个电池供电装置进行无线充电的***、设备和方法。
背景技术
随着通讯技术的发展，智能通信装置已用于各种商业、企业、个人、消费者和其它应用中。一种这样的智能通信装置是运动感测服装，其经配置用于经由存在于运动(motion)感测服装内的内置传感器监测个人的运动和生物计量数据。为了持续监测运动和生物计量数据，需要为运动感测服装以及其中的传感器供应电力。运动感测服装通常包含多个内部电池，其经配置用于为运动感测服装以及运动感测服装内的内置传感器和其它电子组件充电。
在现有情境中，内部电池在用以为运动感测服装本身充电之前必须使用外部电源/充电器进行初始充电。如果内部电池没有被物理连接，那么需使用外部电源对电池一次一个地进行充电，这既麻烦又费时。在本领域中已提出促进同时对多个电池进行无线充电的基于谐振的无线充电器。然而，为了有效且高效地对电池进行充电，需要维持电池与无线充电器之间的完全对准和有效距离。对准和距离的任何偏差都可能造成无线充电器对电池进行充电失败。
发明内容
提供此发明内容以引入与用于促进对一或多个电池供电装置进行充电的***、设备和方法有关的概念，且如下文在具体实施方式中进一步描述所述概念。此发明内容并不意图识别所主张的主题的基本特征，也并不意图用于确定或限制所主张的主题的范围。
在一种实现中，公开了一种无线充电***。所述无线充电***可以包括充电装置，其包括一或多个第一充电线圈。所述一或多个第一充电线圈可以响应于供应到所述充电装置的电力而产生并发出磁通量。进一步，所述无线充电***可以包括一或多个电池供电装置，其嵌入于所述充电装置内。在一个方面，所述一或多个电池供电装置的电池单元可以包括第二充电线圈。所述第二充电线圈可以基于形成于所述一或多个第一充电线圈与所述第二充电线圈之间的谐振耦合而接收所述所发出的磁通量。在一个方面，所述所接收的磁通量可以在所述一或多个电池供电装置内感生电流。所述所感生的电流可以用于同时对所述一或多个电池供电装置的所述电池单元进行充电。
在另一种实现中，公开了一种用于促进对一或多个电池供电装置进行无线充电的方法。所述方法可以包括：提供包括嵌入有一或多个电池供电装置的充电装置的无线***。所述充电装置可以包括一或多个第一充电线圈。进一步，所述一或多个电池供电装置可以包括嵌入到电池单元的第二充电线圈。所述方法可以进一步包括：通过所述一或多个第一充电线圈响应于供应到所述充电装置的电力而产生并发出磁通量。进一步，所述方法可以包括：通过所述第二充电线圈基于形成于所述一或多个第一充电线圈与所述第二充电线圈之间的谐振耦合而接收所述所发出的磁通量。进一步，所述方法可以包括：通过所述第二充电线圈基于所述所接收的磁通量在所述一或多个电池供电装置内感生电流，可以使用所述所感生的电流来同时对所述一或多个电池供电装置的电池单元进行充电。
在又一种实现中，公开了一种无线充电设备。所述无线充电设备可以包括充电装置，其容纳一或多个电池供电装置。所述充电装置可以进一步包括一或多个第一充电线圈。所述一或多个第一充电线圈可以响应于供应到所述充电装置的电力而产生并发出磁通量。可以通过存在于所述一或多个电池供电装置的电池单元内的第二线圈接收所述所发出的磁通量。所述所接收的磁通量可以感生电流，其中所述所感生的电流用于对所述一或多个电池供电装置的所述电池单元进行充电。所述充电装置可以进一步包括用于指示所述一或多个电池供电装置的所述电池单元的所述充电的状态的显示界面。所述充电装置可以进一步包括电源。所述电源可以用于将所述电力供应到所述充电装置和所述显示界面。所述电源可以经由有线连接、USB连接器或电池组进一步连接到所述充电装置。
附图说明
参考附图描述具体实施方式。在图中，参考标号最左边的数字识别所述参考标号在其中首先出现的图。整个图式使用相同编号指代相同特征和组件。
图1说明根据本申请的实施例的包含一或多个电池供电装置104(例如，传感器104)的服装102，其中服装102易于折叠于无线充电设备300(在图3中展示)的充电装置内部。
图2说明根据本申请的实施例的传感器104。
图3说明根据本申请的实施例的包括经由缆线306连接到电源304的充电装置302(例如，充电袋302)的无线充电设备300。
图4说明根据本申请的实施例的描绘嵌入有定向在充电袋302内部的不同方向上的传感器104的充电袋302的无线充电***400。
图5说明根据本申请的实施例的充电袋302中的发出磁通量线502的第一充电线圈310(也被称为发射线圈310)，所述磁通量线穿过传感器104中的每一个中的第二充电线圈或接收线圈(未示出)。
图6说明根据本申请的实施例的描绘充电袋302内的多个电子组件的工作的框图。
图7说明根据本申请的实施例的描绘嵌入于充电袋302内的两个发射线圈(310-A、310-B)的无线充电***400。
图8说明根据本申请的实施例的发出磁通量线502的两个发射线圈(310-A、310-B)，所述磁通量线穿过传感器104中的每一个中的接收线圈(未示出)。
图9说明根据本申请的实施例的发出通量线902的发射线圈310-C，延长的发射线圈310-D接收所述通量线。
图10说明根据本申请的实施例的增强发射线圈310-C所发出的通量线902的延长的发射线圈310-D的工作。
具体实施方式
整个本说明书提及的“各种实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例所描述的特定特征、结构或特性包含在至少一个实施例中。因此，整个本说明书在不同地方出现的短语“在各种实施例中”、“在一些实施例中”、“在一个实施例中”或“在实施例中”未必全部指同一实施例。此外，在一或多个实施例中，特定特征、结构或特性可以任何合适方式组合。
描述用于促进对一或多个电池供电装置进行无线充电的***、设备和方法。根据本申请的***、设备和方法，可提供具有袋状形状的充电装置。充电装置可包括一或多个第一充电线圈(在下文可互换地称为发射线圈)。充电装置可进一步嵌入有一或多个电池供电装置。所述一或多个电池供电装置可选自智能手机、平板电脑、可穿戴装置及其组合。必须理解，充电装置可嵌入有一或多个电池供电装置以便对一或多个电池供电装置进行充电。
为了促进对一或多个电池供电装置进行无线充电，发射线圈可响应于供应到充电装置的电力而产生并发出磁通量(在下文可互换地称为“磁场”或“磁通量线”)。可使用经由有线连接连接到充电装置的电源或USB连接器或电池组将电力供应到充电装置。基于磁通量的发出，存在于一或多个电池供电装置的电池单元内的第二充电线圈(在下文可互换地称为接收线圈)可接收发射线圈所发出的磁通量。
应注意，一或多个电池供电装置可与充电装置松耦合。所述松耦合可引起接收线圈在一或多个电池供电装置内的随意定向。在一个实例中，接收线圈可定向在距发射线圈的定向的不同角度和不同距离处。因而，随意定向导致发射线圈与接收线圈之间的不完全对准。因此，由于发射线圈与接收线圈的对准是可变且不恒定/固定的，所以本发明***促进通过接收线圈基于形成于发射线圈与接收线圈之间的谐振耦合(也称为谐振感应耦合)而接收磁通量。谐振耦合可使得由一或多个第一充电线圈产生的磁通量和由第二线圈接收的磁通量能够在相同频率下谐振，并且形成谐振的LC电路。
基于所形成的谐振耦合，将磁场从发射线圈转移到接收线圈。必须理解，在本文中的磁场的转移指示能量从发射线圈到接收线圈的转移。因而，磁场的转移经由电磁感应在电池供电装置内感生电流。所述电流可进一步用以同时对一或多个电池供电装置的电池单元进行充电。应注意，经由谐振耦合接收的磁通量所感生的电流的效率基于发射线圈与接收线圈之间的耦合系数和品质因数。具体地说，可通过高耦合系数和高品质因数实现高能量转移效率。
应注意，耦合系数介于0到1之间。一或多个电池供电装置与充电装置之间的耦合越紧密，有效耦合值越高。然而，应注意，因为发射线圈与接收线圈之间的对准由于接收线圈的随意定向而为不完全的，因此发射线圈与接收线圈之间的耦合系数极低。然而，基于发射线圈与接收线圈的高品质因数，接收线圈经由在发射线圈与接收线圈之间产生的谐振效应可接收所发出的小磁场。此外，通过实施其中发射线圈持续发出磁场且其中接收线圈持续接收磁场的多个这样的谐振周期，大量的能量转移在发射线圈与接收线圈之间来回进行。此外，能量转移可导致感生将用于对一或多个电池供电装置的电池单元进行充电的合理的电流。
因此，本申请促进即使在充电装置的发射线圈与多个电池供电装置的电池单元中的接收线圈之间的对准随着不同角度和距离可变的情况下，仍然能对嵌入于充电装置内的多个电池供电装置进行充电。因此，本申请促进即使在电池供电装置与充电装置松耦合且由此在充电装置中的发射线圈与每一电池供电装置的电池单元中的接收线圈之间具有低耦合效应的情况下，仍然能对电池供电装置进行有效充电。
在一个实施例中，为了实现高耦合效应，充电装置可使用多于一个的发射线圈来产生和发出磁场。在此实施例中，发射线圈中的一个可经定向地定位成与充电装置内的另一发射线圈相对放置。接收线圈可定位在所述两个发射线圈之间。必须理解，两个发射线圈中与接收线圈具有更强耦合效应的一个可充当用于将磁通量发出到接收线圈的主要发射线圈。所述两个发射线圈可实现主要发射线圈与接收线圈之间的合理对准，而不管接收线圈面向哪一侧。接收线圈的背面可包含用于磁阻挡的屏蔽材料。
在另一实施例中，所述两个发射线圈中的一个可充当定位在距另一发射线圈延长的距离(大距离)处的延长的发射线圈。接收线圈可定位在两个发射线圈之间。延长的发射线圈可增强/延长另一发射线圈所发出的磁通量的强度和距离。延长的发射线圈可充当经调适以基于谐振效应放大/增强从另一发射线圈发出的振荡磁通量的谐振器。应注意，延长的发射线圈和另一发射线圈是具有高品质因数的磁耦合线圈且可在相同谐振频率下谐振。
因此，延长的发射线圈可经由在延长的发射线圈与另一发射线圈之间产生的谐振效应接收来自另一发射线圈的低强度的磁场。所接收的磁场由于延长的发射线圈与另一发射线圈之间延长的距离而具有低强度。然而，通过实施其中另一发射线圈持续发出磁场且其中延长的发射线圈持续接收磁场的多个这样的谐振周期，大量的能量转移在延长的发射线圈与另一发射线圈之间延长的距离内来回进行。此外，能量转移可引起增强定位在所述两个发射线圈之间的接收线圈的充电效率，由此增强在一或多个电池供电装置内感生的电流的效率。具有增强的效率的电流对一或多个电池供电装置的电池单元进行充电。
虽然所描述的用于促进对一或多个电池充电装置进行无线充电的***、设备和方法的方面可在任何数目个不同计算***、设备、环境和/或配置中实施，但在以下示范性***的上下文中描述实施例。
所属领域的技术人员必须注意，虽然已经参考对嵌入于无线充电***内的可穿戴装置的传感器进行无线充电描述了本申请的***/方法/设备，然而，描述和各图仅出于说明性目的，且本申请不限于仅对属于可穿戴装置的传感器进行充电，而且可扩展到对可嵌入于无线充电***内的任何电池供电装置进行无线充电，如下文详细地描述。
现在参考图1，说明根据本申请的实施例的包含一或多个电池供电装置104(在下文也可互换地称为“传感器104”)的服装102(在下文也可互换地称为“运动感测服装102”)。如图1中所展示，传感器104嵌入于服装102内。传感器104可监测穿戴服装102的用户的运动数据和生物计量数据。由于需监测用户的多个运动活动，因此如所展示的将多个传感器104嵌入于单个服装内。为了监测运动数据和生物计量数据，需要对多个传感器104的电池进行充电。本申请促进同时对多个传感器104中的每一个的电池单元进行无线充电。
为了对传感器104的电池进行充电，用户可将运动感测服装102放置到在图3中展示的无线充电设备300的充电装置302中。如图1中所展示，包含传感器104的运动感测服装102可易于折叠于充电装置302内部。参考图3，充电装置302可具有袋状形状。在下文，充电装置302将可互换地称为“充电袋302”。如图3中所展示，充电袋302可水平地定位。封装运动感测服装102以及传感器104的充电袋302可经由有线缆线306连接到电源304以便对传感器104的电池进行充电。无线充电设备300可进一步包括用于指示传感器104的电池的充电状态的LED指示器308。充电袋302可包括一或多个第一充电线圈310(在下文可互换地称为“发射线圈310”)。在一个实例中，发射线圈310可为铜线线圈。发射线圈310中的每一个能够响应于经由电源304供应到充电袋302的电力而产生通量线(在下文也可互换地称为“磁通量”或“磁场”)。在实施例中，电源304是DC电源且因此提供可转换成交流电(AC)的直流电(DC)。交流电(AC)可激励发射线圈310以便产生磁场或磁通量。所产生的磁通量可通过发射线圈310朝向嵌入于充电袋302内的每一传感器104的方向发出。图2说明根据本申请的实施例的传感器104。
如图2中所展示，传感器104可包括第二充电线圈202(在下文称为接收线圈202)、具有传感器104电子组件的印刷电路板204，以及电池单元206。在一个实例中，接收线圈202可为铜线线圈。在一个实施例中，接收线圈202可存在于电池单元206内。如图1中所展示，包含传感器104的运动感测服装102可松散地折叠于充电袋302内。因此，传感器104可定向于不同方向上，由此导致每一传感器104的接收线圈202的随意定向。图4说明描绘嵌入有定向在充电袋302内部的不同方向上的传感器104的充电袋302的无线充电***400。如图4中所展示，由于传感器定向在不同方向上，因此每一传感器104中的接收线圈202(未示出)可定向在不同方向上。继而引起发射线圈310与接收线圈202之间的不完全对准。在一个实例中，发射线圈310与接收线圈202之间的对准可由于传感器104在充电袋302内的随意定向而导致不同角度和不同距离。
根据本申请的各种实施例，当电池单元206在充电袋302内定位于极为接近发出磁通量的发射线圈310处时，电池单元206内的接收线圈202可能够感生电流。本发明无线***400不会为了有效地/高效地对每一传感器104的电池单元进行充电而需要发射线圈310与接收线圈202之间的完全对准。如图5中所展示，发射线圈310可沿充电袋302内的传感器104方向产生和发出磁通量线502。如图5中所展示，从发射线圈310发出的磁通量线502可穿过定向在不同方向上的传感器104的接收线圈202(未示出)。因此，三个传感器104中的每一个的接收线圈202定向在不同方向上，由此导致发射线圈310与传感器104中的每一个的接收线圈202之间的不完全对准。
在实施例中，接收线圈202可经由在发射线圈310与接收线圈202之间建立的谐振耦合接收发射线圈310所发出的磁通量502。因此，磁场可在发射线圈310与接收线圈202之间振荡。谐振耦合可实现来自发射线圈310与接收线圈202之间的磁场振荡的能量的转移。发射线圈310和接收线圈202可在相同谐振频率下谐振并形成谐振的LC电路。众所周知，LC电路的谐振频率是，其中“ω0”是谐振频率，“L”是LC电路的电感，且“C”是LC电路的电容。
磁场从发射线圈310到接收线圈202的转移促进能量从发射线圈310到接收线圈202的转移。基于能量从发射线圈310到接收线圈202的转移，接收线圈202可由于电磁感应而在传感器104中的每一个的印刷电路板204内感生电流。具体地说，由接收线圈202接收的振荡磁场可将振荡力施加于接收线圈202中的电子上，由此导致电子在接收线圈202内来回移动。电子在接收线圈202内的移动可感生交流电(AC)。交流电可转换成用以对每一传感器104的电池单元206进行充电的直流电(DC)。
为了促进高能量转移以及借此感生高幅度的电流，需要发射线圈310与接收线圈202紧密耦合。然而，由于传感器104定向于随意方向上，因此发射线圈310与接收线圈202之间的对准是可变的且可能不固定。因此，本发明无线充电***400使得能够在发射线圈310与接收线圈202之间建立谐振耦合。发射线圈310和接收线圈202在相同谐振频率下谐振以用于增强间隔开较大距离的发射线圈310与接收线圈202之间的能量转移效率。应注意，通过谐振耦合促进的能量转移效率可取决于发射线圈310与接收线圈202之间的耦合系数和品质因数。
耦合系数在0到1的预定义范围内。必须注意，发射线圈310与接收线圈202之间的耦合越紧密，发射线圈310与接收线圈202之间的耦合系数越高。品质因数是描述谐振材料的特性的参数。线圈中的高品质因数避免在振荡期间的阻尼、能量损失和长周期。
必须注意，由于传感器104与充电袋302松耦合，因此发射线圈310与接收线圈202之间的对准处于不同角度和不同距离。因此，发射线圈310与接收线圈202之间的耦合系数为低。然而，通过使用具有高品质因数的发射线圈310和接收线圈202，接收线圈202可接收小幅度的振荡磁场。通过实施多个这样的谐振周期，可产生大量能量并从发射线圈310发射到接收线圈202。接收线圈202所接收的能量增强在传感器内感生的电流，借此增强每一传感器的电池单元的充电速率。在一些实施例中，含有接收线圈202的电池供电装置(例如，传感器104)可能甚至不需要单独/专用电池来初始化所述电池供电装置和使其工作。在这些实施例中，电池供电装置(即传感器104)可基于接收线圈202从发射线圈310所接收的电能而开始和准备工作。
参考图6，其为说明充电袋302的各种电子组件的框图600，其中电子组件共同地促进对传感器104的电池单元进行无线充电。如图6中所说明，电子组件存在于充电袋302的发射器602和接收器604内。发射器602可包含电源606、控制器608、直流电/交流电(DC/AC)转换器610、振荡控制单元612、发射线圈310、热控单元614以及通信模块616。此外，接收器604可包含接收线圈202、整流器618、直流电/直流电(DC/DC)转换器620、电池622、控制器624、热控单元626以及通信模块628。
现在参考图6，发射器602内的电源606是DC电源，且因此可经配置以将DC电力供应到控制器608。此外，来自电源606的DC电力传送到DC/AC转换器610。DC/AC转换器610可将DC电力转换成AC电力。AC电力可供应到振荡控制单元612。振荡控制单元612可充当电子滤波器，从而确保发射线圈310所产生的磁场在相同谐振频率下振荡。可进一步转移到发射线圈310。发射线圈310可使用AC电力沿接收器604方向产生和发出振荡磁通量502。热控单元614可监测发射器602内的温度，并且一旦发射器602过热便立即向控制器608发出警报。控制器608可调节振荡控制单元612。此外，控制器608可包含能够检测在发射线圈310与接收线圈202之间建立的谐振耦合的状态的反馈回路，且借此通过控制振荡控制单元612来调节从振荡控制单元612到发射线圈310的电力输出。
此外，参考图6，接收器604内的接收线圈202可接收发射线圈310所发出的振荡磁通量502。接收线圈202可将磁通量502转变成交流电。整流器618可将交流电转换成直流电(DC)。DC/DC转换器620可转变由整流器618产生的DC电流的电压电平，以便符合对电池622进行充电的电压要求。被充电的电池622可经配置以存储电能以用于将电力供应到控制器624和其它电路。热控单元626可监测接收器604内的温度，并且一旦接收器604过热便立即向控制器624发出警报。控制器624可调节整流器618。此外，控制器608可包含能够检测在接收线圈202与发射线圈310之间建立的谐振耦合的状态的反馈回路。
如图6中所展示，发射器602和接收器604进一步分别包括通信模块616和通信模块628。通信模块(616、628)可经配置以在充电袋302内经由选自蓝牙、ZigBee、Wi-Fi以及类似者的通信协议在发射器602和接收器604之间交换信息。发射器602与接收器604之间的信息交换可包含(但不限于)工作电流和电压、线圈的类型以及类似者。基于所交换的信息，分别与通信模块616和通信模块628耦合的控制器608和控制器624可优化无线充电***的一或多个充电参数，其中正被优化的更多充电参数可包含振荡/谐振频率、电力、工作电流和工作电压。
根据本申请的实施例，可通过将多于一个发射线圈310并入于充电袋302内进一步增强传感器104内的电池单元的充电效率。使用多个发射线圈的优点是同时从多个发射线圈抽取磁通量，以使得接收线圈202可同时使用从多个发射线圈接收的磁通量对传感器104的电池单元进行充电。此外，多个发射线圈可使得充电袋302内的有效距离增加。因此，充电袋302可经提供以使得充电袋302能够嵌入较厚的可穿戴装置以用于经由充电袋302对所述可穿戴装置的电池进行充电。
在一个实施例中，两个发射线圈可嵌入于充电袋302内，以使得发射线圈中的一个处于与另一发射线圈的方向相反的方向上，且接收线圈定位在所述两个发射线圈内。如图7和图8中所展示，两个发射线圈(310-A、310-B)放置于充电袋302中的垂直的相反方向处。在优选实施例中，充电袋302可水平地定位。接收线圈202可放置在两个发射线圈(310-A、310-B)之间。如上文所描述，由于单一发射线圈与接收线圈之间的大偏差，在所述单一发射线圈与接收线圈之间建立弱耦合。由于弱耦合，可显著地减少通过高电磁发出转移到接收线圈中的能量，由此导致所感生的用于对电池进行充电的电流的量减少。
因此，为了实现高耦合效应，两个发射线圈(310-A、310-B)经部署以使得发射线圈(310-A、310-B)与接收线圈之间的对准没有很大的偏差。如图8中所展示，两个发射线圈(310-A、310-B)能够沿接收线圈202的方向发出磁通量502(磁场)。在优选实施例中，两个发射线圈中与接收线圈202具有更强耦合效应的一个可充当用于将磁场发出到接收线圈202以便促进对传感器104的充电的主要发射器。两个发射线圈(310-A、310-B)所发射的磁场可导致两个磁场之间的抵消效应。为了避免抵消效应，本发明***可在接收线圈202的背侧包含屏蔽材料。屏蔽材料可促进磁阻挡。此外，由于两个发射线圈(310-A、310-B)可同时产生并发出磁通量502，因此可造成两个磁场之间的磁干扰。因此，两个发射线圈(310-A、310-B)可能需要彼此隔开一特定距离，借此避免磁干扰。
在另一实施例中，可通过在两个发射线圈之间产生谐振效应进一步增强能量转移。在此实施例中，两个发射线圈可隔开显著地大于发射线圈310-A与310-B之间维持的距离的一延长的距离(在图7和图8中展示)。在此实施例中，放置于距另一发射线圈延长的距离处的发射线圈称为“延长的发射线圈”。延长的发射线圈可增强和延长另一发射线圈所发出的磁通量的强度和距离。
图9说明发出通量线902的发射线圈310-C，延长的发射线圈310-D接收所述通量线。此外，图10说明增强发射线圈310-C所发出的通量线902的延长的发射线圈310-D的工作。根据本申请的实施例，接收线圈202可定位于发射线圈310-C与延长的发射线圈310-D之间。参考图9，延长的发射线圈310-D可充当用于基于在谐振腔内产生的谐振效应而放大或增强发射线圈310-C所发出的磁通量902的谐振器。在一个实施例中，延长的发射线圈310-D可连接到任选的电池组904，所述电池组充当备用电源，作为对电源304的替代。任选地提供的电池组904可经调适以存储电能，以在不存在经由电源304供应的电力的情况下将电力供应到充电装置。发射线圈310-C和延长的发射线圈310-D是具有高品质因数的磁耦合线圈。基于所产生的谐振效应，发射线圈310-C和延长的发射线圈310-D可在相同谐振频率下谐振。所述谐振效应可引起从发射线圈310-C到延长的发射线圈310-D的振荡磁通量的产生和发出。然而，由于延长的发射线圈310-D被间隔开延长的距离(即，合理的远距离)，所发出的振荡磁通量具有低强度。因此，为了产生大量的能量，可在充电袋302内实施多个这样的谐振周期，其中在每一谐振周期期间，发射线圈310-C产生并发出磁通量，且延长的发射线圈310-D接收所述磁通量。从发射线圈310-C到所述延长的发射线圈310-D的这样的连续性磁通量转移使得能量能够在发射线圈310-C与延长的发射线圈310-D之间的延长的距离内来回转移。此外，由于能量在发射线圈310-C与延长的发射线圈310-D之间的来回转移，可增强发射线圈310-C与延长的发射线圈310-D之间的接收线圈202的充电效率，借此导致对传感器104的较快速充电。
上文所论述的示范性实施例可以提供某些优点。虽然并不是实践本申请的各方面的要求，但是这些优点可包含以下特征提供的优点。
本申请的一些实施例实现用于同时对多个电池供电装置进行充电的无线充电***和/或设备。
本申请的一些实施例实现能够同时对嵌入于所述便携式充电装置内的一或多个电池供电装置进行充电的无线便携式充电装置(呈袋状)。
本申请的一些实施例实现用于通过在存在于无线充电***和电池供电装置内的线圈之间建立谐振耦合来对电池供电装置进行充电的无线充电***和/或设备。
本申请的一些实施例实现促进由充电装置内的线圈产生的磁通量发出到电池供电装置的电池单元内的线圈，借此促进电池单元内的线圈基于电磁感应原理感生电流以便对电池供电装置的电池单元进行充电的无线充电***和/或设备。
本申请的一些实施例实现用于即使在无线充电***和电池供电装置的线圈之间的对准处于不同角度和距离的情况下仍然能对多个电池供电装置进行充电的无线充电***和/或设备。
虽然已用特定针对于结构特征和/或方法的语言描述了用于促进对一或多个电池供电装置进行无线充电的***、设备和方法的实施方案，但应理解，所附权利要求书不必受限于所描述的具体特征或方法。实情为，所述具体特征和方法揭示为用于促进对一或多个电池供电装置进行无线充电的实施方案的实例。
虽然已特定参考本专利申请的多个实施例而展示和描述本专利申请，但应注意，在不脱离本申请的范围的情况下可以进行各种其它变化或修改。

Claims (20)

1.一种无线充电***，其包括：
充电装置，其包括一或多个第一充电线圈，其中所述一或多个第一充电线圈响应于供应到所述充电装置的电力而产生并发出磁通量；和
一或多个电池供电装置，其嵌入于所述充电装置内，其中所述一或多个电池供电装置的电池单元包括第二充电线圈，其中所述第二充电线圈基于形成于所述一或多个第一充电线圈与所述第二充电线圈之间的谐振耦合而接收所述所发出的磁通量，其中所述所接收的磁通量在所述一或多个电池供电装置内感生电流，且其中所述所感生的电流用于同时对所述一或多个电池供电装置的所述电池单元进行充电。
2.根据权利要求1所述的无线充电***，其中所述充电装置呈袋状，其中所述电力使用经由有线连接连接到所述充电装置的电源供应到所述充电装置。
3.根据权利要求1所述的无线充电***，其中所述一或多个电池供电装置选自智能手机、平板电脑、可穿戴装置及其组合。
4.根据权利要求3所述的无线充电***，其中所述一或多个电池供电装置与所述充电装置松耦合，且其中所述一或多个电池供电装置与所述充电装置之间的所述松耦合使得所述第二充电线圈能够定向在所述电池单元内的随意方向上，借此偏离所述一或多个第一充电线圈与所述第二充电线圈之间的对准。
5.根据权利要求4所述的无线充电***，其中所述谐振耦合使得由所述一或多个第一充电线圈产生的所述磁通量和由所述第二线圈接收的所述磁通量能够在相同频率下谐振并形成谐振的LC电路。
6.根据权利要求5所述的无线充电***，其中经由所述谐振耦合所接收的所述磁通量所感生的电流的效率是基于所述一或多个第一充电线圈与所述第二充电线圈之间的耦合系数和品质因数。
7.根据权利要求6所述的无线充电***，其中所述一或多个第一充电线圈的一充电线圈定位于距所述一或多个第一充电线圈的另一充电线圈的一距离处，以使得所述第二充电线圈定位在所述充电线圈与所述另一充电线圈之间，且其中所述第二充电线圈接收由与所述第二充电线圈具有最大耦合效应的所述充电线圈或所述另一充电线圈中的任一个产生的磁通量。
8.根据权利要求6所述的无线充电***，其中所述一或多个第一充电线圈的一充电线圈用作延长的充电线圈，其定位在距所述一或多个第一充电线圈的另一充电线圈较大距离处，其中所述延长的充电线圈和所述另一充电线圈是具有高品质因数的磁耦合线圈，且其中所述延长的充电线圈和所述另一充电线圈在相同频率下谐振。
9.根据权利要求8所述的无线充电***，其中所述延长的充电线圈作为谐振器工作，所述谐振器能够经由谐振效应增强由所述另一充电线圈产生的所述磁通量的强度，且其中所述第二充电线圈接收具有增强的强度的所述磁通量，借此增强在所述一或多个电池供电装置内感生的所述电流。
10.根据权利要求2所述的无线充电***，其中当所述一或多个电池供电装置随意折叠于呈袋状的所述充电装置内时，所述充电装置改进所述一或多个电池供电装置与所述充电装置的对准。
11.一种用于促进对一或多个电池供电装置进行无线充电的方法，所述方法包括：
提供包括嵌入有一或多个电池供电装置的充电装置的无线***，其中所述充电装置包括一或多个第一充电线圈，且其中所述一或多个电池供电装置包括第二充电线圈；
通过所述一或多个第一充电线圈响应于供应到所述充电装置的电力而产生并发出磁通量；
通过所述第二充电线圈基于形成于所述一或多个第一充电线圈与所述第二充电线圈之间的谐振耦合而接收所述所发出的磁通量；和
通过所述第二充电线圈基于所述所接收的磁通量在所述一或多个电池供电装置内感生电流，其中使用所述所感生的电流来同时对所述一或多个电池供电装置的电池单元进行充电。
12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括将所述一或多个第一充电线圈的其中一个充电线圈定位于距所述一或多个第一充电线圈的另一充电线圈的一距离处，以使得所述第二充电线圈定位在所述充电线圈与所述另一充电线圈之间。
13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括通过所述第二充电线圈接收由与所述第二充电线圈具有更强耦合效应的所述充电线圈或所述另一充电线圈产生的所述磁通量。
14.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括将所述一或多个第一充电线圈的一充电线圈定位在距所述一或多个第一充电线圈的另一充电线圈较大距离处以充当延长的充电线圈，其中所述延长的充电线圈和所述另一充电线圈是具有高品质因数的磁耦合线圈，且其中所述延长的充电线圈和所述另一充电线圈在相同频率下谐振。
15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括使得所述延长的充电线圈能够作为谐振器工作，所述谐振器经配置用于经由谐振效应增强由所述另一充电线圈产生的所述磁通量的强度，且其中所述第二充电线圈接收具有增强的强度的所述磁通量，借此增强在所述一或多个电池供电装置内感生的所述电流。
16.一种无线充电设备，其包括：
充电装置，其容纳一或多个电池供电装置，其中所述充电装置进一步包括一或多个第一充电线圈，其中所述一或多个第一充电线圈响应于供应到所述充电装置的电力而产生并发出磁通量，其中通过存在于所述一或多个电池供电装置的电池单元内的第二线圈接收所述所发出的磁通量，其中所述所接收的磁通量感生电流，其中所述所感生的电流用于对所述一或多个电池供电装置的所述电池单元进行充电，其中所述充电装置进一步包括用于指示所述一或多个电池供电装置的所述电池单元的所述充电的状态的显示界面；和
电源，其用于将所述电力供应到所述充电装置和所述显示界面，其中所述电源经由有线连接进一步连接到所述充电装置。
17.根据权利要求16所述的无线充电设备，其中所述一或多个电池供电装置选自智能手机、平板电脑、可穿戴装置及其组合。
18.根据权利要求16所述的无线充电设备，其中所述电源是电源适配器或USB端口或电池组中的一个。
19.根据权利要求16所述的无线充电设备，其中所述显示界面是发光二极管LED。
20.根据权利要求16所述的无线充电设备，其中所述充电装置呈袋状，且其中当所述一或多个电池供电装置随意折叠于所述充电装置内时，所述充电装置改进所述一或多个电池供电装置与所述充电装置的对准。
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