[发明专利]控制无线电力发射器的场分布

说明书

本申请为申请号为201180027536.7、申请日为2011年5月13日、发明名称为“控制无线电力发射器的场分布”的发明专利申请的分案申请。

根据35U.S.C.§119主张优先权

本申请案根据35U.S.C.§119(e)主张以下申请案的优先权：

2010年5月17日申请的题目为“使用电抗性地加载的寄生线圈更改磁场分布(ALTERING MAGNETIC FIELD DISTRIBUTION USING REACTIVELY LOADED PARASITIC COIL(S))”的美国临时专利申请案61/345,435，其揭示内容的全文特此以引用的方式并入本文中；以及

2010年5月14日申请的题目为“经由寄生回路控制磁场分布(CONTROLLING MAGNETIC FIELD DISTRIBUTION VIA PARASITIC LOOPS)”的美国临时专利申请案61/334,783，其揭示内容的全文特此以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及无线电力，且更具体来说，涉及与控制由无线电力发射器产生的场的分布有关的系统、装置和方法。

背景技术

正开发使用在发射器与待充电的装置之间的空中电力发射的方法。这些方法大体上属于两个类别。一个类别是基于介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(也被称作远场辐射)的耦合，所述待充电的装置收集所辐射电力且对其进行整流以用于对电池进行充电。天线一般具有谐振长度，以便改进耦合效率。此方法的缺点为电力耦合随着天线之间的距离增加而快速减退。因此，在合理距离(例如，＞1到2m)上的充电变为困难的。另外，由于系统辐射平面波，所以如果未通过滤波来适当控制无意的辐射，那么无意的辐射可能会干扰其它系统。

其它方法是基于嵌入于(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上整流电路之间的电感耦合。此方法具有以下缺点：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)。尽管此方法具有对相同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。

如所属领域的技术人员将了解，近场通信(NFC)装置可从无线电力发射器接收可导致NFC装置的不良加热的过量电力。另外，红粉接收器可能试图从无线电力发射器拾取电力，因此影响去往有效无线电力接收器的电力递送和系统效率。

另外，定位于相关联的充电区内的额外接收器或金属物体可通过减小其自感来使发射器去谐。向发射器的发射线圈里面看的阻抗变化可影响相关联的驱动放大器的性能。如果发射线圈显著大于接收线圈，那么线圈之间的耦合效率可能受损失，这可影响充电时间并引起潜在热问题。因此，需要较高效率耦合结构。还需要知道相关联的充电区内的一个或一个以上接收器的位置以使得可将电力转移到相应接收器。

存在对用于控制无线电力发射器的场分布的方法、系统和装置的需要。更具体来说，存在对用于利用一个或一个以上寄生天线来控制无线电力发射器的场分布的方法、系统和装置的需要。

发明内容

本发明的一个实施例涉及一种用于向接收器设备无线地传递电力的发射器，其包括：发射天线，其经配置以产生用于无线地向所述接收器设备传递电力的第一磁场，所述发射天线包括第一谐振电路，所述第一谐振电路经配置以在符合操作频率的第一频率下谐振；至少一个寄生天线，其包括第二谐振电路，所述第二谐振电路经配置以在不同于所述操作频率的第二频率下谐振；以及控制器，经配置以激活所述至少一个寄生天线，所述寄生天线在被激活时经配置以将由所述发射天线产生的所述第一磁场导引于理想区中。

本发明的另一实施例涉及一种向接收器设备无线地传递电力的方法，其包括：用发射天线产生第一磁场，所述发射天线包括第一谐振电路，所述第一谐振电路经配置以在符合操作频率的第一频率下谐振；以及在第二频率下激活至少一个寄生天线，所述至少一个寄生天线在被激活时经配置以将所述第一磁场导引于理想区中，所述第一和第二频率不同。

本发明的另一实施例涉及一种用于向接收器设备无线地传递电力的发射器，其包括：用于产生磁场的装置，所述产生装置包括用于在符合操作频率的第一频率下谐振的装置；以及用于在第二频率下激活至少一个寄生天线的装置，所述至少一个寄生天线在被激活时经配置以将所述磁场导引于理想区中，所述第一和第二频率不同。

附图说明

图1展示无线电力传递系统的简化框图。