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公開番号2021136863
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210913
出願番号2021028185
出願日20210225
発明の名称無線電力システム
出願人アップル インコーポレイテッド,Apple Inc.
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02J 7/00 20060101AFI20210816BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電子デバイスを充電するための無線電力システムの技術を提供する。
【解決手段】無線電力システムは、無線送電デバイスと複数の無線受電デバイスとを有する。無線送電デバイスは、折り曲げ可能な筐体を有してもよい。無線送電デバイスは、セルラー電話、腕時計、イヤーバッドバッテリケース、イヤーバッド、コンピュータスタイラス、及び他の電子デバイスなどの電子デバイスに無線電力を送信する際に使用される無線電力コイルを有する。整流器を、無線電力コイルに連結することができる。第1のモードでは、コイルは、セルラー電話又は他のデバイスに無線電力を送信する。第2のモードでは、コイルは、セルラー電話又は他のデバイスから無線電力を受信する際に使用される。受信した無線電力は、他のデバイスに再送信することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
第1の無線電力コイルを有する第1の無線電力回路であって、
前記第1の無線電力回路が前記第1の無線電力コイルを使用して無線受電回路を有する外部電子デバイスに無線電力信号を送信する、第1のモードで動作し、
前記第1の無線電力回路が前記第1の無線電力コイルを使用して前記外部電子デバイスから無線電力信号を受信し、対応する直流電力を生成する、第2のモードで動作する
ように構成された、第1の無線電力回路と、
第2の無線電力コイルを有する第2の無線電力回路であって、前記第2の無線電力コイルにより無線電力信号を送信する際に前記直流電力を使用するように構成された、第2の無線電力回路と、
を備える、電子製品。
続きを表示(約 2,900 文字)【請求項2】
電子機器を前記第2の無線電力コイルに整列させるように構成された磁石を更に備える、請求項1に記載の電子製品。
【請求項3】
第3の無線電力コイルを有する第3の無線電力回路を更に備え、前記第3の無線電力回路は、前記第3の無線電力コイルにより無線電力信号を送信する際に前記直流電力を使用するように構成されている、請求項1に記載の電子製品。
【請求項4】
外部ソースから有線電力を受信するように構成されたコンバータを更に備え、前記第1の無線電力回路は、前記第1のモードで前記第1の無線電力コイルを使用して、前記外部ソースから前記外部電子デバイスに前記有線電力を送信するように構成されている、請求項1に記載の電子製品。
【請求項5】
バッテリを更に含む、請求項1に記載の電子製品。
【請求項6】
バッテリを有しない電子製品用筐体を更に備え、前記第1及び第2の無線電力回路は、前記バッテリを有しない前記電子製品用筐体内に収容されている、請求項1に記載の電子製品。
【請求項7】
前記外部電子デバイス内のコイルを前記第1の無線電力コイルと整列させるように構成された第1の磁石と、別の外部電子デバイス内のコイルを前記第2の無線電力コイルと整列させるように構成された第2の磁石と、を更に備える、請求項1に記載の電子製品。
【請求項8】
筐体と、
前記筐体内に第1、第2、及び第3のコイルを有する無線送電回路と、
第1の電子デバイス内の第1の無線受電コイルを前記第1のコイルと整列させるように構成された第1の磁石と、
第2の電子デバイス内の第2の無線受電コイルを前記第2のコイルと整列させるように構成された第2の磁石と、
第3の電子デバイス内の第3の無線受電コイルを前記第3のコイルと整列させるように構成された第3の磁石と、
を備える、デバイス。
【請求項9】
前記筐体は、折り曲げ軸に沿って折り曲がるように構成された折り曲げ可能な筐体を備え、前記第2の電子デバイスは、コンピュータスタイラスを含み、前記第2の磁石は、前記コンピュータスタイラスを前記折り曲げ軸と整列させるように構成されている、請求項8に記載のデバイス。
【請求項10】
前記無線送電回路は、
前記第2のコイルを使用して無線電力を前記第2の電子デバイスに送信し、
前記第3のコイルを使用して無線電力を前記第3の電子デバイスに送信するように構成されている、請求項8に記載のデバイス。
【請求項11】
整流器を更に備え、
前記無線送電回路は、第1の動作モードで前記第1のコイルを使用して、無線電力を前記第1の電子デバイスに送信するように構成されており、
前記整流器は、前記第1のコイルを使用して、第2の動作モードで前記第1の電子デバイスから無線電力を受信するように構成されており、
前記第1の電子デバイスは、セルラー電話を含み、
前記整流器は、前記第2のモードで前記セルラー電話から前記無線電力を受信するように構成されている、
請求項10に記載のデバイス。
【請求項12】
前記筐体は、
前記第2の電子デバイスの細長い部分を受容するように構成された第1の凹部を有し、
前記筐体は、前記第3の電子デバイスの細長い部分を受容するように構成された第2の凹部を有し、
前記第2のコイルはソレノイドを備え、
前記第3のコイルはソレノイドを備える、
請求項8に記載のデバイス。
【請求項13】
前記筐体は、折り曲げ軸に沿って折り曲がるように構成された折り曲げ可能な筐体を備え、前記第2のコイルは、前記折り曲げ軸に重なり合っており、無線電力を前記第2の無線受電コイルに送信するように構成されている、請求項8に記載のデバイス。
【請求項14】
折り曲げ軸に沿って互いに対して折り曲がる第1の部分及び第2の部分を含む筐体と、
有線電力を伝える取り外し可能なケーブルに連結するように構成された前記筐体内のポートと、
前記筐体内の第1の無線電力コイルと、
前記第1の無線電力コイルに連結され、前記第1の無線電力コイルを使用して無線電力を第1の電子デバイスに送信するように構成された第1のインバータと、
前記筐体内の第2の無線電力コイルと、
前記第2の無線電力コイルに連結され、前記第2の無線電力コイルを使用して無線電力を第2の電子デバイスに送信するように構成された第2のインバータと、
を備える、デバイス。
【請求項15】
前記第2の無線電力コイルは、前記折り曲げ軸に整列している、請求項14に記載のデバイス。
【請求項16】
前記筐体の縁部にある第3の無線電力コイルと、
前記第3の無線電力コイルに連結され、前記第3の無線電力コイルを使用して無線電力を第3の電子デバイスに送信するように構成された第3のインバータと、
を更に備える、請求項15に記載のデバイス。
【請求項17】
前記第3の電子デバイスはイヤーバッドを備え、前記デバイスは、前記イヤーバッドを前記第3の無線電力コイルと整列させるように構成された前記筐体内の磁石を更に備え、前記第3のインバータは、前記第3の無線電力コイルを使用して無線電力を前記イヤーバッドに送信するように構成されている、請求項15に記載のデバイス。
【請求項18】
前記第1の電子デバイスはセルラー電話であり、
前記第1のインバータは、前記第1の無線電力コイルを使用して無線電力を前記セルラー電話に送信するように構成されており、
前記第2の電子デバイスは腕時計であり、
前記第2のインバータは、前記第2の無線電力コイルを使用して無線電力を前記腕時計に送信するように構成されている、
請求項14に記載のデバイス。
【請求項19】
前記第1の無線電力コイルに連結され、無線電力信号が前記第1の電子デバイスによって送信されている間に、前記第1の無線電力コイルから無線電力を受信するように構成された、整流器を更に備える、請求項14に記載のデバイス。
【請求項20】
前記第2の電子デバイスは腕時計であり、前記第2のインバータは、第1の動作モードで前記第2の無線電力コイルを使用して、無線電力を前記腕時計に送信するように構成されており、前記第2のインバータは、前記第2の無線電力コイルを使用して、第2の動作モードで無線電力をイヤーバッドバッテリケースに送信するように更に構成されている、請求項14に記載のデバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本出願は、概して、電力システムに関し、より具体的には、電子デバイスを充電するための無線電力システムに関する。
(関連出願の相互参照)
本出願は、2020年12月18日に出願された米国特許出願第17/127,733号、及び2020年2月26日に出願された米国仮特許出願第62/981,698号に対する優先権を主張するものであり、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
続きを表示(約 10,000 文字)【背景技術】
【0002】
無線充電システムでは、充電マットなどの無線送電デバイスは、ポータブル電子デバイスなどの無線受電デバイスに電力を無線で送信する。ポータブル電子デバイスは、コイルと整流回路とを有する。ポータブル電子デバイスのコイルは、無線送電デバイスから交流無線電力信号を受信する。整流回路は、受信した信号を直流電力に変換する。
【発明の概要】
【0003】
無線電力システムは、無線送電デバイスと複数の無線受電デバイスとを有する。無線送電デバイスは、筐体、複数の無線受電デバイスと共にそれぞれ動作するように構成された複数の無線電力コイルを有する。
【0004】
無線送電デバイスは、折り曲げ可能な筐体などの筐体を有する。電源内の有線電力ポートは、有線電力を提供するケーブルに連結するように構成されている。任意選択の無線受電コイル及び任意選択のバッテリを使用して、無線電力を受信し、電力を蓄積することができる。
【0005】
無線電力コイルは、セルラー電話、腕時計、イヤーバッドバッテリケース、イヤーバッド、コンピュータスタイラス、及び他の電子デバイスなどの電子デバイスに無線電力を送信する際に使用される。整流器を、無線電力コイルに連結することができる。第1のモードでは、コイルは、セルラー電話又は他のデバイスに無線電力を送信する。第2のモードでは、コイルは、セルラー電話又は他のデバイスから無線電力を受信する際に使用される。このようにして、電力は、セルラー電話又は他のデバイスのバッテリから収集され、腕時計、コンピュータスタイラス、イヤーバッドバッテリケース、イヤーバッド、又は他の電子デバイスに再分配することができる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
一実施形態に係る例示的な無線電力システムの概略図である。
一実施形態に係る例示的な無線電力システム回路の回路図である。
一実施形態に係る無線送電デバイスの一部分における例示的なイヤーバッド及び関連付けられた無線送電回路の図である。
一実施形態に係る例示的な無線電力システムの回路図である。
一実施形態に係る例示的なデバイスの上面図である。
一実施形態に係る例示的なデバイス及び関連付けられた機器の一部分の上面図である。
一実施形態に係る例示的なデバイス及び関連付けられた機器の一部分の上面図である。
一実施形態に係る例示的なデバイス及び関連付けられた機器の一部分の上面図である。
一実施形態に係る例示的なデバイス及び関連付けられた機器の一部分の上面図である。
一実施形態に係る例示的なデバイスの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
無線電力システムは、無線送電デバイスを含む。無線送電デバイスは、1つ以上の複数の無線受電デバイスに電力を無線で送信する。無線送電のための電力は、外部機器から受信される、あるいは無線受電デバイスのうちの1つから収集される。所望であれば、無線送電のための電力は、任意選択の内部バッテリに蓄積されてもよい。
【0008】
無線受電デバイスは、腕時計、セルラー電話、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、無線イヤーバッド(イヤーインヘッドホン)、イヤーバッド又は他の機器用のバッテリケース、コンピュータスタイラス、又は他の電子機器などのデバイスである。無線受電デバイスは、内部バッテリを充電するために、かつ内部回路に給電するために、無線送電デバイスからの電力を使用する。
【0009】
無線送電デバイスは筐体を有する。無線電力を送信及び/又は受信するためのコイル並びに他の無線電力回路が、筐体内に収容される。磁石も筐体内に収容されてもよい。充電動作中、磁石は、コイルと整列した定位置に無線受電デバイスを保持するために使用されてもよい。
【0010】
例示的な無線電力システム(無線充電システム)を、図1に示す。図1に示すように、無線電力システム8は、無線送電デバイス12などの無線送電デバイスを含み、また、無線受電デバイス24などの複数の無線受電デバイスを含む。無線送電デバイス12は制御回路16を含む。各無線受電デバイス24は制御回路30を含む。制御回路16及び制御回路30などのシステム8内の制御回路は、システム8の動作を制御する際に使用される。この制御回路は、マイクロプロセッサ、電力管理ユニット、ベースバンドプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、及び/又は処理回路を有する特定用途向け集積回路に関連付けられた処理回路を含み得る。処理回路は、デバイス12及びデバイス24内に所望の制御機能及び通信機能を実装する。例えば、処理回路は、コイルの選択、送電レベルの判定、異物を検出し他のタスクを実行するためのセンサデータ及び他のデータの処理、ユーザ入力の処理、デバイス12と24との間の交渉への対処、帯域内データ及び帯域外データの送信並びに受信、測定の実行、並びに他の方法でシステム8の動作を制御する際に使用され得る。
【0011】
システム8内の制御回路は、ハードウェア(例えば、専用のハードウェア又は回路)、ファームウェア及び/又はソフトウェアを使用して、システム8内で動作を実行するように構成されてもよい。システム8内で動作を実行するためのソフトウェアコードは、制御回路8内の非一時的コンピュータ可読記憶媒体(例えば、有形のコンピュータ可読記憶媒体)上に記憶される。ソフトウェアコードは、時に、ソフトウェア、データ、プログラム命令、命令、又はコードと呼ばれることがある。非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)などの不揮発性メモリ、1つ以上のハードドライブ(例えば、磁気ドライブ若しくはソリッドステートドライブ)、1つ以上のリムーバブルフラッシュドライブ、又は他のリムーバブル媒体、などを含むことができる。非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶されたソフトウェアは、制御回路16及び/又は30の処理回路上で実行することができる。処理回路は、処理回路を有する特定用途向け集積回路、1つ以上のマイクロプロセッサ、中央処理装置(CPU)、又は他の処理回路を含むことができる。
【0012】
送電デバイス12は、スタンドアロン型電源アダプタ(例えば、電源アダプタ回路を含む無線充電マット)であってもよく、ケーブルによって電源アダプタ若しくは他の機器に連結されてもよく、折り曲げ可能なデバイスなどのポータブルデバイスであってもよく、バッテリを含んでもよく、カバー又はケースとして機能してもよく、あるいは他の無線電力伝送機器であってもよい。無線送電デバイス12が複数の無線受電デバイス24に無線電力を送信する例示的な構成を、本明細書において例として説明する場合がある。
【0013】
図1のデバイス24などのシステム8内の受電デバイスのそれぞれは、腕時計、セルラー電話、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータなどのポータブル電子デバイスであってもよく、コンピュータスタイラス、イヤーバッド、イヤーバッド用のバッテリケース、他の電子デバイス用のバッテリケースなどのアクセサリ、又は他の電子機器であってもよい。送電デバイス12は、バッテリなどの電源を有してもよく、かつ/又はデバイス24のうちの1つから無線で電力を受信することができる(例えば、デバイス12は、他の場合にはデバイス12から電力を無線で受信し得る、デバイス24のうちの1つなどのポータブルデバイスからバッテリ電力を収集することができる)。デバイス12はまた、充電マット又は他の外部無線送電デバイスから無線で電力を受信することができ、かつ/又は有線接続から電力を受信することができる。デバイス12は、例えば、外部電源アダプタから直流(DC)電力を受信するか、又は壁コンセント若しくは他の交流(AC)電源からAC電力を受信する有線電力ポートを有してもよい。電力がAC電源からデバイス12に供給されると、デバイス12は、AC電力をDC電力に変換するために、AC−DC電力コンバータ14を使用する。
【0014】
デバイス12内の直流電力は、制御回路16に給電するために使用される。動作中、制御回路16内のコントローラは、送電回路52を使用して、システム8内の各デバイス24の受電回路54に無線電力を送信する。送電回路52は、制御回路16によって提供される制御信号に基づいてオン及びオフに切り替えられて無線送電コイル(単数又は複数)36などの1つ以上の無線送電コイルを介してAC電流信号を生成する、スイッチング回路(例えば、トランジスタから形成されたインバータ回路61)を有してもよい。これらのコイル駆動信号は、コイル(単数又は複数)36に無線電力を送信させる。複数のコイル36がデバイス12内に含まれてもよい(例えば、少なくとも2つのコイル、少なくとも3つのコイル、少なくとも5つのコイル、3〜10個のコイル、10個未満のコイル、8個未満のコイル、又は他の好適な数のコイル)。
【0015】
インバータ61からのAC電流がコイル36を通過すると、交流電磁場(例えば、磁場)(無線電力信号44)が生成され、対応する受信コイル(単数又は複数)48で受信される。各無線受電デバイス24は、単一のコイル48、少なくとも2個のコイル48、少なくとも3個のコイル48、少なくとも4個のコイル48、又は他の好適な数のコイル48を有してもよい。デバイス24のそれぞれが単一の無線受電コイル48を有する例示的な構成を、本明細書において例として説明する場合がある。
【0016】
交流電磁場がデバイス24内のコイル48によって受信されると、対応する交流電流がコイル48内に誘導される。無線電力を送電する際に使用されるAC信号は、任意の好適な周波数(例えば、100〜250kHz、100kHz未満、250kHz超など)を有し得る。ブリッジネットワーク内に配置された同期整流金属酸化物半導体トランジスタなどの整流構成要素を含む、整流回路50などの整流回路は、コイル48から受信したAC信号(電磁信号44に関連付けられた受信した交流信号を)を、デバイス24に給電するためのDC電圧信号に変換する。
【0017】
整流回路50によって生成されたDC電圧(整流器出力電圧Vrectと呼ばれることがある)は、バッテリ58などのバッテリを充電する際に使用することができ、デバイス24内の他の構成要素に電力を供給する際に使用することができる。これらの構成要素は、例えば、入出力デバイス56を含み得る。入出力デバイス56は、ユーザ入力を収集する及び/又は環境測定を行うための入力デバイスを含むことができ、ユーザに出力を提供するための出力デバイスを含んでもよい。例として、入出力デバイス56は、視覚出力を生成するためのディスプレイ、オーディオ信号として出力を提示するためのスピーカ、状態情報及び/若しくは他の情報をユーザに提供する光を発するための発光ダイオード状態インジケータライト並びに他の発光構成要素、振動及び他の触覚出力を生成するための触覚デバイス、並びに/又は他の出力デバイスを含むことができる。入出力デバイス56はまた、ユーザからの入力を収集するため及び/又はシステム8の周囲の測定を行うためのセンサを含んでもよい。入出力デバイス56に含まれ得る例示的なセンサとしては、三次元センサ(例えば、光ビームを放射し、二次元デジタル画像センサを使用して、標的が光ビームによって照射されると生成される光スポットから三次元画像のための画像データを収集する、構造化光センサなどの三次元画像センサ、双眼撮像構成で2つ以上のカメラを使用して三次元画像を収集する双眼三次元画像センサ、三次元ライダー(光検出及び測距)センサ、三次元高周波センサ、又は三次元画像データを収集する他のセンサ)、カメラ(例えば、対応する赤外線及び/若しくは可視デジタル画像センサを有する赤外線及び/若しくは可視カメラ、並びに/又は紫外光カメラ)、視線追跡センサ(例えば、画像センサに基づく視線追跡システム、及び所望であれば、ユーザの眼から反射した後に画像センサを使用して追跡される1つ以上の光ビームを放射する光源)、タッチセンサ、ボタン、容量性近接センサ、赤外線近接センサなどの光ベースの(光学)近接センサ、他の近接センサ、力センサ、スイッチに基づく接触センサなどのセンサ、ガスセンサ、圧力センサ、湿度センサ、磁気センサ、オーディオセンサ(マイクロフォン)、周囲光センサ、スペクトル測定及び標的オブジェクトに関する他の測定を行う(例えば、光を放射し、反射光を測定することによって)ための光学センサ、音声コマンド及び他のオーディオ入力を収集するためのマイクロフォン、距離センサ、動き、位置、及び/若しくは向きに関する情報を収集するように構成された動き、位置、及び/若しくは向きセンサ(例えば、加速度計、ジャイロスコープ、コンパス、及び/又はこれらのセンサの全て若しくはこれらのセンサのうちの1つ若しくは2つのサブセットを含む慣性測定ユニット)、ボタン押圧入力を検出するボタンなどのセンサ、ジョイスティック移動を検出するセンサを有するジョイスティック、キーボード、並びに/又は他のセンサが挙げられる。デバイス12は、1つ以上の入出力デバイス70(例えば、入出力デバイス56に関連して説明したタイプの入力デバイス及び/又は出力デバイス)を有することができる。デバイス12内の入出力デバイス70の一部又は全部を(例えば、スペースを節約し、デバイス12の回路の複雑さを低減するために)省略することもできる。
【0018】
デバイス12及び/又はデバイス24は、帯域内通信又は帯域外通信を使用して無線で通信することができる。デバイス12は、例えば、アンテナを使用して、デバイス24に帯域外信号を無線で送信する無線送受信機回路40を有してもよい。無線送受信機回路40は、アンテナを使用して、デバイス24から帯域外信号を無線で受信することができる。デバイス24は、デバイス12に帯域外信号を送信する無線送受信機回路46を有してもよい。無線送受信機46内の受信機回路は、アンテナを使用して、デバイス12から帯域外信号を受信することができる。デバイス12と24との間の帯域内送信は、コイル36及び48を使用して実行することができる。1つの例示的な構成では、周波数偏移変調(FSK)は、無線送電回路から無線受電回路に(例えば、デバイス12からデバイス24に)帯域内データを伝達するために使用され、振幅偏移変調(ASK)は、無線受電回路から無線送電回路に(例えば、デバイス24からデバイス12に)帯域内データを伝達するために使用される。これらのFSK送信及びASK送信中に、電力を無線で伝達することができる。
【0019】
送電デバイス12及び受電デバイス24は、無線電力伝送を制御するために、受信電力、バッテリ充電状態などの情報を通信することができることが望ましい。しかしながら、上述した技術は、機能するために個人特定可能な情報の送信を伴うことを必要としない。慎重を期して、この充電技術の任意の実装形態が個人特定可能な情報の使用を伴う限り、実装者は、ユーザのプライバシーを維持するための業界若しくは政府の要件を満たしている、又は上回ると一般に認識されているプライバシーポリシー及び慣行に従うべきであることが留意される。特に、個人特定可能な情報データは、意図的でない又は許可されていないアクセス、又は使用のリスクを最小限に抑えるように管理及び取り扱いされるべきであり、許可された使用の性質は、ユーザに明確に示されるべきである。
【0020】
制御回路16は、外部物体測定回路41を有することができる。回路41は、外部物体がデバイス12の筐体の充電面上に存在するかどうかを検出するために(例えば、充電マットの上面の物体を検出するため、又は所望であれば、充電パックの連結面に隣接する物体を検出するために)使用され得る。デバイス12の筐体は、ポリマー壁、他の誘電体の壁、金属構造体、布地、並びに/又はコイル36及びデバイス12の他の回路を取り囲む他の筐体壁構造体を有してもよい。充電面は、デバイス12の上部筐体壁の平坦な外面であってもよく、又は他の形状(例えば、凹状、凸状など)を有する外面であってもよい。回路41は、コイル、ペーパークリップ、及び他の金属物体などの異物を検出することができ、無線受電デバイス24の存在を検出することができる(例えば、回路41は、1個以上のコイル48の存在を検出することができる)。
【0021】
物体検出動作及び特性評価動作中、外部物体測定回路41を使用して、コイル36に対して、及び/又はデバイス12内の任意選択の異物検出コイルなどの他のコイルに対して測定を行い、任意のデバイス24がデバイス12上に存在するかどうかを判定することができる。例示的な構成では、制御回路16の測定回路41は、制御信号をインバータ61に供給するパルス発生器などの信号発生回路を含む。これらの制御信号は、インバータ61にインパルスを生成させ、その結果、インパルス応答が回路41によって(例えば、電圧センサ、アナログ電圧測定値をデジタル電圧測定値に変換するように構成されたアナログデジタルコンバータ、及び/又は他の検知回路を使用することによって)測定され得る。測定回路41はまた、交流電流源及びコイル36に対して測定を行うための他の回路を有してもよい。いくつかの実施形態では、異物が存在するかどうかを判定するために、コイル36に対して品質係数測定が行われる。
【0022】
図2は、システム8内の例示的な無線電力回路を示す。図2の無線電力回路は、無線送電回路52及び無線受電回路54を含む。動作中、無線電力信号44は無線送電回路52によって送信され、無線受電回路54によって受信される。図2に示すように、無線送電回路52はインバータ回路61を含む。インバータ回路(インバータ)61は、コイル36に信号を提供するために使用され得る。
【0023】
無線送電中、デバイス12の制御回路は、インバータ回路61の制御入力82に信号を供給し、インバータ61に交流駆動信号をコイル36に供給させる。コンデンサ70などの回路構成要素は、図2に示すようにコイル36と直列に連結されてもよい。交流電流信号がコイル36に供給されると、対応する交流電磁信号(無線電力信号44)が無線受電回路54内の例示的なコイル48などの近傍のコイルに送信される。これにより、コイル48内の対応する交流(AC)電流信号が誘導される。コンデンサ72などの1つ以上のコンデンサを、コイル48と直列に連結することができる。整流器50は、コイル48からAC電流を受信し、出力端子76において、対応する直流電力(例えば、直流電圧Vrect)を生成する。この電力は、負荷に給電するのに使用され得る。
【0024】
例示的な実施形態では、無線送電回路52は、デバイス12内に配置され、図2の回路54などの無線受電回路は、デバイス24のそれぞれに配置される。これにより、デバイス12は、バッテリを充電するためにデバイス24に電力を無線で送信することができる。(例えば、デバイス12が、無線充電マットから無線で電力を受信できるように、かつ/又はデバイス12がデバイス24のうちの1つ以上から無線電力を受信することができるように)デバイス12は、回路54などの無線受電回路を含む構成も使用することができる。デバイス12が、デバイス24のうちの1つ以上から無線電力を受信するための無線受電回路54を含む構成では、それらの1つ以上のデバイス24のそれぞれは、回路54に無線電力を送信するために、対応する無線送電回路52を有することができる。
【0025】
図3は、システム8が嵌合する無線電力デバイスを有し得る様子を示す図である。図3の例では、システム8は無線受電デバイス24Aを含む。デバイス24Aは、デバイス24A内のバッテリを充電するために無線送電デバイス12から無線電力を受信する無線イヤーバッドであってもよい。
【0026】
デバイス24Aは、図1のデバイス24に関連して説明される種類の回路(例えば、無線通信回路、無線受電回路、制御回路、入出力デバイスなど)を有する。デバイス24Aは、ユーザの耳内又はその上に装着されるように構成された筐体98などの筐体を有する。これにより、デバイス24A内のスピーカは、ユーザの耳に音を提供することができる。無線電力を受信するために、デバイス24Aは、無線受電コイル48A(例えば、図1のコイル48などのコイル)を有する。コイル48Aの巻きは、フェライト層96などの磁性材料の層を取り囲むソレノイドを形成し、これはデバイス24A内の磁場の伝播を制御するのに役立つ。デバイス24Aの筐体は、コイル48Aが搭載された細長い茎部を有する。デバイス12は、筐体92内の凹部90など、対応する嵌合する細長い凹部を有する(デバイス用筐体、電子デバイス用筐体、電子製品用筐体、又は製品用筐体と呼ばれることもある)。デバイス12はフェライト層84を有してもよい。フェライト層84は、コイル36A(例えば、図1のコイル36として機能するソレノイド)などの無線送電コイルを取り囲む。デバイス24Aのバッテリを充電したい場合、筐体98の茎部を凹部90内に配置する。デバイス12は、磁石130’などのデバイス24A内の対向する磁石を引き付ける、磁石130などの磁石を有してもよく、それによってデバイス24Aを凹部90内に保持するのに役立つ。筐体98の細長い部分を凹部90内に受容すると、無線送電デバイス12は、無線送電コイル36Aを使用して、無線信号を送信することができ、無線信号は、デバイス24Aの対応する無線受電コイル48Aによって受信される。
【0027】
図4は、デバイス12が複数の関連付けられたデバイス24により、電力を無線で伝送するための複数の無線電力コイルを有する例示的な構成におけるシステム8の回路図である。
【0028】
デバイス24は、無線電力の送信及び受信のいずれも行うことができるデバイス24’(例えば、セルラー電話、タブレットコンピュータなど)などのデバイス、並びに無線電力の受信のみを行うデバイス24’’(例えば、イヤーバッド、腕時計、コンピュータスタイラスなど)などのデバイスを含んでもよい。デバイス12は、対応する無線電力回路を含む。無線電力回路124は、無線電力の送信のみを行うように構成され、電力の受信のみを行うデバイス24’などのデバイスと共に使用することができる(又は、所望であれば、無線電力を送受信することができるデバイスと共に使用することができる)。無線電力回路122などの無線電力回路を使用して、無線電力の送信及び受信のいずれも行うことができる。回路122は、無線電力の受信のみを行う無線デバイス、無線電力の送信のみを行う無線デバイス、又は無線電力の送信及び受信のいずれも行うデバイスと共に使用することができる。回路122が、無線電力を送受信できるデバイス24’などのデバイスと共に使用される例示的な構成を、本明細書において例として説明する場合がある。
【0029】
デバイス12は、外部電源から有線電力又は無線電力を受信するための回路を有してもよい。デバイス12は、例として、有線電力を受信するためのポート108などの電力ポートを有してもよい。ケーブル112は、AC電力又はDC電力のソースに連結されてもよい。ケーブル112のプラグ110は、ポート108に取り外し可能に連結され得る。ケーブル112をポート108に電気的に連結すると、ケーブル112は有線電力をデバイス12に供給するのに使用され得る。
【0030】
昇圧コンバータ104(例えば、切り替えモードコンバータ)は、電力レギュラーとして機能することができ、例として、ケーブル112から、又は電力コンバータ14(図1)のDC出力からDC入力を受信することができる。昇圧コンバータ104又は他の電力レギュラーの調整可能な出力電圧は、(例として)5V〜18Vとすることができる。5V出力は、例えば、デバイス24’のみが存在するシナリオ(例えば、腕時計、イヤーバッド、コンピュータスタイラスなどの小型デバイス)に適切であり得る。デバイス24’が存在する場合(例えば、充電するための大型バッテリを有するセルラー電話又は他のデバイス)には、より大きい出力(例えば、18V)が適切であり得る。
(【0031】以降は省略されています)

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