(57)【要約】【課題】改良されたワイヤレス電力システムを提供する。【解決手段】バッテリケースは、バッテリの両側に第１及び第２のコイルを有し、第１のコイルと第２のコイルとの間に連結されたスイッチング回路を有する。バッテリケースは、スイッチング回路が開状態にあるときに、第２のコイルを介してワイヤレス受電デバイスに補助バッテリ電力を提供するバッテリを有する。ケースはまた、スイッチング回路が開状態にあるときに、ワイヤレス充電マットから第１のコイルによりワイヤレスで電力を受け取ることもできる。閉状態では、スイッチング回路は、第１のコイルを流れる電流が直列に第２のコイルにも流れるように第１及び第２のコイルを共に短絡させることにより、第１のコイルで受け取られたワイヤレス充電マットからのワイヤレス電力は、第２のコイルを用いてワイヤレスでワイヤレス受電デバイスに伝送される。【選択図】図１
2020114169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス送電デバイスを有し、バッテリケースに取り外し可能に取り付けられたワイヤレス受電デバイスを有するシステムにおいて動作可能なバッテリケースであって、
第１のコイルと、
第２のコイルと、
前記第１のコイルと第２のコイルとの間に連結されたスイッチング回路と、
前記スイッチング回路を（１）開状態及び（２）閉状態に選択的に配置するように構成された制御回路と、を備え、前記閉状態において、前記第１及び第２のコイルが共に短絡されており、電力が前記ワイヤレス送電デバイスから前記第１のコイルによってワイヤレスで受け取られ、所与の電流を前記第１のコイルを流れるように誘導し、前記所与の電流を前記第２のコイルに流れさせ、前記第２のコイルは前記ワイヤレス受電デバイスにワイヤレスで前記電力を提供する、バッテリケース。
【請求項２】
バッテリを更に備え、前記制御回路は、前記バッテリを充電するために前記ワイヤレス送電デバイスから電力をワイヤレスで受け取るために前記第１のコイルを使用しながら、前記スイッチング回路を前記開状態にするように構成されている、請求項１に記載のバッテリケース。
【請求項３】
前記制御回路は、前記バッテリから前記第２のコイルを介して前記ワイヤレス受電デバイスに電力をワイヤレスで伝送するために前記第２のコイルを使用しながら、前記スイッチング回路を前記開状態にするように構成されている、請求項２に記載のバッテリケース。
【請求項４】
前記第１のコイルが第１及び第２の端子を有し、前記第２のコイルが第１及び第２の端子を有し、前記スイッチング回路が、
前記第１のコイルの前記第１の端子に接続された第１の端子、及び前記第２のコイルの前記第１の端子に接続された第２の端子を有する第１のスイッチと、前記第１のコイルの前記第２の端子に接続された第１の端子、及び前記第２のコイルの前記第２の端子に接続された第２の端子を有する第２のスイッチと、を含む、請求項１に記載のバッテリケース。
【請求項５】
前記閉状態において、前記スイッチング回路が、前記第１のコイルの第１の端子を前記第２のコイルの第１の端子に短絡させ、前記第１のコイルの第２の端子を前記第２のコイルの第２の端子に短絡させて、前記所与の電流が前記第１及び第２のコイルを通って直列に流れる、請求項１に記載のバッテリケース。
【請求項６】
バッテリと、
前記バッテリを取り囲む筐体と、を更に備え、前記第１のコイルが前記バッテリの第１の側の前記筐体内に配置され、前記第２のコイルが前記バッテリの対向する第２の側の前記筐体内に配置される、
請求項１に記載のバッテリケース。
【請求項７】
前記ワイヤレス受電デバイスがセルラー電話を含み、前記筐体が前記セルラー電話を受容するように構成されている、請求項６に記載のバッテリケース。
【請求項８】
前記第２のコイルは、前記セルラー電話が前記筐体内に受容されたときに、前記バッテリと前記セルラー電話との間に介在される、請求項７に記載のバッテリケース。
【請求項９】
前記制御回路が、前記スイッチング回路を前記開状態にして、電流が前記第１及び第２のコイルを通って直列に流れるのを防止するように構成されている、請求項１に記載のバッテリケース。
【請求項１０】
バッテリを更に備え、前記制御回路は、前記第２のコイルを使用して前記ワイヤレス受電デバイスからワイヤレス電力を受け取り、前記バッテリを充電しながら、前記スイッチング回路を前記開状態にするように構成されている、請求項１に記載のバッテリケース。
【請求項１１】
バッテリを更に備え、前記制御回路は、前記第２のコイルを使用して前記バッテリから前記ワイヤレス受電デバイスに電力をワイヤレスで伝送しながら、前記スイッチング回路を前記開状態にするように構成されている、
請求項１に記載のバッテリケース。
【請求項１２】
前記スイッチング回路が前記開状態にある間、前記制御回路が、
前記制御回路が前記第１のコイルを使用して電力をワイヤレスで受け取る第１のモードと、
前記制御回路が前記第２のコイルを使用して電力をワイヤレスで伝送する第２のモードと、で動作するように構成されている、請求項１に記載のバッテリケース。
【請求項１３】
第１のコイルと、
第２のコイルと、
前記第１及び第２のコイルが共に短絡されており、（１）前記第１のコイルを流れる電流が前記第２のコイルにも流れる第１のモードと、（２）共有の電流が前記第１及び第２のコイルのいずれにも流れないように前記第１及び第２のコイルが電気的に絶縁される第２のモードと、で動作するように選択的に構成されたスイッチング回路と、
バッテリと、
前記第１のコイルに連結されており、前記バッテリを充電するために前記第２のモードでワイヤレス電力を受け取るように前記第１のコイルを使用するように構成された整流回路と、を備える、
電子デバイス。
【請求項１４】
前記第２のモードでワイヤレスで電力を伝送するために前記第２のコイルを使用するように構成されたインバータと、を更に備える、請求項１３に記載の電子デバイス。
【請求項１５】
前記第１のコイルは、前記第１及び第２のコイルを流れる前記電流を誘導する前記第１のモードでワイヤレス電力を受け取るように構成されており、前記第２のコイルは、前記電流が前記第２のコイルを流れるときに前記第１のモードでワイヤレス電力を伝送するように構成されている、請求項１４に記載の電子デバイス。
【請求項１６】
前記バッテリを取り囲むバッテリケース筐体と、前記第１及び第２のコイルと、前記スイッチング回路と、前記整流回路と、前記インバータと、を更に備える、請求項１５に記載の電子デバイス。
【請求項１７】
セルラー電話に取り外し可能に取り付けられ、ワイヤレス充電デバイスと共に動作可能であるように構成されたセルラー電話用バッテリケースであって、
バッテリと、
第１のコイルと、
第２のコイルと、
前記第１及び第２のコイルとの間に連結されたスイッチング回路と、
前前記スイッチング回路が開状態にあるときに、前記第１のコイルが前記ワイヤレス充電デバイスから受け取るワイヤレス電力で前記バッテリを充電するように構成された整流回路と、を備え、
前記スイッチング回路が閉状態にあり、かつ前記セルラー電話が取り付けられているときに、前記第１のコイルは、前記ワイヤレス充電デバイスからワイヤレス電力を受け取るように構成されており、前記第２のコイルは前記第１のコイルに短絡されており、前記ワイヤレス充電デバイスから前記第１のコイルが受け取った前記セルラー電話へのワイヤレス電力を伝送するように構成されている、セルラー電話用バッテリケース。
【請求項１８】
前記第２のコイルに連結されており、前記スイッチング回路が前記開状態にあるときに、前記第２のコイルを用いて前記セルラー電話にワイヤレスで電力を伝送するように構成されたワイヤレス送電機回路を更に備える、請求項１７に記載のセルラー電話用バッテリケース。
【請求項１９】
バッテリ充電レベルに対応するバッテリ充電状態情報を表示するように構成された状態表示灯と、
前記セルラー電話とワイヤレスで通信して、前記第２のコイルを用いて前記セルラー電話から前記バッテリ充電レベルに関する情報を取得する回路と、を更に備える、
請求項１７に記載のセルラー電話用バッテリケース。
【請求項２０】
前記第１及び第２のコイルのうちの少なくとも１つに連結された帯域内通信回路を更に備える、請求項１７に記載のセルラー電話用バッテリケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は概して電力システムに関し、より具体的には、ワイヤレス電力システムに関する。
（関連出願の相互参照）
本出願は、全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１９年５月２８日に出願された米国特許出願第１６／４２４，３３１号及び２０１９年１月１１日に出願された米国仮特許出願第６２／７９１，５８７号の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス充電システムでは、ワイヤレス充電マットは、マットに置かれたポータブル電子デバイスに電力をワイヤレスで伝送する。ポータブル電子デバイスは、コイルと整流回路を有する。コイルは、ポータブル電子デバイス内のコイルと重なり合うワイヤレス充電マット内のコイルから交流ワイヤレス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】
ワイヤレス電力システムは、ワイヤレス充電マット又は他のワイヤレス送電デバイスなどのワイヤレス充電デバイスを有する。セルラー電話、ウォッチ、及びアクセサリなどのバッテリ給電式電子デバイスは、ワイヤレス充電マットの充電面に置かれると、ワイヤレスで充電される。
【０００４】
バッテリケースが、セルラー電話などのバッテリ給電式電子デバイス用に提供される。バッテリケースは、セルラー電話に取り外し可能に取り付けられる。セルラー電話を長時間使用する場合、バッテリケース内のバッテリが、セルラー電話用の補助電力を提供する。
【０００５】
バッテリケースは、ワイヤレス充電マットに置かれると、ワイヤレスで充電される。いくつかの構成では、取り付けられたバッテリケースを有するセルラー電話が、ワイヤレス充電マットに置かれる。この状況で、セルラー電話をマットから効率的に充電するために、セルラー電話に取り付けられたバッテリケースは、バイパスモードで動作可能な回路を有する。
【０００６】
バッテリケースは、筐体内に搭載された第１のコイルと第２のコイルを有する。筐体は、対向する第１面と第２面を有する。第１面は、充電面に面する筐体の一部によって形成される。第２面は、セルラー電話に面する筐体の一部によって形成される。第１のコイルが第１の面とバッテリとの間に配置され、第２のコイルが第２のコイルとバッテリとの間に配置されるように、バッテリケースのバッテリは筐体内に封入されている。
【０００７】
一対のスイッチなどのスイッチング回路が、第１のコイルと第２のコイルとの間に連結される。開状態では、スイッチング回路は、第１及び第２のコイルを電気的に絶縁するので、コイルのうちの一方に流れる電流がスイッチを介して第２のコイルを流れることがない。閉状態では、スイッチング回路は、第１及び第２のコイルを共に短絡させる。閉状態では、第１のコイルを通って流れる電流は、第２のコイルにも直列に流れる。
【０００８】
ケースは、スイッチング回路が開状態にある場合、ワイヤレス充電マットから第１のコイルを用いてワイヤレスで電力を受け取ることができる。このように受け取った電力は、ケース内のバッテリを充電するのに使用することができる。所望であれば、スイッチング回路を開状態にして、ケース内のワイヤレス送電回路が、第２のコイルを用いてセルラー電話にワイヤレスで電力を伝送するのが可能になる。閉状態では、スイッチング回路は、第１及び第２のコイルを共に短絡させ、ワイヤレス充電マットからの電力はバッテリをバイパスしてセルラー電話を充電する。閉状態では、第１のコイルは、ワイヤレス充電マットからワイヤレス電力信号を受信し、対応する電流が第１のコイルに誘導される。この電流は第２のコイルを流れ、それにより、対応するワイヤレス電力信号をセルラー電話に送信する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態にかかるワイヤレス電力システムを説明するための概略図である。
【図２】実施形態にかかるワイヤレス電力回路を説明するための回路図である。
【図３】実施形態にかかる電子デバイス回路を説明するための概略図である。
【図４】実施形態にかかるワイヤレス電力システムを説明するための回路図である。
【図５】実施形態にかかるワイヤレス電力システムの使用に関連する動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ワイヤレス電力システムは、ワイヤレス電力を伝達する電子デバイスを備える。例示的なワイヤレス電力システム（ワイヤレス充電システム）の分解側面図を図１に示す。図１に示すように、ワイヤレス電力システム８は、電子デバイス１０を備える。各電子デバイス１０は、制御回路及びワイヤレス電力回路を含むことができる。電子デバイスはまた、入出力デバイス、バッテリ、及び／又は他の回路などの追加の部品を有してもよい。
【００１１】
デバイス１０は、電力アダプタ、ウォッチ、セルラー電話若しくは他のハンドヘルドデバイス、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、イヤーバッド、電子ペンシル（例えば、スタイラス）、若しくはコンピュータマウスなどのアクセサリ、他のポータブル電子デバイス、及び／又は他の電子機器などの任意の好適な電子デバイスであってもよい。例として本明細書で時折説明される例示的な構成では、システム８は、第１の電子デバイス１０Ａ、第２の電子デバイス１０Ｂ、及び第３の電子デバイス１０Ｃを有する。電子デバイス１０Ａは、ワイヤレス充電マットなどのワイヤレス送電デバイスである。デバイス１０Ａは、筐体２２Ａのような筐体（例えば、充電されるデバイスが置かれる平らな上部充電面を有する筐体）を有する。電子デバイス１０Ｃはセルラー電話などのポータブル電子デバイスであり、電子デバイス１０Ｂはバッテリケースである。デバイス１０Ｂは、凹部Ｒ及び／又はデバイス１０Ｃの筐体２２Ｃを受容するように構成された他の構造、を有する筐体２２Ｂのような筐体を有する。このようにして、ユーザは、デバイス１０Ｂとデバイス１０Ｃがポータブルユニットとして一緒に使用できるように、デバイス１０Ｃをデバイスに取り外し可能に取り付けることができる。筐体２２Ｃは、（例として）平らな前面及び後面を有することができる。図１の向きで上向きに面する前面は、ディスプレイを有する。筐体２２Ｃの後面は、デバイス１０Ｂの筐体２２Ｂに面している。
【００１２】
落下事象などのストレスが発生する事象による損傷からデバイス１０Ｃを保護しつつ、デバイス１０Ｃに補助電力を提供するために、デバイス１０Ｂはデバイス１０Ｃに設置される（例えば、デバイス１０Ｃの筐体２２Ｃは、デバイス１０Ｂの筐体２２Ｂ内の対応する凹部Ｒ内に置かれる）。この位置では、デバイス１０Ｂ及び１０Ｃは、（例として）ユーザのポケットにいれて運ぶことができる。デバイス１０Ａからワイヤレス電力を受け取りたい場合、デバイス１０Ｂ及びデバイス１０Ｃは、デバイス１０Ｃの充電面に一緒に置かれてもよい。
【００１３】
デバイス１０Ａは、ワイヤレス電力コイル１２などの１つ以上のワイヤレス電力コイルを有する。コイル１２のようなコイルは、誘導ワイヤレス電力転送に使用されるため、誘導電力コイルと呼ばれる場合がある。ワイヤレス電力を伝送したい場合、交流電流がコイル１２に印加され、それにより、対応する交流電磁界が生じる。このように伝送されるワイヤレス電力は、対応する近くのワイヤレス電力コイルにより受け取られる。図１に示すように、例えば、デバイス１０Ｃは、デバイス１０Ｂがない場合、コイル１２から直接ワイヤレス電力を受け取ることができるコイル２０のような少なくとも１つのワイヤレス電力コイルを有する。デバイス１０Ｂは、コイル１４及びコイル１６のような２つのワイヤレス電力コイルを有する。
【００１４】
バイパスモードで動作中、コイル１４とコイル１６は共に短絡される。共に短絡されている間、コイル１２によって送信される交流電磁信号はコイル１４によって受信される。コイル１６は、この動作モードでコイル１４に短絡されており、コイル１６は、デバイス１０Ｃ内のコイル２０によって受信される電磁信号を発する。バッテリ１８などの電気部品がコイル１４とコイル１６との間に介在されてもよい。コイル１４とコイル１６との間の短絡経路がない場合、ワイヤレス電力信号は、バッテリ１８があることによって遮断される傾向があり得る。しかし、コイル１４とコイル１６が共に短絡されると、コイル１４が受け取るワイヤレス電力は、コイル２０が受け取るためにコイル１６が送信するワイヤレス電力信号のように再び発せられる。結果として、コイル１４とコイル１６の短絡により、バッテリ１８などの内部デバイス部品を効果的にバイパスすることができる。これは、バッテリ１８などのデバイス１０Ｂ内の部品がデバイス１０Ａからデバイス１０Ｂへの電力の転送が遮断するのを防止するのに有用である。本明細書で使用するとき、コイル１４とコイル１６の短絡は、コイル１４及びコイル１６のそれぞれからの第１のリードと、コイル１４及びコイル１６のそれぞれからの第２のリードとの接続を指すものである。コイル１４及びコイル１６と直列に接続された１つ以上のスイッチは、２つのコイルを選択的に短絡させることができる。一緒に短絡されると、コイル１４が受け取るワイヤレス電力により、直列にコイル１６を流れるコイル１４を流れるように所与の電流が誘導される（例えば、コイル１４及びコイル１６を通るループ内で交流信号が流れる）。実際に、短絡コイル１４及び１６は共に、一体型二部位コイル構造を形成する。バイパスモードでは、二部位コイル構造の第１の部位は交流電磁場を受け取り、交流（ＡＣ）電流を第１及び第２の部位を直列に流す。ＡＣ電流が第２の部位を流れている間、第２の部位が発する電磁場は、ワイヤレス受電デバイス１０Ｃによって受け取られる。
【００１５】
デバイス１０Ｂの筐体２２Ｂは、対向する平面を有してもよい。デバイス１０Ｂの筐体の第１面は、デバイス１０Ｂが充電のためにデバイス１０Ａに置かれたときに、デバイス１０Ａの上部充電面に面し得る。デバイス１０Ｃがデバイス１０Ｂに取り付けられた場合、デバイス１０Ｂの筐体の対向する第２面は、筐体２２Ｃの下面に面してもよい。バッテリ１８は、（例として）平面形状を有してもよい。図１に示すように、バッテリ１８は、デバイス１０Ｂの筐体２２Ｂの対向する第１面と第２面との間に位置する。コイル１４は、バッテリ１８と筐体２２Ｂの（デバイス１０Ａに面する）第１面との間に配置される。コイル１６は、バッテリ１８と筐体２２Ｂの（デバイス１０Ｃに面する）第２面との間に配置される。この実施形態では、バッテリ１８はコイル１４とコイル１６との間に介在する。
【００１６】
図１のデバイス１０は電力を伝送してもよく、かつ／又はワイヤレス電力を受け取ってもよい。デバイス１０の中で使用することができる種類の例示的なワイヤレス電力回路を、図２に示す。図２のワイヤレス電力回路は、ワイヤレス送電機ＴＸ及びワイヤレス受電機回路ＲＸを含む。動作中、ワイヤレス電力信号４４は回路ＴＸによって送信され、回路ＲＸによって受信される。図２の実施形態では、ワイヤレス電力は、コイル３６からコイル８２に単一方向に転送される。所望であれば、ワイヤレス電力を双方向に転送できるように（例えば、第１の受信機回路で受信するために、第１の送信機回路がコイル３６からコイル８２に電力を伝送することができるようにし、また、第２の受信機回路で受信するため、第２の送信機回路がコイル８２からコイル３６に電力を伝送できるようにするために）、追加の送信機及び受信機回路を設けてもよい。図２の一方向性送電回路は例示的なものである。
【００１７】
図２に示すように、回路ＴＸはインバータ回路８０を含む。制御回路はインバータ回路８０に制御信号を供給する。インバータ回路８０は対応する交流駆動信号をコイル３６に供給する。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（ワイヤレス電力信号４４）が受信機回路ＲＸ内の例示的なコイル８２などの近くのコイルに送信される。これにより、コイル８２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のようなコンデンサは、コイル８２と直列に連結することができる。整流器５０は、コイル８２からＡＣ電流を受け取り、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。
【００１８】
双方向ワイヤレス電力システムでは、インバータ８０などのワイヤレス送電回路及び受信機５０などのワイヤレス受電回路は、共通コイルに連結されてもよい。これにより、（ワイヤレス受電回路がアクティブである場合に）ワイヤレス電力を受け取る際に、（ワイヤレス送電回路がアクティブである場合に）ワイヤレス電力を伝送する際に同一のコイルを使用することができる。一対のコイル（例えば、コイル１４及びコイル１６を参照）が共にスイッチング回路と選択的に連結される構成も使用することができる。図２の回路は、デバイス１０Ａ、１０Ｂ及び／又は１０Ｃで使用されてもよい（例えば、コイル３６及び／又はコイル８２は、図１のコイル１２、１４、１６及び／又は２０などのコイルを用いて実装されてもよい）。
【００１９】
図３は、システム８の各デバイス１０において使用され得る例示的な回路を示す概略図である。図３の回路は、所与のデバイスにおいて全て使用される必要はない。例えば、図３のデバイス１０の回路の一部は、デバイス１０Ａで使用されてもよいが、デバイス１０Ｂ及び１０Ｃでは使用されなくてもよい。デバイス１０Ａは、例として、主電源（例えば、壁コンセント）にケーブルで連結されたワイヤレス充電マットであってもよい。この構成では、デバイス１０Ａは、交流（ＡＣ）主電力を、デバイス１０Ａが使用する直流（ＤＣ）電力に変換するためにＡＣ−ＤＣコンバータ９０などの交流−直流電力変換器を使用してもよいが、ＡＣ−ＤＣコンバータ９０などの回路は、デバイス１０Ｂ及びデバイス１０Ｃから省略されてもよい。所望であれば、デバイス１０Ａ並びに／又はデバイス１０Ｂ及び１０Ｃは、他の種類の電源を含んでもよい。例えば、デバイス１０Ａ、デバイス１０Ｂ、及び／又はデバイス１０Ｃは、バッテリ９２などのバッテリを含んでもよい。
【００２０】
デバイス１０Ａ、１０Ｂ、及び１０Ｃは、ワイヤレス送電機回路ＴＸ及び／又はワイヤレス受電機回路ＲＸなどのワイヤレス電力回路９６を含んでもよい。例えば、デバイス１０Ａは、送信機回路ＴＸのみを含み、受信機回路ＲＸを含まなくてもよい。デバイス１０Ｃは、デバイス１０Ａから、かつ／又はデバイス１０Ｂから電力を受け取るための受信機回路ＲＸのみを含んでもよいし、あるいは、所望であれば、（デバイス１０Ａ及び／又はデバイス１０Ｂから電力を受け取るための）受信機回路ＲＸ、及び（一対のイヤーバッド、電子スタイラス、又は他の電子デバイスなどの電子デバイス１０に電力を伝送するため、かつ／又はデバイス１０Ｂに電力を伝送するための）送信機回路ＴＸの両方を含んでもよい。デバイス１０Ｂは、（例えば、デバイス１０Ｂ内のバッテリを充電するためにデバイス１０Ａから電力を受け取り、かつ所望であれば、デバイス１０Ｃから電力を受け取るための）回路ＲＸを含んでもよく、（例えば、デバイス１０Ｂ及びデバイス１０Ｃが共に連結されており、デバイス１０Ｃがデバイス１０Ｂから補助電力を要求する場合に、デバイス１０Ｂ内のバッテリからデバイス１０Ｃに電力を伝送するための、かつ／又はデバイス１０Ｂ内のバッテリから他の電子デバイスに電力を伝送するための）回路ＴＸを含んでもよい。所望であれば、他の構成（例えば、デバイス１０Ａがワイヤレス受電機回路ＲＸなどを含む構成）を使用することもできる。ワイヤレス送電機回路ＴＸ及びワイヤレス受電機回路ＲＸは、図２のコイル３６及びコイル８２に関連して説明したコイルを含む。
【００２１】
デバイス１０Ａ、デバイス１０Ｂ、及びデバイス１０Ｃは、図３のデバイス１０の制御回路１０４によって示されるような制御回路を含む。制御回路１０４は、デバイス１０Ａ、１０Ｂ、及び１０Ｃの動作を制御するのに使用される。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１０Ａ、１０Ｂ、及び１０Ｃ内に所望の制御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、センサデータ及び他のデータの処理、ユーザ入力の処理、デバイス間の交渉の対処、帯域内データ及び帯域外データの送信及び受信、測定、その他の方法でシステム８の動作を制御する際に使用される場合がある。
【００２２】
制御回路１０４などのシステム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用いて、システム８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１０４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）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１０４の処理回路で実行されてもよい。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。
【００２３】
電子デバイス１０Ａ、１０Ｂ、及び１０Ｃは、図３の入出力デバイス９４によって示されるような入出力回路を含むことができる。入出力デバイス９４は、光ベースのデバイス（例えば、ディスプレイ、発光ダイオード又は他の発光体から形成された状態表示灯、周囲光センサ、画像センサ、光近接センサ、光線を投影する発光体及び、投影された光線が物体に当たる点を検出する対応する画像センサから形成された３次元画像センサ、カメラフラッシュ構成要素、並びに／又は光を放出及び／又は検出する他の回路）、高周波回路（例えば、レーダ回路及び／又は物体の位置及び動きを検出するための他の高周波回路などの高周波回路）、音響構成要素（例えば、集音用のマイク及び放音用のスピーカ）、振動及び他の触覚出力を提供するための触覚出力デバイス、タッチセンサ、ボタン、力センサ、ジョイスティック、ノブ、温度センサ、ガスセンサ、及び／又はユーザ入力を検出し、環境データを測定するための他の回路を含むことができる。
【００２４】
電子デバイス１０Ａ、１０Ｂ、及び１０Ｃは、任意の好適な電子デバイスであってもよい。例えば、デバイス１０Ａ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ワイヤレス充電マット）であってもよいし、電源アダプタ若しくはケーブルによって他の機器に連結されたワイヤレス充電マットであってもよいし、ポータブルデバイスであってもよいし、家具、車両、若しくは他のシステムに組み込まれた機器であってもよいし、あるいは他のワイヤレス電力転送機器であってもよい。デバイス１０Ａがワイヤレス充電マットなどのワイヤレス送電デバイスである例示的な構成を、時折、例として本明細書で説明する。電子デバイス１０Ｂは、補助バッテリパックであってもよい。例えば、デバイス１０Ｂは、デバイス１０Ｃなどの電子デバイス及び／又は他の電子デバイスに補助バッテリ電力を提供するための、バッテリ９２のようなバッテリを含み得る。デバイス１０Ｂがバッテリケース（場合によっては、補助エンクロージャ、取り外し可能なケース、又は取り外し可能なバッテリケースと呼ばれる場合もある）である例示的な構成を、本明細書では、時折、例として説明する。電子デバイス１０Ｃは、セルラー電話又は他のポータブル電子デバイス（例えば、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ウォッチデバイス、ヘッドホン、イヤーバッド、スタイラス、又は他の電子デバイス）であってもよい。本明細書では、時折、デバイス１０Ｃがセルラー電話である例示的な構成を例として説明する。
【００２５】
デバイス１０Ａ、１０Ｂ、及び／又は１０Ｃは、図３のデバイス１０の通信回路１０２のようなワイヤレス通信回路を含み得る。ワイヤレス通信回路は、デバイス１０Ａ、１０Ｂ、及び／又は１０Ｃによって使用されて、これらのデバイス（又はこれらのデバイスのサブセット）が、帯域内通信又は帯域外通信を用いてワイヤレスで通信するのを可能にする。回路１０２は、例えば、アンテナを用いて帯域外信号を外部デバイスにワイヤレスで送信するワイヤレス送受信機回路（例えば、ワイヤレス送信機）を有してもよい。回路１０２はまた、アンテナを用いて外部デバイスから帯域外信号をワイヤレスで受信するために使用されるワイヤレス送受信機回路（例えば、ワイヤレス受信機）を有することができる。
【００２６】
ワイヤレス通信回路１０２は、１つ以上のコイル（例えば、送信機回路ＴＸ及び／又は受信機回路ＲＸ内のコイル）を使用して、帯域内信号を送信及び／又は受信することができる。デバイス１０Ａ、１０Ｂ及び／又は１０Ｃ間の帯域内通信をサポートするために、任意の好適な変調方式を使用することができる。１つの例示的な構成では、周波数偏移変調（ＦＳＫ）は、送電回路から受電回路に帯域内データを伝達するのに使用される（例えば、ワイヤレス電力信号の周波数は、電力が送電回路から受電回路に送信されるときに変調される場合があり、振幅偏移変調（ＡＳＫ）は、ワイヤレス受電回路からワイヤレス送電回路に帯域内データを伝達するのに使用される。これらのＦＳＫ送信及びＡＳＫ送信中に、デバイス間においてワイヤレスで電力を伝達することができる。所望であれば、他の種類の帯域内通信を使用することもできる。
【００２７】
ワイヤレス送電動作中、制御回路１０４は、送信機回路ＴＸ内のインバータ回路を駆動して、所与の送電周波数で１つ以上のコイルにＡＣ駆動信号を供給する。送電周波数は、例えば、約１２５ｋＨｚの所定の周波数、少なくとも８０ｋＨｚ、少なくとも１００ｋＨｚ、５００ｋＨｚ未満、３００ｋＨｚ未満、又は他の好適なワイヤレス電力周波数であってもよい。いくつかの構成では、送電周波数は、デバイス間の通信において交渉され得る。他の構成では、送電周波数を固定してもよい。
【００２８】
ワイヤレス送電デバイス（例えば、システム８のデバイス１０のうちの１つ）とのワイヤレス電力転送動作中、送電機回路ＴＸが、コイルのうち１つ以上の中にＡＣ信号を駆動して、送電周波数のワイヤレス信号４４を生成している間に、通信回路１０２は、ＦＳＫ変調を使用して駆動ＡＣ信号の送電周波数を変調し、それによって信号４４の周波数を変調する。ワイヤレス受電デバイス（例えば、システム８内のデバイス１０のうち別のもの）では、信号４４を受信するためにコイルが使用される。受電機回路ＲＸは、コイルでの受信信号と、回路ＲＸ内の整流回路を使用して、ＤＣ電力を生成する。同時に、受電デバイス内のワイヤレス送受信機回路は、ＦＳＫ復調を使用して、送信された帯域内データを信号４４から抽出する。このアプローチにより、コイルを用いてデバイス１０間で電力を同時にワイヤレスで伝達されている間に、コイルによるデバイス１０間におけるＦＳＫデータ（例えば、ＦＳＫデータパケット）の帯域内送信が可能になる。
【００２９】
デバイス１０間の帯域内通信は、ＡＳＫ変調及び復調技法を使用することもできる。ワイヤレス受電デバイス（例えば、デバイス１０のうちの１つ）内のワイヤレス送受信機回路は、スイッチ（例えば、ワイヤレス受電機コイルに連結された１つ以上のトランジスタ）を用いて、帯域内データをワイヤレス送電デバイス（例えば、デバイス１０のうち別のもの）に送信し、ワイヤレス受電デバイスの受電機回路ＲＸのインピーダンスを変調する。次いで、これにより、信号４４の振幅、及び送信コイル（単数又は複数）を通過するＡＣ信号の振幅を変調する。ワイヤレス送電デバイスのワイヤレス送受信機回路は、ワイヤレス送電コイル（単数又は複数）を通過するＡＣ信号の振幅を監視し、ＡＳＫ復調を用いて、ワイヤレス受電デバイスのワイヤレス通信回路内のワイヤレス送受信機回路によって送信されたこれらの信号から、送信された帯域内データを抽出する。ＡＳＫ通信を使用することにより、電力が送電デバイスから受電デバイスに同時にワイヤレスで伝達されている間に、ＡＳＫデータビット（例えば、ＡＳＫデータパケット）を受電デバイスから送電デバイスへ帯域内送信することが可能になる。
【００３０】
所望であれば、デバイス１０Ａ、１０Ｂ及び／又は１０Ｃ（例えば、図３のデバイス１０）の制御回路１０４は、デバイス１０に関連付けられた充電面又は他のワイヤレス電力出力領域上の外部物体を検出する外部物体測定回路１００（異物検出回路又は外部物体検出回路と呼ばれることもある）を有することができる。回路１００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、ワイヤレス送電回路の近傍におけるワイヤレス受電デバイスの存在を検出することができる。物体検出及び特徴付け動作中、外部物体測定回路１００を使用して、デバイス１０内のコイルの測定を行い、外部電子デバイスがデバイス１０の上に、又は（例えば、デバイス１０の筐体の表面に触れる）その近くに存在するかどうかを判定することができる。
【００３１】
例示的な構成では、制御回路１０４の測定回路１００は、信号発生器回路（例えば、１つ以上のプローブ周波数のＡＣプローブ信号を生成するための発振器回路、パルス発生器など）と信号検出回路（例えば、フィルタ、アナログ−デジタルコンバータ、インパルス応答測定回路など）を含む。測定回路１００から信号を受信するコイルの特性は、異物がそのコイル（例えば、コイン、ワイヤレス受電デバイスなど）と重なるかどうかに依存し、また、コイルを有するワイヤレス受電デバイスが存在するかどうかにも依存し、これは、コイルの測定インダクタンスを増加させ得る。信号測定回路１００は、コイルに信号を印加し、対応する信号応答を測定するように構成される。例えば、信号測定回路１００は、コイルに連結されたノードにおいて得られた信号を監視しながら、交流プローブ信号を印加することができる。別の例として、信号測定回路１００は、コイルにパルスを印加し、得られたインパルス応答を測定する（例えば、コイルのインダクタンスを測定する）ことができる。測定回路１００からの測定値を用いて、デバイス１０は外部物体がデバイス１０のコイル（単数又は複数）上に存在するかどうかを判定することができる。
【００３２】
所望であれば、デバイスのコスト及び複雑さを低減するのに有用であるので、図３のデバイス１０内の測定回路１００及び／又は他の回路は、デバイス１０Ａ、１０Ｂ、及び／又は１０Ｃのうちの１つ以上から省略されてもよい。例えば、デバイス１０Ａは、エネルギーを蓄積するのに有用なバッテリを有してもよいし、バッテリ９２は、コストを低減するために、（例えば、デバイス１０Ａが主電力を受け取るためのＡＣ−ＤＣ電力コンバータ９０を有する実施形態では）デバイス１０Ａから省略されてもよい。コンバータ９０は、所望であれば、空間を節約し、それらのデバイスのコスト及び複雑さを低減するために、デバイス１０Ｂ及び１０Ｃから省略されてもよい。実施形態では、測定回路１００はデバイス１０Ａに含まれ、デバイス１０Ｂ及び１０Ｃから省略される。デバイス１０Ｃがワイヤレス送電機回路ＴＸを有する実施形態では、デバイス１０Ｃは測定回路１００を含み得る。デバイス１０Ｃがワイヤレス送電機回路ＴＸを含まない実施形態では、デバイス１０Ｃは（例として）測定回路１００を含む必要はない。
【００３３】
通信回路１０２は同様に、デバイス１０Ａ、１０Ｂ、及び／又は１０Ｃのうちの１つ以上に組み込まれ、かつ／又はそれから省略されてもよい。一部の実施形態では、デバイス１０Ａ、１０Ｂ、及び１０Ｃのうちの所与の１つは、送信機回路ＴＸのみ、又は受信機回路ＲＸのみを含む。所望であれば、デバイス１０Ａ、１０Ｂ、及び／又は１０Ｃのうちの１つ以上は、送信機回路ＴＸ及び受信機回路ＲＸを含んでもよい。
【００３４】
図４は、デバイス１０Ａ、１０Ｂ、及び１０Ｃがシステム８内でどのように一緒に使用され得るかを示す回路図である。図４に示す実施形態では、デバイス１０Ａ及び１０Ｂは電磁的に連結されている（例えば、デバイス１０Ａのコイル１２０は、デバイス１０Ｂのコイル１２２と電磁的に連結されている）。デバイス１０Ｂ及び１０Ｃはまた、電磁的に連結されている（例えば、デバイス１０Ｂのコイル１２４は、デバイス１０Ｃのコイル１２６と電磁的に連結されている）。デバイス１０Ａでは、ワイヤレス電力をコイル１２０からデバイス１０Ｂに伝送できるように、図３のワイヤレス電力回路９６などのワイヤレス電力回路（例えば、ワイヤレス送電機回路ＴＸ）がコイル１２０に連結されている。伝送された電力はコイル１２２で受電される。デバイス１０Ｃでは、図３のワイヤレス電力回路９６（例えば、ワイヤレス受電機回路ＲＸ及び任意選択的にワイヤレス送電機回路ＴＸ）などのワイヤレス電力回路がコイル１２６に連結されている。デバイス１０Ｂからデバイス１０Ｃにワイヤレス電力を伝送したい場合、ワイヤレス信号をコイル１２６に送信するのにコイル１２４を使用することができる。デバイス１０Ｃのワイヤレス受電機回路ＲＸ内の整流器は、受信信号を整流し、デバイス１０Ｃの構成要素用のＤＣ電力を生成する。デバイス１０Ｂが存在しない実施形態では、ワイヤレス電力を、デバイス１０Ａのコイル１２０からデバイス１０Ｃのコイル１２６に伝送することができる。デバイス１０Ｃ内の任意のワイヤレス送電機回路を使用して、（例えば、デバイス１０Ｂに、かつ／又はイヤーバッド及び他のアクセサリなどの他の電子デバイスに）ワイヤレス電力を伝送することができる。
【００３５】
図４に示すように、デバイス１０Ｂは回路１３０（制御回路又は制御電力回路と呼ばれることもある）を有する。回路１３０は、制御回路（例えば、図３の回路１０４を参照）と、電力回路（例えば、図３のワイヤレス電力回路９６及びバッテリ９２を参照）と、任意選択の入出力回路（例えば、図３の入出力デバイス９４を参照）とを含む。動作中、制御回路１３０は、１つ以上のスイッチから形成されたスイッチング回路１２８に制御信号を供給する。スイッチング回路１２８は、コイル１２２とコイル１２４との間に連結される。スイッチング回路１２８は、例えば、コイル１２２の第１の端子とコイル１２４の第１の端子との間に介在される第１のスイッチと、コイル１２２の第２の端子とコイル１２４の第２の端子との間に介在される第２のスイッチと、を含み得る。この構成により、フルブリッジ整流器トポロジを回路１３０の整流回路に使用することが可能になる。所望であれば、第２のスイッチを省略することができる（例えば、コイル１２２の第２の端子は、コイル１２４の第２の端子に短絡されてもよい）。
【００３６】
スイッチング回路１２８は、回路１３０が制御ポートＣＰを介してスイッチング回路１２８に供給する制御信号によって制御される。回路１３０はまた、ポートＰＰ１と、ポートＰＰ１をコイル１２２に連結する信号線１４０と、ポートＰＰ２と、ポートＰＰ２をコイル１２４に連結する信号線１４２とを有する。
【００３７】
図４のシステム８の例示的な動作モードを図５に示す。システム８の制御回路は、図５の動作モード間でいつ移行するかを決定する際に使用される。例えば、デバイス１０Ｂ内の制御回路は、スイッチング回路１２８をいつ開閉すべきかを決定でき、デバイス１０Ｂがデバイス１０Ｃに連結されているかどうか、及び／又はデバイス１０Ｂがいつデバイス１０Ａに連結されているかを監視することによって、デバイス１０Ｂの動作にその他の変更を行うことができる。実施形態では、デバイス１０Ｂは、測定回路１００と、任意選択的に帯域内通信回路又は他の回路などの通信回路とを使用し、デバイス１０Ｂのコイルがいつ他のデバイスのコイルに電磁的に連結されているかを判定する。デバイス１０Ｂが近くのデバイス（例えば、デバイス１０Ｃ）を検出した場合、デバイス１０Ｂ及びデバイス１０Ｃは通信し、電力がデバイス１０Ｂからデバイス１０Ｃなどにワイヤレスで伝送されるべきかどうかを判定することができる。デバイス１０Ｂは、デバイス１０Ａ及びデバイス１０Ｃと独立して通信して、満足のいく動作モードを判定することができ、かつ／又はデバイス１０Ａとデバイス１０Ｃとの間の通信を監視することができる。（例えば、デバイス１０Ａ、デバイス１０Ｂ、及び／若しくは１０Ｃ並びに／又は通信回路内の測定回路１００によって検出されて）デバイス１０Ｂがデバイス１０Ａから取り外された場合、（例えば、デバイス１０Ｂがデバイス１０Ｃとの帯域内通信リンクなどの通信リンクを確立できるように）リセット動作を実行することができる。
【００３８】
モード１３４の動作中に、スイッチング回路１２８は開状態に置かれ、それによってコイル１２２及び１２４を電気的に絶縁する。このモードでは、コイル１２２内を流れる電流はコイル１２４をまったく流れず、コイル１２４内を流れる電流はコイル１２４をまったく流れない。コイル１２２はコイル１２４から絶縁されているので、コイル１２２は、線１４０及びポートＰＰ１を介して回路１３０内の整流回路に渡されるコイル１２０からのワイヤレス電力を受け取ることができ、かつ／又はコイル１２４は任意選択的に、線１４２及びポートＰＰ２を介して回路１３０内の整流回路に渡されるコイル１２６からのワイヤレス電力を受け取ることができる。実施形態では、デバイス１０Ａ（例えば、充電マット）は、デバイス１０Ｂ（例えば、バッテリケース）に、コイル１２２及び回路１３０を用いて受電され、バッテリ１３２（例えば、バッテリケースの筐体内に搭載された補助バッテリ）を充電するために使用されるワイヤレス電力を供給する。
【００３９】
モード１３６の動作中、デバイス１０Ｂ（例えば、バッテリケース）は、デバイス１０Ａ（例えば、充電マット）からワイヤレス電力を受け取っておらず、デバイス１０Ａは存在する必要はない（例えば、デバイス１０Ｂ及びセルラー電話又は他のデバイス１０Ｃは、共に連結されてもよいし、ユーザのポケット内で運ばれてもよいし、又はそうでなければデバイス１０Ａから遠くに配置されてもよい）。このモードでは、デバイス１０Ｂ（例えば、バッテリケース）は、バッテリ１３２に蓄積されたエネルギーを使用して、デバイス１０Ｃ（例えば、デバイス１０Ｂに取り付けられたセルラー電話）をワイヤレスで充電することができる。これらの動作中、スイッチング回路１２８は開状態に置かれ、ワイヤレス電力は回路１３０内のワイヤレス送電機回路ＴＸ及びコイル１２４によって伝送される。このようにワイヤレスで伝送された電力は、コイル１２６と、デバイス１０Ｃ内のコイル１２６に連結されたワイヤレス受電機回路ＲＸによって受電される。
【００４０】
一部の状況では、デバイス１０Ｃは、デバイス１０Ｂに物理的に連結され（例えば、セルラー電話がバッテリケース内に設置され）、電話及びケースはデバイス１０Ａの充電面（例えば、充電マット）に置かれる。このシナリオでデバイス１０Ａからデバイス１０Ｃに電力を効率的に提供するために、システム８はモード１３８で動作される。パススルーモード又はバイパスモードと呼ばれることもあるモード１３８の動作中に、デバイス１０Ｂの回路１３０内の制御回路は、スイッチング回路１２８を閉状態にする（例えば、回路１２８の第１及び第２のスイッチはいずれも閉じられているので、コイル１２２の第１の端子がコイル１２４の第１の端子に短絡されており、コイル１２２の第２の端子がコイル１２４の第２の端子に短絡される）。コイル１２２及び１２４がこのように共に短絡されると、電流はコイル１２２及び１２４を直列に流れる（例えば、コイル１２２を流れる同じ電流がコイル１２４にも流れる）。
【００４１】
モード１３８の間、コイル１２０からコイル１２２にワイヤレス電力が伝送されると、対応する交流がコイル１２２に誘導される。コイル１２４がコイル１２２に短絡されるため、この交流はコイル１２４を流れる。コイル１２２を流れる交流がコイル１２４に流れると、電磁信号（例えば、ワイヤレス電力）がコイル１２４からコイル１２６に送信され、デバイス１０Ｃのワイヤレス受電機回路ＲＸによって受信される。
【００４２】
図１の例におけるバッテリ１８の両側のコイル１４及び１６が示すように、図４のコイル１２２及び１２４は、バッテリ１３２の両側に置かれてもよい。この構成は、デバイス１０Ａのコイル１２０とデバイス１０Ｂのコイル１２２との間の電磁的連結を促進にし、デバイス１０Ｂのコイル１２４とデバイス１０Ｃのコイル１２６との間の電磁的連結を促進にする。結果として、デバイス１０Ａによって伝送される電力は、デバイス内のバッテリ１３２及び中間のＡＣ変換工程をバイパスして、デバイス１０Ｃに効率的に伝達される。
【００４３】
所望であれば、スイッチング回路１２８が閉状態にある間に、システム８を逆に動作させてもよい。例えば、デバイス１０Ｃは、ワイヤレス送電機を使用して、コイル１２２及び１２４が共に短絡されている間にコイル１２６からコイル１２４に電力を伝送することができ、アクセサリ又はコイル１２０などのコイルを有する他のデバイス内のコイルは、コイル１２２から伝送される対応するワイヤレス電力を受け取ることができる。この構成により、デバイス１０Ｃからデバイス１０Ａ又はイヤーバッド、電子スタイラス、ヘッドホン、及び／又はコンピュータマウスなどの別の電子デバイスにエネルギーを転送することが可能になる。
【００４４】
実施形態では、回路１３０は、スイッチング回路１２８が閉じられているとき、コイル１２２又はコイル１２４が受け取るワイヤレス電力を整流しない、又は別の方法でタッピング（tap）しない。別の実施形態では、回路１３０内の整流回路は、コイル１２２が受け取る電力の一部をタッピングする（例えば、このように受け取った電力の一部は、電力がデバイス１０Ａからデバイス１０Ｃにバイパスモードで転送されている間に、回路１３０が使用するＤＣ電力に変換される）。回路１３０は、例えば、受け取った電力の一部をタッピングして、バッテリ１３２の充電に使用する、かつ／又はデバイス１０Ａが（例えば、デバイス１０Ｃ内のバッテリを充電するために）デバイス１０Ｃにワイヤレス電力を供給している間に、入出力回路若しくは他の負荷回路に電力を供給することができる。
【００４５】
デバイス１０Ｂの通信回路（例えば、ＦＳＫ及び／若しくはＡＳＫデコーダ回路、又は他の帯域内通信回路及び／若しくは帯域外通信回路）は、（例えば、回路１２８が閉じられている間に、デバイス１０Ａがデバイス１０Ｃに伝送する電力量を動的に調節するために、デバイス１０Ｃがデバイス１０Ａに制御信号を提供できるように）デバイス１０Ａ及び１０Ｃが動作せずに通信することを可能にすることができる。例えば、スイッチング回路１２８が閉状態にあるときはいつでも、デバイス１０Ａ及び１０Ｃは、ＡＳＫ及び／又はＦＳＫ通信などの帯域内通信を用いて直接通信し、スイッチング回路１２８を介してコイル１２４及び１２２を直列に接合することによって形成された組合わせコイルを信号が通過できるようにすることができる。
【００４６】
実施形態では、デバイス１０Ｂの通信回路は、デバイス１０Ａとデバイス１０Ｃとの間の通信トラフィックを監視するか、又は別の方法でデバイス１０Ａ及び／又は１０Ｃと通信する。デバイス１０Ｂは、例として、デバイス１０Ａと１０Ｃとの間の通信を監視することによって、かつ／又は情報のためにデバイス１０Ａ及び／若しくは１０Ｃを照会することによって、システム８の状態に関する情報を収集することができる。この情報は、例えば、充電状態情報、動作温度制限又は他の制約が満たされることを確実にするためにデバイス１０Ａが低減された電力量を伝送しているか、潜在的な障害が存在するか、それとも存在しないか、電力が伝送されているか、それとも伝送されていないか、システム８内の１つ以上のバッテリの充電量に関する情報（例えば、低、中、又は高）、及び／又はシステム８の動作状態に関する他の情報を含むことができる。この情報は、デバイス１０Ａ、デバイス１０Ｂ、及び／又はデバイス１０Ｃ内の入出力デバイスを用いてシステム８のユーザに提示されてもよい。
【００４７】
実施形態では、デバイス１０Ｂは、入出力デバイス（発光ダイオードなどの状態表示灯、ディスプレイ、スピーカ、振動器又は他の触覚出力デバイス、他の出力構成要素など）を有し、これらの入出力デバイスは状態情報をユーザに供給する。状態情報は、視覚状態情報（例えば、発光ダイオード又は他の視覚出力デバイスが示すバッテリ充電状態又はワイヤレス充電状態）として、可聴出力（例えば、システム８が充電されているか、又はバッテリが完全に若しくは部分的に充電されているかを示すトーン）として、触覚出力（例えば、バッテリ充電が開始若しくは停止したことなどを示す振動）として提供されてもよく、かつ／又はシステム８の動作に関する情報をユーザに伝達するために他の好適な出力として提供されてもよい。
【００４８】
前述は、電力転送を制御すべく、充電状態、充電速度などの情報を提供するために帯域内通信（例えば、ＡＳＫ）を使用するワイヤレス充電技術について説明している。本技術の実施形態を動作させるために、個人情報を送信する必要はない。しかし、ＡＳＫなどの通信技術はビットワイズ情報を通信するため、本技術の作成者が、ワイヤレス送電を実行するのに必要とされる情報を超える情報を通信することは技術的に可能である。
【００４９】
プライバシーに関する懸念を暗示し得る情報を送信するために本技術が活用される範囲では、ユーザが個人情報データの使用又は個人情報データへのアクセスを選択的にブロックするためのハードウェア及び／又はソフトウェア要素を提供することができる。例えば、ワイヤレス充電マット上にユーザ自身らの電話が配置されると、ワイヤレス充電セッションが継続される場合、個人情報データがアクセスされることをユーザに通知してもよい。
【００５０】
個人特定可能な情報の使用は、ユーザのプライバシーを維持するための業界又は政府の要件を満たす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プラクティスに従うべきであることに十分に理解されたい。個人特定可能な情報データは、意図しない若しく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され、取り扱われるべきであり、許可された使用の種類はユーザに明確に示されるべきである。
【００５１】
実施形態によれば、ワイヤレス送電デバイスを有し、かつバッテリケースに取り外し可能に取り付けられたワイヤレス受電デバイスを有するシステムにおいて動作可能なバッテリケースが提供され、それは、第１のコイルと、第２のコイルと、第１のコイルと第２のコイルとの間に連結されたスイッチング回路と、スイッチング回路を（１）開状態及び（２）閉状態に選択的に配置するように構成された制御回路と、を備え、閉状態では、第１及び第２のコイルは共に短絡されており、電力は、ワイヤレス送電デバイスから第１のコイルによってワイヤレスで受け取られ、所与の電流を第１のコイルを流れるように誘導し、所与の電流を第２のコイルに流れさせ、第２のコイルはワイヤレス受電デバイスにワイヤレスで電力を提供する。
【００５２】
別の実施形態によれば、バッテリケースはバッテリを含み、制御回路は、バッテリを充電するためにワイヤレス送電デバイスから電力をワイヤレスで受け取るために第１のコイルを使用しながら、スイッチング回路を開状態にするように構成される。
【００５３】
別の実施形態によれば、制御回路は、バッテリから第２のコイルを介してワイヤレス受電デバイスに電力をワイヤレスで伝送するために第２のコイルを使用しながら、スイッチング回路を開状態にするように構成される。
【００５４】
別の実施形態によれば、第１のコイルが第１及び第２の端子を有し、第２のコイルが第１及び第２の端子を有し、スイッチング回路が、第１のコイルの第１の端子に接続された第１の端子及び第２のコイルの第１の端子に接続された第２の端子とを有する第１のスイッチと、第１のコイルの第２の端子に接続された第１の端子、及び第２のコイルの第２の端子に接続された第２の端子を有する第２のスイッチと、を備える。
【００５５】
別の実施形態によれば、閉状態において、スイッチング回路は、第１のコイルの第１の端子を第２のコイルの第１の端子に短絡させ、第１のコイルの第２の端子を第２のコイルの第２の端子に短絡させて、所与の電流が第１及び第２のコイルを通って直列に流れる。
【００５６】
別の実施形態によれば、バッテリケースは、バッテリと、バッテリを取り囲む筐体とを含み、第１のコイルはバッテリの第１の側の筐体内に配置され、第２のコイルはバッテリの反対側の第２の側の筐体内に配置される。
【００５７】
別の実施形態によれば、ワイヤレス受電デバイスは、セルラー電話を含み、筐体は、セルラー電話を受容するように構成される。
【００５８】
別の実施形態によれば、第２のコイルは、セルラー電話が筐体内に受容されたときに、バッテリとセルラー電話との間に介在される。
【００５９】
別の実施形態によれば、制御回路は、スイッチング回路を開状態にして、電流が第１及び第２のコイルを直列に流れるのを防止するように構成される。
【００６０】
別の実施形態によれば、バッテリケースはバッテリを含み、制御回路は、第２のコイルを使用してワイヤレス受電デバイスからワイヤレス電力を受け取り、バッテリを充電しながら、スイッチング回路を開状態にするように構成される。
【００６１】
別の実施形態によれば、バッテリケースはバッテリを含み、制御回路は、第２のコイルを使用してバッテリからワイヤレス受電デバイスに電力をワイヤレスで伝送しながら、スイッチング回路を開状態にするように構成される。
【００６２】
別の実施形態によれば、スイッチング回路が開状態にある間、制御回路は、制御回路は第１のコイルを使用して電力をワイヤレスで受け取る第１のモードと、制御回路が第２のコイルを使用して電力をワイヤレスで伝送する第２のモードとで動作するように構成される。
【００６３】
実施形態によれば、第１のコイルと、第２のコイルと、第１及び第２のコイルが共に短絡されており、（１）第１のコイルを流れる電流が第２のコイルにも流れる第１のモードと、（２）共有電流が第１及び第２のコイルのいずれにも流れないように第１及び第２のコイルが電気的に絶縁される第２のモードと、で動作するように選択的に構成されたスイッチング回路と、バッテリと、第１のコイルに連結されており、バッテリを充電するために、第２のモードでワイヤレス電力を受け取るように第１のコイルを使用するように構成された整流回路と、を備える、電子デバイスが提供される。
【００６４】
別の実施形態によれば、電子デバイスは、第２のモードでワイヤレスで電力を伝送するために第２のコイルを使用するように構成されたインバータを含む。
【００６５】
別の実施形態によれば、第１のコイルは、第１及び第２のコイルを流れる電流を誘導する第１のモードでワイヤレス電力を受け取るように構成されており、第２のコイルは、電流が第２のコイルを流れるときに第１のモードでワイヤレス電力を伝送するように構成される。
【００６６】
別の実施形態によれば、電子デバイスは、バッテリを取り囲むバッテリケース筐体と、第１及び第２のコイルと、スイッチング回路と、整流回路と、インバータと、を備える。
【００６７】
実施形態によれば、セルラー電話に取り外し可能に取り付けられ、ワイヤレス充電デバイスと共に動作可能であるように構成されたセルラー電話用バッテリケースが提供され、セルラー電話用バッテリケースは、バッテリと、第１のコイルと、第２のコイルと、第１及び第２のコイルの間に連結されたスイッチング回路と、スイッチング回路が開状態にあるときに、第１のコイルがワイヤレス充電デバイスから受け取るワイヤレス電力でバッテリを充電するように構成された整流回路と、を備え、スイッチング回路が閉状態にあり、かつセルラー電話が取り付けられているときに、第１のコイルは、ワイヤレス充電デバイスからワイヤレス電力を受け取るように構成されており、第２のコイルは第１のコイルに短絡されており、かつワイヤレス充電デバイスから第１のコイルによって受け取ったセルラー電話へのワイヤレス電力を伝送するように構成される。
【００６８】
別の実施形態によれば、セルラー電話用バッテリケースは、第２のコイルに連結されており、スイッチング回路が開状態にあるときに、第２のコイルを用いてセルラー電話にワイヤレスで電力を伝送するように構成されたワイヤレス送電機回路を含む。
【００６９】
別の実施形態によれば、セルラー電話用バッテリケースは、バッテリ充電レベルに対応するバッテリ充電状態情報を表示するように構成された状態表示灯を含む。
【００７０】
別の実施形態によれば、セルラー電話用バッテリケースは、セルラー電話とワイヤレスで通信して、第２のコイルを用いてセルラー電話からバッテリ充電レベルに関する情報を取得する回路を含む。
【００７１】
別の実施形態によれば、セルラー電話用バッテリケースは、第１及び第２のコイルのうちの少なくとも１つに連結された帯域内通信回路を含む。
【００７２】
前述は、単なる例示に過ぎず、説明された実施形態に対して多様な変更を行うことができる。前述の実施形態は、個別に又は任意の組合せで実施することができる。
【図１】
2020114169.tif 000003
【図２】
2020114169.tif 000004
【図３】
2020114169.tif 000005
【図４】
2020114169.tif 000006
【図５】
2020114169.tif 000007
【外国語明細書】
2020114169000001.pdf