(57)【要約】  例示的実施形態は無線電力を対象としている。方法は、レシーバを使用して無線電力を受け取るステップと、受け取った無線電力からのエネルギーを使用して蓄電池を充電するステップとを含むことができる。方法は、蓄電池の充電レベルが閾値レベルに到達すると、蓄電池からエネルギー蓄積デバイスへエネルギーを輸送するステップをさらに含むことができる。
2012530482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線電力源から受け取ったエネルギーを使用して第1のエネルギー蓄積デバイスを充電するステップと、
前記第1のエネルギー蓄積デバイスの充電レベルが閾値レベルに到達すると、前記第1のエネルギー蓄積デバイスから第2のエネルギー蓄積デバイスへエネルギーを輸送するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスの充電レベルが前記閾値レベルおよび前記閾値より小さい値を有する他の閾値のうちの一方未満に降下すると、前記第1のエネルギー蓄積デバイスから前記第2のエネルギー蓄積デバイスへのエネルギーの輸送を終了するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記受け取った無線電力からのエネルギーを前記第1のエネルギー蓄積デバイスへ輸送するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスに動作可能に結合されたレシーバから前記第2のエネルギー蓄積デバイスに電力を輸送するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
電子デバイスを受け取るように構成されたハウジングに結合されたレシーバを使用して前記無線電力源から無線電力を受け取るステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
電子デバイスを受け取るように構成されたハウジングに結合されたレシーバを使用して無線電力を受け取るステップが、前記ハウジングのカバーに結合されたレシーブアンテナを使用して無線電力を受け取るステップを含む、請求項5に記載の方法。
【請求項７】
レシーバを使用して無線電力を受け取るステップが、セルラ電話、携帯型メディアプレーヤ、カメラ、ゲームデバイス、航法デバイス、ヘッドセット、工具および玩具のうちの少なくとも1つを備えた電子デバイス内に統合されたレシーバを使用して無線電力を受け取るステップを含む、請求項5に記載の方法。
【請求項８】
第1のエネルギー蓄積デバイスを充電するステップが、電池、ウルトラコンデンサおよび機械式蓄積デバイスのうちの少なくとも1つを充電するステップを含む、請求項5に記載の方法。
【請求項９】
無線電力源から受け取ったエネルギーを使用して第1のエネルギー蓄積デバイスを充電するための手段と、
前記第1のエネルギー蓄積デバイスの充電レベルが閾値レベルに到達すると、前記第1のエネルギー蓄積デバイスから第2のエネルギー蓄積デバイスへエネルギーを輸送するための手段と
を備えるデバイス。
【請求項１０】
エネルギーを受け取り、かつ、電荷を蓄積するための第1のエネルギー蓄積デバイスと、
前記第1のエネルギー蓄積デバイスからエネルギーを受け取るための第2のエネルギー蓄積デバイスと
を備え、前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギー蓄積デバイスのうちの少なくとも一方が無線充電可能エネルギー蓄積デバイスを備えるデバイス。
【請求項１１】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスに動作可能に結合された、前記第1のエネルギー蓄積デバイスから前記第2のエネルギー蓄積デバイスへエネルギーを移送するための少なくとも1つのコントローラをさらに備える、請求項10に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記デバイスが、セルラ電話、携帯型メディアプレーヤ、カメラ、ゲームデバイス、航法デバイス、ヘッドセット、工具および玩具のうちの少なくとも1つを備える、請求項10に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記デバイスが、前記第2のエネルギー蓄積デバイスを備えた電子デバイスを受け取るように構成されたハウジングを備える、請求項11に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記ハウジングが、スリーブ、シェル、ケージ、ケースおよびカバーのうちの少なくとも1つを備える、請求項13に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記第1のエネルギー蓄積デバイス、前記第2のエネルギー蓄積デバイスのうちの少なくとも一方をさらに備え、また、レシーバの少なくとも一部が前記ハウジングに結合される、請求項13に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記ハウジングのカバーに結合されたレシーブアンテナをさらに備える、請求項13に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記ハウジングが、前記電子デバイスが前記ハウジング内に位置している間、デバイスの使用者による前記電子デバイスの操作を可能にするように構成される、請求項13に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記ハウジングが、1つまたは複数の入力デバイスまたは出力デバイスにアクセスするための1つまたは複数のアクセス開口を備える、請求項13に記載のデバイス。
【請求項１９】
少なくとも1つのアクセス開口内に配置された、前記ハウジング内に配置された電子デバイスのポートを前記少なくとも1つのコントローラに結合するための電気コネクタをさらに備える、請求項18に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記少なくとも1つのコントローラが、レシーバおよび前記第1のエネルギー蓄積デバイスの各々に動作可能に結合された第1のコントローラと、前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2の蓄積デバイスの各々に動作可能に結合された第2のコントローラとを備える、請求項11に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記第1のコントローラが、前記レシーバから電力を受け取り、かつ、前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のコントローラのうちの少なくとも一方に電力を輸送する、請求項20に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記第2のコントローラが、前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第1のコントローラのうちの少なくとも一方からエネルギーを受け取り、かつ、前記第2のエネルギー蓄積デバイスに電力を輸送する、請求項20に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記少なくとも1つのコントローラを前記第2のエネルギー蓄積デバイスに結合するための電気コネクタをさらに備える、請求項11に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスと前記第2のエネルギー蓄積デバイスの間に動作可能に結合された電力変換器をさらに備える、請求項10に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記第1および第2のエネルギー蓄積デバイスのうちの少なくとも一方が前記デバイスの外部に存在する、請求項10に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスの内部抵抗が前記第2のエネルギーデバイスの内部抵抗より大きい、請求項10に記載のデバイス。
【請求項２７】
負荷に動作可能に結合された、前記負荷にエネルギーを輸送するための第1のエネルギー蓄積デバイスと、
前記負荷に動作可能に結合された、前記負荷にエネルギーを輸送するための第2のエネルギー蓄積デバイスと
を備え、前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギー蓄積デバイスのうちの少なくとも一方が無線充電可能エネルギー蓄積デバイスを備えるデバイス。
【請求項２８】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスが前記負荷にエネルギーを輸送することができない場合、前記第2のエネルギー蓄積デバイスが前記負荷にエネルギーを輸送する、請求項27に記載のデバイス。
【請求項２９】
実質的に完全に放電した後にのみ前記第1のエネルギー蓄積デバイスが電荷を受け取る、請求項27に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスが実質的に完全に放電した場合にのみ、前記第2のエネルギー蓄積デバイスが前記負荷にエネルギーを輸送する、請求項27に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギー蓄積デバイスの各々が無線充電可能エネルギー蓄積デバイスを備える、請求項27に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスが無線充電可能エネルギー蓄積デバイスを備え、前記第2のエネルギー蓄積デバイスが既存電池を備える、請求項27に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギー蓄積デバイスのうちの一方が非再充電可能エネルギー蓄積デバイスを備え、もう一方のエネルギー蓄積デバイスが無線充電可能エネルギー蓄積デバイスを備える、請求項27に記載のデバイス。
【請求項３４】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギー蓄積デバイスのうちの一方が、再生可能エネルギー源から電荷を受け取るための電池を備える、請求項27に記載のデバイス。
【請求項３５】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスが、前記デバイスの1つまたは複数のアプリケーションに電力を供給するためのエネルギーを輸送し、また、前記第2のエネルギー蓄積デバイスが前記デバイスの1つまたは複数の他のアプリケーションに電力を供給するためのエネルギーを輸送する、請求項27に記載のデバイス。
【請求項３６】
第1のエネルギー蓄積デバイスから負荷へエネルギーを輸送するステップと、
前記第1のエネルギー蓄積デバイスが前記負荷にエネルギーを輸送することができない場合、第2のエネルギー蓄積デバイスから前記負荷へエネルギーを輸送するステップであって、前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギー蓄積デバイスのうちの少なくとも一方が無線充電可能エネルギー蓄積デバイスを備えるステップと
を含む方法。
【請求項３７】
第1のエネルギー蓄積デバイスから負荷へエネルギーを輸送するステップが、再生可能電力源から電力を受け取るように構成された電池、非再充電可能電池および無線充電可能電池のうちの1つからエネルギーを輸送するステップを含む、請求項36に記載の方法。
【請求項３８】
第1のエネルギー蓄積デバイスから負荷へエネルギーを輸送するステップが、前記第1のエネルギー蓄積デバイスが実質的に完全に放電するまで前記第1のエネルギー蓄積デバイスから前記負荷へエネルギーを輸送するステップを含む、請求項36に記載の方法。
【請求項３９】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスが実質的に完全に放電した後に前記第1のエネルギー蓄積デバイスを充電するステップをさらに含む、請求項36に記載の方法。
【請求項４０】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギーデバイスのうちの一方を再生可能エネルギー源を使用して充電するステップをさらに含む、請求項36に記載の方法。
【請求項４１】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギーデバイスのうちの一方を再生可能エネルギー源を使用して充電するステップが、前記第1のエネルギー蓄積デバイスの蓄積容量が前記第2のエネルギー蓄積デバイスの蓄積容量より小さい場合、前記第1のエネルギー蓄積デバイスを前記再生可能エネルギー源を使用して充電するステップを含み、また、前記第2のエネルギー蓄積デバイスの蓄積容量が前記第1のエネルギー蓄積デバイスの蓄積容量より小さい場合、前記第2のエネルギー蓄積デバイスを前記再生可能エネルギー源を使用して充電するステップを含む、請求項36に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
特許法§119の下における優先権の主張
本出願は、特許法§119(e)の下に、
2009年6月12日に出願した、参照によりその開示全体が本明細書に組み込まれている、「CHARGE ACCUMULATOR FOR WIRELESS POWER DEVICES」という名称の米国仮特許出願61/186,784、および
2009年11月17日に出願した、参照によりその開示全体が本明細書に組み込まれている、「WIRELESS POWER」という名称の米国仮特許出願61/262,119
の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は一般に無線電力に関し、より詳細には電子デバイスに電力を無線で伝送するためのデバイスおよびその動作方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
通常、電池によって電力が供給される個々のデバイスには、それ自身の充電器および一般的にはAC電力アウトレットである電源が必要である。これは、多くのデバイスが充電を必要とする場合、扱いにくいものになる。
【０００４】
伝送器と充電すべきデバイスとの間の空中を介した電力伝送を使用する手法が現在開発されている。これらは、一般に2つのカテゴリに分類される。1つは、伝送アンテナと、放射電力を集め、かつ、集めた放射電力を電池を充電するために整流する充電すべきデバイス上のレシーブアンテナとの間の平面波放射(遠距離電磁界放射とも呼ばれている)の結合に基づいている。アンテナは、通常、結合効率を改善するために共振長のアンテナである。この手法は、電力結合がアンテナ間の距離と共に急激に衰退する問題を抱えている。したがって合理的な距離(例えばl〜2mを超える距離)を介した充電が困難になる。さらに、フィルタリングを介して適切に制御されない場合、意図しない放射(例えば平面波放射による)が他のシステムを妨害することがある。
【０００５】
他の手法は、例えば「充電」マットの中または表面に埋め込まれた伝送アンテナと、充電すべきホストデバイスの中に埋め込まれたレシーブアンテナ＋整流回路との間の誘導結合に基づいている。この手法は、伝送アンテナとレシーブアンテナの間の間隔を極めて短くしなければならない欠点を有している(例えば数ミリメートル)。この手法は、確かに、同じ領域の複数のデバイスを同時に充電する能力を有しているが、この領域は一般的には狭く、したがって使用者はデバイスを特定の領域に配置しなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
当業者には理解されるように、充電可能デバイスには、場合によっては安定したレベルの電力を適切に充電する必要がある。例えば、大電力USB仕様に準拠するためには、電力源は、電池が完全な充電状態に到達すると、充電サイクルを首尾よく開始し、継続し、かつ、正確に終了するためには、500ミリアンペアで5ボルトの安定した電力源(2.5ワット)を充電可能デバイスに供給しなければならない。従来、この安定した電力源を提供するために電力アダプタ(例えばACまたはDC)が使用されている。同じく当業者には理解されるように、無線充電器は、適切な電力レベルを供給するように構成することはできず、その上、無線充電器は、複数の充電可能デバイスの間で「電力を共有する」ために、充電可能デバイスへの電力を周期的に中断することがある。これは、充電の開始を失敗し、充電を早く終了し、および/または電池の充電状態を不正確に測定する原因になることがある。充電可能電子デバイスを適切に充電するために該充電可能電子デバイスに安定したレベルの電力を供給するためのデバイス、システムおよび方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
課題解決のため、本発明は特許請求の範囲に記載の構成を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一無線電力伝送システムの簡易ブロック図である。
【図２】一無線電力伝送システムの簡易略図である。
【図３】本発明の例示的実施形態に使用するためのループアンテナの略図である。
【図４】本発明の一例示的実施形態による伝送器の簡易ブロック図である。
【図５】本発明の一例示的実施形態によるレシーバの簡易ブロック図である。
【図６】伝送器とレシーバの間のメッセージ通信を実行するための伝送回路の一部の簡易略図である。
【図７】本発明の一例示的実施形態による一電子デバイスの一部のブロック図である。
【図８】本発明の一例示的実施形態による他の電子デバイスの一部のブロック図である。
【図９】本発明の一例示的実施形態による方法を示す流れ図である。
【図１０】本発明の一例示的実施形態による一デバイスを示す図である。
【図１１】本発明の一例示的実施形態による他のデバイスを示す図である。
【図１２】本発明の一例示的実施形態によるさらに他のデバイスを示す図である。
【図１３】本発明の一例示的実施形態による、一電子デバイスに結合された図10、図11または図12のいずれかのデバイスを示す図である。
【図１４】本発明の一例示的実施形態による、図10、図11または図12のいずれかのデバイスの中に配置された一電子デバイスを示す図である。
【図１５】無線充電器の充電領域に配置された第1の電子デバイスおよび第2の電子デバイスを含んだシステムを示す図である。
【図１６】本発明の一例示的実施形態によるタイミング図である。
【図１７】本発明の一例示的実施形態による他のタイミング図である。
【図１８】本発明の一例示的実施形態による一電子デバイスを示す図である。
【図１９】本発明の一例示的実施形態による他の電子デバイスを示す図である。
【図２０】本発明の一例示的実施形態による、複数のエネルギー蓄積デバイスを含んだ一電子デバイスを示す図である。
【図２１】本発明の一例示的実施形態による方法を示す他の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
添付の図面に関連して以下に示されている詳細な説明は、本発明の例示的実施形態の説明であることが意図されており、本発明を実践することができる実施形態のみを表すことは意図されていない。この説明全体を通して使用されている「例示的」という用語は、「一例、実例または例証としての目的にかなう」ことを意味しており、必ずしも好ましいもの、あるいは他の例示的実施形態に優る有利なものとして解釈してはならない。詳細な説明には、本発明の例示的実施形態についての完全な理解を提供するために特定の詳細が含まれている。本発明の例示的実施形態は、これらの特定の詳細がなくても実践することができることは当業者には明らかであろう。いくつかの例では、よく知られている構造およびデバイスは、本明細書において示されている例示的実施形態の革新性を明確にするためにブロック図の形で示されている。
【００１０】
「無線電力」という語は、本明細書においては、電界、磁界、電磁界に関連する任意の形態のエネルギー、あるいは物理的な電磁導体を使用することなく伝送器とレシーバの間で伝送される任意の形態のエネルギーを意味するために使用されている。
【００１１】
図1は、本発明の様々な例示的実施形態による無線伝送システムすなわち充電システム100を示したものである。エネルギー伝送を提供するための放射電磁界106を生成するための伝送器104に入力電力102が提供されている。レシーバ108は放射電磁界106に結合されており、出力電力110に結合されているデバイス(図示せず)に蓄積し、あるいはデバイスによって消費される出力電力110を生成している。伝送器104およびレシーバ108は、互いに距離112だけ分離されている。一例示的実施形態では、伝送器104およびレシーバ108は相互共振関係に従って構成されており、レシーバ108の共振周波数および伝送器104の共振周波数が極めて近くなると、レシーバ108が放射電磁界106の「近距離場」に位置している場合、伝送器104とレシーバ108の間の伝送損失が最小になる。
【００１２】
伝送器104には、さらに、エネルギーを伝送するための手段を提供するための伝送アンテナ114が含まれており、また、レシーバ108には、さらに、エネルギーを受け取るための手段を提供するためのレシーブアンテナ118が含まれている。伝送アンテナおよびレシーブアンテナは、アプリケーションおよび結合させるべきデバイスに応じてサイズを調整される。言及したように、有効なエネルギー伝送は、電磁波内のエネルギーの大部分を遠距離電磁界へ伝搬させるのではなく、伝送アンテナの近距離場内のエネルギーの大部分をレシーブアンテナに結合することによって生じる。この近距離場にある場合、伝送アンテナ114とレシーブアンテナ118の間で結合モードを展開させることができる。この近距離場結合を生じ得るアンテナ114および118の周囲の領域は、本明細書においては結合モード領域と呼ばれている。
【００１３】
図2は、無線電力伝送システムの簡易略図を示したものである。伝送器104には、発振器122、電力増幅器124ならびにフィルタおよび整合回路126が含まれている。発振器は、調整信号123に応答して調整することができる所望の周波数の信号を生成するように構成されている。発振器信号は、電力増幅器124によって増幅することができ、増幅量は制御信号125に応答する。フィルタおよび整合回路126は、高調波または他の望ましくない周波数をフィルタ除去し、かつ、伝送器104のインピーダンスを伝送アンテナ114に整合させるために含むことができる。
【００１４】
レシーバ108は、整合回路132を含むことができ、また、図2に示されている電池136を充電し、あるいはレシーバに結合されているデバイス(図示せず)に電力を供給するためのDC電力出力を生成するための整流器およびスイッチング回路134を含むことができる。整合回路132は、レシーバ108のインピーダンスをレシーブアンテナ118に整合させるために含むことができる。レシーバ108および伝送器104は、個別の通信チャネル119(例えばブルートゥース、ジグビー、セルラ、等々)上で通信することができる。
【００１５】
図3に示されているように、例示的実施形態に使用されているアンテナは、本明細書においては「磁気」アンテナと呼ぶこともできる「ループ」アンテナ150として構成することができる。ループアンテナは、空心またはフェライトコアなどの物理的なコアを含むように構成することができる。空心ループアンテナは、場合によっては、コアの近傍に置かれた異質の物理的デバイスに対してより寛容である。さらに、空心ループアンテナは、コア領域内における他のコンポーネントの配置を許容する。また、空心ループは、伝送アンテナ114(図2)の結合モード領域をより強力にすることができる伝送アンテナ114(図2)の平面内のレシーブアンテナ118(図2)の配置をより容易に可能にすることができる。
【００１６】
言及したように、伝送器104とレシーバ108の間のエネルギーの有効な伝送は、伝送器104とレシーバ108の間の共振が整合している間、あるいはほぼ整合している間に生じる。しかしながら、伝送器104とレシーバ108の間の共振が整合していない場合であっても、より低い有効性でエネルギーを伝送することができる。エネルギーの伝送は、伝送アンテナからのエネルギーを自由空間中を伝搬させるのではなく、伝送アンテナの近距離場からのエネルギーを、この近距離場が確立されている近隣に存在しているレシーブアンテナに結合することによって生じる。
【００１７】
ループすなわち磁気アンテナの共振周波数は、共振回路のインダクタンスおよびキャパシタンスによって設定される。ループアンテナのインダクタンスは、通常、単純にループによって生成されるインダクタンスであり、一方、キャパシタンスは、通常、所望の共振周波数の共振構造を生成するためにループアンテナのインダクタンスに加えられる。非制限の例として、コンデンサ152およびコンデンサ154をアンテナに追加することにより、共振信号156を生成する共振回路を生成することができる。したがって、直径がより大きいループアンテナの場合、共振を誘導するために必要なキャパシタンスのサイズは、ループの直径すなわちインダクタンスが大きくなるにつれて小さくなる。さらに、ループすなわち磁気アンテナの直径が大きくなるにつれて、近距離場の有効エネルギー伝送領域が広くなる。当然、他の共振回路も可能である。他の非制限の例として、コンデンサは、ループアンテナの2つの端子間に並列に置くことができる。さらに、伝送アンテナの場合、共振信号156は、ループアンテナ150への入力であってもよいことは当業者には認識されよう。
【００１８】
本発明の例示的実施形態には、互いの近距離場に存在している2つのアンテナの間の結合電力が含まれている。言及したように、近距離場はアンテナの周囲の領域であり、電磁界が存在しているが、アンテナから伝搬すなわち発射することはできない。これらの電磁界は、通常、アンテナの物理的体積に近い体積に閉じ込められている。本発明の例示的実施形態では、磁気タイプのアンテナの場合、電気タイプのアンテナ(例えば微小ダイポール)の電気近距離場と比較すると、磁気近距離場振幅より大きくなる傾向があるため、単一巻および多重巻ループアンテナなどの磁気タイプのアンテナが、伝送(Tx)アンテナシステムおよびレシーブ(Rx)アンテナシステムの両方のために使用されている。そのため、対間の結合を潜在的により強力にすることができる。さらに、「電気」アンテナ(例えばダイポールおよびモノポール)または磁気アンテナと電気アンテナの組合せも企図されている。
【００１９】
Txアンテナは、十分に低い周波数で動作させることができ、また、十分大きいアンテナサイズを使用して、微小Rxアンテナに対する良好な結合(例えば-4dBを超える)を、遠距離電磁界および上で言及した誘導手法によって許容される距離より著しく長い距離で達成することができる。Txアンテナが適切にサイズを調整されると、ホストデバイス上のRxアンテナが被駆動Txループアンテナの結合モード領域(つまり近距離場内)に置かれている場合、高い結合レベル(例えば-2ないし-4dB)を達成することができる。図3には、シングルエンドトポロジーが示されているが、異なるアンテナトポロジーも本発明の範囲内であることに留意されたい。
【００２０】
図4は、本発明の一例示的実施形態による伝送器200の簡易ブロック図である。伝送器200には、伝送回路202および伝送アンテナ204が含まれている。通常、伝送回路202は、発振信号を提供することによって伝送アンテナ204にRF電力を提供し、それにより伝送アンテナ204の周囲に近距離場エネルギーが生成される。一例として伝送器200は、13.56MHz ISM帯域で動作することができる。
【００２１】
例示的伝送回路202には、伝送回路202のインピーダンス(例えば50オーム)を伝送アンテナ204に整合させるための固定インピーダンス整合回路206、および高調波放出をレシーバ108(図1)に結合されているデバイスの自己妨害を防止するレベルまで低くするように構成された低域通過フィルタ(LPF)208が含まれている。他の例示的実施形態は、それには限定されないが、特定の周波数を減衰させ、その一方で他の周波数を通過させるノッチフィルタを始めとする異なるフィルタトポロジーを含むことができ、また、アンテナへの出力電力または電力増幅器によって引き出されるDC電流などの測定可能な伝送距離に基づいて変化させることができる適応インピーダンス整合を含むことができる。伝送回路202には、さらに、発振器212によって決定されるRF信号を駆動するように構成された電力増幅器210が含まれている。伝送回路は、離散デバイスまたは離散回路からなっていてもよく、あるいは別法として集積アセンブリからなっていてもよい。伝送アンテナ204からの一例示的RF電力出力は、2.5ワット程度であってもよい。
【００２２】
伝送回路202には、さらに、通信プロトコルを実施して、近隣のデバイスとそれらに取り付けられているレシーバを介して相互作用するために、発振器の周波数を調整し、かつ、出力電力レベルを調整するために、特定のレシーバに対する伝送フェーズ(つまりデューティサイクル)の間、発振器212をイネーブルするためのコントローラ214が含まれている。
【００２３】
伝送回路202は、さらに、伝送アンテナ204によって生成される近距離場の近傍に能動レシーバが存在していること、あるいは存在していないことを検出するための負荷知覚回路216を含むことができる。一例として負荷知覚回路216は、電力増幅器210に流れる、伝送アンテナ204によって生成される近距離場の近傍に能動レシーバが存在していること、あるいは存在していないことによって影響される電流を監視する。電力増幅器210へのローディングへの変化の検出がコントローラ214によって監視され、能動レシーバと通信するためのエネルギーを伝送するために発振器212をイネーブルするかどうかを決定する際に使用される。
【００２４】
伝送アンテナ204は、小さい抵抗損失が維持されるように厚さ、幅および金属タイプが選択されたアンテナ条片として実施することができる。従来の実施態様では、伝送アンテナ204は、通常、机、マット、ランプなどのより大きい構造、あるいは他の可搬性に劣る構造と共同するように構成することができる。したがって伝送アンテナ204は、通常、実際的な寸法のアンテナにするために「巻き」を必要としない。伝送アンテナ204の一例示的実施態様は、「電気的に小さく」(つまり波長の数分の一に)することができ、また、コンデンサを使用して共振周波数を画定することにより、より低い使用可能周波数の共振に同調させることができる。伝送アンテナ204の直径をレシーブアンテナに対してより大きくすることができるか、あるいは正方形ループの場合であれば辺の長さをレシーブアンテナに対してより長くする(例えば0.50メートルにする)ことができる一例示的アプリケーションでは、伝送アンテナ204は、合理的なキャパシタンスを得るために必ずしも極めて多数の巻数は不要である。
【００２５】
伝送器200は、伝送器200と結合することができるレシーバデバイスがどの辺りに存在しているのか、また、レシーバデバイスの状態に関する情報を収集し、かつ、追跡することができる。したがって伝送器回路202は、コントローラ214 (本明細書においてはプロセッサとも呼ばれている)に結合された存在検出器280、密閉検出器260またはそれらの組合せを含むことができる。コントローラ214は、存在検出器280および密閉検出器260からの存在信号に応答して増幅器210によって引き渡される電力の量を調整することができる。伝送器は、例えば、建物の中に存在している従来のAC電力を変換するためのAC-DC変換器(図示せず)、従来のDC電力源を伝送器200に適した電圧に変換するDC-DC変換器(図示せず)などの多数の電力源を介して電力を受け取ることができ、あるいは従来のDC電力源(図示せず)から直接受け取ることができる。
【００２６】
非制限の例として、存在検出器280は、伝送器が網羅している領域に挿入される充電すべきデバイスの最初の存在を知覚するために利用される運動検出器であってもよい。検出後、伝送器をターンオンすることができ、また、デバイスによって受け取られたRF電力を使用してRxデバイス上のスイッチを所定の方法でトグルすることができ、それにより延いては伝送器の駆動点インピーダンスを変化させることができる。
【００２７】
他の非制限の例として、存在検出器280は、例えば赤外線検出、運動検出または他の適切な手段によって人を検出することができる検出器であってもよい。いくつかの例示的実施形態では、伝送アンテナが特定の周波数で伝送することができる電力の量を制限する規制を存在させることができる。いくつかの事例では、これらの規制は、電磁放射から人を保護することを意味している。しかしながら、人によって占有されていない領域、あるいは例えば車庫、工場の床、店、等々などのように人によって頻繁に占有されない領域に伝送アンテナが置かれる環境が存在している可能性がある。これらの環境に人がいない場合、伝送アンテナの電力出力を通常の電力制限規制を超えて多くすることができる。言い換えると、コントローラ214は、伝送アンテナ204の電力出力を規制レベルに調整することができ、あるいは人が存在している場合は電力出力を少なくすることができ、また、人が伝送アンテナ204の電磁界から規制距離外にいる場合、伝送アンテナ204の電力出力を規制レベルを超えるレベルに調整することができる。
【００２８】
非制限の例として、密閉検出器260(本明細書においては密閉コンパートメント検出器または密閉空間検出器と呼ぶこともできる)は、エンクロージャが閉状態または開状態になったことを決定するための知覚スイッチなどのデバイスであってもよい。伝送器が密閉状態のエンクロージャの中に存在している場合、伝送器の電力レベルを高くすることができる。
【００２９】
例示的実施形態では、伝送器200が漠然とした状態を維持しない方法を使用することができる。この場合、伝送器200は、使用者が決定した時間の長さが経過すると、供給を停止するようにプログラムすることができる。この特徴により、その周辺の無線デバイスが完全に充電された後における伝送器200、とりわけ電力増幅器210の長時間にわたる動作が防止される。この事象は、場合によっては、レシーブコイルから送られる、デバイスが完全に充電されたという信号を検出するための回路の故障によるものであり得る。他のデバイスがその周辺に置かれた場合に伝送器200が自動的に停止するのを防止するために、その周辺に運動がないことが検出されてから一定の設定期間が経過した場合にのみ伝送器200の自動供給停止特徴を起動することができる。使用者は、静止時間間隔を決定し、必要に応じてそれを変更することができる。非制限の例として、この時間間隔は、デバイスが最初に完全に放電していることを前提として、特定のタイプの無線デバイスを完全に充電するために必要な時間間隔より長くすることができる。
【００３０】
図5は、本発明の一例示的実施形態によるレシーバ300の簡易ブロック図である。レシーバ300には、レシーブ回路302およびレシーブアンテナ304が含まれている。レシーバ300は、さらに、受け取った電力を提供するためにデバイス350に結合されている。レシーバ300は、デバイス350の外部に存在しているものとして示されているが、デバイス350の中に統合することも可能であることに留意されたい。通常、エネルギーは無線でレシーブアンテナ304へ伝搬し、次にレシーブ回路302を介してデバイス350に結合される。
【００３１】
レシーブアンテナ304は、伝送アンテナ204(図4)の周波数と同じ周波数またはほぼ同じ周波数で共振するように同調される。レシーブアンテナ304は、伝送アンテナ204の寸法と同様の寸法にすることも、あるいは結合されるデバイス350の寸法に基づいて異なるサイズにすることも可能である。一例として、デバイス350は、伝送アンテナ204の直径または長さより短い直径寸法または長さ寸法を有する携帯型電子デバイスであってもよい。このような例では、レシーブアンテナ304は、同調コンデンサ(図示せず)のキャパシタンス値を小さくし、かつ、レシーブアンテナのインピーダンスを大きくするために、多重巻アンテナとして実施することができる。一例として、レシーブアンテナ304は、アンテナの直径を最大化し、かつ、レシーブアンテナのループ巻数(すなわち巻線) を少なくし、また、巻線間キャパシタンスを小さくするために、デバイス350の事実上の円周の周りに置くことができる。
【００３２】
レシーブ回路302は、レシーブアンテナ304にインピーダンス整合を提供している。レシーブ回路302には、受け取ったRFエネルギー源をデバイス350が使用するための充電電力に変換するための電力変換回路306が含まれている。電力変換回路306にはRF-DC変換器308が含まれており、また、DC-DC変換器310を含むことも可能である。RF-DC変換器308は、レシーブアンテナ304で受け取ったRFエネルギー信号を非交番電力に整流し、一方、DC-DC変換器310は、整流されたRFエネルギー信号をデバイス350と両立するエネルギー電位(例えば電圧)に変換する。部分および全整流器、調整器、ブリッジ、周波数2倍器ならびに線形およびスイッチング変換器を始めとする様々なRF-DC変換器が企図されている。
【００３３】
レシーブ回路302は、さらに、レシーブアンテナ304を電力変換回路306に接続するための、あるいは別法としては電力変換回路306を開放するためのスイッチング回路312を含むことができる。レシーブアンテナ304を電力変換回路306から開放することにより、デバイス350の充電が停止されるだけでなく、伝送器200(図2)から「見た」「負荷」が変化する。
【００３４】
上で説明したように、伝送器200には、伝送器の電力増幅器210に提供されるバイアス電流の変動を検出する負荷知覚回路216が含まれている。したがって伝送器200は、レシーバが伝送器の近距離場に存在していることを決定するための機構を有している。
【００３５】
複数のレシーバ300が伝送器の近距離場に存在している場合、他のレシーバをより有効に伝送器に結合することができるようにするためには、場合によっては1つまたは複数のレシーバのローディングおよびアンローディングを時間多重化することが望ましい。また、他の近傍のレシーバへの結合を除去し、あるいは近傍の伝送器へのローディングを少なくするためにレシーバをクロークすることも可能である。レシーバのこの「アンローディング」は、本明細書においては「クローキング」としても知られている。さらに、レシーバ300によって制御され、かつ、伝送器200によって検出されるアンローディングとローディングの間のこのスイッチングは、以下でより完全に説明するようにレシーバ300から伝送器200への通信機構を提供している。また、レシーバ300から伝送器200へのメッセージ送信を可能にするプロトコルをスイッチングと関連付けることも可能である。一例としてスイッチング速度は、100マイクロ秒程度にすることができる。
【００３６】
一例示的実施形態では、伝送器とレシーバの間の通信は、従来の二方向通信ではなく、デバイス知覚および充電制御機構と呼ばれている。言い換えると、伝送器には、エネルギーが近距離場で利用可能であるかどうかを調整するためのオン/オフキーイングまたは伝送される信号の振幅変調が使用されている。レシーバは、これらのエネルギー変化を伝送器からのメッセージとして翻訳する。レシーバ側からすると、レシーバには、近距離場から受け取っている電力の量を調整するためのレシーブアンテナの同調および離調が使用されている。伝送器は、近距離場から使用されるこの電力の差を検出し、これらの変化をレシーバからのメッセージとして翻訳することができる。
【００３７】
レシーブ回路302は、さらに、受け取った電力変化を識別するために使用される信号発信検出器およびビーコン回路314を含むことができ、電力変化は、伝送器からレシーバへの情報信号発信に対応していてもよい。さらに、レシーブ回路302を無線充電用に構成するために、信号発信およびビーコン回路314を使用して、低減RF信号エネルギー(すなわちビーコン信号)の伝送を検出し、かつ、この低減RF信号エネルギーを、レシーブ回路302内の電力が供給されていない回路または電力が減損した回路のいずれかを復活させるための公称電力に整流することも可能である。
【００３８】
レシーブ回路302には、さらに、本明細書において説明されているレシーバ300のプロセスであって、本明細書において説明されているスイッチング回路312の制御を始めとするプロセスを調整するためのプロセッサ316が含まれている。また、レシーバ300のクローキングは、デバイス350に充電電力を提供する外部配線式充電源(例えば壁/USB電力)の検出を始めとする他の事象の発生に応じて生じ得る。また、プロセッサ316は、レシーバのクローキングの制御に加えて、ビーコンの状態を決定し、かつ、伝送器から送られたメッセージを抽出するためにビーコン回路314を監視することも可能である。また、プロセッサ316は、性能を改善するためにDC-DC変換器310を調整することも可能である。
【００３９】
図6は、伝送器とレシーバの間のメッセージ通信を実行するための伝送回路の一部の簡易略図を示したものである。本発明のいくつかの例示的実施形態では、通信のための手段は、伝送器とレシーバの間でイネーブルすることができる。図6では、電力増幅器210は、放射電磁界を生成するために伝送アンテナ204を駆動している。電力増幅器は、伝送アンテナ204のための所望の周波数で発振する搬送波信号220によって駆動される。伝送変調信号224を使用して電力増幅器210の出力が制御される。
【００４０】
伝送回路は、ON/OFFキーイングまたは電力増幅器210に対する振幅変調プロセスを使用することによってレシーバに信号を送ることができる。言い換えると、伝送変調信号224のレベルがより高い場合、電力増幅器210は、より高い電力レベルの伝送アンテナ204上で搬送波信号220の周波数を駆動する。伝送変調信号224の電力レベルがより低い場合、電力増幅器は、より低い電力レベルの伝送アンテナ204上で周波数を全く駆動しない。
【００４１】
また、図6の伝送回路には、電力増幅器210に電力を供給し、かつ、レシーブ信号235出力を生成する負荷知覚回路216が含まれている。負荷知覚回路216内では、抵抗器Rsの両端間の電圧降下が、電力イン信号226と電力増幅器210への電源228との間に展開する。電力増幅器210によって消費される電力の変化は、すべて、差動増幅器230によって増幅されることになる電圧降下が変化する原因になる。伝送アンテナがレシーバ(図6には示されていない) 内のレシーブアンテナと結合モードにある場合、電力増幅器210によって引き出される電流の量が変化することになる。言い換えると、伝送アンテナ204に対する結合モード共振が存在していない場合、放射電磁界を駆動するために必要な電力が第1の量になる。結合モード共振が存在している場合、多くの電力がレシーブアンテナ中に結合されているため、電力増幅器210によって消費される電力の量が増加することになる。したがってレシーブ信号235は、伝送アンテナ204に結合されたレシーブアンテナの存在を示すことができ、また、レシーブアンテナから送られる信号を検出することも可能である。さらに、レシーバ電流引出しの変化は、伝送器の電力増幅器電流引出しで観察することができ、この変化を使用してレシーブアンテナからの信号を検出することができる。
【００４２】
当業者には理解されるように、充電可能電子デバイス(例えば移動電話)は、周期的に充電するために構成することができる(つまり1回につき数分間にわたって電荷を受け取る)。しかしながら、上で言及したように、無線充電器は、複数の充電可能電子デバイスの間で「電力を共有する」ために、充電可能電子デバイスへの電力を周期的に中断することがあり、したがって無線充電器が充電可能電子デバイスに電力を輸送（convey）することができるのは、1回につき数秒以内にすぎない。これは、充電の開始を失敗し、充電を早く終了し、および/または電池の充電状態を不正確に測定する原因になることがある。
【００４３】
本発明の例示的実施形態は、本明細書において説明されているように、充電可能電子デバイスを適切に充電するために、安定したレベルの電力を充電可能電子デバイスに供給するためのデバイス、システムおよび方法を対象としている。図7は、本発明の一例示的実施形態による電子デバイス700の一部のブロック図を示したものである。一例示的実施形態によれば、電子デバイス700は、単なる例にすぎないが、セルラ電話、携帯型メディアプレーヤ、カメラ、ゲームデバイス、航法デバイス、ヘッドセット(例えばブルートゥースヘッドセット)、工具、玩具またはそれらの任意の組合せなどの充電可能デバイスを備えることができる。他の例示的実施形態によれば、以下でより完全に説明するように、電子デバイス700は、充電可能デバイスを収納するように構成されたデバイスを備えることができる。より詳細には、この例示的実施形態では、電子デバイス700は、スリーブ、シェル、ケージ、ケース、カバーまたはそれらの任意の組合せを備えることができる。
【００４４】
電子デバイス700は、無線充電器などの他の電子デバイスから伝送される電力を無線で受け取るように構成することができる。より詳細には、電子デバイス700は、レシーバ704に動作可能に結合され、かつ、無線電力を含むことができるRF電磁界720を受け取るように構成されたアンテナ702を含むことができる。さらに、電子デバイス700は、電子デバイス700の内部であっても、あるいは外部であってもよいエネルギー蓄積デバイス706に電力を輸送するように構成することも可能である。電子デバイス700は、さらに、エネルギーを受け取り、蓄積し、かつ、輸送するように構成された任意の既知の適切なデバイスを備えることができる第1のエネルギー蓄積デバイス708を含むことができる。第1のエネルギー蓄積デバイス708は、本明細書においては「蓄電池708」と呼ぶことも可能である。非制限の例として、蓄電池708は、電池、ウルトラコンデンサ、機械式蓄積デバイスまたはそれらの任意の組合せを備えることができる。一例示的実施形態によれば、効率を改善するために、蓄電池708は、電子デバイス700が動作する電圧に実質的に等しいか、あるいはそれより高い電圧で動作するように構成することができる。
【００４５】
また、電子デバイス700は、レシーバ704および蓄電池708の各々に動作可能に結合されるコントローラ710、およびコントローラ710、蓄電池708およびエネルギー蓄積デバイス706の各々に動作可能に結合されるコントローラ712を含むことも可能である。コントローラ710は、レシーバ704からエネルギーを受け取り、かつ、蓄電池708にエネルギーを輸送するように構成することができる。コントローラ712は、コントローラ710および蓄電池708の各々からエネルギーを受け取り、かつ、エネルギー蓄積デバイス706にエネルギーを移送するように構成することができる。コントローラ710およびコントローラ712は個別のデバイスとして示されているが、コントローラ710およびコントローラ712の機能は、単一のコントローラ内で実施することができる。
【００４６】
一例示的実施形態によれば、コントローラ712の入力の電圧レベルおよび/または電流レベルが閾値レベルに到達すると、蓄電池708および恐らくはレシーバ704からエネルギー蓄積デバイス706へコントローラ712を介してエネルギーを移送することができる。言い換えると、第2のコントローラ712は、蓄電池708の充電レベルが閾値に到達すると、蓄電池708および恐らくはレシーバ704からエネルギー蓄積デバイス706へエネルギーを移送するように構成することができる。蓄電池708およびレシーバ704から利用することができるエネルギーの量がエネルギー蓄積デバイス706を充電するには不十分になると(つまり蓄電池708の充電レベルが閾値未満に降下すると)、エネルギー蓄積デバイス706の充電を停止することができ、また、蓄電池708を再充電することができることに留意されたい。蓄電池708、レシーバ704またはそれらの組合せから利用することができるエネルギーがエネルギー蓄積デバイス706を充電するために再び十分になると、コントローラ712は、エネルギー蓄積デバイス706にエネルギーを輸送することができる。エネルギー蓄積デバイス706にエネルギーが移送されるのは蓄電池708が少なくとも閾値レベルの電荷を備えている場合のみであるため、エネルギー蓄積デバイス706は、充電中、特定の量未満のエネルギーを受け取ることは絶対にないことにさらに留意されたい。
【００４７】
上で説明したように、電子デバイス700は、蓄電池708の充電レベルが閾値に到達するとエネルギー蓄積デバイス706にエネルギーを移送するように構成することができる。さらに、一例示的実施形態によれば、また、図16を参照して以下でより完全に説明するように、蓄電池708の充電レベルが閾値未満に降下すると、蓄電池708からエネルギー蓄積デバイス706へのエネルギーの移送を停止することができる。図17を参照して以下でより完全に説明する他の例示的実施形態によれば、蓄電池708の充電レベルが、蓄電池708からエネルギー蓄積デバイス706へのエネルギーの移送を開始するために必要な閾値より低い第2の閾値未満に降下すると、蓄電池708からエネルギー蓄積デバイス706へのエネルギーの移送を停止することができる。
【００４８】
次に、電子デバイス700の企図されている動作について説明する。最初に、アンテナ702が信号を受け取ることができ、この信号には、この例によれば無線電力が含まれている。次に、図5を参照して上で説明したレシーバ300と同様の方法で機能することができるレシーバ704がこの無線電力信号を受け取ることができる。レシーバ704は、次に、蓄電池708を充電するために、コントローラ710を介して蓄電池708にエネルギーを輸送することができる。蓄電池708の充電レベルが閾値に到達すると、蓄電池708、レシーバ704またはそれらの組合せからエネルギー蓄積デバイス706へコントローラ712を介してエネルギーを移送することができる。蓄電池708の電圧レベルが閾値または他のより低い閾値未満に降下するときはいつでも、蓄電池708からエネルギー蓄積デバイス706への電力の伝送を終了することができる。
【００４９】
図8は、本発明の一例示的実施形態による他の電子デバイス750の一部のブロック図を示したものである。電子デバイス700と同様、一例示的実施形態では、電子デバイス750は、単なる例にすぎないが、セルラ電話、携帯型メディアプレーヤ、カメラ、ゲームデバイス、航法デバイス、ヘッドセット(例えばブルートゥースヘッドセット)、工具、玩具またはそれらの任意の組合せなどの充電可能デバイスを備えることができる。他の例示的実施形態によれば、電子デバイス750は、単なる例にすぎないが、スリーブ、シェル、ケージ、ケース、カバーまたはそれらの任意の組合せなどの充電可能デバイスを収納するように構成されたデバイスを備えることができる。
【００５０】
電子デバイス750は、無線充電器などの他の電子デバイスから伝送される電力を無線で受け取るように構成することができる。より詳細には、電子デバイス750は、レシーバ704に動作可能に結合され、かつ、無線電力を含むことができるRF電磁界720を受け取るように構成されたアンテナ702を含むことができる。さらに、電子デバイス750は、電子デバイス750の内部であっても、あるいは外部であってもよいエネルギー蓄積デバイス706に電力を輸送するように構成することも可能である。
【００５１】
電子デバイス750は、さらに、上で言及したように、エネルギーを受け取り、蓄積し、かつ、輸送するように構成された任意の既知の適切なデバイスを備えることができるエネルギー蓄積デバイス708(本明細書においては「蓄電池708」とも呼ばれている)を含むことができる。一例示的実施形態によれば、効率を改善するために、蓄電池708は、電子デバイス750が動作する電圧に実質的に等しいか、あるいはそれより高い電圧で動作するように構成することができる。
【００５２】
さらに、電子デバイス750は、レシーバ704および蓄電池708の各々に動作可能に結合される電力モジュール714、およびコントローラ762を含むことも可能である。一例示的実施形態によれば、電力モジュール714は、3-ポートモジュールを備えることができる。電力モジュール714は、レシーバ704から電力を受け取り、かつ、蓄電池708に電力を輸送するように構成することができる。さらに、コントローラ762は、電力モジュール714から電力を受け取り、かつ、エネルギー蓄積デバイス706に電力を輸送するように構成することができる。一例示的実施形態によれば、電力モジュール714は、電力モジュール714から蓄電池708へ輸送されるエネルギーの量、蓄電池708から電力モジュール714へ輸送されるエネルギーの量、および電力モジュール714からコントローラ762へ輸送されるエネルギーの量を制御するように構成することができる。
【００５３】
一例示的実施形態によれば、コントローラ762の入力の電圧レベルおよび/または電流レベルが閾値レベルに到達すると、蓄電池708および恐らくはレシーバ704からエネルギー蓄積デバイス706へコントローラ762を介してエネルギーを移送することができる。言い換えると、電力モジュール714は、蓄電池708の充電レベルが閾値に到達すると、蓄電池708および恐らくはレシーバ704からエネルギー蓄積デバイス706へエネルギーを移送するように構成することができる。蓄電池708およびレシーバ704から利用することができるエネルギーの量がエネルギー蓄積デバイス706を充電するには不十分になると、エネルギー蓄積デバイス706の充電を停止することができ、また、蓄電池708を再充電することができることに留意されたい。さらに、蓄電池708、レシーバ704またはそれらの組合せから利用することができるエネルギーがエネルギー蓄積デバイス706を充電するために再び十分になると、電力モジュール714は、エネルギー蓄積デバイス706にコントローラ762を介して電力を輸送することができる。電子デバイス700に関連して上で言及したように、エネルギー蓄積デバイス706にエネルギーが移送されるのは蓄電池708が閾値レベルの電荷を備えている場合のみであるため、エネルギー蓄積デバイス706は、充電中、特定の量未満のエネルギーを受け取ることは絶対にない。
【００５４】
上で説明したように、電子デバイス750は、蓄電池708の充電レベルが閾値に到達するとエネルギー蓄積デバイス706にエネルギーを移送するように構成することができる。さらに、一例示的実施形態によれば、また、図16を参照して以下でより完全に説明するように、蓄電池708の充電レベルが閾値未満に降下すると、蓄電池708からエネルギー蓄積デバイス706へのエネルギーの移送を停止することができる。図17を参照して以下でより完全に説明する他の例示的実施形態によれば、蓄電池708の充電レベルが、蓄電池708からエネルギー蓄積デバイス706へのエネルギーの移送を開始するために必要な閾値より低い第2の閾値未満に降下すると、蓄電池708からエネルギー蓄積デバイス706へのエネルギーの移送を停止することができる。
【００５５】
次に、電子デバイス750の企図されている動作について説明する。最初に、アンテナ702が信号を受け取ることができ、この信号には、この例によれば無線電力が含まれている。次に、図5を参照して上で説明したレシーバ300と同様の方法で機能することができるレシーバ704がこの無線電力信号を受け取ることができる。レシーバ704は、次に、蓄電池708を充電するために、電力モジュール714を介して蓄電池708に電力を輸送することができる。コントローラ762の入力の電圧レベルが閾値に到達すると、蓄電池708、レシーバ704またはそれらの組合せからエネルギー蓄積デバイス706へコントローラ762を介して電力を移送することができる。蓄電池708の電圧レベルが閾値または他のより低い閾値未満に降下するときはいつでも、蓄電池708からエネルギー蓄積デバイス706への電力の伝送を停止することができる。
【００５６】
上で言及したように、電力モジュール714は、蓄電池708へ輸送され、また、蓄電池708から輸送されるエネルギーの量を制御し、また、コントローラ762を介してエネルギー蓄積デバイス706へ輸送されるエネルギーの量を制御するように構成することができる。一例として、電力モジュール714は、レシーバ704から受け取るエネルギーの特定の百分率(例えば25%)を蓄電池708へ輸送し、また、レシーバ704から受け取るエネルギーの特定の百分率(例えば75%)をコントローラ762を介してエネルギー蓄積デバイス706へ輸送するように構成することができる。
【００５７】
図9は、1つまたは複数の例示的実施形態による方法680を示す流れ図である。方法680は、レシーバを使用して無線電力を受け取るステップ(数表示682で示されている)を含むことができる。方法680は、さらに、受け取った無線電力からのエネルギーを使用して第1のエネルギー蓄積デバイスを充電するステップ(数表示684で示されている)を含むことができる。さらに、方法680は、第1のエネルギー蓄積デバイスの充電レベルが閾値レベルに到達すると、第1のエネルギー蓄積デバイスから第2のエネルギー蓄積デバイスへエネルギーを輸送するステップ(数表示686で示されている)を含むことができる。
【００５８】
図10は、本発明の一例示的実施形態によるデバイス800を示したものである。デバイス800には、電子デバイス820などの電子デバイスを受け取るように構成されたハウジング802(例えばスリーブ、ケースまたはケージ)が含まれている。さらに、デバイス800は、レシーバ108(例えば図2のレシーバ108)およびハウジング802に結合された関連するレシーブアンテナ830を含むことができる。一例示的実施形態によれば、レシーバ108(例えば図2のレシーバ108)および関連するレシーブアンテナ830は、ハウジング802内に埋設することができる。
【００５９】
ハウジング802は、単なる例にすぎないが、セルラ電話、携帯型メディアプレーヤ、カメラまたはそれらの任意の組合せを備えることができる電子デバイス820に適応するように構成し、かつ、サイズを調整することができる。ハウジング802は、電子デバイスの少なくとも一部を受け取るように構成された任意の既知の適切なデバイスを備えることができることに留意されたい。一例示的実施形態によれば、ハウジング802は、少なくとも部分的に電子デバイスの周囲に堅固に嵌合するように構成することができる。さらに、当業者には理解されるように、ハウジング802は、電子デバイスを保護し、電子デバイスを使用者に取り付ける(例えば使用者のベルトに)、等々のために使用される任意の既知の適切なデバイスを備えることができる。非制限の例として、ハウジング802は、スリーブ、シェル、ケージ、ケース、カバーまたはそれらの任意の組合せを備えることができる。
【００６０】
図10に示されている実施形態によれば、ハウジング802は、電子デバイス820がハウジング802内に位置している間、使用者による電子デバイス820の操作を可能にするように構成することができる。さらに、ハウジング802は、デバイスの使用者による電子デバイス820の1つまたは複数の入力または出力デバイスへのアクセスを可能にするように構成された1つまたは複数のアクセス開口810を含むことも可能である。例えば、ハウジング802は、使用者による、ハウジング802内に配置された電子デバイス(例えば電子デバイス820)のディスプレイパネル、コネクタまたは任意の他の周辺装置(例えばボタン)へのアクセスを可能にする1つまたは複数のアクセス開口810を含むことができる。
【００６１】
図13および14を参照して以下でより完全に説明するように、デバイス800は、さらに、ハウジング802の開口833内に配置された電気コネクタ832であって、ハウジング802内に配置された電子デバイス(例えば電子デバイス820)のポート(例えば電子デバイスを配線接続を介して電力アウトレットに結合するために使用される標準USBポート)を、ハウジング802に結合されたレシーバ(例えばレシーバ108)に動作可能に結合するように構成された電気コネクタ832を含むことができる。デバイス800が電子デバイス700または電子デバイス750のいずれかを備えている一例示的実施形態によれば、デバイス800は、ハウジング802の開口833内に配置された電気コネクタ832であって、ハウジング802内に配置された電子デバイス(例えば電子デバイス820)のポートを、デバイスに結合されたコントローラ(例えばコントローラ712またはコントローラ762)に動作可能に結合するように構成された電気コネクタ832を含むことができる。したがってデバイス800は、電子デバイスがハウジング802内に位置している間に、また、電子デバイスが使用されている間に電子デバイス(例えば電子デバイス820)を充電することができるように構成することができる。
【００６２】
図11は、少なくとも部分的に電子デバイス820を取り囲んでいるハウジング852を有する他のデバイス850である。デバイス850は図10のデバイス800と類似しており、したがって詳細な説明は省略する。しかしながら、図11に示されている実施形態によれば、ハウジング852は、場合によっては電子デバイス820の使用に先立ってデバイスの使用者が電子デバイス820をハウジング852から除去しなければならない方法で構成することができることに留意されたい。デバイス850は、レシーバ(図11には示されておらず、例えば図2のレシーバ108を参照されたい)、およびハウジング852に結合された関連するレシーブアンテナ830を含むことができる。一例示的実施形態によれば、レシーバ108(図2参照)および関連するレシーブアンテナ830は、ハウジング852内に埋設することができる。
【００６３】
図13および14を参照して以下でより完全に説明するように、デバイス850は、さらに、ハウジング852の開口835内に配置された電気コネクタ834であって、ハウジング852内に配置された電子デバイス(例えば電子デバイス820) のポート(例えばUSBポート)を、ハウジング852に結合されたレシーバ(例えば図2のレシーバ108)に動作可能に結合するように構成された電気コネクタ834を含むことができる。デバイス800が電子デバイス700または電子デバイス750のいずれかを備えている一例示的実施形態によれば、デバイス800は、ハウジング802の開口833内に配置された電気コネクタ832であって、ハウジング802内に配置された電子デバイス(例えば電子デバイス820)のポートを、デバイスに結合されたコントローラ(例えばコントローラ712またはコントローラ762)に動作可能に結合するように構成された電気コネクタ832を含むことができる。さらに、ハウジング852は分離可能ラッチ842を備えることができ、この分離可能ラッチ842は、閉取付け位置に位置している間、ハウジング852内に配置されている電子デバイス(例えば電子デバイス820)を堅固に保持するように構成することができる。
【００６４】
図12は、ハウジング902およびアンテナ830を含んだ他のデバイス900である。デバイス900は、それぞれ図10および11のデバイス800および850と同様であり、したがって詳細な説明は省略する。しかしながら、ハウジング902には、レシーブアンテナ830が結合されているカバー840が含まれていることに留意されたい。単なる例にすぎないが、レシーブアンテナ830は、カバー840内に埋設することができる。デバイス900は、ハウジング902のボディ838に結合されたレシーバ(例えば図2のレシーバ108)を含むことができることにさらに留意されたい。単なる例にすぎないが、レシーバ108(図2参照)は、ハウジング902のボディ838内に埋設することができる。
【００６５】
図13および14を参照して以下でより完全に説明するように、デバイス900は、さらに、ハウジング852の開口837内に配置された電気コネクタ836であって、ハウジング902内に配置された電子デバイス(例えば電子デバイス820)のポート(例えばUSBポート)を、ハウジング902に結合されたレシーバ(例えば図2のレシーバ108)に動作可能に結合するように構成された電気コネクタ836を含むことができる。デバイス800が電子デバイス700または電子デバイス750のいずれかを備えている一例示的実施形態によれば、デバイス800は、ハウジング802の開口833内に配置された電気コネクタ832であって、ハウジング802内に配置された電子デバイス(例えば電子デバイス820)のポートを、デバイスに結合されたコントローラ(例えばコントローラ712またはコントローラ762)に動作可能に結合するように構成された電気コネクタ832を含むことができる。一例示的実施形態によれば、カバー840は、図12に示されているように、充電表面への配置に先立って「開」位置に置くことができる。したがってボディ838内に配置されたアンテナと比較すると、アンテナ830は、電子デバイス820内の金属に起因する妨害が少ないため、より有効に無線電力を受け取ることができる。
【００６６】
図13および14を参照すると、デバイス800、デバイス850またはデバイス900を備えることができるデバイスが示されている。デバイス800/850/900は、電子デバイス(例えば電子デバイス820)のポート839(例えばUSBポート)を、デバイス800/850/900のハウジングに結合される関連するレシーブアンテナ830に結合されたレシーバ(例えば図2のレシーバ108)に動作可能に結合するように構成された電気コネクタ832/834/836を含むことができる。詳細には、図13は、デバイス800/850/900と電子デバイス820の間の物理的、電気的接続を示したものであり、また、図14は、デバイス800/850/900内に配置された電子デバイス820を示したものである。
【００６７】
図10〜12に示されている例示的実施形態の各々では、説明されたハウジング(つまりハウジング802、ハウジング852およびハウジング902)の各々は、その中に配置される電子デバイスより物理的に大きいことに留意されたい。したがって、ハウジングに結合されるアンテナ(例えばアンテナ830)は、ハウジング内に配置される電子デバイスより物理的に大きくすることができる。その結果、電子デバイス内に配置されるアンテナと比較すると、ハウジングに結合されるアンテナは物理的により大きくすることができ、したがって電子デバイスの充電効率を改善することができる。さらに、デバイス800、デバイス850およびデバイス900の各々は、電子デバイス700または電子デバイス750のいずれかを備えることも可能であることに同じく留意されたい。したがって、様々な例示的実施形態によれば、デバイス800、デバイス850およびデバイス900の各々は、エネルギー蓄積デバイス(すなわち蓄電池708)を備えることができる。
【００６８】
図15は、第1の電子デバイス902および第2の電子デバイス904を含んだシステム900を示したもので、第1の電子デバイス902および第2の電子デバイス904の各々は、無線充電器906の充電領域に配置されている。第1の電子デバイス902は、上で説明した電子デバイス700または電子デバイス750のいずれかを備えることができることに留意されたい。さらに、第1の電子デバイス902は、充電可能デバイス(例えばカメラ、移動電話またはメディアプレーヤ)、あるいは充電可能デバイスを収納するように構成されたデバイス(例えばスリーブ、ケースまたはケージ)を備えることができることに留意されたい。
【００６９】
当業者には理解されるように、無線電力充電器は、個々の電子デバイスに割り当てられた起動タイムスロットに基づく時間領域多重化方式に従って複数の電子 デバイスに無線電力を輸送することができる。図16は、時間に対する第1の電子デバイス902のエネルギー蓄積デバイス(例えば蓄電池708)のエネルギーレベルを示すタイミング図であり、無線充電器906は、時間領域多重化方式に従って第1の電子デバイス902および第2の電子デバイス904に無線電力を輸送している。第1のタイムスロットt1の間、無線充電器906は第1の電子デバイス902に無線電力を輸送しており、その結果、蓄電池のエネルギーレベルが高くなって閾値Vthに到達する。タイムスロットt2からt5までの各々の間、蓄電池からエネルギー蓄積デバイス(例えばエネルギー蓄積デバイス706)へエネルギーが輸送されている。さらに、第2のタイムスロットt2および第4のタイムスロットt4の間、無線充電器906は第1の電子デバイス902に電力を輸送している。さらに、第3のタイムスロットt3および第5のタイムスロットt5の各々の間、無線充電器906は第2の電子デバイス904に電力を輸送しており、したがって第1の電子デバイス902の蓄電池の電圧レベルが低くなる。
【００７０】
図17は、時間に対する第1の電子デバイス902のエネルギー蓄積デバイス(例えば蓄電池708)のエネルギーレベルを示す他のタイミング図であり、無線充電器906は、時間領域多重化方式に従って第1の電子デバイス902および第2の電子デバイス904に無線電力を輸送している。この実施形態では、蓄電池の充電レベルが上部閾値Vth_upperに到達するまでの間、エネルギーは、蓄電池(例えば蓄電池708)からエネルギー蓄積デバイス(例えばエネルギー蓄積デバイス706)に輸送されない。さらに、蓄電池の充電レベルが上部閾値Vth_upperに到達した後、蓄電池の充電レベルが下部閾値Vth_lower未満に降下するまでの間、蓄電池からエネルギー蓄積デバイスへエネルギーが連続的に輸送される。第1のタイムスロットTlの間、無線充電器906は第1の電子デバイス902に無線電力を輸送しており、その結果、蓄電池のエネルギーレベルが高くなって上部閾値Vth_upperに到達する。タイムスロットT2からT4までの各々の間、蓄電池からエネルギー蓄積デバイスへエネルギーが輸送されている。さらに、第2のタイムスロットT2および第4のタイムスロットT4の間、無線充電器906は第2の電子デバイス904に電力を輸送しており、したがって第1の電子デバイス902の蓄電池の電圧レベルが低くなる。さらに、第3のタイムスロットT3の間、無線充電器906は第1の電子デバイス902に電力を輸送している。
【００７１】
当業者には理解されるように、電池設計は、サイズ、重量、形状、ライフサイクル、内部抵抗、低自己放電および/または充電率の間のトレードオフを含むことになる。電池の場合、長期間(例えば数日)にわたってほとんど使用されていないか、あるいは全く使用されていない状況においても有用な電荷を有していることが場合によっては望ましい。そのためには電池には自己放電が少ないことが要求される。また、場合によっては電池を速やかに再充電することが望ましく、そのためには電池には、内部抵抗が小さいこと、および物理的な膨張を伴うことなく電荷を吸収する能力が要求される。長寿命、軽量および低自己放電のために最適化された電池を組み込むことは、充電時間の問題を抱えることになる(つまり電池を充電するのにより長い時間を要する)。さらに、速やかに再充電することができる電池を使用することにより、場合によってはライフサイクルが短くなり、場合によっては自己放電が増加し、また、場合によっては急速充電の膨張効果を制限するための重金属ケーシングが不要になる。
【００７２】
本発明の様々な例示的実施形態によれば、電子デバイスは、複数のエネルギー蓄積デバイス(例えば電池)を備えることができ、それにより電子デバイスの動作を改善することができる。一例示的実施形態によれば、電子デバイスは、内部抵抗が小さく、したがって第2のエネルギー蓄積デバイス(例えば以下で説明するエネルギー蓄積デバイス948)の充電時間に対して充電時間を短くすることができる充電可能エネルギー蓄積デバイスとして構成することができる第1のエネルギー蓄積デバイス(例えば以下で説明するエネルギー蓄積デバイス946)を含むことができる。さらに、この電子デバイスは、大きい内部抵抗を備えることができ、したがって第1のエネルギー蓄積デバイスと比較すると「長い寿命」を有するように構成することができる第2のエネルギー蓄積デバイス(例えば以下で説明するエネルギー蓄積デバイス948)を含むことができる。さらに、以下でより完全に説明するように、第1のエネルギー蓄積デバイスは、低電圧電池を備えることができる第2のエネルギー蓄積デバイスと比較して比較的高い電圧電池を備えることも可能である。第1のエネルギー蓄積デバイスの電池化学は、充電時間を比較的短くすることができるように選択することができることに留意されたい。同様に、第2のエネルギー蓄積デバイスの電池化学は、寿命継続期間が長くなるように選択することができる。
【００７３】
例えば、企図された動作中、第1のエネルギー蓄積デバイスは、充電器(例えば無線充電器または配線式充電器)によって速やかに充電することができ、その後、第2のエネルギー蓄積デバイスを充電するために該第2のエネルギー蓄積デバイスにエネルギーを低速で輸送することができる。単なる一例にすぎないが、第1のエネルギー蓄積デバイスは、第2のエネルギー蓄積デバイスと比較して比較的高い電圧で充電し、かつ、放電させることができる複数の電池を直列に備えることができ、それにより、同じ電流で捕獲されるエネルギーの増加により、有効に充電することができる。さらに、第2のエネルギー蓄積デバイスと比較すると、第1のエネルギー蓄積デバイスは、高Q無線電力レシーバに対する強化インピーダンス整合を備えることができる。一例として、エネルギーは、第1のエネルギー蓄積デバイスから第2のエネルギー蓄積デバイスへ電力変換器(例えばバックDC-DC変換器)を介して輸送することができる。
【００７４】
図18は、充電器942から配線接続944を介して電力を受け取るように構成された電子デバイス940を示したものである。電子デバイス940は、小さい内部抵抗を備えることができ、したがって充電時間を比較的短くすることができる第1のエネルギー蓄積デバイス946を備えている。単なる例にすぎないが、第1のエネルギー蓄積デバイス946は、第2のエネルギー蓄積デバイス948と比較すると高電圧電池を備えることができる。第1のエネルギー蓄積デバイス946は、上で説明した蓄電池708などの蓄電池を備えることができることに留意されたい。さらに、第1のエネルギー蓄積デバイス946は、第2のエネルギー蓄積デバイス948へ電力変換器947(例えばバック変換器)を介してエネルギーを輸送するように構成することができる。第2のエネルギー蓄積デバイス948は、大きい内部抵抗を備えることができ、したがって長寿命再充電可能エネルギー蓄積デバイスとして構成することができる。非制限の例として、第2のエネルギー蓄積デバイス948は、第1のエネルギー蓄積デバイス946と比較して低電圧電池を備えることができる。さらに、第2のエネルギー蓄積デバイス948は、負荷950にエネルギーを輸送するように構成することも可能である。
【００７５】
図19は、無線充電器962から電力を無線で受け取るように構成された他の電子デバイス960を示したものである。電子デバイス960は、上で言及したように、単なる例にすぎないが、第2のエネルギー蓄積デバイス948より高い電圧を有する電池を備えることができる第1のエネルギー蓄積デバイス946に動作可能に結合された無線電力レシーバ972を備えている。さらに、上で言及したように、第1のエネルギー蓄積デバイス946は、上で説明した蓄電池708などの蓄電池を備えることができる。さらに、第1のエネルギー蓄積デバイス946は、第2のエネルギー蓄積デバイス948へ電力変換器947(例えばバック変換器)を介してエネルギーを輸送するように構成することができる。上で言及したように、第2のエネルギー蓄積デバイス948は、単なる例にすぎないが、第1のエネルギー蓄積デバイス946より低い電圧を有する電池を備えることができる。さらに、第2のエネルギー蓄積デバイス948は、負荷950にエネルギーを輸送するように構成することも可能である。
【００７６】
一例示的実施形態によれば、第1のエネルギー蓄積デバイス946は、関連するデバイス(例えば電子デバイス960または電子デバイス940)から除去することができるように構築することができることに留意されたい。より詳細には、例えばデバイス(例えば電子デバイス960または電子デバイス940)は、第1のエネルギー蓄積デバイス946を「ホットスワップ可能」にするべく構成することができ、つまり第1のエネルギー蓄積デバイス946を除去し、電子デバイス960または電子デバイス940をターンオフすることなく、あるいはこれらのデバイスを不能にすることなく、異なるエネルギー蓄積デバイスに置換することができる。例えば、第1のエネルギー蓄積デバイス946を新しく再充電されたエネルギー蓄積デバイスに置換することを使用者が希望すると、使用者は、第1のエネルギー蓄積デバイス946が部分的に、あるいは完全に放電すると、第1のエネルギー蓄積デバイス946を除去して交換することができる。他の「ホットスワップ可能」例については、当業者には理解されよう。他の例示的実施形態によれば、第1のエネルギー蓄積デバイス946は、既存の電子デバイス(例えば電子デバイス960または電子デバイス940)に対するサードパーティアドオンを備えることができる。さらに、電子デバイス(例えば電子デバイス960または電子デバイス940)は、第1のエネルギー蓄積デバイス946が電子デバイスとの結合から解除されている間、動作するように構成することができることに留意されたい。したがって第1のエネルギー蓄積デバイス946は、単なる例にすぎないが、電子デバイス(例えば電子デバイス960または電子デバイス940)がデバイスの使用者と共に残っている間、電子デバイス(例えば電子デバイス960または電子デバイス940)がデバイスの使用者によって使用されている間、あるいはその両方の間、公共キオスクで再充電することができる。第1のエネルギー蓄積デバイス946は、スリーブ、シェル、ケージ、ケース、カバーまたはそれらの任意の組合せを備えることができるハウジング(例えばハウジング802、ハウジング852またはハウジング902)に結合することができ、また、恐らくはその中に埋設することができることにさらに留意されたい。
【００７７】
図20を参照すると、第1のエネルギー蓄積デバイス932および第2のエネルギー蓄積デバイス934を含んだ電子デバイス930が示されている。電子デバイス930には、さらに、第1のエネルギー蓄積デバイス932および第2のエネルギー蓄積デバイス934の各々に結合された負荷936が含まれている。さらに、電子デバイス930は、以下で説明する、電子デバイス930に関連する様々な例示的実施形態を実施するための1つまたは複数のプロセッサ、1つまたは複数のセンサまたはそれらの組合せを備えた1つまたは複数の制御ブロック960を含むことも可能である。
【００７８】
一例示的実施形態によれば、第1のエネルギー蓄積デバイス932および第2のエネルギー蓄積デバイス934の各々は、無線充電可能電池を備えることができる。さらに、この例示的実施形態では、第1のエネルギー蓄積デバイス932は、負荷936のための一次電力源を備えることができ、完全に放電した場合にのみ充電される(つまり無線電力を受け取る)。さらに、第1のエネルギー蓄積デバイス932は、負荷936へのエネルギーの輸送の開始に先立って完全に充電することができることに留意されたい。したがって第1のエネルギー蓄積デバイス932は、第1のエネルギー蓄積デバイス932が実質的に完全に放電するまで無線電力源(図示せず)からのエネルギーの受け取りを開始せず、また、第1のエネルギー蓄積デバイス932は、第1のエネルギー蓄積デバイス932が無線電力源によって実質的に完全に充電されるまで負荷936へのエネルギーの輸送を開始しない。その結果、当業者には理解されるように、第1のエネルギー蓄積デバイス932を規則的に放電させることにより、エネルギー蓄積デバイス932の寿命を長くすることができる。第2のエネルギー蓄積デバイス934は、負荷936のための二次電力源を備えることができ、第2のエネルギー蓄積デバイス934が無線電力源(図示せず)の範囲内に存在している場合はいつでも無線電力源からエネルギーを受け取ることができる。さらに、第2のエネルギー蓄積デバイス934は、第1のエネルギー蓄積デバイス932が負荷936にエネルギーを輸送することができない間、いつでも負荷936にエネルギーを輸送するように構成することができる。より詳細には、例えば第2のエネルギー蓄積デバイス934は、第1のエネルギー蓄積デバイス932が実質的に完全に放電している間、あるいは第1のエネルギー蓄積デバイス932が充電されている間、負荷936にエネルギーを輸送するように構成することができる。
【００７９】
他の例示的実施形態によれば、第1のエネルギー蓄積デバイス932は無線充電可能電池を備えることができ、また、第2のエネルギー蓄積デバイス934は既存電池を備えることができる。さらに、この例示的実施形態では、第1のエネルギー蓄積デバイス932は、負荷936のための一次電力源を備えることができ、無線電力源の範囲内に存在している間はいつでも充電する(つまり無線電力を受け取る)ことができる。さらに、第2のエネルギー蓄積デバイス934は、第1のエネルギー蓄積デバイス932が負荷936にエネルギーを輸送することができない間、いつでも負荷936にエネルギーを輸送するように構成することができる。例えば、第1のエネルギー蓄積デバイス932がエネルギーを輸送するだけの十分な充電レベルに達していない場合、また、第1のエネルギー蓄積デバイス932が無線電力源の範囲内に存在していない場合、第2のエネルギー蓄積デバイス934が負荷936にエネルギーを輸送することができる。
【００８０】
他の例示的実施形態によれば、第1のエネルギー蓄積デバイス932は、単なる例にすぎないが水素電池などの非再充電可能電池を備えることができる。さらに、第2のエネルギー蓄積デバイス934は無線充電可能電池を備えることができる。さらに、この例示的実施形態では、第1のエネルギー蓄積デバイス932は、負荷936のための一次電力源を備えることができ、また、第1のエネルギー蓄積デバイス932の充電レベルがエネルギーを輸送するには不十分になるまで負荷936にエネルギーを輸送するように構成することができる。第1のエネルギー蓄積デバイス932の充電レベルがエネルギーを輸送するには不十分になると、第2のエネルギー蓄積デバイス934が負荷936にエネルギーを輸送することができる。第2のエネルギー蓄積デバイス934は、第1のエネルギー蓄積デバイス932が負荷936にエネルギーを輸送するのに適した充電レベルを有する他の非再充電可能電池に交換されるまで負荷936にエネルギーを輸送することができる。
【００８１】
他の例示的実施形態によれば、第1のエネルギー蓄積デバイス932は無線充電可能電池を備えることができ、一方、第2のエネルギー蓄積デバイス934は、単なる例にすぎないがニッケルオキシ水酸化物電池などの非再充電可能電池を備えることができる。さらに、この例示的実施形態では、第1のエネルギー蓄積デバイス932は、負荷936のための一次電力源を備えることができ、また、第1のエネルギー蓄積デバイス932の充電レベルがエネルギーを輸送するには不十分になるまで負荷936にエネルギーを輸送するように構成することができる。第1のエネルギー蓄積デバイス932の充電レベルがエネルギーを輸送するには不十分になると、バックアップ電力源として構成することができる第2のエネルギー蓄積デバイス934が負荷936にエネルギーを輸送することができる。第2のエネルギー蓄積デバイス934は、第1のエネルギー蓄積デバイス932が負荷936にエネルギーを輸送するのに適した充電レベルまで再充電されるまで負荷936にエネルギーを輸送することができる。さらに、電子デバイス930は、第2のエネルギー蓄積デバイス934が負荷936に電力を輸送している間、低電力モードで動作するように構成することも可能である。
【００８２】
他の例示的実施形態によれば、第1のエネルギー蓄積デバイス932は、再生可能エネルギー源(例えばソーラーパワー、風力、等々)からエネルギーを受け取るように構成された電池を備えることができる。さらに、第2のエネルギー蓄積デバイス934は無線充電可能電池を備えることができる。この実施形態では、第1のエネルギー蓄積デバイス932は負荷936のための一次電力源を備えることができ、また、第2のエネルギー蓄積デバイス934は負荷936のための二次電力源を備えることができる。より詳細には、例えば第1のエネルギー蓄積デバイス932の充電レベルが、単なる例にすぎないが日光の不足のためにエネルギーを輸送するには不十分になると、第2のエネルギー蓄積デバイス934が負荷936にエネルギーを輸送することができる。
【００８３】
他の例示的実施形態では、第1のエネルギー蓄積デバイス932は無線充電可能電池を備えることができ、また、第2のエネルギー蓄積デバイス934は、再生可能エネルギー源(例えばソーラーパワー、風力、等々)からエネルギーを受け取るように構成された電池を備えることができる。この実施形態では、第1のエネルギー蓄積デバイス932は負荷936のための一次電力源を備えることができ、また、第2のエネルギー蓄積デバイス934は、負荷936のための二次バックアップ電力源を備えることができる。より詳細には、例えば、再生可能エネルギー源(例えばソーラーパワー)を介して電荷を受け取ると、第2のエネルギー蓄積デバイス934は、第1のエネルギー蓄積デバイス932の充電レベルが負荷936にエネルギーを輸送するには不十分になると、負荷のためのバックアップ電力源として動作することができる。一例示的実施形態によれば、再生可能エネルギー源は、蓄積容量がより小さいエネルギー蓄積デバイスに電力を供給することができることに留意されたい。
【００８４】
さらに他の例示的実施形態によれば、第1のエネルギー蓄積デバイス932は、電子デバイス930の1つまたは複数の特定のアプリケーションに電力を供給するためのエネルギーを輸送するように構成することができ、また、第2のエネルギー蓄積デバイス934は、電子デバイス930の1つまたは複数の他の特定のアプリケーションに電力を供給するためのエネルギーを輸送するように構成することができる。より詳細には、一例として、第1のエネルギー蓄積デバイス932は、PDAアプリケーションに電力を供給するためのエネルギーを輸送するように構成することができ、また、第2のエネルギー蓄積デバイス934は、音声接続性機能に電力を供給するためのエネルギーを輸送するように構成することができる。しかしながら、この例では音声接続性機能に電力を供給するためのエネルギーを輸送するように第2のエネルギー蓄積デバイス934を構成することができるが、第2のエネルギー蓄積デバイス934は、第1のエネルギー蓄積デバイス932が何らかの理由で(例えば充電不足のために)電力を提供することができない場合に、PDAアプリケーションに電力を供給するためのエネルギーを輸送するように構成することも可能であることに留意されたい。同様に、第1のエネルギー蓄積デバイス932は、第2のエネルギー蓄積デバイス934が何らかの理由で電力を提供することができない場合に、音声接続性機能に電力を供給するためのエネルギーを輸送するように構成することができる。
【００８５】
図20を参照して上で説明した実施形態の場合、電子デバイス930は、第1のエネルギー蓄積デバイス932および第2のエネルギー蓄積デバイス934の「ホットスワッピング」を可能にするように構成することができることに留意されたい。言い換えると、電子デバイス930は、電子デバイス930の動作を中断することなく、第2のエネルギー蓄積デバイス934を第1のエネルギー蓄積デバイス932に置き換えることができるように構成することができる(つまり第1のエネルギー蓄積デバイス932がエネルギーを輸送することができない場合、第2のエネルギー蓄積デバイス934が負荷に電力を輸送することができる)。
【００８６】
図21は、1つまたは複数の例示的実施形態による方法980を示す流れ図である。方法980は、第1のエネルギー蓄積デバイスから負荷へエネルギーを輸送するステップ(数表示982で示されている)を含むことができる。方法980は、さらに、第1のエネルギー蓄積デバイスが負荷にエネルギーを輸送することができない場合に、第2のエネルギー蓄積デバイスから負荷へエネルギーを輸送するステップであって、第1のエネルギー蓄積デバイスおよび第2のエネルギー蓄積デバイスのうちの少なくとも一方が無線充電可能エネルギー蓄積デバイスを備えるステップ(数表示984で示されている)を含むことができる。
【００８７】
情報および信号は、任意の様々な異なる技術および技法を使用して表すことができることは当業者には理解されよう。例えば、上記説明全体を通して参照することができるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または粒子、光学視野または粒子、あるいはそれらの任意の組合せによって表すことができる。
【００８８】
本明細書において開示されている例示的実施形態に関連して説明されている様々な実例論理ブロック、モジュール、回路およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェアまたはそれらの両方の組合せとして実施することができることは当業者にはさらに理解されよう。ハードウェアおよびソフトウェアのこの互換可能性を明確に例証するために、上記の説明では、様々な実例コンポーネント、ブロック、モジュール、回路およびステップは、概ねそれらの機能の形で説明されている。このような機能がハードウェアとして実施されるか、あるいはソフトウェアとして実施されるかどうかは、特定のアプリケーションおよび総合システムに課される設計制約によって決まる。当業者は、説明されている機能を特定のアプリケーション毎に様々な方法で実施することができるが、このような実施態様決定を、本発明の例示的実施形態の範囲から逸脱することになるものとして解釈してはならない。
【００８９】
本明細書において開示されている例示的実施形態に関連して説明されている様々な実例論理ブロック、モジュールおよび回路は、本明細書において説明されている機能を実行するように設計された汎用プロセッサ、ディジタル信号プロセッサ(DSP)、専用集積回路(ASIC)、書替え可能ゲートアレイ(FPGA)または他のプログラム可能論理デバイス、離散ゲートすなわちトランジスタ論理、離散ハードウェアコンポーネントまたはそれらの任意の組合せを使用して実施または実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、別法としてはプロセッサは、従来の任意のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラまたは状態マシンであってもよい。また、プロセッサは、計算デバイスの組合せとして実施することも可能であり、例えばDSPとマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと結合した1つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のこのような構成の組合せとして実施することができる。
【００９０】
本明細書において開示されている例示的実施形態に関連して説明されている方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアの中、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールの中、あるいはそれらの両方の組合せの中で直接具体化することができる。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ、リードオンリメモリ(ROM)、電気的プログラム可能ROM(EPROM)、電気的消去可能プログラム可能ROM(EEPROM)、レジスタ、ハードディスク、取外し可能ディスク、CD-ROM、または当分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体の中に存在させることができる。一例示的記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み出し、かつ、記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合されている。別法としては、記憶媒体はプロセッサに統合することができる。プロセッサおよび記憶媒体はASICの中に存在させることができる。ASICはユーザ端末の中に存在させることができる。別法としては、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末内の離散コンポーネントとして存在させることができる。
【００９１】
1つまたは複数の例示的実施形態では、上で説明した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはそれらの任意の組合せの中で実施することができる。ソフトウェアの中で実施される場合、これらの機能は、1つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶することができ、あるいはコンピュータ可読媒体に伝送することができる。コンピュータ可読媒体には、コンピュータ記憶媒体と、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含んだ通信媒体の両方が含まれている。記憶媒体は、コンピュータがアクセスすることができる任意の利用可能媒体であってもよい。非制限の一例として、このようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMまたは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、あるいは命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを運び、あるいは記憶するために使用することができ、かつ、コンピュータがアクセスすることができる任意の他の媒体を備えることができる。また、任意の接続によってコンピュータ可読媒体が適切に終端される。例えば、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ディジタル加入者回線(DSL)、あるいは赤外線、無線およびマイクロ波などの無線技術を使用してソフトウェアがウェブサイト、サーバまたは他の遠隔源から伝送される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、あるいは赤外線、無線およびマイクロ波などの無線技術は、媒体の定義の中に含まれる。本明細書において使用されているディスク(diskおよびdisc)には、コンパクトディスク(compact disc)(CD)、レーザディスク（laser disc）、光ディスク(optical disc)、ディジタル汎用ディスク(digital versatile disc)(DVD)、フロッピー（登録商標）ディスク(floppy disk)およびブルーレイディスク(blu-ray disc)が含まれており、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、一方、ディスク(disc)は、レーザを使用してデータを光学的に再生する。これらの組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるものとする。
【００９２】
開示されている例示的実施形態についての以上の説明は、当業者による本発明の構築または使用を可能にするために提供されたものである。当業者にはこれらの例示的実施形態に対する様々な修正が容易に明らかであり、本明細書において定義されている包括的原理は、本発明の精神または範囲を逸脱することなく他の実施形態に適用することができる。したがって本発明には、本明細書において示されている例示的実施形態に限定されることは意図されておらず、本明細書において開示されている原理および新規な特徴と無矛盾の最も広義の範囲と一致するものとする。
【符号の説明】
【００９３】
100  充電システム
102  入力電力
104、200  伝送器
106  放射電磁界
108、300、704  レシーバ
110  出力電力
112  伝送器とレシーバの間の距離
114、204  伝送アンテナ
118、304、830  レシーブアンテナ
119  通信チャネル
122、212  発振器
123  調整信号
124、210  電力増幅器
125  制御信号
126  フィルタおよび整合回路
132  整合回路
134  整流器およびスイッチング回路
136  電池
150  ループアンテナ
152、154  コンデンサ
156  共振信号
202  伝送回路
206  固定インピーダンス整合回路
208  低域通過フィルタ(LPF)
214、710、712、762  コントローラ
216  負荷知覚回路
220  搬送波信号
224  伝送変調信号
226  電力イン信号
228  電力増幅器への電源
230  差動増幅器
235  レシーブ信号
260  密閉検出器
280  存在検出器
302  レシーブ回路
306  電力変換回路
308  RF-DC変換器
310  DC-DC変換器
312  スイッチング回路
314  信号発信検出器およびビーコン回路
316  プロセッサ
350、800、850、900  デバイス
680、980  方法
700、750、820、902、904、930、940、960  電子デバイス
702  アンテナ
706、932、934、946、948  エネルギー蓄積デバイス
708  エネルギー蓄積デバイス(蓄電池)
714  電力モジュール
720  RF電磁界
802、852、902  ハウジング
810、833、835、837  開口
832、834、836  電気コネクタ
838  ボディ
839  ポート
840  カバー
842  分離可能ラッチ
900  デバイス
906、962  無線充電器
936、950  負荷
942  充電器
944  配線接続
947  電力変換器
960  制御ブロック
972  無線電力レシーバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2012530482.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年1月31日(2012.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
安定したレベルの電力をデバイスに供給するための方法であって、
電子デバイスから無線で受け取ったエネルギーを使用して第1のエネルギー蓄積デバイスを充電するステップと、
前記第1のエネルギー蓄積デバイスの充電レベルが閾値レベルに到達すると、前記第1のエネルギー蓄積デバイスから第2のエネルギー蓄積デバイスへエネルギーを輸送するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスの充電レベルが前記閾値レベルまたは前記閾値レベルの値より小さい値を有する他の閾値レベルのいずれか未満に降下すると、前記第1のエネルギー蓄積デバイスから前記第2のエネルギー蓄積デバイスへのエネルギーの輸送を終了するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記電子デバイスから無線で受け取ったエネルギーを前記第1のエネルギー蓄積デバイスへ輸送するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスに動作可能に結合されたレシーバから前記第2のエネルギー蓄積デバイスに電力を輸送するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
別の電子デバイスを受け取るように構成されたハウジングに結合されたレシーバを使用して前記電子デバイスから無線電力を受け取るステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
他の電子デバイスを受け取るように構成されたハウジングに結合されたレシーバを使用して無線電力を受け取るステップが、前記ハウジングのカバーに結合されたレシーブコイルを使用して無線電力を受け取るステップを含む、請求項5に記載の方法。
【請求項７】
レシーバを使用して無線電力を受け取るステップが、セルラ電話、携帯型メディアプレーヤ、カメラ、ゲームデバイス、航法デバイス、ヘッドセット、工具および玩具のうちの少なくとも1つを備えた電子デバイス内に統合されたレシーバを使用して無線電力を受け取るステップを含む、請求項5に記載の方法。
【請求項８】
第1のエネルギー蓄積デバイスを充電するステップが、電池、ウルトラコンデンサおよび機械式蓄積デバイスのうちの少なくとも1つを充電するステップを含む、請求項5に記載の方法。
【請求項９】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスの内部抵抗が前記第2のエネルギー蓄積デバイスの内部抵抗より小さい、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスが前記第2のエネルギー蓄積デバイスより速く充電し、また、前記第2のエネルギー蓄積デバイスが前記第1のエネルギー蓄積デバイスより長い寿命を有する、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
他の電子デバイスが前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギー蓄積デバイスを備え、また、前記他の電子デバイスが動作している間、前記第1のエネルギー蓄積デバイスを除去することができる、請求項1に記載の方法。
【請求項１２】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスを前記第2のエネルギー蓄積デバイスより高い電圧で充電するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１３】
安定したレベルの電力を供給するためのデバイスであって、
電子デバイスから無線で受け取ったエネルギーを使用して第1のエネルギー蓄積デバイスを充電するための手段と、
前記第1のエネルギー蓄積デバイスの充電レベルが閾値レベルに到達すると、前記第1のエネルギー蓄積デバイスから第2のエネルギー蓄積デバイスへエネルギーを輸送するための手段と
を備えるデバイス。
【請求項１４】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスの充電レベルが前記閾値レベルまたは前記閾値レベルの値より小さい値を有する他の閾値レベルのいずれか未満に降下すると、前記第1のエネルギー蓄積デバイスから前記第2のエネルギー蓄積デバイスへのエネルギーの輸送を終了するための手段をさらに備える、請求項13に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスが前記第2のエネルギー蓄積デバイスより速く充電し、また、前記第2のエネルギー蓄積デバイスが前記第1のエネルギー蓄積デバイスより長い寿命を有する、請求項13に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスを前記デバイスから除去する際に、前記デバイスの動作を継続するための手段をさらに備える、請求項13に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスを前記第2のエネルギー蓄積デバイスより高い電圧で充電するための手段をさらに備える、請求項13に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスの内部抵抗が前記第2のエネルギー蓄積デバイスの内部抵抗より小さい、請求項13に記載のデバイス。
【請求項１９】
第1のエネルギー蓄積デバイスを充電するための手段、および前記第1のエネルギー蓄積デバイスから第2のエネルギー蓄積デバイスへエネルギーを輸送するための手段がプロセッサを備える、請求項13に記載のデバイス。
【請求項２０】
安定したレベルの電力を供給するためのデバイスであって、
エネルギーを受け取り、かつ、電荷を蓄積するための第1のエネルギー蓄積デバイスと、
前記第1のエネルギー蓄積デバイスからエネルギーを受け取るための第2のエネルギー蓄積デバイスであって、前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギー蓄積デバイスのうちの少なくとも一方が、電子デバイスから受け取ったエネルギーを使用して無線で充電されるエネルギー蓄積デバイスを備える第2のエネルギー蓄積デバイスと
を備えるデバイス。
【請求項２１】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスに動作可能に結合された、前記第1のエネルギー蓄積デバイスから前記第2のエネルギー蓄積デバイスへエネルギーを移送するための少なくとも1つのコントローラをさらに備える、請求項20に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記デバイスが、セルラ電話、携帯型メディアプレーヤ、カメラ、ゲームデバイス、航法デバイス、ヘッドセット、工具および玩具のうちの少なくとも1つを備える、請求項20に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記デバイスが、前記電子デバイスを受け取るように構成されたハウジングを備える、請求項21に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記ハウジングが、スリーブ、シェル、ケージ、ケースおよびカバーのうちの少なくとも1つを備える、請求項23に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記第1のエネルギー蓄積デバイス、前記第2のエネルギー蓄積デバイスのうちの少なくとも一方をさらに備え、また、レシーバの少なくとも一部が前記ハウジングに結合される、請求項23に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記ハウジングのカバーに結合されたレシーブコイルをさらに備える、請求項23に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記ハウジングが、前記電子デバイスが前記ハウジング内に位置している間、デバイスの使用者による前記電子デバイスの操作を可能にするように構成される、請求項23に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記ハウジングが、1つまたは複数の入力デバイスまたは出力デバイスにアクセスするための1つまたは複数のアクセス開口を備える、請求項23に記載のデバイス。
【請求項２９】
少なくとも1つのアクセス開口内に配置された、前記ハウジング内に配置された電子デバイスのポートを前記少なくとも1つのコントローラに結合するための電気コネクタをさらに備える、請求項28に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記少なくとも1つのコントローラが、レシーバおよび前記第1のエネルギー蓄積デバイスの各々に動作可能に結合された第1のコントローラと、前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2の蓄積デバイスの各々に動作可能に結合された第2のコントローラとを備える、請求項29に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記第1のコントローラが、前記レシーバから電力を受け取り、かつ、前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のコントローラのうちの少なくとも一方に電力を輸送する、請求項30に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記第2のコントローラが、前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第1のコントローラのうちの少なくとも一方からエネルギーを受け取り、かつ、前記第2のエネルギー蓄積デバイスに電力を輸送する、請求項30に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記少なくとも1つのコントローラを前記第2のエネルギー蓄積デバイスに結合するための電気コネクタをさらに備える、請求項21に記載のデバイス。
【請求項３４】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスと前記第2のエネルギー蓄積デバイスの間に動作可能に結合された電力変換器をさらに備える、請求項20に記載のデバイス。
【請求項３５】
前記第1および第2のエネルギー蓄積デバイスのうちの少なくとも一方が前記デバイスの外部に存在する、請求項20に記載のデバイス。
【請求項３６】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスの内部抵抗が前記第2のエネルギーデバイスの内部抵抗より小さい、請求項20に記載のデバイス。
【請求項３７】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスが前記第2のエネルギー蓄積デバイスより高い電圧で充電され、かつ、放電するように構成される、請求項20に記載のデバイス。
【請求項３８】
負荷に電力を供給するためのデバイスであって、
前記負荷に動作可能に結合された、前記負荷にエネルギーを輸送するための第1のエネルギー蓄積デバイスと、
前記負荷に動作可能に結合された、前記負荷にエネルギーを輸送するための第2のエネルギー蓄積デバイスであって、前記第1のエネルギー蓄積デバイスが前記負荷にエネルギーを輸送することができない場合、前記第2のエネルギー蓄積デバイスが前記負荷にエネルギーを輸送し、前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギー蓄積デバイスのうちの少なくとも一方が、電子デバイスから無線で受け取ったエネルギーを使用して充電されるエネルギー蓄積デバイスを備える第2のエネルギー蓄積デバイスと
を備えるデバイス。
【請求項３９】
実質的に完全に放電した後にのみ前記第1のエネルギー蓄積デバイスが電荷を受け取る、請求項38に記載のデバイス。
【請求項４０】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスが実質的に完全に放電した場合にのみ、前記第2のエネルギー蓄積デバイスが前記負荷にエネルギーを輸送する、請求項38に記載のデバイス。
【請求項４１】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギー蓄積デバイスの各々が電子デバイスから無線で受け取ったエネルギーを使用して充電されるエネルギー蓄積デバイスを備える、請求項38に記載のデバイス。
【請求項４２】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスが電子デバイスから無線で受け取ったエネルギーを使用して充電されるエネルギー蓄積デバイスを備え、前記第2のエネルギー蓄積デバイスが既存電池を備える、請求項38に記載のデバイス。
【請求項４３】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギー蓄積デバイスのうちの一方が非再充電可能エネルギー蓄積デバイスを備え、もう一方のエネルギー蓄積デバイスが電子デバイスから無線で受け取ったエネルギーを使用して充電されるエネルギー蓄積デバイスを備える、請求項38に記載のデバイス。
【請求項４４】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギー蓄積デバイスのうちの一方が、再生可能エネルギー源から電荷を受け取るための電池を備える、請求項38に記載のデバイス。
【請求項４５】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスが、前記デバイスの1つまたは複数のアプリケーションに電力を供給するためのエネルギーを輸送し、また、前記第2のエネルギー蓄積デバイスが前記デバイスの1つまたは複数の他のアプリケーションに電力を供給するためのエネルギーを輸送する、請求項38に記載のデバイス。
【請求項４６】
前記デバイスが周期的に充電されるように構成される、請求項38に記載のデバイス。
【請求項４７】
負荷に電力を供給するための方法であって、
第1のエネルギー蓄積デバイスから前記負荷へエネルギーを輸送するステップと、
前記第1のエネルギー蓄積デバイスが前記負荷にエネルギーを輸送することができない場合、第2のエネルギー蓄積デバイスから前記負荷へエネルギーを輸送するステップであって、前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギー蓄積デバイスのうちの少なくとも一方が、電子デバイスから無線で受け取ったエネルギーを使用して充電されるエネルギー蓄積デバイスを備えるステップと
を含む方法。
【請求項４８】
第1のエネルギー蓄積デバイスから前記負荷へエネルギーを輸送するステップが、再生可能電力源から電力を受け取るように構成された電池、非再充電可能電池、および電子デバイスから無線で受け取った電力を使用して充電される電池のうちの1つからエネルギーを輸送するステップを含む、請求項47に記載の方法。
【請求項４９】
第1のエネルギー蓄積デバイスから前記負荷へエネルギーを輸送するステップが、前記第1のエネルギー蓄積デバイスが実質的に完全に放電するまで前記第1のエネルギー蓄積デバイスから前記負荷へエネルギーを輸送するステップを含む、請求項47に記載の方法。
【請求項５０】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスが実質的に完全に放電した後に前記第1のエネルギー蓄積デバイスを充電するステップをさらに含む、請求項47に記載の方法。
【請求項５１】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギーデバイスのうちの一方を再生可能エネルギー源を使用して充電するステップをさらに含む、請求項47に記載の方法。
【請求項５２】
前記第1のエネルギー蓄積デバイスおよび前記第2のエネルギーデバイスのうちの一方を再生可能エネルギー源を使用して充電するステップが、前記第1のエネルギー蓄積デバイスの蓄積容量が前記第2のエネルギー蓄積デバイスの蓄積容量より小さい場合、前記第1のエネルギー蓄積デバイスを前記再生可能エネルギー源を使用して充電するステップを含み、また、前記第2のエネルギー蓄積デバイスの蓄積容量が前記第1のエネルギー蓄積デバイスの蓄積容量より小さい場合、前記第2のエネルギー蓄積デバイスを前記再生可能エネルギー源を使用して充電するステップを含む、請求項51に記載の方法。
【請求項５３】
第1のエネルギー蓄積デバイスから前記負荷へエネルギーを輸送するステップが、周期的に充電されるように構成された電子デバイス内で第1のエネルギー蓄積デバイスから前記負荷へエネルギーを輸送するステップを含む、請求項47に記載の方法。
【国際調査報告】
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