БЕСПРОВОДНЫЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ПОРТАТИВНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ И ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ Российский патент 2013 года по МПК G06F1/26 

Уровень техники

Изобретение относится к беспроводным системам электропитания и более конкретно к индуктивным системам электропитания для портативных компьютеров и других портативных электронных устройств.

Продолжается впечатляющий рост использования портативных компьютеров и других портативных электронных устройств, таких как КПК, сотовые телефоны, смартфоны и портативные средства воспроизведения. Хотя был разработан ряд стандартов обеспечения радиосвязи с электронными устройствами, эти устройства продолжают нуждаться в проводных источниках питания. Обычно, каждое электронное устройство требует отдельного провода питания. Эти провода не позволяют использовать, хранить и переносить его как необходимо. Провода создают ужасный беспорядок и возможно единственное наиболее очевидное препятствие, чтобы сделать устройства полостью мобильными. Обычное решение жестко привязанного портативного компьютера показано на Фиг.1. Различные устройства ввода и вывода, такие как мышь, клавиатура, принтер и монитор, также как сеть и источник питания соединены с портативным компьютером, используя обычные провода. Различные провода, необходимые для обеспечения передачи данных и энергии, не только приводят к помехам, но и препятствуют подвижности устройства.

Сущность изобретения

Изобретение обеспечивает варианты беспроводных систем электропитания, предназначенных прежде всего для питания и зарядки портативных компьютеров и других портативных электронных устройств. В одном из вариантов, система электропитания включает подставку для подзарядки портативного компьютера, которая может использоваться в вертикальном или горизонтальном положениях. Подставка для подзарядки обычно имеет J-образную форму и может содержать схемы беспроводного электропитания с каналом, образуемым в подставке. Подставка для подзарядки может перемещаться между первым положением для поддержки удаленного устройства в первой ориентации на первой поверхности передачи энергии и вторым положением для поддержки удаленного устройства во второй ориентации на второй поверхности передачи энергии.

В одном из вариантов, подставка для подзарядки включает опоры, которые могут быть открыты для удержания подставки для подзарядки в вертикальном положении и закрыты так, чтобы они находились вне поверхности, когда подставка для подзарядки находится в горизонтальном положении.

В одном из вариантов, подставка для подзарядки включает множество первичных элементов, таких как первичные обмотки, размещаемые так, чтобы обеспечить способность снабдить энергией более одного устройства и/или обеспечить гибкость в размещении устройств на или в подставке для подзарядки.

В одном из вариантов конструкции, подставка для подзарядки может размещаться в сумке портативного компьютера, чтобы позволить устройствам заряжаться, во время хранения в сумке. Сумка может обеспечиваться втягиваемым (убираемым) проводом.

В одном из вариантов, представленное изобретение также включает карманную подставку для подзарядки, приспособленную по размеру для питания карманных устройств. Карманные подставки для подзарядки могут быть отдельные, автономные станции питания, или они могут получать энергию от подставки для подзарядки портативного компьютера.

В альтернативном варианте, станция питания может быть встроена в приспособленное основание на рабочем столе.

В другом альтернативном варианте, станция питания может быть встроена в настольную панель. Панель может быть сконфигурирована для питания портативного компьютера, также как, дополнительно, карманных устройств. Если необходимо, панель может включать различные области для питания различных устройств.

В еще одном варианте, станция питания может быть встроена в гибкую настольную подставку. В этом варианте, схемы питания могут быть установлены в твердый кожух и подставка может быть способна обматываться вокруг твердого кожуха для хранения.

В еще одном варианте, станция питания может быть встроена в силовой блок. Силовой блок может быть установлен смежно вторичным элементам, размещенным на портативном компьютере. Силовой блок и портативный компьютер могут включать магниты для выравнивания силового блока относительно портативного компьютера.

В другом альтернативном варианте, станция питания встроена непосредственно в предметы багажа. В этом варианте, совокупность схем питания может содержаться в багаже, и один или большее количество первичных элементов, таких как первичные обмотки, могут быть размещены в багаже для подзарядки хранящихся устройств. В этом варианте выполнения предмет багажа для переноса и зарядки удаленного устройства включает: отделение, форма которого позволяет расположить в нем удаленное устройство, причем указанный предмет багажа выполнен с возможностью открытия к гибкой подложке, на которой устройство может быть установлено, индуктивный источник питания, помещенный в предмет багажа, причем указанный индуктивный источник питания включает провод питания, причем указанный провод питания может вытягиваться из предмета багажа; и первичный элемент, расположенный в предмете багажа в положении, смежном с указанным отделением, указанный первичный элемент присоединен к указанному индуктивному источнику питания, чтобы генерировать электромагнитное поле в соответствии с электроэнергией, полученной от указанного индуктивного источника питания. В одном варианте, первичная обмотка расположена вокруг множества карманов, чтобы обеспечить питание устройств, помещенных в карманы.

Изобретение обеспечивает ряд полезных и удобных станций питания, способных к питанию и/или зарядке портативных электронных устройств. Эти и другие объекты, преимущества и особенности изобретения будут легко поняты и оценены со ссылкой на подробное описание вариантов и чертежей.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - иллюстрация обычного решения, жестко соединенного портативного компьютера.

Фиг.2 - иллюстрация решения беспроводного соединения портативного компьютера, включающего беспроводное питание.

Фиг.3 - иллюстрация станции питания, показывающая подставку для подзарядки в вертикальном положении.

Фиг.4 - иллюстрация станции питания, показывающая подставку для подзарядки в горизонтальном положении.

Фиг.5 - иллюстрация портативного компьютера в подставке для подзарядки.

Фиг.6 - подробная иллюстрация станции питания и портативного компьютера.

Фиг.7 - иллюстрация основания станции питания и портативного компьютера.

Фиг.8 - иллюстрация различных подставок для подзарядки с трехфазным расположением обмоток и портативного компьютера.

Фиг.9 - иллюстрация различных подставок для подзарядки с альтернативными размещениями трехфазных обмоток.

Фиг.10 - различные иллюстрации трехфазных подставок для подзарядки, показывающие карманные устройства и портативные компьютеры и также показывающие подставку для подзарядки, со встроенным в сумку портативного компьютера проводом.

Фиг.11 - иллюстрация, показывающая подставку для подзарядки, встроенную в сумку портативного компьютера.

Фиг.12 - иллюстрация, показывающая интерьер сумки портативного компьютера.

Фиг.13 - различные иллюстрации различных карманных подставок для подзарядки в

различных направлениях и размещениях.

Фиг.14 - различные иллюстрации, показывающие возможные размещения спирали в карманной подставке для подзарядки и карманном устройстве.

Фиг.15 - различные иллюстрации карманных подставок для подзарядки, соединенных с подставкой для подзарядки портативного компьютера.

Фиг.16 - иллюстрации различных альтернативных станций питания согласно представленному изобретению.

Фиг.17 - иллюстрация регулируемого по высоте настольного основания.

Фиг.18 - иллюстрация настольной панели.

Фиг.19 - иллюстрация множества альтернативных настольных панелей.

Фиг.20 - иллюстрация второй альтернативы настольной панели.

Фиг.21 - иллюстрация, показывающая портативный компьютер и карманное устройство на альтернативной настольной панели Фиг.20.

Фиг.22 - иллюстрация портативного компьютера, расположенного на гибкой настольной подставке.

Фиг.23 - иллюстрация гибкой настольной подставки Фиг.22 с обернутой подставкой вокруг корпуса схем питания.

Фиг.24 - иллюстрация беспроводного силового блока и проводного силового блока из уровня техники.

Фиг.25 - иллюстрация, показывающая размещения силового блока, смежного с портативным компьютером.

Фиг.26 - иллюстрация, показывающая силовой блок, установленный напротив портативного компьютера.

Фиг.27 - различные иллюстрации станций питания, встроенных в различные типы чемоданов.

Фиг.28 - различные иллюстрации станций питания, встроенных в другие типы чемоданов.

Фиг.29 - иллюстрации различных альтернативных станций питания согласно представленному изобретению.

Описание различных вариантов

Изобретение относится к беспроводному электропитанию электронных устройств, использующему индуктивную связь. Электропитание в соответствии с представленным изобретением может использоваться для питания электронного устройства и/или зарядки внутренней батареи устройства. Фиг.2 - иллюстрация решения соединения портативного компьютера, в котором различная передача данных и питание обеспечиваются беспроводным образом. На иллюстрации, мышь, клавиатура и монитор беспроводным образом соединены с портативным компьютером, используя Bluetooth (ТМ) технологию, а сеть и принтер присоединены, используя WiFi технологию. Ни одна из этих беспроводных технологий передачи данных не обеспечивает решения для беспроводного питания портативного компьютера. Как показано, eCoupled (ТМ) технология может использоваться для обеспечения энергией портативных компьютеров, используя индуктивную связь.

Различные варианты представленного изобретения могут включать по существу любую индуктивную схему питания. Однако, в иллюстрируемых вариантах, представленное изобретение включает eCoupled(TM) индуктивную технологию питания, разработанную Фултонские Инновации, Ада, Мичиган. В одном из вариантов, представленное изобретение включает адаптивную индуктивную систему электропитания, способную к изменению количества энергии, обеспечиваемой индуктивной связью, основываясь на потребностях устройства или питаемых устройств. Адаптивная индуктивная система электропитания может обеспечивать снабжение энергией электронного устройства правильной величины, как в начале работы, так и непрерывно контролировать схемы питания и вносить изменения в режиме реального времени, если необходимо. Эта технология позволяет адаптировать схемы питания к изменению требуемого энергопотребления удаленным устройством. Например, схемы питания могут иметь возможность корректировать характеристики, такие как частота, рабочий цикл и величина энергии, обеспечивать размещение различных устройств, включая комбинации различных устройств, и корректировать соосность между первичной обмоткой и вторичной обмоткой. Патент США US 6,436,299, Baarman и al; Патент США US 6,825,620, Kuennen и al; Патент США. US 7,212,414, Baarman; Публикация США US 2004/0150934 Baarman и Публикации США 2004/0130915 Baarman включены сюда посредством ссылки. Представленное изобретение может включать систему электропитания, которая позволяет идентифицировать удаленное устройство и определять способность принять энергию от системы электропитания. Публикация США US 2007/0042729 Baarman и al; Заявка США 60/883,127 Baarman; и Заявка США 60/883,125 Baarman включены сюда посредством ссылки. Эта технология позволяет системе электропитания настроить себя, чтобы функционировать с максимальной эффективностью в широких пределах устройств - даже устройств с сильно отличающейся требуемой мощностью. Хотя не требуется, вышеуказанная eCoupled (ТМ) технология обеспечивает гибкость в разработке и позволяет системе обеспечить питание нескольких устройств. Представленное изобретение может также включать многофазное индуктивное питание, такое как трехфазное индуктивное питание. Многофазная индуктивная система электропитания может повышать эффективность, уменьшать стоимость и уменьшать выделяемое тепло системой электропитания. Заявка США 60/976,137, озаглавленная: “Многофазная Индуктивная Система электропитания”, зарегистрированная 28 сентября, 2007, Baarman, включена сюда посредством ссылки.

Индуктивная станция питания 10 с интегрированными схемами питания и индуктивными первичными обмотками показаны на Фиг.3-14. Иллюстрируемые станции питания предназначены для использования и в вертикальном, и горизонтальном положениях. В вертикальном положении станция питания 10 поддерживает портативный компьютер L, например, в то время как батареи (не показаны) портативного компьютера заряжаются (См. Фиг.3). В вертикальном положении станция питания 10 может, как показано, представлять собой подобие центрального процессора, обеспечивая более свободный рабочий стол и сохраняя свободный доступ к портам портативного компьютера и CD/DVD проигрывателя. В горизонтальном положении станция питания 10 обеспечивает основание, которое позволяет портативному компьютеру L получать энергию индуктивно, в то время как портативный компьютер L используется (См. Фиг.4). Станция питания 10 может иметь, как показано, размер, примерно как стандартный портативный компьютер, чтобы обеспечить портативность, дополнительную защиту портативного компьютера, упрощение возможности зарядки и улучшенную эргономику удаленно от основного места базирования. В горизонтальном положении станция питания 10 увеличивает высоту экрана и поднимает поверхность печати. Первичные обмотки размещаются, чтобы обеспечить передачу энергии изнутри (вертикальном положении) или снаружи (горизонтальном положение) станции питания 10.

Станция питания 10 обычно включает подставку для подзарядки 12 и электропитание 14 (См. Фиг.5-8). В иллюстрируемом варианте питание 14 помещено в корпусе 20, размещенном в подставке для подзарядки 12. Корпус 20 может быть, в большинстве случаев, прямоугольной коробкой достаточного размера, чтобы разместить схемы питания (не показаны). Питание 14 может включать обычную штепсельную вилку переменного тока (не показана) и провод 17 (См. Фиг.7) для получения энергии от обычной розетки переменного тока. Питание 14 включает схемы для преобразования входной энергии так, чтобы она была подходящей для использования одним или более индуктивным первичным элементом, таким как первичная обмотка. Как описано более подробно выше, совокупность схем питания в станции питания и питающим устройством может быть, по существу, любые индуктивные схемы питания, но, в иллюстрируемых вариантах, используется eCoupled (ТМ) индуктивная схема питания, разработанная Фултонские Инновации, Ада, Мичиган.

Подставка для подзарядки 12 обычно имеет J-образную форму, пару разнесенных стенок 16а-b, связанных мостом 18. Стенки 16а-b могут быть разнесены на соответствующее расстояние, чтобы плотно устанавливать портативный компьютер L или удаленное устройство D. Как показано, стенка 16а может быть конфигурирована, чтобы быть наравне с портативным компьютером L. Однако размер, форма и конфигурация стенки 16а может измениться от случая применения к случаю. Стенка 16а может включать положительную форму для расположения портативного компьютера L в подставке для подзарядки 12. Стенка 16а может включать один или более индуктивных элементов, обеспечивающих индуктивное поле, которое может быть прервано одним или более вторичными встроенными в портативный компьютер или другое удаленное устройство D. Первичные элементы могут быть первичными обмотками, встроенными внутри или установленными на поверхности стенки 16а. Номер, размер, форма и конфигурация первичных элементов могут измениться от случая применения к случаю. Обычно, первичные элементы размещаются на уровне со вторичными устанавливаемого портативного компьютера или других электронных устройств, предназначенных для использования с подставкой для подзарядки 12. В иллюстрируемом варианте, стенка 16b функционирует и как защелка для приведения портативного компьютеров L в вертикальное положение, и как стенка для поддержки подставки для подзарядки 12 в горизонтальном положении. Размер, форма и конфигурация стенки 16b может измениться от случая применения к случаю как необходимо. Хотя стенка 16b не включена в подставку для подзарядки 12, один или более первичных элементов могут встраиваться в стенку 16b, если необходимо.

Как показано на Фиг.7, подставка для подзарядки 12 может также включать поворотные ноги 60, которые можно поворачивать снаружи, чтобы устанавливать подставку для подзарядки 12 в вертикальном положении или поворачивать так, чтобы они были вне плоскости, когда подставка для подзарядки 16 находится в горизонтальном положении.

Как отмечено выше, станция питания 10 может включать трехфазную технологию индуктивного питания. Фиг.8-10 показывают возможные варианты размещения первичных обмоток, подходящих для использования в трехфазной системе индуктивного электропитания. Как показано, стенка 16а может включать три большие, размещенные приблизительно в центре, обмотки 32, чтобы обеспечить трехфазное индуктивное питание портативного компьютера L, также как множество меньших наборов с тремя обмотками 34, чтобы обеспечить трехфазное питание множества других электронных устройств D (таких как карманные электронные устройства). В одном из вариантов, обмотки 32 и 34 генерируют индуктивное поле, которое может питать электронные устройства, размещенные с обеих сторон стенки 16а. В этом варианте, стенка 16а произведена из материалов, которые обеспечивают минимальные помехи индуктивному полю, сгенерированному обмотками 32 и 34. Если необходимо обеспечить портативному компьютеру L получение питания в любом положении сверху или снизу, первичные обмотки 32 могут размещаться в ряд вдоль средины стенки 16а. Если необходимо обеспечить прием портативным компьютером L питания только в единственном положении, обмотки 32 могут быть перемещены выше или ниже середины. Некоторые варианты конструкции на Фиг.9 включают пунктирные линии, чтобы показать возможные трехфазные комбинации обмоток, которые могут использоваться в зависимости от положения устройства, которое необходимо питать. Фиг.10 иллюстрирует, кроме того, размещение портативных электронных устройств D1 и D2 в подставке для подзарядки 12, имеющей определенное расположение обмоток. Положение обмоток может изменяться, и, соответственно, положение устройств D1 и D2 может также изменяться.

Обратимся теперь к Фиг.11-12, станция питания 10 может быть размещена в сумке портативного компьютера В. Станция питания 10 может быть, временно или постоянно, установлена в сумке портативного компьютера В. Как показано, портативный компьютер L может быть установлен в подставку для подзарядки 12, и пара устройств D1 и D2 может быть помещена в карманы Р в сумке В, в которые установлены ряды обмоток 34. Эта конфигурация позволяет портативному компьютеру L и по меньшей мере двум удаленным устройствам D1 и D2 питаться в то время, как они находятся в сумке В. Этот вариант представленного изобретения позволяет пользователю заряжать портативный компьютер L и карманные устройства D1 и D2, в то время как они хранятся в сумке В. Что может обеспечивать “возможность зарядки” - способность пользователя подключиться к станции питания 10 всякий раз, когда возникает проблема с возможностью зарядки от традиционных зарядных устройств. Дополнительные иллюстрации подставки для подзарядки 12, размещенной в сумке портативного компьютера В, показаны на Фиг.12. Один или большее количество магнитов центрирования / расположения могут быть встроены в устройство D1 и стенку 16а, чтобы вытягивать устройство D1 для точного выравнивания с рядом обмоток 34.

Станция питания 10 может включать отдельные подставки для подзарядки устройств. Варианты альтернативных удаленных подставок для подзарядки 92 и 92' показаны на Фиг.13. Подставка для подзарядки может быть подобрана по размеру, чтобы принимать пару карманных устройств, как подставка для подзарядки 92, или подобрана по размеру, чтобы принимать только единственное устройство, такая как подставка для подзарядки 92. Размер, форма и конфигурация подставки для подзарядки устройств может измениться от случая применения к случаю. Как показано, карманная подставка для подзарядки 92' может использоваться в вертикальном или горизонтальном положении. Фиг.14 показывает одно из возможных размещений обмотки для решения с одной индуктивной фазой и одно возможное расположение обмоток для решения с тремя индуктивными фазами. Как показано, с подставкой для подзарядки 92' могут использоваться устройства различных размеров, при правильно размещенном вторичном элементе 37 (или вторичных элементах 37а-с) в устройстве D1 и D2 так, чтобы они совпали с первичным элементом 34 (или первичными элементами 34а-с) в подставке для подзарядки 92'.

Карманная подставка для подзарядки может быть, по существу, в уменьшенном масштабе, автономная версия станции электропитания 10 имеет собственные схемы питания (не показаны) и шнур питания (не показан). В качестве альтернативы, карманная подставка для подзарядки может быть конфигурирована, чтобы получать энергию от подставки для подзарядки портативного компьютера 12. Как показано на Фиг.15, карманные подставки для подзарядки 92' могут принимать энергию от подставки для подзарядки портативного компьютера 12 несколькими путями. Например, подставка для подзарядки портативного компьютера 12 может обеспечивать переменный ток 120 В одной или более карманных подставок для подзарядки 92' через провод 94. В этом варианте, карманные подставки для подзарядки 92' включают схемы (не показаны) для преобразования входной энергии для индуктивной передачи. Как другой пример, схемы питания, подставка для подзарядки портативного компьютера 12 может преобразовывать энергию непосредственно первичными обмотками (не показаны), содержащимися в карманных подставках для подзарядки 92'. Этот вариант устраняет потребность в отдельных схемах питания в карманных подставках для подзарядки 92'. Энергия может в качестве альтернативы быть передана карманным подставкам для подзарядки 92' беспроводным образом. Например, подставка для подзарядки портативного компьютера 12 и карманная подставка для подзарядки 92 могут включать пару индуктивных обмоток 96 и 98 для пересылки энергии от подставки для подзарядки портативного компьютера 92 к карманной подставке для подзарядки 92. В качестве альтернативы, карманные подставки для подзарядки 92 могут включать любые внутренние схемы и могут функционировать просто, чтобы разместить карманные устройства в пределах достаточной близости к первичным обмоткам 99 в подставке для подзарядки портативного компьютера 12.

На Фиг.16 показан ряд альтернативных станций питания, каждая из которых будет описана более подробно ниже. В общем, на Фиг.16 показаны станции питания, встроенные в регулируемое по высоте основание рабочего стола 202, различные настольные панели 240 и 250, гибкую подставку 272 и силовой блок 280.

Обратимся теперь к Фиг.17, станция питания 200 может быть встроена в регулируемое по высоте основание портативного компьютера 202. Основание 202 может включать вершину 204 и поддерживающую опору 206. Вершина 204 может включать установочные пазы и может иметь такой размер, чтобы разместить по существу любые портативные компьютеры от UMPCs до мультимедийных портативных компьютеров. Один или более индуктивных первичных элементов (не показаны) могут быть установлены на или встроены в вершину 204. Схемы питания (не показаны) могут быть встроены в вершину 204. В качестве альтернативы, схемы питания могут размещаться в модуль питания (не показан), размещенный удаленно от основания 202. Например, модуль питания может быть размещен вдоль провода 208 между основанием 202 и штепсельной вилкой (не показана). Размер, форма и конфигурация основания могут измениться от случая применения к случаю. Например, размер и форма основания могут быть изменены, чтобы соответствовать форме портативного компьютера. Как другой пример, основание может быть расширено, чтобы также размещать карманные устройства.

Как это возможно, лучше всего, показано на Фиг.18-21, станция питания 240 может в качестве альтернативы быть встроена в панель рабочего стола 242. В одном из вариантов, панель 242 может быть временно помещена в рабочий стол или может быть интегрирована в рабочий стол. Панель рабочего стола 242 может быть установлена по размеру такой, чтобы разместить портативный компьютер L (См. 242', Фиг.19), или может быть достаточно большая, чтобы разместить портативный компьютер L и множество карманных устройств D3 и D4 (См. 242, Фиг.18). Одна или более первичных обмоток (не показаны) могут быть встроены в панель 242. Первичная обмотка(и) (не показана) может быть установлена на поверхности панели или может быть встроена в панель 242. Например, панель 242 может иметь многослойную конструкцию, и множество первичных обмоток может быть установлено между слоями. Число, размер, местонахождение и расположение первичных обмоток могут изменяться от случая применения к случаю. Как в сущности и все другие варианты, локатор может быть встроен в панель 242, чтобы облегчить выравнивание между первичными обмотками панели 242 и вторичными обмотками в электронных устройствах. Например, панель 242 и электронные устройства могут включать магниты (не показаны), которые вытягивают портативный компьютер L и устройства D3 и D4 для точного выравнивания на панели 242. В качестве альтернативы панель 242 может быть сформирована или включать изображения, которые показывают соответствующее размещение портативного компьютера L и/или устройств D3 и D4. Схемы питания (не показаны) могут быть размещены удаленно от панели 242, например в модуле, размещенном вдоль провода 244 между панелью 242 и штепсельной вилкой (не показана). Панель 242 может включать индикаторные лампы 246а-с, которые обеспечивают визуальную индикацию состояния системы. Лампы 246а-с могут просто показывать “включен” и “выключен” в зависимости от того, является или нет электронное устройство индуктивно соединенным со станцией питания 240. В качестве альтернативы, лампы 246а-с могут становиться более яркими или иначе изменяться, при улучшении качества соединения. Например, свет может переключаться от красного к желтому к зеленому как шаги электронного устройства, когда электронное устройство перемещается к лучшему выравниванию с первичной обмоткой (обмотками).

Фиг.20 и 21 показывают другой альтернативный вариант панели. В этом варианте, панель рабочего стола 250 достаточно большая, чтобы разместить портативный компьютер L и дополнительно одно или более карманных устройств D4. В иллюстрируемом варианте, панель 250 встроена непосредственно в верхнюю поверхность стола Т и не сменная (хотя это в качестве альтернативы может быть отдельна от верхней поверхности стола Т или быть сменной). Панель 250 может включать центральную область портативного компьютера 252 и периферийную добавочную область 254. Область портативного компьютера 252 может включать множество первичных обмоток 256а-с как предложения возможного расположения портативного компьютера в пределах области портативного компьютера 252. В качестве альтернативы, возможно обеспечение множества обмоток для обеспечения многофазной индуктивной связи. Периферийная область 254 может включать одну или более первичных обмоток 256d, которые обеспечивают одну или более областей беспроводной передачи энергии для дополнительных электронных устройств, таких как карманные устройства. Панель 250 может включать индикаторную лампу, чтобы обеспечить визуальную индикацию, когда портативный компьютер и/или карманное устройство правильно соединены. В иллюстрируемом варианте, панель 250 может включать отдельные индикаторные лампы 258а-b для портативного компьютера и карманного устройства, и лампы 258а-b встроены в верхнюю поверхность стола Т. Множество панелей 250 могут быть встроены в одну верхнюю поверхность стола Т, если необходимо.

Фиг.22 и 23 показывают другой альтернативный вариант, в котором станция электропитания 270 встроена в гибкую подставку питания 272. В этом варианте, станция электропитания 270 обычно включает гибкую подложку 272 (скрытую под портативным компьютером L на Фиг.22) и твердый кожух схем питания 274. Подложка 272 может быть равной по размерам с портативным компьютером L (в развернутом виде) и может включать одну или более гибких первичных обмоток (не показаны), встроенных в или установленных на гибкий материал субстрата. Размер, форма и расположение первичных обмоток могут изменяться от случая применения к случаю. Первичная обмотка или обмотки могут быть напечатаны на гибком материале субстрата. Схемы питания (не показаны) могут быть встроены в кожух схем электропитания 274. Кожух схем электропитания 274 может быть размещен вдоль провода 276 между подложкой 272 и штепсельной вилкой (не показана). Как показано, кожух схем электропитания 274 может иметь эстетически привлекательную цилиндрическую форму. В дополнение к обеспечению привлекательного дизайна, подложка 272 может быть намотана на цилиндрический кожух 274 для хранения.

Другая альтернативная станция электропитания 280 показана на Фиг.24-26. В этом варианте, станция электропитания 280 включает единственный силовой блок 280, который может быть установлен смежно с портативным компьютером L или другим электронным устройством, чтобы обеспечить беспроводное питание (См. Фиг.24). В одном из вариантов, силовой блок 280 включает схемы электропитания (не показаны) и одну или более первичных обмоток (не показаны). При использовании, силовой блок 280 может быть установлен смежно со вторичной обмоткой (не показана) на портативном компьютере или другом электронном устройстве, чтобы установить индуктивную связь (См. Фиг. 25 и 26). В иллюстрируемом варианте, силовой блок 280 и портативный компьютер L включают магниты расположения 282, которые вытягивают силовой блок 280 к оптимальному выравниванию со вторичной обмоткой (не показана). На портативном компьютере L и силовом блоке 280 могут быть напечатаны соответствующие изображения 283, чтобы помочь разместить в соответствующем положении силовой блок 280 (См. Фиг.25). Силовой блок 280 может включать индикаторную лампу 284, чтобы обеспечить визуальную индикацию, когда приемлемая индуктивная связь была установлена (См. Фиг.26).

Представленное изобретение может быть встроено в ручную кладь, такую как ранец 300, почтовая сумка 302 или портфель 304. Различные альтернативные варианты показаны на Фиг.27 и 28. Как показано, каждый предмет ручной клади может включать первичную обмотку 306, которая размещена смежно с карманом или рядом карманов или с отделением, подходящим для хранения одного или более электронных устройств. Например, первичная обмотка 306 может быть вшита в предмет ручной клади. Схемы питания (не показаны) устанавливаются в любом удобном расположении в ручной клади. Электрический провод 307 обеспечивает соединение станции питания со стандартной штепсельной розеткой. Провод 307 может быть убираемым. Например, провод 307 может быть установлен на обычном приемной катушке.

В одном из вариантов, станция электропитания 320 включает первичную обмотку 322, которая установлена на гибкой подставке 324 (См. Фиг.28). Гибкая подставка 324 конфигурирована так, чтобы ее можно было сложить, чтобы она становилась сумкой для переноса электронных устройств D5 и D6. В этом варианте, подставка 324 может включать составные ручки 326 и стороны складки 328, чтобы вытягивать подставку 324 в заданную форму.

В другом варианте конструкции, станция электропитания 330 встроена в убираемую панель сумки для переноса 332 (См. Фиг.28). В иллюстрируемом варианте, панель 332 может быть отсоединяемым образом присоединена к сумке для переноса 334, например, застежкой-молнией 336. Панель 332 может включать множество карманов 338 и первичную обмотку 340. Схемы питания (не показаны) могут быть расположены в кармане на сменной панели 332 или могут быть помещены в модуль (не показан), размещенный вдоль провода 342 между панелью 332 и штепсельной вилкой 343.

Ряд дополнительных альтернативных вариантов показан на Фиг.29. На Фиг.29 показана альтернативная станция электропитания 10', имеющая подставку для подзарядки портативного компьютера 12', предназначенную для использования в вертикальном и горизонтальном положениях. Станция электропитания 10' может включать скобы 13' для установки подставки для подзарядки портативного компьютера 12' к стене в вертикальном положении.

На Фиг.29 также показана альтернативная станция электропитания 400, имеющая настольное основание 402 с основой 404 и регулируемой опорной поверхностью 406. Опорная поверхность 406 присоединена к основе 404 шарниром 408. Как показано, опорная поверхность 406 может быть поднята или опущена до держателя портативного компьютера L в желаемом положении. Одна или более первичных обмоток (не показаны) могут быть установлены на или встроены в опорную поверхность 404. Схемы питания (не показаны) могут быть встроены в основу 404 или в модуль (не показан), размещенный вдоль провода питания (не показан) станции электропитания 400.

В заключение на Фиг.29 показан альтернативный вариант станции электропитания 10”, в котором более короткая стенка 16b” подставки для подзарядки 12” является угловой для облегчения использования в горизонтальном положении. Как может быть замечено, угловая стенка 16b” располагается так, чтобы находиться вдоль горизонтальной поверхности, когда подставка для подзарядки 12” является площадкой в горизонтальном положении.

Вышеприведенное описание представляет собой описание текущих вариантов изобретения. Различные изменения и замены могут быть сделаны без изменения сущности и выхода за рамки объектов изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения, которая должна пониматься согласно принципам патентного права, включая теорию эквивалентов. Любая ссылка на заявленные элементы в единственном числе, например, при использовании артиклей “a”, “an”, “the” или “said”, не должна пониматься как ограничение элемента единственным числом.

Изобретение относится к индуктивным системам электропитания для портативных компьютеров и других портативных электронных устройств. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения беспроводного питания. Беспроводная система электропитания для индуктивной передачи энергии на съемное удаленное устройство содержит: индуктивное электропитание для генерации электромагнитного поля; подставку для подзарядки, перемещаемую между первым положением для поддержки удаленного устройства в первой ориентации на первой поверхности передачи энергии и вторым положением для поддержки удаленного устройства во второй ориентации на второй поверхности передачи энергии, причем каждая из указанных поверхностей передачи энергии поддерживает указанное удаленное устройство в пределах указанного электромагнитного поля; и первый первичный элемент, расположенный на или в пределах указанной подставки для подзарядки, причем указанный первичный элемент соединен с указанным индуктивным электропитанием, чтобы генерировать указанное электромагнитное поле, указанный первичный элемент установлен так, чтобы индуктивно соединяться с удаленным устройством, когда оно установлено в указанной первой ориентации или указанной второй ориентации. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 29 ил.

1. Беспроводная система электропитания для индуктивной передачи энергии на съемное удаленное устройство, содержащая:
индуктивное электропитание для генерации электромагнитного поля;
подставку для подзарядки, перемещаемую между первым положением для поддержки удаленного устройства в первой ориентации на первой поверхности передачи энергии и вторым положением для поддержки удаленного устройства во второй ориентации на второй поверхности передачи энергии, причем каждая из указанных поверхностей передачи энергии поддерживает указанное удаленное устройство в пределах указанного электромагнитного поля; и
первый первичный элемент, расположенный на или в пределах указанной подставки для подзарядки, причем указанный первичный элемент соединен с указанным индуктивным электропитанием, чтобы генерировать указанное электромагнитное поле, указанный первичный элемент установлен так, чтобы индуктивно соединяться с удаленным устройством, когда оно установлено в указанной первой ориентации или указанной второй ориентации.

2. Беспроводная система электропитания по п.1, в которой указанная подставка для подзарядки, в общем, имеет J-образную форму.

3. Беспроводная система электропитания по п.2, в которой указанная подставка для подзарядки образует канал достаточной ширины для приема удаленного устройства.

4. Беспроводная система электропитания по п.3, в которой указанный канал соответствует по ширине удаленному устройству, посредством чего удаленное устройство устанавливается точно в указанный канал.

5. Беспроводная система электропитания по п.3, в которой указанная подставка для подзарядки включает индуктивное электропитание, расположенное в указанном канале.

6. Беспроводная система электропитания по п.2, в которой указанная подставка для подзарядки включает первую стенку и вторую стенку, разнесенную от первой стенки, причем указанная первая стенка длиннее, чем указанная вторая стенка, при этом указанный первичный элемент устанавливается в или на указанной первой стенке.

7. Беспроводная система электропитания по п.1, в которой указанная первая поверхность передачи энергии поддерживает удаленное устройство в наклонном положении, когда указанная подставка для подзарядки находится в указанной первой ориентации; и
причем указанная вторая поверхность передачи электропитания поддерживает удаленное устройство в вертикальном положении, когда указанная подставка для подзарядки находится в указанной второй ориентации.

8. Беспроводная система электропитания по п.7, в которой указанная подставка для подзарядки включает подвижную опору, причем указанная опора может перемещаться между открытым положением, чтобы поддерживать указанную подставку для подзарядки в указанном вертикальном положении, и закрытым положением, в котором указанная опора находится вне пути, когда указанная подставка для подзарядки находится в указанном наклонном положении.

9. Беспроводная система электропитания по п.3, в которой указанный канал имеет достаточную длину, чтобы образовать первую область для приема первого удаленного устройства и вторую область для приема второго удаленного устройство, указанная подставка для подзарядки включает первый первичный элемент, расположенный смежно с указанной первой областью, чтобы генерировать первое электромагнитное поле и чтобы обеспечить энергией первое удаленное устройство, и второй первичный элемент, расположенный смежно с указанной второй областью, чтобы генерировать второе электромагнитное поле и чтобы обеспечить энергией второе удаленное устройство.

10. Беспроводная система электропитания по п.1, в которой указанная система включает множество подставок для подзарядки, при этом каждая из указанных подставок для подзарядки включает по меньшей мере один первичный элемент, чтобы генерировать электромагнитное поле и чтобы передать энергию удаленному устройству, установленному в указанной подставке для подзарядки, при этом по меньшей мере одна из указанных подставок для подзарядки получает энергию от другой из указанных подставок для подзарядки.

11. Беспроводная система электропитания по п.1, дополнительно включающая второй первичный элемент, расположенный на или в указанной подставке для подзарядки, располагаясь отлично от указанного первого первичного элемента, при этом указанный второй первичный элемент соединен с указанным индуктивным электропитанием, чтобы генерировать второе электромагнитное поле, посредством чего указанный первый первичный элемент и указанный второй первичный элемент обеспечивают способность указанной системе обеспечивать энергией больше чем одно удаленное устройство и обеспечивать гибкость в размещении удаленных устройств.

12. Беспроводная система электропитания для индуктивной передачи энергии к одному или к нескольким съемным удаленным устройствам, содержащая:
индуктивное электропитание для генерации многофазного электромагнитного поля;
подставка для подзарядки, перемещаемая между первым положением для поддержки удаленного устройства в первой ориентации на первой поверхности передачи энергии и вторым положением для поддержки удаленного устройства во второй ориентации на второй поверхности передачи энергии, причем каждая из указанных поверхностей передачи энергии поддерживает указанное удаленное устройство в пределах указанного многофазного электромагнитного поля;
и множество первичных элементов, расположенных на или в указанной подставке для подзарядки, причем каждый из указанных первичных элементов оперативно соединен с указанным индуктивным источником питания, чтобы генерировать одну фазу указанного многофазного электромагнитного поля, при этом указанные первичные элементы установлены, чтобы совместно генерировать указанное многофазное электромагнитное поле и чтобы индуктивно соединяться с удаленным устройством.

13. Беспроводная система электропитания по п.12, в которой указанное множество первичных элементов размещается симметрично относительно оси, посредством чего удаленное устройство может индуктивно соединяться с первичными элементами в по меньшей мере двух отдельных ориентациях.

14. Беспроводная система электропитания для индуктивной передачи энергии на удаленное устройство, содержащая:
жесткий кожух, включающий индуктивный источник питания, при этом указанный кожух задает цилиндрическую форму;
первичный элемент для генерации электромагнитного поля, причем указанный первичный элемент электрически соединен с указанным индуктивным источником питания; и
подложка передачи энергии, на которую удаленное устройство может быть установлено съемно, причем указанная подложка передачи энергии включает гибкий субстрат, причем указанный первичный элемент располагается на или в указанном субстрате и является гибким, посредством чего указанная подложка передачи энергии может быть закручена и обернута вокруг указанного кожуха, когда не используется.

15. Беспроводная система электропитания по п.14, дополнительно содержащая штепсельную вилку, при этом указанный кожух отделен от и электрически соединен с указанной вилкой, причем указанный жесткий кожух электрически соединен между электрической вилкой и индуктивным первичный элементом.

16. Предмет багажа для переноса и зарядки удаленного устройства, включающий: отделение, форма которого позволяет расположить в нем удаленное устройство, причем указанный предмет багажа выполнен с возможностью открытия к гибкой подложке, на которой устройство может быть установлено;
индуктивный источник питания, помещенный в предмет багажа, причем указанный индуктивный источник питания включает провод питания, причем указанный провод питания может вытягиваться из предмета багажа; и
первичный элемент, расположенный в предмете багажа в положении, смежном с указанным отделением, указанный первичный элемент присоединен к указанному индуктивному источнику питания, чтобы генерировать электромагнитное поле в соответствии с электроэнергией, полученной от указанного индуктивного источника питания.

17. Предмет багажа по п.16, в котором указанный провод питания также является убираемым проводом.

18. Предмет багажа по п.16, дополнительно содержащий множество отделений, причем указанный первичный элемент расположен вдоль указанного множества отделений, чтобы генерировать электромагнитное поле достаточного размера, чтобы обеспечить энергией удаленные устройства, расположенные в любом из указанного множества отделений.

19. Предмет багажа по п.16, дополнительно содержащий множество отделений и множество первичных элементов, причем каждый из указанных первичных элементов спарен по одному с одним из указанных отделений, при этом каждое из указанного множества отделений генерирует электромагнитное поле, чтобы обеспечить энергией удаленные устройства, размещенные в пределах указанного спаренного отделения.

20. Предмет багажа по п.16, дополнительно содержащий множество встроенных ручек для изменения конфигурации багажа из гибкой подложки в элемент багажа.