[发明专利]辐射无线充电系统

说明书

本公开中的技术涉及辐射无线充电系统。一种无线充电器可以具有发射器天线阵列、一个或多个检测器、一个或多个传感器以及一个或多个处理器。例如，处理器可以基于来自检测器的信号，确定一个或多个接收器天线位于发射器天线阵列的近场范围内。然后，处理器可以控制发射器天线阵列以将电磁波聚焦在一个或多个接收器天线中的第一接收器天线上，并控制发射器天线阵列以向第一接收器天线发射功率。在一些情况下，处理器可以进一步基于来自传感器的信号，确定人位于发射器天线阵列的近场范围内。基于此确定，处理器可以控制发射器天线阵列以停止向第一接收器天线发射功率。

技术领域

本公开涉及辐射无线充电系统。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年7月11日提交的美国临时专利申请No.62/872,854的提交日期的权益，其公开内容通过引用合并于此。

背景技术

电子设备的充电通常是通过经由诸如充电电缆或带有触点的保持体的充电附件将设备插入到电源插座来完成。这样，可能需要将电子设备保持在插座附近，并且所需的充电配件的数目可能会随着需要同时充电的电子设备数目的增加而增加。

无线充电器可以向无线充电设备提供功率，而无需在无线充电器和无线充电设备之间的导电连接，诸如触点或电线。例如，感应充电器可以设置有用于感应地发射能量的发射器线圈，并且无线充电设备可以设置有用于感应地接收所发射的能量的接收器线圈。但是，在发射器线圈和接收器线圈之间未对准的情况下充电效率可能会迅速下降，但是对准两个线圈可能并不容易。此外，感应充电器中所需的发射器线圈的数目可以与需要同时充电的电子设备的数目成比例。作为另一示例，无线充电器可以设置有用于发射电磁能量的波束的发射器天线，并且无线充电设备可以设置有用于接收所发射的能量的天线。但是，可能需要进行复杂的波束成形以达到令人满意的充电效率，以及满足FCC的安全要求。

发明内容

本公开提供一种无线充电器，该无线充电器包括：发射器天线阵列，其包括多个辐射元件；一个或多个检测器，其被配置成从接收器天线收集信号；一个或多个传感器，其被配置成生成指示人的存在的信号；以及一个或多个处理器。一个或多个处理器被配置成基于来自一个或多个检测器的信号来确定接收器天线中的一个或多个位于发射器天线阵列的近场范围内；控制多个辐射元件以将电磁波聚焦在一个或多个接收器天线的第一接收器天线上；控制发射器天线阵列以向第一接收器天线发射功率；基于来自一个或多个传感器的信号，确定一个人位于发射器天线阵列的近场范围内；并且控制发射器天线阵列以停止向第一接收器天线发射功率。

一个或多个处理器可以进一步被配置成，基于来自一个或多个检测器的信号和来自一个或多个传感器的信号来确定人是否位于功率发射的方向上，其中，控制发射器天线阵列停止向第一接收器天线发射功率进一步基于确定所检测的人位于功率发射的方向上。一个或多个处理器可以进一步被配置成，基于来自一个或多个检测器的信号和来自一个或多个传感器的信号来确定该人没有位于一个或多个接收器天线的第二接收器天线的方向上；控制多个辐射元件以将电磁波聚焦在第二接收器天线上；并且控制发射器天线阵列以向第二接收器天线发射功率。

一个或多个传感器可以包括下述中的至少一个：光学传感器、照相机、运动传感器、雷达或RF传感器。

发射器天线阵列的工作频率可以在用于无线通信的频率范围之外。发射器天线阵列的工作频率可以是24GHz。

发射器天线阵列的尺寸可以在10cm-20cm的范围内。多个辐射元件之间的间距可以在0.5cm-1cm的范围内。

多个辐射元件可以设置在二维表面上。可以在三维结构的一个或多个表面上设置多个辐射元件。

近场范围的边界可以在0.5-2米之间。