特表 2023-510753 大面積レシーバにおける受信電力スループットの向上

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-15

(54)【発明の名称】大面積レシーバにおける受信電力スループットの向上

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20230308BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20230308BHJP

   H02J 50/40 20160101ALI20230308BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 301D

H02J50/10

H02J50/40

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022541833

(86)(22)【出願日】2021-01-04

(85)【翻訳文提出日】2022-09-05

(86)【国際出願番号】 US2021012110

(87)【国際公開番号】W WO2021141865

(87)【国際公開日】2021-07-15

(31)【優先権主張番号】62/957,457

(32)【優先日】2020-01-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】520310643

【氏名又は名称】アイラ，インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＩＲＡ，ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001302

【氏名又は名称】弁理士法人北青山インターナショナル

(72)【発明者】

【氏名】ゴッドチャイルド，エリック，ハインデル

(72)【発明者】

【氏名】ネルハイム，マグネ

(72)【発明者】

【氏名】スラトニック，ジェイク

【テーマコード（参考）】

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503BA01

5G503BB01

5G503GB06

5G503GB08

(57)【要約】

ワイヤレス充電のためのシステム、方法、および装置が開示される。充電面から電力を受け取る方法は、第１の動作モードにおいて充電式デバイスの表面に設けられた複数の受信コイルに誘導された電流を組み合わせることによって結合電流を取得するステップと、結合電流を整流してバッテリ充電電流を得るステップと、充電式デバイスに結合されたバッテリにバッテリ充電電流を供給するステップとを含む。一例では、電流は、ワイヤレス充電装置の充電面のコイルによる電磁結合によって誘導される。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

充電式デバイスであって、
前記充電式デバイスの表面に設けられた複数の受信コイルと、
第１のモードにおいて、
前記複数の受信コイルに誘導された電流を組み合わせて結合電流を得て、
前記結合電流を整流してバッテリ充電電流を得て、
前記バッテリ充電電流を前記充電式デバイスに結合されたバッテリに供給する、
ように構成された電力伝送回路と、を具えることを特徴とする充電式デバイス。

【請求項2】

前記電流は、ワイヤレス充電装置の充電面内の伝送コイルによる電磁結合を介して誘導される、請求項１に記載の充電式デバイス。

【請求項3】

前記電力伝送回路は、第２のモードにおいて、
前記複数の受信コイルのうちの１つに誘導された電流を受け取り、
この誘導電流を整流してバッテリ充電電流を得て、
前記充電式デバイスに結合されたバッテリにバッテリ充電電流を供給する、
ように構成されている、請求項１または２に記載の充電式デバイス。

【請求項4】

前記電流は、ワイヤレス充電装置の充電面内の１つまたは複数の伝送コイルによる電磁結合を介して誘導される、請求項３に記載の充電式デバイス。

【請求項5】

前記ワイヤレス充電装置は、標準規格で定められたプロトコルに準拠する、請求項４に記載の充電式デバイス。

【請求項6】

前記複数の受信コイルに誘導された電流は同期され、同じ位相を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の充電式デバイス。

【請求項7】

ワイヤレス充電装置から電力を受け取る方法であって、
第１のモードで動作する充電式デバイスの表面に設けられた複数の受信コイルに誘導された電流を組み合わせて結合電流を得るステップと、
前記結合電流を整流してバッテリ充電電流を得るステップと、
前記バッテリ充電電流を前記充電式デバイスに結合されたバッテリに提供するステップと、を含むことを特徴とする方法。

【請求項8】

前記電流は、前記ワイヤレス充電装置の充電面内の伝送コイルによる電磁結合を介して誘導される、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

第２の動作モードにおいて、前記複数の受信コイルの１つの受信コイルに誘導された電流を受け取るステップと、
この電流を整流してバッテリ充電電流を得るステップと、
前記バッテリ充電電流を前記充電式デバイスに結合されたバッテリに供給するステップとを含む、請求項７または８に記載の方法。

【請求項10】

前記電流は、前記ワイヤレス充電装置の充電面内の１つまたは複数の伝送コイルによる電磁結合を介して誘導される、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記ワイヤレス充電装置は、標準規格で定められたプロトコルに準拠する、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記複数の受信コイルに誘導される電流は同期され、同じ位相を有する、請求項７～１１のいずれかに記載の方法。

【請求項13】

プロセッサ可読記憶媒体であって、
第１のモードで動作する充電式デバイスの表面に設けられた複数の受信コイルに誘導された電流を組み合わせて結合電流を得て、
前記結合電流を整流してバッテリ充電電流を得て、
前記バッテリ充電電流を前記充電式デバイスに結合されたバッテリに供給させるコードを含むことを特徴とする記憶媒体。

【請求項14】

前記電流は、ワイヤレス充電装置の充電面の伝送コイルによる電磁結合を介して誘導される、請求項１３に記載の記憶媒体。

【請求項15】

第２の動作モードにおいて、前記複数の受信コイルの１つの受信コイルに誘導された電流を受け取り、
この電流を整流してバッテリ充電電流を得て、
前記バッテリ充電電流を前記充電式デバイスに結合されたバッテリに供給させる、コードをさらに含む、請求項１３または１４に記載の記憶媒体。

【請求項16】

前記電流は、ワイヤレス充電装置の充電面内の１つまたは複数の伝送コイルによる電磁結合を介して誘導される、請求項１５に記載の記憶媒体。

【請求項17】

前記ワイヤレス充電装置は、標準規格で定められたプロトコルに準拠する、請求項１６に記載の記憶媒体。

【請求項18】

前記複数の受信コイルに誘導される電流は同期され、同じ位相を有する、請求項１３～１７のいずれかに記載の記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

優先権主張
本出願は、２０２０年１月６日に米国特許庁に出願された仮特許出願第６２／９５７，４５７号の優先権及び利益を主張するものであり、この出願の内容全体は、その全体がすべての適用可能な目的のために以下に完全に記載されているかのように、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

技術分野
本発明は、一般にバッテリのワイヤレス充電に関し、マルチコイルワイヤレス充電装置の表面におけるモバイルデバイスの位置やモバイルデバイスのサイズに関係なく、モバイルデバイス内のバッテリを充電するためのマルチコイルワイヤレス充電装置の使用を含む。

【背景技術】

【0003】

ワイヤレス充電システムは、特定のタイプのデバイスが物理的な充電接続を使用せずに内部バッテリを充電できるようにするために開発されてきた。ワイヤレス充電を利用できるデバイスには、モバイル処理デバイスおよび／または通信デバイスが含まれる。Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍにより規定されたＱｉ規格などの標準規格により、第１のサプライヤによって製造されたデバイスを、第２のサプライヤによって製造された充電器を使ってワイヤレスで充電することができる。ワイヤレス充電の規格は、比較的単純な構成のデバイス向けに最適化されており、基本的な充電機能を提供する傾向にある。

【0004】

ワイヤレス充電機能の改善は、絶えず複雑化するモバイルデバイスや変化するフォームファクタに対応するために必要である。例えば、マルチコイル、マルチデバイス充電パッドのための改善された充電技術が必要とされている。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】図１は、本明細書に開示される特定の態様に係る充電面を提供するために用いられる充電セルの一例を示している。

【図2】図２は、本明細書に開示される特定の態様に従って構成された充電面のセグメントの単一層上に提供される充電セルの配置の一例を示している。

【図3】図３は、本明細書に開示される特定の態様に従って構成された充電面のセグメント内に複数の層が重ねられた場合の充電セルの配置の一例を示している。

【図4】図４は、本明細書に開示される特定の態様に従って構成された充電セルの複数の層を用いた充電面によって提供される電力伝送領域の配置を示している。

【図5】図５は、本明細書に開示される特定の態様による、充電器基地局に提供され得るワイヤレストランスミッタを示す。

【図6】図６は、本明細書に開示される特定の態様に従って適合されたワイヤレス充電装置で使用するためのマトリックス多重化スイッチングをサポートする第１のトポロジーを示す。

【図7】図７は、本明細書に開示される特定の態様に従って適合されたワイヤレス充電装置における直流駆動をサポートする第２のトポロジーを示す。

【図8】図８は、本明細書に開示される特定の態様による充電面および充電式デバイスの第１の構成を示す。

【図9】図９は、本明細書に開示される特定の態様に従って充電式デバイスが充電されているときの充電面上の第２の充電構成を示す。

【図10】図１０は、本明細書に開示される特定の態様に従って提供されるマルチデバイスワイヤレス充電器の充電面を示す。

【図11】図１１は、本明細書に開示される特定の態様によるワイヤレス充電器の動作を示すブロック図である。

【図12】図１２は、本明細書に開示される特定の態様に従って提供される移動検出方法の一例を示すフローチャートである。

【図13】図１３は、本明細書に開示される特定の態様に従って適合され得る処理回路を用いる装置の一例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0006】

添付の図面に関連して以下に記載される詳細な説明は、様々な構成を説明することを意図しており、本明細書に記載の概念が実施され得る唯一の構成を示すことを意図したものではない。詳細な説明には、様々な概念の完全な理解を提供するための具体的な詳細が含まれている。しかしながら、それらの概念が具体的な詳細なしで実施できることは当業者には明らかであろう。時には、そのような概念を不明瞭にしないために、周知の構造および構成要素をブロック図の形式で示している。

【0007】

次に、ワイヤレス充電システムの特定の態様を、様々な装置および方法を参照して提示する。これらの装置および方法は、以下の詳細な説明に記載されるとともに、添付の図面において、様々なブロック、モジュール、コンポーネント、回路、ステップ、プロセス、アルゴリズムなど（総称して「要素」と呼ぶ）によって示される。これらの要素は、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任意の組合せを使用して実装することができる。そのような要素がハードウェアとして実装されるか、またはソフトウェアとして実装されるかは、具体的なアプリケーションおよびシステム全体に課される設計上の制約に依存する。

【0008】

例えば、要素、要素の任意の部分、または要素の任意の組合せは、１または複数のプロセッサを含む「処理システム」で実装され得る。プロセッサの例には、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、ステートマシン、ゲートロジック、ディスクリートハードウェア回路、および本開示全体を通して記載された様々な機能を実行するように構成された他の適切なハードウェアが含まれる。処理システムの１または複数のプロセッサは、ソフトウェアを実行することができる。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコードまたはハードウェア記述言語などと呼ばれるかどうかにかかわらず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、プロシージャ、関数などを意味するものとして、広く解釈されるものとする。ソフトウェアは、プロセッサ可読記憶媒体に常駐するようにしてもよい。本明細書でコンピュータ可読媒体とも呼ばれるプロセッサ可読記憶媒体は、例えば、磁気ストレージデバイス（例えば、ハードディスク、フロッピーディスク、磁気ストリップ）、光ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ））、スマートカード、フラッシュメモリデバイス（例えば、カード、スティック、キードライブ）、近距離無線通信（ＮＦＣ）トークン、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、リムーバブルディスク、搬送波、伝送路、ソフトウェアを格納または伝送するのに適した他の任意の媒体を含むことができる。コンピュータ可読媒体は、処理システムに存在していても、処理システムの外部にあっても、処理システムを含む複数のエンティティに分散していてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータプログラム製品に具現化されるものであってもよい。一例として、コンピュータプログラム製品は、パッケージ材料内のコンピュータ可読媒体を含むことができる。当業者は、具体的なアプリケーションおよびシステム全体に課せられた全体的な設計上の制約に応じて、本開示全体にわたって提示された記載の機能を実装するための最良の方法を認識するであろう。

【0009】

概要
本開示の特定の態様は、複数の伝送コイルを有する、または複数の受電デバイスを同時に充電できる自由配置充電面を提供するワイヤレス充電装置に適用可能なシステム、装置、および方法に関する。一態様では、ワイヤレス充電装置のコントローラは、充電されるデバイスの位置を特定し、受電デバイスに電力を供給するように最適に配置された１つまたは複数の伝送コイルを構成することができる。充電セルは、１つまたは複数の誘導送電コイルを備えるかこれを構成することができ、複数の充電セルは、充電面を提供するように配置または構成することができる。充電されるデバイスの位置は、デバイスの位置を充電面上の既知の位置を中心とする物理的特性の変化に関連付けるセンシング技術を介して検出することができる。いくつかの例では、位置の感知は、容量性、抵抗性、誘導性、接触、圧力、負荷、歪み、および／または別の適切なタイプの感知を使用して実装することができる。

【0010】

本明細書に開示される特定の態様は、改善されたワイヤレス充電技術に関する。マルチコイルワイヤレス充電装置の表面上に充電式デバイスを自由に配置できるようにするシステム、装置、および方法が開示される。特定の態様は、受電デバイスへのワイヤレス電力伝送の効率および容量を改善することができる。一例では、ワイヤレス充電装置は、バッテリ充電電源と、マトリックス状に構成された複数の充電セルと、各スイッチがマトリックス内のコイルの横列（row）をバッテリ充電電源の第１の端子に結合するように構成されている第１の複数のスイッチと、各スイッチがマトリックス内のコイルの縦列（column）をバッテリ充電電源の第２の端子に結合するように構成されている第２の複数のスイッチとを具える。複数の充電セルのうちの各充電セルは、電力伝送領域を取り囲む１または複数のコイルを含むことができる。複数の充電セルは、複数の充電セルのうちの充電セルの電力伝送領域が重なることなく、充電面に隣接して配置されるものであってもよい。

【0011】

本明細書に開示される特定の態様によれば、充電が可能になっている任意の個別の配置場所に関係なく、任意に規定されたサイズおよび／または形状を有することができる充電面上の任意の場所に配置された受電デバイスに電力をワイヤレスで伝送することができる。単一の充電面上で複数のデバイスを同時に充電することができる。充電面は、プリント回路基板技術を用いて、低コストでかつ／またはコンパクトな設計で製造することができる。

【0012】

充電セル
本開示の特定の態様は、複数の送電コイルを有するか、複数の受電デバイスを同時に充電できる自由配置充電面を提供するワイヤレス充電装置に適用可能なシステム、装置、および方法に関する。一態様では、自由配置充電面に結合された処理回路は、充電されるデバイスの位置を特定するように構成され、受電デバイスに電力を供給するために最適に配置された１つまたは複数の伝送コイルを選択および構成することができる。充電セルは、１つまたは複数の誘導送電コイルを用いて構成することができ、複数の充電セルは、充電面を提供するように配置または構成することができる。充電されるデバイスの位置は、デバイスの位置を充電面上の既知の位置を中心とする物理的特性の変化に関連付けるセンシング技術によって検出することができる。いくつかの例では、位置の感知は、容量性、抵抗性、誘導性、接触、圧力、負荷、歪み、および／または別の適切なタイプの感知を用いて実装することができる。

【0013】

本明細書に開示される特定の態様によれば、充電面に隣接して展開される充電セルを用いて、ワイヤレス充電装置の充電面を提供することができる。一例では、充電セルが、ハニカムパッケージ形態に従って配置される。充電セルは、それぞれがコイルに隣接する充電面に実質的に直交する軸に沿って磁場を誘導することができる１または複数のコイルを用いて実装することができる。本明細書では、充電セルが１または複数のコイルを有する要素を指し、各コイルが、充電セル内の他のコイルによって生成される電磁場に対して加算的でありかつ共通の軸に沿って又は近接して向けられる電磁場を生成するように構成されている。本明細書では、充電セルのコイルは充電コイルまたは送電コイルと呼ばれる。

【0014】

いくつかの実施例では、充電セルが、共通の軸に沿って重ねられたコイルを含む。１以上のコイルが、充電面に実質的に直交する誘導磁場に寄与するように重なり合ってもよい。いくつかの実施例では、充電セルが、充電面の規定された部分内に配置され、充電面の規定された部分内の誘導磁場に寄与するコイルを含み、この磁場は充電面にほぼ直交方向に流れる磁束に寄与する。いくつかの実施形態では、充電セルは、動的に規定された充電セルに含まれるコイルに起動電流を提供することによって構成可能であってもよい。例えば、ワイヤレス充電装置は、充電面にわたって展開された複数のコイルのスタックを含むことができ、ワイヤレス充電装置は、充電されるデバイスの位置を検出するとともに、コイルのスタックのいくつかの組合せを選択して、充電されるデバイスに隣接する充電セルを提供することができる。いくつかの実施形態では、充電セルは、単一のコイルを含むか、または単一のコイルとして特徴付けられるものであってもよい。しかしながら、充電セルは、複数の積み重ねられたコイルおよび／または複数の隣接するコイルまたはコイルのスタックを含み得ることを理解されたい。

【0015】

図１は、ワイヤレス受電デバイスに充電面を提供するように展開および／または構成され得る充電セル１００の一例を示している。この例では、充電セル１００は、電力伝送領域１０４において電磁場を生成するのに十分な電流を受け取ることができる導体、ワイヤまたは回路基板トレースを使用して構成された１または複数のコイル１０２を囲む実質的に六角形の形状を有する。様々な実施形態では、いくつかのコイル１０２が、図１に示す六角形の充電セル１００を含む、実質的に多角形の形状を有することができる。他の実施形態では、他の形状を有するコイル１０２を含むか有するようにしてもよい。コイル１０２の形状は、少なくとも部分的に、製造技術の能力または制限によって、またはプリント回路基板などの基板１０６上の充電セルのレイアウトを最適化するために決定されてもよい。各コイル１０２は、ワイヤ、プリント回路基板トレースおよび／または他のコネクタを使用して、螺旋状に実装されるようにしてもよい。各充電セル１００は、様々な層のコイル１０２が共通の軸１０８を中心にして配置されるように、絶縁体または基板１０６によって分離された２つ以上の層に跨がるようにしてもよい。

【0016】

図２は、本明細書に開示される特定の態様に従って構成された充電面のセグメントまたは部分の単一層上に提供された充電セル２０２の配置２００の一例を示している。充電セル２０２は、ハニカムパッケージ形態に従って配置されている。この例では、充電セル２０２が、重なり合うことなく端と端を並べて配置されている。この配置は、スルーホールまたはワイヤ相互接続なしで提供することができる。充電セル２０２の一部が重なる配置を含む他の配置も可能である。例えば、２以上のコイルのワイヤがある程度交互に配置されるようにしてもよい。

【0017】

図３は、本明細書に開示される特定の態様に従って構成された充電面のセグメントまたは部分内に複数の層が重なり合う場合の、２つの視点３００、３１０からの充電セルの配置の一例を示している。充電セルの層３０２、３０４、３０６、３０８が、充電面内に提供されている。充電セルの各層３０２、３０４、３０６、３０８内の充電セルは、ハニカムパッケージ形態に従って配置されている。一例では、充電セルの各層３０２、３０４、３０６、３０８が、４以上の層を有するプリント回路基板上に形成されるものであってもよい。充電セル１００の配置は、図示されたセグメントに隣接する指定された充電領域を完全にカバーするように選択することができる。

【0018】

図４は、本明細書に開示される特定の態様に従って構成された複数層の充電セルを採用する充電面４００において提供される電力伝送領域の配置を示している。図示された充電面は、充電セルの４つの層４０２、４０４、４０６、４０８から構成されている。図４において、充電セルの第１の層４０２の充電セルによって提供される各電力伝送領域が「Ｌ１」と記され、充電セルの第２の層４０４の充電セルによって提供される各電力伝送領域が「Ｌ２」と記され、充電セルの第３の層４０６の充電セルによって提供される各電力伝送領域が「Ｌ３」と記され、充電セルの第４の層４０８の充電セルによって提供される各電力伝送領域が「Ｌ４」と記されている。

【0019】

ワイヤレストランスミッタ
図５は、ワイヤレス充電装置の基地局（base station）に設けることができるワイヤレストランスミッタ５００の一例を示す。ワイヤレス充電装置内の基地局は、ワイヤレス充電装置の動作を制御するために使用される１つまたは複数の処理回路を含むことができる。コントローラ５０２は、フィルタ回路５０８によってフィルタリングされた、または他の方法で処理されたフィードバック信号を受信することができる。コントローラは、共振回路５０６に交流電流を供給するドライバ回路５０４の動作を制御することができる。いくつかの例では、コントローラ５０２は、ドライバ回路５０４によって出力される交流電流の周波数を制御するために使用されるデジタル周波数基準信号を生成し得る。いくつかの実施例では、デジタル周波数基準信号は、プログラマブルカウンタなどを使用して生成され得る。いくつかの例では、ドライバ回路５０４は、直流電源または入力から交流を生成するように協働する電力インバータ回路と１つまたは複数の電力増幅器とを含む。いくつかの例では、デジタル周波数基準信号は、ドライバ回路５０４または別の回路によって生成されてもよい。共振回路５０６は、コンデンサ５１２およびインダクタ５１４を含む。インダクタ５１４は、交流に応答して磁束を生成する充電セル内の１つまたは複数の伝送コイルを表すか、または含み得る。共振回路５０６は、本明細書ではタンク回路、ＬＣタンク回路、またはＬＣタンクとも呼ばれ、共振回路５０６のＬＣノード５１０で測定される電圧５１６はタンク電圧とも呼ばれる。

【0020】

パッシブｐｉｎｇ技術は、ＬＣノード５１０で測定または観察された電圧および／または電流を使用して、本明細書に開示された特定の態様に従って適合されたデバイスの充電パッドに近接する受信コイルの存在を識別することができる。いくつかの従来のワイヤレス充電装置は、共振回路５０６のＬＣノード５１０における電圧または共振回路５０６における電流を測定する回路を含む。これらの電圧および電流は、電力調整目的および／またはデバイス間の通信をサポートするために監視され得る。本開示の特定の態様によれば、図５に示されるワイヤレストランスミッタ５００のＬＣノード５１０における電圧を監視してパッシブｐｉｎｇ技術をサポートし、共振回路５０６を介して送信される短いエネルギーバースト（ｐｉｎｇ）に対する共振回路５０６の応答に基づいて充電式デバイスまたは他の物体の存在を検出することができる。

【0021】

パッシブｐｉｎｇ検知技術は、高速かつ低電力の検知を提供するために用いることができる。パッシブｐｉｎｇは、共振回路５０６を含むネットワークを少量のエネルギーを含む高速パルスで駆動することによって生成され得る。高速パルスは共振回路５０６を励起し、注入されたエネルギーが減衰して消散するまでネットワークをその自然共振周波数で振動させる。高速パルスに対する共振回路５０６の応答は、共振ＬＣ回路の共振周波数によって部分的に決定され得る。初期電圧＝Ｖ_０を有するパッシブｐｉｎｇに対する共振回路５０６の応答は、ＬＣノード５１０で観察される電圧Ｖ_ＬＣで表すことができ、以下のようになる。

【0022】

共振回路５０６は、コントローラ５０２または別のプロセッサがデジタルｐｉｎｇを使用して物体の存在を検出するときに監視することができる。デジタルｐｉｎｇは、共振回路５０６をある期間駆動することによって生成される。共振回路５０６は、ワイヤレス充電装置の伝送コイルを含む同調ネットワークである。受電デバイスは、変調信号のシグナリング状態に従って、その受電回路が呈するインピーダンスを変更することによって、共振回路５０６で観測される電圧または電流を変調することができる。その後、コントローラ５０２または他のプロセッサが、受電デバイスが近くにあることを示すデータ変調応答を待つ。

【0023】

コイルの選択的アクティブ化
本明細書に開示される特定の態様によれば、１つまたは複数の充電セル内のコイルを選択的に作動させて、互換性のあるデバイスを充電するための最適な電磁場を提供することができる。いくつかの実施例では、コイルが充電セルに割り当てられ、一部の充電セルは他の充電セルと重なり得る。最適な充電構成は、充電セルレベルで選択され得る。いくつかの例では、充電構成は、充電されるデバイスと整列しているか近くに配置されると判断される充電面内の充電セルを含み得る。コントローラは、充電されるデバイスの位置の検出に基づいた充電構成に基づいて、単一のコイルまたはコイルの組み合わせを作動させることができる。いくつかの実施形態では、ワイヤレス充電装置は、充電イベント中に１以上の送電コイルまたは１以上の予め規定された充電セルを選択的にアクティブ化できるドライバ回路を有してもよい。

【0024】

図６は、本明細書に開示される特定の態様に従って適合されたワイヤレス充電装置で使用するためのマトリックス多重化スイッチングをサポートする第１のトポロジー６００を示す。ワイヤレス充電装置は、受電デバイスを充電するために１つまたは複数の充電セル１００を選択することができる。使用されない充電セル１００は、電流の流れから切り離すことができる。比較的多数の充電セル１００を、図２および図３に示すハニカムパッケージ構成で使用することができ、これには対応する数のスイッチが必要とされ得る。本明細書に開示される特定の態様によれば、充電セル１００は、特定のセルに電力を供給可能にする２つ以上のスイッチに接続された複数のセルを有するマトリックス６０８に論理的に配置され得る。図示のトポロジー６００では、二次元マトリックス６０８が提供され、そのディメンションはＸ座標とＹ座標で表すことができる。スイッチ６０６の第１のセットの各々は、セル列内の各セルの第１の端子を、ワイヤレス充電中に１つまたは複数の充電セル内のコイルを作動させる電流を提供する電圧源または電流源６０２の第１の端子に選択的に結合するように構成される。第２のセットのスイッチ６０４の各々は、セルの行内の各セルの第２の端子を電圧源または電流源６０２の第２端子に選択的に結合するように構成される。充電セルは、セルの両方の端子が電圧源または電流源６０２に結合されるとアクティブになる。

【0025】

マトリックス６０８の使用により、同調ＬＣ回路のネットワークを動作させるために必要とされるスイッチング部品の数を大幅に削減することができる。例えば、Ｎ個の個別に接続されたセルは少なくともＮ個のスイッチを必要とするが、Ｎ個のセルを有する二次元マトリックス６０８は、√Ｎ個のスイッチで操作することができる。マトリックス６０８を使用すると、コストを大幅に節約し、回路および／またはレイアウトの複雑さを軽減することができる。一例では、９セルの実装例は、６つのスイッチを使用して３×３マトリックス６０８で実装することができ、３つのスイッチを節約することができる。別の例では、１６セルの実装例を８個のスイッチを使用して４×４マトリックス６０８で実装することができ、８個のスイッチを節約できる。

【0026】

動作中、少なくとも２つのスイッチが、１つのコイルまたは充電セルを電圧源または電流源６０２に能動的に結合するために閉じられる。複数のコイルまたは充電セルを電圧源または電流源６０２への接続を容易にするために、複数のスイッチを一度に閉じることができる。複数のスイッチを閉じて、例えば、受電デバイスに電力を転送する際に複数の伝送コイルを駆動する動作モードを有効にすることができる。

【0027】

図７は、本明細書に開示される特定の態様に従って、個々のコイルまたは充電セルのそれぞれがドライバ回路７０２によって直接駆動される第２のトポロジー７００を示す。ドライバ回路７０２は、コイル群７０４から１つまたは複数のコイルまたは充電セル１００を選択して、受電デバイスを充電するように構成され得る。充電セル１００に関してここに開示された概念は、個々のコイルまたはコイルのスタックの選択的アクティブ化に適用され得ることが理解されるであろう。使用されていない充電セル１００には電流が流れない。比較的多数の充電セル１００を使用することができ、個々のコイルまたはコイル群を駆動するためにスイッチングマトリックスを使用することができる。一例では、第１のスイッチングマトリックスは、充電イベント中に使用される充電セルまたはコイル群を規定する接続を構成することができ、第２のスイッチングマトリックスは、充電セルおよび／または選択されたコイル群をアクティブ化させるために使用され得る。

【0028】

図８は、充電式デバイス８０２を自由に配置できるワイヤレス充電装置における充電面の特定の構成８００、８２０、８３０、８４０を示す。充電式デバイス８０２は、充電面の各充電セルが占める面積、または充電セルにおける構成誘導充電コイルの面積に匹敵する面積を有する。図示の例では、充電式デバイス８０２は、単一の充電コイル８０４よりも幾分大きくなっている。充電コイル８０４、８０６、８０８、８１０の形状および配置に基づいて、充電式デバイス８０２は、隣接する充電コイルを物理的に覆うことができる。例えば、第３および第４の構成８３０、８４０では、充電式デバイス８０２は、単一の充電コイル８０８と実質的に重なり、複数の他の充電コイル８０４、８０６、８１０を部分的に覆うように配置されている。充電式デバイス８０２は、その存在を確立した後、１つ以上の充電コイル８０４、８０６、８０８、８１０から電力を受け取ることができる。

【0029】

本開示の特定の態様は、複数の隣接する充電コイル８０４、８０６、８０８、８１０を使用する充電構成に対応することができる。本開示の特定の態様によれば、充電式デバイスを充電するために任意の数の充電コイルを利用することができる。図９は、充電式デバイス９０２、９２２が充電のために置かれるか、または充電されているときに、充電面に対して規定され得る充電構成９００、９２０の特定の態様を示す。使用可能な充電コイルの数と場所は、最適に配置された充電コイル９１０、９２６のタイプ、充電面と充電式デバイス９０２、９２２との間でネゴシエートされた充電コントラクト、および充電面のトポロジーまたは構成に基づいて変化し得る。例えば、使用可能な充電コイルの数および位置は、アクティブなコイル９１０を介して、または潜在的に別の充電コイル９０４を介して伝送される最大またはコントラクトされた充電電力に基づくか、または他の要因に基づき得る。

【0030】

第１の構成９００では、充電式デバイス９０２は、充電構成に含める候補となるコイルを識別することができる。図示の例では、充電式デバイス９０２は、その中心が第１の充電コイル９１０と実質的に同軸になるように配置されている。この説明のために、充電式デバイスの第１の受信コイル９１０の中心は、充電式デバイス９０２の中心に位置するものと仮定する。この例では、ワイヤレス充電装置は、第１の充電コイル９１０が、充電コイルの次のバンド９０６、９０８のコイルに関して、充電式デバイス９０２内の受信コイルと最も強い結合を有すると判定することができる。一例では、ワイヤレス充電装置が、少なくとも第１の充電コイル９１０を含むものとして、充電構成を規定することができる。この例では、充電構成が、第１のバンド９０６において充電処理時にアクティブ化されるべき１または複数の充電コイルを識別することができる。

【0031】

第２の充電構成９２０では、充電面は、充電式デバイス９２２のエッジを検出できる検知技術を使用することができる。例えば、充電式デバイス９２２の輪郭を、静電容量式感知、誘導感知、圧力、Ｑファクタ測定または他の適切なデバイス位置特定技術を用いて検出することができる。いくつかの実施例では、充電式デバイス９２２の輪郭は、充電面内または充電面上に設けられた１つまたは複数のセンサを使用して特定することができる。図示の例では、充電式デバイス９２２は細長い形状を有する。この説明の目的のために、充電式デバイス９２２内の第１の受信コイル９２４の中心は、充電式デバイス９２２の中心に位置すると仮定する。ワイヤレス充電装置は、第１の充電コイル９２４が充電式デバイス９２２内の受信コイルと最も強い結合を有すると判定することができる。一例では、ワイヤレス充電装置は、少なくとも第１の充電コイル９２４を含むものとして充電構成を規定することができる。第１の受信コイル９２４に隣接し、充電式デバイス９２２の下方かつ輪郭内にあるコイル９２６、９２８は、いくつかの充電構成に含まれ得る。第１の受信コイル９２４に隣接し、部分的に充電式デバイス９２２の下方かつ輪郭内にある他のコイル９３０、９３２は、特定の充電処理中にアクティブ化されるようにいくつかの充電構成によって規定されてもよい。

【0032】

いくつかの例では、充電式デバイスは、２つ以上のアクティブなコイルから電力を受け取ることができる。一例では、充電式デバイスは、充電面に対して比較的大きなフットプリントを有することができ、複数の充電コイルと関与して電力を受け取ることができる複数の受信コイルを有することができる。別の例では、充電式デバイスの受信コイルは、２つ以上の充電コイルから実質的に等距離に配置され、充電面内の２以上の隣接する充電コイルが充電式デバイスに電力を供給する充電構成が規定されてもよい。

【0033】

図１０は、ワイヤレス充電システムの充電面１０００の一例を示す。充電面１０００は、充電面１０００の任意の利用可能な領域に自由に配置できる複数のデバイスを充電するように構成することができる。図示の例では、充電面１０００は、最大３台の携帯電話などを充電するように構成することができる。充電面１０００は、特大のスマートフォン、タブレットコンピュータ、ノートブックコンピュータなどの１つまたは複数の大型デバイスを充電するように設計することもできる。本明細書に開示される特定の態様は、自由配置型ワイヤレス充電システムが、そのようなデバイスによって提供される大きな表面積を利用して、より高い電力スループットを提供することが可能になる。

【0034】

図１０に示される第１のデバイス１００２は、受信コイル１００４、１００６、１００８の各々が充電面１０００内の１つまたは複数の伝送コイル（ＬＰ－１からＬＰ－１８と表示）とエンゲージして電磁気的に結合できるように構成された複数の受信コイル１００４、１００６、１００８を有する。受信コイル１００４、１００６、１００８は、これらの受信コイル１００４、１００６、１００８が設けられた第１のデバイス１００２の表面の領域に比べて直径が小さくあり得る。一例では、受信コイル１００４、１００６、１００８は、６インチ未満の対角画面サイズを有するスマートフォンの受信コイルに相当する直径を有し得る。図示の例では、３つの受信コイル１００４、１００６、１００８の出力は、第１のデバイス１００２に、バッテリ充電回路への安定した直流（ＤＣ）出力を生成するように構成された共通の受電パワーエレクトロニクスに給電する整流段の前または後に組み合わせることができる。３つの受信コイル１００４、１００６、１００８の結合出力により、第１のデバイス１００２は、特に受信コイル１００４、１００６、１００８の１つ以上が複数の伝送コイルから電磁束を受ける場合に、単一の受信コイル１００４、１００６、１００８で実現するよりも大幅に高い電力伝送を扱うことができる。

【0035】

一例では、ドライバ回路５０４は、ワイヤレス充電装置内から対応する受信コイル１００４、１００６、１００８に電力を伝送するために用いられる複数の伝送コイル１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃに別々の充電電流を提供できる複数の電力増幅段で構成されてもよい。別の例では、ワイヤレス充電装置内の第１のドライバ回路５０４によって駆動される第１の伝送コイル１０１０ａが第１の受信コイル１００４に電力を伝送し、ワイヤレス充電装置内の第２のドライバ回路５０４によって駆動される第２の伝送コイル１０１０ｂが第２の受信コイル１００６に電力を伝送し、ワイヤレス充電装置内の第３のドライバ回路５０４によって駆動される第３の伝送コイル１０１０ｃが第３の受信コイル１００８に電力を伝送する。いくつかの例では、ワイヤレス充電装置内の３つのドライバ回路５０４のそれぞれは、受信コイル１００４、１００６、１００８のうちの同じ１つに結合された複数の伝送コイルに充電電流を供給する。いくつかの例では、受信コイル１００４、１００６、１００８のそれぞれを介した電力伝送は、標準規格のワイヤレス充電プロトコルに従って制御および管理される。いくつかの例では、異なるドライバ回路５０４が、異なる標準規格のワイヤレス充電プロトコルに従って制御および管理されながら、対応する受信コイル１００４、１００６、１００８を介して電力伝送に従事してもよい。

【0036】

図１０に示される第２のデバイス１０１２は、充電面１０００内の複数の伝送コイルとエンゲージして電磁的に結合するように構成された１つの大きな受信コイル１０１４を有する。受信コイル１０１４は、第２のデバイス１０１２の利用可能な表面積のできるだけ多くを占める最大サイズであり得る。いくつかの例では、複数の伝送コイル１０１６、１０１８、１０２０、１０２２が受信コイル１０１４と結合され得る。受信コイル１０１４は、結合された伝送コイル１０１６、１０１８、１０２０、１０２２のそれぞれから磁束を受けて結合させる。一実施例では、結合された伝送コイル１０１６、１０１８、１０２０、１０２２は、単一のドライバ回路５０４によって駆動され得る。別の例では、結合された伝送コイル１０１６、１０１８、１０２０、１０２２は、ドライバ回路５０４内の異なる電力増幅器によって駆動され得る。いくつかの例では、結合された伝送コイル１０１６、１０１８、１０２０、１０２２は、これらの結合された伝送コイル１０１６、１０１８、１０２０、１０２２に位相同期した充電電流を生成するように構成された複数のドライバ回路５０４によって駆動されてもよい。他の例では、結合された伝送コイル１０１６、１０１８、１０２０、１０２２は、ドライバ回路５０４において、結合された各伝送コイル１０１６、１０１８、１０２０、１０２２に関連するタンク回路において、またはドライバ回路５０４と結合送信コイル１０１６、１０１８、１０２０、１０２２の間の結合において異なる位相シフトを考慮に入れて結合送信コイル１０１６、１０１８、１０２０、１０２２のそれぞれを通して位相同期した磁束を生成するように構成された複数のドライバ回路５０４によって駆動されてもよい。

【0037】

いくつかの例では、受信コイル１０１４を介した電力伝送は、標準規格のワイヤレス充電プロトコルに従って制御および管理される。いくつかの例では、ドライバ回路５０４の１つは、第２のデバイス１０１２から制御メッセージを受信できるマスタードライバとして動作することができる。いくつかの例では、ドライバ回路５０４のそれぞれは、第２のデバイス１０１２から制御メッセージを受信し得る。コントローラ５０２は、制御メッセージを受信、復号、および／または応答するように構成され得る。コントローラ５０２は、特定の制御メッセージに応答して、ドライバ回路５０４のうちの１つまたは複数の電力出力または位相設定を調整することができる。

【0038】

複数の伝送コイルとエンゲージして電磁気的に結合する能力により、第２のデバイス１０１２は、従来のサイズの受信コイルよりも大幅に高い電力伝達を処理できるようになる。単一の受信コイル１０１４の使用は、設計を簡素化し、システムの複雑さとコストを削減することができる。

【0039】

図１１は、本明細書に開示される特定の態様に従って、ワイヤレス充電器に電磁的に結合され得る受電デバイス内の電力伝送回路１１００の一例における構成要素を示す。受電デバイスは、ワイヤレス充電器によって生成された電磁界に応答し、整流器１１０６に提供される電流にそれぞれが寄与する１つまたは複数の受信コイル１１０８、１１１０、１１１２を含むことができる。整流器１１０６は、整流された電流を電力伝送コントローラ１１０４に供給する。電力伝送コントローラ１１０４は、典型的にはバッテリ端子１１１６を介して、充電式バッテリセル１１２０への電力伝送を管理するバッテリ管理回路１１０２に充電電圧を提供するように構成され得る。

【0040】

図１２は、充電式デバイスの作動方法の一例を示すフローチャート１２００である。この方法は、充電式デバイスに設けられた電力伝送回路によって実行され得る。ブロック１２０２で、電力伝送回路は、第１の動作モードで充電式デバイスの表面に設けられた複数の受信コイルに誘導される電流を組み合わせることによって、結合電流を得ることができる。ブロック１２０４において、電力伝送回路は、結合電流を整流し、バッテリ充電電流を得ることができる。ブロック１２０６で、電力伝送回路は、充電式デバイスに結合されたバッテリにバッテリ充電電流を提供することができる。一例では、電流は、ワイヤレス充電装置の充電面のコイルによる電磁結合によって誘導される。複数の受信コイルに誘導される電流は、同期していてもよく、位相が同じであってもよい。

【0041】

いくつかの実装例では、電力伝送回路は、第２の動作モードで複数の受信コイルのうちの１つに誘導された電流を受け取り、誘導された電流を整流してバッテリ充電電流を取得し、バッテリ充電電流を充電式デバイスに結合されたバッテリに供給することができる。電流は、ワイヤレス充電装置の充電面の１つまたは複数のコイルによる電磁結合を介して誘導され得る。ワイヤレス充電装置は、標準規格のプロトコルに準拠していてもよい。

【0042】

処理回路の例
図１３は、バッテリをワイヤレス充電することを可能にするワイヤレス充電装置または受電デバイスに組み込むことができる装置１３００のハードウェア実装の一例を示す図である。いくつかの例では、装置１３００が、本明細書に開示の１または複数の機能を実行することができる。本開示の様々な態様によれば、本明細書に開示の要素、要素の任意の部分、または要素の任意の組合せを、処理回路１３０２を用いて実装することができる。処理回路１３０２は、ハードウェアモジュールおよびソフトウェアモジュールのある組合せによって制御される１または複数のプロセッサ１３０４を含むことができる。プロセッサ１３０４の例には、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ＳｏＣ、ＡＳＩＣ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、ステートマシン、シーケンサ、ゲートロジック、ディスクリートハードウェア回路、および本開示全体を通して記載される様々な機能を実行するように構成された他の適切なハードウェアが含まれる。１または複数のプロセッサ１３０４は、特定の機能を実行する専用のプロセッサを含むことができ、ソフトウェアモジュール１３１６の１つによって構成、増強または制御され得る。１または複数のプロセッサ１３０４は、初期化中にロードされるソフトウェアモジュール１３１６の組合せを通じて構成されてもよく、動作中に１または複数のソフトウェアモジュール１３１６をロードまたはアンロードすることによってさらに構成されてもよい。

【0043】

図示の例では、処理回路１３０２が、概してバス１３１０で示されるバスアーキテクチャで実装され得る。バス１３１０は、処理回路１３０２の特定の用途および全体的な設計上の制約に応じて、任意の数の相互接続バスおよびブリッジを含むことができる。バス１３１０は、１または複数のプロセッサ１３０４およびストレージ１３０６を含む様々な回路をリンクする。ストレージ１３０６は、メモリデバイスおよび大容量ストレージデバイスを含むことができ、本明細書では、コンピュータ可読媒体および／またはプロセッサ可読媒体とも呼ばれる。ストレージ１３０６は、一時的な記憶媒体および／または非一時的な記憶媒体を含むことができる。

【0044】

バス１３１０は、タイミングソース、タイマ、周辺機器、電圧レギュレータおよび電源管理回路などの様々な他の回路をリンクしてもよい。バスインターフェース１３０８は、バス１３１０と１または複数のトランシーバ１３１２との間のインターフェースを提供することができる。一例では、標準規定プロトコルに従って、装置１３００が充電装置または受電デバイスと通信できるようにするために、トランシーバ１３１２を設けることができる。また、装置１３００の性質に応じて、ユーザインタフェース１３１８（例えば、キーパッド、ディスプレイ、スピーカ、マイク、ジョイスティック）が提供されてもよく、バス１３１０に直接またはバスインタフェース１３０８を介して通信可能に結合することができる。

【0045】

プロセッサ１３０４は、バス１３１０の管理と、ストレージ１３０６を含むコンピュータ可読媒体に格納されたソフトウェアの実行を含む全体的な処理とを担うことができる。この点において、プロセッサ１３０４を含む処理回路１３０２は、本明細書に開示の方法、機能および技術のいずれかを実装するために使用することができる。ストレージ１３０６は、ソフトウェアの実行時にプロセッサ１３０４によって操作されるデータを格納するために使用することができ、ソフトウェアは、本明細書に開示の方法のいずれか一つを実行するように構成することができる。

【0046】

処理回路１３０２の１または複数のプロセッサ１３０４は、ソフトウェアを実行することができる。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコードまたはハードウェア記述言語などと呼ばれるかどうかに拘わらず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、関数、アルゴリズムなどを意味するものとして、広く解釈されるものとする。ソフトウェアは、コンピュータ可読形式でストレージ１３０６に存在するようにしても、外部のコンピュータ可読媒体に存在するようにしてもよい。外部のコンピュータ可読媒体および／またはストレージ１３０６は、非一時的なコンピュータ可読媒体を含み得る。非一時的なコンピュータ可読媒体は、例えば、磁気ストレージデバイス（例えば、ハードディスク、フロッピーディスク、磁気ストリップ）、光ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ））、スマートカード、フラッシュメモリデバイス（例えば、「フラッシュドライブ」、カード、スティック、キードライブ）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭを含む消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、レジスタ、リムーバブルディスク、およびコンピュータがアクセスして読み取ることができるソフトウェアおよび／または命令を格納するための他の任意の適切な媒体を含むことができる。また、コンピュータ可読媒体および／またはストレージ１３０６は、例えば、搬送波、伝送線、およびコンピュータがアクセスして読み取ることができるソフトウェアおよび／または命令を伝送するための他の任意の適切な媒体も含むことができる。コンピュータ可読媒体および／またはストレージ１３０６は、処理回路１３０２に存在していても、プロセッサ１３０４に存在していても、処理回路１３０２の外部にあっても、処理回路１３０２を含む複数のエンティティに分散していてもよい。コンピュータ可読媒体および／またはストレージ１３０６は、コンピュータプログラム製品に具現化されるものであってもよい。一例として、コンピュータプログラム製品は、パッケージ材料内のコンピュータ可読媒体を含むことができる。当業者は、特定の用途およびシステム全体に課せられた全体的な設計上の制約に応じて、本開示全体にわたって提示された記載の機能を実装するための最良の方法を認識するであろう。

【0047】

ストレージ１３０６は、本明細書でソフトウェアモジュール１３１６とも呼ばれる、ロード可能なコードセグメント、モジュール、アプリケーション、プログラムなどのソフトウェアを維持および／または編成することができる。ソフトウェアモジュール１３１６の各々は、処理回路１３０２にインストールまたはロードされて、１または複数のプロセッサ１３０４によって実行されると、１または複数のプロセッサ１３０４の動作を制御するランタイムイメージ１３１４に寄与する命令およびデータを含むことができる。特定の命令は、実行されると、処理回路１３０２に、本明細書に記載の特定の方法、アルゴリズムおよびプロセスに従って機能を実行させることができる。

【0048】

ソフトウェアモジュール１３１６のいくつかは、処理回路１３０２の初期化中にロードされるものであってもよく、これらのソフトウェアモジュール１３１６は、本明細書に開示の様々な機能の実行を可能にするように処理回路１３０２を構成することができる。例えば、いくつかのソフトウェアモジュール１３１６は、プロセッサ１３０４の内部デバイスおよび／または論理回路１３２２を構成することができ、トランシーバ１３１２、バスインターフェース１３０８、ユーザインターフェース１３１８、タイマ、数値演算コプロセッサなどの外部デバイスへのアクセスを管理することができる。ソフトウェアモジュール１３１６は、割り込みハンドラおよびデバイスドライバと相互作用し、処理回路１３０２が提供する様々なリソースへのアクセスを制御する制御プログラムおよび／またはオペレーティングシステムを含むことができる。リソースは、メモリ、処理時間、トランシーバ１３１２へのアクセス、ユーザインタフェース１３１８などを含むことができる。

【0049】

処理回路１３０２の１または複数のプロセッサ１３０４は多機能であり、それによってソフトウェアモジュール１３１６のいくつかがロードされ、異なる機能または同じ機能の異なるインスタンスを実行するように構成される。さらに、１または複数のプロセッサ１３０４は、例えばユーザインタフェース１３１８、トランシーバ１３１２およびデバイスドライバからの入力に応答して開始されるバックグラウンドタスクを管理するように適合されてもよい。複数の機能の実行をサポートするために、１または複数のプロセッサ１３０４は、マルチタスク環境を提供するように構成されてもよく、それによって複数の機能の各々が、必要に応じて１または複数のプロセッサ１３０４によって提供されるタスクのセットとして実装される。一例では、マルチタスク環境は、異なるタスク間でプロセッサ１３０４の制御を引き渡すタイムシェアリングプログラム１３２０を使用して実装されてもよく、それによって各タスクは、未処理の動作の完了時かつ／または割り込みなどの入力に応答して、１または複数のプロセッサ１３０４の制御をタイムシェアリングプログラム１３２０に戻す。タスクが１または複数のプロセッサ１３０４の制御を有する場合、処理回路は、制御タスクに関連する機能によって対処される目的のために効果的に特化される。タイムシェアリングプログラム１３２０は、オペレーティングシステム、ラウンドロビン方式で制御を転送するメインループ、機能の優先順位に従って１または複数のプロセッサ１３０４の制御を割り当てる機能、および／または、１または複数のプロセッサ１３０４の制御を処理機能に提供することによって外部イベントに応答する割込み作動メインループを含むことができる。

【0050】

一例では、装置１３００は、バッテリと、複数の受電セルと、１つまたは複数のプロセッサ１３０４に含まれ得るコントローラとに結合された、充電式デバイス内の電力伝送回路を含むか電力伝送回路として動作する。複数の受信セルが、充電式デバイスの表面上に設けられ、ワイヤレス充電装置の充電面とエンゲージするように構成され得る。

【0051】

電力伝送回路は、複数の受信コイルに誘導された電流を結合することによって結合電流を得て、結合電流を整流してバッテリ充電電流を取得し、バッテリ充電電流を充電式デバイスに結合されたバッテリに提供するように構成することができる。一例では、電流は、ワイヤレス充電装置の充電面のコイルによる電磁結合によって誘導される。複数の受信コイルに誘導される電流は、同期していてもよく、同じ位相を有してもよい。

【0052】

いくつかの例では、電力伝送回路は、第２の動作モードにおいて複数の受信コイルのうちの１つに誘導された電流を受け取り、電流を整流してバッテリ充電電流を取得し、バッテリ充電電流を充電式デバイスに結合されたバッテリに提供することができる。電流は、ワイヤレス充電装置の充電面の１つまたは複数のコイルによる電磁結合を介して誘導され得る。ワイヤレス充電装置は、標準規格で定められたプロトコルに準拠していてもよい。

【0053】

ストレージ１３０６は、本明細書で開示される特定の態様に従って、１つまたは複数のプロセッサ１３０４に電力伝送回路を管理させるように構成された命令および情報を保持する。いくつかの例では、プロセッサ可読記憶媒体は、第１の動作モードで充電式デバイスの表面に設けられた複数の受信コイルに誘導された電流を組み合わせることによって結合電流を得て、結合電流を整流してバッテリ充電電流を得て、充電式デバイスに結合されたバッテリにバッテリ充電電流を提供させるコードを含む。電流は、ワイヤレス充電装置の充電面の伝送コイルによる電磁結合を介して誘導され得る。複数の受信コイルに誘導される電流は、同期され、同じ位相を有し得る。記憶媒体は、第２の動作モードで複数の受信コイルのうちの１つの受信コイルに誘導される電流を受け取り、電流を整流してバッテリ充電電流を得て、バッテリ充電電流を充電式デバイスに結合されたバッテリに供給するためのコードを含み得る。電流は、ワイヤレス充電装置の充電面にある１つまたは複数の伝送コイルによる電磁結合によって誘導される。

【0054】

ワイヤレス充電装置は、標準規格で定められたプロトコルに準拠していてもよい。

【0055】

上述した説明は、当業者が本明細書に記載の様々な態様を実施できるようにするために提供されたものである。これらの態様に対する様々な変更は、当業者には明らかであり、本明細書で規定される一般的な原理は、他の態様に適用することができる。このため、特許請求の範囲は、本明細書に示される態様に限定されることを意図するものではなく、請求項の文言と一致する全範囲が認められるものであり、単数形の要素への言及は、特に明記がなければ、「唯一の」を意味するものではなく、「１または複数」を意味するものとする。特に明記されていない限り、「いくつか」という用語は１または複数を指している。当業者に知られている、または後に当業者に知られるようになる、本開示を通して説明される様々な態様の要素に対するすべての構造的および機能的均等物は、引用により本明細書に明示的に援用されるとともに、特許請求の範囲に含まれることが意図される。さらに、本明細書に開示されているものは、そのような開示が特許請求の範囲に明示的に記載されているか否かにかかわらず、公衆に捧げられることを意図していない。請求項の要素が「のための手段（means for）」という文言を使用して明示的に記載されていない限り、また、方法の請求項の場合には、「のためのステップ（step for）」という文言を使用して記載されていない限りは、何れの請求項の要素も、米国特許法第１１２条第６項の規定に基づいて解釈されるべきではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【国際調査報告】