TW201014107A

Intelligent wireless power charging system

Abstract

A system and methodology for intelligent power management of wirelessly networked devices. The system provides for reliable wireless communication via a wireless power charging method and, a method to maintain power capacity of batteries in a wireless device. The batteries are charged via an RF harvesting unit embedded inside the wireless device. An intelligent wireless power charging system further comprises at least two batteries and at least two RF adaptor devices coupled to an AC power line. The first adaptor is set for data communication while the second adaptor is used to transmit the power. In addition, when a first battery is in use during active mode, the second battery is subjected to wireless charging.

Term

No projected expiry on record.

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  4. Today

26 claims: 5 independent, 21 dependent

  1. 1
    一種用於無線網路式裝置之智慧型電力管理系統,該等無線網路式裝置包括用於供電給該網路式裝置之一或多個可充電能量儲存裝置,該系統包含:一配接器裝置,其經調適以用於耦合至一AC電源,該配接器裝置進一步包含一電力充電單元,該電力充電單元接收該AC電源且產生並經由一第一傳輸器傳輸RF電力信號,以用於對該無線網路式裝置之該等可充電能量儲存裝置充電;該配接器進一步具有用於將無線資料通信信號自該AC電源傳輸至該無線網路式裝置的一第二傳輸器裝置,及用於接收自該無線網路式裝置至該AC電源之無線資料通信信號的一接收器裝置;及一可切換天線裝置,其經切換以在一第一操作模式中自該無線網路式裝置接收無線資料通信信號或將無線資料通信信號傳輸至該無線網路式裝置,且經切換以在一第二操作模式中傳輸該等RF電力信號以用於供電給一無線網路式裝置。
  2. 2
    如請求項1之用於無線網路式裝置的智慧型電力管理系統,其中該AC電源提供該AC電力及信號。
  3. 3
    如請求項1之用於無線網路式裝置的智慧型電力管理系統,其中該無線網路式裝置包含:一電力收集單元,其包括一RF能量轉換器,該RF能量轉換器用於接收該等所傳輸之RF電力信號且將該等RF電力信號轉換成適於對該無線網路式裝置充電的一充電電流;一開關裝置,其耦合至該一或多個可充電能量儲存裝置,用於根據裝置電力位準狀態而接通或切斷該充電電流;及一控制單元,其用於監測指示該一或多個能量儲存裝置之一電荷狀態的一裝置電力位準狀態,該控制單元操作性地耦合至該開關裝置以用於使得能夠在判定一裝置電力位準狀態低於一可接受限度時接通一充電電流以對該能量儲存裝置充電,其中,該系統提供無線裝置電力充電以將一能量儲存裝置維持在一適當電荷位準。
  4. 4
    如請求項1之用於無線網路式裝置的智慧型電力管理系統,其中該配接器裝置之該電力充電單元包含:一信號轉換器構件,其用於產生與該等所接收之AC電力信號相稱的一dc信號;一頻率產生器裝置,其接收該所產生之dc信號且根據該所產生之dc信號來選擇一RF電力信號頻率;及RF電力放大器,其用於產生該等所傳輸之RF電力信號以用於以該選定之RF電力信號頻率供電給一無線網路式裝置。
  5. 5
    如請求項3之用於無線網路式裝置的智慧型電力管理系統,其中該無線網路式裝置同時接收該等RF電力信號及該等無線資料通信信號兩者。
  6. 6
    如請求項2之用於無線網路式裝置的智慧型電力管理系統,其中該配接器裝置進一步包含:一網路介面裝置,其用於啟用該配接器單元與一通信網路之間經由一AC電力線之資料通信;該無線網路式裝置經調適用於經由該配接器與該通信網路通信。
  7. 7
    如請求項5之用於無線網路式裝置的智慧型電力管理系統,其中該配接器裝置進一步包含:處理構件,其用於將來自該接收器裝置之所接收無線資料信號轉換成適於經由該AC電力線傳輸至該通信網路的資料信號;及,將自該通信網路所接收之資料信號轉換成適於無線傳輸至該無線網路式裝置的資料信號。
  8. 8
    如請求項2之用於無線網路式裝置的智慧型電力管理系統,其中該一或多個能量儲存裝置包括用於供電給該無線網路式裝置的一主控電池,該切換裝置進一步可控制用於自該主控電池切斷對無線網路連接裝置的供電,且當判定該主控電池具有低於一可接受限度之一裝置電力位準狀態時起始對該主控電池的充電操作。
  9. 9
    如請求項7之用於無線網路式裝置的智慧型電力管理系統,其中該一或多個能量儲存裝置進一步包括一備用電池,該切換裝置進一步可控制用於自該主控電池切斷對無線網路連接裝置的供電,且順暢地接通該備用電池以用於供電給無線網路式裝置操作。
  10. 10
    如請求項7之用於無線網路式裝置的智慧型電力管理系統,其中該控制單元進一步判定該備用電池之一電荷狀態,該切換裝置進一步可控制以用於當判定該備用電池具有低於一可接受限度的一裝置電力位準狀態時啟用對該備用電池之一充電操作。
  11. 11
    如請求項7之用於無線網路式裝置的智慧型電力管理系統,其中該無線網路式裝置經調適以判定其處於用於接收該等RF電力信號之該配接器裝置的距離範圍內還是該範圍外,及當在該範圍外時,為一使用者產生一範圍外指示。
  12. 12
    如請求項7之用於無線網路式裝置的智慧型電力管理系統,其中該配接器裝置經由無線資料通信詢問該無線網路式裝置之該一或多個能量儲存裝置的一能量儲存位準,該系統使得能夠產生來自該無線網路式裝置之用於在該配接器裝置處接收的信號以用於指示電力位準狀態,該配接器作為回應而起始該等儲存裝置充電操作或不起始該等操作。
  13. 13
    如請求項2之用於無線網路式裝置的智慧型電力管理系統,其中可為搭配該一或多個能量儲存裝置的特性而製訂經產生用於對該無線網路式裝置充電的無線充電信號,根據一能量儲存裝置之需要而控制該等無線充電信號以執行一充電滯後或製訂充電/放電循環深度。
  14. 14
    如請求項11之用於無線網路式裝置的智慧型電力管理系統,其中該配接器裝置為用於處置該通信網路與該無線網路式裝置之間的該無線資料通信的一第一配接器裝置,該系統進一步包含:一第二配接器裝置,其可連接於一電力插孔構件上用於接收AC電力信號,該第二配接器進一步包含:一電力充電單元,其接收該等AC電力信號且產生並傳輸適於當該無線網路式裝置指示一電力位準狀態低於一設定限度時供電給該無線網路式裝置的該等RF電力信號。
  15. 15
    如請求項11之用於無線網路式裝置的智慧型電力管理系統,其中該無線網路式裝置包含:一第一天線裝置,其用於接收自該第一天線裝置傳達之該等無線資料通信信號;及一第二天線裝置,其用於自該第二配接器裝置接收該等RF電力信號,其中該無線網路式裝置同時接收該等RF電力信號及該等無線資料通信信號兩者,該等RF電力信號以一各別不同RF頻率經由該天線裝置傳輸至該無線網路式裝置。
  16. 16
    一種配接器裝置,其用於耦合至一AC電力插孔從而提供AC電力信號,用於在用於無線網路式裝置之一智慧型電力管理系統中使用,該配接器裝置包含:一電力充電單元,其接收該等AC電力信號且產生並傳輸RF電力信號以用於供電給一無線網路式裝置,該電力充電單元包含:一信號轉換器構件,其用於產生與該等所接收之AC電力信號相稱的一dc信號;一頻率產生器裝置,其接收該所產生之dc信號且根據該所產生之dc信號來選擇一RF電力信號頻率;及RF電力放大器,其用於產生該等所傳輸之RF電力信號以用於以該選定之RF電力信號頻率供電給一無線網路式裝置;一傳輸器裝置,該傳輸器裝置用於將無線資料通信信號傳輸至該無線網路式裝置,及一接收器裝置,該接收器裝置用於自該無線網路式裝置接收無線資料通信信號;及一單天線裝置,其經調適以自該無線網路式裝置接收無線資料通信信號或將無線信號發送至該無線網路式裝置,且同時傳輸該等RF電力信號以用於供電給一無線網路式裝置,其中該等無線資料通信信號及該等RF電力信號以一各別不同RF頻率經由該天線裝置傳輸至該無線網路式裝置。
  17. 17
    一種無線網路式裝置之遠端智慧型充電的方法,每一裝置具有用於供電給該網路式裝置之一或多個可充電能量儲存裝置,該方法包含:在耦合至一AC電力插孔之一配接器裝置處接收AC電力信號,該配接器裝置具有用於將無線資料通信信號傳輸至該無線網路式裝置的一傳輸器裝置,及用於自該無線網路式裝置接收無線資料通信信號的一接收器裝置;在該配接器裝置處自該等所接收之AC電力信號產生RF電力信號以供無線傳輸至一無線網路式裝置;及在該配接器裝置處經由一RF傳輸器傳輸該等RF電力信號以用於供電給一無線網路式裝置,其中該配接器裝置包括一單天線裝置,該單天線裝置經調適以在一第一操作模式中自該無線網路式裝置接收無線資料通信信號或將無線信號發送至該無線網路式裝置,且在一第二操作模式中傳輸該等RF電力信號以用於供電給一無線網路式裝置;在該無線網路式裝置處接收該等所傳輸的RF電力信號;及將該等所接收之RF電力信號轉換成適於對該無線網路式裝置充電的充電電流;監測指示該一或多個能量儲存裝置之一電荷狀態的一裝置電力位準狀態;及經由耦合至該一或多個可充電能量儲存裝置的一切換裝置,根據一所判定的裝置電力位準狀態而接通或切斷一充電電流以對一能量儲存裝置充電;其中該切換裝置使得能夠在判定一裝置電力位準狀態低於一可接受限度時接通一充電電流以對該能量儲存裝置充電。
  18. 18
    如請求項17之遠端智慧型充電的方法,其中該等RF電力信號產生包含:將該等所接收之AC電力信號轉換成一dc信號;基於該dc信號來選擇一RF電力信號頻率;及按該RF電力信號頻率來放大信號,以用於以該選定之RF電力信號頻率供電給一無線網路式裝置。
  19. 19
    如請求項17之遠端智慧型充電的方法,其中該監測包含:在該無線網路式裝置處實施一控制裝置以用於判定某處於用於接收該等RF電力信號之該配接器裝置的距離範圍內還是該範圍外,且當在該範圍外時,為一使用者產生一範圍外指示。
  20. 20
    如請求項17之遠端智慧型充電的方法,其中該監測包含:在該無線網路式裝置處實施一控制裝置以用於判定該等可充電能量儲存裝置之一電力位準;經由無線資料信號傳輸將一當前判定之電力位準傳達至該配接器裝置;及當該控制裝置判定一裝置電力位準低於一可接受限度時,在該配接器裝置處產生該等RF電力信號以用於在該無線網路式裝置處接收。
  21. 21
    如請求項19之遠端智慧型充電的方法,其中該將一當前判定之電力位準傳達至該配接器裝置係回應於該配接器裝置經由無線傳輸發出至該無線網路式裝置之一詢問。
  22. 22
    如請求項17之遠端智慧型充電的方法,其中該配接器裝置為用於處置該通信網路與該無線網路式裝置之間的該無線資料通信的一第一配接器裝置,該方法進一步包含:提供可安裝於一第二電力插孔構件上用於接收AC電力信號之一第二配接器裝置,該第二配接器包含:一電力充電單元,其接收該等AC電力信號且產生並傳輸適於當該無線網路式裝置指示一電力位準狀態低於一設定限度時供電給該無線網路式裝置的該等RF電力信號。
  23. 23
    如請求項17之遠端智慧型充電的方法,其進一步包含:在該無線裝置之一第一天線裝置處接收自該第一配接器裝置所傳達的該等無線資料通信信號,及在該無線裝置之一第二天線裝置處自該第二配接器裝置同時接收該等RF電力信號以用於同時執行充電操作,該等無線資料通信信號及該等RF電力信號以一各別不同RF頻率傳輸至該無線網路式裝置。
  24. 24
    如請求項17之遠端智慧型充電的方法,其進一步包含:為搭配該一或多個能量儲存裝置的特性而製訂經產生用於對該無線網路式裝置充電的無線充電信號,根據一能量儲存裝置之需要而控制該等無線充電信號以執行一充電滯後或製訂充電/放電循環深度。
  25. 25
    一種用於無線網路式裝置之智慧型電力管理系統,該等無線網路式裝置包括用於供電給該網路式裝置之一或多個可充電能量儲存裝置,該系統包含:一第一配接器裝置,其用於耦合至一AC電力插孔,該第一配接器裝置具有用於將無線資料通信信號傳輸至一無線網路式裝置的一傳輸器裝置,及用於自該無線網路式裝置接收無線資料通信信號的一接收器裝置,該第一配接器裝置提供一介面以用於經由AC電力線將資料信號傳達至一網路;一第二配接器裝置,其用於耦合至一AC電力插孔從而提供AC電力信號,且經調適以用於與該無線網路式裝置之無線資料通信,該第二配接器裝置進一步包含一電力充電單元,該電力充電單元接收該等AC電力信號且產生並傳輸RF電力信號以用於供電給一無線網路式裝置;該第一配接器裝置包括經調適以自該無線網路式裝置接收無線資料通信信號或將無線信號發送至該無線網路式裝置的一單天線裝置,且,該第二配接器裝置包括經調適以傳輸該等RF電力信號以用於供電給該無線網路式裝置的一單天線裝置,該無線網路式裝置同時接收來自該第一配接器裝置之該等無線資料通信信號及來自該第二配接器裝置之RF電力信號兩者;一電力收集單元,其提供在該無線網路化裝置處,該電力收集單元包括RF能量轉換器單元,該RF能量轉換器單元用於接收該等所傳輸之RF電力信號且將該等RF電力信號轉換成適於對該無線網路式裝置充電的一充電電流;在該無線網路式裝置處之一開關裝置,其耦合至該一或多個可充電能量儲存裝置,用於根據裝置電力位準狀態而接通或切斷該充電電流;及一控制單元,其用於監測指示該一或多個能量儲存裝置之一電荷狀態的一裝置電力位準狀態,該控制單元操作性地耦合至該開關裝置以用於使得能夠在判定一裝置電力位準狀態低於一可接受限度時接通一充電電流以對該能量儲存裝置充電,其中,該系統提供無線裝置電力充電以將一能量儲存裝置連續地維持在一適當電荷位準。
  26. 26
    一種用於無線網路式裝置之智慧型電力管理系統,該等無線網路式裝置包括用於供電給該網路式裝置之一或多個可充電能量儲存裝置,該系統包含:一第一配接器裝置,其用於耦合至一AC電力插孔,該第一配接器裝置具有用於將無線資料通信信號傳輸至一無線網路式裝置的一傳輸器裝置,及用於自該無線網路式裝置接收無線資料通信信號的一接收器裝置,該第一配接器裝置提供一介面以用於經由AC電力線將資料信號傳達至一網路;一第二配接器裝置,其用於耦合至一AC電力插孔從而提供AC電力信號,且經調適以用於與該無線網路式裝置之無線資料通信,該第二配接器裝置進一步包含一電力充電單元,該電力充電單元接收該等AC電力信號且產生並傳輸RF電力信號以用於供電給一無線網路式裝置;該第一配接器裝置包括經調適以自該無線網路式裝置接收無線資料通信信號或將無線信號發送至該無線網路式裝置的一單天線裝置,且,該第二配接器裝置包括經調適以傳輸該等RF電力信號以用於供電給該無線網路式裝置的一單天線裝置,該無線網路式裝置同時接收來自該第一配接器裝置之該等無線資料通信信號及來自該第二配接器裝置之RF電力信號兩者;一電力收集單元,其提供在該無線網路式裝置處,該電力收集單元包括RF能量轉換器單元,該RF能量轉換器單元用於接收該等所傳輸之RF電力信號且將該等RF電力信號轉換成適於對該無線網路式裝置充電的一充電電流;在該無線網路式裝置處之一開關裝置,其耦合至該一或多個可充電能量儲存裝置,用於根據裝置電力位準狀態而接通或切斷該充電電流;及一控制單元,其用於監測指示該一或多個能量儲存裝置之一電荷狀態的一裝置電力位準狀態,該控制單元操作性地耦合至該開關裝置以用於使得能夠在判定一裝置電力位準狀態低於一可接受限度時接通一充電電流以對該能量儲存裝置充電,該一或多個能量儲存裝置包括用於供電給該無線網路式裝置的一主控電池,且進一步包括一備用電池,該切換裝置可控制以用於自該主控電池切斷對無線網路連接裝置的供電,且當判定該主控電池具有低於一可接受限度之一裝置電力位準狀態時起始對該主控電池的充電操作,且順暢地接通該備用電池以用於供電給無線網路式裝置操作,其中,該系統提供無線裝置電力充電以將一能量儲存裝置維持在一適當電荷位準。
Independent claims26