專利名稱：無線電力充電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線電力充電系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種非接觸充電系統(tǒng)，該系統(tǒng)在初級(jí)和次級(jí)鐵芯側(cè)具有屏蔽部件和渦電流減少部件，以包括充電系統(tǒng)和電池包不受電磁場(chǎng)的影響。
背景技術(shù)：
如便攜式電話、個(gè)人數(shù)字助理(PAD)、便攜媒體播放器(PMP)、數(shù)字多媒體廣播終端(DMB終端)、音頻動(dòng)態(tài)壓縮第三層(MP3)播放器或筆記本電腦的便攜式的電子設(shè)備不能 插入家或辦公室中的普通電源，這是因?yàn)樗鼈兺ǔＴ谑褂谜咭苿?dòng)的時(shí)候而被使用。因此，便攜式電子器件配備有電池或可充電電池。通過電源線或電源連接器，充電系統(tǒng)可以被用來將由普通電源提供的電能充入到電池或電池包。然而，當(dāng)充電器和電池被連接或斷開以用連接器電源系統(tǒng)來補(bǔ)充電池的電能時(shí)，由于充電器連接器與電池連接器之間的電勢(shì)差，將發(fā)生瞬時(shí)放電。因此，雜質(zhì)將被逐漸地聚集在兩個(gè)連接器上，并且最終將有火災(zāi)發(fā)生也會(huì)嚴(yán)重地降低充電質(zhì)量。此外，由于連接器暴露在空氣中，在連接器上聚集的濕度和灰塵可能引起電池的自然放電。也會(huì)引起像降低電池壽命和電池質(zhì)量低等其它問題。為了解決上面提到的使用電源連接器的充電系統(tǒng)的問題，開發(fā)了非接觸充電系統(tǒng)。在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所述的非接觸充電系統(tǒng)中，對(duì)電池進(jìn)行充電的設(shè)備被放在非接觸充電系統(tǒng)的初級(jí)線圈上，并且電池由電池的次級(jí)線圈充電。通過初級(jí)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)，電池由來自次級(jí)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的感應(yīng)電流來充電。具有現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)的非接觸充電系統(tǒng)只能被用來給便攜式設(shè)備供電。由于它們不能在各種可選擇的情況下使用，所以在實(shí)際使用中受到限制。此外。如果將金屬放置在初級(jí)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的有效半徑中，由于磁場(chǎng)的改變，初級(jí)線圈中將會(huì)有大量的電損耗，以致非接觸充電系統(tǒng)可能被損壞。無線電力充電系統(tǒng)的電路組成部分、便攜式設(shè)備以及電池將被初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間存在的電磁場(chǎng)損壞。那些設(shè)備也可能在沒有預(yù)兆的情況下發(fā)生故障。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的問題，本發(fā)明旨在構(gòu)造一種無線電力充電系統(tǒng)以給電池包或便攜式設(shè)備充電而在它們之間不用實(shí)際接觸，由此將不會(huì)發(fā)生任何由連接器接觸而引起的火災(zāi)。由于沒有連接器之間的雜質(zhì)引起的任何不利的連接問題，因此也能預(yù)料到更好的電力傳輸效率。本發(fā)明通過在無線電力傳輸裝置的初級(jí)鐵芯和無線電力接收裝置的初級(jí)鐵芯兩者中分別安裝屏蔽部件和渦電流減少部件，也可以直接用來保護(hù)無線電力充電系統(tǒng)和電池包不受初級(jí)鐵芯和次級(jí)鐵芯產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的影響。因此，本發(fā)明的目的是通過保持電池的穩(wěn)定溫度并且甚至在充電/放電實(shí)驗(yàn)500次之后也能保證電池包的充電能力未減弱，從而得到充電系統(tǒng)和電池包較好的充電能力。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，依照本發(fā)明的無線電力充電系統(tǒng)包括無線電力傳輸裝置，該裝置用于在傳輸控制單元控制通過諧振轉(zhuǎn)換器從初級(jí)鐵芯傳輸電力信號(hào)；以及無線電力接收裝置，該裝置用于通過次級(jí)鐵芯接收從無線電力傳輸裝置的初級(jí)鐵芯傳輸?shù)碾娏π盘?hào)，并且通過接收控制單元的控制給電池充電。無線電力接收裝置包括在次級(jí)鐵芯側(cè)的接收屏蔽板和渦電流減少部件，用于屏蔽從 次級(jí)鐵芯產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。無線電力接收裝置20的接收屏蔽板,可以由聚安酯(polyurethane)和招娃鐵粉(sendust)組成,相對(duì)于每65_75重量份的招娃鐵粉,聚安酯的含量是25-35重量份。此外，無線電力接收裝置的渦電流減少部件可以由鍍有渦電流減少組合物的網(wǎng)狀聚酯制成，其中渦電流減少組合物包括鋅和鎳，相對(duì)于每55-65重量份的鎳，鋅的含量是35-45重量份。無線電力傳輸裝置可以包括在初級(jí)鐵芯側(cè)的傳輸屏蔽板，用來屏蔽從初級(jí)鐵芯產(chǎn)生的電磁場(chǎng)，無線電力傳輸裝置的傳輸屏蔽板可以由聚安酯和鋁硅鐵粉制成，相對(duì)于每55-65重量份的鋁硅鐵粉，聚安酯的含量是35-45重量份。此外，無線電力傳輸裝置可以包括電源模塊，該模塊用于提供電能，這樣電力信號(hào)從初級(jí)鐵芯被傳輸；顯示單元，該單元用于顯示無線電力傳輸裝置的運(yùn)行狀態(tài)、無線電力接收裝置的運(yùn)行狀態(tài)和電池的充電狀態(tài)；以及傳輸存儲(chǔ)單元。傳輸控制單元可以包括預(yù)置驅(qū)動(dòng)器(pre-driver)，用于通過主控制器的控制來操作諧振轉(zhuǎn)換器；以及接收信號(hào)處理塊，該處理塊用于接收從初級(jí)鐵芯檢測(cè)到的信號(hào)并傳輸所檢測(cè)的信號(hào)到主控制器。通過上面描述形成的本發(fā)明的無線電力充電系統(tǒng)被構(gòu)造來為電池包或便攜式設(shè)備充電且在它們之間沒有任何實(shí)際連接，由此將不會(huì)發(fā)生任何由連接器接觸而引起的火災(zāi)。由于沒有連接器之間的雜質(zhì)引起的任何不利的連接問題，也可以預(yù)期到更好的電力傳輸效率。特別地，由于屏蔽部件和渦電流減小部件被分別安裝在無線電力傳輸裝置的初級(jí)鐵芯和無線電力接收裝置的次級(jí)鐵芯，這樣對(duì)保護(hù)充電系統(tǒng)和電池包避免受到由初級(jí)鐵芯和次級(jí)鐵芯產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的影響有極好的效果。因此，具有的好處是為充電系統(tǒng)和電池包提供可靠且更好的充電能力，其能保持穩(wěn)定的電池溫度并且甚至在500次充電/放電實(shí)驗(yàn)中能保持電池包的充電能力未減弱。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的無線電力充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的無線電力充電系統(tǒng)的無線電力接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的無線電力充電系統(tǒng)的屏蔽部件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的無線電力充電系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表；圖5是根據(jù)本發(fā)明的無線電力充電系統(tǒng)的接收屏蔽板和渦電流減少部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的描述。
圖I是根據(jù)本發(fā)明的無線電力充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的無線電力充電系統(tǒng)的無線電力接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的無線電力充電系統(tǒng)的屏蔽部件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的無線電力充電系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表。參考圖I至圖4，根據(jù)本發(fā)明的無線電力充電系統(tǒng)A包括無線電力傳輸裝置10，該裝置10用于在傳輸控制單元12的控制下通過諧振轉(zhuǎn)換器13從初級(jí)鐵芯14傳輸電力信號(hào)；以及無線電力接收裝置20，該裝置20用于通過次級(jí)鐵芯24接收從無線電力傳輸裝置10的初級(jí)鐵芯14傳輸?shù)碾娏π盘?hào)，并且通過接收控制單元22的控制給電池21充電。無線電力充電系統(tǒng)A的無線電力傳輸裝置10被構(gòu)造來傳輸初級(jí)鐵芯14的感應(yīng)電磁場(chǎng)的電力信號(hào)。對(duì)于詳細(xì)的構(gòu)造，無線電力傳輸裝置10可以包括電源模塊16，該模塊用于給無線電力傳輸裝置10提供電能；顯示單元17，用于在傳輸控制單元12的控制下顯示無線電力傳輸裝置10的運(yùn)行狀態(tài)、無線電力接收裝置20的運(yùn)行狀態(tài)和電池21的充電狀態(tài)；以及傳輸存儲(chǔ)單元18。
傳輸控制單元12可以包括預(yù)置驅(qū)動(dòng)器122，該驅(qū)動(dòng)器122用于在主控制器121的控制下操作諧振轉(zhuǎn)換器13 ;以及接收信號(hào)處理塊123，該處理塊123用于接收從初級(jí)鐵芯14檢測(cè)到的信號(hào)并傳輸所檢測(cè)的信號(hào)到主控制器121。此外，無線電力傳輸裝置10可以包括溫度感應(yīng)模塊19，該模塊19用于檢測(cè)無線傳輸裝置10的各部分的溫度，例如電源模塊16、諧振轉(zhuǎn)換器13等等，并且發(fā)送正常/非正常信號(hào)到傳輸控制單元12。對(duì)于電力供應(yīng)，無線電力傳輸裝置10可以被插入到電腦、筆記本電腦、家或辦公室中的普通電源、諸如車輛、發(fā)電機(jī)或高容量充電裝置的任意便攜式電源。因此，無線電力傳輸裝置10的電源模塊16可以被形成來可選擇地只使用一個(gè)電源，或被形成來使用具有多功能插頭的多個(gè)電源。對(duì)于插入電腦或筆記本電腦，USB類型的連接器可以被安裝或合適類型的轉(zhuǎn)換器可以連同電源模塊16—起被形成。對(duì)于普通電源，用于普通電源的家用連接器或工廠用連接器(單相或三相)可以被形成，并且具有電源模塊16的合適類型的轉(zhuǎn)換器可以被安裝。對(duì)于如車輛的移動(dòng)電源、如汽車點(diǎn)火插孔的專用連接器可以被形成，并且合適類型的轉(zhuǎn)換器也可以連同電源模塊16 —起被形成。對(duì)于發(fā)電機(jī)或高容量充電裝置，用于連接設(shè)備的合適的連接器可以被形成，并且合適的轉(zhuǎn)換器可以被形成以用于設(shè)備的穩(wěn)定電源。用于無線電力傳輸裝置10的電源，許多方法可以被用于普通電源，或選擇如上面所述的單個(gè)電源。對(duì)于目前的普通應(yīng)用，如多連接器類型的多個(gè)電源連接器可以被使用。從電源模塊16供應(yīng)的電力被供應(yīng)給諧振連接器13，并且通過產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng)來傳輸電力信號(hào)，該感應(yīng)電磁場(chǎng)由連接在諧振轉(zhuǎn)換器13的初級(jí)鐵芯14產(chǎn)生的。在傳輸控制單元12的控制下，通過在預(yù)置驅(qū)動(dòng)器122中處理的振蕩信號(hào)來傳輸電力信號(hào)；全橋諧振轉(zhuǎn)換器可以被用作諧振轉(zhuǎn)換器13 ;并且預(yù)置驅(qū)動(dòng)器可以被形成來包括門電路驅(qū)動(dòng)器等。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明不局限于那些詳細(xì)的構(gòu)造，而根據(jù)本發(fā)明的許多改變以及變換也可以被應(yīng)用和使用。傳輸控制單元12還包括信號(hào)處理塊(沒有顯示)，該處理塊用于處理從溫度感應(yīng)模塊19傳輸?shù)男盘?hào)并且傳輸該信號(hào)到主控制器121 ;數(shù)據(jù)處理塊(沒有顯示)，該處理塊用于處理輸入/輸出數(shù)據(jù)；以及傳輸存儲(chǔ)單元18 ;顯示信號(hào)處理塊(沒有顯示)，該處理塊用于處理傳輸?shù)男盘?hào)，如狀態(tài)信號(hào)或無線電力傳輸裝置10和無線電力接收裝置20的警報(bào)信號(hào)，該信號(hào)將被發(fā)送到顯示單元17 ;以及電力信號(hào)處理塊(沒有顯示)。該處理塊用于處理在電源模塊16間傳輸?shù)男盘?hào)。用于處理在初級(jí)鐵芯14中檢測(cè)到的信號(hào)的接收信號(hào)處理塊123將從初級(jí)鐵芯14和非接觸的無線電力接收裝置20中傳輸?shù)男盘?hào)的檢測(cè)信號(hào)發(fā)送到主控制單元12。通常地，接收信號(hào)處理塊123收集無線電力接收裝置20的電力接收狀態(tài)和控制狀態(tài)、以及電池包的充電狀態(tài)，并且發(fā)送到傳輸控制單元12。然后，傳輸控制單元12判斷接收的數(shù)據(jù)并且通過顯示單元17顯示數(shù)據(jù)。另外。傳輸控制單元12可以被形成以通過控制預(yù)置驅(qū)動(dòng)器122和諧振轉(zhuǎn)換器13來控制從初級(jí)鐵芯14傳輸?shù)臒o線電力信號(hào)。無線電力接收裝置20通過來自無線電力傳輸裝置10的感應(yīng)電磁場(chǎng)來接收電力，該無線電力接收裝置20被形成為通過次級(jí)鐵芯24來接收作為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的電力，并且在 電力被整流器單元231和濾波器單元232處理之后，通過接收控制單元22的控制為電池21充電。當(dāng)通使用在初級(jí)鐵芯14和次級(jí)鐵芯24之間產(chǎn)生的電磁場(chǎng)，電力從無線電力傳輸裝置10被傳輸?shù)綗o線電力接收裝置20時(shí)，在無線電力傳輸裝置10和無線電力接收裝置20之間，控制信號(hào)和通信信號(hào)也被傳輸和接收。如上面所述，無線電力傳輸裝置10通過與初級(jí)鐵芯14連接的接收信號(hào)處理塊123從無線電力接收裝置20接收傳輸?shù)男盘?hào)。在無線電力接收裝置20中，接收控制單元22可以被形成為具有與次級(jí)鐵芯24連接的接收信號(hào)處理塊(沒有顯示)，并且信號(hào)可以在整流器單元231和濾波器單元232之間的連接部分被檢測(cè)。這個(gè)過程的結(jié)果是，從無線電力傳輸裝置10傳輸?shù)男盘?hào)可以在無線電力接收裝置20中被接收和判斷。當(dāng)無線電力傳輸裝置10第一次準(zhǔn)備無線電力傳輸時(shí)，由于無線電力傳輸裝置10不能判斷在初級(jí)鐵芯14附近是否存在任何無線電力接收裝置20，因此它定期發(fā)送感應(yīng)信號(hào)作為具有預(yù)定的周期的脈沖信號(hào)。脈沖感應(yīng)信號(hào)在初級(jí)鐵芯14周圍形成感應(yīng)電磁場(chǎng)，并且傳輸控制單元12通過初級(jí)鐵芯14可以檢測(cè)接近的物體，因?yàn)楫?dāng)無線電力接收裝置20接近時(shí)，感應(yīng)電磁場(chǎng)被改變。無線電力傳輸裝置10發(fā)送信號(hào)，該信號(hào)請(qǐng)求連同脈沖信號(hào)一起的唯一的ID數(shù)據(jù)，無線電力接收裝置20的接收控制單元22發(fā)送它唯一的ID信號(hào)作為返回信號(hào)。因此，當(dāng)無線電力傳輸裝置10認(rèn)出返回信號(hào)是無線電力接收裝置20正確的唯一ID時(shí)，無線電力傳輸裝置10開始通過初級(jí)鐵芯14傳輸無線電力信號(hào)。在無線電力接收裝置20中，通過次級(jí)鐵芯24接收的電力信號(hào)通過整流器單元231和濾波器單元232被處理，并且然后通過充電塊233 (充電器IC)給電池21充電。電池21的充電狀態(tài)通過保護(hù)電路模塊234 (PCM)被檢測(cè)，并且所檢測(cè)的信號(hào)被發(fā)送到接收控制單元22，由此根據(jù)電池21的充電狀態(tài)或完全充電狀態(tài)可以控制充電操作。從電池包傳輸?shù)年P(guān)于充電狀態(tài)、充電量以及電池包狀態(tài)的所有信息通過無線電力傳輸裝置10被接收；并且在被判斷之后，該信息將在顯示單元17上顯示以讓使用戶可以使用該信息。如上所述，在無線電力充電系統(tǒng)A中，普遍具有無線電力傳輸裝置10和無線電力接收裝置20，在初級(jí)鐵芯14和次級(jí)鐵芯24之間產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng)使電力的傳輸以及數(shù)據(jù)信號(hào)的接收/發(fā)送成為可能。 為了電力的傳輸以及數(shù)據(jù)信號(hào)的接收/發(fā)送，如傳輸控制單元12的無線電力傳輸裝置10的電力傳輸部件和如接收控制單元22的無線電力接收裝置20的電力接收部件都需要一起被構(gòu)造。這就是為什么要安裝用于保護(hù)無線電力傳輸裝置10和無線電力接收裝置20的部件不受感應(yīng)電磁場(chǎng)影響的屏蔽部件，例如韓林浦項(xiàng)工業(yè)(Hanrim Postech)的電磁屏蔽(HPES)。對(duì)于這些屏蔽部件，傳輸屏蔽板15 (傳輸HPES)可以在無線電力傳輸裝置10中被提供，并且接收屏蔽板25 (接收初級(jí)HPES)和渦電流減小部件26 (接收次級(jí)HPES)可以在無線電力接收裝置20中被提供。因此，傳輸屏蔽板15形成在無線電力傳輸裝置10的初級(jí)鐵芯14側(cè)，用于屏蔽從初級(jí)鐵芯14和次級(jí)鐵芯24產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。無線電力傳輸裝置10的傳輸屏蔽板15可以包括聚安酯和鋁硅鐵粉，其中相對(duì)于每55 — 65重量份的鋁硅鐵粉，聚安酯的含量是35 - 45重量份。接收屏蔽板25和渦電流減小部件26形成在無線電力接收裝置20的次級(jí)鐵芯24偵牝用于屏蔽從初級(jí)鐵芯14和次級(jí)鐵芯24產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。
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無線電力接收裝置20的接收屏蔽板25可以包括包括聚安酯和鋁硅鐵粉，其中相對(duì)于每65 - 75重量份的鋁硅鐵粉，聚安酯的含量是25 - 35重量份。無線電力接收裝置20的渦電流減小部件26可以由鍍有渦電流減少組合物的網(wǎng)狀的聚酯制成，該渦電流減少組合物包括鋅和鎳，其中相對(duì)于每55 — 65重量份的鎳,鋅的含量是35 — 45重量份。招娃鐵粉是一種包括招、娃和鐵的高磁導(dǎo)率(permeability)的合金。傳輸屏蔽材料15可以結(jié)合具有極好屏蔽性能的鋁硅鐵粉和聚安酯化合物來被制造。當(dāng)鋁硅鐵粉低于55重量份時(shí)，可以理解屏蔽性能將會(huì)降低。當(dāng)鋁硅鐵粉高于75重量份時(shí)，與輸入相比將會(huì)有一些改進(jìn)。無線電力傳輸裝置10的每單位面積的磁密度可以比無線電力接收裝置20的小，其可以包括鋁硅鐵粉和聚安酯，其中相對(duì)于每35 - 45重量份的聚安酯，鋁硅鐵粉的含量是55 — 65重量份。它也可以由60重量份的招娃鐵粉和40重量份的聚安酯組成。另一方面，由于無線電力接收裝置20可以容易地暴露在由次級(jí)鐵芯24和初級(jí)鐵芯14產(chǎn)生的電磁場(chǎng)中，可以理解其可能發(fā)生數(shù)據(jù)丟失或故障，并且可以提高鋁硅鐵粉的含量以防止便攜式電池包的溫度升高。無線電力接收裝置20的接收屏蔽板25可以包括65 -75重量份的鋁硅鐵粉和25 - 35重量份的聚安酯，并且它也可以包括70重量份的鋁硅鐵粉和30重量份的聚安酯。通過以平板狀形成且被制造包含鋁硅鐵粉的傳輸屏蔽板15可以有效地屏蔽感應(yīng)電磁場(chǎng)，并且通過接收屏蔽板25可以有效地屏蔽來自次級(jí)鐵芯24的電磁場(chǎng)。此外，在無線電力接收裝置20中可能存在渦電流，所以要形成渦電流減少部件來減少潤電流。所述渦電流減少部件形成為網(wǎng)狀，它是鍍有渦電流減少組合物的網(wǎng)狀聚酯。并且電流減少組合物可以包括鋅和鎳，其中相對(duì)于每55-65重量份的鎳,鋅的含量是35-45重量份。由于包括鎳和鋅的渦電流減少組合物被鍍?cè)诰埘サ谋砻?，因此渦電流減少部件26由一種網(wǎng)狀合金制成。渦電流減少部件26的螺旋形效應(yīng)可以減少從初級(jí)鐵芯14和次級(jí)鐵芯24的電磁場(chǎng)所產(chǎn)生的渦電流，由此來保護(hù)無線電力接收裝置20。由于多個(gè)合金篩孔(mesh)可以通過渦電流減少部件26的網(wǎng)狀合金的篩孔分別減少渦電流，因此在無線電力接收裝置20的所有電池包中，可以減少電磁場(chǎng)產(chǎn)生的渦電流。渦電流減少部件26可以包括具有100個(gè)篩孔或200個(gè)篩孔的網(wǎng)狀合金，優(yōu)選的情況為具有135個(gè)篩孔。此外，根據(jù)本發(fā)明的無線電力充電系統(tǒng)A的無線電力接收裝置20包括接收屏蔽板25 (接收初級(jí)HPES)和渦電流減少部件26 (接收次級(jí)HPES)，用于保護(hù)無線電力接收裝置20的電路和電池21避免受到在初級(jí)鐵芯14和次級(jí)鐵芯24之間產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的影響。形成有篩孔的接收初級(jí)HPES和接收次級(jí)HPES可以通過形成連續(xù)的雙層被安裝具有若干層。如圖5所示，作為中間身份的渦電流減少部件26 (接收次級(jí)HPES)，接收屏蔽板25 (接收初級(jí)HPES)可以形成在渦電流減少部件26的下面，并且另外次級(jí)接收屏蔽板25’可以形成在渦電流減少部件26的上面。整個(gè)構(gòu)造以及作為渦電流減少部件26的接收次級(jí)HPES和作為接收屏蔽板25和次級(jí)接收屏蔽板25’的接收初級(jí)HPES的數(shù)量，可以根據(jù)無線電力傳輸裝置10和無線電力接收裝置20的類型、鐵芯之間的距離以及設(shè)備的電路組成被恰當(dāng)?shù)嘏渲?。通過恰當(dāng)?shù)嘏渲?，無線電力接收裝置20的電路可穩(wěn)定地工作，并且電池21可以安全地 充電而不會(huì)過熱。實(shí)施例參考圖3，作為實(shí)施例，在根據(jù)本發(fā)明的無線電力充電系統(tǒng)A的無線電力傳輸裝置10中，板狀的傳輸屏蔽板15被形成在初級(jí)鐵芯14周圍，并且傳輸屏蔽板15包括聚安酯和鋁硅鐵粉，其中，相對(duì)于每60重量份的鋁硅鐵粉，聚安酯的含量是40重量份。無線電力接收裝置20作為電池包被測(cè)試。在電池包中，渦電流減少部件26連同板狀的接收屏蔽板25被形成在次級(jí)鐵芯24周圍；接收屏蔽板25包括聚安酯和鋁硅鐵粉，其中相對(duì)于每70重量份的鋁硅鐵粉，聚安酯的含量是30重量份；并且渦電流減少部件26是鍍有渦電流減少組合物的篩孔篩(mesh-screen)聚酯,該組合物包括鋅和鎳,其中相對(duì)于每60重量份的鎳，鋅的含量是40重量份，該渦電流減少部件26也是具有135個(gè)篩孔的網(wǎng)狀合金。在這個(gè)實(shí)施例中，屏蔽部件(HPES)被實(shí)現(xiàn)為無線電力傳輸裝置10的傳輸屏蔽板15和無線電力接收裝置20的接收屏蔽板25 (接收初級(jí)HPES)以及渦電流減少部件26 (接收次級(jí)HPES )。測(cè)試實(shí)例如上面提到實(shí)施方式的形成，包括傳輸屏蔽板(傳輸HPES，15)、接收屏蔽板(接收初級(jí)HPES，25)以及渦電流減少部件(接收次級(jí)HPES，26)的屏蔽部件(HPES)在下面的條件下被測(cè)試。無線電力傳輸裝置10的輸入電壓是5. 4V，電流是700mA，并且用于測(cè)試的初級(jí)鐵芯14和次級(jí)鐵芯24之間的距離是3mm。初級(jí)鐵芯14和傳輸屏蔽板15兩者都是圓形的，直徑分別是50mm和55mm ;次級(jí)鐵芯24和接收屏蔽板25也是圓形的，它們的直徑分別是30mm和34mm。溫度被測(cè)試兩次開始時(shí)電池的初始溫度和在充電/放電測(cè)試500次之后的第二溫度。發(fā)明的實(shí)例結(jié)合屏蔽部件(HPES)而被形成，并且傳統(tǒng)的實(shí)例沒有屏蔽部件。電池包的電池也都被測(cè)試。表I
權(quán)利要求
1.一種用于將電力信號(hào)傳輸?shù)綗o線電力接收裝置的無線電力傳輸裝置，該無線電力接收裝置具有次級(jí)鐵芯和用于屏蔽從該次級(jí)鐵芯產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的接收屏蔽板，所述的無線電力傳輸裝置包括 初級(jí)鐵芯，被構(gòu)造成與所述次級(jí)鐵芯電磁耦合；以及 被設(shè)置成面對(duì)所述初級(jí)鐵芯的傳輸屏蔽板，該傳輸屏蔽板的面積比所述接收屏蔽板的面積大，用于屏蔽從所述初級(jí)鐵芯產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線電力傳輸裝置，其中傳輸屏蔽板被構(gòu)造為與所述接收屏蔽板相比包含更少的鋁硅鐵粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線電力傳輸裝置，其中所述傳輸屏蔽板包括鋁硅鐵粉和聚氨酯，其中相對(duì)于每55-65重量份的鋁硅鐵粉，聚氨酯的含量是35-45重量份。
4.一種用于從無線電力傳輸裝置接收電力信號(hào)的無線電力接收裝置，該無線電力傳輸裝置具有初級(jí)鐵芯和用于屏蔽從該初級(jí)鐵芯產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的傳輸屏蔽板，所述無線電力接收裝置包括 次極鐵芯，被構(gòu)造為與所述初級(jí)鐵芯電磁耦合；以及 被設(shè)置成面對(duì)所述第二鐵芯的接收屏蔽板，該接收屏蔽板的面積比所述傳輸屏蔽板的面積小，用于屏蔽從所述次級(jí)鐵芯產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線電力接收裝置，其中所述接收屏蔽板被構(gòu)造為與所述傳輸屏蔽板相比包含更多的鋁硅鐵粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線電力接收裝置，其中所述接收屏蔽板包括聚氨酯和鋁硅鐵粉，其中相對(duì)于每65-75重量份的鋁硅鐵粉，聚氨酯的含量是25-35重量份。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線電力接收裝置，該無線電力接收裝置還包括 渦電流減少部件，該渦電流減少部件由鍍有渦電流減少組合物的網(wǎng)狀聚酯構(gòu)成，且該渦電流減少部件相對(duì)于所述次級(jí)鐵芯被設(shè)置在所述接收屏蔽板的后面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線電力接收裝置，其中所述渦電流減少組合物包括鋅和鎳，其中相對(duì)于每55-65重量份的鎳,鋅的含量是35-45重量份。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線電力接收裝置，該無線電力接收裝置還包括 相對(duì)于所述次級(jí)鐵芯被設(shè)置在所述渦流減少部件后面的另一個(gè)接收屏蔽板。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線電力接收裝置，該無線電力接收裝置還包括 電池；以及 接收控制單元，被配置成允許所述次級(jí)鐵芯使用所接收的電力信號(hào)對(duì)所述電池進(jìn)行充電。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線電力接收裝置，該無線電力接收裝置還包括 保護(hù)電路模塊，該保護(hù)電路模塊將所述接收控制單元與所述電池連接，并將所述電池的充電狀態(tài)傳送到所述接收控制單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的無線電力接收裝置，其中所述接收控制單元被配置成經(jīng)由所述次級(jí)鐵芯將所接收的所述電池的充電狀態(tài)傳送到所述無線電力傳輸裝置。
全文摘要
一種無線電力充電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括無線電力傳輸裝置(10)，該裝置(10)用于在傳輸控制單元(12)的控制下，通過諧振轉(zhuǎn)換器(13)從初級(jí)鐵芯(14)傳輸電力信號(hào)；和無線電力接收裝置(20)，該裝置(20)用于通過次級(jí)鐵芯(24)接收從無線電力傳輸裝置(10)的初級(jí)鐵芯(14)傳輸?shù)碾娏π盘?hào)并且在接收控制單元(22)的控制下給電池(21)充電。無線電力接收裝置(20)包括在次級(jí)鐵芯(24)側(cè)的接收屏蔽板(25)和渦電流減少部件(26)，用于屏蔽從次級(jí)鐵芯(24)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)，從而避免充電系統(tǒng)和電池受到電磁場(chǎng)的影響。
文檔編號(hào)H02J17/00GK102780272SQ20121015151
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月28日
發(fā)明者鄭春吉 申請(qǐng)人:鄭春吉