技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種無線電力接收器以及一種無線電力發(fā)送和接收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

為了給電子裝置供電，需要用于將電力從外部電源傳輸?shù)诫娮友b置電源。

通常，主要使用有線型電源，有線型電源通過連接器等直接連接到電子裝置，以將電力供應(yīng)到設(shè)置在這樣的電子裝置中的電池?？蛇x地，如在下面的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中公開的現(xiàn)有技術(shù)一樣，可按照使用磁感應(yīng)效應(yīng)或磁共振效應(yīng)的無線方式將電力供應(yīng)到設(shè)置在電子裝置中的電池。

最近，為了提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的產(chǎn)品多樣性和美觀，電子裝置已被設(shè)置有金屬外殼而不是現(xiàn)有的塑料外殼。然而，由于金屬的磁阻明顯比空氣的磁阻小，因此可能無法將使用磁感應(yīng)和磁共振的商業(yè)化無線充電技術(shù)用于包括金屬外殼的電子裝置。

[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]

(專利文獻(xiàn)1)第10-2011-0009227號(hào)韓國專利特許公開

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開的示例性實(shí)施例可提供一種即使在產(chǎn)品具有由金屬形成的外殼的情況下，也能夠無線地接收電力的無線電力接收器和一種無線電力發(fā)送和接收系統(tǒng)。

根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例，一種無線電力接收器可包括：外殼，由金屬形成，絕緣體，使外殼的一個(gè)表面絕緣，以形成至少兩個(gè)接收電極，其中，所述至少兩個(gè)接收電極與至少兩個(gè)發(fā)送電極結(jié)合形成電容器，并接收從所述 至少兩個(gè)發(fā)送電極發(fā)送的電力。

根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例，一種無線電力接收器可包括：接收電極部，與發(fā)送電極結(jié)合形成電容器并接收電力；電池部，利用從接收電極部傳輸?shù)碾娏M(jìn)行充電，其中，接收電極部被設(shè)置為由金屬形成并容納電池部的外殼。

根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例，一種無線電力發(fā)送和接收系統(tǒng)可包括：無線電力發(fā)送器，包括轉(zhuǎn)換輸入電力的電力轉(zhuǎn)換部以及從電力轉(zhuǎn)換部接收電力的發(fā)送電極部；無線電力接收器，包括與發(fā)送電極部結(jié)合形成電容器并接收電力的接收電極部以及利用從接收電極部傳輸?shù)碾娏M(jìn)行充電的電池部，其中，接收電極部被設(shè)置為由金屬形成并容納電池部的外殼。

附圖說明

通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本公開的以上和其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)被更清楚地理解，在附圖中：

圖1是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的無線電力發(fā)送和接收系統(tǒng)的外觀的透視圖；

圖2是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的無線電力發(fā)送器的透視圖；

圖3A和圖3B是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的無線電力接收器的透視圖；

圖4和圖5是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的無線電力接收器的接收電極部的各種示例的示圖；

圖6是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的無線電力發(fā)送和接收系統(tǒng)的框圖；

圖7是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的無線電力發(fā)送和接收系統(tǒng)的電路圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述本公開的示例性實(shí)施例。

然而，本公開可按照許多不同的形式來實(shí)施，并不應(yīng)該被解釋為局限于在此闡述的實(shí)施例。確切地說，這些實(shí)施例被提供為使得本公開將是徹底的和完整的，且將把本公開的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。

圖1是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的無線電力發(fā)送和接收系統(tǒng)的外觀的透視圖，圖2是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的無線電力發(fā)送器的透視圖， 圖3A和圖3B是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的無線電力接收器的透視圖。

參照?qǐng)D1，根據(jù)示例性實(shí)施例的無線電力發(fā)送和接收系統(tǒng)可包括無線電力發(fā)送器100和無線電力接收器200。無線電力接收器200可由無線電力發(fā)送器100支撐。

參照?qǐng)D1和圖2，無線電力發(fā)送器100可包括電力端子101、發(fā)送電極部130和殼體102。雖然未示出，但無線電力發(fā)送器100還可另外地包括位于殼體102中的電力轉(zhuǎn)換部，電力轉(zhuǎn)換部包括開關(guān)部和變換部。

電力端子101可從外部電源接收輸入電力并將輸入電力提供給電力轉(zhuǎn)換部，電力轉(zhuǎn)換部可以對(duì)輸入電力執(zhí)行電力轉(zhuǎn)換操作，以將轉(zhuǎn)換后的輸入電力傳輸?shù)桨l(fā)送電極部130。

發(fā)送電極部130可包括至少兩個(gè)發(fā)送電極131和132。具體地講，發(fā)送電極部130可包括第一發(fā)送電極131和第二發(fā)送電極132，第一發(fā)送電極131和第二發(fā)送電極132可彼此絕緣，并容納在殼體102中。第一發(fā)送電極131和第二發(fā)送電極132可按照第一發(fā)送電極131和第二發(fā)送電極132與殼體102的頂表面分開預(yù)定厚度的狀態(tài)容納在殼體中。雖然在圖2中第一發(fā)送電極131和第二發(fā)送電極132示出為四邊形形狀，但第一發(fā)送電極131和第二發(fā)送電極132可被改變成諸如三角形形狀、圓形形狀等的各種形狀。

殼體102可連接到電力端子101，并可容納第一發(fā)送電極131和第二發(fā)送電極132。殼體102可由絕緣材料形成。

參照?qǐng)D1、圖3A和圖3B，無線電力接收器200可包括外殼201。雖然未示出，但無線電力接收器200還可包括位于外殼201中的整流部和電池部。

根據(jù)示例性實(shí)施例，無線電力接收器200可以是大部分表面由金屬形成的金屬外殼。

外殼201可形成無線電力接收器200的外觀，當(dāng)外殼201非常薄時(shí)，外殼201可包括至少兩個(gè)表面。在這種情況下，外殼201的至少兩個(gè)表面中的一個(gè)表面可構(gòu)造為具有由金屬和絕緣材料分隔的多個(gè)區(qū)域。

金屬材料可占據(jù)一個(gè)表面的大部分，絕緣材料可將金屬材料劃分為至少兩個(gè)區(qū)域。金屬材料的由絕緣材料劃分的至少兩個(gè)區(qū)域可彼此絕緣。根據(jù)本示例性實(shí)施例，通過絕緣材料絕緣的至少兩個(gè)區(qū)域可形成接收電極部210，接收電極部210可從無線電力發(fā)送器100以電容式非接觸接收方式接收電力。

作為示例，無線電力接收器200可以是移動(dòng)電子裝置，通常，形成移動(dòng)電子裝置的外觀的外殼可具有六面體形狀和改進(jìn)的六面體形狀。

如圖3A和圖3B所示，在外殼201具有六面體形狀的情況下，外殼201可包括第一主表面201A和第二主表面201B以及第一側(cè)表面201C、第二側(cè)表面201D、第三側(cè)表面201E和第四側(cè)表面201F。由于輸出圖像的顯示裝置202安裝在第一主表面201A和第二主表面201B的任何一個(gè)主表面的整個(gè)表面上，因此接收電極部210可形成在外殼的與外殼的其上安裝有顯示裝置202的一個(gè)表面相對(duì)的另一表面上。

圖4和圖5是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的無線電力接收器200的接收電極部的各種示例的示圖。

圖4和圖5示出了外殼201的主表面中包括至少兩個(gè)接收電極(211、212、213和214)和絕緣體的任意一個(gè)主表面。

圖4示出了構(gòu)造了兩個(gè)接收電極的接收電極部的示例，其中，第一接收電極211和第二接收電極212可在絕緣體215中被分隔，以彼此絕緣。在這種情況下，除了圖4中示出的四邊形形狀和“□”的形狀之外，第一接收電極211和第二接收電極212還可被改變成諸如三角形形狀的各種形狀。

圖5示出了構(gòu)造了四個(gè)接收電極的接收電極部的示例，其中，第一接收電極211、第二接收電極212、第三接收電極213和第四接收電極214可在絕緣體215中被分隔以彼此絕緣。在這種情況下，除了圖4中示出的四邊形形狀和“ㄈ”的形狀之外，第一接收電極211和第二接收電極212還可被變型成諸如三角形形狀和圓形形狀的各種形狀。

圖4和圖5中示出的第一接收電極211、第二接收電極212、第三接收電極213和第四接收電極214可與圖2中示出的第一發(fā)送電極131和第二發(fā)送電極132結(jié)合形成電容器。為了獲得高電力傳輸效率，接收電極和發(fā)送點(diǎn)擊的形狀以及接收電極和發(fā)送電極的數(shù)量可彼此對(duì)應(yīng)。

圖6是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的無線電力發(fā)送和接收系統(tǒng)的框圖，圖7是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的無線電力發(fā)送和接收系統(tǒng)的電路圖。在下文中，將參照?qǐng)D6和圖7描述根據(jù)示例性實(shí)施例的無線電力發(fā)送和接收系統(tǒng)的構(gòu)造和操作。

根據(jù)示例性實(shí)施例的無線電力發(fā)送和接收系統(tǒng)可包括無線電力發(fā)送器100和無線電力接收器200。

無線電力發(fā)送器100可包括開關(guān)部110、變換部120、發(fā)送電極部130和絕緣部140。

開關(guān)部110可以對(duì)通過電力端子101輸入的輸入電力Vin進(jìn)行開關(guān)。開關(guān)部110可包括至少兩個(gè)開關(guān)元件M1和M2，至少兩個(gè)開關(guān)元件M1和M2可彼此串聯(lián)連接，并可交替地對(duì)輸入電力Vin進(jìn)行開關(guān)。

雖然圖6和圖7中未示出，但無線電力發(fā)送器100和無線電力接收器200可分別包括通信部，開關(guān)部110可根據(jù)通過無線電力接收器200接收到的電力信息控制至少兩個(gè)開關(guān)元件M1和M2的開關(guān)占空比(duty)和頻率中的至少一個(gè)。

變換部120可對(duì)從開關(guān)部110傳輸?shù)拈_關(guān)后的電力的電壓電平進(jìn)行變換。變換部120可包括初級(jí)繞組L1和次級(jí)繞組L2，其中，初級(jí)繞組L1可并聯(lián)連接到開關(guān)元件M2，次級(jí)繞組L2可連接到發(fā)送電極部130。

初級(jí)繞組L1和次級(jí)繞組L2可根據(jù)預(yù)設(shè)匝數(shù)比彼此感應(yīng)結(jié)合，并可改變施加到初級(jí)繞組L1的電力的電壓電平以將改變后的電壓電平輸出到次級(jí)繞組L2。

發(fā)送電極部130可接收從變換部120輸出的變換后的電力，并以電容式非接觸發(fā)送方式將變換后的電力發(fā)送到無線電力接收器200的接收電極部210。發(fā)送電極部130可包括兩個(gè)發(fā)送電極131和132，其中，第一發(fā)送電極131可連接到次級(jí)繞組L2的一端，第二發(fā)送電極132可連接到次級(jí)繞組L2的另一端。

在發(fā)送電極部130與接收電極部210之間以電容式非接觸發(fā)送方式發(fā)送電力時(shí)，絕緣部140可用作介電層。在這種情況下，圖1中示出的殼體102可用作絕緣部140。

無線電力接收器200可包括接收電極部210、整流部220和電池部230。

接收電極部210可從發(fā)送電極部130接收電力。接收電極部210可包括至少兩個(gè)接收電極211和212。第一接收電極211和第二接收電極212可設(shè)置為分別面對(duì)第一發(fā)送電極131和第二發(fā)送電極132。接收電極部210可將接收到的電力傳輸?shù)秸鞑?20。

整流部220可包括一個(gè)或更多個(gè)二極管元件D1、D2、D3和D4，以對(duì)從接收電極部210接收到的電力進(jìn)行整流。整流部220可包括第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4，其中，第一二極管 D1、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4可對(duì)從接收電極部210接收到的電力執(zhí)行全波整流，以將全波整流后的電力傳輸?shù)诫姵夭?30。電池部230可利用從整流部220傳輸?shù)碾娏M(jìn)行充電。

如上所述，根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例，即使在由金屬形成的外殼的情況下，也可無線地發(fā)送和接收電力。

雖然以上已經(jīng)示出并描述了示例性實(shí)施例，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將明顯的是，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可做出修改和變型。