技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種無線充電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著各種電子裝置已根據(jù)尺寸的減小而重量減輕，使用磁耦合(或感應耦合)而不使用電接觸對電池進行充電的非接觸型(即，無線)充電方案已引起關(guān)注。

無線充電方案是通過使用電磁感應來執(zhí)行充電的方案。初級線圈(發(fā)送線圈)設(shè)置在充電器(無線電力發(fā)送裝置)中，次級線圈(接收線圈)設(shè)置在充電對象(無線電力接收裝置)中，根據(jù)初級線圈和次級線圈之間的感應耦合產(chǎn)生的電力轉(zhuǎn)換成能量為電池充電。

在無線充電系統(tǒng)中，當無線電力發(fā)送裝置和無線電力接收裝置的芯中心(core center)精確地對準時，無線充電系統(tǒng)的充電效率顯著提高。因此，為了獲得理想的充電效率，無線電力發(fā)送裝置和無線電力接收裝置的芯中心應簡單且精確地對準。

然而，在現(xiàn)有技術(shù)的無線充電系統(tǒng)中，無線電力發(fā)送裝置的設(shè)置無線電力接收裝置的部分是平坦的。此外，無線電力發(fā)送裝置和無線電力接收裝置的初級線圈和次級線圈的芯中心在視覺上被確定為對準且近似對準，導致關(guān)于芯中心對準的精確度低。

無線電力接收裝置的接收線圈由具有低電阻的銅形成，以使用感應耦合，這里，接收線圈的厚度被制造成具有根據(jù)整體的阻抗和電阻值設(shè)計的數(shù)值。

此外，無線電力接收裝置使用柔性印刷電路板工藝制造。因此，接收線圈中需要引出部，以通過感應耦合發(fā)送感應的電流。

現(xiàn)有技術(shù)的接收線圈具有引出部設(shè)置在絕緣層的上表面和下表面上且穿透絕緣層的過孔電連接上下設(shè)置的引出部的結(jié)構(gòu)。

在現(xiàn)有技術(shù)的接收線圈中，引出部形成為具有與線圈單元的絕緣層的厚度相同的厚度來防止電性能的劣化，導致接收線圈單元的總尺寸(厚度)增加。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的一方面提供一種接收線圈單元形成薄的而不劣化電性能的無線充電系統(tǒng)。

本公開的一方面還提供一種無線充電系統(tǒng)，所述無線充電系統(tǒng)允許無線電力發(fā)送裝置和無線電力接收裝置的芯中心簡單且精確地對準以提高充電效率。

根據(jù)本公開的一方面，提供一種無線充電系統(tǒng)，在所述無線充電系統(tǒng)中，無線電力接收裝置的接收線圈單元的第二線圈形成為比第一線圈大的寬度且比第一線圈薄的厚度。

根據(jù)本公開的另一方面，可提供一種無線充電系統(tǒng)，在所述無線充電系統(tǒng)中，接收線圈單元的第二引出部通過主體部的上部而不是通過過孔被引出絕緣層。

根據(jù)本公開的另一方面，可提供一種無線充電系統(tǒng)，在所述無線充電系統(tǒng)中，無線電力發(fā)送裝置的將要安裝無線電力接收裝置的安裝表面包括第一安裝表面和第二安裝表面，第一安裝表面形成為相對于在寬度方向上的中心凹入，第二安裝表面形成為相對于第一安裝表面的兩側(cè)部分向上傾斜。

根據(jù)本公開的另一方面，提供一種從無線電力發(fā)送裝置無線地接收電力的無線電力接收裝置，所述無線電力接收裝置包括接收線圈單元，其中，所述接收線圈單元包括絕緣層、第一線圈和第二線圈，所述第一線圈包括在絕緣層的第一表面上設(shè)置為螺旋形的第一主體部以及從第一主體部的第一端延伸并被引出絕緣層的第一引出部；所述第二線圈包括設(shè)置在絕緣層的與第一表面的相對的第二表面上且通過過孔電連接到第一主體部的第二端的第二主體部以及從第二主體部延伸并被引出絕緣層的第二引出部，其中，第二線圈的寬度大于第一線圈的寬度，第二線圈的厚度小于第一線圈的厚度。

根據(jù)本公開的另一方面，提供一種將電力無線地發(fā)送到無線電力接收裝 置的無線電力發(fā)送裝置，所述無線電力發(fā)送裝置具有發(fā)送線圈，所述無線電力發(fā)送裝置的將要安裝無線電力接收裝置的安裝表面包括第一安裝表面和第二安裝表面，所述第一安裝表面形成為相對于安裝表面在寬度方向上或長度方向上的中心凹入，所述第二安裝表面形成為向上傾斜且設(shè)置在第一安裝表面的在寬度方向上或長度方向上的兩側(cè)上，所述發(fā)送線圈設(shè)置在第二安裝表面的周圍。

根據(jù)本公開的另一方面，提供一種從無線電力發(fā)送裝置無線地接收電力的無線電力接收裝置，所述無線電力接收裝置包括接收線圈單元，其中，所述接收線圈單元包括絕緣層和線圈單元，所述線圈單元包括在絕緣層的一個表面上設(shè)置為螺旋形的主體部；從主體部的第一端延伸并被引出絕緣層的第一引出部；從主體部的第二端延伸并被引出絕緣層的第二引出部和使主體部和第二引出部彼此絕緣的涂層。

根據(jù)本公開的另一方面，提供一種包括無線電力發(fā)送裝置和無線電力接收裝置的無線充電系統(tǒng)，所述無線電力發(fā)送裝置具有發(fā)送線圈，所述無線電力接收裝置包括接收線圈單元，其中，所述無線電力發(fā)送裝置包括安裝表面,所述安裝表面具有第一安裝表面和第二安裝表面，第一安裝表面形成為相對于安裝表面在寬度方向上或長度方向上的中心凹入，第二安裝表面形成為向上傾斜且設(shè)置在第一安裝表面的在寬度方向上或長度方向上的兩側(cè)上，所述無線電力接收裝置包括具有與無線電力發(fā)送裝置的安裝表面對應的凸狀彎曲表面的外表面。

附圖說明

通過下面結(jié)合附圖進行的詳細描述，本公開的以上和其它方面、特征和優(yōu)點將被更加清楚地理解，在附圖中：

圖1是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的無線充電系統(tǒng)的無線電力發(fā)送裝置和無線電力接收裝置的透視圖；

圖2是沿著圖1的線A-A’截取的截面圖；

圖3是示出圖1的無線電力發(fā)送裝置的平面圖；

圖4是示出圖1的無線電力接收裝置的示例的分解透視圖；

圖5是沿著圖4的線B-B’截取的接收線圈單元的截面圖；

圖6是示出圖1的無線電力接收裝置的包括涂層的接收線圈單元的另一示例的平面圖；

圖7是沿著圖6的線D-D’截取的截面圖。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖如下描述本發(fā)明構(gòu)思的實施例。

然而，本發(fā)明構(gòu)思可按照多種不同的形式來舉例說明，并且不應該被解釋為局限于在此闡述的具體實施例。更確切地說，提供這些實施例，以使本公開將是徹底的和完整的，并將本公開的范圍充分地傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

在整個說明書中，將理解的是，當諸如層、區(qū)域或晶圓(基板)的元件被稱為“位于”另一元件“上”、“連接到”或者“結(jié)合到”另一元件時，所述元件可直接“位于”另一元件“上”、直接“連接到”或者直接“結(jié)合到”另一元件，或者可存在介于它們之間的其它元件。相比之下，當元件被稱為“直接位于”另一元件“上”、“直接連接到”或者“直接結(jié)合到”另一元件時，可不存在介于它們之間的其它元件或?qū)印Ｏ嗤臉颂柺冀K指示相同的元件。如在此使用的，術(shù)語“和/或”包括一個或更多個相關(guān)聯(lián)的所列項目中的任何以及全部組合。

將明顯的是，雖然可在此使用術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等來描述各種構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于將一個構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分與另一構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此，在不脫離示例性實施例的教導的情況下，下面描述的第一構(gòu)件、第一組件、第一區(qū)域、第一層或第一部分可稱作第二構(gòu)件、第二組件、第二區(qū)域、第二層或第二部分。

為了描述的方便，可在此使用空間相關(guān)的術(shù)語(例如，“在…之上”、“在…上方”、“在…之下”和“在…下方”等)，以描述如圖中示出的一個元件相對于一個或更多個其他元件的關(guān)系。將理解的是，除了圖中示出的方位之外，與空間相關(guān)的術(shù)語意于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置翻轉(zhuǎn)，則被描述為“在”其它元件或特征“上方”或“之上”的元件將被定位為“在”其它元件或特征“下方”或“之下”。因此，術(shù)語“在…之上”可根據(jù)裝置在附圖的特定方向而包含“在…之上”和“在…之下”的兩種方位。裝置可被另外定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其它方位)，并可對在此使用的與空間相關(guān)的描述符做出相應解釋。

在此使用的術(shù)語僅用于描述特定實施例，并且無意限制本發(fā)明構(gòu)思。如在此使用的，除非上下文中另外清楚地指明，否則單數(shù)形式也意在包括復數(shù)形式。還將理解的是，在本說明書中使用的術(shù)語“包括”和/或“包含”列舉存在所述的特征、整數(shù)、步驟、操作、構(gòu)件、元件和/或組合，但不排除存在或增加一個或更多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、構(gòu)件、元件和/或組合。

在下文中，將參照示出本發(fā)明構(gòu)思的實施例的示意圖描述本發(fā)明構(gòu)思的實施例。在附圖中，例如，示出了組件的理想形狀。但是，由于制造技術(shù)和/或公差，組件可制造成相對于那些示出的形狀具有修改的形狀。因此，本發(fā)明構(gòu)思的實施例不應被理解為限制于在此示出的部分的特定形狀，而應更普遍地解釋為包含由制造工藝和非理想因素造成的形狀的改變。本發(fā)明構(gòu)思也可由在此示出和/或描述的各種實施例中的一個或組合構(gòu)成。

下面描述的本發(fā)明構(gòu)思的內(nèi)容可具有多種構(gòu)造。僅在此示出和描述了說明性的構(gòu)造，本發(fā)明構(gòu)思不限于此，并且應被解釋為擴展至所有合適的構(gòu)造。

圖1是示出根據(jù)示例性實施例的無線充電系統(tǒng)的無線電力發(fā)送裝置和無線電力接收裝置的透視圖，圖2是沿著圖1的線A-A’截取的截面圖，圖3是示出圖1的無線電力發(fā)送裝置的平面圖，圖4是示出圖1的無線電力接收裝置的示例的分解透視圖。

參照圖1至圖4，根據(jù)本示例性實施例的無線充電系統(tǒng)可包括無線電力發(fā)送裝置10和無線電力接收裝置20。無線電力接收裝置20放置在無線電力發(fā)送裝置10的一個表面上。

根據(jù)本示例性實施例的無線電力接收裝置20是將要被充電的裝置，這里，示出智能電話作為示例。然而，無線電力接收裝置不限于智能電話，諸如膝上型電腦或平板PC的電子裝置也可用作無線電力接收裝置。

無線電力發(fā)送裝置10包括形成在其中的基板(未示出)上的發(fā)送線圈13，且當交流(AC)電壓施加到無線電力發(fā)送裝置10時，在發(fā)送線圈13的周圍形成磁場。

因此，從發(fā)送線圈13感應產(chǎn)生的電動勢產(chǎn)生于無線電力接收裝置20的接收線圈單元300中，以對無線電力接收裝置20的電池23充電。

發(fā)送線圈13和接收線圈單元300的線圈可由具有低電阻的導電金屬(諸如銅(Cu))形成，但并不限于此。

在本示例性實施例的無線電力發(fā)送裝置10中，將要放置無線電力接 收裝置20的安裝表面可包括第一安裝表面11和設(shè)置在第一安裝表面11的外側(cè)部分的第二安裝表面12。

第一安裝表面11形成為相對于在寬度方向上的中心C凹入，第二安裝表面12可形成為向上傾斜，以在厚度方向上與無線電力接收裝置20的兩側(cè)的至少一部分重疊。

在普通的無線充電系統(tǒng)中，感應電流與繞組的數(shù)量的平方和整個線圈單元的面積成比例。

在本示例性實施例中，發(fā)送線圈13設(shè)置為集中在第二安裝表面12中。

按照這種方式，當無線電力發(fā)送裝置10的安裝表面具有這樣的曲率時，磁特性的損耗可降低，且繞組的數(shù)量可增加，以形成高效率的感應電流。發(fā)送線圈13的整體面積會盡可能地增大，并且在充電期間由線圈產(chǎn)生的熱可被更順暢地散發(fā)。

另外，當發(fā)送線圈13被設(shè)置為集中在第二安裝表面12中時，可提高無線電力發(fā)送裝置20的發(fā)送線圈13的芯中心和接收線圈單元300的芯中心的對準程度，以進一步提高無線充電系統(tǒng)的充電效率。

無線電力發(fā)送裝置10可具有其上表面和下表面均具有第一安裝表面11和第二安裝表面12的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，由于無線電力發(fā)送裝置10的上表面和下表面可被用作無線電力接收裝置的安裝表面，因此可去除無線電力發(fā)送裝置10的豎直指向性(vertical directionality)。

在另一示例中，無線電力發(fā)送裝置10可按照其兩個側(cè)表面具有與上表面和下表面相近的面積的方式形成為厚的。

這里，無線電力發(fā)送裝置10的兩個側(cè)表面可具有包括第一安裝表面和第二安裝表面的結(jié)構(gòu)。

在這種情況下，由于無線電力發(fā)送裝置的兩個側(cè)表面可用作無線電力接收裝置的安裝表面，因此無線電力發(fā)送裝置的豎直指向性和水平指向性均可被去除。

參照圖3，可在無線電力發(fā)送裝置10的安裝表面(具體地，第一安裝表面)上形成具有尺寸逐漸增大且以寬度方向上的中心C為中心的多個帶(band)形狀的對準標記40。

在本示例性實施例中，對準標記40被示出并描述為具有四邊形的帶形狀，但例如對準標記40可不同地修改成多個同心圓。

此外，例如，對準標記40可形成為熒光色(fluorescent color)。這樣可提高辨別度以幫助使用者更精確地與芯中心對準。

這里，可在第二安裝表面12中的與無線電力接收裝置20的拐角對應的部分中進一步形成諸如“┏”、“┓”、“┗”、和“┛”這樣的形式的輔助對準標記。

圖4是示出圖1的無線電力接收裝置的示例的分解透視圖，圖5是沿著圖4的線B-B’截取的接收線圈單元300的截面圖。

參照圖4和圖5，根據(jù)本示例性實施例的無線電力接收裝置20包括主體部21、電池23、接收線圈單元300和電池蓋25。主體部21包括電池容納凹槽21a和線圈連接部分22。

這里，電池蓋25的外表面可具有使得所述中心居中的凸狀彎曲表面(convex curved surface)，以對應于無線電力發(fā)送裝置10的安裝表面。按照這種方式，當電池蓋25的外表面被構(gòu)造為具有這樣的曲率時，可降低磁特性的損耗，并可增加繞組的數(shù)量，同時接收線圈的最大總面積增大，從而提高充電效率。

電池23可以是能夠充電或放電的鎳氫電池或鋰離子電池，但電池23的類型并不限于此。

電池23被構(gòu)造為可與無線電力接收裝置20分開，并且可拆卸地安裝在無線電力接收裝置20的主體部21的電池容納凹槽21a中，或者它可與無線電力接收裝置20一體地構(gòu)造，以實現(xiàn)一體的結(jié)構(gòu)。

電池蓋25可按照電池23可不與主體部21分開的方式結(jié)合到主體部21的后表面。這里，第一粘合層24b可設(shè)置在接收線圈單元300的一個表面上并附著到電池蓋25的內(nèi)表面。

第二粘合層24a可設(shè)置在接收線圈單元300的另一表面上，且磁性片26可附著到第二粘合層24a上。

磁性片26集中磁通量以使接收線圈單元300有效地接收集中的磁通量，而且也防止磁通量到達電池23。

根據(jù)本示例性實施例的接收線圈單元300包括絕緣層310和分別設(shè)置在絕緣層310的兩個表面上的第一線圈和第二線圈。

第一線圈包括在絕緣層310的第一表面上形成螺旋形的第一主體部320和從第一主體部320延伸以從絕緣層310引出的第一引出部360。

第二線圈包括在絕緣層310的與第一表面相對的第二表面上形成的第二主體部370a，并通過過孔380電連接到第一線圈的端部。第二引出部370從第二主體部370a延伸，并被引出絕緣層310。

這里，可在絕緣層310的第二表面上形成狹縫，且第二主體部370a可形成為插入到所述狹縫中。

第一引出部360和第二引出部370可通過絕緣層310的同一表面被引出并連接到無線電力接收裝置20的線圈連接部分22，以發(fā)送電流。

此外，為了具有與第一線圈的第一主體部320和第一引出部360相比相對增大的寬度和減小的厚度，第二線圈的第二主體部370a和第二引出部370可處理或壓縮為具有平坦的形狀。

即，由于與其厚度相比第二線圈形成為具有相對較大的寬度，因此第二線圈的總面積基本上類似于第二線圈的厚度與第一線圈的厚度相同的情況。

因此，第二線圈可表現(xiàn)出與厚度減小之前表現(xiàn)的電特性類似的電特性。另外，與第一線圈和第二線圈具有相同的厚度的情況相比，接收線圈單元300的總厚度可減小。因此，可提供能合適地處理諸如智能電話的小型電子裝置的有限的安裝空間同時保持無線充電效率的預定水平的設(shè)計。

例如，第一線圈(第一主體部320和第一引出部360)的厚度t1可為100μm或更大，且第二線圈(第二主體部370a和第二引出部370)的厚度t2可為50μm或更小。這里，可用絕緣材料填充與第二線圈中減小的厚度對應的部分。

第一電極焊盤330和第二電極焊盤340可分別設(shè)置為分別連接到第一引出部360和第二引出部370的端部。第一電極焊盤330和第二電極焊盤340可延伸第一電極焊盤330和第二電極焊盤340與無線電力接收裝置接觸的面積，以增強電連通性。

圖6是示出圖1的無線電力接收裝置的包括涂層的接收線圈單元的另一示例的平面圖，圖7是沿著圖6的線D-D’截取的截面圖。

這里，將省略與如上所述的示例性實施例的部分相同的部分的詳細描述，以避免冗余。

參照圖6和圖7，根據(jù)示例性實施例的接收線圈單元400可包括絕緣層410和線圈單元。

線圈單元可包括：主體部420，在絕緣層410的一個表面上呈螺旋形式；第一引出部460，從主體部420的一端延伸，以被引出絕緣層410；第二引出部470，通過垂直地或傾斜地穿越螺旋地形成的主體部420而從主體部420的另一端延伸并被引出絕緣層410；涂層，形成在主體部420和第二引出部470之間的界面上，以使主體部420和第二引出部470彼此絕緣。

在另一示例中，第二引出部470可被構(gòu)造為從主體部420的另一端延伸，并穿過螺旋地形成的主體部之間的間隙被引出絕緣層。

接收線圈單元400不使用過孔，第二引出部470可從主體部420的另一端彎曲并沿著與第一引出部460的被引出的方向相同的方向引出。

這里，第一引出部460和第二引出部470可連接到無線電力接收裝置20的線圈連接部分22以發(fā)送電流。

另外，涂層可分為分別覆蓋主體部420、第一引出部460和第二引出部470的主體部涂層421、第一引出部涂層(未示出)和第二引出部涂層471。這里，包括第二引出部涂層471的第二引出部470的厚度t3可為50μm或更小。

第一電極焊盤430和第二電極焊盤440可分別連接到第一引出部460的端部和第二引出部470的端部。第一電極焊盤430和第二電極焊盤440可用于增大與無線電力接收裝置20的線圈連接部分22接觸的面積，以增強電連通性。

如上所述，根據(jù)示例性實施例，由于設(shè)置在絕緣層的第二表面上的第二接收線圈形成為寬度大于第一接收線圈且厚度減小，因此接收線圈單元可在不劣化電性能的情況下形成為較薄。

雖然已經(jīng)在上面示出和描述了示例性實施例，但對本領(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，可以做出修改和變型。