無線電力傳輸設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本說明書主要是關(guān)于無線電力傳輸(wireless power transfer)，特別是關(guān)于可無線傳輸電力至一行動(dòng)裝置和一穿戴式裝置的一無線電力傳輸設(shè)備，以及有關(guān)于可無線傳輸電力至在一凹槽(cavity)中的電子裝置的一無線電力傳輸設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]無線電力傳輸系統(tǒng)(wireless power transfer system, WPTS)逐漸普遍地成為一種不用電線或連接器傳輸電力的便利方式。在工業(yè)上發(fā)展的無線電力傳輸系統(tǒng)一般可分成兩種主要類型:磁感應(yīng)(magnetic induct1n,Ml)系統(tǒng)和磁共振(magnetic resonance,MR)系統(tǒng)。兩種類型的系統(tǒng)都包括一無線電力傳送器和一無線電力接收器。此種系統(tǒng)可用以提供電力給行動(dòng)裝置或?qū)π袆?dòng)裝置進(jìn)行充電，其中行動(dòng)裝置可為智能型手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)或其他行動(dòng)裝置。
[0003]磁感應(yīng)式無線電力傳輸系統(tǒng)傳統(tǒng)上會(huì)通過一電力流動(dòng)控制機(jī)制(power flowcontrol mechanism)的頻率變化，操作在幾百千赫之一配置頻率范圍內(nèi)。磁共振式無線電力傳輸系統(tǒng)傳統(tǒng)上會(huì)通過輸入電壓調(diào)整(input voltage regulat1n)來校正輸出電壓方式，操作在單一共振頻率(resonant frequency)上。在傳統(tǒng)的應(yīng)用中，磁共振式無線電力傳輸系統(tǒng)操作在6.78兆赫(MHz)的頻率上。
[0004]幾個(gè)工業(yè)委員會(huì)像是無線電力聯(lián)盟(Wireless Power Consortium，WPC)、電力事業(yè)聯(lián)盟(Power Matters Alliance，PMA)、無線電力聯(lián)盟(Alliance for Wireless Power,A4WP)已經(jīng)致力于發(fā)展相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)于基于無線電力傳輸?shù)南M(fèi)商品上。
[0005]無線電力傳輸系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成可同時(shí)對(duì)多個(gè)行動(dòng)裝置充電。這種裝置會(huì)包括一充電板(charging pad)，以在充電板的表面容納多個(gè)行動(dòng)裝置來進(jìn)行充電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于上述先前的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種無線電力傳輸設(shè)備。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了一種無線電力傳輸設(shè)備。上述無線電力傳輸設(shè)備包括具有一頂端表面和一側(cè)表面的一支撐結(jié)構(gòu)。上述支撐結(jié)構(gòu)用以在上述頂端表面承載一行動(dòng)裝置以及在上述側(cè)表面承載一穿戴式裝置。上述無線電力傳輸設(shè)備還包括包含于上述支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)的多個(gè)傳送線圈。上述多個(gè)傳送線圈用以在上述頂端表面無線傳送電力至上述行動(dòng)裝置，以及在上述側(cè)表面無線傳送電力至上述穿戴式裝置。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了一種無線電力傳輸設(shè)備。上述無線電力傳輸設(shè)備包括一支撐結(jié)構(gòu)，以在上述支撐結(jié)構(gòu)的一側(cè)表面容納一電子裝置。上述無線電力傳輸設(shè)備還包括包含于上述支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)的一上傳送線圈和一下傳送線圈。上述上傳送線圈和上述下傳送線圈分別具有相反流向的電流，以在上述側(cè)表面產(chǎn)生彼此具有建設(shè)性干涉的磁場(chǎng)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了一種無線電力傳輸設(shè)備。上述無線電力傳輸設(shè)備包括具有一凹部的一支撐結(jié)構(gòu)，以容納一電子裝置。上述無線電力傳輸設(shè)備還包括包含于上述支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)的一上傳送線圈和一下傳送線圈。上述上傳送線圈和上述下傳送線圈分別具有相反流向的電流，以在上述凹部產(chǎn)生彼此具有建設(shè)性干涉的磁場(chǎng)，以無線傳輸電力給上述電子裝置。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了一種操作無線電子傳輸設(shè)備的方法。上述方法包括對(duì)一上傳送線圈和一下傳送線圈提供相反流向的電流，以在一支撐結(jié)構(gòu)的側(cè)表面或一凹部產(chǎn)生彼此具有建設(shè)性干涉的磁場(chǎng)。
[0011]上述
【發(fā)明內(nèi)容】
僅用以說明本發(fā)明較佳的實(shí)施例，但本發(fā)明并不以此為限。
【附圖說明】
[0012]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例所述的可用以無線傳送電力給一穿戴式裝置和一行動(dòng)裝置的無線電力傳輸設(shè)備10的示意圖。
[0013]圖2顯示根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例所述的無線電力傳輸設(shè)備10的側(cè)視圖。
[0014]圖3顯示根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例所述的傳送線圈7和8的示意圖。
[0015]圖4顯示根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例所述的圖3結(jié)構(gòu)的有限組件分析(finiteelement analysis)，以及通過傳送線圈7和8在傳送線圈7和8之間的支撐結(jié)構(gòu)2的側(cè)表面4上產(chǎn)生磁場(chǎng)之建設(shè)性干涉的示意圖。
[0016]圖5顯示根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例所述的具有便于纏繞傳送線圈7和8的一槽狀(grooved)結(jié)構(gòu)的線圈型(coil form)的示意圖。
[0017]圖6為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的用以放置電子組件以驅(qū)動(dòng)傳送線圈的基座的示意圖。
[0018]圖7顯示根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例所述的覆蓋在線圈型和基座上的外殼(cover)的示意圖。
[0019]圖8顯示根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例所述的當(dāng)接收器線圈以環(huán)繞著側(cè)表面4的不同角度位置被配置在側(cè)表面4上所對(duì)應(yīng)的耦合系數(shù)K和角度的曲線圖。
[0020]圖9顯示根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例所述的當(dāng)接收器線圈以距離頂端表面6的不同距離被放置在頂端表面6上方所對(duì)應(yīng)的耦合系數(shù)K和距離的曲線圖。
[0021]圖10顯示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例所述的無線電力傳輸設(shè)備200的側(cè)視圖。
[0022]圖11顯示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例所述的無線電力傳輸設(shè)備200的俯視圖。
[0023]圖12顯示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例所述的無線電力傳輸系統(tǒng)的電力通路(powerchain)的示意圖。
[0024]其中，附圖標(biāo)記如下:
[0025]10、200無線電力傳輸設(shè)備
[0026]102無線電力傳送器
[0027]103無線電力接收器
[0028]104直流/直流轉(zhuǎn)換器
[0029]106換流器
[0030]108傳送器匹配網(wǎng)絡(luò)
[0031]11行動(dòng)裝置
[0032]110傳送線圈
[0033]112接收線圈
[0034]115偵測(cè)和控制電路
[0035]116整流器
[0036]117感應(yīng)和通訊電路
[0037]118直流/直流轉(zhuǎn)換器
[0038]12穿戴式裝置
[0039]13脊?fàn)顦?gòu)件
[0040]14磁防護(hù)層
[0041]15 頻帶
[0042]16電子電路
[0043]2、202支撐結(jié)構(gòu)
[0044]207、208、7、8 傳送線圈
[0045]205 凹部
[0046]209底部部分
[0047]210高磁導(dǎo)率材料層
[0048]3 基座
[0049]4側(cè)表面
[0050]6頂端表面
[0051]B磁通量
[0052]H 高度
[0053]P 周長(zhǎng)
【具體實(shí)施方式】
[0054]穿戴式運(yùn)算裝置，例如智能型手表，變得越來越普及。穿戴式運(yùn)算裝置(以下稱為穿戴式裝置)能夠提供一用戶接口以擴(kuò)張行動(dòng)裝置的能力，且/或能夠通過一或多個(gè)傳感器監(jiān)控使用者的活動(dòng)量(activity level)和生理信息(phys1logical informat1n)。和行動(dòng)裝置相同，穿戴式裝置傳統(tǒng)上需要通過電池提供電源，且需周期性地重復(fù)充電。
[0055]本發(fā)明在此所述的無線電力傳輸設(shè)備可適用于穿戴式裝置和行動(dòng)裝置，且允許同時(shí)對(duì)此兩種裝置進(jìn)行無線電力傳輸。在一些實(shí)施例中，無線電力傳輸設(shè)備具有一支撐結(jié)構(gòu)(support structure)，其中此支撐結(jié)構(gòu)具有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤睿援?dāng)一行動(dòng)裝置放置在支撐結(jié)構(gòu)上時(shí)，仍可容許穿戴式裝置置放于支撐結(jié)構(gòu)的側(cè)邊。支撐結(jié)構(gòu)可容納至少一傳送線圈，其中此傳送線圈制作且放置在適當(dāng)?shù)奈恢?，以傳送無線電力給穿戴式裝置和行動(dòng)裝置。
[0056]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例所述的可用以無線傳送電力給一穿戴式裝置和一行動(dòng)裝置的無線電力傳輸設(shè)備10的示意圖。無線電力傳輸設(shè)備10具有一支撐結(jié)構(gòu)2，支撐結(jié)構(gòu)2可用以容納傳送線圈7和8，以使用無線方式傳送電力給放置于支撐結(jié)構(gòu)2的頂端表面6以及側(cè)表面4的裝置。傳送線圈包括了至少一下傳送線圈7以及至少一上傳送線圈8。傳送線圈7和8顯示于圖1中，且在底下會(huì)有更詳細(xì)的談?wù)摗Ｖ谓Y(jié)構(gòu)2可成形于基座3上。在本發(fā)明一些實(shí)施例中，支撐結(jié)構(gòu)2會(huì)具有一脊?fàn)顦?gòu)件(ridge) 13，以引導(dǎo)穿戴式裝置12進(jìn)入適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行無線電力傳輸。
[0057]圖2顯示