移动设备制造技术

本发明专利技术公开了一种移动设备，可包括：外壳，所述外壳包括导电区域；以及无线电源接收机，所述无线电源接收机包括接收线圈，该接收线圈用于通过所述导电区域接收无线电源；其中，所述导电区域的厚度小于δ/10，其中，δ为所述导电区域在提供所述无线电源的电磁信号的主要频率下的趋肤深度。本发明专利技术实施例可允许无线电源发射机产生的电/磁场到达该移动设备内部的无线电源接收机的接收线圈。

【技术实现步骤摘要】
移动设备
本专利技术涉及无线电源输送
，尤其涉及一种用于进行无线电源传输的移动设备。
技术介绍
由于以不使用电缆或连接器的简便方式传输电源(power)，无线电源传输系统(WirelessPowerTransferSystems，WPTS)变得越来越受欢迎。当前在产业中使用的WPTS可分为两种主要的类型：磁感应(MagneticInduction，MI)系统和磁谐振(MagneticResonance，MR)系统。这两种类型的系统均包括无线电源发射机(wirelesspowertransmitter)和无线电源接收机(wirelesspowerreceiver)。这两种类型的系统可被用于为处于其他应用中的移动设备(例如，智能电话、平板电脑，)供电或充电。感应式WPTS系统通常操作在指定的几百赫兹的频率范围，其使用频率变化作为电源流控制机制。磁谐振WPTS系统通常操作在单谐振频率，其使用输入电压调节(regulation)来调节输出电源。在一个典型的应用中，磁谐振WPTS系统操作在6.78MHz的频率。许多产业委员会，已致力于为基于无线电源传输的消费产品推进国际标准。
技术实现思路
本专利技术公开了移动设备，可允许无线电源发射机产生的电/磁场到达该移动设备内部的无线电源接收机的接收线圈。本专利技术提供的一种移动设备，可包括：外壳，所述外壳包括导电区域；以及无线电源接收机，所述无线电源接收机包括接收线圈，该接收线圈用于通过所述导电区域接收无线电源；其中，所述导电区域的厚度小于δ/10，其中，δ为所述导电区域在提供所述无线电源的电磁信号的主要频率下的趋肤深度。由上可知，本专利技术所提供的移动设备的外壳上包括导电区域，无线电源接收机的接收线圈可通过所述导电区域接收无线电源。基于此，本专利技术实施例可允许无线电源发射机产生的电/磁场到达该移动设备内部的无线电源接收机的接收线圈。【附图说明】图1A示出不同厚度的铝层和不锈钢层在175kHz的无线电源传输频率下的B-场(B-field)的透明度。图1B示出不同厚度的铝层和不锈钢层在6.78MHz的无线电源传输频率下的B-场的透明度。图2A和图2B分别示出移动设备1a的侧视图和后视图。图3A和图3B依据本专利技术的一些实施例分别示出移动设备1b的侧视图和后视图。图4A和图4B依据本专利技术的一些实施例分别示出移动设备1c的侧视图和后视图。图5示出用于机械地支撑较薄的导电层的多个肋骨。图6示出包括无线电源发射机21和无线电源接收机3的无线电源传输系统。【具体实施方式】金属后盖(Metalbackcover)为移动电子设备(例如，智能电话和平板电脑)的通用特征。不幸的是，由于金属后盖旨在使移动设备内部的电子器件避开电磁场，因此金属后盖也阻止了使用电磁波将无线电源传输给所述移动设备。本专利技术的专利技术人已经认识并了解到，如果金属后盖的厚度实质上小于用于无线电源传输的频率下的趋肤深度(skindepth)，对于无线电源发射机产生的电磁场而言，金属后盖将大体上为透明的。一种材料的趋肤深度δ可由下面的等式给出，其中，f为频率，μ为所述材料的导磁率(magneticpermeability)，σ为所述材料的导电率(electricalconductivity)。需要较大的趋肤深度来增强通过金属后盖传输电磁场的传输性能。要得到δ>>T的条件，也即，趋肤深度δ远远大于金属后盖的厚度T，金属后盖的导电率和/或厚度T需选择为足够小。下面的表1列出了多个用于形成金属后盖的材料的导电率以及这些材料在两个常用于进行无线电源传输的频率下的趋肤深度，所述两个常用的频率为175kHz和6.78MHz。表1如上所示，由于不锈钢的导电率较低，相较于铝或铜，不锈钢将具有更高的趋肤深度。除不锈钢之外，镍为另一种合适的材料。但是，如果金属后盖做得足够薄，也可以使用铝或铜。执行多个仿真来评估电磁场通过不同材料的金属层和不同厚度的金属层时的衰减。图1A示出不同厚度的铝层和不锈钢层在175kHz的无线电源传输频率下的B-场(B-field)的透明度。术语“透明度”是指B-场在金属材料层的任意一个面上的比率。如图1A所示，由于不锈钢具有更大的趋肤深度，在相同的厚度下，不锈钢的透明度优于铝的透明度。图1A中还示出了铝和不锈钢的趋肤深度。当金属层的厚度小于δ/40，B-场的绝大部分可通过所述金属层。在δ/20和δ/10时可获得低程度的透明度，它们可用于一些应用中。在175kHz，当使用铝材料，要使50％的B-场通过金属层，金属层的厚度需要小于或等于10微米(μm)，当使用不锈钢材料，要使50％的B-场通过金属层，金属层的厚度需要小于或等于100微米(μm)。图1B示出不同厚度的铝层和不锈钢层在6.78MHz的无线电源传输频率下的B-场的透明度。图1B可获得与图1A定性地相似的结果。再一次，当金属层的厚度小于δ/40，B-场的绝大部分可通过所述金属层。在图1B中，由于频率更高，因此要获得175kHz所能看到的相同透明度需要更薄的金属层厚度。在6.78MHz，当使用铝材料，要使50％的B-场通过金属层，金属层的厚度需要小于或等于1-2微米(μm)，当使用不锈钢材料，要使50％的B-场通过金属层，金属层的厚度需要小于或等于10-20微米(μm)。在一些实施例中，金属层的厚度将选择为低于δ/10，例如，δ/20或者更低，δ/40或者更低。在一些实施例中，金属层的厚度可大于0.01微米，例如，大于0.1微米或大于1微米。图2A和图2B分别示出移动设备1a的侧视图和后视图，所述移动设备1a的外壳10的背面(back)上包括导电层2。导电层2跨越所述移动设备的所述背面区域的大部分区域。导电层2可包括金属，且足够厚，以及具有足够的导电率以阻止无线电源通过其传输。如图2A和图2B所示，所述移动设备可包括无线电源接收机3，所述无线电源接收机3包括接收线圈4。无线电源接收机3用于从接收线圈4接收交流信号，并处理所述交流信号以产生直流电压，作为举例，所述直流电压可用于对移动设备1a的电池进行充电和/或为移动设备1a本身供电。为了使电和/或磁场能传输至接收线圈4，移动设备1a的背面可包括对电和/或磁场增加了透明度的导电区域5。导电区域5可作为允许无线电源发射机产生的电和/或磁场通过移动设备1a的背面到达无线电源接收机3的接收线圈4的透明的“窗口”。如前所述，导电区域5可为金属。适宜作为导电区域5的金属可包括不锈钢、镍、铝和铜。但是，本专利技术实施例所述的移动设备并不限于使用上述材料作为导电区域5。在一些实施例中，导电区域5的厚度(沿图2A的水平方向)可低于δ/10，例如，δ/20或者更低，δ/40或者更低，其中，δ为导电区域5的趋肤深度。在一些实施例中，有别于导电层2，导电区域5将覆盖接收线圈4的至少50％的区域(从移动设备的后面看)，以促进无线电源传输至接收线圈4。在一些实施例中，导电区域5可覆盖接收线圈4(从移动设备的后面看)的至少75％、至少90％，以至于100％的区域。导电区域5可与接收线圈对准以促成导电区域5和接收线圈4在区域上的重叠。如图2B所示，在一些实施例中，导电区域5可延伸至接收线圈的区域外。本专利技术所描述的移动设备可为任意适宜类本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动设备，其特征在于，包括：外壳，所述外壳包括导电区域；以及无线电源接收机，所述无线电源接收机包括接收线圈，该接收线圈用于通过所述导电区域接收无线电源；其中，所述导电区域的厚度小于δ/10，其中，δ为所述导电区域在提供所述无线电源的电磁信号的主要频率下的趋肤深度。

【技术特征摘要】
2016.01.20 US 62/280,738;2016.09.26 US 15/275,8411.一种移动设备，其特征在于，包括：外壳，所述外壳包括导电区域；以及无线电源接收机，所述无线电源接收机包括接收线圈，该接收线圈用于通过所述导电区域接收无线电源；其中，所述导电区域的厚度小于δ/10，其中，δ为所述导电区域在提供所述无线电源的电磁信号的主要频率下的趋肤深度。2.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述导电区域的厚度小于δ/20。3.如权利要求2所述的移动设备，其特征在于，所述导电区域的厚度小于δ/40。4.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述导电区域与所述接收线圈对准。5.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述导电区域包括金属。6.如权利要求5所述的移动设备，其特征在于，所述金属包括铜、铝、不锈钢以及镍中至少一种。7.如权利要求6所述的移动设备，其特征在于，当所述金属为所述不锈钢时，所述厚度小于或等于100微米。8.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述导电区域位于所述移动设备的背面。9.如权利要求8所述的移动设备，其特征在于，所述导电区域位于所述移动设备外表面。10.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述导电区域为所述移动设备的所述背面上的第一导电区域，所述外壳还包括：位于所述移动设备的所述背面上的第二导电区域；...

【专利技术属性】
技术研发人员：派翠克·史丹利·里尔，弗拉迪米尔·亚历山大·穆拉托夫，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71