具有输电平面螺旋芯体的非接触充电站、非接触受电装置以及控制它们的方法制造方法及图纸

提供一种具有平面螺旋输电芯体的非接触充电站、非接触受电装置以及控制它们的方法。使用感应磁场将电能信号传送到便携设备的非接触充电站的初级芯体和非接触受电装置的次级芯体被构造为输电印刷电路板（ＰＣＢ）芯体，在所述输电印刷电路板芯体中，平面螺旋芯体结构在芯体基底上形成。输电ＰＣＢ芯体具有简化的形状和改善的适用性，这利于其在非接触充电器上的安装。另外，接收芯体具有减小的体积，以减小受电装置的整体尺寸，从而它可以容易安装到便携设备上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有平面螺旋输电芯体的非接触充电站、非接触受电装置以及控制它 们的方法。更具体地，利用感应磁场将电能信号传送到便携设备的非接触充电站的原边芯 体被构造为输电印刷电路板(PCB)芯体，其中平面螺旋芯体结构形成在芯体基底上。输电 PCB芯体具有简化的形状和便于其安装在非接触充电器上的改进的适用性。另外，接收芯体 具有减小的体积，以减小受电装置的整体尺寸，从而它能容易安装到便携设备上。
技术介绍
通常，例如手机、个人数字助理(PDA)、便携式媒体播放器(PMP)、数字多媒体广播 (DMB)终端、动态影像专家压缩标准音频层面3 (MP3)播放器和笔记本电脑的便携设备不能 保持插在家中或者办公室的常规电源上，因为它们是当用户移动时使用。因此，这样的便携 设备配备有一次性电池(即，原电池)或者可充电电池(即，蓄电池)。在将从常规电源提 供的电能再充到便携设备的电池或者电池组的情况下，传统上使用了通过电源线或者电源 连接器向便携设备供电的方法。然而，在通过连接器向便携设备供电的情况下，当充电器和电池互相连接或者断 开时，由于充电器和电池的连接器之间的电势差，连接器可能发生瞬时放电。瞬时放电可能导致在两个连接器上积累杂质，因此导致火灾。另外，由于连接器直接暴露在空气中，所以连接器附着了水气或者尘土，由此导致 自然放电。结果，充电器和电池的寿命和性能可能下降。为了克服涉及通过连接器供电的方法的问题，开发了非接触充电器。当包括将要 充电的电池的终端放置在充电器的初级线圈上时，电池的次级线圈被充电。在此情况下，通 过利用从初级线圈产生的磁场使次级线圈上感应电动势而充电。然而，现有技术的非接触充电器仅仅能向便携设备供电，并且由于它不用于其它 应用，所以它的使用受到限制。当金属体放置在磁场中时，从初级线圈产生的磁场改变。因而在初级线圈中产生 可能损坏非接触充电器的相当大的的电能损失。由于过量电流流过次级线圈，并且电池组的电路产生热，因此电池组可能由于过 热而爆炸。此外，由于大多数初级和次级芯体是由一些细金属线拧成的一个粗线圈来实现的 (以下，称为“李兹(LitZ)线圈”)，所以耗费大量线圈材料，并且使充电器变得笨重。因此 充电器具有复杂结构，并且难以制造。通常很难将充电器安装到便携设备上，因为便携设备 包括一些半导体元件和电池组。而且，热或者磁场会干扰若干控制器和构件，由此使它们发 生故障。另外，充电器不适用于多种
，因为它不容易制造为各种形状。例如，不常 使用一个电池组，因为诸如手提电话、PDA、PMP、DMB终端、MP3播放器和笔记本电脑的便携设备的电池组具有根据应用和制造商而安装在不同位置连接器。由于现有技术的非接触充电器也使用粗线圈，所以充电器笨重、结构复杂并且难 以制造。此外，非接触充电器具有有限应用，因为它不易制造为各种形状。如果在被充电时 电池组移动，则输电不能适当地完成，因此传送效率降低。
技术实现思路
技术问题 本专利技术是为了解决现有技术的以上问题而提出的，本专利技术的实施例提供了具有平 面螺旋输电芯体的非接触充电站、非接触受电装置以及控制它们的方法，其中使用感应磁 场向便携设备传送电能信号的非接触充电站的初级芯体被构造为平面螺旋输电印刷电路 板(PCB)芯体，以简化它的形状，从而可以改善对非接触充电器等的适用性。本专利技术的实施例还提供了具有平面螺旋输电芯体的非接触充电站、非接触受电装 置以及控制它们的方法，其中，由于初级芯体的平面螺旋输电PCB结构和此结构的多样性 使得能确保高效充电操作，初级芯体可以具有双层结构，由此即使移动便携设备，也能对便 携设备稳定地进行充电。本专利技术的实施例还提供了具有平面螺旋输电芯体的非接触充电站，非接触受电装 置，以及控制它们的方法，其中，具体地，初级芯体构造有若干个细输电PCB芯体，每个细输 电PCB芯体被分别控制以进行操作，从而即使便携设备从对应于一个芯体的位置移动到对 应于另一个芯体的位置(例如，即使便携设备从为所述便携设备充电的芯体上移走)，电能 也可以通过输电控制算法稳定地传送到便携设备。本专利技术的实施例可以通过将非接触受电装置的次级受电芯体构造为平面螺旋输 电PCB芯体，使所述非接触受电装置的次级受电芯体的体积减至最小，由此使便携设备的 整体尺寸减至最小，并且改善了将要安装在便携设备上的非接触受电装置的特征。本专利技术的实施例还提供了具有平面螺旋输电芯体的非接触充电站、非接触受电装 置以及控制它们的方法，其中由于输电芯体在PCB上以平面形状形成，因此便于制造并且 改善了受电特征。此外，本专利技术的实施例可以提供具有若干连接器的一个非接触受电装置，从而所 述非接触受电装置可以应用于使用一个电池组的各种类型的便携设备。技术方案根据本专利技术的一个方面，提供了一种非接触充电站，用于向用于充电和数据传送 的非接触受电装置产生感应磁场。所述非接触充电站可以包括传送控制器，其设置在所述 非接触充电站内，用于控制输电和数据传送/接收；以及站部件，其与传送控制器电连接， 所述站部件产生感应磁场，并且在其上端上放置非接触受电装置。所述站部件包括产生感 应磁场的初级芯体，所述初级芯体在芯体基底上具有感应图案芯体，所述芯体基底固定到 所述站部件，并且所述感应图案芯体包括具有平面螺旋芯体结构的输电PCB芯体。根据本专利技术的另一方面，提供了一种控制非接触充电站的方法，其中非接触充电 站包括具有平面螺旋芯体结构的输电PCB芯体。所述方法可以包括下述步骤在初级芯体，在传送控制器的控制下将唯一标识请求信号传送到非接触受电装置；在接收信号处理器，响应所述唯一标识请求信号，检测和处理从所述非接触受电装置传送的唯一标识信号；将所述接收信号处理器检测的所述信号传送到所述传送控制器，并且确定检测到 的信号是来自第一上部、第二上部和下部芯体中哪一个；将开关控制信号传送到状态控制器模块，所述开关控制信号使经确定的一个芯体 接通；以及向预驱动器传送输电控制信号和开关控制信号，从而将电能施加到被接通的芯体 上，以产生感应磁场。根据本专利技术的又一方面，提供一种非接触充电站，用于向用于充电和数据传送的 非接触受电装置产生感应磁场。所述非接触充电站可以包括传送控制器，其设置在所述非 接触充电站内，用于控制输电和数据传送/接收；以及站部件，其包括与所述传送控制器电 连接以产生感应磁场的初级芯体，并且在所述站部件的上端上放置所述非接触受电装置。 初级芯体在芯体基底上具有感应图案芯体，所述芯体基底设置到所述站部件，所述感应图 案芯体包括具有基于平面单位芯体的平面螺旋芯体结构的输电PCB芯体，在所述平面单位 芯体中，若干细线圈纹沿横向平行地形成，并且所述感应图案芯体包括在所述芯体基底的 上端上的第一和第二平面线圈。根据本专利技术的再一方面，提供了一种非接触受电装置，其中次级芯体接收由从非 接触充电站产生的感应磁场引起的电能信号，从而在电池组控制器控制下电能充到蓄电池 组电池，并且所充电能供应到便携设备。所述非接触受电装置可以包括次级芯体，其设置 在所述蓄电池组电池的上端上；充电PCB，其具有所述电池组控制器，并且设置在所述蓄电 池组电池的前或者侧边缘；以及终端连接器，其设置在在所述蓄电池组电池的前或者侧边 缘上的充电印刷电路中，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触充电站，用于向用于充电和数据传送的非接触受电装置产生感应磁场，包括：传送控制器，其设置在所述非接触充电站内，用于控制输电和数据传送／接收；以及站部件，其与所述传送控制器电连接，所述站部件产生感应磁场，并且在其上端上放置所述非接触受电装置，其中，所述站部件包括产生感应磁场的初级芯体，其中，所述初级芯体在芯体基底上具有感应图案芯体，所述芯体基底固定到所述站部件，并且其中，所述感应图案芯体包括具有平面螺旋芯体结构的输电印刷电路板芯体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2008-12-12 10-2008-0126270;KR 2008-12-22 10-200一种非接触充电站，用于向用于充电和数据传送的非接触受电装置产生感应磁场，包括传送控制器，其设置在所述非接触充电站内，用于控制输电和数据传送/接收；以及站部件，其与所述传送控制器电连接，所述站部件产生感应磁场，并且在其上端上放置所述非接触受电装置，其中，所述站部件包括产生感应磁场的初级芯体，其中，所述初级芯体在芯体基底上具有感应图案芯体，所述芯体基底固定到所述站部件，并且其中，所述感应图案芯体包括具有平面螺旋芯体结构的输电印刷电路板芯体。2.如权利要求1所述的非接触充电站，其中，所述站部件的所述初级芯体包括设置在 所述芯体基底的下部芯体，设置在所述下部芯体上的间隔部件，以及设置在所述间隔部件 上的第一和第二上部芯体，其中，所述下部芯体设置在所述第一上部芯体和所述第二上部芯体之间的位置中。3.如权利要求1或2所述的非接触充电站，还包括 供应电能的供电部件；谐振转换器，其使电能从电源供应到所述初级芯体的所述下部芯体，所述第一上部芯 体，和所述第二上部芯体；预驱动器，其在所述传送控制器的控制下，将振动信号传送到所述谐振转换器； 所述传送控制器，控制所述谐振控制器进行操作； 存储数据的站存储器；接收信号处理器，其连接到所述初级芯体的所述下部芯体，所述第一上部芯体，和所述 第二上部芯体，以辨别从所述非接触受电装置传送的信号； 第一开关，连接在所述谐振转换器和所述下部芯体之间； 第二开关，连接在所述谐振转换器和所述第一上部芯体之间； 第三开关，连接在所述谐振转换器和所述第二上部芯体之间；以及 固体继电器控制器，其使所述第一、第二和第三开关在所述传送控制器的控制下进行 操作。4.一种控制非接触充电站的方法，所述方法包括在初级芯体，在传送控制器的控制下将唯一标识请求信号传送到非接触受电装置； 在接收信号处理器，响应于所述唯一标识请求信号，检测和处理从所述非接触受电装 置传送的唯一标识信号；将所述接收信号处理器检测的所述信号传送到所述传送控制器，和确定检测到的信号 是来自第一上部、第二上部和下部芯体中哪一个；将开关控制信号传送到状态控制器模块，所述开关控制信号使确定的一个芯体接通；以及向预驱动器传送输电控制信号和开关控制信号，从而将电能施加到接通的芯体，以产 生感应磁场，其中，所述非接触充电站包括具有平面螺旋芯体结构的输电印刷电路板芯体。5.一种非接触充电站，用于向用于充电和数据传送的非接触受电装置产生感应磁场，包括传送控制器，其设置在所述非接触充电站内，用于控制输电和数据传送/接收；以及 站部件，其包括与所述传送控制器电连接以产生感应磁场的初级芯体，并且在所述站 部件的上端上放置所述非接触受电装置，其中，所述初级芯体在芯体基底上具有感应图案芯体，所述芯体基底设置到所述站部 件，并且其中，所述感应图案芯体包括具有基于平面单位芯体的平面螺旋芯体结构的输电印刷 电路板芯体，在所述平面单位芯体中，若干细线圈纹沿横向平行地形成，并且其中，所述感应图案芯体包括在所述芯体基底的上端上的第一和第二平面线圈。6.如权利要求5所述的非接触充电站，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑春吉，鞠润相，
申请(专利权)人：郑春吉，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]