用于无线功率接收器线圈配置的系统、装置和方法制造方法及图纸

公开了用于无线地接收功率的系统、方法和装置。一方面，线圈被配置成响应于由发射器生成的磁场来生成电压。线圈包括缠绕成至少三个不重叠的回路部分的传导材料。线圈还包括第一回路部分、第二回路部分和第三回路部分。第二和第三回路部分至少部分地被第一回路部分包围，第二和第三回路部分彼此不外接。

System, apparatus and method for wireless power receiver coil configuration

Systems, methods and apparatus for wirelessly receiving power. On the one hand, the coil is configured to generate a voltage in response to a magnetic field generated by the transmitter. A coil includes a conductive material wound into at least three non overlapping loop portions. The coil also includes a first loop portion, a second loop portion, and a third loop portion. The second and the third loop portions are at least partially surrounded by the first loop portion, and the second and the third loop portions are not connected to each other.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体上涉及无线功率接收器的配置。
技术介绍
越来越多的各种电子设备经由可再充电电池来被供电。这样的设备包括移动电话、便携式音乐播放器、膝上型计算机、平板计算机、计算机外围设备、通信设备(例如蓝牙设备)、数字相机、助听器等。虽然电池技术已经得到了改进，然而电池供电的电子设备日益增加地需要并且消耗更大量的功率，从而通常需要再充电。可再充电设备通常通过线缆或者物理上连接至电源的其他类似的连接器经由有线连接来被充电。线缆和类似的连接器有时可能不方便或者麻烦，并且具有其他缺点。能够在自由空间中传送要用于对可再充电电子设备充电或者向电子设备提供功率的无线充电系统可以克服有线充电解决方案的一些不足。这样，需要能够高效且安全地向电子设备传送功率的无线功率传送系统和方法。
技术实现思路
在所附权利要求的范围内的系统、方法和设备的各种实现均具有若干方面，这些方面中没有一个单独的方面仅负责本文中描述的期望属性。在不限制所附权利要求的范围的情况下，本文中描述一些突出的特征。下面在附图和描述中给出本说明书中描述的主题的一个或多个实现的细节。其他的特征、方面和优点根据描述、附图和权利要求将会变得很清楚。注意，以下附图的相对尺寸可以没有按比例绘制。本公开中描述的主题的一个方面提供一种用于无线地接收功率的装置。该装置包括被配置成响应于由发射器生成的磁场来生成电压的线圈。线圈包括具有至少三个回路部分的传导材料。至少三个回路部分包括第一回路部分、第二回路部分和第三回路部分。第二和第三回路部分至少部分地被第一回路部分包围。第二和第三回路部分彼此不外接并且不重叠。本公开中描述的主题的另一方面提供一种从发射器无线地接收功率的方法的实现。该方法包括：经由磁场从发射器接收无线功率。该方法还包括响应于由发射器生成的磁场来在线圈中生成电压。线圈包括具有至少三个回路部分的传导材料。至少三个回路部分包括第一回路部分、第二回路部分和第三回路部分。第二和第三回路部分至少部分地被第一回路部分包围。第二和第三回路部分彼此不外接并且不重叠。本公开中描述的主题的又一方面提供一种用于无线地接收功率的线圈。线圈包括第一回路部分、第二回路部分和第三回路部分，第二和第三回路部分至少部分地被第一回路部分包围，第二和第三回路部分彼此不外接并且不重叠。线圈还包括用于向负载提供所接收的功率的装置。附图说明图1是根据本专利技术的示例性实施例的示例性无线功率传送系统的功能框图。图2是根据本专利技术的各种示例性实施例的能够在图1的无线功率传送系统中使用的示例性部件的功能框图。图3是根据本专利技术的示例性实施例的包括发射天线或接收天线的图2的发射电路装置或接收电路装置的部分的示意图。图4是根据本专利技术的示例性实施例的能够在图1的无线功率传送系统中使用的发射器的功能框图。图5是根据本专利技术的示例性实施例的能够在图1的无线功率传送系统中使用的接收器的功能框图。图6是根据示例性实施例的能够在图4的发射电路装置中使用的发射电路装置的部分的示意图。图7是根据实施例的接收器天线/线圈结构的图。图8A是根据实施例的接收器天线/线圈结构的层的图。图8B是根据实施例的接收器天线/线圈结构的层的图。图8C是根据实施例的接收器天线/线圈结构的图。图8D是根据实施例的接收器天线/线圈结构的图。图9是从发射器接收无线功率的示例性方法的流程图。图10是用于从发射器接收无线功率的装置的功能框图。附图中图示的各种特征可以没有按比例绘制。因此，为了清楚，各种特征的尺寸可以任意放大或缩小。另外，一些附图可以没有描绘给定的系统、方法或设备的所有部件。最后，相似的附图标记遍及说明书和附图可以用于表示相似的特征。具体实施方式下面结合附图给出的详细描述意图作为本专利技术的示例性示例的描述，而非意图表示仅其中仅能够实践本专利技术的实施例。遍及本描述使用的术语“示例性”表示“用作示例、实例或说明”，而不应当必须理解为比其他示例性实施例优选或有利。出于提供对本专利技术的示例性实施例的透彻理解的目的，详细描述包括具体细节。在一些实例中，一些设备以框图形式示出。无线地传送功率可以指代在不使用物理电导体的情况下从发射器向接收器传送与电场、磁场、电磁场等相关联的任何形式的能量(例如可以通过自由空间传送功率)。被输出到无线场(例如磁场)中的功率可以通过“接收天线”来接收、捕获或耦合以实现功率传送。图1是根据一个示例性实现的无线功率传送系统100的功能框图。输入功率102可以从电源(未示出)被提供给发射器104以生成无线(例如磁或电磁)场105用于执行能量传送。接收器108可以耦合至无线场105并且生成输出功率110用于由耦合至输出功率110的设备(未示出)来存储或消耗。发射器104和接收器108二者以距离112分离。在一个示例性实现中，发射器104和接收器108根据相互谐振关系被配置。当接收器108的谐振频率和发射器104的谐振频率基本上相同或非常接近时，发射器104与接收器108之间的传输损失最小。这样，与可能需要非常接近(例如有时在毫米范围内)的大的天线线圈的纯电感解决方案相比，可以在更大的距离上提供无线功率传送。谐振电感耦合技术因此可以实现改进的效率以及在各种距离上的功率传送并且具有各种电感线圈配置。当接收器108位于由发射器104产生的无线场105中时，接收器108可以接收功率。无线场105对应于其中由发射器104输出的能量可以被接收器108捕获的区域。无线场105可以对应于发射器104的“近场”，如下面进一步描述的。发射器104可以包括用于向接收器108传输功率的发射天线或线圈114。接收器108可以包括用于接收或捕获从发射器104传输的能量的接收天线或线圈118。近场可以对应于其中存在由于发射线圈114中的电流和电荷而产生的强的反应场的区域，该反应场最低限度地辐射功率离开发射线圈114。近场可以对应于在发射线圈114的大约一个波长(或者其分数)的范围内的区域。如以上描述的，高效的能量传送可以通过将无线场105中的能量的大的部分耦合至接收线圈118而非将电磁波中的能量的大部分传播到远场来实现。当被定位在无线场105内时，可以在发射线圈114与接收线圈118之间形成“耦合模式”。其中可以出现这一耦合的在发射天线114与接收天线118之间的区域在本文中称为耦合模式区域。图2是根据另一示例性实施例的无线功率传送系统200的功能框图。系统200包括发射器204和接收器208。发射器204可以包括发射电路装置206，发射电路装置206可以包括振荡器222、驱动器电路224以及滤波和匹配电路226。振荡器222可以被配置成生成可以响应于频率控制信号223来被调节的期望频率的信号。振荡器222可以向驱动器电路224提供振荡器信号。驱动器电路224可以被配置成基于输入电压信号(VD)225以例如发射天线214的谐振频率来驱动发射天线214。驱动器电路224可以是被配置成从振荡器222接收方波并且输出正弦波的开关放大器。例如，驱动器电路224可以是E类放大器。滤波和匹配电路226可以滤除谐波或其他不需要的频率，并且将发射器204的阻抗与发射天线214匹配。作为驱动发射天线214的结果，发射天线214可以生成无线场205以无线地输出足以例如对电动车辆的电池2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无线地接收功率的装置，所述装置包括：线圈，被配置成响应于由发射器生成的磁场来生成电压，所述线圈包括具有至少三个回路部分的传导材料，所述至少三个回路部分包括第一回路部分、第二回路部分和第三回路部分，所述第二回路部分和所述第三回路部分至少部分地被所述第一回路部分包围，所述第二回路部分和所述第三回路部分彼此不外接并且不重叠。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 US 61/973,057;2014.12.11 US 14/567,7761.一种用于无线地接收功率的装置，所述装置包括：线圈，被配置成响应于由发射器生成的磁场来生成电压，所述线圈包括具有至少三个回路部分的传导材料，所述至少三个回路部分包括第一回路部分、第二回路部分和第三回路部分，所述第二回路部分和所述第三回路部分至少部分地被所述第一回路部分包围，所述第二回路部分和所述第三回路部分彼此不外接并且不重叠。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一回路部分、所述第二回路部分或者所述第三回路部分中的至少一个回路部分具有基本上矩形的尺寸。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二回路部分的部分中的电流与所述第三回路部分的部分中的电流在相反的方向上。4.根据权利要求3所述的装置，其中具有在与所述第三回路部分的所述部分中的电流相反方向上的电流的所述第二回路部分的所述部分包括被定位成最接近所述第三回路部分的部分。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二回路部分和所述第三回路部分具有非对称尺寸。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二回路部分和所述第三回路部分具有基本上共同的尺寸并且被放置成彼此相邻。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二回路部分和所述第三回路部分基本上被所述第一回路部分完全包围。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述线圈还包括至少部分地被所述第一回路部分包围的多于两个回路部分。9.根据权利要求1所述的装置，其中所述线圈包括具有至少三个不重叠的回路部分的所述传导材料的单个绕组。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述线圈包括两个或更多线圈。11.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一回路部分、所述第二回路部分和所述第三回路部分基本上共面。12.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一回路部分、所述第二回路部分和所述第三回路部分位于不同平面上。13.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一回路部分位于第一平面上，其中所述第二回路部分和所述第三回路部分位于不同于所述第一平面的第二平面上。14.根据权利要求1所述的装置，还包括具有所述线圈的谐振电路，所述谐振电路被配置成以所述磁场的操作频率谐振，所述线圈被配置成经由所述磁场电感性地接收功率。15.根据权利要求1所述的装置，还包括接收电路，所述接收电路耦合至所述线圈并且被配置成至少部...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·D·怀特二世，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US