感应电力传输中的磁屏蔽制造技术

本发明专利技术的第一电子设备与第二电子设备连接。第一电子设备可以包括第一连接表面以及与第一连接表面相邻定位的感应电力传输接收线圈和第一磁性元件。第二电子设备可以类似地包括第二连接表面以及与第二连接表面相邻定位的感应电力传输传送线圈和第二磁性元件。在对准位置中，可以通过磁性元件保持电子设备之间的对准，并且感应电力线圈可被配置为交换电力。磁性元件和/或感应电力线圈可以包括屏蔽件，该屏蔽件被配置为使感应电力线圈在磁性元件内引起的涡电流最小化或降低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本专利合作条约专利申请要求2014年3月24日提交的名称为“Magnetic Shielding in Inductive Power Transfer”的美国临时专利申请61/969,337以及2014年8月13日提交的名称为“Inductive Power Transmission Housing Shielding”的美国临时专利申请62/036,685的优先权，这两个专利的公开内容全文据此以引用方式并入本文。
本公开整体涉及可连接设备，并且更具体地，涉及可连接设备之间的感应电力传输中的磁屏蔽。
技术介绍
很多电子设备连接至其他电子设备。例如，诸如便携式数字媒体播放器、可穿戴设备和/或其他种类的便携式计算设备的电子设备可连接至一个或多个基座(dock)，以便进行充电、传输数据、连接至一个或多个附件(诸如外部输入/输出设备)，等等。连接可以对电子设备进行机械耦接和/或对电子设备进行电耦接，用于电力和/或数据传输的目的。采用某些传统的耦接技术可能难以通过一种不对电子设备之间的电耦接造成干扰或者对电耦接进一步促进的方式保持电子设备之间的机械耦接。
技术实现思路
本公开包括用于感应电力传输系统中的磁屏蔽的系统和方法。具有第一连接表面以及与第一连接表面相邻定位的感应电力传输接收线圈和第一磁性元件的第一电子设备在对准位置中与具有第二连接表面以及与第二连接表面相邻定位的感应电力传输传送线圈和第二磁性元件的第二电子设备相连接。在对准位置中，第一电子设备和第二电子设备可以通过第一磁性元件和第二磁性元件耦接，并且可以将感应电力传输传送线圈配置为向感应电力传输接收线圈传送电力。可以将第一磁性元件和/或第二磁性元件以及/或者感应电力传输接收和/或传送线圈配置为使感应电力传输接收和/或传送线圈在第一磁性元件和/或第二磁性元件中引起的涡电流最小化或降低。可以通过各种各样的不同方式中的一种或多种方式对第一磁性元件和/或第二磁性元件以及/或者感应电力传输接收和/或传送线圈进行配置，从而使感应电力传输接收和/或传送线圈在第一磁性元件和/或第二磁性元件中引起的涡电流最小化或降低。在一些具体实施中，可以使感应电力传输接收和/或传送线圈在对准位置中电感耦接。在各种具体实施中，可以将第一磁性元件和/或第二磁性元件以及/或者感应电力传输接收和/或传送线圈的定位位置隔开，从而使在第一磁性元件和/或第二磁性元件中引起的涡电流最小化或降低。在一种或多种具体实施中，第一连接表面和/或第二连接表面可以由一种或多种非导电材料形成。在一些具体实施中，可以采用一种或多种涂层涂覆第一磁性元件和/或第二磁性元件。此类涂层可以由一种或多种非导电和/或透磁的材料形成。类似地，第一磁性元件和/或第二磁性元件可以至少部分地被一个或多个屏蔽元件覆盖。此类屏蔽元件可以由一种或多种非导电材料形成。感应电力传输接收和/或传送线圈也可以至少部分地被一个或多个屏蔽元件覆盖。此类屏蔽元件可以是用于感应电力传输接收和/或传送线圈的法拉第笼，或者起到该作用。在其他实施方案中，一种电子设备可以包括用于参与到感应电力传送系统中的感应线圈以及外壳或其他壳体。该电子设备还可以包括将感应电力传输的磁通量阻挡远离外壳的一部分和/或以其他方式使磁通量的流动定形的一种或多种磁场引导材料(诸如抗磁性材料和/或超导材料)。该磁场引导材料还可以是高度导热的，并且可以起到散热器的作用。通过这种方式可以改善感应电力传送系统的效率损失。还可以避免和/或缓解外壳的温度提高。在各种实施方案中，一种用于感应电力传输中的磁屏蔽的系统包括第一电子设备和第二电子设备。第一电子设备包括第一连接表面、与第一连接表面相邻定位的感应电力传输接收线圈以及与第一连接表面相邻定位的第一磁性元件。将第一磁性元件或感应电力传输接收线圈的至少一者配置为使感应电力传输接收线圈在第一磁性元件内引起的涡电流最小化或降低。第二电子设备包括第二连接表面、与第二连接表面相邻定位的感应电力传输传送线圈以及与第二连接表面相邻定位的第二磁性元件。第一磁性元件和第二磁性元件在对准位置中将第一电子设备和第二电子设备连接起来，并且将感应电力传输传送线圈配置为在第一电子设备和第二电子设备处于对准位置时向感应电力传输接收线圈感应传送电力。在一些实施方案中，第一电子设备包括第一连接表面、与第一连接表面相邻定位的感应电力传输接收线圈以及与第一连接表面相邻定位的第一磁性元件。将第一磁性元件或感应电力传输接收线圈的至少一者配置为使感应电力传输接收线圈在第一磁性元件内引起的涡电流最小化或降低。在对准位置中，第一磁性元件将第一电子设备连接至第二电子设备的第二磁性元件。感应电力传输接收线圈被配置为在第一电子设备与第二电子设备处于对准位置时感应接收来自第二电子设备的感应电力传输传送线圈的电力。在一个或多个实施方案中，一种电子设备可以包括外壳、用于参与到感应电力传送系统中的感应线圈以及磁场引导材料。该磁场引导材料可以将感应电力传送系统的磁通量阻挡远离外壳的一部分。应当理解，前述的一般描述和接下来的具体实施方式两者均是为了举例和说明的目的并且未必限制本公开。并入说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的主题。说明书和附图共同用于解释本公开的原理。附图说明图1是示出了用于感应电力传输中的磁屏蔽的系统的正向等轴视图。图2是沿图1的截面A-A截取的图1的系统的横截面图，其示出了处于对准位置的可连接电子设备。图3示出了图2的系统，其展示了处于一种可能的接触位置上的可连接电子设备。图4是沿图2中的截面B-B截取的图2中的系统的横截面侧视图。图5A示出了从第一电子设备和屏蔽元件取下来的图2的第一磁性元件的磁场。图5B示出了从第一电子设备上取下的包含图2的屏蔽元件的第一磁性元件的磁场。图6是示出了用于感应电力传输中的磁屏蔽的方法的方法示意图。该方法可通过图1中的系统来执行。图7是处于对准位置的第一电子设备和第二电子设备的另选实施方案的第一磁性元件和第二磁性元件的近距离视图。图8是示例性频率控制感应充电系统的简化框图。可以将示例频率控制感应充电系统与图2的系统结合使用。图9是根据另一个实施方案的感应电力传送系统的简化等轴视图，出于清楚的目的从该图中省略了若干部件。图10A是沿图9的截面C-C截取的图9的感应电力传送系统的第一具体实施的横截面侧视图。图10B是沿图9的截面C-C截取的图9的感应电力传送系统的第二具体实施的横截面侧视图。图10C是沿图9的截面C-C截取的图9的感应电力传送系统的第三具体实施的横截面侧视图。图11是示出了用于制造感应电力传送系统的示例方法的方法示意图。可以通过图9、图10B和/或图10C的系统执行这一示例方法。图12-图14示出了可以利用本文中公开的磁屏蔽技术的各种实施方案的样本电子设备的等轴视图。图15是沿图14中的截面D-D截取的图14中的可穿戴设备的示意性横截面侧视图。具体实施方式以下描述包括体现本公开的各种元素的样本系统、方法和装置。然而，应当理解，所描述的公开可以除本文所述的那些形式之外的多种形式来实施。本公开包括用于感应电力传输中的磁屏蔽的系统和方法。在一些实施方案中，第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种第一电子设备，包括：第一连接表面；感应电力传输接收线圈，所述感应电力传输接收线圈与所述第一连接表面相邻定位；第一磁性元件，所述第一磁性元件与所述第一连接表面相邻定位；和屏蔽件，所述屏蔽件至少部分地定位在所述感应电力传输接收线圈和所述第一磁性元件之间；其中：所述屏蔽件被配置为减少所述感应电力传输接收线圈在所述第一磁性元件中引起的涡电流；所述第一磁性元件耦接至第二电子设备的第二磁性元件，以保持所述第一电子设备和所述第二电子设备之间的对准位置；以及所述感应电力传输接收线圈被配置为在所述第一电子设备和所述第二电子设备处于所述对准位置时感应接收来自所述第二电子设备的感应电力传输传送线圈的电力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.24 US 61/969,337;2014.08.13 US 62/036,6851.一种第一电子设备，包括：第一连接表面；感应电力传输接收线圈，所述感应电力传输接收线圈与所述第一连接表面相邻定位；第一磁性元件，所述第一磁性元件与所述第一连接表面相邻定位；和屏蔽件，所述屏蔽件至少部分地定位在所述感应电力传输接收线圈和所述第一磁性元件之间；其中：所述屏蔽件被配置为减少所述感应电力传输接收线圈在所述第一磁性元件中引起的涡电流；所述第一磁性元件耦接至第二电子设备的第二磁性元件，以保持所述第一电子设备和所述第二电子设备之间的对准位置；以及所述感应电力传输接收线圈被配置为在所述第一电子设备和所述第二电子设备处于所述对准位置时感应接收来自所述第二电子设备的感应电力传输传送线圈的电力。2.根据权利要求1所述的第一电子设备，还包括在所述第一磁性元件上的非导电透磁涂层。3.根据权利要求2所述的第一电子设备，其中所述非导电透磁涂层由以下各项中的至少一种形成：聚合物、所述聚合物和导电纤维的组合或者所述聚合物和导电颗粒的组合。4.根据权利要求1所述的第一电子设备，其中所述屏蔽件耦接至所述第一磁性元件。5.根据权利要求4所述的第一电子设备，其中所述屏蔽件的定位在所述第一磁性元件和所述感应电力传输接收线圈之间的部分限定所述屏蔽件和所述第一磁性元件之间的间隙。6.根据权利要求4所述的第一电子设备，其中所述屏蔽件由以下各项中的至少一种形成：非导电材料、软磁材料、铁磁材料、陶瓷材料、晶体材料或铁钴。7.根据权利要求4所述的第一电子设备，其中所述屏蔽件将所述第一磁性元件的磁场朝向所述第一连接表面引导。8.根据权利要求4所述的第一电子设备，其中用非导电涂层涂覆所述屏蔽件的至少一部分。9.根据权利要求1所述的第一电子设备，其中所述第一磁性元件和所述感应电力传输接收线圈之间的间隔被配置为减少所述涡电流。10.一种用于感应电力传输的磁屏蔽的系统，所述系统包括：第一电子设备，所述第一电子设备包括：第一连接表面；感应电力传输接收线圈，所述感应电力传输接收线圈与所述第一连接表面相邻定位；第一磁性元件，所述第一磁性元件与所述第一连接表面相邻定位；和第二电子设备，所述第二电子设备包括：第二连接表面；感应电力传输传送线圈，所述感应电力传输传送线圈与所述第二连接表面相邻定位；和第二磁性元件，所述第二磁性元件与所述第二连接表面相邻定位；其中：所述感应电力传送线圈将电力感应传送至所述感应电力传输接收线圈；以及第一磁性元件或所述感应电力传输接收线圈中的至少一者包括屏蔽件，所述屏蔽件被配置为减少由于向所述感应电力接收线圈感应传送电力而在所述第一磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·高尔库，E·S·约尔，C·S·格拉哈姆，S·E·姚，M·K·布拉泽辛斯基，D·C·瓦格曼，P·J·汤普森，N·卡利亚纳孙达拉姆，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US