用于提高无线功率传输效率的附件设备制造技术

一种在无线功率传输系统中用于提高无线功率传输效率的附件(300)可包括磁芯(例如，铁氧体)，该磁芯的尺寸和位置被设定成减小从功率发射器绕组(103)耦合到功率接收器(104)的友好金属中的通量和/或增强从功率发射器绕组(103)耦合到功率接收器绕组(105)的通量。该磁芯可限定与功率接收器绕组的外部尺寸(例如，外径)对应的孔。该磁芯还可具有被选择成拦截足够的通量以减少耦合到功率接收器的友好金属中的通量的外部尺寸，诸如与功率发射器绕组的外部尺寸(例如，外径)对应的外部尺寸。该附件可以是功率接收器设备(104)的壳体，或者可被配置为附连到功率发射器设备(102)的面，并且还可包括一个或多个对准夹具。且还可包括一个或多个对准夹具。且还可包括一个或多个对准夹具。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提高无线功率传输效率的附件设备

技术介绍

[0001]图1描绘了示例性无线(感应)功率传输系统。无线功率发射器(PTx)102和无线功率接收器(PRx)104之间的无线(感应)功率传输的效率取决于PTx(绕组103)和PRx(绕组105)的相应绕组之间的磁耦合程度。无线(感应)功率传输绕组可采取多种形式，包括从合适的导线诸如磁线或利兹线缠绕的线圈，或在印刷电路板(PCB)或柔性印刷电路板(柔性电路)上适当形成的迹线。这些绕组可被认为是大致圆形的，并且可以但不必是基本上平面的。所谓大致圆形的是指绕组形成闭环，但该形状可为任何闭合形式，包括正方形、矩形、圆形、椭圆形、多边形和其他形状，有时但不总是具有圆角。另外，绕组将通常具有与绕组的最外线匝和绕组的最内线匝之间的距离对应的厚度。例如，圆形绕组可具有外径(对应于最外绕组的直径)和内径(对应于绕组的最内线匝的直径)。根据上下文，如本文所用的“直径”可指外径、内径或两者的平均值。“直径”也可理解为涵盖形状不严格为圆形的绕组的类似内部或外部尺寸，诸如正方形绕组的边的长度或矩形或椭圆形绕组的长轴或短轴的长度等。

技术实现思路

[0002]可影响绕组之间的磁耦合程度的一个因素是这些绕组的相对尺寸。在PTx线圈和PRx线圈之间大小失配的情况下，来自PTx绕组的磁通量可耦合到除接收器绕组之外的接收设备的金属结构中。此类结构可为已知的或称为“友好金属”。这种耦合可能是不期望的，因为它浪费了发射器的能量，从而导致效率降低。在一些情况下，此类不期望的磁耦合也可导致PTx设备和PRx设备中的一者或两者误解正在传输的无线功率的量，从而导致反馈回路困难。
[0003]在无线功率传输系统中用于提高无线功率传输效率的附件可包括由具有所选的磁特性的材料形成的磁芯，其中该无线功率传输系统包括具有PTx绕组的功率发射器(PTx)和具有PRx绕组的功率接收器(PRx)，并且PTx绕组和PRx绕组是尺寸失配的。磁芯的尺寸和位置可被设定成执行减少从PTx绕组耦合到PRx的友好金属中的通量和增强从PTx绕组耦合到PRx绕组的通量中的至少一项。磁芯可以是铁氧体磁芯。PTx绕组与PRx绕组之间的尺寸失配可包括大于PRx绕组的PTx绕组。在这种情况下，磁芯可限定与PRx绕组的外部尺寸对应的孔。磁芯可具有被选择成拦截足够的通量以减少耦合到PRx的友好金属中的通量的外部尺寸。孔可具有与PRx绕组的外径对应的内径。附件可被构造成各种形式，包括被配置为通过粘合剂、磁体、机械特征部等附接到PTx或PRx的垫片。附件也可以被构造成电子设备(诸如智能手机、智能手表等)的壳体。
[0004]附件可被配置为，当电子设备的无线充电绕组和无线充电器的无线充电绕组尺寸失配时，提高电子设备和无线充电器之间的无线功率传输效率。附件可包括由具有所选的磁特性的材料形成的磁芯，该磁芯的尺寸和位置被设定成执行减少从无线充电器的无线充电绕组耦合到电子设备的金属的通量和增强从无线充电器的无线充电绕组耦合到设备的无线充电绕组的通量中的至少一项。附件还可包括一个或多个对准夹具。该一个或多个对准夹具可被配置为相对于电子设备对准或固定附件。附加地或另选地，该一个或多个对准
夹具可被配置为相对于无线充电器对准或固定壳体。该对准夹具可包括一个或多个磁体。该一个或多个磁体可形成环。磁芯可以是铁氧体磁芯。尺寸失配可包括无线充电器的无线充电绕组大于电子设备的无线充电绕组。在这种情况下，磁芯可限定与电子设备的无线充电绕组的外部尺寸对应的孔。磁芯可具有被选择成拦截足够的通量以减少耦合到电子设备的友好金属中的通量的外部尺寸。孔可具有与无线充电器的无线充电绕组的外径对应的内径。
[0005]无线充电附件设备可包括：用于减少从无线功率发射器的无线功率传输绕组耦合到无线功率接收器的友好金属中的通量或用于增强从无线功率传输绕组耦合到无线功率接收器的尺寸失配的无线功率接收绕组中的通量的装置，和用于相对于无线功率接收器或无线功率发射器中的至少一个对准该用于减少从无线功率发射器的无线功率传输绕组耦合到无线功率接收器的友好金属中的通量或用于增强从无线功率传输绕组耦合到无线功率接收器的无线功率接收绕组中的通量的装置。用于减少从无线功率发射器的无线功率传输绕组耦合到无线功率接收器的友好金属中的通量或用于增强从无线功率传输绕组耦合到无线功率接收器的无线功率接收绕组中的通量的装置可以是铁氧体磁芯。无线功率发射绕组与无线功率接收绕组之间的尺寸失配可包括大于无线功率接收绕组的无线功率传输绕组，并且其中磁芯限定与无线功率接收绕组的外部尺寸对应的孔。磁芯可具有被选择成拦截足够的通量以减少耦合到无线功率接收器的友好金属中的通量的外部尺寸。
[0006]附件可被配置为附连到无线功率发射器的面以提高电子设备和无线功率发射器之间的无线功率传输效率，其中电子设备的无线充电绕组和无线功率发射器的无线充电绕组是尺寸失配的。附件可包括由具有所选的磁特性的材料形成的磁芯，该磁芯的尺寸和位置被设定成执行以下中的至少一项：减少从无线功率发射器的无线充电绕组耦合到电子设备的金属的通量；以及增强从无线功率发射器的无线充电绕组耦合到电子设备的无线充电绕组的通量。附件可被配置为通过粘合剂或通过其他方式诸如机械紧固件等附连到无线功率发射器的表面。磁芯可以是铁氧体环，该铁氧体环的尺寸被设定成屏蔽电子设备的金属免受由无线功率发射器的至少一个无线充电绕组感应的通量的影响。铁氧体环可包括一个或多个接片，该接片的大小和尺寸被设定成定位在无线功率发射器的一个或多个无线充电绕组附近，以提供所需水平的屏蔽或通量重定向。磁芯还可包括附加的铁氧体棒，该铁氧体棒的大小和尺寸被设定成定位在无线功率发射器的一个或多个无线充电绕组附近，以提供所需水平的屏蔽或通量重定向。
附图说明
[0007]图1描绘了无线功率传输系统。
[0008]图2A和图2B描绘了无线功率传输系统，示出了在线圈具有不同尺寸的情况下的通量耦合。
[0009]图3A和图3B描绘了无线功率传输系统，其具有插置在PTx和PRx之间以提高无线功率传输效率的附件。
[0010]图4A和图4B、图5A和图5B、图6A和图6B以及图7A和图7B示出了无线功率传输效率增强附件的相应实施方案。
[0011]图8示出了结合铁氧体磁芯的通量屏蔽/重定向附件的实施方案。
[0012]图9示出了图8的通量屏蔽/重定向附件的进一步的细节。
[0013]图10示出了包括具有对应磁环的分段铁氧体磁芯的无线功率传输效率增强附件。
具体实施方式
[0014]在以下描述中，为了解释的目的，阐述了很多具体细节以便提供对所公开构思的彻底理解。作为该描述的一部分，为了简单起见，本公开的附图中的一些附图以框图形式表示结构和设备。为了清晰起见，在本公开中未描述实际具体实施的所有特征。此外，本公开中使用的语言是出于可读性和指导目的而选择的，尚未选择它来描绘或限制所公开的主题。相反，所附权利要求旨在用于此目的。
[0015]所公开的概念的各种实施方案以举例的方式进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在无线功率传输系统中用于提高无线功率传输效率的附件，所述无线功率传输系统包括具有功率发射器(PTx)绕组的PTx和具有功率接收器(PRx)绕组的PRx，其中所述PTx绕组和所述PRx绕组尺寸失配，所述附件包括：由具有所选的磁特性的材料形成的磁芯，所述磁芯的尺寸和位置被设定成执行以下中的至少一项：减少从所述PTx绕组耦合到所述PRx的友好金属的通量；以及增强从所述PTx绕组耦合到所述PRx绕组的通量。2.根据权利要求1所述的附件，其中所述磁芯为铁氧体磁芯。3.根据权利要求1所述的附件，其中所述PTx绕组和所述PRx绕组之间的所述尺寸失配包括大于所述PRx绕组的PTx绕组，并且其中所述磁芯限定与所述PRx绕组的外部尺寸对应的孔。4.根据权利要求3所述的附件，其中所述磁芯具有被选择成拦截足够的通量以减少耦合到所述PRx的所述友好金属中的通量的外部尺寸。5.根据权利要求4所述的附件，其中所述孔具有与所述PRx绕组的外径对应的内径。6.一种被配置为提高电子设备与无线充电器之间的无线功率传输效率的附件，其中所述设备的无线充电绕组和所述无线充电器的无线充电绕组尺寸失配，所述附件包括：由具有所选的磁特性的材料形成的磁芯，所述磁芯的尺寸和位置被设定成执行以下中的至少一项：减少从所述充电器的所述无线充电绕组耦合到所述设备的金属的通量；以及增强从所述充电器的所述无线充电绕组耦合到电话的所述无线充电绕组的通量。7.根据权利要求6所述的附件，所述附件还包括一个或多个对准夹具。8.根据权利要求7所述的附件，其中所述一个或多个对准夹具被配置为相对于所述电子设备对准或固定所述附件。9.根据权利要求7所述的附件，其中所述一个或多个对准夹具被配置为相对于所述无线充电器对准或固定所述附件。10.根据权利要求7所述的附件，其中所述一个或多个对准夹具被配置为相对于所述设备和所述无线充电器两者对准或固定所述附件。11.根据权利要求7所述的附件，其中所述对准夹具包括一个或多个磁体。12.根据权利要求11所述的附件，其中所述一个或多个磁体形成环。13....

【专利技术属性】
技术研发人员：林睿洋，M，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：