无线电源系统和多层填隙片组件技术方案

一种无线电源包括多层填隙片组件。每个填隙片有助于在多层线圈阵列中对线圈进行对准以及对导体进行路由。可以使用屏蔽或者PCB作为所述多层填隙片组件的部分。可以通过通道将导线路由至填隙片组件的边缘，或者导线可以通过所述多层填隙片组件的一部分伸出。可以使用迹线来通过所述多层填隙片组件对电流进行路由。可以通过利用塑料对线圈进行包覆模制来创建塑料填隙片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无线电源以及用于构造无线电源的方法。
技术介绍
无线电力解决方案正变得更加普遍。简单的无线电力解决方案可以包括无线电源和远程装置，例如，移动电话。无线电源可以具有壁式插头、无线电源电路和初级线圈。从墙壁插座提供电力，所述电路使用所述电力来激励所述初级线圈，从而产生电磁场。所述远程装置包括次级线圈、无线电源电路和负载。在将所述远程装置放置在由所述初级线圈生成的电磁场附近时，所述次级线圈接收能量。所述远程装置中的电路使用来自所述次级线圈的电力来激励所述负载，由此在无线电源和远程装置之间在不使用电接触的情况下将电力从无线电源传递至远程装置。还已经开发出一些更为复杂的无线电力解决方案。例如，一些无线电源包括在阵列中配置的多个初级线圈，其中，能够可以将远程装置放置在所述阵列上来接收无线电力。一些阵列在单层中提供彼此相邻的所有初级线圈。其他的阵列为多层的，并且具有重叠的初级线圈。通过利用初级线圈阵列，能够使电力传递表面比单线圈无线电源更大。在一些情况下，阵列被用来传递比单个初级线圈能够提供的电力更多的电力。在其他情况下，阵列可以被用来向远程装置提供位置自由度。在另外其他情况下，阵列可以提供对多个远程装置充电的能力。在构造初级线圈阵列时可能产生各种问题。首先，由于每个初级线圈具有用于连接至无线电源电路的至少两条引线，因而由于所要路由的连接的数量而使对所述连接进行管理是困难的。在每个线圈和无线电源电路之间构成个别连接可能是耗时的。其次，确保每个初级线圈处于适当位置可能是繁重且耗时的。初级线圈相对于彼此的放置能够影响所生成的电磁场，并因此影响电力传递的效率。在制造期间不良的对准可能导致无线电源的整个寿命期间上的效率损失。第三，在给定要在阵列中路由的连接的数量的情况下，有时通过所述阵列中的一些其他线圈来路由一些连接，以便到达无线电源电路。跨越线圈的导线太多可能对叠层的厚度以及由阵列生成的电磁场具有负面影响。用于解决构造初级阵列时的一些困难的一种尝试的解决方案是使用印刷电路板来构造阵列。可以使用导体迹线图案来在印刷电路板中构造初级结构。可以利用多层印刷电路板来产生多层阵列。尽管印刷电路板阵列能够克服与构造初级阵列相关联的一些挑战，但是其可能是低效率的，尤其是在较高的电力输出水平下。热量也可能是印刷电路板阵列中难以解决的一个问题。在导线初级阵列中将导线初级线圈进行对准和连接比在印刷电路板初级阵列中可能更困难，但是导线初级阵列中的效率和热量问题比印刷电路板阵列解决方案中的问题更少。已经尝试了一些针对初级导线线圈阵列的初步解决方案，但是这些方案不满足大量生产情况，并且限于小型阵列。
技术实现思路
通过本专利技术的实施例克服了前述问题，其中，一种无线电源包括多层填隙片组件。所述组件中的每个填隙片有助于在多层线圈阵列中对线圈进行对准以及对导体进行路由。每个填隙片的部分能够提供适于对准和路由的图案。可以在具有多层填隙片组件和多层线圈阵列的所述无线电源中包括外壳、屏蔽和无线电源电路。在一个实施例中，每个填隙片层由非导电材料构成，并且包括用于使线圈在阵列中对准的导向器以及用于将导线路由至填隙片组件的边缘的通道。为了构造所述多层线圈阵列，可以将所述填隙片每次一个地在彼此之上安装至所述屏蔽，可以使用所述导向器来将每层中的线圈对准并固定在适当位置，并且可以在叠置下一填隙片之前使用导线路由通道来路由每层中的导线。可以将无线电源电路安装到印刷电路板上的所述屏蔽的另一侧上，或者将其置于所述无线电源内的其他位置。从多层填隙片组件的边缘伸出的导线能够缠绕所述屏蔽的外侧，并连接至所述印刷电路板或者以其他方式连接至无线电源电路。在一个实施例中，能够将所述导线全部路由至填隙片组件的同一边缘。在替代实施例中，能够将导线路由至填隙片组件的多个边缘上。在替代实施例中，屏蔽能够替代与电力传递表面相对的填隙片，一个例子是多层填隙片组件中的底部填隙片。也就是说，所述屏蔽可以包括用于使线圈对准的导向器和用于对导线路由的通道。通过利用所述屏蔽作为多层填隙片组件的部分，能够降低无线电源的厚度。在一个实施例中，不是通过通道将导线路由至填隙片组件的边缘，而是将导线通过多层填隙片组件的一部分伸出并连接至无线电源电路。在无线电源电路处于固定到屏蔽的印刷电路板上的实施例中，来自填隙片组件的导线能够通过印刷电路板中的孔伸出，并被焊接到或者以其他方式连接到印刷电路板。在一个实施例中，一个或多个填隙片是印刷电路板，并且具有用于对电流进行路由的迹线。可以将线圈连接至所述迹线，并将所述线圈路由至无线电源电路。填隙片电路板可以具有通孔连接，其允许将分层的填隙片焊接在一起，并且在它们之间传递电流。填隙片电路板可以包括用于将多层填隙片组件连接至无线电源电路的插针连接器。在多层填隙片组件中包括无线电源电路的实施例中，能够将所述迹线直接连接至无线电源电路。在一个实施例中，对压制电迹线进行包覆模制(over-mold),以形成塑料填隙片。塑料填隙片包括用于使线圈对准的导向器以及用于通过填隙片对电流进行路由的嵌入电迹线。压制金属迹线上的用于连接至无线电源电路和多层线圈阵列中的线圈的端接点可以是压接连接、焊盘或者其他适当的端接结构。在一个实施例中，通过利用塑料对线圈层进行包覆模制来创建塑料填隙片。电连接器弓丨线能够从塑料覆盖向外伸出以便与无线电源电路连接。可以使多个塑料填隙片在彼此之上放置，以形成多层线圈阵列填隙片组件。一些塑料填隙片可以包括孔径，使得来自其他塑料填隙片的电连接器能够穿过。线圈引线从每个线圈的外径和内径伸出，并连接至电连接器引线。这一构造的一个优点在于，处于线圈的内径上的线圈引线不跨越线圈。在对这一实施例的变型中，填隙片中的每个线圈可以被个别地包覆模制。每层个别地包覆模制的线圈构成了填隙片。期望提供一种有助于使线圈在阵列中对准的构造，其中，无线电源解决方案的性能取决于所述阵列的中心到中心的间隔的几何图案。所述多层填隙片阵列组件通过辅助对线圈进行对准，辅助对导线进行路由以及将线圈阵列连接至无线电源电路而易于制造。通过参考对当前实施例的描述和附图将更加充分地理解和认识到本专利技术的这些和其他目的、优点和特征。附图说明图1示出了具有路由至两个边缘的引线的组装多层填隙片组件的透视图。图2示出了图1的多层填隙片组件的一部分的细节图。图3示出了图1的多层填隙片组件的分解图。图4示出了具有路由至一个边缘的引线的组装多层填隙片组件的透视图。图5示出了图4的多层填隙片组件的一部分的分解视图。图6示出了具有屏蔽填隙片的组装多层填隙片组件的透视图。图7示出了图6的多层填隙片组件的一部分的细节图。图8示出了图6的多层填隙片组件的分解图。图9示出了具有穿过组件伸出的导线的组装多层填隙片组件的顶部透视图。图10示出了图9的多层填隙片组件的底部透视图。图11示出了图9的多层填隙片组件的分解图。图12示出了具有印刷电路板填隙片的组装多层填隙片组件的透视图。图13示出了图12的多层填隙片组件的底部分解图。图14示出了图12的多层填隙片组件的顶部分解图。图15示出了图12的多层填隙片组件的一部分的细节图。图16示出了具有插针连接器的图12的多层填隙片组件的透视图。图17示出了具有带有嵌入迹线的塑料包覆模制填隙片的组装多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.25 US 61/3769091.一种用于在使多个无线电力线圈对准中使用的多层填隙片组件，所述多层填隙片组件包括: 第一填隙片层，其包括用于使所述多个无线电力线圈的第一子集对准的第一导向部分和用于对来自所述多个无线电力线圈的所述第一子集的电连接进行路由的第一路由部分； 与所述第一填隙片层接合的第二填隙片层，所述第二填隙片层包括用于使所述多个无线电力线圈的第二子集对准的第二导向部分和用于对来自所述多个无线电力线圈的所述第二子集的电连接进行路由的第二路由部分。2.根据权利要求1所述的多层填隙片组件，其中，所述第一填隙片层由非导电材料构造。3.根据权利要求1所述的多层填隙片组件，其中，所述第一填隙片层至少部分由通量集中材料构造，其中，所述通量集中材料提高了所述多个无线电力线圈的电感，并且增强了所述多层填隙片组件内的通量路径。4.根据权利要求1所述的多层填隙片组件，其中，所述第一填隙片层至少部分由屏蔽材料构造，其中，所述导向部分包括由通量集中材料构造的凸块、柱、栓和突出物中的至少一个。5.根据权利要求1所述的多层填隙片组件，其中，所述第一填隙片层是印刷电路板。6.根据权利要求1所述的多层填隙片组件，其中，所述第一导向部分包括腔体，所述腔体被成形为限定针对所述多个无线电力线圈的所述第一子集中的每个线圈的位置，并且其中，所述第二导向部分包括腔体，所述腔体被成形为限定针对所述多个无线电力线圈的所述第二子集中的每个线圈的位置。7.根据权利要求1所述的多层填隙片组件，其中，所述第一导向部分包括用于使所述多个无线电力线圈的所述第一子集对准的多对端接点，并且所述第一路由部分包括处于所述多对端接点和用于连接至无线电源电路的多对端接点之间的压制迹线网络。8.根据权利要求1所述的多层填隙片组件，其中，所述第一导向部分和所述第二导向部分协作，以使所述多个无线电力线圈在预定义的重叠的线圈阵列中对准。9.根据权利要求1所述的多层填隙片组件，其中，所述第一路由部分和所述第二路由部分包括用于在所述多个无线电力线圈和所述填隙片的边缘之间对导线进行路由的通道系统。10.根据权利要求1所述的多层填隙片组件，其中，所述第一路由部分和所述第二路由部分的所述至少一个包括用于在所述多层填隙片组件的边缘和用于所述多个无线电力线圈的多个连接点之间对电力进行路由的压制迹线。11.根据权利要求10所述的多层填隙片组件，其中，将所述压制迹线被包覆模制到所述第一填隙片层和所述第二填隙片层的至少一个中。12.根据权利要求1所述的多层填隙片组件，其中，所述第一导向部分包括凸起图案，所述凸起图案被成形为接受 所述多个无线电力线圈的所述第一子集。13.根据权利要求1所述的多层填隙片组件，其中，沿所述第一填隙片层的表面对来自所述多个无线电力线圈的所述第一子集中的每个线圈的引线进行路由，以用于连接到无线电源电路。14.根据权利要求13所述的多层填隙片组件，其中，围绕屏蔽对来自所述多个无线电力线圈的所述第一子集中的每个线圈的所述引线进行路由，以用于连接到印刷电路板。15.根据权利要求13所述的多层填隙片组件，其中，将来自所述多个无线电力线圈中的每个线圈的引线路由至连接器，所述连接器能够将所述多个无线电力线圈电连接至无线电源电路。16.一种用于在使多个无线电力线圈对准中使用的多层填隙片组件，所述多层填隙片组件包括: 第一填隙片层，其包括用于使所述多个无线电力线圈的第一子集对准的第一导向部分和用于对来自所述多个无线电力线圈的所述第一子集的电连接进行路由的第一路由部分；以及 形成第二填隙片层的印刷电路板，其包括印刷在所述印刷电路板上的所述多个无线电力线圈的第二子集以及包括印刷电路板迹线网络的第二路由部分。17.根据权利要求16所述的多层填隙片组件，其中，所述第一填隙片层的至少一部分由通量集中材料构造。18.根据权利要求16所述的多层填隙片组件，其中，所述第一导向部分使所述多个无线电力线圈的所述第一子集相对于所述多个无线电力线圈的所述第二子集在预定义的重叠阵列中对准。19.根据权利要求16所述的多层填隙片组件，其中，所述第一路由部分包括用于在所述第一多个无线电力线圈和所述印刷电路板之间对导线进行路由的通道系统。20.根据权利要求16所述的多层填隙片组件，其中，所述第一路由部分包括用于在所述多个无线电力线圈的所述第一子集和所述印刷电路板之间对电力进行路由的压制迹线。21.根据权利要求20所述的多层填隙片组件，其中，将所述压制迹线包覆模制到所述第一填隙片层中。22.根据权利要求16所述的多层填隙片组件，其中，所述第一导向部分包括空腔和凸起图案中的至少一个，所述空腔被成形为限定针对所述多个无线电力线圈的所述第一子集中的每个线圈的位置，以及所述凸起图案被成形为接受所述多个无线电力线圈的所述第一子集。23.根据权利要求13所述的多层填隙片组件，其中，所述印刷电路板迹线网络在所述多个无线电力线圈的所述第二子集和用于所述无线电源电路的多个连接点之间提供电连接，并且所述印刷电路板迹线网络在所述第一路由部分和用于无线电源电路的所述多个连接点之间提供电连接。24.一种使用多层填隙片组件制造无线电源的方法，所述无线电源包括能够通过多个无线电力线圈传递无线电力的无线电源电路，所述方法包括: 提供外壳； 将所述多层填隙片组件的第一填隙片层安装在所述外壳中，所述第一填隙片层包括第一导向部分和第一路由部分； 使用第一导向部分来使所述多个无线电力线圈的第一子集在所述第一填隙片层中对准； 对来自所述多个无线电力线圈的所述第一子集的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：DW巴曼，WT小斯托纳，BC梅斯，JC范登布林克，JK施万内克，NW库伊文霍文，
申请(专利权)人：捷通国际有限公司，
类型：
国别省市：