多模式無線充電的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及無線電能傳輸領域，更具體地涉及多模式無線充電。
【背景技術】
[0002]感應式無線電能傳輸(IWPT)通過感應耦合使從電源到負載的短距離無線電能傳輸成為可能。感應式無線電能傳輸的一個應用在于為諸如手機、智能電話、平板電腦以及筆記本電腦的便攜式消費電子設備供電或充電。在這種應用中，包含感應線圈的便攜式設備被置于也包含感應線圈的基站上。電源驅動基站中的感應線圈，使得電磁能從電源感應線圈傳輸到便攜式設備感應線圈。之后，傳輸的電能用于為便攜式設備供電，例如，為便攜式設備的電池充電。目前商品中應用的兩種IWPT技術包括緊耦合感應充電和松耦合充電。
[0003]緊耦合充電系統以類似于變壓器的方式工作并且依靠電源和負載線圈之間的強磁鏈(即，互感)。為實現強磁鏈，負載感應線圈可以置為緊鄰且對準電源感應線圈。緊耦合充電系統的商用示例包括無線充電聯盟(Wireless Power Consortium)開發的Qi標準以及電能事業聯盟(Power Matters Alliance, PMA)采用的Powermat?標準。
[0004]在松耦合充電系統中，通過負載感應線圈和電源感應線圈的磁共振,而不是通過強磁鏈，來實現有效的電能傳輸。由于松耦合充電系統不依靠線圈之間的強磁鏈，故線圈的緊鄰和對準就不是必須的。松耦合(或共振)充電系統的商用示例在無線電能聯盟(A4WP)標準中提出。
[0005]不同技術(例如，緊耦合或松耦合)均可以得益于不同的設計參數從而有效率地工作。在不同技術之間相區別的這些參數可以包括線圈尺寸、工作頻率、線圈間距離、線圈對準、鐵氧體材料、屏蔽材料等。同樣，為一種IWPT系統設計的移動設備或電器不能與為不同IWPT系統設計的電源一起工作。
【發明內容】
[0006]本
【發明內容】
被提供用于以簡化形式介紹概念的選擇，這些概念將在下文的詳細描述中進一步討論。本
【發明內容】
不旨在確定本發明的關鍵或重要特征。
[0007]實施例包括但不限于一種組件，該組件包括同心設置的多個感應線圈，用于根據感應式無線電能傳輸的多個模式進行工作。該組件可以包括多層磁屏蔽，用于保護設備部件不受用于電能傳輸的磁場的影響。多層屏蔽的構造和材料可以基于分別解決電能傳輸的多模式的不同工作參數和/或基于每個模式中的層的結合影響。感應線圈中的一個可以被調諧用于在緊耦合感應式無線電能傳輸配置中在較低頻率上工作，而感應線圈中的另一個可以被調諧用于在松耦合(或共振)感應式無線電能傳輸配置中在較高頻率上工作。緊耦合線圈可以根據多個不同標準工作，而松耦合線圈也可以根據多個不同標準工作。
[0008]本文公開了附加的實施例。
【附圖說明】
[0009]下文通過示例而非限制的方式參照附圖示出了一些實施例，其中相同的參考標號表示相似的元件。
[0010]圖1示出了根據各種實施例的感應式無線電能傳輸組件的多個示圖。
[0011]圖2A-圖2B示出了根據各種實施例的在多個不同模式下工作的、接收線圈組件相對于傳送線圈的示例布置的截面圖。
[0012]圖3示出了根據各種實施例的在多個不同模式下工作的、接收線圈組件相對于傳送線圈組件的示例布置的正交圖。
[0013]圖4示出了根據各種實施例的在多個模式中的一個下工作的示例接收線圈組件的截面圖。
[0014]圖5A-圖5B示出了根據各種實施例的各種接收線圈組件的截面圖。
[0015]圖6是根據各種實施例的示例方法的流程圖。
[0016]圖7示出了根據各種實施例的說明性設備。
【具體實施方式】
[0017]在如下各種實施例的描述中，對附圖進行了參考，這些附圖形成了說明書的一部分，其中通過圖示的方式示出了各種實施例。應理解，存在其他實施例，并且可以進行結構和功能的修改。本發明的實施例在某些部分和步驟中可以采用物理形式，其示例將在下文中進行詳細描述，并且在形成為其一部分的附圖中進行示出。
[0018]圖1包括多線圈組件100的說明性示例，該多線圈組件在便攜式設備或充電基站中使用以實現感應式無線電能傳輸的多個模式。圖1示出了組件的兩個示圖，頂視圖和截面圖A-A’。如頂視圖所示，組件100包括同心布置的感應線圈101和104。磁體103可以位于線圈101的中心。如截面圖A-A’所示，線圈101和104被定向為可以經電磁通量從基站側接收電能。
[0019]組件100可以包括多層磁屏蔽，諸如屏蔽102和105。如圖A_A’所示，磁屏蔽102和105被定向在組件的設備側與感應線圈101和104之間。在本示例中，磁屏蔽105在組件100的整個區域延伸，以屏蔽到達線圈101和104的電磁通量免于到達例如可以放置便攜式設備的電子部件的設備側。
[0020]屏蔽102和105可以包括一個或多個鐵氧體材料。如本文所使用的，“鐵氧體”通常表示包含結合有一種或多種其他材料的至少一種鐵磁體材料(例如，鈷、鎳、鐵、釓等)的材料。用鐵氧體材料制成的屏蔽具有為磁場提供磁阻路徑(reluctance path)的磁導率、結構和形狀，該磁阻路徑低于通過要被屏蔽的部件的磁阻路徑。這種材料的示例可以包括鎳鐵(NiFe)合金、硅鐵(SiFe)合金、鈷鐵(CoFe)合金以及其他類似材料。各種實施例可以包括Fe73Cu1Nb3Si16B7的組分。盡管使用鐵氧體屏蔽作為磁屏蔽的示例描述了各種實施例，但其他類型的磁屏蔽也在本公開的范圍內。屏蔽102和105可以例如包括聚合物材料，諸如與聚合物粘結劑結合的上文列出的那些材料(或其他磁性材料)的結合。
[0021]如本文所使用的，“導磁率”和“磁導率”表示相對磁導率，其等于材料的絕對磁導率(Ua)與自由空間的磁導率(μ。)之比。由于相對磁導率是一個比值(ya/y。)，所以該值沒有單位。
[0022]在一些配置中，每個線圈均可以用于不同的電能傳輸技術或標準。在其他配置中，線圈可以被配置為根據多個技術進行工作。例如，根據一個實施例，線圈101可以用于緊耦合配置以支持諸如Qi標準和PMA標準之類的多個標準，而線圈104可以用于松耦合配置以支持諸如A4WP標準之類的一個或多個標準。
[0023]可以基于將與每個線圈101和線圈104 —起使用的不同電能傳輸技術或標準(例如，緊耦合、松耦合)選擇組件100的幾何結構和材料。在一些實施例中，例如，可以根據線圈101的工作參數選擇屏蔽102的材料和幾何結構，該線圈101根據第一和/或第二 IWPT標準(例如，Qi和/或PMA)工作；以及可以根據線圈104的工作參數選擇屏蔽105的材料和幾何結構，該線圈104根據第三IWPT標準(例如，A4WP)工作。在其他實施例中，可以根據用于不同IWPT技術的線圈101和104 二者的工作參數選擇屏蔽102和105的每一個的材料和幾何結構。例如，屏蔽102和105可以設計用于為屏蔽工作在一個或多個模式中的線圈101提供特定組合效果，而屏蔽105的設計進一步為屏蔽工作在一個或多個附加的其他模式中的線圈104提供特定效果。
[0024]圖2A和圖2B示出了用于分別從基站設備205和207接收無線電能傳輸的兩種不