多線圈無線充電的制作方法
【技術領域】
[0001] 本公開一般地涉及用于無線充電的技術。特別地，本公開涉及具有第一和第二接 收線圈的無線功率接收單元。
【背景技術】
[0002] 磁諧振無線充電利用發送（Tx)線圈與接收（Rx)線圈之間的磁耦合。當電流流經 諸如Tx線圈的導體時，磁場得以產生。當諸如Rx的第二導體布置在磁場的附近內時，電流 得以生成，并且在第二導體內流動。
【附圖說明】
[0003] 圖1是示出了通過發送線圈得以充電的設備的圖；
[0004] 圖2A是可以用在要被充電的設備中的無線功率接收單元的實例圖示；
[0005] 圖2B是具有導磁層的無線功率接收單元的實例圖示；
[0006] 圖3A是可以用在要被充電的設備中的無線功率接收單元的另一個實例；
[0007] 圖3B是可以用在要被充電的設備中的無線功率接收單元的側剖面視圖；
[0008] 圖3C是可以用在要被充電的設備中的無線功率接收單元的側剖面視圖；
[0009] 圖4是示出了耦合至第二接收線圈的發送線圈的圖；
[0010]圖5是示出了具有用來在第一和第二接收線圈處接收電荷的無線功率接收單元 的設備的圖；以及
[0011] 圖6是示出了用于形成具有第一和第二接收機線圈的功率接收單元的方法的方 框圖。
[0012] 相同的數字貫穿本公開和附圖被來指代相似的部件和特征。100系列的數字指代 最初在圖1中找到的特征；200系列的數字指代最初在圖2中找到的特征；以此類推。
【具體實施方式】
[0013] 本公開一般地涉及用于提供具有多個接收線圈的無線功率接收單元的技術。第一 接收線圈和第二接收線圈可以并聯地而非同時地耦合至接收電路。第二接收線圈可以以與 第一接收線圈成一角度布置。在本文描述的方面中，第一和第二接收線圈可以被配置為從 多個無線功率發送單元接收電荷。
[0014] 例如，諸如智能電話之類的設備，具有布置在蜂窩式電話底部部分上的第一接收 線圈。在接收電路處并聯連接到第一接收線圈的第二接收線圈可以布置在蜂窩式電話的側 部部分上。如在下文中更加詳細地討論的那樣，當布置在具有諸如無線充電板的無線充電 發送單元的設備上時，第一接收線圈可以在垂直方向磁耦合。在某些方面中，第二接收線圈 可以與諸如膝上型計算機的設備在水平方向磁耦合，該設備具有被配置為在諸如蜂窩式電 話的移動設備的側部處與第二接收線圈耦合的無線功率發送線圈。在本文描述的技術中， 在水平方向以及垂直方向的磁耦合可以為包括第一和第二無線充電接收線圈的設備提供 替代的充電選擇。
[0015] 圖1是示出了通過發送線圈得以充電的設備的圖。設備102可以被配置為從具有 發送線圈106的充電設備104接收電荷，如通過箭頭108所指示的。設備102可以具有如 箭頭110所指示的布置在設備102底部附近的接收線圈（未示出）。設備102還可以包括 如箭頭112所指示的布置在設備102的側部的接收線圈（未示出）。
[0016] 設備102可以是計算設備，包括任意計算設備，諸如臺式計算機、膝上型計算機、 平板計算設備、諸如智能電話的蜂窩式/移動電話，所述計算設備具有要由其被無線地充 電的多個接收機線圈。充電設備104可以是無線充電板。如在下文中更加詳細地討論的那 樣，設備102中的多個接收機線圈可以使設備能夠從充電設備104以及靠近設備102放置 的其它充電設備（諸如具有布置在膝上型計算機側部處的無線發送線圈的膝上型計算機） 接收電荷。
[0017] 圖2A是可以用于要被充電設備中的無線功率接收單元的實例圖示。無線功率接 收單元200包括第一接收線圈202和第二接收線圈204。第一接收線圈202和第二接收線 圈204可以耦合，如在206處指示的。接收線圈202和204兩者均連接至接收電路208。
[0018] 如在圖2A中示出的，第二接收線圈204可以與第一接收線圈202的平面成一角度 布置。在某些方面中，該角度可以是九十度的垂直角度。如參考圖3在下文中更加詳細地 討論的那樣，該角度不需要是垂直的，而可以包括其它角度。
[0019] 在某些方面，第一接收線圈202和第二接收線圈204的并聯連接206可以減小無 線功率接收單元200的電阻。在某些方面，并聯連接206使第一接收線圈202和第二接收 線圈204能夠耦合至單個調諧電路210。特別地，并聯連接206對接收電路208以及對調諧 電路210的調諧電容器（未示出）呈現出單個的有效電感，使得單個調諧電路210可以被 使用，而非針對第一接收線圈202和第二接收線圈204中的每一個使用獨立電路。
[0020] 如圖2A所示，第一接收線圈202和第二接收線圈204具有多匝。在實施例中，第 二接收線圈的匝數可以基于以下的等式1所指示的比率：
[0021]
[0022] 在等式1中，AKx2和AKxl分別是與第二接收線圈204和第一接收線圈202相關的面 積。變量NKx2和NKxl分別是第二接收線圈204和第一接收線圈202的線圈匝數。一般地，磁 通耦合的最大化部分地取決于線圈（諸如第二接收線圈204)的開口 211的最大化。在某 些方面中，第二接收線圈204中的匝數的數量可以由等式1的比率確定，使能匝數最大數量 在最大化開口 211的同時增加線圈電感。假定第一接收線圈202的面積大于第二接收線圈 204的面積，第二接收線圈202可以具有少于第一接收線圈204的匝數。
[0023] 在某些方面，替代使用面積來確定匝數的比率，可以應用線性測量，例如使用線圈 在一個方向上的尺寸，特別是垂直線圈（諸如第二接收線圈204)的垂直尺寸，并且相應的 水平線圈（諸如第一接收線圈202)的水平尺寸。假定公共的尺寸是相等的；面積關系由這 些提及的關系確定。這可以被稱之為相應線圈的直徑。然而，該直徑還可以經由其它的線 性尺寸測得，例如跨線圈或成一角度的對角線。
[0024] 圖2B是具有導磁層的無線功率接收單元的實例圖示。導磁層212可以是導引磁 通或磁場線的層。導磁層212可以增強接收線圈（諸如第一接收線圈202和第二接收線圈 204)的電感耦合。其它實例接收線圈配置（諸如參考圖3A和圖3B在下文中討論的接收線 圈）可以同樣地使用導磁層來增強電感耦合。在一些場景中，導磁層212可以由鐵氧體材 料構成，用來部分地耦合至在第一接收線圈202或第二接收線圈204處呈現的磁場。
[0025] 在一些場景中，第一接收線圈202和第二接收線圈204可以布置為彼此相距距離 214。例如，距離214可以是垂直線圈的高度的百分之10。距離214可以提供空間用來在兩 個線圈202、204之間折疊導磁層212。
[0026] 圖3A是可以用在要被充電的設備中的無線功率接收單元的另一個實例圖示。類 似于圖2的無線功率接收單元200,無線功率接收單元300包括如在306處所指示的相連 接的第一接收線圈302和第二接收線圈304。接收線圈302和304均連接至接收電路308。 在一些方面中，第一接收線圈202和第二接收線圈204的并聯連接306可以減小無線功率 接收單元的電阻。如在上文中所討論的，并聯連接306使單個調諧電路310能夠被第一接 收線圈302和第二接收線圈304二者使用。
[0027] 在各方面中，第二接收線圈304不是直的。如圖3中所示，第二接收線圈304是彎 曲的。在該方面中，第二接收線圈304可以形成在柔性印刷電路板上，使得第二接收線圈 304的剖面是彎曲的，或至少不是直的。在該方面中，例如，第二接收線圈304可以適合具有 彎曲側部的智能電話設計。第二接收線圈304的可替代的形狀通過本公開是可以預期的。
[0028] 圖3B是可以用在要被充電的設備中的無線功率接收單元的側剖面視圖。如圖3B 中所示，第二接收線圈304的剖面是彎曲的。該曲率可以由與彎曲的剖面的各個不同點相 切的線的斜率之間的差來限定，以虛線圓312和413來指示。第二接收線圈304可以與第 一接收線圈成一角度316布置。在某些方面中，角316的范圍是從大于0度至等于或小于 45度的角。
[0029] 圖3C是可以用在要被充電的設備中的無線功率接收單元的側剖面視圖。在某些 方面中，第二接收線圈304的曲率可以被限定為邊緣曲率EC。EC可以取決于無線功率接收 單元和/或可以容置無線功率接收單元的設備（諸如智能電話）的尺寸關系，如下面的等 式2所指示的：
[0030] EC=R(l-cos0 )等式 2
[0031] 在等式2中，EC等于1減去角度318的余弦值、乘以半徑（R)，在圖3C中的320處 指示。在某些場景中，較大的EC、較小的磁通能夠耦合至第二接收線圈304。在某些方面中， 為耦合至少50%的磁場，角度318可以具有如下面的等式3指示的范圍：
[0032] 〇 < 0 < 31 /4 等式 3
[0033] 圖4是示出了耦合至第二接收線圈的發送線圈的圖。圖4中示出的無線功率接收 單元可以是關于圖2在上文中討論的無線功率接收單元200。然而，可替代的方面，其中也 可以使用關于圖3在上文中討論的無線功率接收單元300。在任一方面中，垂直布置的發送 線圈402可耦合至第二接收線圈204,如箭頭404所指示的。在該方面中，垂直布置的發送 和接收對（諸如發送線圈402和第二接收線圈204)可以單獨或附加于水平發送和接收線 圈并且如在下文中更加詳細討論的那樣被使用，所述水平發送和接收線圈諸如第一接收線 圈202和充電板，所述充電板諸如關于圖1在上文中討論的充電設備104。
[0034] 圖5是示出了具有用于在第一和第二接收機線圈處接收電荷的無線功率接收單 元的設備的圖。圖500包括具有發送線圈504的計算設備502,該發送線圈504配置為與諸 如設備102的要被充電設備的第二接收線圈204耦合，如參照圖1所討論的。如箭頭506指 示的