多模式无线充电的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及无线电能传输领域，更具体地涉及多模式无线充电。
【背景技术】
[0002]感应式无线电能传输(IWPT)通过感应耦合使从电源到负载的短距离无线电能传输成为可能。感应式无线电能传输的一个应用在于为诸如手机、智能电话、平板电脑以及笔记本电脑的便携式消费电子设备供电或充电。在这种应用中，包含感应线圈的便携式设备被置于也包含感应线圈的基站上。电源驱动基站中的感应线圈，使得电磁能从电源感应线圈传输到便携式设备感应线圈。之后，传输的电能用于为便携式设备供电，例如，为便携式设备的电池充电。目前商品中应用的两种IWPT技术包括紧耦合感应充电和松耦合充电。
[0003]紧耦合充电系统以类似于变压器的方式工作并且依靠电源和负载线圈之间的强磁链(即，互感)。为实现强磁链，负载感应线圈可以置为紧邻且对准电源感应线圈。紧耦合充电系统的商用示例包括无线充电联盟(Wireless Power Consortium)开发的Qi标准以及电能事业联盟(Power Matters Alliance, PMA)采用的Powermat?标准。
[0004]在松耦合充电系统中，通过负载感应线圈和电源感应线圈的磁共振,而不是通过强磁链，来实现有效的电能传输。由于松耦合充电系统不依靠线圈之间的强磁链，故线圈的紧邻和对准就不是必须的。松耦合(或共振)充电系统的商用示例在无线电能联盟(A4WP)标准中提出。
[0005]不同技术(例如，紧耦合或松耦合)均可以得益于不同的设计参数从而有效率地工作。在不同技术之间相区别的这些参数可以包括线圈尺寸、工作频率、线圈间距离、线圈对准、铁氧体材料、屏蔽材料等。同样，为一种IWPT系统设计的移动设备或电器不能与为不同IWPT系统设计的电源一起工作。
【发明内容】
[0006]本
【发明内容】
被提供用于以简化形式介绍概念的选择，这些概念将在下文的详细描述中进一步讨论。本
【发明内容】
不旨在确定本发明的关键或重要特征。
[0007]实施例包括但不限于一种组件，该组件包括同心设置的多个感应线圈，用于根据感应式无线电能传输的多个模式进行工作。该组件可以包括多层磁屏蔽，用于保护设备部件不受用于电能传输的磁场的影响。多层屏蔽的构造和材料可以基于分别解决电能传输的多模式的不同工作参数和/或基于每个模式中的层的结合影响。感应线圈中的一个可以被调谐用于在紧耦合感应式无线电能传输配置中在较低频率上工作，而感应线圈中的另一个可以被调谐用于在松耦合(或共振)感应式无线电能传输配置中在较高频率上工作。紧耦合线圈可以根据多个不同标准工作，而松耦合线圈也可以根据多个不同标准工作。
[0008]本文公开了附加的实施例。
【附图说明】
[0009]下文通过示例而非限制的方式参照附图示出了一些实施例，其中相同的参考标号表示相似的元件。
[0010]图1示出了根据各种实施例的感应式无线电能传输组件的多个示图。
[0011]图2A-图2B示出了根据各种实施例的在多个不同模式下工作的、接收线圈组件相对于传送线圈的示例布置的截面图。
[0012]图3示出了根据各种实施例的在多个不同模式下工作的、接收线圈组件相对于传送线圈组件的示例布置的正交图。
[0013]图4示出了根据各种实施例的在多个模式中的一个下工作的示例接收线圈组件的截面图。
[0014]图5A-图5B示出了根据各种实施例的各种接收线圈组件的截面图。
[0015]图6是根据各种实施例的示例方法的流程图。
[0016]图7示出了根据各种实施例的说明性设备。
【具体实施方式】
[0017]在如下各种实施例的描述中，对附图进行了参考，这些附图形成了说明书的一部分，其中通过图示的方式示出了各种实施例。应理解，存在其他实施例，并且可以进行结构和功能的修改。本发明的实施例在某些部分和步骤中可以采用物理形式，其示例将在下文中进行详细描述，并且在形成为其一部分的附图中进行示出。
[0018]图1包括多线圈组件100的说明性示例，该多线圈组件在便携式设备或充电基站中使用以实现感应式无线电能传输的多个模式。图1示出了组件的两个示图，顶视图和截面图A-A’。如顶视图所示，组件100包括同心布置的感应线圈101和104。磁体103可以位于线圈101的中心。如截面图A-A’所示，线圈101和104被定向为可以经电磁通量从基站侧接收电能。
[0019]组件100可以包括多层磁屏蔽，诸如屏蔽102和105。如图A_A’所示，磁屏蔽102和105被定向在组件的设备侧与感应线圈101和104之间。在本示例中，磁屏蔽105在组件100的整个区域延伸，以屏蔽到达线圈101和104的电磁通量免于到达例如可以放置便携式设备的电子部件的设备侧。
[0020]屏蔽102和105可以包括一个或多个铁氧体材料。如本文所使用的，“铁氧体”通常表示包含结合有一种或多种其他材料的至少一种铁磁体材料(例如，钴、镍、铁、钆等)的材料。用铁氧体材料制成的屏蔽具有为磁场提供磁阻路径(reluctance path)的磁导率、结构和形状，该磁阻路径低于通过要被屏蔽的部件的磁阻路径。这种材料的示例可以包括镍铁(NiFe)合金、硅铁(SiFe)合金、钴铁(CoFe)合金以及其他类似材料。各种实施例可以包括Fe73Cu1Nb3Si16B7的组分。尽管使用铁氧体屏蔽作为磁屏蔽的示例描述了各种实施例，但其他类型的磁屏蔽也在本公开的范围内。屏蔽102和105可以例如包括聚合物材料，诸如与聚合物粘结剂结合的上文列出的那些材料(或其他磁性材料)的结合。
[0021]如本文所使用的，“导磁率”和“磁导率”表示相对磁导率，其等于材料的绝对磁导率(Ua)与自由空间的磁导率(μ。)之比。由于相对磁导率是一个比值(ya/y。)，所以该值没有单位。
[0022]在一些配置中，每个线圈均可以用于不同的电能传输技术或标准。在其他配置中，线圈可以被配置为根据多个技术进行工作。例如，根据一个实施例，线圈101可以用于紧耦合配置以支持诸如Qi标准和PMA标准之类的多个标准，而线圈104可以用于松耦合配置以支持诸如A4WP标准之类的一个或多个标准。
[0023]可以基于将与每个线圈101和线圈104 —起使用的不同电能传输技术或标准(例如，紧耦合、松耦合)选择组件100的几何结构和材料。在一些实施例中，例如，可以根据线圈101的工作参数选择屏蔽102的材料和几何结构，该线圈101根据第一和/或第二 IWPT标准(例如，Qi和/或PMA)工作；以及可以根据线圈104的工作参数选择屏蔽105的材料和几何结构，该线圈104根据第三IWPT标准(例如，A4WP)工作。在其他实施例中，可以根据用于不同IWPT技术的线圈101和104 二者的工作参数选择屏蔽102和105的每一个的材料和几何结构。例如，屏蔽102和105可以设计用于为屏蔽工作在一个或多个模式中的线圈101提供特定组合效果，而屏蔽105的设计进一步为屏蔽工作在一个或多个附加的其他模式中的线圈104提供特定效果。
[0024]图2A和图2B示出了用于分别从基站设备205和207接收无线电能传输的两种不