无线电力传输装置的制作方法

本发明涉及无线电力传输技术，更详细地说，涉及不同种类的电子设备都可充电的无线电力传输装置。

背景技术：

将电能无线传输于电子设备的无线电力传输技术(wirelesspowertransmission)已在1800年代适用于利用电磁感应原理的电动机或变压器，之后尝试了辐射诸如无线电波或激光的电磁波来传输电能的方法。

如此，无线电力传输技术在充电时无需使用另外的有线电线，因此非常便利。据此，正在增加将无线电力传输技术适用于各种电子设备的尝试。

另一方面，无线电力传输技术是在无线电力传输装置和无线电力接收模块相互对齐的状态下实现流畅的电力传输。

即，无线电力传输技术是在无线电力传输装置包括的传输用天线和在无线电力接收模块包括的接收用天线相互一致的状态下可得到优秀的充电效率。具体地说，使相互对应的传输用天线和接收用天线彼此具有类似的尺寸，在传输用天线和接收用天线的中心相互一致的情况下，可得到良好的充电效率。

然而，适用无线电力传输技术的电子设备根据设备的种类传输用天线和接收用天线具有相互不同的尺寸。据此，为了得到良好的充电效率，要求与各个电子设备匹配的专用充电器。

因此，用户需要按照每种电子设备持有或者具备合适的专用充电器，因此在使用上存在不便。

技术实现要素：

(要解决的问题)

本发明是考虑到如上所述的点而提出的，其目的在于，提供通过一个无线电力传输装置能够以无线方式可全部充电相互不同种类的电子设备的电池的无线电力传输装置。

另外，本发明的另一目的在于，提供包括qi标准a11线圈的无线电力传输装置。

(解决问题的手段)

为了达到如上所述的目的，本发明提供一种无线电力传输装置，包括：第一线圈，用于无线充电第一电子设备的电池；第二线圈，具有相对大于所述第一线圈的尺寸，并且用于无线充电第二电子设备的电池；屏蔽部件，屏蔽在所述第一线圈及第二线圈产生的磁场；及外壳，容纳所述第一线圈、第二线圈及屏蔽部件；其中，所述第一线圈为在线圈体中与第一宽度相应的部分与所述第二线圈的线圈体重叠，而与除了与所述第一宽度相应的部分以外的其余的第二宽度相应的部分位于形成在所述第二线圈的线圈体的中空部侧。

此时，在本发明可适用的第一电子设备及第二电子设备可以是彼此具有不同尺寸的不同种类的电子设备。作为一示例，所述第一电子设备可以是智能手表，所述第二电子设备可以是诸如智能手机的移动设备。

另外，在所述第一线圈的线圈体中，与所述第二宽度相应的部分与与所述屏蔽部件的一面间隔间距配置。

作为另一示例，在所述第一线圈的线圈体中，与所述第二宽度相应的部分的一部分厚度可容纳于形成在所述第二线圈的线圈体的中空部内。在如此的情况下，所述第一线圈的线圈体可以是多层的平板型线圈，包括第一平板型线圈和第二平板型线圈，其中所述第一平板型线圈具有所述第一宽度和第二宽度之和的宽度，所述第二平板型线圈具有与所述第二宽度相同的宽度；所述第二平板型线圈可容纳于形成在所述第二线圈的线圈体的中空部内。

另外，本发明的一实施例的无线电力传输装置可包括支撑部件，所述支撑部件容纳屏蔽部件，可防止屏蔽部件破损，并且可提高与外壳的紧固度。

另一方面，本发明提供一种无线电力传输装置，包括：第一线圈，用于无线充电第一电子设备的电池；第二线圈，是具有相对大于所述第一线圈的尺寸的a11标准线圈，并且用于无线充电第二电子设备的电池；屏蔽部件，屏蔽在所述第一线圈及第二线圈产生的磁场；及外壳，容纳所述第一线圈、第二线圈及屏蔽部件；其中，所述第一线圈的线圈体是层叠第一平板型线圈和第二平板型线圈的多层的平板型线圈；所述第一平板型线圈是一部分层叠于所述第二线圈的线圈体的一面，而其余的部分位于形成在所述第二线圈的线圈体的中空部侧；所述第二平板型线圈容纳于形成在所述第二线圈的线圈体的中空部内。

(发明的效果)

根据本发明，通过一个无线电力传输装置能够以无线方式对相互不同种类的电子设备的电池进行充电。据此，即使不使用专用充电器，在各种种类的电子设备也都可使用，进而可提高使用便利性。

另外，本发明可以在多个线圈中的一个线圈保持qi标准a11线圈的规格，进而解决针对qi标准线圈的认证问题的同时也可充电相互不同种类的电子设备。

附图说明

图1是本发明的一实施例的无线电力传输装置充电第一电子设备的使用状态图；

图2是本发明的一实施例的无线电力传输装置充电第二电子设备的使用状态图；

图3是示出本发明的一实施例的无线电力传输装置的图；

图4是图3的分解图；

图5是图3的剖面图；

图6是图5的变形例；

图7是图3的另一变形例；

图8是图7的变形例；

图9是示出利用本发明的一实施例的无线电力传输装置的第一电子设备的充电效率的曲线图；

图10是示出利用本发明的一实施例的无线电力传输装置的第二电子设备的充电效率的曲线图；

图11是示出本发明的一实施例的无线电力传输装置和第一电子设备对齐状态的情况和未对齐状态的情况下的充电效率的曲线图；

图12是示出本发明的另一实施例的无线电力传输装置的分解图；以及

图13是图12的结合剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图详细本发明的实施例，以使本发明所属技术领域中具有常规知识人员可容易实施。本发明可由各种不同的形态实现，不限于在此说明的实施例。为了明确说明本发明，在附图中省略与说明无关的部分，在说明书全文中对于相同或者类似的构件赋予相同的附图标记。

如图1及图2所示，本发明的一实施例的无线电力传输装置是在上部侧配置作为内装有无线电力接收模块的被充电对象体的电子设备10、20的情况下向所述无线电力接收模块侧传输无线电力，进而可对包括于所述电子设备10、20的电池进行充电。

此时，本发明的一实施例的无线电力传输装置100对尺寸各异的不同种类的电子设备都可进行充电。在如此的情况下，所述不同种类的电子设备中的一个可以是利用qi标准a11线圈以无线方式对电池进行充电的电子设备。

作为一示例，所述不同种类的电子设备10、20可以是如下设备：第一电子设备10，利用具有相对小于qi标准a11线圈的尺寸的线圈对电池进行无线充电；第二电子设备20，利用qi标准a11线圈对电池进行无线充电。

即，所述第一电子设备10可以是利用尺寸小于qi标准a11线圈的线圈可执行无线充电的穿戴式装置，诸如智能手表；所述第二电子设备可以是利用qi标准a11线圈对电池进行无线充电的移动电子设备，诸如智能手机。

在本发明中，大小各异的不同种类的电子设备不仅是指诸如穿戴式装置或者移动设备的尺寸和种类相互不同的电子设备，还可以是指无关于电子设备的整体尺寸或种类的内装于电子设备的无线电力接收模块的接收用天线的尺寸相互不同的电子设备。再则，对于不同种类的电子设备，也可以是即使电子设备相同但是内装于各个电子设备的无线电力接收模块的接收用天线的尺寸相互不同的电子设备。

为此，如图3至图5所示，本发明的一实施例的无线电力传输装置100包括：第一线圈111、第二线圈112、屏蔽部件120及外壳130。

所述第一线圈111及第二线圈112在供电时利用预定的频带可传输无线电力。即，所述第一线圈111及第二线圈112可执行传输无线电力的无线电力传输用天线的作用。

此时，所述第一线圈111可执行用于对所述第一电子设备10的电池进行充电的天线的作用，所述第二线圈112可执行用于对所述第二电子设备20的电池进行充电的天线的作用。再则，所述第一线圈111可以是尺寸相对小于qi标准a11线圈的线圈，所述第二线圈112可以是qi标准a11线圈。

在此，所述第一线圈111及第二线圈112可由平板型线圈构成，所述平板型线圈是将具有预定长度的导电性部件以顺时针方向或者逆时针方向卷绕多次并且在中心部形成包括中心点o1、o2的中空部。

即，所述第一线圈111及第二线圈112可包括：卷绕导电性部件的平板形状的线圈体；形成在所述线圈体的中心部的中空部。另外，所述第一线圈111及第二线圈112可与电路板140相互并联连接，而所述电路板140构成用于控制整体动作的电路部。

在本发明中，所述第一线圈111及第二线圈112的线圈体可以是圆形，也可以是诸如正四边形或者直角四边形的四边形形状或者椭圆形。另外，所述导电性部件也可由一股线构成，也可以是多股线沿着长度方拧成的形态。

另一方面，如上所述，所述第一线圈111及第二线圈112的线圈体的尺寸可相互不同，并且所述第一线圈111可具有相对小于所述第二线圈112的尺寸。

此时，如图5至图8所示，所述第一线圈111可如下配置：在线圈体中与第一宽度w1相应的部分与所述第二线圈112的线圈体重叠，而与除了与所述第一宽度w1相应的部分以外的其余的第二宽度w2相应的部分位于形成在所述第二线圈112的线圈体的中空部侧。另外，所述第一线圈111和第二线圈112可配置成使线圈体的中心点o1、o2相互一致，所述第一线圈111及第二线圈112可通过所述电路部选择性运行。

据此，本发明的一实施例的无线电力传输装置100在用于对相互不同种类的电子设备的电池进行充电的两个线圈111、112中第二线圈112保持qi标准a11线圈的规格，同时具有相对小于qi标准a11线圈的尺寸的第一线圈111在所述第二线圈112的整体宽度中只重叠于与一部分宽度相应的部分。据此，本发明的一实施例的无线电力传输装置100可使利用第一线圈111和第二线圈112的选择性无线充电全部顺利执行。因此，本发明的一实施例的无线电力传输装置100解决针对qi标准a11线圈的认证问题的同时也可对相互不同种类的电子设备进行充电。

同时，本发明的一实施例的无线电力传输装置100为即使由qi标准a11线圈构成的第二线圈112的中空部的尺寸相对小于所述第一线圈111的尺寸，也能够充分延长构成第一线圈111的导电部件的整体长度，进而可容易满足在无线充电所述第一电子设备10时要求的电感值。

再则，本发明的一实施例无线电力传输装置100使中心点o1、o2相互一致地配置所述第一线圈111及第二线圈112，进而即使相互不同种类的第一电子设备10及第二电子设备20放置在相同的位置，也可顺利执行无线充电。据此，在用户要无线充电电子设备10、20的电池的情况下，即使不论所述电子设备10、20的种类及尺寸将电子设备10、20始终配置在相同的位置，都可无关于种类及尺寸对所述电子设备10、20进行充电，进而可提高使用便利性。

如上所述，本发明的一实施例的无线电力传输装置100可通过无线电力传输装置100对相互不同种类的电子设备10、20的电池以无线方式进行充电。据此，即使所述不同种类的电子设备10、20不使用专用充电器，也可利用通过所述第一线圈111或者第二线圈112传输的无线电力对各个电池进行充电，并且不论电子设备10、20的种类可将电子设备10、20始终配置在相同的位置，进而可提高使用便利性。

此时，如图5至图8所示，本发明的一实施例的无线电力传输装置100能够以各种形态配置所述第一线圈111和第二线圈112。

作为一示例，如图5所示，本发明的一实施例的无线电力传输装置100为，在所述第一线圈111的线圈体中与所述第二宽度w2相应的部分未容纳于形成在所述第二线圈112的线圈体的中空部内的同时可与所述屏蔽部件120的一面相互间隔间距配置。

在如上所述的情况下，如图6所示，本发明的一实施例的无线电力传输装置100可在所述第二线圈112的中空部侧配置落差补偿部件122，所述落差补偿部件122用于补偿与在所述第一线圈111中与第二宽度w2相应的部分的高度差。在此，所述落差补偿部件122可由非磁性体构成，以解决针对qi标准a11线圈的认证问题，但是不限于此，而是也可由具有磁性的材料构成，进而可提高针对在所述第一线圈111产生的磁场的屏蔽性能。

作为另一示例，如图7及图8所示，本发明的一实施例的无线电力传输装置100为，在所述第一线圈111的线圈体中与所述第二宽度w2相应的部分的一部分厚度可容纳于所述第二线圈112的中空部内。

据此，本实施例的无线电力传输装置100可将从所述第二线圈112凸出的第一线圈111的厚度最小化，进而可将整体厚度更加薄化。再则，本实施例的无线电力传输装置100可缩短所述第二线圈112和所述外壳130的上部面的间隔距离，进而可提高第一线圈111的充电效率。

为此，所述第一线圈111可以是多层的平板型线圈，所述多层的平板型线圈包括第一平板型线圈111a和第二平板型线圈111b，所述第一平板型线圈111a具有所述第一宽度w1和第二宽度w2之和的宽度，所述第二平板型线圈111b具有与所述第二宽度w2相同的宽度；所述第二平板型线圈111b可容纳于所述第二线圈112的中空部。

此时，如图7所示，所述第二平板型线圈111b的一面可与所述屏蔽部件120的一面间隔配置。在如此的情况下，在所述第二平板型线圈111b的一面和所述屏蔽部件120的一面之间可配置用于补偿高度差的落差补偿部件122。

在此，与上述的实施例相同，所述落差补偿部件122可由非磁性体构成，进而可解决针对qi标准a11线圈的认证问题，但是不限于此，也可由具有磁性的材料构成，进而可提高针对在所述第一线圈111产生的磁场的屏蔽性能。

作为代替方案，如图8所示，所述第二平板型线圈111b也可直接接触于所述屏蔽部件120的一面。

另一方面，在图9至图11示出了上述的本发明的一实施例的无线电力传输装置100的充电效率。

在图9至图11中，实线是在图5示出的实施例(a11-top类型)的充电效率，虚线是在图7示出的实施例(a11-mid类型)的充电效率。另外，在图11中a11-mid0mm及a11-top0mm是内装于电子设备的无线电力接收用天线的中心点和第一线圈111或者第二线圈112的中心点相互一致的对齐状态下的充电效率；a11-mid3mm及a11-top3mm是第一线圈111或者第二线圈112的中心点从内装于电子设备的无线电力接收用天线的中心点脱离3mm的状态下的充电效率。

在图9至图11中可以确认到，本发明的一实施例的无线电力传输装置100在供应2w的电源的情况下第一线圈111及第二线圈112都满足了70％以上的充电效率，而且不仅是在内装于电子设备的无线电力接收用天线的中心点和第一线圈111或者第二线圈112的中心点相互一致的对齐状态下，在第一线圈111或者第二线圈112中心点脱离内装于电子设备的无线电力接收用天线的中心点3mm的状态下也在供应2w的电源的情况下都可满足65％以上的充电效率。

所述屏蔽部件120屏蔽在所述第一线圈111及第二线圈112产生的磁场的同时提高所需方向的磁场的集束度，进而可提高在预定的频带中运行的第一线圈111及第二线圈112的性能。

为此，所述屏蔽部件120可配置在所述第一线圈111及第二线圈112的一面，并且可由具有磁性的材料构成。

作为一示例，所述屏蔽部件120可使用非晶带状片、铁氧体片或聚合物片等。在此，所述非结晶带状片可以是包含非结晶合金及纳米结晶合金中的至少一种的非结晶带状片，所述非结晶合金可使用fe系或者co系磁性合金，所述铁氧体片可以是诸如mn-zn铁氧体或者ni-zn铁氧体的烧结铁氧体。

再则，所述屏蔽部件120被薄片化处理，可分离形成多个微小碎片，进而能够提高整体电阻，抑制产生涡电流或者可改善柔韧性，而且所述多个微小碎片可由非结晶型构成。

再则，所述屏蔽部件120可以是多个磁性片通过粘合层层叠多层的多层片，也可以是层叠相互不同种类的磁性片的混合片。另外，所述多个磁性片可以是被薄片化处理分离成多个微小碎片的形态，相邻的微小碎片可整体绝缘或者也可部分绝缘。

如上所述的屏蔽部件120可使用所有的常规使用的公知的材料，以提高无线电力传输效率。

所述外壳130可在内部容纳所述第一线圈111、第二线圈112及屏蔽部件120。据此，所述外壳130可防止向外部暴露所述第一线圈111、第二线圈112及屏蔽部件120，并且可从外力保护所述第一线圈111、第二线圈112及屏蔽部件120。

为此，所述外壳130可形成具有内部空间的壳体形状。

作为一示例，所述外壳130可包括：上部开放的第一外壳132；与所述第一外壳132结合并且覆盖所述第一外壳132的开放的上部的第二外壳131。

在此，所述第二外壳131的向外部暴露的一面可形成水平面，所述水平面可以是可放置作为充电对象体的所述第一电子设备10及第二电子设备20的安装面。

另外，在第一外壳132的内部电路板140可位于所述屏蔽部件120的下面，所述电路板140构成用于控制整体驱动的电路部。

另一方面，如图12及图13所示，本发明的一实施例的无线电力传输装置200还可包括配置在所述外壳130内部的支撑部件150。

如上所述的支撑部件150支撑所述屏蔽部件120的同时可提高与所述外壳130的紧固性。

作为一示例，所述支撑部件150可在一面形成用于容纳所述屏蔽部件120的第一容纳槽152，并且下面可通过诸如螺丝部件的紧固部件与所述外壳130紧固。

在此，所述第一容纳槽152可具有大致与所述屏蔽部件120相同的面积，并可具有与所述第二线圈112的厚度和在所述第一线圈111中层叠于所述第二线圈112的一面的与第一宽度w1相应的部分的厚度之和的厚度相同尺寸的深度。

据此，在所述屏蔽部件120插入于所述第一容纳槽152的情况下，所述屏蔽部件120被支撑部件150支撑，进而可从外力保护所述屏蔽部件120。尤其是，即使所述屏蔽部件120由脆性大的铁氧体材料构成，所述屏蔽部件120插入于所述第一容纳槽152可从外力保护所述屏蔽部件120，进而可将因为外力导致屏蔽部件120破碎或者破损等的特性变化防止于未然。

再则，由于是所述支撑部件150与外壳130固定的方式，因此可省略用于在外壳130固定所述屏蔽部件120的加工。据此，由于可省略用于将所述屏蔽部件120固定于所述外壳130的加工工艺，因此可从根本上防止在加工屏蔽部件120的过程中可发生的屏蔽部件120的破碎或者损坏。

另一方面，在所述无线电力传输装置200包括支撑部件150的情况下，所述电路板140可配置在所述支撑部件150的下面侧，在所述支撑部件150的下面可形成可容纳所述电路板140的第二容纳槽154。

在如上所述的情况下，所述电路板140可以处于在容纳于所述第二容纳槽154的状态下下面与所述第一外壳132的底面接触的状态。

据此，在将所述支撑部件150固定在外壳130的情况下，插入于所述第二容纳槽154的电路板140无需固定在所述外壳130可保持被支撑部件150固定的状态。

作为与本实施例相关的附图，在图12及图13中以在图3至图5示出的形态示例了所述第一线圈111、第二线圈112及屏蔽部件120，但是不限于此，第一线圈111、第二线圈112及屏蔽部件120也可以是图6至图8示出的形态。

再则，所述支撑部件150也可由具有散热性材料构成，进而快速分散在所述第一线圈111、第二线圈112及电路板140产生的热，可防止在局部位置集中热。作为一示例，所述支撑部件150也可由具有散热性的塑料材料构成。

以上，说明了本发明的一实施例，但是本发明的思想不限于在说明书揭示的实施例，理解本发明的思想的本领域技术人员在相同的思想范围内通过构件的附加、变更、删除、添加等可容易提出其他实施例，而且这也属于本发明的思想范围内。