CN101523693B - 用于无线充电和数据传输的感应线圈 - Google Patents
用于无线充电和数据传输的感应线圈 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101523693B CN101523693B CN2007800371461A CN200780037146A CN101523693B CN 101523693 B CN101523693 B CN 101523693B CN 2007800371461 A CN2007800371461 A CN 2007800371461A CN 200780037146 A CN200780037146 A CN 200780037146A CN 101523693 B CN101523693 B CN 101523693B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- printed circuit
- circuit pattern
- circuit board
- pcb
- electric current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000007600 charging Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 84
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 42
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 28
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 28
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 14
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 12
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002322 conducting polymer Substances 0.000 claims description 3
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 239000011135 tin Substances 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000013501 data transformation Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/0006—Printed inductances
- H01F17/0013—Printed inductances with stacked layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
- H02J7/00034—Charger exchanging data with an electronic device, i.e. telephone, whose internal battery is under charge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
- H01F2038/143—Inductive couplings for signals
Abstract
本发明公开了一种用于无线充电和数据传输的感应线圈，该感应线圈用于利用充电器和电池之间没有直接电接触的感应连接对电池充电并传输数据。所述感应线圈形成为使得超过两个印刷电路板堆叠在一起，在所述印刷电路板上形成有预定电路图案，其中设置在所述电路图案的外侧的第一端通过穿透第一端的第一连接部分电连接，设置在所述电路图案内侧的第二端通过穿透第二端的第二连接部分电连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于无线充电和数据传输的感应线圈，更具体的说，本发明涉及一种利用充电器和电池之间没有直接电接触的感应连接对电池充电或传输数据的无线充电和数据传输的感应线圈。
背景技术
近来，随着便携式电子装置的发展和普遍使用，例如移动电话、数码相机等等，以及无线电子装置，例如遥控清洁器、无线键盘等等，用作机器中的电源的电池组的使用增多。机器中的电池组包括内部电池组、输入/输出端子等，并且通过与专用充电器直接电接触进行充电，该专用充电器被单独供电。然而，由于电池组和充电器根据产品或者公司的不同而具有多种型号和尺寸，所以用于电池组的专用充电器必须被用于充电，并且有这样的问题，例如电池组和充电器之间接触不良、短路引起的错误操作等等。
为了解决这些问题，已经研究出一种通过使用充电器和电池之间的感应连接而将电池无线连接到充电器的方法。在这种无线充电方法中，高频率操作的变压器的传送主绕组设置在充电器上而变压器的接收副绕组设置在移动设备上，例如电池组，因此充电器中的能量通过磁性连接供给到移动设备的电池组。然而当如传统变压器那样使用线圈和磁芯作为感应连接的装置时，存在下述缺陷，即线圈和磁芯的制备比较复杂，并且充电器和移动设备的体积和重量增大。因此，在韩国专利未审公开第2002-57469号和韩国实用新型第0357251号中，公开了一种非接触式电池，在该电池中变压器的主和副绕组组织为PCB(印刷电路板)的形式。具体地说，在韩国专利未审公开第2002-57469号中，公开了一种非接触式电池充电器，在该充电器中，构成绕组电路图案的一对PCB被用作变压器的传送部件和接收部件。在韩国实用新型专利第0357251号中，公开了一种非接触式充电系统，在该系统中构成绕组电路图案的多个PCB层堆叠并且串联连接，然后被用作传送部件或接收部件以改善接收部件的磁场强度，这样的话，当构成绕组电路图的多个PCB板串联连接时，所产生的磁场强度增大，因此传送的电流量增大到一定程度。然而，由于电路图案的阻抗值增大，功率传输效率降低，并且因此热量和电磁波相对增大。总之，装置的寿命缩短并且对人体产生不良效果，另外，还存在需要对PCB的串联连接很复杂的缺点。
发明内容
技术问题
因此，本发明的一个目的是提供一种用于充电和数据传输并且功率传输效率和传输速度优异的感应线圈。本发明的另一个目的是提供一种用于充电和数据传输并且很容易制造和大量生产的感应线圈。本发明的再一个目的是提供一种用于充电和数据传输并且薄膜处理很容易的感应线圈。根据本发明的感应线圈具有产品质量一致性很好的特性，并且不形成为串联式而是形成为并联式，所述线圈用金属制成，例如铜、锌、银、金、白金、锡、以及铝，并且由多种制造方法制备，例如蚀刻法、溅射法、印刷法等等。
技术方案
为了实现这些目的，本发明提供了一种感应线圈，该感应线圈形成为使得超过两个印刷电路板堆叠在一起，所述印刷电路板上形成有预定电路图案，其中设置在所述电路图案外部的第一端通过穿透第一端的第一连接部分电连接，设置在所述电路图案内部的第二端通过穿透第二端的第二连接部分电连接。
另外，本发明提供了一种无线充电装置，该装置包括电流传送部分，该电流传送部分连接到电源，并且包括用于传送电源产生的电流的传送主绕组；以及电流接收部分，该部分接收被感应连接到所述传送主绕组的电流，并且包括由所接收的电流为电池充电的接收副绕组，其中从包括传送主绕组和接收副绕组的组中选出的至少一个绕组形成为使得多于两个其上形成有预定电路图案的印刷电路板堆叠在一起，并且设置在所述电路图案外部的第一端通过穿透第一端的第一连接部分电连接，设置在所述电路图案内部的第二端通过穿透第二端的第二连接部分电连接。
在下文中，通过参照下面的详细描述将对本发明有一个更完整的理解。
图1是示出了根据本发明的一个实施例的用于无线充电和数据传输的感应线圈的结构和运行状态的视图。如图1中所示，根据本发明的无线充电装置包括电流传送部分20，该部分连接到电源10，还包括用于传送从电源10产生的电流的传送主绕组22；以及电流接收部分30，该部分接收电流并且被感应连接到传送主绕组22，并且包括利用接收到的电流为电池充电的接收副绕组32。所述电流接收部分30与被充电的电池12连接在一起，或者可以配备到安装有电池12的无线装置中。此外，电流接收部分30具有与电池12一起或者单独连接到无线装置14或者从无线装置14拆卸的结构。另外，所述电流接收部分20优选具有垫式结构。所述电流传送部分20和电流接收部分30将常用的电源10转换成适合于为电池12充电，并且包括为电池12充电的通用多种电子装置。即，所述电流传送部分20可以安装有通用二极管整流器、自由电压转换器、AC/DC转换器、DC/DC转换器、反向器等等，并且所述电流接收部分30可以安装有通用整流器、电容器等等，这些装置的结构在韩国专利公开第2002-57469号、韩国实用新型第0357251号等等中公开。
图2是示出传送主绕组22和/或接收副绕组32的分解透视图，这些绕组在根据本发明的一个实施例用于无线充电和数据传输的感应线圈中使用，而图3到5分别是前视图、后视图、以及沿着绕组22、32线A-A的侧截面视图，所述绕组用在根据本发明的实施例的用于充电和数据传输的感应线圈中。如图2到5中所示，在根据本发明的无线充电装置中使用的绕组22、32形成为使得超过两个印刷电路板50堆叠在一起，并且在各个印刷电路板50上，形成有具有相同形状的预定电路图案52，例如优选环状螺旋电路图案52或者矩形螺旋电路图案。在所述电路图案52的两端，设置在所述电路图案52的外部的第一端54通过穿透每个第一端54的第一连接部分54a电连接，设置在电路图案52内部的第二端56通过穿透每个第二端56的第二连接部分56a电连接。所述第一连接部分54a和第二连接部分56a分别连接到第一端子54b和第二端子56b，并且根据情况的需要，通过公用的充电装置(参照图1)连接到电源10或者电池12。这里，优选所述传送主绕组22和接收副绕组32具有相同的形状以改善功率传输效率。
如图1中所示，具有类似形状的传送主绕组22和/或接收副绕组32分别连接到用于传输数据的设备和用于接收数据的设备，并且随后被用作用于数据传输的感应线圈。即，所述传送主绕组22和接收副绕组32可以被用作不仅仅用于功率传输，还用于数据传输的感应线圈。例如，通过具有对应于预定数据的信号间隔或者信号强度的功率被提供给所述传送主绕组22、随后被接收在接收副绕组32中的方法，因此数据可以被从用于传输数据的设备(主部分)传输到用于接收数据的设备(副部分)。另外，如图6中所示，除了第一连接部分54a和第二连接部分56a之外，第三连接部分55另外形成为电性连接到所述电路图案52。当允许数据信号到第三连接部分55时，被允许到第三连接部分55的数据信号被传输到接收副绕组32，并且电流被允许到第一连接部分54a和第二连接部分56a。因此，所述接收副绕组32可以通过将数据信号从接收到的电流中分离而接收数据。这样，通过使用包括第三连接部分55的三个端子，随着最小化附加电路，可以更高效地传输数据。最终，数据传输功能可以与充电功能一起执行。
其上形成有电路图案52的印刷电路板50的堆叠层的数目大于2，优选3到15，更优选3到10。如果印刷电路板50堆叠层的数目太小，那么功率传输效率和传输速度可能改善不足，并且如果印刷电路板50的堆叠层的数目太大，那么功率传输效率可能减小。另外，在形成在所述印刷电路板50的螺旋电路图案52中，电路图案52中的绕组的匝数优选为5到50，更优选10到30，而所述电路图案52的最外直径优选10到200mm，更优选20到80mm。如果绕组的匝数和电路图案52的直径在范围之外，那么会存在由于电路宽度的减小而使得阻抗增大的问题，以及由于电路宽度的增大而减小功率传输效率的问题。所述电路图案52可以具有如图3所示的圆形或者如图7所示的矩形，并且根据情况的需要，可以具有多种形状，例如三角形、梯形、菱形等等。
如图4和5所示，将连接多个螺旋电路图案52的第二端56的连接部分56a从绕组22、32中排出的排出线57可以形成在绕组22、32的最底层印刷电路板50的背面。另外，优选所述排出线57连接到穿透所述多个印刷电路板52的第三连接部分58，随后连接到设置在多个印刷电路板50的最顶部印刷电路板50的上部的第二端子56b。这样，连接所述多个螺旋电路图案52的第二端56的第二连接部分56a，以及连接所述第一端56的第一连接部分54a设置在相同的平面上，因此所述印刷电路板50可以有效地设置在电流传送部分20和电流接收部分30中。另外，如图8所示，除了所述排出线57形成在最底层印刷电路板50的背面上，可以制造其上形成有排出线57的分离印刷电路板59，并且该单独印刷电路板可以结合到最底层印刷电路板50的背面上，在所述最底层印刷电路板50上形成有第二连接部分56a和第三连接部分58。
根据本发明的印刷电路板50、59可以通过下述方法制造，在该方法中，预定电路图案52或者排出线57的图案通过传统的摄影平版术形成在由绝缘材料制成的基板的上部。优选地，根据本发明的印刷电路板50、59可以通过下述方法制造，在该方法中，电路图案52或者排出线57的图案通过使用导电材料，例如铜、铝、白金、镍、锌、银、金、锡、导电聚合物而形成在耐热塑料薄膜的上部，例如柔性聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜等等，类似于柔性印刷电路(Flexible Printcd Circuit，FPC)的情况，柔性镀铜层板。即，优选使用柔性镀铜层板，因为堆叠薄膜、印刷电路板50、59很容易通过绝缘粘和剂接合或者物理堆叠。另外，根据本发明的印刷电路板50、59可以通过沉积法制造，所述沉积通过在基板上溅射导电材料，例如耐热薄膜等等完成；或者通过印制法制造，所述印制法将包括导电材料的粘合物印制在基板上，例如耐热材料薄膜等等；或者通过在所述基板上形成导电材料层并且随后以预定形状蚀刻所述导电材料层制造。这里，优选地，包括在所述粘接材料中的导电材料具有纳米尺寸的颗粒。因此，通过上述方法，电路图案52的形状可以自由组织，并且电路图案52的厚度可以根据用途调整。因此，从所述印刷电路板50、59产生的热量将通过调整电路图案的形状和厚度而得到控制。另外，当导电材料，例如Si、Ag、Fe等等涂覆在绝缘基板上时，例如耐热薄膜等，作为粘接形式(这里，优选不与电路图案接触)，电磁波中止可能产生效果，或者浸透到内基板中。
另外，第一到第三连接部分54a、56a、58可以通过用小钻头穿透堆叠的电路图案52，以及将导电材料例如导电聚合物、铜等等插入穿透的孔中而形成。
通过这样的构造，形成在所述多个印刷电路板50中的螺旋电路图案52在第一连接部分54a和第二连接部分56a之间具有并联连接的结构，即，一对端子54b、56b。也就是说，形成在所述印刷链路版50中的螺旋电路图案52的每个开始点通过第一连接部分54a连接，而螺旋电路图案52的每个端点通过第二连接部分56a连接，因此所述螺旋电路图案52并联连接。由于所述螺旋电路图案52之间的并联连接，与螺旋电路图案52串联连接相比，总电路阻抗进一步减小并且功率传输效率得到改善。另外，当每个螺旋电路图案52串联连接时，相邻印刷电路板50中的电流沿着相反的方向流动。然而，当根据本发明并联连接每个螺旋电路图案52时，相邻印刷电路板50中的电流沿着相同的方向或者轨迹流动。因此，电流强度被放大，并且随后功率传输效率得到改善。另外，在本发明中，每个印刷电路板50具有相同的形状，以及第一连接部分54a、第二连接部分56a、并且根据情况的需要，第三连接部分58，可以分别通过印刷电路板50的堆叠状态中的一个孔形成过程形成。因此，具有制造过程简单、大量生产容易的优点。另外，在本发明中，传送主绕组22和接收副绕组32可以由堆叠的印刷电路板构成，并且根据情况的需要，所述传送主绕组22或者所述接收副绕组32可以由堆叠的印刷电路板50构成。
有利效果
根据本发明的无线充电装置不仅仅具有功率传输效率和传输速度优异的优点，并且还具有很容易制造和大量生产的优点。另外，根据本发明的无线充电装置制造成薄膜的形式，例如，垫等等，因此所述无线充电装置可以被应用于多种类型电池的无线设备。即，根据本发明的无线充电装置可以有用地应用在每种通过副电池充电的有线装置中，例如不仅仅是便携式电子设备，例如移动电话、MP3播放器、PDA、笔记本电脑、数码相机、摄像机、移动电子游戏机、PMP(便携式媒体播放器)等等，还可以是多种无线设备，例如便携式医疗器械、机器人、遥控清洁器、玩具机器人、小型电动车辆、汽车、自动真空吸尘器、自动剃须刀或者无线键盘等等。另外，根据本发明的无线充电装置可以被用于利用瞬时感应电流的瞬时充电，如鼠标和鼠标垫的情况。
附图说明
图1是示出了根据本发明的一个实施例的用于无线充电和数据传输的感应线圈的结构和操作状态的视图。
图2是示出传送主绕组或接收副绕组的结构的分解透视图，这些绕组在根据本发明的一个实施例的用于无线充电和数据传输的感应线圈中使用。
图3到5分别是前视图、后视图、以及沿着绕组的A-A线的侧截面视图，所述绕组用在根据本发明的实施例的用于充电和数据传输的感应线圈中。
图6是用在根据本发明的另一个实施例的用于数据传输的感应线圈的绕组的前视图。
图7是用在根据本发明的再一个实施例的用于无线充电和数据传输的感应线圈的绕组的前视图。
图8是用在根据本发明的再一个实施例的用于无线充电和数据传输的感应线圈的绕组的侧部横截面视图。
具体实施方式
在下文中，提供了优选实例以更好地理解本发明。但是，本发明不限于下面的实例。
实例1
绕组的匝数为18、外径为42mm、厚度(电路的厚度)为0.65mm、图案之间的距离为0.2mm的螺旋电路图案通过利用铜形成在厚度为10μm的聚酰亚胺薄膜的上部上，并且随后堆叠8层，被用作垫式电流传送部分的传送主绕组。绕组的匝数是18、外径为30mm、厚度(电路的厚度)为0.54mm、而图案之间的距离为0.2mm的螺旋形电路图案通过使用铜形成在厚度为10μm的聚酰亚胺薄膜的上部上，随后堆叠4层，以被用作垫式电流接收部分的接收副绕组。所述电流传送部分和电流接收部分接触，并且0.151A和4.62V的电流施加到传送主绕组，随后测量接收副绕组中产生的电流和电压，相应地，检测到0.112A和3.81V的电流，并且功率传输效率为61％。这里，功率传输效率通过下式：功率传输效率＝(接收副绕组的电压×电流)÷(传送主绕组的电压×电流)×100。
实例2
实例1中的相同传送主绕组被用作垫式电流传送部分的传送主绕组。绕组的匝数是18、外径为35mm、厚度(电路的厚度)为0.67mm、而图案之间的距离为0.2mm的螺旋形电路图案通过使用铜形成在厚度为10μm的聚酰亚胺薄膜的上部上，随后堆叠5层以被用作垫式电流接收部分的接收副绕组。所述电流传送部分和电流接收部分接触，并且0.151A的电流和4.62V施加到传送主绕组，随后测量接收副绕组中产生的电流和电压，相应地，检测到0.115A的电流和3.85V，而功率传输效率为63％。
实例3
实例1中相同的传送主绕组被用作垫式电流传送部分的传送主绕组。绕组的匝数是16、外径为34mm、厚度(电路的厚度)为0.75mm、而图案之间的距离为0.2mm的矩形电路图案通过使用铜形成在厚度为10μm的聚酰亚胺薄膜的上部上，随后堆叠6层以被用作垫式电流接收部分的接收副绕组。所述电流传送部分和电流接收部分接触，并且0.151A的电流和4.62V施加到传送主绕组，随后测量接收副绕组中产生的电流和电压，相应地，检测到0.119A的电流和3.88V，而功率传输效率为65％。
比较例
实例1中的相同传送主绕组被用作垫式电流传送部分的传送主绕组。绕组的匝数是16、外径为30mm、厚度(电路的厚度)为0.54mm、而图案之间的距离为0.2mm的螺旋形电路图案通过使用铜而形成在厚度为10μm的聚酰亚胺薄膜的上部上，随后不经过堆叠步骤而使用该图案作为垫式电流接收部分的接收副绕组。所述电流传送部分和电流接收部分接触，并且0.151A的电流和4.62V施加到传送主绕组，随后测量接收副绕组中产生的电流和电压，相应地，检测到0.072A的电流和3.10V，而功率传输效率为32％。
Claims (15)
1.一种感应线圈，该线圈形成为使得超过两个印刷电路板堆叠，在所述印刷电路板上形成有预定的电路图案，其中，设置在所述电路图案的外部的第一端通过穿透第一端的第一连接部分电性连接，并且设置在所述电路图案内部的第二端通过穿透第二端的第二连接部分电性连接。
2.根据权利要求1所述的感应线圈，其中，所述电路图案具有螺旋形状，并且其上形成有电路图案的印刷电路板的堆叠层数为3到15，螺旋电路图案的绕组的匝数为5到50，所述螺旋电路图案的最外直径为10到200mm。
3.根据权利要求1所述的感应线圈，其中，所述电路图案从包括圆形螺旋电路图案和矩形螺旋电路图案的组中选出。
4.根据权利要求1所述的感应线圈，其中，在所述印刷电路板中，所述电路图案通过使用导电材料而形成在由绝缘材料制成的基板的上部上，所述导电材料从包括铜、铝、白金、镍、锌、银、金、锡、导电聚合物的组中选出。
5.根据权利要求4所述的感应线圈，其中，所述电路图案由多于一种的方法形成，该方法从方法组中选出，该组方法包括利用将导电材料溅射到基板上的沉积法、使包括导电材料的粘合物形成在基板上的印制法、以及将导电材料层形成在基板上的并将导电材料层蚀刻成预定图案的方法。
6.根据权利要求4所述的感应线圈，其中，所述印刷电路板由光蚀刻法形成。
7.根据权利要求1所述的感应线圈，其中，所述印刷电路板是柔性铜镀叠层。
8.根据权利要求1所述的感应线圈，其中，所述感应线圈用于数据传输。
9.根据权利要求8所述的感应线圈，其中，还形成用于数据传输的连接部分，该用于数据传输的连接部分电连接到所述电路图案。
10.一种无线充电装置，其包括电流传送部分，该电流传送部分连接到电源，并且包括用于传送从所述电源产生的电流的传送主绕组；以及接收电流的电流接收部分，该电流接收部分感应连接到传送主绕组，并且包括用于利用接收到的电流为电池充电的接收副绕组，其中从包括传送主绕组和接收副绕组的组中选出的至少一个绕组形成为使得多于两个其上形成预定电路图案的印刷电路板堆叠，设置在所述电路图案的外部的第一端通过穿透第一端的第一连接部分电性连接，设置在所述电路图案内部的第二端通过穿透第二端的第二连接部分电连接。
11.根据权利要求10所述的无线充电装置，其中，所述电流传送部分具有垫式结构，所述电流接收部分利用已充电的电池连接在一起。
12.根据权利要求10所述的无线充电装置，其中，所述第一连接部分连接到设置在印刷电路板中最顶部印刷电路板的上部上的第一端子，将连接电路图案的第二端的第二连接部分从绕组中排出的排出线形成在绕组的最底层印刷电路板的背面，所述排出线连接到穿透多个印刷电路板的第三连接部分，随后连接到设置在最顶部印刷电路板上部上的第二端子。
13.根据权利要求12所述的无线充电装置，其中，所述排出线形成在单独的印刷电路板上，随后结合在最底部印刷电路板的背面，第二连接部分和第三连接部分形成在所述最底层印刷电路板上。
14.根据权利要求10所述的无线充电装置，其中，所述无线充电装置实现数据传输，并且应用在需要由多于一个副电池充电的装置中，所述装置从包括移动电话、MP3播放器、PDA、笔记本电脑、数码相机、摄像机、移动电子游戏机、PMP(便携式媒体播放器)、便携式医疗器械、机器人、遥控清洁器、玩具机器人、小型电动车辆、汽车、自动真空吸尘器、自动剃须刀、无线键盘以及鼠标的组中选出。
15.根据权利要求10所述的无线充电装置，其中，所述传送主绕组和所述接收副绕组具有相同的形状。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2006-0073757 | 2006-08-04 | ||
| KR1020060073757 | 2006-08-04 | ||
| KR20060073757 | 2006-08-04 | ||
| PCT/KR2007/003731 WO2008016273A1 (en) | 2006-08-04 | 2007-08-02 | Induction coil for cordless energy charging and data transfer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101523693A CN101523693A (zh) | 2009-09-02 |
| CN101523693B true CN101523693B (zh) | 2012-05-23 |
Family
ID=38997409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2007800371461A Expired - Fee Related CN101523693B (zh) | 2006-08-04 | 2007-08-02 | 用于无线充电和数据传输的感应线圈 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009545876A (zh) |
| KR (1) | KR101390746B1 (zh) |
| CN (1) | CN101523693B (zh) |
| WO (1) | WO2008016273A1 (zh) |
Families Citing this family (61)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100877646B1 (ko) * | 2007-03-05 | 2009-01-09 | 엘에스전선 주식회사 | 복수의 코일 패드를 구비한 무 접점 충전기 및 이를 구비한배터리 충전 세트 |
| KR100928439B1 (ko) * | 2008-12-12 | 2009-11-24 | 정춘길 | 평면나선형 코어구조의 파워트랜스피씨비코어가 구비된 무접점전력충전스테이션 |
| CN103208830B (zh) | 2008-12-12 | 2016-06-22 | 英特尔公司 | 非接触输电设备的电力传输的控制方法及非接触输电设备 |
| WO2010067927A1 (ko) | 2008-12-12 | 2010-06-17 | Jung Chun-Kil | 평면나선형 코어구조의 피티피에스 코어가 구비된 무접점전력충전스테이션, 무접점전력수신장치 및 그의 제어방법. |
| KR100915842B1 (ko) * | 2008-12-22 | 2009-09-07 | 정춘길 | 평면나선형 코어구조의 피티피에스 코어가 구비된 무접점전력충전스테이션 및 그의 제어방법 |
| US9130395B2 (en) | 2008-12-12 | 2015-09-08 | Hanrim Postech Co., Ltd. | Non-contact charging station with planar spiral power transmission coil and method for controlling the same |
| US11476566B2 (en) | 2009-03-09 | 2022-10-18 | Nucurrent, Inc. | Multi-layer-multi-turn structure for high efficiency wireless communication |
| USD611898S1 (en) | 2009-07-17 | 2010-03-16 | Lin Wei Yang | Induction charger |
| USD611900S1 (en) | 2009-07-31 | 2010-03-16 | Lin Wei Yang | Induction charger |
| USD611899S1 (en) | 2009-07-31 | 2010-03-16 | Lin Wei Yang | Induction charger |
| EP2475065A1 (en) * | 2009-09-02 | 2012-07-11 | aigo Digital Technology Co., Ltd. | Wireless rechargeable battery and wireless charger |
| CN102005783A (zh) * | 2009-09-02 | 2011-04-06 | 北京华旗资讯数码科技有限公司 | 无线充电装置 |
| WO2011057343A1 (en) * | 2009-11-16 | 2011-05-19 | 300K Enterprises Pty Ltd | Contactless coupling and method for use with an electrical appliance |
| JP2011151891A (ja) * | 2010-01-19 | 2011-08-04 | Sony Corp | 二次電池の充電方法および充電装置 |
| KR101395256B1 (ko) * | 2010-07-23 | 2014-05-16 | 한국전자통신연구원 | 무선 전력 전송 장치 및 그 제작 방법 |
| CN102463901A (zh) * | 2010-11-10 | 2012-05-23 | 孙善骏 | 电磁充电助力电动汽车 |
| JP5654367B2 (ja) | 2011-01-28 | 2015-01-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 非接触給電装置の給電モジュール、非接触給電装置の給電モジュールの使用方法及び非接触給電装置の給電モジュールの製造方法 |
| KR101255953B1 (ko) | 2011-09-27 | 2013-04-23 | 삼성전기주식회사 | 적층형 공진 코일의 제조 방법 |
| KR101262556B1 (ko) | 2011-10-14 | 2013-05-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 무선전력 송신장치 |
| KR101356623B1 (ko) * | 2011-11-10 | 2014-02-03 | 주식회사 스파콘 | 전력전송코일 및 무선 전력전송장치 |
| KR102109989B1 (ko) | 2011-12-22 | 2020-05-13 | 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨 | 무선 전력전송장치 및 방법 |
| DE102012000906A1 (de) * | 2012-01-19 | 2013-07-25 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Spulenanordnung für ein System zur induktiven Energieübertragung |
| CN103368215B (zh) * | 2012-03-31 | 2017-02-22 | 深圳光启创新技术有限公司 | 一种基于磁感应的无线充电装置 |
| KR101305790B1 (ko) * | 2012-04-18 | 2013-09-06 | 엘지이노텍 주식회사 | 무선전력 송신장치, 무선전력 수신장치 |
| KR101372088B1 (ko) * | 2012-07-19 | 2014-03-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 코일 및 무선전력 송신장치 |
| KR101257707B1 (ko) * | 2012-09-13 | 2013-04-24 | (주)광진텔레콤 | 송/수신 패턴 구조를 갖는 무선 충전기 및 무선충전기의 송/수신 패턴 제조 방법 |
| CN103904756A (zh) * | 2012-12-27 | 2014-07-02 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 无线充电转接装置和无线充电装置 |
| KR101452076B1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-10-16 | 삼성전기주식회사 | 무선 충전용 코일 및 이를 구비하는 무선 충전 장치 |
| CN110137676B (zh) * | 2013-03-08 | 2023-12-26 | 纽卡润特有限公司 | 用于高效无线通信的多层引线结构 |
| US9776071B2 (en) | 2013-05-09 | 2017-10-03 | Mattel, Inc. | Resonant coils for use with games and toys |
| JP6306288B2 (ja) * | 2013-05-13 | 2018-04-04 | 日東電工株式会社 | コイルプリント配線基板、受電モジュール、電池ユニットおよび受電通信モジュール |
| KR101852940B1 (ko) * | 2013-06-20 | 2018-04-27 | 엘지이노텍 주식회사 | 수신 안테나 및 이를 포함하는 무선 전력 수신 장치 |
| JP2015019022A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | 東芝テック株式会社 | 電力伝送装置及びコイル装置 |
| CN104184217B (zh) * | 2013-08-21 | 2016-08-10 | 深圳市安普盛科技有限公司 | 用于无线电能传输的感应线圈及制造方法、无线充电系统 |
| CN103618389A (zh) * | 2013-09-06 | 2014-03-05 | 谢伦卫 | 一种模内注塑电磁共振式无线充电接收装置及具有该装置的电磁共振无线充电用电器 |
| CN103490482B (zh) * | 2013-10-15 | 2016-08-24 | 络派模切（北京）有限公司 | 一种用于电子设备的无线充电模块及其制造方法 |
| CN103714953A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-09 | 南京师范大学 | 无线充电线圈 |
| US9449754B2 (en) | 2014-05-30 | 2016-09-20 | Apple Inc. | Coil constructions for improved inductive energy transfer |
| US20160035477A1 (en) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | J Touch Corporation | Thin-film coil component and charging apparatus and method for manufacturing the component |
| CN105655114A (zh) * | 2014-11-12 | 2016-06-08 | 介面光电股份有限公司 | 薄膜线圈元件及其制作方法和具有该元件的充电装置元件 |
| CN104393689A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-03-04 | 浙江大学 | 一种笔记本电脑无线充电器及充电方法 |
| DE102015102643A1 (de) * | 2015-02-24 | 2016-08-25 | Backes & Müller High End Audio Produktionsgesellschaft mbH | Sensor zum Erfassen einer Bewegung einer Lautsprechermembran |
| KR102398958B1 (ko) * | 2015-04-27 | 2022-05-17 | 삼성전자주식회사 | 무선 전력 수신 장치 |
| KR101807604B1 (ko) | 2015-05-28 | 2017-12-11 | 주식회사 아모센스 | 무선전력 전송용 안테나유닛 및 이를 포함하는 무선전력 송신모듈 |
| KR101692510B1 (ko) | 2015-06-16 | 2017-01-03 | 엘지이노텍 주식회사 | 내구성 향상을 위한 무선충전장치 |
| WO2017036995A1 (en) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | Koninklijke Philips N.V. | Stackable connector and device for wireless transmission of power |
| JPWO2017047498A1 (ja) * | 2015-09-18 | 2018-07-05 | 住友電工プリントサーキット株式会社 | フレキシブルプリント配線板及び非接触充電システム |
| CN107731495A (zh) * | 2016-08-10 | 2018-02-23 | 三星电机株式会社 | 线圈模块 |
| KR20180084307A (ko) * | 2017-01-16 | 2018-07-25 | 엘지이노텍 주식회사 | 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치 |
| US20180268989A1 (en) * | 2017-03-16 | 2018-09-20 | Shenzhen Yichong Wireless Power Technology Co. Ltd. | Power receiver coil in wireless charging system |
| CN107025990B (zh) * | 2017-04-18 | 2018-12-25 | 上海激光电源设备有限责任公司 | 光纤激光电源用高功率密度变压器 |
| JP2018121066A (ja) * | 2018-03-08 | 2018-08-02 | 日東電工株式会社 | コイルプリント配線基板、受電モジュール、電池ユニットおよび受電通信モジュール |
| KR102004943B1 (ko) | 2018-04-20 | 2019-07-29 | 엘지이노텍 주식회사 | 수신 안테나 및 이를 포함하는 무선 전력 수신 장치 |
| TWI706424B (zh) * | 2018-06-27 | 2020-10-01 | 合利億股份有限公司 | 無線充電線圈 |
| JP2020027813A (ja) | 2018-08-09 | 2020-02-20 | 矢崎総業株式会社 | 電力伝送ユニット |
| JP2020053522A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | 矢崎総業株式会社 | 電力伝送ユニット |
| CN109461981B (zh) * | 2018-10-23 | 2020-08-04 | 深圳市爱迪芯科技有限公司 | 一种无线充电式的可充电电池 |
| CN109818424A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-05-28 | 华南理工大学 | 一种用于无线能量传输的堆叠式线圈 |
| JP7342424B2 (ja) * | 2019-05-30 | 2023-09-12 | Tdk株式会社 | コイル部品及びこれを備える非接触電力伝送装置 |
| KR102110400B1 (ko) | 2019-07-22 | 2020-05-13 | 엘지이노텍 주식회사 | 수신 안테나 및 이를 포함하는 무선 전력 수신 장치 |
| KR102633300B1 (ko) * | 2022-01-24 | 2024-02-05 | 주식회사 노바텍 | 오버랩 코일층을 포함하는 내장 무선충전모듈 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61104518A (ja) * | 1984-10-25 | 1986-05-22 | 松下電工株式会社 | リレ−の接点端子装置及びその製造法 |
| JPS6387808A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-19 | Nec Corp | チヤ−プ信号発生回路 |
| JPH03248407A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-06 | Hitachi Ferrite Ltd | 同軸型ロータリートランス及びその製造方法 |
| JP2000182863A (ja) * | 1998-12-11 | 2000-06-30 | Tsubakimoto Chain Co | 非接触給電装置 |
| JP4106673B2 (ja) * | 1999-03-05 | 2008-06-25 | 株式会社エフ・イー・シー | コイルユニットを使用するアンテナ装置、プリント回路基板 |
| KR20020035242A (ko) * | 2000-11-06 | 2002-05-11 | 조규형 | 유도 결합에 의한 휴대 이동 장치용 축전지의 비접촉식충전 장치 |
| KR20030072999A (ko) * | 2002-03-08 | 2003-09-19 | 이강용 | 다기종 다수 배터리의 무접점 충전 시스템 |
| EP1506554A1 (en) * | 2002-05-13 | 2005-02-16 | Splashpower Limited | Improvements relating to the transfer of electromagnetic power |
| KR100482155B1 (ko) * | 2003-05-09 | 2005-04-14 | 현대자동차주식회사 | 비접촉식 충전회로를 이용한 테일게이트측 전기장치구동회로 |
| JP4036813B2 (ja) * | 2003-09-30 | 2008-01-23 | シャープ株式会社 | 非接触電力供給システム |
| KR200357251Y1 (ko) * | 2004-05-07 | 2004-07-27 | 황인갑 | Ｐｃｂ 패턴을 이용한 비접촉식 충전시스템 및 그에사용되는 배터리팩 |
-
2007
- 2007-08-02 CN CN2007800371461A patent/CN101523693B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-08-02 WO PCT/KR2007/003731 patent/WO2008016273A1/en active Application Filing
- 2007-08-02 KR KR1020070077732A patent/KR101390746B1/ko active IP Right Grant
- 2007-08-02 JP JP2009522721A patent/JP2009545876A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101523693A (zh) | 2009-09-02 |
| WO2008016273A1 (en) | 2008-02-07 |
| KR101390746B1 (ko) | 2014-05-02 |
| KR20080012782A (ko) | 2008-02-12 |
| JP2009545876A (ja) | 2009-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101523693B (zh) | 用于无线充电和数据传输的感应线圈 | |
| US11862383B2 (en) | Wireless charging coil | |
| US20210265109A1 (en) | Wireless Charging Coil | |
| CN208796795U (zh) | 线圈组件 | |
| CN104184217B (zh) | 用于无线电能传输的感应线圈及制造方法、无线充电系统 | |
| JP6537522B2 (ja) | ワイヤレス充電コイル | |
| KR101890326B1 (ko) | 무선전력 전송모듈 및 이를 포함하는 휴대용 보조배터리 | |
| WO2013172349A1 (ja) | 非接触充電装置用アンテナシート及び該シートを用いた充電装置 | |
| US9960630B2 (en) | Wireless power charging device | |
| CN108140950A (zh) | 天线单元及包括其的无线电力传送模块 | |
| KR20140044022A (ko) | 무선충전용 전자기 부스터 및 그 제조방법 | |
| CN101681719A (zh) | 非接触电力传输设备和制造其二次侧的方法 | |
| JP2019212912A (ja) | 無線電力伝送用多重コイル | |
| CN103931078A (zh) | 无线电力中继器 | |
| CN106898474A (zh) | 线圈组件 | |
| US20090267721A1 (en) | Coil unit and electronic apparatus using the same | |
| CN201478847U (zh) | 一种无线充电装置 | |
| US11770021B2 (en) | Wireless charging module coated with magnetic material on surface of coil | |
| CN102969769A (zh) | 一种低成本的无线充电器 | |
| CN209786821U (zh) | 一种平面式大功率无线充电接收装置 | |
| EP3146580B1 (en) | Rechargeable electric battery and method for manufacturing a rechargeable electric battery | |
| KR102560966B1 (ko) | 코일 표면에 자성체 성분을 입힌 무선 충전 코일 모듈 제조방법 | |
| CN117597750A (zh) | 用于产生或接收电磁场的电感器装置 | |
| CN116349115A (zh) | 无线电力发送模块 | |
| CN111354546A (zh) | 无线充电线圈模组及无线充电装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120523 Termination date: 20200802 |