CN106208282A - 无线电力接收器以及无线电力发送和接收系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种无线电力接收器以及无线电力发送和接收系统。所述无线电力接收器可包括：外壳，由金属形成；绝缘体，使外壳的一个表面绝缘以形成至少两个接收电极。所述至少两个接收电极与至少两个发送电极结合形成电容器，并接收从所述至少两个发送电极发送的电力。

Description

无线电力接收器以及无线电力发送和接收系统

本申请要求于2014年9月11日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0120117号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用包含于此。

技术领域

本申请涉及一种无线电力接收器以及一种无线电力发送和接收系统。

背景技术

为了给电子装置供电，需要用于将电力从外部电源传输到电子装置电源。

通常，主要使用有线型电源，有线型电源通过连接器等直接连接到电子装置，以将电力供应到设置在这样的电子装置中的电池。可选地，如在下面的现有技术文献中公开的现有技术一样，可按照使用磁感应效应或磁共振效应的无线方式将电力供应到设置在电子装置中的电池。

最近，为了提高产品设计的产品多样性和美观，电子装置已被设置有金属外壳而不是现有的塑料外壳。然而，由于金属的磁阻明显比空气的磁阻小，因此可能无法将使用磁感应和磁共振的商业化无线充电技术用于包括金属外壳的电子装置。

[现有技术文献]

(专利文献1)第10-2011-0009227号韩国专利特许公开

发明内容

本公开的示例性实施例可提供一种即使在产品具有由金属形成的外壳的情况下，也能够无线地接收电力的无线电力接收器和一种无线电力发送和接收系统。

根据本公开的示例性实施例，一种无线电力接收器可包括：外壳，由金属形成，绝缘体，使外壳的一个表面绝缘，以形成至少两个接收电极，其中，所述至少两个接收电极与至少两个发送电极结合形成电容器，并接收从所述至少两个发送电极发送的电力。

根据本公开的示例性实施例，一种无线电力接收器可包括：接收电极部，与发送电极结合形成电容器并接收电力；电池部，利用从接收电极部传输的电力进行充电，其中，接收电极部被设置为由金属形成并容纳电池部的外壳。

根据本公开的示例性实施例，一种无线电力发送和接收系统可包括：无线电力发送器，包括转换输入电力的电力转换部以及从电力转换部接收电力的发送电极部；无线电力接收器，包括与发送电极部结合形成电容器并接收电力的接收电极部以及利用从接收电极部传输的电力进行充电的电池部，其中，接收电极部被设置为由金属形成并容纳电池部的外壳。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其它方面、特征和优点将会被更清楚地理解，在附图中：

图1是示出根据本公开的示例性实施例的无线电力发送和接收系统的外观的透视图；

图2是根据本公开的示例性实施例的无线电力发送器的透视图；

图3A和图3B是根据本公开的示例性实施例的无线电力接收器的透视图；

图4和图5是示出根据本公开的示例性实施例的无线电力接收器的接收电极部的各种示例的示图；

图6是根据本公开的示例性实施例的无线电力发送和接收系统的框图；

图7是根据本公开的示例性实施例的无线电力发送和接收系统的电路图。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。

然而，本公开可按照许多不同的形式来实施，并不应该被解释为局限于在此阐述的实施例。确切地说，这些实施例被提供为使得本公开将是彻底的和完整的，且将把本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的无线电力发送和接收系统的外观的透视图，图2是根据本公开的示例性实施例的无线电力发送器的透视图，图3A和图3B是根据本公开的示例性实施例的无线电力接收器的透视图。

参照图1，根据示例性实施例的无线电力发送和接收系统可包括无线电力发送器100和无线电力接收器200。无线电力接收器200可由无线电力发送器100支撑。

参照图1和图2，无线电力发送器100可包括电力端子101、发送电极部130和壳体102。虽然未示出，但无线电力发送器100还可另外地包括位于壳体102中的电力转换部，电力转换部包括开关部和变换部。

电力端子101可从外部电源接收输入电力并将输入电力提供给电力转换部，电力转换部可以对输入电力执行电力转换操作，以将转换后的输入电力传输到发送电极部130。

发送电极部130可包括至少两个发送电极131和132。具体地讲，发送电极部130可包括第一发送电极131和第二发送电极132，第一发送电极131和第二发送电极132可彼此绝缘，并容纳在壳体102中。第一发送电极131和第二发送电极132可按照第一发送电极131和第二发送电极132与壳体102的顶表面分开预定厚度的状态容纳在壳体中。虽然在图2中第一发送电极131和第二发送电极132示出为四边形形状，但第一发送电极131和第二发送电极132可被改变成诸如三角形形状、圆形形状等的各种形状。

壳体102可连接到电力端子101，并可容纳第一发送电极131和第二发送电极132。壳体102可由绝缘材料形成。

参照图1、图3A和图3B，无线电力接收器200可包括外壳201。虽然未示出，但无线电力接收器200还可包括位于外壳201中的整流部和电池部。

根据示例性实施例，无线电力接收器200可以是大部分表面由金属形成的金属外壳。

外壳201可形成无线电力接收器200的外观，当外壳201非常薄时，外壳201可包括至少两个表面。在这种情况下，外壳201的至少两个表面中的一个表面可构造为具有由金属和绝缘材料分隔的多个区域。

金属材料可占据一个表面的大部分，绝缘材料可将金属材料划分为至少两个区域。金属材料的由绝缘材料划分的至少两个区域可彼此绝缘。根据本示例性实施例，通过绝缘材料绝缘的至少两个区域可形成接收电极部210，接收电极部210可从无线电力发送器100以电容式非接触接收方式接收电力。

作为示例，无线电力接收器200可以是移动电子装置，通常，形成移动电子装置的外观的外壳可具有六面体形状和改进的六面体形状。

如图3A和图3B所示，在外壳201具有六面体形状的情况下，外壳201可包括第一主表面201A和第二主表面201B以及第一侧表面201C、第二侧表面201D、第三侧表面201E和第四侧表面201F。由于输出图像的显示装置202安装在第一主表面201A和第二主表面201B的任何一个主表面的整个表面上，因此接收电极部210可形成在外壳的与外壳的其上安装有显示装置202的一个表面相对的另一表面上。

图4和图5是示出根据本公开的示例性实施例的无线电力接收器200的接收电极部的各种示例的示图。

图4和图5示出了外壳201的主表面中包括至少两个接收电极(211、212、213和214)和绝缘体的任意一个主表面。

图4示出了构造了两个接收电极的接收电极部的示例，其中，第一接收电极211和第二接收电极212可在绝缘体215中被分隔，以彼此绝缘。在这种情况下，除了图4中示出的四边形形状和“□”的形状之外，第一接收电极211和第二接收电极212还可被改变成诸如三角形形状的各种形状。

图5示出了构造了四个接收电极的接收电极部的示例，其中，第一接收电极211、第二接收电极212、第三接收电极213和第四接收电极214可在绝缘体215中被分隔以彼此绝缘。在这种情况下，除了图4中示出的四边形形状和“ㄈ”的形状之外，第一接收电极211和第二接收电极212还可被变型成诸如三角形形状和圆形形状的各种形状。

图4和图5中示出的第一接收电极211、第二接收电极212、第三接收电极213和第四接收电极214可与图2中示出的第一发送电极131和第二发送电极132结合形成电容器。为了获得高电力传输效率，接收电极和发送点击的形状以及接收电极和发送电极的数量可彼此对应。

图6是根据本公开的示例性实施例的无线电力发送和接收系统的框图，图7是根据本公开的示例性实施例的无线电力发送和接收系统的电路图。在下文中，将参照图6和图7描述根据示例性实施例的无线电力发送和接收系统的构造和操作。

根据示例性实施例的无线电力发送和接收系统可包括无线电力发送器100和无线电力接收器200。

无线电力发送器100可包括开关部110、变换部120、发送电极部130和绝缘部140。

开关部110可以对通过电力端子101输入的输入电力Vin进行开关。开关部110可包括至少两个开关元件M1和M2，至少两个开关元件M1和M2可彼此串联连接，并可交替地对输入电力Vin进行开关。

虽然图6和图7中未示出，但无线电力发送器100和无线电力接收器200可分别包括通信部，开关部110可根据通过无线电力接收器200接收到的电力信息控制至少两个开关元件M1和M2的开关占空比(duty)和频率中的至少一个。

变换部120可对从开关部110传输的开关后的电力的电压电平进行变换。变换部120可包括初级绕组L1和次级绕组L2，其中，初级绕组L1可并联连接到开关元件M2，次级绕组L2可连接到发送电极部130。

初级绕组L1和次级绕组L2可根据预设匝数比彼此感应结合，并可改变施加到初级绕组L1的电力的电压电平以将改变后的电压电平输出到次级绕组L2。

发送电极部130可接收从变换部120输出的变换后的电力，并以电容式非接触发送方式将变换后的电力发送到无线电力接收器200的接收电极部210。发送电极部130可包括两个发送电极131和132，其中，第一发送电极131可连接到次级绕组L2的一端，第二发送电极132可连接到次级绕组L2的另一端。

在发送电极部130与接收电极部210之间以电容式非接触发送方式发送电力时，绝缘部140可用作介电层。在这种情况下，图1中示出的壳体102可用作绝缘部140。

无线电力接收器200可包括接收电极部210、整流部220和电池部230。

接收电极部210可从发送电极部130接收电力。接收电极部210可包括至少两个接收电极211和212。第一接收电极211和第二接收电极212可设置为分别面对第一发送电极131和第二发送电极132。接收电极部210可将接收到的电力传输到整流部220。

整流部220可包括一个或更多个二极管元件D1、D2、D3和D4，以对从接收电极部210接收到的电力进行整流。整流部220可包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，其中，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4可对从接收电极部210接收到的电力执行全波整流，以将全波整流后的电力传输到电池部230。电池部230可利用从整流部220传输的电力进行充电。

如上所述，根据本公开的示例性实施例，即使在由金属形成的外壳的情况下，也可无线地发送和接收电力。

虽然以上已经示出并描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可做出修改和变型。

Claims (13)

1.一种无线电力接收器，所述无线电力接收器包括：

外壳，由金属形成；

绝缘体，使外壳的一个表面绝缘以形成至少两个接收电极，

其中，所述至少两个接收电极与至少两个发送电极结合形成电容器并接收从所述至少两个发送电极发送的电力。

2.根据权利要求1所述的无线电力接收器，所述无线电力接收器还包括：

电池部，利用从所述至少两个接收电极传输的电力进行充电。

3.根据权利要求1所述的无线电力接收器，所述无线电力接收器还包括：

整流部，对从所述至少两个接收电极传输的电力进行整流。

4.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中，所述至少两个接收电极中的每个与所述至少两个发送电极中的每个形成单独的电容器。

5.一种无线电力接收器，所述无线电力接收器包括：

接收电极部，与发送电极结合形成电容器并接收电力；

电池部，利用从接收电极部传输的电力进行充电，

其中，接收电极部被设置为由金属形成并容纳电池部的外壳。

6.根据权利要求5所述的无线电力接收器，其中，接收电极部包括至少两个接收电极。

7.根据权利要求6所述的无线电力接收器，所述无线电力接收器还包括：

绝缘体，使所述外壳绝缘以形成至少两个接收电极。

8.一种无线电力发送和接收系统，所述无线电力发送和接收系统包括：

无线电力发送器，包括转换输入电力的电力转换部以及从电力转换部接收电力的发送电极部；

无线电力接收器，包括与发送电极部结合形成电容器并接收电力的接收电极部以及利用从接收电极部传输的电力进行充电的电池部，

其中，接收电极部被设置为由金属形成并容纳电池部的外壳。

9.根据权利要求8所述的无线电力发送和接收系统，其中，发送电极部包括至少两个发送电极，

接收电极部包括至少两个接收电极，

所述至少两个接收电极中的每个与所述至少两个发送电极中的每个形成单独的电容器。

10.根据权利要求9所述的无线电力发送和接收系统，其中，无线电力接收器还包括使外壳绝缘以形成所述至少两个接收电极的绝缘体。

11.根据权利要求8所述的无线电力发送和接收系统，其中，无线电力发送器还包括容纳发送电极部的壳体，

所述壳体形成由发送电极部和接收电极部形成的电容器的介电层。

12.根据权利要求8所述的无线电力发送和接收系统，其中，电力转换部包括：

开关部，包括至少两个开关元件并对输入电力进行开关；

变换部，包括按照预设匝数比彼此感应结合的初级绕组和次级绕组，所述变换部转换从开关部传输的电力的电压电平。

13.根据权利要求12所述的无线电力发送和接收系统，其中，开关部根据通过接收电极部接收到的电力信息控制至少两个开关元件占空比和频率中的至少一个。