CN106558920A - 用于无线电力传输的充电组件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于无线电力传输的充电组件。在实施例中，该充电组件包括壳体、盖帽结构、亚铁磁套筒、感应线圈、磁铁、印刷电路板组件(PCBA)以及从PCBA的底部表面延伸的四脚连接器。盖帽结构的脊部可以被耦接到壳体的唇缘。壳体可以包括具有孔眼的底部壳体表面以及在底部壳体表面和唇缘之间延伸的侧壁，其中该唇缘平行于底部壳体表面沿壳体的边界从侧壁向外延伸。四脚连接器可以穿过壳体的孔眼延伸。一些实施例涉及合并充电组件的充电设备。

Description

用于无线电力传输的充电组件

对相关申请的交叉引用

本发明要求于2015年9月30日提交的申请号为14/817,890、名称为“ChargingAssembly for Wireless Power Transfer(用于无线电力传输的充电组件)”的美国非临时专利申请的优先权权益，该申请的全部公开内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明一般涉及无线充电组件。更特别地，本发明涉及能作为诸如充电站之类的充电设备中的部件被使用的无线充电组件。

背景技术

诸如智能电话、平板、智能手表和其他类似物之类的移动设备能够被配置为用于无线充电。这样的移动设备经常与无线充电设备(例如，充电站)一起销售，其中该无线充电设备被特别地配置为用于为该移动设备充电以及在一些实例中为相同的制造商制作的其他设备充电。

出于各种原因，一些消费者可能倾向于使用充电设备而不是在购买时伴随移动设备的充电站。因此，有必要允许诸如对接站之类的充电设备的第三方制造商配置他们的充电设备用于他们自己不制造的移动设备的无线充电。为了让第三方制造商的对接站为这样的移动设备无线充电，他们可能需要既与对接站兼容又与意在充电的移动设备兼容的充电组件。

有时，第三方制造商还提供周边系统，该周边系统利用移动设备并且提供附加功能，诸如在扬声器上播放音频或在显示设备上播放视频。这些第三方制造商可能希望在这样的周边系统中为移动设备提供充电能力。换句话说，他们可能希望将充电设备合并在周边系统中。

此外，移动设备的制造商可能有对于模块化的无线充电组件的需要，其中该模块化的无线充电组件能够被容易地合并在不同的充电设备以及同样由移动设备的制造商提供的周边系统中。

发明内容

本发明的一些实施例涉及无线充电组件及其在无线充电设备中的应用。其他实施例涉及包括这样的无线充电组件的无线充电设备。根据本发明的实施例的无线充电组件可以被用于充电设备(诸如第三方充电设备)、周边音频/视频设备以及类似设备中，但是本发明的实施例不限制于这些应用。

一些实施例涉及无线充电组件，该无线充电组件包括壳体、盖帽结构、亚铁磁套筒、感应线圈、磁铁、印刷电路板组件(PCBA)以及四脚连接器。壳体可以包括具有孔眼的底部壳体表面以及在底部壳体表面和唇缘(lip)之间延伸的侧壁，其中该唇缘平行于底部壳体表面沿壳体的边界从侧壁向外延伸。

盖帽结构可以具有充电表面和与充电表面相对的底部盖帽表面。底部盖帽表面可以包括沿盖帽结构的边界形成并且可以在唇缘处被耦接到壳体的脊部。在一些实施例中，底部壳体表面还可以具有多个突出物(protrusion)，每个突出物包括被配置为接收螺钉或螺栓的带螺纹的螺钉孔。

亚铁磁套筒可以被安置在壳体内。亚铁磁套筒可以包括相对的第一面和第二面、穿过亚铁磁套筒从第一面延伸到第二面的中心开孔以及围绕中心开孔并且在第一面开口的凹部。

感应线圈可以被安置在凹部内在底部盖帽表面和亚铁磁套筒的第二面之间。感应线圈可以被配置为跨充电表面无线地传输电力。

磁铁可以被安置在亚铁磁套筒的中心开孔内。PCBA可以被安置在壳体内在亚铁磁套筒的第二面和底部壳体表面之间。四脚连接器可以附接到PCBA(或PCBA的一部分)并且穿过孔眼从PCBA的底部表面延伸。四脚连接器可以被电气地耦接到感应线圈。在一些实施例中，PCBA可以包括被配置为接收(并且电气地耦接到)来自于感应线圈的导线的一个或多个接触垫。在一些实施例中，PCBA可以包括无线充电电路元件。

无线充电组件还可以包括被安置在盖帽结构的底部盖帽表面和感应线圈之间的电磁屏蔽件。在一些实施例中，无线充电组件还可以包括被安置在盖帽结构和壳体之间的粘合材料。在一些实施例中，无线充电组件大致上不渗透液体。

在一些实施例中，无线充电组件还可以包括被安置在亚铁磁套筒的缺口部分中的引导元件。引导元件可以被配置为将来自于感应线圈的导线引导至PCBA的一个或多个接触垫。

在一些实施例中，PCBA可以包括在其中安置磁铁的中空部分。磁铁可以通过被安置在磁铁周围的外壳(casing)与PCBA和亚铁磁套筒二者分离。

一些实施例涉及充电设备，该充电设备包括被配置为传送电力到四脚公连接器的母连接器，以及无线充电组件，该无线充电组件包括壳体、盖帽结构、亚铁磁套筒、感应线圈、磁铁、印刷电路板组件(PCBA)以及从PCBA的底部表面延伸的公四脚连接器。

附图说明

通过以下详细的描述并结合附图，将容易理解本公开，其中相同的参考数字指定相同的结构元件，以及其中：

图1是根据一些实施例的无线充电组件的俯视透视图。

图2是根据一些实施例的无线充电组件的仰视透视图。

图3是根据一些实施例的在堆叠中的无线充电组件的子部件的分解视图的图示。

图4是根据一些实施例的无线充电组件的一部分的简化的剖面图，其中该无线充电组件的一部分包括盖帽结构的脊部，该盖帽结构的脊部耦接到壳体的唇缘。

图5是根据一些实施例的合并无线充电组件的充电设备的简化的剖面图。

图6A-6C示出了根据实施例的合并无线充电组件的充电设备的三个示例。

具体实施方式

现在将详细参照附图中示出的代表性实施例。应当理解的是以下描述不是旨在将实施例限制到一个优选实施例。相反地，旨在覆盖能够包括在如所附权利要求定义的所描述的实施例的精神和范围内的替换物、修改和等价物。

一些所描述的实施例涉及可以被合并在充电设备(例如，“对接座”、“对接站”、“便携式电池”或“充电器”)中的无线充电组件。充电设备可以包括(或被电气地耦接到)可以通过四脚连接器向充电组件的充电电路提供电力的电源。充电组件可以被用于无线地将电力传送到诸如可穿戴设备之类的移动设备的充电电路(例如，接收线圈)。移动设备可以使用传送的电力为它的内部电池充电。除了可穿戴设备之外，移动设备的其他示例可以包括智能电话、媒体播放器、个人数字助理、平板计算机、笔记本计算机及类似物。

图1是根据实施例的无线充电组件100的俯视透视图。如图1所示，充电组件100包括盖帽结构110和壳体140。盖帽结构110和壳体140可以沿在外边界上的边沿区域120接触(或者被粘合剂的薄层隔开而几乎接触)。盖帽结构110可以包括充电表面115，充电表面115可以具有被制定轮廓以在无线充电期间支撑耦接的移动设备的相应的充电表面的形状。例如，在图1中示出的示例中，充电表面115具有与移动设备的凸面的充电表面相应的非平面的(即凹面的)形状。然而，应当注意的是，尽管充电表面115已经被示为有凹面形状，本发明的实施例不限于这种形状。在其他实施例中，充电表面115可以具有任何其他形状，诸如凸面形状、波浪形状、平面形状或任何其他适合的形状。

如图1所示，充电组件100包括壳体140，壳体140包括底部壳体表面。尽管从图1中示出的俯视视角不能明显看出，但是壳体140可以包括孔眼以及在一些实施例中包括多个突出物，每个突出物包括如下文参考图2所描述的螺钉孔。一个突出物130的小部分在图1中可见。壳体140包括有圆柱形部分在底部壳体表面之间延伸的侧壁。壳体140还包括平行于底部壳体表面沿壳体的边界从侧壁向外延伸的唇缘(或“凸缘”)。盖帽结构110可以包括沿它的边界的脊部，该脊部被耦接到壳体140的唇缘。壳体140的唇缘与包括脊部的盖帽结构110的边界一起形成边沿区域120。下文参考图4进一步详细描述边沿区域120。盖帽结构110可以具有与充电表面115相对并且脊部被安置在其上的底部盖帽表面(从图1中不能明显看出)。在一些实施例中，盖帽结构110的脊部可以与壳体140的唇缘物理接触。在其他实施例中，盖帽结构110的脊部可以使用诸如环氧树脂、树脂之类的粘合剂的薄层被耦接到壳体140的唇缘。

虽然在图1中被示出为大致上圆柱形，但是充电组件100可以以各种形状被形成以便匹配将被充电的设备的表面、或适合充电设备、或者既匹配将被充电的设备的表面又适合充电设备。例如，在实施例中，充电组件100或充电表面115在形状上可以是大致上立方的、三角形的、球形的等等。在实施例中，充电组件100可以被设置为适合于它被配置为充电的移动设备的尺寸。

壳体140和盖帽结构110可以由可以承受机械应力和热应力的无腐蚀性的、耐化学品侵蚀的以及不活泼的材料制成。例如，壳体140可以由诸如合适的金属、金属合金、陶瓷、塑料或复合材料之类的刚性材料制成。在一些实施例中，壳体140可以由诸如304之类的300系列不锈钢制成。盖帽结构110可以由任何合适的陶瓷、塑料或复合材料制成。例如，在一些实施例中，盖帽结构110可以由聚碳酸酯材料制成。在实施例中，可以使用粘合剂(例如，树脂)将盖帽结构110和壳体140耦接以使充电组件100是防水的和防液体的。

图2是无线充电组件100的仰视透视图。如图2所示，盖帽结构110的脊部在边沿区域120处被耦接到壳体140的唇缘220。在示出的实施例中示出了包括螺钉孔的三个突出物130，三个突出物130在壳体140的底部表面上形成了等边三角形，尽管突出物130和它们的螺钉孔可以以任何合适的配置以及任何合适的数量被安置。尽管从图2中不能明显看出，但是螺钉孔可以在内表面上带螺纹以容纳带螺纹的螺钉、螺栓及类似物。

突出物130可以包括任何合适的金属、金属合金、陶瓷、塑料或复合材料。在一些实施例中，突出物130可以包括与壳体140的材料相同的材料。如图2所示，突出物130可以从壳体140的底部表面突出。在一些实施例中，突出物130可以通过粘合剂的方法被附接到壳体140。在一些其他实施例中，突出物130可以被焊接在壳体140上。在其他实施例中，壳体140的底部表面和突出物130由单件材料构建以使壳体140和突出物130形成整体式主体。突出物130可以被用于将充电组件100物理地耦接到充电设备。在实施例中，这可以通过穿过突出物130的螺钉孔衬里内部部分拧紧螺钉来实现。

作为使用突出物130将充电组件100约束到充电设备的补充或者替代，可以使用胶或其他粘合剂用壳体140的唇缘220的表面将充电组件100固定到充电设备。更具体地，唇缘220的表面可以被粘附到充电设备的表面。在一些实施例中，除了将螺钉或螺栓插入突出物130的螺钉孔中之外，可以在唇缘220的表面使用粘合剂来将充电组件100固定到充电设备。壳体140的唇缘220的尺寸可以依赖于特定的应用而变化，其中特定的应用包括在其中合并充电组件100的充电设备的外部表面和/或内部表面。在使用粘合剂将充电组件100固定到充电设备的一些实施例中，在壳体的底部充电组件100可以不包括突出物130。

如图2所示，充电组件100可以包括四脚连接器210。在图2中，四脚连接器210是公连接器，该公连接器可以被电气耦接到充电设备，以便电力可以被提供给充电组件100。在一些实施例中，四脚连接器210可以被用于将充电组件100连接到USB电源。在实施例中，四脚连接器210中的四个引脚可以对应USB正极、USB负极、电源和地。在一些实施例中，除了实现电力传输以外，四脚连接器210可以实现诸如USB切换之类的基本数据传输。在一些实施例中，四脚连接器210可以是调试头，其中USB正极引脚和负极引脚是可被用于调试的数据引脚。。

在一些实施例中，四脚连接器210可以被附接到充电设备中的相应的有插孔的母连接器。母连接器可以被耦接到电力源，诸如通过柔性线缆被耦接到USB端口(USB端口反过来可以得到来自电池或电源插座的电力)。在一些实施例中，四脚连接器210可以被附接到充电设备印刷电路板(PCB)上的通孔并在相应位置焊接。在这样的实施例中，突出物130可以被用于将壳体140附接到充电设备PCB。可替代地，四脚连接器210的引脚可以被直接焊接到充电设备中的导线，该导线可以最终被连接到诸如USB端口之类的电力源。

在一些实施例中，可以用诸如环氧树脂之类的粘合剂在孔眼215处将四脚连接器210附接到壳体140。通过密封在四脚连接器210的外部边界和孔眼215之间形成的任何空的空间，充电组件100还可以对于诸如水之类的液体是不可渗透的。在一些实施例中，作为用粘合剂密封的补充或替代，四脚连接器210可以被焊接到壳体140。

图3是根据一些实施例的在堆叠中的无线充电组件100的子部件的分解视图的图示。在一些实施例中，图3中示出的除盖帽结构110之外的子部件可以主要被安置在壳体140内并且被盖帽结构110覆盖。在一些其他实施例中，充电组件100可以包括比图3中所示出的更多或更少的子部件。

从图3的顶部开始，如前所述，充电组件100可以包括具有充电表面115的盖帽结构110。盖帽结构110还可以由任何合适的金属、金属合金、陶瓷、塑料或复合材料制成。例如，在一些实施例中，盖帽结构110可以由聚碳酸酯材料制成。盖帽结构110可以被铸造、机加工、冲压或者如别的期望的方式被形成。盖帽结构110可以被制造得具有美感，因为在一些实施例中盖帽结构110可能是在最终的充电设备中来自充电组件100的唯一可见的部分。在实施例中，在充电组件100被合并到诸如对接站之类的充电设备中之后，盖帽结构110的顶部表面可能是对于用户来说充电组件100的唯一可见的部分。

在一些实施例中，充电组件100可以包括在盖帽结构110之下的电磁屏蔽件305。在实施例中，电磁屏蔽件305可以是电容性屏蔽件，该电容性屏蔽件帮助在充电操作期间或在当移动设备被放置在充电表面115上时移动设备的操作(例如，通过触摸移动设备上的屏幕)期间去除在充电系统和移动设备之间的耦合噪声。电磁屏蔽件305可以消除可以在充电组件100的感应线圈315和移动设备中的感应接收线圈之间发生的电容性耦合中的一些或全部。否则这样的电容性耦合可以导致接地噪声，特别是在移动设备侧上导致接地噪声。在实施例中，电磁屏蔽件305可以被接地至对于充电组件100的公共的地。壳体140和诸如印刷电路板组件(PCBA)360上的主逻辑板(MLB)之类的其他子部件也可以被连接到公共的地。

在一些实施例中电磁屏蔽件305可以由合适的薄的、柔性的材料制成。电磁屏蔽件305可以包括一个或多个层，该一个或多个层包括例如介电层、粘合层以及导电层。在其他实施例中，电磁屏蔽件305可以是导电的涂层，例如通过物理气相沉积(PVD)来沉积。在一些示例中，电磁屏蔽件305可以是墨或导电的压敏粘合剂。在一些实施例中电磁屏蔽件305的总厚度可以是50微米的量级，该总厚度包括大约12微米的导电层厚度。电磁屏蔽件305可以通过接地连接器310被附接到地。在一些实施例中电磁屏蔽件305可以不存在。

如图3所示，充电组件100可以包括在电磁屏蔽件305下面的感应线圈315。感应线圈315可以被用于从例如流过感应线圈315的交流电流(AC)生成时变电磁场以及传送时变电磁场。该时变电磁场可以通过电磁感应的方式在耦接到充电组件100的移动设备中的感应接收线圈内生成相应的时变电流(在图3中未示出)。因此，感应线圈315和接收线圈可以有效地形成电力变压器。

在实施例中，感应线圈315可以包括一个或多个层。在一些实施例中，可以通过将包括导电材料层的多层柔性结构图案化来形成感应线圈315。在其他实施例中，可以通过弯曲电力导线来形成感应线圈315。在一些实施例中，感应线圈315可以通过三维形状来表征。例如，可以通过大致上平面的线圈的模压成型或真空成型来实现该三维形状。

感应线圈315中的导电材料可以包括任何适合的电气导电材料，该电气导电材料包括但不限于金属(例如铜、金、银等)、合金、半导体、导电陶瓷、导电聚合物和其他类似材料。如图3所示，感应线圈315可以包括引线320。感应线圈315可以可选择地包括绝缘材料，诸如聚酰亚胺、PET和其他可热成型的材料。在一些实施例中，引线320可以对应正信号和负信号并且可以被用于通过感应线圈315传送时变电流。正如在下文中将进一步详细描述的，引线320可以通过引导元件345被引导并且可以与PCBA 360上的接触垫370产生接触。

如图3所示，充电组件100可以包括被安置为使得感应线圈315位于亚铁磁套筒325和盖帽结构110之间的亚铁磁套筒325。亚铁磁套筒325可以帮助将电磁通量线从感应线圈315引导到充电移动设备中的感应接收线圈。亚铁磁套筒325还可以通过为穿过亚铁磁套筒325的通量线提供低磁损耗路径来为PCBA 360屏蔽电磁场。亚铁磁套筒360可以由铁氧体材料(由氧化铁组成的陶瓷材料)或任何其他合适的亚铁磁材料组成。在实施例中，亚铁磁套筒325可以是聚合物基的。

亚铁磁套筒325可以包括相对的第一面和第二面，以及中心开孔335。如图3所示，亚铁磁套筒325的第一面是顶部表面而第二面是底部表面。在诸如图3中示出的实施例之类的实施例中，中心开孔335可以对于电磁屏蔽件305和感应线圈315是大致上同心的。亚铁磁套筒325还可以包括在第一面上开口并且环绕中心开孔335的凹部340。如图3所示，感应线圈315可以被安置在凹部340中以使感应线圈被有效地放置在底部盖帽表面和亚铁磁套筒325的底部表面之间。

在一些实施例中，如图3所示，亚铁磁套筒325可以包括缺口部分330。在这样的实施例中，无线充电组件100可以包括被安置在缺口部分330中的引导元件345。引导元件345可以包括多个孔或通道，这些孔或通道可以被用于将导线从感应线圈315引导至PCBA 360上的一个或多个接触垫370。在充电组件100内部(例如，在壳体140内)存在有限的空间的实施例中，引导元件345可以帮助管理来自感应线圈315的引线320以使引线320不会张开和/或与充电组件100的某些子部件发生接触。

如图3所示，充电组件100可以包括被至少部分地安置在亚铁磁套筒325的中心开孔335内的磁铁350。在实施例中，磁铁350还可以延伸到PCBA 360的中空部分365中。如图3所示，磁铁350还可以被外壳355围绕。外壳355可以大致地与磁铁350共形并且可以将磁铁350与PCBA 360和亚铁磁套筒325二者(例如，物理地和电气地)隔离。磁铁350可以连同位于将被充电的移动设备中的相应的磁铁一起被使用以使移动设备与充电组件100对齐。更具体地，磁铁350可以被用于在充电操作中对齐感应线圈315和移动设备中的感应接收线圈以最大化充电的效率。

如图3中进一步所示，充电组件100可以包括被安置在壳体140中在亚铁磁套筒325的第二面和底部壳体表面之间的PCBA 360。PCBA 360可以包括用于无线充电的电源电路元件。在一些实施例中，PCBA 360可以包括一个或多个接触垫370。图3中示出了三个接触垫：在一个示例中，两个接触垫可以向来自感应线圈315的引线320(正引线和负引线)提供连接，而一个接触垫可以向电磁屏蔽件305提供连接(例如接地连接)，因此在充电组件100内形成三个服务环路。

尽管从图3中不能明显看出，但是PCBA 360包括四脚连接器，该四脚连接器附接到与包括接触垫370的表面相对的PCBA 360的底部表面和/或从该底部表面延伸。该四脚连接器可以是公四脚连接器，诸如图2中示出的四脚连接器210。公四脚连接器可以穿过壳体140的孔眼215延伸。在实施例中，公四脚连接器可以被附接到充电设备的电源，其中充电设备将充电组件100合并在内。

图3中示出的所有子部件可以被组装在一起并且可以被压缩以形成如图1和图2中所示的最终的充电组件100。一些子部件，例如在图3中示为在PCBA上方的子部件，可以用诸如胶、压敏粘合剂(PSA)或其他类似物之类的粘合剂被附接到盖帽结构110的底部盖帽表面。PCBA 360可以(例如使用导电的PSA)被导电地粘附到壳体140。如图2所示，可以通过使用紫外线固化(UV)胶将四脚连接器封装在孔眼215处。可以通过焊接将四脚连接器附接到PCBA。感应线圈315的引线320可以被耦接(例如，焊接)到PCBA 360的接触垫370。壳体140在PCBA 360上方可以用诸如树脂之类的粘合剂被填充。该树脂可以包括例如环氧树脂、丙烯酸粘合剂、聚酰亚胺或其他粘合剂。图3中在PCBA 360上方的部件可以朝着PCBA 360被向下按入壳体140中。在此过程中，树脂中的一些树脂被移动以使这些树脂向上蔓延进入在盖帽结构110的脊部和壳体140的唇缘220之间的区域，因此使盖帽结构110与壳体140耦接。

充电组件100的各个子部件可能对水汽和振动敏感。在一些实施例中，如上文总结的，各个子部件可以通过诸如树脂之类的不导电的粘合材料被“封装”。例如，液态的可固化的环氧树脂可以被用于部分地或全部地填充在子部件、壳体140和盖帽结构110的底部盖帽表面之间的任何空间。这样封装的组件可以提供各种优点。例如，不导电的粘合材料可以提供对于液体大致的不渗透性并且能抗冲击和振动。

图4是根据实施例的无线充电组件100的边沿区域120的简化的剖面图，其中该边沿区域120包括盖帽结构110的脊部430和壳体140的唇缘220。如上所述，当部件朝着PCBA360被向下按入壳体140中时，树脂中的一些树脂被移动以使这些树脂向上蔓延进入在盖帽结构110的脊部430和壳体140的唇缘220之间的区域，因此使盖帽结构110与壳体140耦接。当固化时，树脂可以在表面接触位置420处将盖帽结构110结合到壳体140，因此形成水密封和/或气密封。在一些实施例中，定型工艺可以包括热和/或压力的施用。在一些实施例中，粘合剂层可以可选择地也被施加在表面接触位置420上，尽管其他实施例可能在表面接触位置420上不包括粘合剂。

图5是根据实施例的在充电设备500中所使用的无线充电组件100的简化的剖面图。例如，充电设备500可以是对接座、对接站、便携式电池、充电器或类似物。如图5所示，充电设备500可以包括基本单元510、充电组件100以及电源520。在一些实施例中，基本单元510可以包括内部电池以使电力可以向充电组件100的四脚连接器210供应而不需要维持来自电源520的持续的电力源。虽然对于基本单元510的一个示例配置被示出，但是如将用图6A-C中的非限制性示例所解释的，充电设备500可以被结合到具有不同配置和/或几何形状的任何其他合适的基本单元中。

如图5所示，可以使用具有螺钉孔的突出物130将充电组件100固定到基本单元510。在图5中，两个突出物在剖面中是可见的。螺钉530可以被用于将充电组件100紧固到基本单元510。由于充电组件100在内部被物理地耦接到充电设备500，因此对于充电设备500的用户来说突出物130和螺钉可能是不可见的。在一些实施例中，可以使用螺栓作为螺钉的替代或补充。在一些实施例中，充电组件100可以附加地或替代地通过粘合剂的方式被固定到充电设备500的基本单元510。

充电组件100的四脚公连接器210可以被附接到充电设备500的相应的四脚母连接器540。尽管从图5中不能明显看出，但是四脚母连接器540可以在基本单元510内被附接到电源520。在一些实施例中，电源520还可以通过柔性线缆被连接到诸如墙壁插座之类的插座或USB端口。柔性线缆可以包括导体对和导热的屏蔽层。在一些实施例中，四脚连接器210可以被附接到充电设备500的基本单元510的印刷电路板(PCB)上的通孔并在相应位置焊接。可替代地或附加地，来自四脚连接器210的引脚可以被直接地焊接到可被连接到PCB的导线或被直接地焊接到电气耦接到电源520的其他电路。在一些实施例中，充电设备500可以包括多于一个充电组件100以容纳多个用于充电的移动设备。

在从充电设备500到放置在充电表面115上的移动设备的无线电力传输操作期间，移动设备可以激活与管理和分配从充电设备接收到的电力相关的电路。在一些实施例中，移动设备可以经由移动设备准备接收电力的无线通信信道与充电设备500通信。在接收到这样的信号后，充电设备可以在感应线圈315中生成交流电流或开关电流，该交流电流或开关电流又可以在移动设备中的感应接收线圈中感应出相应的电流。移动设备可以使用接收到的电流以便例如重新充满一个或多个内部电池的电荷。尽管从图5中不能明显看出，但是充电设备500还可以包括收发器以便与移动设备通信。在一些实施例中，充电设备500可以基于从移动设备接收到的或从外部源接收到的信息动态地改变或调整传送的电力的特性。

图6A-C是根据实施例的用于利用充电组件100为移动设备充电的充电设备600、610和620的三个示例。在实施例中，充电设备600、610和620可以提供除移动设备的充电之外的附加的功能。例如，充电设备600、610和620还可以通过扬声器和/或视频显示器的方式播放存储在移动设备中的媒体内容。

图6A是合并充电组件100的一个示例充电设备600的简化的图示。如图6A所示，充电设备600包括基本结构604。基座结构602可以被安装在基本结构604上。基座结构602可以包括充电组件100，充电组件100可以以包括本文所述的突出物130的各种方式被固定到基座结构602。在如充电设备600所描绘的一些实施例中，基座结构602的表面可以被切削，从而与基本结构604的表面形成角度。在一些实施例中，该角度可以小于四十五度，从而防止移动设备在放置在基座602的切削表面上时滑落。尽管在图6A中没有示出，但是充电设备600可以包括在基座结构的底部附近的支撑构件，该支撑构件被配置为防止移动设备的这种滑动。在一些实施例中，当移动设备被放置在充电设备600的充电组件100上时，磁铁350(图3中示出)可以与在移动设备内的相应的磁铁相互作用，从而帮助对齐传输线圈315和移动设备中的感应接收线圈以便进行高效的电力传输。充电组件100中的磁铁350还可以与移动设备中的磁铁相互作用以防止移动设备从充电设备上滑落。

如图6A中所示充电组件100可以被安装在基座602中以使充电表面115在基座602的切削表面上朝外。在一些实施例中，诸如智能手表之类的移动设备可以被放置在充电表面115上用来充电。诸如USB电力之类的电力可以通过基本结构604中的电源606被供应到充电设备600。电源606可以被连接到AC插座、USB充电端口、电源适配器或其他合适的电力源。在一些实施例中，充电设备600可以对于可穿戴移动设备或其他移动设备具有夜晚放置台的作用。从用户的角度，充电组件100的所有可见的部件可以是充电表面115。充电组件100的其余部件可以被安置在壳体140中在基座602内并且因此被隐藏不可见。在一些实施例中充电设备600可以提供除了为移动设备充电之外的附加的功能。

图6B是合并充电组件100的另一个示例充电设备610的简化的图示。如图6B所示，充电设备610包括基本结构612。基本结构612包括凹部，充电组件100被置于该凹部中以使充电表面115对于用户可见。充电设备610可以通过基本结构612中的电源614被连接到电力供应的源。如图6B所示，充电设备610可以包括平面的布置，在平面的布置中共享的外部表面包括充电组件100的充电表面115和基本结构612的外部表面。在一些实施例中，充电表面115的一部分(例如，周边的外部区域)可以被基本结构612的外部表面隐蔽起来。在一些实施例中充电设备610可以提供除了为移动设备充电之外的附加的功能。

图6C是合并充电组件100的另一个示例充电设备620的简化的图示。充电设备620可以是便携式电池并且可以包括在图6C中未示出的蓄电池。如图6C所示，充电设备620包括基本结构622，基本结构622包括蓄电池和电源624。电源624可以被连接到诸如USB电源之类的电源，从而为基本结构622中的电池充电。在一些实施例中，可以通过将充电设备620放置在电池充电单元中来为基本结构622中的电池充电。虽然在图6C中被描绘为圆柱体，但是基本结构622可以是任何合适的形状和几何形状。充电组件100可以被安装在充电设备620的顶部上以使充电表面115被露出(例如，在圆柱体的顶部)。

上述描述为了说明的目的使用了特定术语以提供对所描述的实施例的深入理解。然而，对于本领域技术人员来说将显而易见的是，实践所描述的实施例不需要具体细节。因此，本文描述的具体实施例的上述描述是为了图示和描述的目的被呈现。它们并非旨在是穷举性的或将实施例限制到所公开的精确形式。对于本领域技术人员来说将显而易见的是，鉴于以上教导许多修改和变化是可能的。

Claims (20)

1.一种无线充电组件，所述无线充电组件包括：

包括充电表面的壳体；

被安置在所述壳体内的亚铁磁套筒，所述亚铁磁套筒包括相对的第一面和第二面、穿过所述亚铁磁套筒从所述第一面延伸到所述第二面的中心开孔以及围绕所述中心开孔并且在所述第一面处开口的凹部；

被安置在所述凹部内在所述充电表面和所述亚铁磁套筒的所述第二面之间的感应线圈，所述感应线圈被配置为跨所述充电表面无线地传输电力；以及

被安置在所述亚铁磁套筒的所述中心开孔内的磁铁。

2.如权利要求1所述的无线充电组件，还包括被安置在所述壳体的所述充电表面和所述感应线圈之间的电磁屏蔽件。

3.如权利要求1所述的无线充电组件，其中所述壳体还包括多个突出物，每个突出物包括被配置为接收螺钉或螺栓的带螺纹的螺钉孔。

4.如权利要求1所述的无线充电组件，其中所述壳体包括被耦接到壳体部件的盖帽结构，所述壳体部件包括外部表面以及在所述外部表面和唇缘之间延伸的侧壁，其中所述唇缘从所述侧壁向外延伸，所述壳体部件的所述唇缘被耦接到所述盖帽结构。

5.如权利要求1所述的无线充电组件，还包括：

被安置在所述壳体内的印刷电路板组件(PCBA)，

其中所述亚铁磁套筒被安置在所述PCBA和所述充电表面之间。

6.如权利要求5所述的无线充电组件，其中所述PCBA包括被配置为接收来自所述感应线圈的导线的一个或多个接触垫。

7.如权利要求6所述的无线充电组件，还包括被安置在所述亚铁磁套筒的缺口部分中的引导元件，所述引导元件被配置为将来自于所述感应线圈的所述导线引导至所述一个或多个接触垫。

8.如权利要求5所述的无线充电组件，还包括：

连接器，所述连接器被附接到所述PCBA并且从所述PCBA的表面穿过由所述壳体的外部表面限定的孔眼延伸，所述连接器被电气地耦接到所述感应线圈。

9.如权利要求5所述的无线充电组件，其中所述PCBA限定中空部分，所述磁铁被安置在所述中空部分中。

10.如权利要求9所述的无线充电组件，其中所述磁铁通过被安置在所述磁铁周围的外壳与所述PCBA和所述亚铁磁套筒二者分离。

11.一种无线充电组件，包括：

壳体，所述壳体包括外部壳体表面、在所述外部壳体表面和唇缘之间延伸的侧壁，所述唇缘沿所述壳体的边界从所述侧壁向外延伸；

盖帽结构，所述盖帽结构具有充电表面以及与所述充电表面相对的面向内部的表面，所述面向内部的表面在所述唇缘处被耦接到所述壳体；

亚铁磁套筒，所述亚铁磁套筒被安置在所述壳体内，所述亚铁磁套筒包括相对的第一面和第二面、穿过所述亚铁磁套筒从所述第一面延伸到所述第二面的中心开孔以及围绕所述中心开孔并且在所述第一面处开口的凹部；

感应线圈，所述感应线圈被安置在所述凹部内在所述面向内部的表面和所述亚铁磁套筒的所述第二面之间，所述感应线圈被配置为跨所述充电表面无线地传输电力；

磁铁，所述磁铁被安置在所述亚铁磁套筒的所述中心开孔内；以及

印刷电路板组件(PCBA)，所述PCBA被安置在所述壳体内在所述亚铁磁套筒的所述第二面和所述外部壳体表面之间。

12.如权利要求11所述的无线充电组件，还包括被安置在所述盖帽结构的所述面向内部的表面和所述感应线圈之间的电磁屏蔽件。

13.如权利要求11所述的无线充电组件，其中所述外部壳体表面还包括多个突出物，每个突出物包括被配置为接收螺钉或螺栓的带螺纹的螺钉孔。

14.如权利要求11所述的无线充电组件，还包括被安置在所述盖帽结构和所述壳体之间的粘合材料。

15.如权利要求11所述的无线充电组件，其中所述无线充电组件基本上不渗透液体。

16.如权利要求11所述的无线充电组件，其中所述PCBA包括一个或多个接触垫，所述一个或多个接触垫被配置为接收来自所述感应线圈的导线。

17.如权利要求16所述的无线充电组件，还包括被安置在所述亚铁磁套筒的缺口部分中的引导元件，所述引导元件被配置为将来自于所述感应线圈的所述导线引导至所述一个或多个接触垫。

18.如权利要求11所述的无线充电组件，其中所述PCBA包括无线充电电路元件。

19.如权利要求11所述的无线充电组件，其中所述PCBA包括中空部分，所述磁铁被安置在所述中空部分中。

20.如权利要求11所述的无线充电组件，其中所述磁铁通过被安置在所述磁铁周围的外壳与所述PCBA和所述亚铁磁套筒二者分离。