CN107005073A - 无线充电模块及用于无线充电器的磁场屏蔽片 - Google Patents

无线充电模块及用于无线充电器的磁场屏蔽片 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种无线充电模块。根据根据本发明的示意性实施例的无线充电模块，其特征在于，至少一个用于无线充电的线圈单元固定于屏蔽片一面，其中，所述磁场屏蔽片包括：铁氧体片，由具有一定面积的板状构件构成，且屏蔽由于无线高频信号产生的磁场；及位置保持部件，分别附着于所述铁氧体片的上面和下面，使得即使所述铁氧体片由于外部冲击破碎成多个小片，也破碎的铁氧体片的多个小片的位置被保持恒定。

Description

无线充电模块及用于无线充电器的磁场屏蔽片
技术领域
本发明涉及一种无线充电模块及用于无线充电器的磁场屏蔽片。
背景技术
便携式终端、录象机、摄像机等电子设备所搭载的二次电池的充电方法有两种，分别为接触式充电方式和非接触式充电方式。接触式充电方式是指使受电装置的电极直接与供电装置的电极相接触来进行充电的方式。
就这种接触式充电方式而言，其装置结构简单，因此通常用于广泛的应用领域中，但由于需要使用有线充电器来充电作为电源的电池，而存在连接连接器等造成的麻烦。
为了解决上述问题，提出了非接触式充电方式，所述非接触式充电方式是指通过在受电装置和供电装置的两侧设置相对应的线圈来利用电磁感应的充电方式。
非接触式充电器通过在由铁氧体片构成的屏蔽片的一面固定用于充电的线圈单元来实现小型化。
然而，构成所述屏蔽片的铁氧体片由于材料本身的特性而脆性高，因此容易被外力破坏并产生裂纹。
由此，在支撑所述线圈的铁氧体片破碎成多个小片之后，若破碎的小片之间的间隙变宽，则无法保持考虑到影响充电效率的磁导率或饱和磁通密度等的初始设计值的特性，导致充电效率降低的问题。
作为替代方案，已经提出了在一对片层之间布置铁氧体片之后，通过制片工艺由细片形成屏蔽片的方法。
如上所述的片状屏蔽片具有多个细片由片层支撑的形态，因此可确保柔软性，但由于额外的制片工艺增加制造成本。
另外，若通过制片工艺分成多片的约3mm以下的多个小片由于对屏蔽片施加的外力发生弯曲或变形，则即使确保柔软性，也无法恒定保持多个细片之间的间隙，从而所述间隙变宽。
如上所述，若多个细片之间的间隙变得与初始状态不同，则如磁导率或饱和磁通密度等特性发生变化而成为与初始设计值不同，因此，导致充电效率降低的问题。
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为了解决上述问题而提出的，本发明的目的在于提供一种无线充电模块及用于无线充电器的屏蔽片，其特征在于，即使铁氧体片由于外力破碎成多个小片，也多个小片之间的位置被保持恒定，因此似乎没有铁氧体片的特性变化，从而能够保持初始设计值的良好充电效率。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明提供一种无线充电模块，其特征在于，包括：至少一个用于无线充电的线圈单元；及磁场屏蔽片，布置在所述线圈单元的一面，屏蔽在所述线圈单元产生的磁场并在所需方向聚焦所述磁场，其中，所述磁场屏蔽片包括：铁氧体片，具有一定面积；及位置保持部件，附着于所述铁氧体片的上面和下面中至少一面，使得即使所述铁氧体片由于外部冲击破碎成多个小片，也破碎的铁氧体片的多个小片的位置被保持恒定。
并且，所述位置保持部件可分别设置在所述铁氧体片的上面和下面，且可以以粘结层为媒介附着。
而且，所述铁氧体片可由烧结铁素体制成。
此外，所述铁氧体片可由Mn-Zn铁素体或Ni-Zn铁素体制成。优选地，所述铁氧体片可由Ni-Zn烧结铁氧体片制成。
并且，所述位置保持部件可以是在一面包括粘结层的薄膜部件。
而且，在所述铁氧体片的上面和下面中的至少一面可包括至少一个切割导向槽，所述切割导向槽沿宽度方向或长度方向以一定深度凹陷形成。
另一方面，本发明提供一种用于无线充电器的屏蔽片，作为布置在用于无线充电的线圈单元的一面的磁场屏蔽片，其特征在于，包括：铁氧体片，由具有一定面积的板状构件构成，且屏蔽在所述线圈单元产生的磁场并在所需方向聚焦所述磁场；及位置保持部件，附着于所述铁氧体片的上面和下面中至少一面，使得即使所述铁氧体片由于外部冲击破碎成多个小片，也破碎的铁氧体片的多个小片的位置被保持恒定。
发明的效果
根据本发明，即使铁氧体片由于外力破碎成多个小片，也小片之间的位置被保持恒定，因此似乎没有铁氧体片的特性变化，从而能够保持初始设计值的良好充电效率。
附图说明
图1a和图1b为示意性示出根据本发明的一实施例的无线充电模块的附图，其中，图1a为示出线圈单元设置为一个的情况的附图，图1b为示出线圈单元设置为多个的情况的附图。
图2a至图2c为示出应用于根据本发明的一实施例的无线充电模块的磁场屏蔽片的附图，其中，图2a为示出位置保持部件设置在两面的情况的附图，图2b为示出位置保持部件设置在一面的情况的附图，图2c为示出铁氧体片设置有切割导向槽的情况的附图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例，以使得本领域的技术人员可容易实现本发明概念。然而，应该注意的是，本发明并不限于示例性实施例而是能够以各种其他方式实现。在附图中，与说明不直接相关的一些部件将被省去以提高附图的清晰性，并且整个文档中的类似标号表示类似的部件。
参照图1至图2，根据本发明的一实施例的无线充电模块100、100’包括用于无线充电的线圈单元110、110a、110b和磁场屏蔽片120、120’、120”等。
所述线圈单元110、110a、110b用于向如手机、个人数字助理(PDA)、便携媒体播放设备(PMP)、平板电脑及多媒体设备等便携式电子设备发送无线高频信号或从如手机、个人数字助理(PDA)、便携媒体播放设备(PMP)、平板电脑及多媒体设备等便携式电子设备接收无线高频信号来传输电力。
如图1a所示，上述线圈单元110、110a、110b可在所述磁场屏蔽片120、120’、120”的一面设置为一个，或如图1b所示可以设置为多个，且以粘结层为媒介固定于所述磁场屏蔽片120、120’、120”的一面。
其中，所述粘结层可以是具有粘合性的粘合剂、聚氯乙烯(PVC)、橡胶或双面胶带等，也可以包括具有导电性的成分。另一方面，虽然图中未示出，所述粘结层包括聚酰亚胺(PI)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等额外的基材，且所述基材可以附着于所述屏蔽片。
所述线圈单元110、110a、110b可以设置为顺时针或逆时针缠绕的圆形、椭圆形或四边形线圈，但并不限于此，可以通过蚀刻如铜箔等金属箔而成。而且，从所述线圈单元110、110a、110b的两端部侧分别拉出用于与电路板电连接的连接端子112a、112b、112c、112d。
如上所述的所述线圈单元110、110a、110b通过发送或接收的无线电力信号利用基于电磁感应现象的电感耦合方式来传输电力，可以起接受线圈(Rx coil)作用，也可以起传输线圈(Tx coil)作用。
此外，所述线圈单元110、110a、110b可以以天线图案替代，所述天线图案通过在由如聚酰亚胺(PI)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等合成树脂制成的电路板的至少一面上用如铜箔等导体形成环状的图案或用导电油墨形成环状的金属图案而成，并执行预定的功能。
由于如上所述的电磁感应充电方式是已知的技术，因此省略其详细说明。
所述磁场屏蔽片120、120’、120”布置在所述线圈单元110、110a、110b的一面，以执行屏蔽由于在所述线圈单元110、110a、110b产生的无线高频信号而发生的磁场并在所需方向聚焦所述磁场的作用。
如上所述的磁场屏蔽片120、120’、120”包括铁氧体片122和位置保持部件124。
所述铁氧体片122由具有一定面积的板状构件构成，且用于屏蔽由于无线高频信号产生的磁场。
上述铁氧体片122可以由烧结铁氧体片制成，且可以由Mn-Zn铁素体或Ni-Zn铁素体制成。优选地，所述铁氧体片可以由Ni-Zn烧结铁素体制成。
此时，位置保持部件124布置于在所述铁氧体片122的上面和下面中至少一面，从而即使所述铁氧体片122由于外部冲击破碎成多个小片或开裂，也位置保持部件124固定所述铁氧体片122的多个小片的位置，使得破碎的铁氧体片122的多个小片的位置被保持恒定。
上述位置保持部件124以粘结层为媒介附着于所述铁氧体片122的至少一面上。由此，即使脆性高的铁氧体片122由于外部冲击分离或发生裂痕，也防止所分离的多个小片流动并使多个小片保持原位，从而防止在所分离的多个小片之间发生裂缝，而且，即使发生细微的裂纹，也防止铁氧体片122由于所述裂纹完全分成多个小片。
从而，即使所述铁氧体片122由于外部冲击而分离或破碎成多个小片，也通过以所述粘结层为媒介附着的位置保持部件124使多个小片不流动，固定多个小片的位置，从而防止在铁氧体片的多个小片之间产生间隔。由此，通过使相邻接的多个铁素体小片的截断面或破断面总是保持相接触的状态，从而可以使初始设计的磁导率或饱和磁通密度(B)等特性变化最小化。
由此，与当由于外部冲击发生铁氧体片的分离或破碎时效率降低的以往相反，即使由于外部冲击铁氧体片122分成多个小片或破碎，也通过位置保持部件124恒定保持破碎或分成多片的细片的位置，并使细片的截断面或破断面保持总是相接触的状态，从而似乎没有铁氧体片的特性变化，因此，可以保持初始设计值的良好充电效率。
如图2b所示，如上所述的位置保持部件124可以仅附着于所述铁氧体片122的上面和下面中任一面，但并不限于此，优选地，如图2a所示，位置保持部件124分别设置在所述铁氧体片122的上面和下面，以分别约束在破碎成多片的铁氧体片122中相邻接的铁氧体片122的小片的上侧和下侧，从而提高维持力。
其中，所述位置保持部件124可以以在一面包括粘结层并由一般树脂形成的板状片或薄膜部件构成。
优选地，所述位置保持部件124可以由如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚酰亚胺膜、聚酯膜、聚苯硫醚(PPS)膜、聚丙烯(PP)膜及聚对苯二甲酸酯(PTFE)等氟树脂膜等薄膜部件构成。
另一方面，如图2c所示，所述铁氧体片122可以设置有至少一个切割导向槽126，使得当铁氧体片由于外部冲击破碎或分离时，所述切割导向槽126引导破碎或分离的铁氧体片122的模式。
上述切割导向槽126沿宽度方向或长度方向以一定深度凹陷形成在由板状部件构成的铁氧体片122的上面和下面中的至少一面。
即，所述铁氧体片122中形成有所述切割导向槽126的部分具有比其他部分更薄的厚度。
从而，当由于外部冲击发生分离或破损时，在所述铁氧体片122中具有相对薄的厚度的切割导向槽126侧先发生破损或分离以吸收外部冲击，从而能够调节所述铁氧体片122破碎的模式。
由此，在初始设计时可考虑由于外部冲击的铁氧体片的分离模式造成的特性变化来进行设计，从而，可以将铁氧体片制作，使得当铁氧体片由于外部冲击发生分离时，即使发生特性变化，也可以满足所需的最小充电效率。
另外，当对脆性高的铁氧体片施加较小的外部冲击时，根据本发明的所述铁氧体片122可以发生沿着所述切割导向槽126的部分变形，以吸收外部冲击，从而能够防止进一步破损和分离。
而且，即使由于较大的外部冲击所述铁氧体片122破碎成多个小片，也所述切割导向槽126侧先分离，以抵消冲击量，从而使所分离的小片的个数最小化，防止急剧发生特性变化。
如上对本发明的实施例进行说明，但本发明的主旨并不限于本发明中的实施例，本领域的技术人员在相同主旨范围内，可通过对构成要件的附加、修改、删除、增加等容易地提出其它实施例，而这些属于本发明的主旨范围。

Claims (8)

1.一种无线充电模块，其特征在于，包括：
至少一个用于无线充电的线圈单元；及
磁场屏蔽片，布置在所述线圈单元的一面，屏蔽在所述线圈单元产生的磁场并在所需方向聚焦所述磁场，
其中，所述磁场屏蔽片包括：
铁氧体片，具有一定面积；及
位置保持部件，附着于所述铁氧体片的上面和下面中至少一面，使得即使所述铁氧体片由于外部冲击破碎成多个小片，也破碎的铁氧体片的多个小片的位置被保持恒定。
2.根据权利要求1所述的无线充电模块，其特征在于，所述位置保持部件分别设置在所述铁氧体片的上面和下面。
3.根据权利要求1所述的无线充电模块，其特征在于，所述铁氧体片由烧结铁素体制成。
4.根据权利要求1所述的无线充电模块，其特征在于，所述铁氧体片由Mn-Zn铁素体或Ni-Zn铁素体制成。
5.根据权利要求1所述的无线充电模块，其特征在于，所述位置保持部件是在一面包括粘结层的薄膜部件。
6.根据权利要求1所述的无线充电模块，其特征在于，在所述铁氧体片的上面和下面中的至少一面包括至少一个切割导向槽，所述切割导向槽沿宽度方向或长度方向以一定深度凹陷形成。
7.一种用于无线充电器的屏蔽片，作为布置在用于无线充电的线圈单元的一面的磁场屏蔽片，其特征在于，包括：
铁氧体片，由具有一定面积的板状构件构成，且屏蔽在所述线圈单元产生的磁场并在所需方向聚焦所述磁场；及
位置保持部件，附着于所述铁氧体片的上面和下面中至少一面，使得即使所述铁氧体片由于外部冲击破碎成多个小片，也破碎的铁氧体片的多个小片的位置被保持恒定。
8.根据权利要求7所述的用于无线充电器的屏蔽片，其特征在于，所述位置保持部件被设置为在一面包括粘结层的薄膜部件，且以所述粘结层为媒介分别附着于所述铁氧体片的上面和下面。
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