CN107646135A - 用于金属背部装置的无线功率接收线圈 - Google Patents

Abstract

用于经由第一磁场无线地耦合功率的设备可以包括导电壳部，导电壳部被配置为响应于通过第一磁场而在导电壳部中感应出的涡电流生成第二磁场。导电壳部可以包括非导电区域和第一槽。缠绕非导电区域并且跨过第一槽的功率接收元件可以耦合到第二磁场来输出电流，以无线地对负载供电或充电。

Description

用于金属背部装置的无线功率接收线圈

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年5月6日提交的申请号为15/148,653的美国专利申请的优先权，其内容出于各种目的而通过整体引用并入本文。本申请还有权要求于2015年5月27日提交的申请号为62/167,106的美国临时申请和于2015年7月14日提交的申请号为62/192,277的美国临时申请的权益，其两者的内容出于各种目的而通过整体引用并入本文。

技术领域

本公开总体涉及无线功率传输系统。更具体地，本公开涉及具有金属背部和集成功率接收元件配置的电子装置。

背景技术

除非另外指出，否则前述内容不被认为构成本文中所记载的权利要求的现有技术并且不应被如此解释。

在无线功率应用中，无线功率充电系统可以提供在没有物理上电连接的情况下对电子装置充电和/或供电的能力，因此减少了电子装置的操作所需部件的数目并且简化了电子装置的使用。这种无线功率充电系统可以包括发射器天线和其它传输电路，其被配置为生成，磁场可以在接收器天线中感应出电流，接收器天线可以连接到待被充电或无线供电的电子装置。一些便携式电子装置可以具有由包括金属的各种材料制造的壳体。因为期望将无线功率电路并入各种便携式电子装置中，所以需要一种用于通过金属物体执行无线功率传输的系统和方法。

发明内容

根据本公开的方面，用于通过由发射器生成的第一磁场无线地耦合功率的设备可以包括导电壳部，其被配置为响应于对第一磁场作出响应所感应的涡电流而生成第二磁场。导电壳部可以具有如下形状，该形状限定出非导电区域、从非导电区域延伸出的在不同的方向上的第一槽和第二槽。设备可以包括功率接收元件，其包括布置在导电壳部上、缠绕非导电区域并且跨过第一槽和第二槽的多个导电绕组。功率接收元件可以被配置为耦合到第二磁场来输出电流，以无线地对负载供电或充电。

在一些实施例中，导电绕组可以大体上与第一槽和第二槽从非导电区域延伸出的方向垂直地跨过槽。

在一些实施例中，导电绕组可以包括邻近非导电区域缠绕的绝缘线，并且绝缘线的每一个绕组与绝缘线的另一个绕组接触。

在一些实施例中，导电绕组绕着非导电区域的匝的数目大于6或者在7-12之间。

在一些实施例中，设备可以进一步包括铁磁体材料。

在一些实施例中，功率接收元件被缠绕为使得其与非导电区域不重叠。

在一些实施例中，功率接收元件被缠绕为与非导电区域交叉。

在一些实施例中，设备可以进一步包括接收电路，其包括可操作地耦合到功率接收元件并且被配置为对通过功率接收元件的AC电流整流以为负载供电的整流器。

在一些实施例中，第一槽和第二槽中的任意一个或两个可以没有延伸到导电壳部的边缘。

在一些实施例中，第一槽和第二槽可以在彼此相对的方向上延伸。

在一些实施例中，第一槽和第二槽可以以彼此90度角放置。

在一些实施例中，功率接收元件可以电连接在共振电路中。

在一些实施例中，设备可以进一步包括布置在非导电区域中的电子装置或传感器。

在一些实施例中，导电壳部可以至少部分地包住或容纳便携式电子装置。

根据本公开的方面，用于通过由发射器生成的第一磁场无线地耦合功率的设备可以包括导电壳部，其被配置为响应于对第一磁场作出响应所感应出的涡电流而生成第二磁场。导电壳部可具有如下形状，该形状限定出非导电区域和从非导电区域延伸出的第一槽。功率接收元件可以包括在导电壳部上缠绕并且至少部分地绕着非导电区域并且跨过第一槽的多个导电绕组。功率接收元件可以被配置为耦合到第二磁场来输出电流，以无线地对负载供电或充电。

在一些实施例中，第一槽可以不延伸到导电壳部的边缘。

在一些实施例中，导电壳部可以包括比第二侧短的第一侧，其中，第一槽在非导电区域到第一侧之间延伸。

在一些实施例中，导电壳部可以包括第一导电区段和与第一导电区段在其间间隔开一定间隙的第二导电区段。非导电区域可以被限定在第一导电区段中并且第一槽可以从非导电区域延伸到间隙。

在一些实施例中，设备可以进一步包括从非导电区域延伸的第二槽。多个导电绕组可以跨过第二槽。

在一些实施例中，导电绕组可以包括邻近非导电区域缠绕的绝缘线，绝缘线的每个绕组与绝缘线的另一个绕组接触。

根据本公开的方面，用于通过由发射器生成的第一磁场无线地耦合功率的方法可以包括：响应于对第一磁场作出响应所感应出的涡电流而生成第二磁场。导电壳部可以具有如下形状，该形状限定出非导电区域和从非导电区域延伸出的第一槽。方法可以进一步包括：经由功率接收元件从第二磁场无线地耦合功率，该功率接收元件包括布置在导电壳部上并且绕着非导电区域并且进一步跨过第一槽的多个导电绕组。

根据本公开的方面，用于通过由发射器生成的第一磁场无线地耦合功率的设备可以包括被配置为响应于对第一磁场作出响应所感应的涡电流而生成第二磁场的导电壳部。导电壳部可以包括：第一片导电材料，其具有限定出非导电区域的第一部分的形状；第二片导电材料，其具有限定出非导电区域的第二部分的形状。第一片导电材料和第二片导电材料可以通过第一槽分隔开。功率接收元件可以包括设置在第一片导电材料和第二片导电材料上并且绕着非导电区域的外围缠绕的多个导电绕组。多个导电绕组可以在其第一位置和第二位置处与第一槽交叉。功率接收元件可以被配置为耦合第二磁场来输出电流以无线地对负载供电或充电。

在一些实施例中，第二片导电材料的形状可以进一步限定出另外的非导电区域以及在非导电区域的第一部分和另一非导电区域之间延伸的第二槽。多个导电绕组可以缠绕第二槽的外围和另一非导电区域。

在一些实施例中，设备可以进一步包括跨过另外的槽连接的电路。

在一些实施例中，电路可以是电抗电路。

在一些实施例中，第二片导电材料的形状可以限定出与第二槽交叉的第三槽。多个导电绕组可以被设置为在其第一位置和第二位置处跨过第三槽。

在一些实施例中，第二片导电材料的形状可以进一步限定从另外的非导电区域延伸的第三槽。多个导电绕组可以被设置为跨过第二槽。

在一些实施例中，设备可以进一步包括在第一片导电材料和第二片导电材料之间跨过第一槽连接的电抗网络。

在一些实施例中，第一片导电材料的形状可以进一步限定出一个或多个另外的槽。多个导电绕组可以被设置为跨一个或多个另外的槽。

根据本公开的方面，用于通过由发射器生成的第一磁场无线地耦合功率的设备可以包括用于至少部分地包住电子装置的器件，其可以包括用于响应于第一磁场生成第二磁场的器件。用于至少部分地包住的器件可以具有限定出用于定位电子装置或传感器的一部分的非导电区域的形状。第一槽可以从非导电区域延伸。设备可以进一步包括用于经由第二磁场耦合功率以对负载供电或充电的器件。用于耦合功率的器件可以被定位为围绕非导电区域并且具有跨过第一槽的部分。

根据本公开的方面，用于通过由发射器生成的第一磁场无线地耦合功率的方法可以包括响应于对第一磁场作出响应而在导电壳部中所感应出的涡电流，生成第二磁场。导电壳部可以包括：第一片导电材料，其具有限定出用于定位电子装置或传感器的部分的非导电区域的第一部分的形状；和第二片导电材料，其具有限定出非导电区域的第二部分的形状。第一片导电材料和第二片导电材料可以由第一槽间隔开。方法可以进一步包括经由第二磁场经由包括多个导电绕组的功率接收元件无线地耦合功率，多个导电绕组设置在第一片导电材料和第二片导电材料上并且绕着非导电区域的外围缠绕，多个导电绕组在其第一位置和第二位置处与第一槽交叉。

下面的具体实施方式和附图提供了本公开的本质和优点的更好的理解。

附图说明

关于下面的讨论以及特别是附图，强调的是示出的细节出于说明性讨论的目的而表示示例，并且为了提供原理的描述和本公开的概念性方面而呈现。对此，并不试图示出超出本公开的基本理解所需的实施方式细节。通过下面的讨论并结合附图，本领域技术人员可以清楚如何实践根据本公开的实施例。在附图中：

图1是根据说明性实施例的无线功率传输系统的功能框图。

图2是根据说明性实施例的无线功率传输系统的功能框图。

图3是根据说明性实施例的包括功率发射或接收元件的图2的发射电路或接收电路的部分的示意图。

图4A和图4B示出根据本公开的电子装置的导电壳部的示例。

图4C示出根据本公开的电子装置的导电壳部的另一示例。

图5和图5A示出针对根据本公开的电子装置的导电壳部的功率接收元件的实施例的多个方面。

图6A、6B、6C和6D示出针对根据本公开的电子装置的导电壳部的功率接收元件的另一实施例的多个方面。

图7A和图7B示出针对根据本公开的电子装置的导电壳部的功率接收元件的另一实施例的多个方面。

图8示出针对根据本公开的电子装置的导电壳部的功率接收元件的另一实施例的多个方面。

图9示出与整流电路连接时图6B的配置。

图10A和图10B示出发射器的配置以及来自所生成的第一磁场的场线，第一磁场可以允许通过一个或多个接收器装置来耦合功率。

图11A和图11B示出根据本公开的具有电子装置的导电壳部的功率接收元件的另一实施例的多个方面。

图12A、12B和12C示出根据本公开的具有电子装置的导电壳部的功率接收元件的另一实施例的多个方面。

图13示出根据本公开的具有电子装置的导电壳部的功率接收元件的另一实施例的多个方面。

具体实施方式

在下面的描述中，为了解释的目的，多个示例和特定细节被阐述以便提供对本公开的完整理解。然而，对于本领域技术人员将明显的是如权利要求中所表达的本公开可以包括这些示例中的一些或全部特征(以单独方式或与下面描述的其它特征结合组合的方式)，并且可以进一步包括本文描述的特征和概念的修改和等同方案。

无线功率传输可以指将与电场、磁场、电磁场或其它相关的任意形式的能量从发射器传输到接收器，而不使用物理的导电体(例如，功率可以传输通过自由空间)。进入到无线场(例如，磁场或电磁场)中的功率输出可以通过“功率接收元件”而被接收、捕获或耦合以实现功率传输。

图1是根据说明性实施例的无线功率传输系统100的功能框图。输入功率102可以从电源(该图中未示出)提供给发射器104以生成用于执行能量传输的无线(例如，磁或电磁)场105。接收器108可以耦合到无线场105并且生成输出功率110以供通过耦合到输出功率110的装置(该图中未示出)存储或消耗。发射器104和接收器108可以间隔开一定距离112。发射器104可以包括用于将能量发射/耦合到接收器108的功率发射元件114。接收器108可以包括用于接收或捕捉/耦合从发射器104发射的能量的功率接收元件118。

在一个说明性实施例中，发射器104和接收器108可以根据相互共振关系而被配置。当接收器108的共振频率与发射器104的共振频率基本相同或非常接近时，发射器104和接收器108之间的传输损耗降低。这样，无线功率传输可以跨越较长距离提供。共振电感耦合技术从而可以实现提高的效率并且跨各种距离的功率传输以及具有各种电感功率发射和接收元件配置。

在特定实施例中，无线场105可以对应于发射器104的“近场”，如将在下面进一步描述。近场可以对应于其中存在由于功率发射元件114中的电流和电荷而导致的强电抗场的区域，其最低限度地将功率辐射远离功率发射元件114。近场可以对应于在功率发射元件114的大约1个波长(或其小部分)内的区域。

在特定实施例中，高效的能量传递可以通过将无线场105中的大部分能量耦合到功率接收元件118而不是将电磁波中的大部分能量传播到远场来实现。

在特定实施方式中，发射器104可以输出具有与功率发射元件114的共振频率相对应的频率的时间变化磁(或电磁)场。当接收器108在无线场105内时，时间变化磁(或电磁)场可以在功率接收元件118中感应出电流。如上所述，在功率接收元件118被配置为共振电路以在功率发射元件114的频率处共振时，能量可以高效地传输。功率接收元件118中感应出的交变电流(AC)信号可以被整流以产生可以被提供用于对负载充电或供电的直流电流(DC)信号。

图2是根据另一说明性实施例的无线功率传输系统200的功能框图。系统200可以包括发射器204和接收器208。发射器204(本文也称为功率发射单元PTU)可以包括发射电路206，发射电路206可以包括振荡器222、驱动器电路224、前端电路226。振荡器222可以被配置为以可以在响应于频率控制信号223而调节的预期频率处生成信号。振荡器222可以将振荡器信号提供给驱动器电路224。驱动器电路224可以被配置为在例如基于输入电压信号(VD)225的功率发射元件214的共振频率处驱动功率发射元件214。驱动器电路224可以是被配置为从振荡器222接收方波并且输出正弦波的开关放大器。

前端电路226可以包括滤除谐波或其它不期望频率的滤波电路。前端电路226可以包括将发射器204的阻抗匹配到功率发射元件214的匹配电路。如将在下面详细解释的，前端电路226可以包括与功率发射元件214形成共振电路的调谐电路。由于驱动功率发射元件214，功率发射元件214可以生成无线场205以在足以对电池236充电或对负载供电的电平处无线地输出功率。

发射器204可以进一步包括控制器240，其可操作地耦合到发射电路206，被配置为控制发射电路206的一个或多个方面或实现与管理功率传输相关的其它操作。控制器240可以是微控制器或处理器。控制器240可以被实施为专用集成电路(ASIC)。控制器240可以可操作地直接或间接连接到发射电路206的每一个部件。控制器240可以被进一步配置为从发射电路206的每一个部件接收信息并且基于接收的信息执行计算。控制器240可以被配置为针对可以调节那个部件的操作的每一个部件生成控制信号(例如，信号223)。这样，控制器240可以被配置为基于通过其执行的操作的结果调节或管理功率传输。发射器204可以进一步包括存储器(未示出)，其被配置为存储数据，例如诸如用于使得控制器240执行特定功能的指令，诸如涉及无线功率传输的管理的那些指令。

接收器208(本文也称为功率接收单元PRU)可以包括接收电路210，其可以包括前端电路232和整流电路234。前端电路232可以包括将接收电路210的阻抗匹配到功率接收元件218的匹配电路。如下面将解释的，前端电路232可以进一步包括与功率接收元件218形成共振电路的调谐电路。如图2所示，整流电路234可以从AC电流输入生成DC功率输出以对电池236充电。接收器208和发射器204另外可以在分开的通信信道219(例如，蓝牙、Zigbee、蜂窝等)上通信。备选地，接收器208和发射器204可以使用无线场205的特性经由带内信令而通信。

接收器208可以被配置为确定通过发射器204发射并通过接收器208接收的功率的量是否适用于对电池236充电。在特定实施例中，发射器204可以被配置为生成具有用于提供能量传输的直接场耦合系数(k)的主要非辐射场。接收器208可以直接地耦合到无线场205并且可以生成输出功率，以供耦合到输出或接收电路210的电池(或负载)236存储或消耗。

接收器208可以进一步包括控制器250，其类似于如上所述的发射控制器240被配置为用于管理无线功率接收器208的一个或多个方面。接收器208可以进一步包括存储器(未示出)，其被配置为存储数据，例如诸如用于使得控制器250执行特定功能的指令，诸如涉及无线功率传输的管理的那些指令。

如上面讨论的，发射器204和接收器208可以间隔开一定距并且可以根据相互共振的关系被配置，以使发射器204和接收器208之间的传输损耗最小化。

图3是根据说明性实施例的图2的发射电路206或接收电路210的一部分的示意图。如图3所示，发射或接收电路350可以包括功率发射或接收元件352和调谐电路360。功率发射或接收元件352还可以称为或被配置为天线或“环形”天线。术语“天线”大体指可以无线地输出或接收用于耦合到另一“天线”的能量的部件。本文中，功率发射或接收元件352还可以称为或被配置为“磁性”天线，或感应线圈、共振器或共振器的一部分。功率发射或接收元件352还可以称为一种被配置为无线地输出或接收功率的线圈或共振器。如本文使用的，功率发射或接收元件352是一种被配置为无线地输出和/或接收功率的“功率发射部件”的示例。功率发射或接收元件352可以包括空气芯或物理芯，诸如铁氧体芯(该图中未示出)。

当功率发射或接收元件352被配置为共振电路或具有谐振电路360的共振器时，功率发射或接收元件352的共振频率可以基于电感和电容。电感可以简单的是由线圈或形成功率发射或接收元件352的其它电感器形成的电感。电容(例如，电容器)可以通过调谐电路360提供以便在期望的共振频率处形成共振结构。作为非限制性示例，调谐电路360可以包括电容器354并且电容器356可以被加入到发射和/或接收电路350以形成共振电路。

调谐电路360可以包括其它部件以与功率发射或接收元件352的形成共振电路。作为另一非限制性示例，调谐电路360可以包括在电路360的两个端子之间并联放置的电容器(未示出)。然而也可以是其它设计。在一些实施例中，前端电路226中的调谐电路可以具有与前端电路232中的调谐电路相同的设计(例如，360)。在其它实施例中，前端电路226可以使用不同于前端电路232的调谐电路设计。

对于功率发射元件，具有大体上对应于功率发射或接收元件352的共振频率的频率的信号358可以是到功率发射或接收元件352的输入。对于功率接收元件，具有大体上对应于功率发射或接收元件352的共振频率的频率的信号358可以是来自功率发射或接收元件352的输出。

在一些实施例中，功率接收元件可以连接在共振电路中以形成共振功率接收元件或“共振器”；例如，参见图3的电路。在其它实施例中，接收元件可以不连接在共振电路中。在下面的附图和描述中将理解的是，所公开的接收元件在一些实施例中可以连接在共振电路中，并且在其它实施例中可以不连接在共振电路中。

如上所述的无线功率电路，特别地接收器208旨在被并入各种便携式电子装置中。一些便携式装置可以具有壳体/外壳或由各种包括金属的材料制成的其它部分。由于金属外壳部可能受到无线功率传输影响(特别是对于涉及磁感应的实施方式—共振和非共振)，本文描述的各个实施方式的特定方面涉及将无线功率电路并入具有金属罩/壳体/外壳的装置中。

图4A和图4B示出根据本公开的电子装置(未示出)的导电壳部402的示例。导电壳部402可以形成各种便携式功率装置(诸如智能电话)的外壳/壳体的一部分，并且可以由诸如金属(例如，铝)的任意导电材料制成。在一些实施例的方面中，导电壳部402形成便携式电子装置的背部外壳(例如，作为金属后罩)。导电壳部402可以大部分是金属(例如铝)，但是为了各种目的(例如，将罩的各个区段保持在一起、美学等)也可以具有其他非金属部件。在一些实施例中，导电壳部402可以是矩形；例如，导电壳部402可以具有大于其宽度W的长度L。

如图4A所示，根据各个实施例的方面，导电壳部402可以被成型为限定出非导电区域408，非导电区域408允许将例如摄像机镜头定位在非导电区域内以用于不受导电壳部402妨碍地拍摄照片。尽管非导电区域408在本文参照摄像机镜头进行描述，但应该理解的是，区域408可以被配置为允许各种输入/输出或传感器装置不受导电壳部402妨碍地获得信息。在其它实施例中，非导电区域408可以为了美学或其它功能或非功能目的而被限定。例如，非导电区域408可以是摄像机镜头的开口。

导电壳部402被成型为使得第一槽410被限定为从形成摄像机镜头的区域的非导电区域408向上延伸。如本文描述的术语“槽”可以指任意尺寸的任意间隔或其它非导电区域或材料。此外，在一些实施例中，导电壳部402被成型为使得第二槽404和第三槽406被限定为水平跨过导电壳部402延伸。例如，导电壳部402可以包括第一导电区段402a、第二导电区段402b和第三导电区段402c。第二槽404可以被限定为第一区段402a和第二区段402b之间的间隔，类似地，第三槽406可以被限定为第三导电区段402c和第二导电区域402b之间的间隔。如上所述，其它材料可以将各个导电区段402a-402c以形成单个机械刚性片的方式保持在一起以形成便携式电子装置的壳体的部分。

在一些实施例中，第二槽404和/或第三槽406可以不被限定在导电壳部402中。暂时参照图4C，例如，该图示出被配置为一体的导电壳部402’。导电壳部402’可以包括非导电区域408和从非导电区域408延伸到导电壳部402的边缘的槽410’。

图4B示出参照图4A描述的导电壳部402的透视图，以示出导电壳部402可以包括侧部以形成包住便携式电子装置的部分的壳体的部分。

根据本文描述的多个实施例的方面，功率接收元件(例如，图3的元件352)可以相对于导电壳部402而被定位，以能够无线地耦合功率以对便携式电子装置的负载充电或供电(例如，电池236)。

图5示出针对根据本公开的电子装置的导电壳部402的功率接收元件520的实施例的各个方面。除了以上参照图4A和图4B描述的元件之外，还包括功率接收元件520。根据实施例的方面，功率接收元件520缠绕非导电区域408。根据特定实施例，功率接收元件520可以包括多个导电绕组(例如，线圈匝)紧密缠绕并且靠近非导电区域408但是不必须与非导电区域408重叠。换言之，功率接收元件520可以邻近限定导电壳部402中的非导电区域408的边缘。另外，功率接收元件520的多个导电绕组被缠绕为使得它们与第一槽410交叉。在特定实施例中，线圈以90度角与第一槽410交叉。多个导电绕组可以非常紧密地缠绕在一起从而可以在功率接收元件520中沿着非导电区域408和第一槽410感应出较高的电压。功率接收元件520具有电连接到端子522处的输出的一个或多个导电部分。

在操作中，功率发射元件214(图2)生成用于无线功率发射的第一磁场。响应于并且当导电壳部402位于在第一磁场内时，由于导电壳部402是导电的，因此在导电壳部402中生成涡电流。在涡电流大体上在整个导电壳部402中流动时，涡电流的强度和幅度在导电壳部402的外周处增大。非导电区域408和从非导电区域408延伸到导电壳部402的边缘的第一槽410有效地增大了导电壳部402的外周。外周包括第一槽410的边缘和非导电区域408的外围。因此，强涡电流可以沿着第一槽410的边缘并且沿着非导电区域408的外围产生，并且大体上从第一槽410的第一侧，围绕非导电区域408流动到第一槽410的第二侧。第一槽410将非导电区域408的外围连接到非导电壳部402的外周，使得功率接收元件520绕着非导电区域408放置。

因此，由于响应于通过功率发射元件214(图2)生成的磁场在其中流动的涡电流，第二磁场通过导电壳部402生成。由于涡电流靠近非导电区域408和第一槽410的边缘最强，因此第二磁场的幅度在该区域中强很多(例如，H场局部最大值)。通过导电壳部402生成的第二磁场在功率接收元件520中感应出电压。感应出的电压使得电流流动通过功率接收元件520，其可以被提供以对负载供电或充电，并且特别地，功率接收元件520中电流的流动将与导电壳部402中的涡电流的流动的方向相反。

通过包括了紧密缠绕非导电区域的多匝导电绕组(例如，8或更多)，可以在功率接收元件520与靠近第一槽和非导电区域408生成的第二磁场之间提供充分的耦合以对负载供电或充电(例如，近似几瓦特)。功率接收元件520的较小的、紧密缠绕的线圈(例如，因为需要减少的总的线长度)可以具有减小的电阻。减小电阻对于传输大量功率可以是非常有利的，因为功率接收元件520中的损耗极大的减少。因此，根据该实施例和下面描述的实施例的各个方面，单个中央线圈功率接收元件被提供(例如，潜在地减小对分布在其它地方的另外的较大的共振器的需要)使得可以能够无线地耦合足够的功率(例如，大于3瓦特)以用于对具有金属壳体/外壳的装置供电，诸如智能电话或具有金属壳体/外壳的其它便携式计算装置。

参照图5A的剖视图，例如，作为非限制性示例，功率接收元件520可以包括绕着非导电区域408“紧密”缠绕的绝缘线。在一些实施例中，每个绕组可以与另一绕组接触，例如，在每一匝上绝缘部彼此接触。在一些实施例中，例如，线可以是具有0.05mm绝缘厚度的0.2mm直径的线。通过绝缘部在每一匝上接触，每一匝的导线之间的间隔是绝缘厚度的两倍，或0.1mm。在这种配置中，已经观测到大约～2.7Ω的电阻、～1770nH的电感和238nH的最大互感。

图5A进一步示出在一些实施例中，包括功率接收元件520的线的线圈可以与限定通过导电壳部402形成的非导电区域408的边缘重叠。重叠允许功率接收元件520耦合到由于导电壳部402中涡电流的流动所产生的由导电壳部402生成的更多的(第二)磁场，从而提高通过功率接收元件520的功率的耦合。

在一些实施例中(未示出)，功率接收元件520可以被制造为柔性印刷电路板(PCB)上的迹线的匝数。随着迹线厚度减小迹线电阻增大。PCB上的铜厚度通常以盎司(oz)为单位被表示；PCB上的一盎司的铜迹线的等于1.37千分之一英寸厚，或34.79μM。比1oz薄的迹线可能导致不可行的高电阻(例如，4-5Ω)。因此，作为非限制性示例，在一些实施例中，对于功率接收元件520的柔性PCB上的迹线可以具有大约1oz至2oz的厚度。

图6A、6B、6C和6D示出针对根据本公开的电子装置的导电壳部402的功率接收元件520的另一实施例的多个方面。在图6A中，除了以上参照图4A描述的元件之外，导电壳部402进一步包括以与第一槽410不同的方向(例如，根据特定实施例的方面，向下)从非导电区域408延伸的第四槽610。根据本公开，第四槽610并不延伸到导电壳部402的边缘(在槽406处)。相反，第四槽610的程度仅达到导电壳部402的内部。加入第四槽610可以显著增大总面积，在该总面积中，响应于通过功率发射元件214生成的第一磁场而流动的涡电流的幅度最大(图2)；第四槽610延伸了导电壳部402的外周的长度。有效地，集中并且较强的涡电流可以流动的区域的长度/尺寸通过进一步加入第四槽610而变大。换言之，将包括非导电区域408和槽410、610的导电壳部402考虑作为“耦合器”或“功率发射元件”，加入槽610增大了该“耦合器”的尺寸。

图6B示出具有加入进一步跨过第四槽610的功率接收元件520的图6A的导电壳部402。由于较强涡电流流动的区域通过槽610整体变大，因此在该区域中通过导电壳部402生成的第二磁场变强并且因此可以通过功率接收元件520显著增大功率的耦合，以允许足够的功率传输用于对电子装置(诸如智能电话)供电，而不必增加功率接收元件520中的绕组的数目(并且因此增大电阻)。

例如，图6C是根据图6B的实施例的示图。在该配置中，总共九匝被示出为居中紧密绕着非导电区域408并且跨过部分遮蔽的第一槽410和第四槽610。作为非限制性示例，根据该实施例，观测到的可以经由功率接收元件520传递的功率电平在～3瓦特至4.5瓦特之间，这足以对特定智能电话充电或供电。基于功率接收元件520的线圈和诸如铁氧体的铁磁体材料的结合的另一非限制性示例，将在下面进行描述，在该配置中，已经观测到～2115nH的电感，～2Ω的电阻和421nH的最大互感。当包括了装置内的其它部件的影响时，已经观测到1777nH的电感，～2.6Ω的电阻和在196至238nH之间的互耦的范围。其它配置的其它值是可能的并且仅作为示例给出提供的数值。

图6D示出图6B进一步包括根据实施例的另一方面的铁磁体材料630(例如铁氧体)的层的示图。铁磁体材料630可以被布置为使得其与功率接收元件520的全部或大部分重叠。这提高了来自第二磁场的耦合和引导通量以便增大功率接收元件520中的耦合。图6D包括穿过非导电区域408的侧视图，其示出了导电壳部402的层、具有多个线圈的功率接收元件520的层以及铁磁体材料630的层。

如上所述，围绕非导电区域408紧密定位的大量匝数可以有利于足够的耦合。随着功率接收元件520内的匝的数目增大，功率接收元件520和生成磁场的元件之间的互耦显著增大。例如，下面的表提供一些说明性的非限制性的数值，其已经被观测到以增大的最大互感、示出功率接收元件520的电阻R和电感L、以及最大和最小耦合值的形式示出增大匝的数目的影响。

表格

图7A和图7B示出针对根据本公开的电子装置的导电壳部402的功率接收元件的另一实施例的多个方面。图7A示出上述参照图6B的元件，并且还包括在与第一槽410和第四槽610相比的另一方向(例如，与槽410和610相比水平)上从非导电区域延伸的第五槽710。可选地，第五槽710可以连接到可以提供用于例如闪光灯或其它传感器的开口的第二非导电区域740。加入第五槽710可以进一步增大响应于外部磁场而增大的涡电流所流动的总面积或长度，使得如所述的产生的第二磁场通过该总面积更强。

图7B示出图7A的导电壳部402并且包括与第一槽410、第四槽610和第五槽710交叉的功率接收元件520。由于涡电流在非导电区域408和三个槽410、610、710中的流动(例如，响应于外部磁场)绕着导电壳部402中的非导电区域408和三个槽410、610、710生成的第二磁场在功率接收元件520中感应出电压以产生电流以便如上所述在功率接收元件520中流动。根据图7B的配置的非限制性的观测值包括2.2欧姆的电阻、1.38μH的电感和180-246nH范围之间的互感。

应该注意的是槽410、610和710在一些情况下可以在与示出的方向不同的方向上并且以与非导电区域不同的角度延伸。然而，根据一些实施例，可能有利的是以如下方式缠绕导电绕组，使得绕组以垂直于槽的方向(例如90度)与槽410、610和710交叉，使得例如绕组与竖直槽610水平交叉并且绕组如所示地与水平槽710竖直交叉。这可以提高总耦合。然而，甚至可以在不同角度下获得足够的功率传输。

进一步理解的是，导电壳部402、非导电区域408、以及槽410、610和710的各个参数可以被调节以根据期望的应用并且根据本文描述的原则增大或减小M。例如，匝的数目和线圈的尺寸、第五槽710的尺寸/存在、第四槽610的尺寸/位置、非导电区域408的尺寸、第二非导电区域740的尺寸或其组合都可以被调节以实现期望的或目标的互耦的量。

应该注意的是导电壳部402的部分可以被配置用作其它通信电线的部分。例如，导电壳部402的不同的区段/部分/槽可以被用于GPS、Wi-Fi、蜂窝、NFC或分集通信或与GPS、Wi-Fi、蜂窝、NFC或分集通信结合并且可以电耦合到GPS、Wi-Fi、蜂窝、NFC或分集发射/接收电路。NFC电路、GPS电路、Wi-Fi电路和蜂窝电路可以包括一个或多个元件或部件。因此，导电壳部402可以用于多种目的。

图8示出针对根据本公开的电子装置的导电壳部402的功率接收元件520的另一实施例的多个方面。如图8所示，金属后罩800被分段为不同的部分：顶部塑料部812、导电壳部802、底部塑料部814。为了降低金属后罩800上的WWAN天线的设计复杂度(例如，由于存在导电壳部802)，塑料材料(例如PC或ABS)被加入到金属后罩800的顶部和底部。仅作为示例，顶部塑料部812可以与分集/GPS/WiFi天线结合使用，并且底部塑料部814可以与LTE/W CDMA/GSM结合使用。

图8进一步示出与上述类似地非导电区域408的不同配置。如所示，图8的非导电区域408较大并且具有与上述那些不同的形状。在这种情况下，功率接收元件520缠绕非导电区域408，但是功率接收元件520绕组的一部分跨过或横穿非导电区域408。这样，根据本文描述的原则可以是各种配置。此外，其它槽(未示出)可以类似于上述那些从图8的非导电区域408延伸。

图9示出与整流电路902连接时图6B的配置。另外(但是未示出)，功率接收元件520可以电耦合到电容器，或更一般地为调谐电路，以便在期望的频率(例如，6.78MHz)下形成共振电路。

图10A和图10B示出发射器(PTU)的配置，示出了来自所生成的可以允许通过一个或多个接收器装置(PRU)耦合功率的第一磁场的场线。PTU参照功率发射单元，而PRU参照功率接收单元。

图11A示出根据本公开的一些实施例的电子装置(未示出)的导电壳部1102的示例。导电壳部1102可以形成各种便携式电子装置(诸如智能电话)的外壳/壳体的部分，并且可以由任意导电材料诸如金属(例如铝)制成。在一些实施例的方面中，导电壳部1102形成便携式电子装置的后壳(例如，金属后罩)。导电壳部1102可以大部分是金属(例如铝)，但是为了各种目的(例如保持罩的各个部分在一起)也可以具有其它非金属部件。

如图11A所示，导电壳部1102可以包括第一片1102a和第二片1102b。在一些实施例中，第一片1102a和第二片1102B可以是导电材料。第一片1102a和第二片1102b可以通过槽1104分隔开。图11A示出在一些实施例中禁入区域1104a可以指定为围绕槽1104用于设置在导电壳部1102的内部侧上的通信天线(未示出)。

在一些实施例中，导电壳部1102可以被成型为限定非导电区域1108，非导电区域1108允许在非导电区域内将例如摄像机镜头定位，以用于不受导电壳部1102妨碍地拍摄照片。例如，第一片1102a可以被成型为限定非导电区域1108的第一部分，第二片1102b同样可以被成型为限定非导电区域1108的第二部分。尽管本文参照摄像机镜头描述非导电区域1108，但应该理解区域1108可以被配置为允许各种输入/输出或传感器装置以通过导电壳部1102无障碍地获得信息。在其它实施例中，非导电区域1108可以被限定用于美学或其它功能性或非功能性的目的。

在一些实施例中，第一片1102a的形状还可以限定出可以提供用于例如闪光灯或其它传感器的开口的非导电区域1140。在其它实施例中，非导电区域1140可以被限定用于美学或其它功能性或非功能性目的。第一片1102a的形状可以进一步限定出在由第一片1102a限定的非导电区域1108与非导电区域1140之间延伸的槽1110。如上面解释的，术语“槽”可以指任意尺寸的任意间隔或其它非导电区域或材料。

参照图11B，根据一些实施例，功率接收元件可以设置在导电壳部1102上。在一些实施例中，功率接收元件1120可以包括缠绕非导电区域1108的外围、槽1110的外围(不与槽1110交叉)和非导电区域1140的外围的多个导电绕组。功率接收元件1120的导电绕组可以在非导电区域1108的左侧和非导电区域1108的右侧两个位置处与槽1104交叉。功率接收元件1120可以在端子1122处电连接到输出。在一些实施例中(未示出)，功率接收元件1120可以缠绕非导电区域1108的外围，包括与槽1110交叉，而不缠绕非导电区域1140。在其它实施例中(未示出)，功率接收元件1120可以缠绕非导电区域1140的外围，包括与槽1110交叉，而不缠绕非导电区域1108。

在一些实施例中，功率接收元件1120的导电绕组(例如，线圈匝)紧密缠绕并且靠近但是不必须与非导电区域1108和1140重叠。紧密的绕组可以更强地耦合到由存在外部(第一)磁场时沿着非导电区域1108、1140、和槽1110感应出的较高涡电流生成的(第二)磁场。

在一些实施例中，铁磁体材料层(例如，诸如图6D所示)可以设置在功率接收元件1120上。铁磁体材料可以被布置为使得其与功率接收元件1120的全部或大部分重叠。这可以提高耦合并且可以引导来自第二磁场的通量并且增大功率接收元件1120中的耦合。

在操作中，功率发射元件214(图2)生成第一磁场(例如，外部磁场)用于无线功率传输。响应于并且当定位在第一磁场内时，由于导电壳部1102导电，涡电流可以在导电壳部1102的第一片1102a和第二片1102b中产生。涡电流可以通常在第一片1102a中流动。涡电流的强度和幅度可以接近沿着槽1104和由第一片1102a限定的非导电区域1108的部分的边缘而显著增大，使得最强的涡电流可以在这些边缘处产生(例如，电流局部最大值)。涡电流可以同样通常在第二片1102b中流动，并且这些涡电流的强度和幅度可以接近沿着槽1104和由第二片1102b限定的非导电区域1108的部分的边缘而显著增大。另外，涡电流的强度和幅度可以接近沿着槽1110和非导电区域1140的边缘而增大。

因此，由于响应于通过功率发射元件214(图2)生成的磁场流动的涡电流，可以通过导电壳部1102生成第二磁场。由于靠近槽1104、1110和非导电区域1108、1140的边缘的涡电流的更强的流动，所以第二磁场的幅度在靠近槽1104、1110和非导电区域1108、1140的边缘的区域中更大(例如，H场局部最大值)。因此，可以通过由导电壳部1102生成的第二磁场在功率接收元件1120中感应电压。感应的电压可以使得电流流动通过可以被设置为供电或充电负载的功率接收元件1120。

通过包括紧密缠绕非导电区域1108、1140的多匝导电绕组(例如，8或更多)，可以在功率接收元件1120与靠近槽1104、1110和非导电区域1108、1140生成的第二磁场之间提供充足的耦合以对负载供电或充电(例如，在瓦特级)。功率接收元件1120的较小的紧密缠绕线圈可以具有减小的电阻。减小电阻对于传输大量功率可以是非常有利的，因为损耗可以极大的减少。因此，根据该实施例和下面描述的实施例的多个方面，单个中央线圈功率接收元件被提供(例如，潜在地降低对分布在其它地方的另外的较大的共振器的需要)使得可以能够无线地耦合足够的功率(例如，大于3瓦特)，以用于具有金属壳体/外壳的装置对供电，诸如智能电话或具有金属壳体/外壳的其它便携式计算装置。

图12A和图12B示出根据本公开的另外的实施例。参照图12A，例如，在一些实施例中，导电壳部1102的第一片1102a的形状可以限定出从限定在第一片1102a中的非导电区域1108的部分延伸到第一片1102a的边缘的槽1212。在其它实施例中，可以限定出另外两个这种槽。加入槽1212可以显著增大总面积，在该总面积中，响应于通过功率发射元件214生成的第一磁场而流动的涡电流的幅度最大(图2)。有效地，集中并且较强的涡电流可以流动的区域的长度/尺寸通过进一步加入槽1212而变大。换言之，包括非导电区域1108、1140以及槽1104、1110和1212的导电壳部1102区域可以被视为“耦合器”或“功率发射元件”；加入槽1212可以有效地增大该“耦合器”的尺寸，并且因此增大由功率发射元件214生成的外部生成的磁场耦合到功率接收元件1120。

图12B进一步示出，在一些实施例中，导电壳部1102的第二片1102b的形状可以限定出从第二片1102b中限定的非导电区域1108的部分延伸出的槽1214。如可以在附图中看出，槽1214的范围仅延伸到第二片1102b的内部区域；槽1214不延伸到第二片1102b的边缘。

图12C示出，在一些实施例中，导电壳部1102的第二片1102b的形状可以限定出从非导电区域1140延伸到第二片1102b的区域的槽1216，但是不另外到达第二片1102b的边缘。将理解的是，在其它实施例中，第一片1102a和第二片1102b中的任意一个或两个可以限定出槽1212、1214、1216中的一个或多个等的组合，除了槽1212、1214、1216之外的槽等。如上所述，这些额外的槽可以有效地增大该“耦合器”的尺寸。这可以增大通过功率发射元件1120生成的外部生成的磁场的耦合。

图13示出在一些实施例中，一个或多个电路1302、1304、1306可以跨一个或多个槽1104、1110连接。未示出功率接收元件。在一些实施例中，可以提供电路1302-1306中的任意一个。在其它实施例中，可以提供电路1302-1306中的两个或多个的任意组合。在具有另外的槽的实施例中，例如，诸如图12A-12C中所示，另外的电路(未示出)可以跨那些另外的槽连接。

电路1302-1306可以被配置为信号调整器。例如，电路1302-1306可以被配置为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器和其它信号调整电路。电路1302-1306可以包括电感元件、电容元件和电阻元件的组合。电路1302-1306可以包括仅无源装置、有源装置或有源和无源装置的组合。仅作为示例，电路可以包括仅电容器或仅电感器或电感器和电容器的组合(电抗电路的示例)。

在一些实施例中，在槽1104针对通信天线和无线功率传输提供通道的情况下，一个或多个电路1302-1306可以被设置为将通信信号与无线功率传输信号彼此隔绝。例如，电容电路可以用于通过槽1104提供对于WWAN天线的短路和对于无线功率传输信号的开路。类似地，电感电路可以用于通过槽1104提供对于WWAN天线的开口和对于无线功率传输信号的短路。此外，电感器可以用于提供低频带(例如，对于无线功率传输来说6.78MHz)中的开路和高频带(700/850/900MHz和1700/1800/1900/2100/2500MHz)中的短路，反之亦然。包括电容和电感元件的滤波器可以用于阻挡特定信号和/或使特定信号通过等。

可以使用多种不同的科技和技术中的任意科技和技术表示信息和信号。例如，在上面的描述中可能引用的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和芯片可以通过电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任意组合。

与本文描述的实施方式结合描述的各个说明性的逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实施为电子硬件、计算机软件或二者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可交换性，各个说明性部件、块、模块、电路和步骤已经在上面通常关于其功能进行描述。不管这种功能是实施为硬件或软件取决于在整个系统上实施的特定应用和设计限制。描述的功能可以以对于每个特定应用来说的各种方式进行实施，但是这种实施确定可能不被解释为导致脱离本发明的方面的实施方式的范围。

与本文描述的实施方式结合描述的各个说明性的块、模块和电路可以通过通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件元件或设计的其任意组合被实施或执行以执行本文描述的功能。通用处理器可以是微处理器，但是可选地，处理器可以是任意传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实施为例如DSP和微处理器的组合的计算装置的组合、多个微处理器、与DSP核结合的一个或多个微处理器或任意其它这种配置。

与本文描述的实施方式结合描述的方法或算法的步骤和功能可以直接在硬件、由处理器执行的软件模块或二者的组合中实施。如果在软件中实施，则功能可以被存储在有形的非暂时性计算机可读介质上的一个或多个指令或代码上或传输作为有形的非暂时性计算机可读介质上的一个或多个指令或代码。软件模块可以存在于随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可拆卸盘、CD ROM或本领域已知的任意其它形式的存储介质。存储介质耦合到处理器使得处理器可以从存储介质读取信息并且将信息写入存储介质。可选地，存储介质可以集成到处理器。本文使用的盘和碟包括光碟(CD)、激光盘、光盘、数字化通用光碟(DVD)、软盘和蓝光盘，其中盘通常磁力地复制数据，而碟通过激光复制数据。上述的组合也可以包括在计算机可读介质的范围内。处理器和存储介质可以存在于ASIC中。

为了概括本公开的目的，本文已经描述的本发明的特定方面、优点和新颖的特征。但是应该理解的是根据本发明的方面的任意特定实施方式不必实现全部这些优点。因此，本发明可以以实现或优化如本文教导的一个优点或一组优点而不必实现本文教导或启示的其它优点的方式实施或实现。

以上描述说明了与特定实施例的方面可以如何实施的示例一起说明了本公开的各个实施例。以上示例应该被看作仅仅是实施例，并且被呈现以说明由所附权利要求限定的特定实施例的灵活性和优点。基于以上公开和所附权利要求，可以在不脱离由权利要求限定的本公开的范围的情况下采用其它布置、实施例、实施方式和等同物。以上描述的实施方式的各种变形将是明显的，并且本文限定的一般原则可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下应用到其它实施例。因此，本发明的方面不旨在限制为本文示出的实施方式而是根据与本文公开的原理和新颖特征一致的最广的范围。

Claims (29)

1.一种用于通过由发射器生成的第一磁场无线地耦合功率的设备，包括：

导电壳部，被配置为响应于对所述第一磁场作出响应而在所述导电壳部中所感应出的涡电流，生成第二磁场，所述导电壳部具有如下形状，该形状限定出非导电区域、从所述非导电区域延伸出的在不同的方向上的第一槽和第二槽；以及

功率接收元件，包括被布置在所述导电壳部上并且缠绕所述非导电区域并且跨过所述第一槽和所述第二槽的多个导电绕组，所述功率接收元件被配置为耦合到所述第二磁场来输出电流，以无线地对负载供电或充电。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述导电绕组大体上与所述第一槽和所述第二槽从所述非导电区域延伸出的方向垂直地跨过所述槽。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述导电绕组包括邻近所述非导电区域缠绕的绝缘线，并且所述绝缘线的每个绕组与所述绝缘线的另一绕组接触。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，导电绕组绕所述非导电区域的匝的数目大于6或者在7-12之间。

5.根据权利要求1所述的设备，进一步包括铁磁体材料。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述功率接收元件被缠绕为使得所述功率接收元件与所述非导电区域不重叠。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述功率接收元件被缠绕为与所述非导电区域交叉。

8.根据权利要求1所述的设备，进一步包括接收电路，所述接收电路包括整流器，所述整流器可操作地耦合到所述功率接收元件并且被配置为对通过所述功率接收元件的AC整流以为所述负载供电。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一槽和所述第二槽中的任意一个或两个没有延伸到所述导电壳部的边缘。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一槽和所述第二槽中的一个延伸到所述导电壳部的边缘。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一槽和所述第二槽在彼此相对的方向上延伸。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一槽和所述第二槽彼此呈90度角。

13.根据权利要求1所述的设备，其中，所述功率接收元件电连接在共振电路中。

14.根据权利要求1所述的设备，进一步包括布置在所述非导电区域中的电子装置或传感器。

15.根据权利要求1所述的设备，其中，所述导电壳部至少部分地包住或容纳便携式电子装置。

16.一种用于通过由发射器生成的第一磁场无线地耦合功率的设备，包括：

导电壳部，被配置为响应于对所述第一磁场作出响应而在所述导电壳部中所感应出的涡电流，生成第二磁场，所述导电壳部具有如下形状，该形状限定出非导电区域和从所述非导电区域延伸出的第一槽；以及

功率接收元件，包括在所述导电壳部上缠绕并且至少部分地绕着所述非导电区域并且跨过所述第一槽的多个导电绕组，所述功率接收元件被配置为耦合到所述第二磁场来输出电流，以无线地对负载供电或充电。

17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述导电壳部的第一侧比第二侧短，其中，所述第一槽在所述导电区域和所述第一侧之间延伸。

18.根据权利要求16所述的设备，其中，所述导电壳部包括第一导电区段和与所述第一导电区段在其间间隔开一定间隙的第二导电区段，所述非导电区域被限定在所述第一导电区段中，所述第一槽从所述非导电区域延伸到所述间隙。

19.根据权利要求16所述的设备，进一步包括从所述非导电区域延伸的第二槽，多个导电绕组跨过所述第二槽。

20.根据权利要求16所述的设备，其中，所述导电绕组包括邻近所述非导电区域缠绕的绝缘线，所述绝缘线的每个绕组与所述绝缘线的另一绕组接触。

21.一种通过由发射器生成的第一磁场无线地耦合功率的方法，包括：

响应于对所述第一磁场作出响应而在导电壳部中所感应出的涡电流，生成第二磁场，所述导电壳部具有如下形状，该形状限定出非导电区域、从所述非导电区域延伸出的第一槽；以及

经由包括布置在所述导电壳部上并且缠绕所述非导电区域并且进一步跨过所述第一槽的多个导电绕组的功率接收元件从所述第二磁场无线地耦合功率。

22.一种用于通过由发射器生成的第一磁场无线地耦合功率的设备，包括：

导电壳部，被配置为响应于对所述第一磁场作出响应而在所述导电壳部中所感应出的涡电流，生成第二磁场，所述导电壳部包括：第一片导电材料，具有限定出非导电区域的第一部分的形状；第二片导电材料，具有限定出所述非导电区域的第二部分的形状，所述第一片导电材料和所述第二片导电材料由第一槽间隔开；以及

功率接收元件，包括设置在所述第一片导电材料和所述第二片导电材料上并且缠绕所述非导电区域的外围的多个导电绕组，所述多个导电绕组在其第一位置和第二位置处与所述第一槽交叉，所述功率接收元件被配置为耦合到所述第二磁场来输出电流，以无线地对负载供电或充电。

23.根据权利要求22所述的设备，其中，所述第二片导电材料的形状进一步限定出另一非导电区域以及在所述非导电区域的第一部分和所述另一非导电区域之间延伸的第二槽，所述多个导电绕组进一步缠绕所述第二槽的外围和所述另一非导电区域。

24.根据权利要求23所述的设备，进一步包括跨过另外的槽连接的电路。

25.根据权利要求24所述的设备，其中，所述电路是电抗电路。

26.根据权利要求23所述的设备，其中，所述第二片导电材料的形状进一步限定出与所述第二槽交叉的第三槽，所述多个导电绕组被设置为在其第一位置和第二位置处跨过所述第三槽。

27.根据权利要求23所述的设备，其中，所述第二片导电材料的形状进一步限定出从所述另一非导电区域延伸出的第三槽，所述多个导电绕组被设置为跨过所述第二槽。

28.根据权利要求22所述的设备，进一步包括在所述第一片导电材料和所述第二片导电材料之间跨所述第一槽连接的电抗网络。

29.根据权利要求22所述的设备，其中，所述第一片导电材料的形状进一步限定出一个或多个另外的槽，所述多个导电绕组被设置为跨所述一个或多个另外的槽。