CN107646157B - 用于无线充电的屏蔽单元和包括其的无线电能传输模块 - Google Patents

用于无线充电的屏蔽单元和包括其的无线电能传输模块 Download PDF

Info

Publication number
CN107646157B
CN107646157B CN201680028791.6A CN201680028791A CN107646157B CN 107646157 B CN107646157 B CN 107646157B CN 201680028791 A CN201680028791 A CN 201680028791A CN 107646157 B CN107646157 B CN 107646157B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sheet
antenna
wireless power
disposed
shielding unit
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.)
Active
Application number
CN201680028791.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107646157A (zh
Inventor
卢振元
张吉在
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amosense Co Ltd
Original Assignee
Amosense Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Amosense Co Ltd filed Critical Amosense Co Ltd
Publication of CN107646157A publication Critical patent/CN107646157A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107646157B publication Critical patent/CN107646157B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/526Electromagnetic shields
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • H01F27/25Magnetic cores made from strips or ribbons
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • H01F27/255Magnetic cores made from particles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36Electric or magnetic shields or screens
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/366Electric or magnetic shields or screens made of ferromagnetic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2216Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in interrogator/reader equipment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • H02J50/23Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves characterised by the type of transmitting antennas, e.g. directional array antennas or Yagi antennas
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
    • H04B5/79
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073Shielding materials
    • H05K9/0081Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于无线充电的屏蔽单元以及包括其的无线电能传输模块。所述用于无线充电的屏蔽单元包括用于无线电能传输天线的第一片材和用于在不同于所述无线电能传输天线的频带中进行操作的另一个天线的第二片材。所述第一片材被设置在第一区域中,所述第一区域被设置在虚拟边界线的一侧上,且第二片材被设置在第二区域中,所述第二区域被设置在所述第一区域的相对侧上。

Description

用于无线充电的屏蔽单元和包括其的无线电能传输模块
相关申请的交叉引用
本申请要求在韩国知识产权局于2015年5月18日提交的韩国专利申请号10-2015-0068904的优先权权益,该申请的公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于无线充电的屏蔽单元以及包括其的无线电能传输模块。
背景技术
近来,包括射频识别(RFID)、近场通信(NFC)、无线充电器、交互式手写平板等的各种功能已被添加至包括移动电话和平板个人计算机(PC)的便携式终端中。
NFC是作为电子标签的RFID的一种且是指通过使用非接触式近距离无线通信模块(其使用13.56MHz的频带)在10cm的近距离内在终端装置之间传输数据的技术。NFC广泛用于移动支付以及用于在超市或百货店传输商品信息或传输用于游客的旅游信息、交通信息、访问控制和锁定装置等的文件传输方法。
此外,根据谷歌最新的声明,配备有智能手机的“Android Beam”提供了传输照片、名片、文件、地图、网站等的能力以及移动支付,如从一个手机至另一个手机的基于NFC的局部区域信息传输和接收功能。
同时,便携式终端具有用地对内置电池进行无线充电的无线充电功能。无线充电功能是由内置在便携式终端中的无线电能接收模块和用于将电能供给至无线电能接收模块的无线电能传输模块执行的。
此外,无线充电可以被分类为磁感应型和磁共振型,且可以根据检测访问该无线电能传输模块的无线电能接收模块的方法被分类成电力事业联盟(PMA)标准和QI标准。
近年来,由于已减小了无线终端的尺寸,已减小了内置在便携式终端中的无线电能接收模块的厚度,且已将无线电能接收模块的总厚度设计为等于或小于0.6mm甚或等于或小于0.3mm。
当无线电能接收模块的厚度被设计为等于或者小于0.6mm甚或等于或者小于0.3mm时,难以实现无线充电功能所需的特性。
当天线单元设有多个担任不同角色的天线时,为了提高天线的性能,堆叠适于各个天线的不同种类的片材以构成屏蔽单元。相应地,屏蔽单元必须由多个片材层组成,其在减少屏蔽单元的总厚度方面具有限制。
相应地,需要开发一种能够满足无线充电所需的要求且同时满足便携式终端的紧凑尺寸的需求的屏蔽单元。
发明内容
为了解决上述问题和缺陷,本发明的一个目的是提供一种用于无线充电的屏蔽单元,以在构造要由至少两个片材组成的屏蔽单元中通过在同一的平面上平行地布置两个片材来减少总厚度。
本发明的另一个目的是提供一种用于无线充电的屏蔽单元,以根据频带优化磁场的屏蔽性能,其中在不同频带中进行操作的天线被分别设置在不同区域上,且具有不同特征的屏蔽片材被设置在与每个天线相对应的区域上。
本发明的另一个目的是提供一种无线电能传输模块,以减少总厚度且同时满足在无线充电系统中所需的充电特性。
为了实现本发明的上述和其它目的,根据本发明的方面,提供了一种用于无线充电的屏蔽单元,其包括:用于无线电能传输天线的第一片材和用于在不同于无线电能传输天线的频带中进行操作的另一个天线的第二片材,其中第一片材被设置在第一区域中,该第一区域被设置在虚拟边界线的一侧上,且第二片材被设置在第二区域中,该第二区域被设置在第一区域的相对侧上。
第一片材和第二片材可以被设置为彼此相邻,以使得第一片材和第二片材中的至少一侧在同一的平面上是平行的。
此外,第一片材和第二片材可以进行布置,以使得第一片材和第二片材的端部彼此重叠。
此外,第一片材和第二片材可以由在同一平面上的保护膜覆盖。
此外,第一片材和第二片材可以在预定的频带中具有不同的特性。
与第二片材相比,第一片材可以在100至300kHz的频带中满足下列1)至3)条件中的至少一个,1)导磁率:第一片材>第二片材,2)饱和导磁率:第一片材>第二片材,3)导磁率:第一片材=第二片材,导磁率损失率:第一片材<第二片材。
与第一片材相比,第二片材可以在13.56MHz的频率中满足下列1)至2)条件中的至少一个,1)导磁率:第一片材<第二片材,2)导磁率:第一片材=第二片材,导磁率损失率:第一片材>第二片材。
第一片材可以是带状片材,其包括非晶合金和纳米晶合金中的至少一种,且第二片材可以是铁氧体片材。
此外,第一片材可以通过堆叠多个带状片材而形成。
无线电能传输天线可以被设置在第一片材的表面上,且另一个天线可以是被设置在第二片材的表面上的NFC天线。
第二片材可以包括被设置在第一区域上的延伸片材,且第一片材可以堆叠在延伸片材上。
根据本发明的另一个方面,一种无线电能传输模块包括:天线单元,其包括无线电能传输天线和在不同于无线电能传输天线的频带中进行操作的至少一个另外的天线;以及屏蔽单元,其被设置在天线单元的表面上以屏蔽磁场并使磁场在所需的方向上聚集。
第一片材和第二片材中的至少一个能够被分成多个细片,多个细片能够完全或部分地彼此绝缘,且多个细片可以具有不规则的形状。
而且,天线单元可以包括磁性安全传输(MST)天线,且MST天线可以被设置在第一区域上或第二区域上。根据本发明,在构造在不同频带中进行操作的天线中,屏蔽单元可以由具有不同特性的多个片材制成,且两个片材可以被平行地布置在同一的平面上。因此,能够减小整个厚度,且满足无线充电方法所需的充电特性。此外,具有不同特性的屏蔽片材被设置在与各个天线相对应的区域上以根据天线的频带优化磁场的屏蔽性能。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施例的用于无线充电的屏蔽单元的横截面视图。
图2A和2B为示出根据本发明的另一个实施例的用于无线充电的屏蔽单元的横截面视图,其中图2B为显示其中第一片材和第二片材彼此部分重叠的情况的视图,图2A为显示其中第一片材被设置在第一区域和第二区域上的情况的视图。
图3为显示其中应用于本发明的第一片材和第二片材与多层带状片材进行堆叠的情况的详细截面视图。
图4为示意性地示出根据本发明的一个实施例的无线电能传输模块的立体图。
图5为图2的横截面视图。
图6A和6B示出根据本发明的一个实施例的无线电能传输模块的修改,其中图6A显示其中在电路板上形成通孔的情况,图6B为显示其中第二部分被设置在第一部分的宽度方向上的情况的视图。
具体实施方式
本发明的上述和其他目的、特性和优点能够通过下列描述而进行了解且将通过本发明的实施例而更清楚地进行理解。此外,将理解的是,将借助于在所附权利要求中所示及其组合容易地实现本发明的目的和优点。相应地,本领域的普通技术人员能够容易地实施本发明的技术精神。
此外,如果确定与本发明相关的已知技术的详细描述使得本发明的要旨不必要地产生模糊,将省略对其的详细描述。
首先,参考图4和5,根据本发明的一个实施例的无线电能传输模块100包括天线单元110和屏蔽单元120。
天线单元110可以接收从便携式电子装置,诸如蜂窝电话、PDA、PMP、平板电脑、多媒体装置等传输的无线信号且可以将无线信号传输至便携式电子装置。
天线单元110可以包括执行不同角色的多个天线114、115和116且可以通过粘合层124被固定到屏蔽单元120的表面。
在这里,粘合层124可以是具有粘合特性的材料,诸如粘结剂、PVC、橡胶、双面胶带等且可以包括导电材料。
多个天线114、115和116的辐射体可以由沿顺时针方向或逆时针方向缠绕的扁平线圈形成。扁平线圈可以具有圆形、椭圆形、螺旋形或多边形,诸如四边形。辐射体的表面可以通过蚀刻金属箔,诸如铜箔而形成。
此外,多个天线可以由在电路板112的表面上的印刷图案形成且经电路板112被附接至屏蔽单元120的表面。
在这里,电路板112是具有至少一个天线图案和形成在其上部的电路部分的基础组件,且是具有耐热性、耐压性和柔性的材料。考虑到这种材料的物理特性,可以使用为热固性聚合物膜的膜,诸如PI或PET作为电路板112。
天线单元110可以包括用于通过无线电能信号传输电能的至少一个天线116。使用不同于无线电能传输天线的频带的另一个其他天线可以一起进行配置。
在这里,无线电能传输天线116可以是作为接收线圈(Rx线圈)的接收天线或作为传输线圈(Tx线圈)的传输天线。
在示例性示例中,天线单元110包括无线电能传输天线116和使用不同频带来执行不同角色,诸如无线电能充电、近场通信的NFC天线114,且天线单元110可以包括MST天线115。
在这里,由于NFC天线114使用比无线电能传输天线116更高的频带,因此NFC天线114可以由具有细线宽度的矩形导电图案形成。由于要求无线电能传输天线116进行电能传输且使用比NFC天线114更低的频带,因此无线电能传输天线116可以具有比NFC天线114更宽的线宽。在下文中,为了便于描述,假定构成天线单元110的多个天线114、115和116是由在电路板112的表面上的印刷图案形成的。如在图4中所示,天线单元110包括NFC天线114、MST天线115和无线电能传输天线116,并形成在电路板112的表面上。NFC天线114、MST天线115和无线电能传输天线116被电连接到设置在电路板112上的端子117,或可以经导通孔而彼此电连接。
然而,本发明不限于多个天线114、115和116。多个天线114、115和116的辐射体可以由沿顺时针方向或逆时针方向缠绕的扁平线圈形成。扁平线圈可以具有圆形、椭圆形、螺旋形或多边形,诸如四边形。辐射体可以被附接至屏蔽单元120的表面。辐射体可以按在电路板的表面上的扁平线圈和图案形成的天线的组合形式进行提供。
如在图4中所示,应用于本发明的多个天线114、115和116被设置在同一平面上的不同区域上,以使得第一区域S1被设置在虚拟边界线L的一侧上,且第二区域S2被设置在第一区域S1的相对侧上。
第一区域S1可以是虚拟边界线L的左侧的区域,或为电路板112的左侧的第一部分112a,且第二区域S2可以是虚拟边界线L的右侧的区域,或为电路板112的右侧的第二部分112b。
如在图4中所示,多个天线114、115和116中的无线电能传输天线116和MST天线115可以形成在与第一区域S1相对应的电路板112的第一部分112a上,且NFC天线114可以形成在与第二区域S2相对应的电路板112的第二部分112b上。在多个天线114、115和116中的无线电能传输天线116和MST天线115可以由为第二区域S2的电路板112的第二部分112b形成。NFC天线114可以由为第一区域S1的电路板112的第一部分112a形成。
在一个示例性实例中,在100至300kHz的频带中进行操作的无线电能传输天线116和在13.56MHz的频率中进行操作的NFC天线114可以形成在电路板112上的不同部分上。
相应地,形成根据一个示例性实施例的天线单元110,以使得在不同频带中进行操作的天线被设置在不同的区域上。因此,屏蔽单元120可以被适当地配置成根据频带来屏蔽磁场且同时减少屏蔽单元120的总厚度。稍后,将描述对其的详细描述。
在一个示例性实例中,NFC天线114形成在电路板112的第二部分112b上。NFC天线114的辐射体可以通过沿第二部分112b的边缘进行多次缠绕来形成。此时,如在图6A中所示,开口部分112c可以形成在除了形成NFC天线114的第二部分112b的边缘的中心部分上。在将天线单元110应用于电子装置,诸如蜂窝电话的情况下,开口部分112c包括各种组件,例如相机模块。因此,可以有效地利用开口部分112c。
由具有预定区域的板形构件形成的屏蔽单元120屏蔽了由天线单元110产生的磁场并使磁场在所需的方向上聚集。
为此,屏蔽单元120可以被设置为覆盖天线单元110的表面,且可以包括第一片材121和第二片材122,以分别提高在不同的频带中进行操作的天线的性能。
在一个示例性实施例中,第一片材121被设置在与第一区域S1相对应的电路板112的第一部分112a上以提高在100至300kHz的低频带进行操作的无线电能传输天线的性能。第二片材122可以被设置在与第二区域S2相对应的电路板112的第二部分112b上以提高在13.56MHz的高频带进行操作的NFC天线114的性能。
第一片材121可以包括能够覆盖无线电能传输天线116的区域,且第二片材122可以包括能够分别覆盖NFC天线114的区域。此外,在MST天线115被设置在无线电能传输天线116的外部的情况下,第一片材121可以包括或不包括MST天线115的上部。
由于第一片材121被设置在无线电能传输天线116的区域上且第二片材122被设置在NFC天线114的区域上,因此屏蔽单元120能够分别提高无线电能传输天线116和NFC天线114的性能。
如在图1和4中所示,第一片材121和第二片材122进行布置,以使得其端部在同一平面上彼此邻接,且第一片材121和第二片材122是彼此平行地进行设置的。因此,可以减少屏蔽单元120的总厚度,且同时分别增强天线114和116的性能。
相应地,由于第一片材121和第二片材122被平行地布置在同一的平面上,屏蔽单元120的总厚度可以被设置为具有与具有第一片材121或第二片材122的厚度中的相对较厚的厚度的片材同一的厚度。因此,即使无线电能传输模块100的总厚度被减小到等于或小于0.6mm甚或等于或小于0.3mm,也可以满足无线充电方法所需的性能。然而,应理解的是,无线电能传输模块100的厚度不限于以上的描述,但应被理解为非常薄的。
在一个示例性实施例中,屏蔽单元120设有分离的保护膜125a和125b以覆盖第一片材121和第二片材122的上表面和下表面中的至少一个。优选地,保护膜125a和125b可以被分别设置在屏蔽单元120的上和下表面上。保护膜125a和125b经粘合层被附接至第一片材121和第二片材122的同一的表面,以使得第一片材和第二片材能够进行整合。粘合层可以由非导电材料制成。在第一片材121和第二片材122中的至少一个被分成多个细片的情况下,粘合层被吸附在相邻的细片之间以分离各片。此外,粘合层可以被设置为粘合剂、膜式基板或在基板的一侧或两侧上涂覆有粘合剂的保护膜。
同时,如在图6A中所示,开口部分112c形成在NFC天线114的中心处。被设置在NFC天线114的上侧上的第二片材122还具有在与开口部分112c相对应的区域上的通孔122a。
此外,如在图2B中所示,屏蔽单元120”可以进行设置,以使得第一片材121和第二片材122的端部彼此重叠。如在图2A中所示,屏蔽单元120’可以进行设置,以使得第二片材122可以完全覆盖电路板112的第一部分112a和第二部分以提高NFC天线114的性能。第一片材121可以被堆叠在第二片材122的上侧上。在这里,第一片材121可以被设置在与无线电能传输天线116相对应的电路板112的第一部分112a的上侧上。
同时,根据一个示例性实施例的屏蔽单元120可以进行设置,以使得第一片材121和第二片材122可以在预定的频带中具有不同的特性以提高具有不同角色的每个天线的性能。即,第一片材121和第二片材122可以在预定的频带中具有不同的导磁率或不同的饱和磁场。当第一片材121和第二片材122具有相同的导磁率时,导磁率损失率可以被设置成具有不同的值。
在这里,第一片材121和第二片材122可以具有100至1200的导磁率。
更具体地说,第一片材121可以在100至300kHz的低频带中具有相对较高的导磁率且在100至300kHz的频带中具有比第二片材更高的饱和磁场。当第一片材121和第二片材122在100至300kHz的频带中具有相同的导磁率时,第一片材121的导磁率损失率可以具有比第二片材122相对更低的值。
例如,包括非晶合金和纳米晶合金中的至少一种的带状片材123a、123b或123c可以用于第一片材121。铁氧体片材可以用于第二片材122。
相应地,由于包括非晶合金和纳米晶合金中的至少一种的带状片材123a、123b或123c在100至300kHz的低频带中具有比铁氧体片材122相对更高的导磁率,在无线充电期间从电能传输装置通过在100至300kHz的频带中的电能传输产生的随时间变化的磁场被感应至具有相对高导磁率的第一片材121。因此,被设置在第一片材121上的无线电能传输天线116能够以高效率接收无线电能信号。
同时,在传输装置中设有永磁体的情况下,第一片材121需要用永磁体来屏蔽不随时间变化的磁场。然而,由于不随时间变化的磁场对屏蔽单元120具有比随时间变化的磁场更多的影响,因此屏蔽片材可以是磁饱和的。因此,降低了屏蔽片材的性能,或急剧降低了电能传输效率。
因此,在无线充电器的传输装置中采用永磁体的情况下,必须通过永磁体来防止磁饱和。为此,由于第一片材121被设置为在100至300kHz的频带中具有比铁氧体片材相对更高的饱和磁通密度值,位于无线电能传输天线116的上侧上的第一片材121能够在平滑地执行无线充电的100至300kHz的频带中防止由永磁体产生的磁化。
此外,当第一片材121的导磁率损失率低于第二片材122时,即使第一片材121和第二片材122在100至300kHz的频带中具有相同的导磁率,其结果仍是,当执行无线充电时,减少了根据导磁率损失率的导磁率损失。相应地,通过在100至300kHz的频带中的电能传输产生的随时间变化的磁场被感应至具有相对高导磁率的第一片材121。因此,被设置在第一片材121上的无线电能传输天线116能够以高效率接收无线电能信号。
同时,第二片材122可以被设置成在为高频率的13.56MHz的频率下具有比第一片材相对更高的导磁率。当第一片材121和第二片材122具有相同的导磁率时,第二片材122的导磁率损失率可以被设置为相对小于第一片材121的导磁率损失率。
例如,包括非晶合金和纳米晶合金中的至少一种的带状片材123a、123b或123c中的每一个可以被用于第一片材121,且铁氧体片材可以被用于第二片材122。
相应地,铁氧体片材在13.56MHz的频率下具有比包括非晶合金和纳米晶合金中的至少一种的带状片材123a、123b或123c相对更高的导磁率。因此,当执行NFC时,从在RF读取器装置中配备的天线产生的13.56MHz高频率所产生的随时间变化的磁场被感应至具有相对高导磁率的第二片材122,以使得被设置在第二片材122上的NFC天线114能够以高效率接收高频信号。
此外,当第二片材122的导磁率损失率低于第一片材122时,即使第一片材121和第二片材122在13.56kHz的频带中具有相同的导磁率,其结果仍是,当执行无线充电时,减少了根据导磁率损失率的导磁率损失。相应地,从在RF读取器器械中配备的天线产生的13.56MHz高频率所产生的随时间变化的磁场被感应至具有相对高导磁率的第二片材122,以使得被设置在第二片材122上的NFC天线114能够以高效率接收高频信号。
在这里,包括非晶合金和纳米晶合金中的至少一种的带状片材可以被用于第一片材121,且铁氧体片材可以被用于第二片材122。然而,本发明并不限于此。只要导磁率、饱和磁场和包括在导磁率中的损失率在相应的频带中满足相对于彼此的条件,则可以对第一片材121和第二片材122的材料进行各种改变。
在一个示例性实施例中,第一片材121和第二片材122可以由在100至300kHz的频率和/或在13.56MHz的频率下具有不同导磁率的相同材料制成。铁氧体片材可以用于第一片材121,且包括非晶合金和纳米晶合金中的至少一种的薄膜带状片材可以用于第二片材122。即使其是用相同材料制成的,其也能通过各种条件,诸如热处理温度、层数等被制造成具有不同的特性(导磁率、饱和磁场、导磁率损失率等)。
聚合物片材、铁氧体片材等以及包括非晶合金和纳米晶合金中的至少一种的带状片材可以被用于第一片材121和第二片材122。
在这里,非晶合金和纳米晶合金可以是铁基或钴基磁合金,且非晶合金或纳米晶合金可以包括三元合金或五元合金。例如,三元合金可以包括Fe、Si和B,且五元合金可以包括Fe、Si、B、Cu和Nb。铁氧体片材可以是烧结铁氧体片材,且可以包括Mn-Zn铁氧体和Ni-Zn铁氧体中的至少一种。优选地,铁氧体片材可以由Ni-Zn烧结铁氧体制成。
如在图3中所示,在一个示例性实施例中,第一片材121和第二片材122可以具有多层结构,其中堆叠包括非晶合金和纳米晶合金中的至少一种的多个带状片材123a、123b和123c。
此外,第一片材121和第二片材122不限于上述种类,且能够使用其他材料,只要其具有磁性和在100至1200范围中的导磁率即可。
在一个示例性实施例中,第一片材121和第二片材122中的至少一个可以被分成多个细片以抑制涡流的产生。多个细片可以彼此分离,或可以全部或部分地彼此绝缘。此外,多个细片可以按1μm至3mm的尺寸进行设置,且每一片可以是不规则随机化的。
当堆叠通过分离的细片形成的多个片材123a、123b和123c以在第一片材121和第二片材122中的至少一个中形成多个层时,由非导电材料制成的粘合层123d可以被设置在相邻片材之间以在彼此堆叠的一对片材之间渗透,以使得粘合层123d能够使构成每个片材的多个细片彼此绝缘。
在这里,粘合层可以被设置为粘合剂或可以被设置为采用膜的形式的基板,其中粘合剂被施加在一个表面上或两个表面上。
应注意的是,根据本发明的示例性实施例的屏蔽单元120和包括其的无线电能传输模块100能够被应用于QI标准和电力事业联盟(PMA)标准的无线充电方法,其设有用于在屏蔽单元120和天线单元110之间感应磁力线的单独的吸引器。此外,用于无线电能传输的天线可以是使用磁共振的无线充电联盟(A4WP)标准型天线,或可以是按磁感应方式操作的天线。用于无线电能传输的天线可以按磁感应方式进行操作且可以包括使用磁共振的另一个A4WP标准型天线作为单独的另外的天线。
在无线电能传输模块被用作接收模块的情况下,无线传输模块可以被附接至电子装置,诸如便携式终端的后盖。
如上所述,已经关于特别优选的实施例描述了本发明。然而,本发明不限于上述实施例,在不脱离本发明的精神的情况下,本领域的普通技术人员可以进行各种修改和变化。

Claims (12)

1.一种用于无线充电的屏蔽单元,其包括:
用于无线电能传输天线的第一片材,以及
用于在不同于所述无线电能传输天线的频带中进行操作的另一个天线的第二片材,
其中所述第一片材被设置在第一区域中,所述第一区域被设置在虚拟边界线的一侧上,且第二片材被设置在第二区域中,所述第二区域被设置在所述第一区域的相对侧上,所述第一区域和所述第二区域处于同一平面上,
其中所述第一片材和所述第二片材被设置为彼此相邻,以使得所述第一片材和所述第二片材中的至少一侧在同一平面上是平行的,
其中所述第一片材和所述第二片材由在同一平面上的保护膜覆盖,
其中所述第一片材和所述第二片材进行布置,以使得所述第一片材和所述第二片材的端部之一彼此重叠,
其中所述第一片材和所述第二片材在预定的频带中具有不同的特性,且
其中所述第一片材和所述第二片材在13.56MHz的频率中满足以下条件中的至少一个,所述条件如下:
1)导磁率:所述第一片材<所述第二片材,且
2)导磁率:所述第一片材=所述第二片材,导磁率损失率:所述第一片材>所述第二片材。
2.根据权利要求1所述的用于无线充电的屏蔽单元,其中与所述第二片材相比,所述第一片材在100至300kHz的频带中满足下列1)至3)条件中的至少一个,
1)导磁率:所述第一片材>所述第二片材,
2)饱和导磁率:所述第一片材>所述第二片材,
3)导磁率:所述第一片材=所述第二片材,导磁率损失率:所述第一片材<所述第二片材。
3.根据权利要求1所述的用于无线充电的屏蔽单元,其中所述第一片材为带状片材,其包括非晶合金和纳米晶合金中的至少一种,且所述第二片材为铁氧体片材。
4.根据权利要求3所述的用于无线充电的屏蔽单元,其中所述第一片材是通过堆叠多个所述带状片材形成的。
5.根据权利要求1所述的用于无线充电的屏蔽单元,其中所述无线电能传输天线被设置在所述第一片材的表面上,且另一个天线为被设置在所述第二片材的表面上的近场通信(NFC)天线。
6.根据权利要求1所述的用于无线充电的屏蔽单元,其中所述第二片材包括被设置在所述第一区域上的延伸片材,且所述第一片材堆叠在所述延伸片材上。
7.一种无线电能传输模块,其包括:
天线单元,其包括无线电能传输天线和在不同于所述无线电能传输天线的频带中进行操作的至少一个另外的天线;以及
屏蔽单元,其被设置在所述天线单元的表面上以屏蔽磁场并使所述磁场在所需的方向上聚集,所述屏蔽单元包括用于无线电能传输天线的第一片材,以及用于在不同于所述无线电能传输天线的频带中进行操作的另一个天线的第二片材,其中
所述第一片材被设置在第一区域中,所述第一区域被设置在虚拟边界线的一侧上,且第二片材被设置在第二区域中,所述第二区域被设置在所述第一区域的相对侧上,所述第一区域和所述第二区域处于同一平面上,
其中所述第一片材和所述第二片材被设置为彼此相邻,以使得所述第一片材和所述第二片材中的至少一侧在同一平面上是平行的,
其中所述第一片材和所述第二片材由在同一平面上的保护膜覆盖,
其中所述第一片材和所述第二片材进行布置,以使得所述第一片材和所述第二片材的端部之一彼此重叠,
其中所述第一片材和所述第二片材在预定的频带中具有不同的特性,且
其中所述第一片材和所述第二片材在13.56MHz的频率中满足以下条件中的至少一个,所述条件如下:
1)导磁率:所述第一片材<所述第二片材,且
2)导磁率:所述第一片材=所述第二片材,导磁率损失率:所述第一片材>所述第二片材。
8.根据权利要求7所述的无线电能传输模块,其中所述第一片材和所述第二片材中的至少一个被分成多个细片。
9.根据权利要求8所述的无线电能传输模块,其中所述细片完全或部分地彼此绝缘。
10.根据权利要求8所述的无线电能传输模块,其中所述细片具有不规则的形状。
11.根据权利要求7所述的无线电能传输模块,其中所述天线单元包括磁性安全传输(MST)天线。
12.根据权利要求11所述的无线电能传输模块,其中所述磁性安全传输天线被设置在所述第一区域上或所述第二区域上。
CN201680028791.6A 2015-05-18 2016-05-18 用于无线充电的屏蔽单元和包括其的无线电能传输模块 Active CN107646157B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20150068904 2015-05-18
KR10-2015-0068904 2015-05-18
PCT/KR2016/005253 WO2016186444A1 (ko) 2015-05-18 2016-05-18 무선충전용 차폐유닛 및 이를 포함하는 무선전력 전송모듈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107646157A CN107646157A (zh) 2018-01-30
CN107646157B true CN107646157B (zh) 2020-11-06

Family

ID=57320690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680028791.6A Active CN107646157B (zh) 2015-05-18 2016-05-18 用于无线充电的屏蔽单元和包括其的无线电能传输模块

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10607770B2 (zh)
KR (1) KR101795546B1 (zh)
CN (1) CN107646157B (zh)
WO (1) WO2016186444A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10658870B2 (en) * 2015-05-18 2020-05-19 Amosense Co., Ltd. Combo antenna unit and wireless power receiving module comprising same
US10985465B2 (en) 2015-08-19 2021-04-20 Nucurrent, Inc. Multi-mode wireless antenna configurations
KR102122392B1 (ko) 2017-09-18 2020-06-12 주식회사 아모센스 자기장 차폐시트 및 이를 포함하는 무선전력 전송모듈
KR102175378B1 (ko) * 2018-03-13 2020-11-06 주식회사 아모센스 대면적형 복합 자기장 차폐시트 및 이를 포함하는 무선전력 전송모듈
KR102499112B1 (ko) * 2018-04-09 2023-02-13 삼성전자 주식회사 플렉서블 디스플레이를 구비하는 전자 장치 및 이를 이용한 무선 충전 방법
US11303011B2 (en) 2019-11-27 2022-04-12 AQ Corporation Smartphone antenna in flexible PCB
KR102175380B1 (ko) * 2020-10-23 2020-11-06 주식회사 아모센스 대면적형 복합 자기장 차폐시트 및 이를 포함하는 무선전력 전송모듈
CN113993365A (zh) * 2021-10-28 2022-01-28 横店集团东磁股份有限公司 一种无线充电用磁屏蔽结构及其制备方法
JP2023155003A (ja) * 2022-04-08 2023-10-20 株式会社プロテリアル 多層磁性シート

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7417599B2 (en) * 2004-02-20 2008-08-26 3M Innovative Properties Company Multi-loop antenna for radio frequency identification (RFID) communication
WO2013095036A1 (ko) * 2011-12-21 2013-06-27 주식회사 아모센스 무선 충전기용 자기장 차폐시트 및 그의 제조방법과 이를 이용한 무선충전기용 수신장치
JP6313744B2 (ja) * 2012-03-23 2018-04-18 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 無線電力受信機
KR101368771B1 (ko) 2012-08-07 2014-03-03 (주)디팜스 무선충전기용 tx 3코일 덮개
US9361613B2 (en) * 2014-02-17 2016-06-07 Samsung Pay, Inc. System and method for a baseband nearfield magnetic stripe data transmitter
JP2014183428A (ja) * 2013-03-19 2014-09-29 Dexerials Corp コイルモジュール、アンテナ装置及び電子機器
US20140320369A1 (en) * 2013-04-24 2014-10-30 Broadcom Corporation Shielding layer for a device having a plurality of antennas
CN104183901B (zh) * 2013-05-23 2017-06-06 华硕电脑股份有限公司 电子装置
KR101613956B1 (ko) 2013-06-03 2016-04-20 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송방법, 무선 전력 전송장치 및 무선 충전 시스템
US9413175B2 (en) 2013-06-03 2016-08-09 Lg Electronics Inc. Wireless charging system for transferring power to receivers having different standards using coils of differing shapes
KR20140143009A (ko) * 2013-06-05 2014-12-15 삼성전자주식회사 무선 충전 장치
KR20150019252A (ko) * 2013-08-13 2015-02-25 삼성전기주식회사 Nfc 안테나 모듈
KR101691105B1 (ko) 2013-11-05 2016-12-29 엘지전자 주식회사 무선전력 전송장치
KR20150090391A (ko) * 2014-01-29 2015-08-06 엘지이노텍 주식회사 무선 충전 기판 및 장치
KR101762778B1 (ko) * 2014-03-04 2017-07-28 엘지이노텍 주식회사 무선 충전 및 통신 기판 그리고 무선 충전 및 통신 장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
电磁屏蔽对无线充电系统的影响分析;陈炜峰等;《南京信息工程大学学报》;20130428(第2期);第163-166页 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20190027302A1 (en) 2019-01-24
KR20160135678A (ko) 2016-11-28
US10607770B2 (en) 2020-03-31
WO2016186444A1 (ko) 2016-11-24
KR101795546B1 (ko) 2017-11-08
CN107646157A (zh) 2018-01-30
WO2016186444A8 (ko) 2017-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107771368B (zh) 组合天线单元和包括其的无线电能接收模块
CN107646157B (zh) 用于无线充电的屏蔽单元和包括其的无线电能传输模块
CN107371387B (zh) 无线充电用散热单元及包括其的无线电力充电模块
KR101810001B1 (ko) 무선전력 수신모듈
US11258308B2 (en) Shielding unit for wireless power transmission module and wireless power transmission module including same
CN108184333B (zh) 组合式天线模块
KR101163574B1 (ko) 무선인식 및 무선충전 겸용 전자파흡수체와 이를 포함하는 무선인식 및 무선충전 겸용 무선안테나, 그것의 제조방법
KR101574214B1 (ko) Pma 무선 충전 방식 무선전력 수신모듈용 어트랙터 및 그 제조방법과, 이를 구비하는 무선전력 수신모듈
US10477743B2 (en) Magnetic field shielding sheet and wireless power transmitting module including same
CN110710122B (zh) 车辆用无线电力发射装置
KR20130050633A (ko) 하이브리드형 자기장 차폐시트, 안테나 장치 및 이를 이용한 휴대 단말기기
KR101577425B1 (ko) Pma 무선충전 방식 무선전력 수신모듈용 어트랙터, 차폐유닛 및 이를 구비한 무선전력 수신모듈
US20160056536A1 (en) Electromagnetic Wave Absorbing Sheet and Antenna Module Having Same
KR101646173B1 (ko) Pma 무선충전 방식 무선전력 수신모듈용 차폐유닛 및 이를 구비한 무선전력 수신모듈
KR20170050665A (ko) 무선충전용 자기장 차폐시트 및 이를 포함하는 무선전력 수신모듈
KR20160100786A (ko) 콤보 안테나용 차폐유닛 및 이를 포함하는 무선전력 충전모듈
KR20190069365A (ko) 무선전력 전송모듈용 차폐유닛 및 이를 구비한 무선전력 전송모듈
KR101627844B1 (ko) Pma 무선충전 방식 무선전력 수신모듈용 어트랙터와, 이를 구비하는 무선전력 수신모듈 및 무선 충전 가능한 휴대 단말기
KR20150070057A (ko) 무선 충전 및 nfc용 하이브리드형 자기장 차폐시트
KR102339683B1 (ko) 무선충전용 방열유닛 및 이를 포함하는 무선전력 충전모듈

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant