CN107924757A - 无线电力发送装置 - Google Patents
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Abstract
根据实施方式的无线电力发送装置包括:安装构件;布置在安装构件的上部分上的上发送线圈;以及布置在安装构件上的第一端子至第四端子,其中,上发送线圈包括外线圈部分和内线圈部分,该外线圈部分连接至第一端子,并且该外线圈部分形成为构成关于在第一端子与第二端子之间延伸的中心轴线的一匝,该内线圈部分连接至外线圈部分,该内线圈部分形成为构成关于所述中心轴线的一匝,该内线圈部分具有比外线圈部分的长度小的长度,并且该内线圈部分连接至第四端子。
Description
技术领域
实施方式涉及无线充电系统,并且更具体地涉及无线充电系统中的无线电力发送装置。
背景技术
通常,各种电子设备都配备有电池并且利用存储在电池中的电力来驱动。在电子设备中,电池可以用新的电池来更换并且可以反复充电。为此,电子设备具有用于接触外部充电设备的接触端子。也就是说,电子装置经由接触端子电连接至充电装置。然而,由于电子设备的接触端子被布置成暴露于外部,因此接触端子可能被异物污染或者被湿气短路。在这种情况下,接触端子与充电装置之间可能发生接触失效,并且电子装置的电池可能无法充电。
为了解决此问题,已经提出了用于对电子设备进行无线充电的无线充电系统。无线充电系统包括无线电力发送装置和无线电力接收装置。无线电力发送装置无线地发送电力,而无线电力接收装置无线地接收电力。这里,电子装置可以包括无线电力接收装置,并且可以电连接至无线电力接收装置。无线电力接收装置应当设置在无线电力发送装置的预定充电区域中。特别地,当无线充电系统以谐振方案实施时,重要的是无线电力发送装置被设计成具有恒定的耦合系数而与无线电力接收装置的位置无关。否则,需要根据无线电力接收装置的位置来增大要由无线电力发送装置调整的发送电力的量的变化范围,这可能导致无线电力充电系统的实施成本的增加和无线充电系统的效率的降低。
发明内容
技术问题
实施方式提供了一种具有改进的电力发送效率的无线电力发送装置。具体地,实施方式通过使无线电力发送装置在整个位置具有一致的耦合系数来提供具有更一致的可充电区域的无线电力发送装置。
技术方案
在一个实施方式中,无线电力发送装置包括安装构件、设置在该安装构件的上部分处的上发送线圈以及设置在该安装构件上的第一端子至第四端子,其中,上发送线圈可以包括外线圈部分和内线圈部分,该外线圈部分连接至第一端子并且由围绕穿过第一端子与第二端子之间的间隙的中心轴线的一匝形成,该内线圈部分连接至外线圈部分并且由围绕所述中心轴线的一匝形成,该内线圈部分具有比外线圈部分的长度小的长度并且连接至第四端子。
在根据另一实施方式的无线电力发送装置中,外线圈部分可以包括第一外线圈部分和第二外线圈部分,该第一外线圈部分连接至第一端子并且由围绕穿过第一端子与第二端子之间的间隙的中心轴线的一匝形成,该第二外线圈部分连接在第一外线圈部分与内线圈部分之间并且由围绕所述中心轴线的一匝形成。
在另一实施方式中,无线电力发送装置还可以包括感测线圈,该感测线圈设置在安装构件的上部分处,其中,安装构件还可以包括第五端子和第六端子,并且其中,感测线圈可以由围绕所述中心轴线的一匝形成并且具有比内线圈部分的长度小的长度,并且感测线圈连接在第五端子与第六端子之间。
在根据另一实施方式的无线电力发送装置中,上发送线圈可以包括第一连接器、第二连接器、第三连接器以及第四连接器,该第一连接器设置在所述中心轴线的左侧并连接第一端子和第一外线圈部分,该第二连接器越过所述中心轴线并连接第一外线圈部分和第二外线圈部分,该第三连接器越过所述中心轴线并连接第二外线圈部分和内线圈部分,该第四连接器设置在所述中心轴线的右侧并且平行于所述中心轴线布置,该第四连接器连接内线圈部分和第四端子。
在根据另一实施方式的无线电力发送装置中,第一外线圈部分在所述中心轴线的方向上的宽度可以是66.54mm,第一外线圈部分在与所述中心轴线垂直的垂直轴线的方向上的宽度可以是112.00mm,并且内线圈部分在所述垂直轴线的方向上的宽度可以是54.80mm。
在根据另一实施方式的无线电力发送装置中,安装构件的长轴的宽度可以是134.40mm,其中,安装构件的短轴的宽度可以是69.40mm。
在另一实施方式中,无线电力发送装置还可以包括下发送线圈,该下发送线圈设置在安装构件的下部分处并连接至第二端子和第三端子,其中,下发送线圈可以与上发送线圈关于所述中心轴线对称。
在另一实施方式中,无线电力发送装置包括安装构件、设置在该安装构件的上部分处的上发送线圈以及设置在该安装构件上的第一端子至第四端子,其中,上发送线圈可以包括第一连接器、第一外线圈部分、第二连接器、第二外线圈部分、第三连接器、内线圈部分以及第四连接器,第一连接器在中心轴线(在下文中称为Y轴)的左侧从第一端子延伸,Y轴穿过第一端子与第二端子之间的间隙,第一外线圈部分从第一连接器延伸并且由一匝形成为关于Y轴对称,第二连接器从安装构件的右侧越过Y轴延伸到安装构件的左侧,第二连接器从第一外线圈部分延伸,第二外线圈部分从第二连接器延伸并且由一匝形成为关于所述中心轴线对称,第三连接器从安装构件的右侧越过Y轴延伸到安装构件的左侧,第三连接器从第二外线圈部分延伸,内线圈部分从第三连接器延伸并且由一匝形成为关于所述中心轴线对称,第四连接器在Y轴的右侧从内线圈部分平行于Y轴延伸并连接至第四端子。
在根据另一实施方式的无线电力发送装置中,安装构件的上表面可以被垂直于Y轴的X轴划分成第一象限至第四象限,其中,第一外线圈部分可以包括设置在第四象限中的第“1-1”外线圈部分、设置在第三象限中的第“1-2”外线圈部分、设置在第二象限中的第“1-3”外线圈部分以及设置在第一象限中的第“1-4”外线圈部分,第“1-1”外线圈部分至第“1-4”外线圈部分彼此结合,其中,第“1-1”外线圈部分可以从第一连接器的终点沿负X轴的方向平行于X轴延伸,并且然后沿负Y轴的方向平行于Y轴延伸,第“1-1”外线圈部分以第一曲率从负X轴到负Y轴改变延伸方向,其中,第“1-2”外线圈部分可以从第“1-1”外线圈部分的终点沿负Y轴的方向平行于Y轴延伸,并且然后沿正X轴的方向平行于X轴延伸,第“1-2”外线圈部分以第二曲率从负Y轴到正X轴改变延伸方向,其中,第“1-3”外线圈部分可以与第“1-2”外线圈部分关于Y轴对称,并且其中,第“1-4”外线圈部分可以与第“1-1”外线圈部分关于Y轴对称。
在根据另一实施方式的无线电力发送装置中,第一曲率可以等于第二曲率。
在根据另一实施方式的无线电力发送装置中,第二外线圈部分可以包括设置在第四象限中的第“2-1”外线圈部分、设置在第三象限中的第“2-2”外线圈部分、设置在第二象限中的第“2-3”外线圈部分以及设置在第一象限中的第“2-4”外线圈部分,第“2-1”外线圈部分至第“2-4”外线圈部分彼此结合,其中,第“2-1”外线圈部分可以从第二连接器的终点沿负X轴的方向平行于X轴延伸,并且然后沿负Y轴的方向平行于Y轴延伸,第“2-1”外线圈部分以第三曲率从负X轴到负Y轴改变延伸方向,其中,第“2-2”外线圈部分可以从第“2-1”外线圈部分的终点沿负Y轴的方向平行于Y轴延伸,并且然后沿正X轴的方向平行于X轴延伸,第“2-2”外线圈部分以第四曲率从负Y轴到正X轴改变延伸方向,其中,第“2-3”外线圈部分与第“2-2”外线圈部分关于Y轴对称,并且其中,第“2-4”外线圈部分可以与第“2-1”外线圈部分关于Y轴对称。
在根据另一实施方式的无线电力发送装置中,第三曲率可以等于第四曲率。在根据另一实施方式的无线电力发送装置中,第一外线圈部分可以围绕第二外线圈部分。
在根据另一实施方式的无线电力发送装置中,内线圈部分可以包括设置在第四象限中的第一内线圈部分、设置在第三象限中的第二内线圈部分、设置在第二象限中的第三内线圈部分以及设置在第一象限中的第四内线圈部分,第一内线圈部分至第四内线圈部分彼此结合,其中,第一内线圈部分可以从第三连接器的终点沿负X轴的方向平行于X轴延伸,并且然后沿负Y轴的方向平行于Y轴延伸,第一内线圈部分以第五曲率从负X轴到负Y轴改变延伸方向,其中,第二内线圈部分可以从第一内线圈部分的终点沿负Y轴的方向平行于Y轴延伸,并且然后沿正X轴的方向平行于X轴延伸,第二内线圈部分以第六曲率从负Y轴到正X轴改变延伸方向,其中,第三内线圈部分可以从第二内线圈部分的终点沿正X轴的方向平行于X轴延伸,并且然后沿正Y轴的方向平行于Y轴延伸,第三内线圈部分以第七曲率从正X轴到正Y轴改变延伸方向,并且其中,第四内线圈部分可以从第三内线圈部分的终点沿正Y轴的方向平行于Y轴延伸,并且然后沿负X轴的方向平行于X轴延伸,第四内线圈部分以第八曲率从正Y轴到负X轴改变延伸方向。
在根据另一实施方式的无线电力发送装置中,第五曲率可以等于第六曲率,其中,第七曲率可以等于第八曲率。
在根据另一实施方式的无线电力发送装置中,第一曲率的半径可以大于第三曲率的半径,其中,第三曲率的半径可以大于第五曲率的半径,并且其中,第五曲率的半径可以大于第七曲率的半径。
在另一实施方式中,无线电力发送装置还可以包括下发送线圈,该下发送线圈设置在安装构件的下部分处并连接至第二端子和第三端子,其中,下发送线圈可以与上发送线圈关于所述中心轴线对称。
在另一实施方式中,无线电力发送装置还可以包括感测线圈,该感测线圈设置在安装构件的上部分处,其中,安装构件还可以包括第五端子和第六端子,并且其中,感测线圈可以包括第一感测线圈、第二感测线圈和第三感测线圈,该第一感测线圈在Y轴的左侧从第五端子平行于Y轴延伸,该第二感测线圈在Y轴的左侧从第六端子平行于Y轴延伸,该第三感测线圈连接第一感测线圈和第二感测线圈并且由围绕Y轴的一匝形成,第三感测线圈具有第九曲率。
在根据另一实施方式的无线电力发送装置中,感测线圈可以被内线圈部分围绕。
在根据另一实施方式的无线电力发送装置中,第一曲率的半径可以是22.30mm,第五曲率的半径可以是21.00mm,并且第七曲率的半径可以是19.70mm。
在根据另一实施方式的无线电力发送装置中,第三感测线圈的第九曲率的半径可以是5.00mm。
有益效果
实施方式提供了一种具有以对称形状布置的多个发送线圈的无线电力发送装置。因此,在发送线圈中形成的磁场的形状可以是竖向且横向对称的。结果是,无线电力发送装置和无线电力接收装置的耦合系数可以在无线电力发送装置上的整个位置一致。因此,可以缩小要由无线电力发送装置调整的发送电力的量的变化范围,从而降低无线充电系统的实施成本并且提高无线充电系统的效率。
附图说明
图1是图示了典型的无线充电系统的框图。
图2a、图2b、图2c、图2d和图2e是图示了图1中的无线发送单元和无线接收单元的等效电路的电路图。
图3是图示了典型的无线电力发送装置的框图。
图4是图示了典型的无线发送单元的透视图。
图5是图示了典型的无线发送单元的等效电路的电路图。
图6是描绘了典型的无线发送单元中的耦合系数的曲线图。
图7是图示了根据实施方式的无线发送器的分解透视图。
图8和图9是图示了上发送线圈的平面图。
图10至图11是图示了下发送线圈的平面图。
图12是示出了安装构件和上发送线圈的尺寸的图。
图13是示出了下发送线圈和端子的尺寸的图。
具体实施方式
根据第一实施方式的无线电力发送装置包括:安装构件;设置在安装构件的上部分处的上发送线圈;以及设置在安装构件上的第一端子至第四端子,其中,上发送线圈包括外线圈部分和内线圈部分,该外线圈部分连接至第一端子并且由围绕穿过第一端子与第二端子之间的间隙的中心轴线的一匝形成;该内线圈部分连接至外线圈部分并且由围绕所述中心轴线的一匝形成,内线圈部分具有比外线圈部分的长度小的长度并且连接至第四端子。
发明方式
在下文中,将参照附图对实施方式进行详细描述。应当指出,在附图中,相同的部件由相同的附图标记表示。此外,将省略可能使本公开的主题不清楚的已知功能和配置的详细描述。
图1是图示了典型的无线充电系统的框图。图2a、图2b、图2c、图2d和图2e是图示了图1中的无线发送单元和无线接收单元的等效电路的电路图。
参照图1,典型的无线充电系统10包括无线电力发送装置20和无线电力接收装置30。
无线电力发送装置20连接至电源11以从电源11接收电力。无线电力发送装置20无线地发送电力。这里,无线电力发送装置20可以发送交流(AC)电力。无线电力发送装置20根据各种充电方案发送电力。这里,充电方案包括电磁感应方案、谐振方案和RF/微波辐射方案。也就是说,这些充电方案中的至少一个充电方案被预设在无线电力发送装置20中。无线电力发送装置20可以使用预设的充电方案来发送电力。无线电力发送装置20包括无线发送单元21。
无线电力接收装置30无线地接收电力。这里,无线电力接收装置30可以接收AC电力。无线电力接收装置30可以将AC电力转换成DC电力。无线电力接收装置30根据各种充电方案接收电力。这里,充电方案包括电磁感应方案、谐振方案和RF/微波辐射方案。也就是说,充电方案中的至少一个充电方案被预设在无线电力接收装置30中。无线电力接收装置30可以使用预设的充电方案来接收电力。此外,无线电力接收装置30可以使用电力来驱动。无线电力接收装置30包括无线接收单元31。
为了使无线电力发送装置20将电力发送至无线电力接收装置30,无线电力发送装置20的充电方案应当与无线电力接收装置30的充电方案一致。
例如,当无线电力发送装置20和无线电力接收装置30使用电磁感应方案作为充电方案时,无线发送单元21和无线接收单元31可以表示为图2a中示出的那样。无线发送单元21可以包括发送感应线圈23。发送感应线圈23可以由发送电感器L1表示。无线接收单元31可以包括接收感应线圈33。接收感应线圈33可以由接收电感器L2表示。因此,当接收感应线圈33布置成面向发送感应线圈23时,发送感应线圈23可以使用电磁感应方案向接收感应线圈33发送电力。
当无线电力发送装置20和无线电力接收装置30使用谐振方案作为充电方案时,无线发送单元21和无线接收单元31可以表示为图2b、图2c、图2d和图2e中示出的那样。
无线发送单元21可以包括发送感应线圈25和发送谐振线圈26,如图2b和图2d中所示。发送感应线圈25和发送谐振线圈26可以设置成面向彼此。发送感应线圈25可以由第一发送电感器L11表示。发送谐振线圈26可以由第二发送电感器L12和发送电容器C1表示。这里,第二发送电感器L12和发送电容器C1可以并联连接而形成闭环。替代性地,无线发送单元21可以包括发送谐振线圈27,如图2c和图2e中所示。发送谐振线圈27可以由发送电感器L1和发送电容器C1表示。这里,发送电感器L1和发送电容器C1可以串联连接。
无线接收单元31可以包括接收谐振线圈35和接收感应线圈36,如图2b和图2e中所示。接收谐振线圈35和接收感应线圈36可以设置成面向彼此。接收谐振线圈35可以由接收电容器C2和第一接收电感器L21表示。这里,接收电容器C2和第一接收电感器L21可以并联连接而形成闭环。接收感应线圈36可以由第二接收电感器L22表示。替代性地,无线接收单元31可以包括接收谐振线圈37,如图2c和图2d中所示。接收谐振线圈37可以由接收电感器L2和接收电容器C2表示。这里,接收电感器L2和接收电容器C2可以串联连接。
因此,当接收谐振线圈35布置成面向发送谐振线圈26时,发送谐振线圈26可以使用谐振方案向接收谐振线圈35发送电力。此时,发送感应线圈25可以使用电磁感应方案向发送谐振线圈26发送电力,并且发送谐振线圈26可以使用谐振方案向接收谐振线圈35发送电力。替代性地,发送谐振线圈26可以以谐振方案直接向接收谐振线圈35发送电力。接收谐振线圈35可以使用谐振方案从发送谐振线圈26接收电力,并且接收感应线圈36可以使用电磁感应方案从接收谐振线圈35接收电力。替代性地,接收谐振线圈35可以以谐振方案从发送谐振线圈26接收电力。
在如上面那样构造的无线充电系统10中,品质因数和耦合系数是重要的。随着品质因数和耦合系数的值增大,无线充电系统10的效率得到改善。
品质因数指示可以在无线电力发送装置20或无线电力接收装置30的周边区域中累积的能量的指标。品质因数可以根据无线发送单元21中的发送线圈23、25、26和27或者无线接收单元31中的接收线圈33、35、36和37的操作频率w、形状、尺寸和材料来确定。品质因数可以通过等式比如Q=w*L/R来计算。这里,L表示发送线圈23、25、26和27或者接收线圈33、35、36和37的电感,R表示与发送线圈23、25、26和27或者接收线圈33、35、36和37中发生的电力损失量对应的电阻。品质因数具有零与无穷大之间的值。
耦合系数指示无线电力发送装置20与无线电力接收装置30之间的磁耦合程度。耦合系数可以根据无线发送单元21的发送线圈23、25、26和27与无线接收单元31的接收线圈33、35、36和37之间的距离或相对位置来确定。耦合系数具有0与1之间的值。
图3是图示了典型的无线电力发送装置的框图。
参照图3,典型的无线电力发送装置40包括无线发送单元41、接口单元43、振荡器45、电力转换器47、检测器49以及控制器51。
无线发送单元41从无线电力发送装置40无线地发送电力。在此操作中,无线发送单元41根据多个充电方案发送电力。这里,充电方案包括电磁感应方案、谐振方案和RF/微波辐射方案。无线发送单元41可以包括至少一个发送线圈。这里,取决于充电方案,发送线圈可以包括发送感应线圈或发送谐振线圈中的至少一个。
在无线电力发送装置40中,接口单元43提供与电源11的接口。换句话说,接口单元43连接至电源11。这里,接口单元43可以借助于导线连接至电源11。接口单元43从电源11接收电力。这里,接口单元43从电源11接收直流(DC)电力。
振荡器45生成AC信号。此时,振荡器45根据无线发送单元41的充电方案生成AC信号。这里,振荡器45生成具有预定频率的AC信号。
电力转换器47转换电力并将转换后的电力提供给无线发送单元41。在此操作中,电力转换器47从接口单元43接收DC电力并从振荡器45接收AC信号。然后,电力转换器47使用DC电力和AC信号生成AC电力。这里,电力转换器47可以放大AC信号以使用该信号。电力转换器47将AC电力输出到无线发送单元41。电力转换器47可以具有推挽式结构。推挽式结构表示一对开关、晶体管或任何电路块交替地操作以交替地输出响应的结构。
检测器49检测无线电力发送装置40的电力发送状态。在此操作中,检测器49可以检测电力转换器47与无线发送单元41之间的电流强度。这里,检测器49可以检测电力转换器47的输出端子处或无线发送单元41的输入端子处的电流强度。检测器49可以包括电流传感器。电流传感器可以连接至将稍后描述的感测线圈500,以感测通过发送线圈施加的电压并监测该电压。
控制器51控制无线电力发送装置40的整个操作。控制器51操作无线发送单元41无线地发送电力。在此操作中,控制器51控制电力转换器47向无线发送单元41提供电力。为此,控制器51操作无线发送单元41判定无线电力接收装置30(参见图1)是否存在。在此操作中,控制器51控制检测器49判定无线电力接收装置30是否存在。也就是说,控制器51取决于无线电力发送装置40的电力发送状态来判定无线电力接收装置30是否存在。如果无线电力接收装置30存在,则控制器51操作无线发送单元41无线地发送电力。
在无线电力发送装置40和无线电力接收装置30彼此离得较近时,由检测器49检测到的电流强度可能增加。这可以指示出无线电力发送装置40和无线电力接收装置30的耦合系数是较高的。另一方面,在无线电力发送装置40和无线电力接收装置30彼此隔开较远时,由检测器49检测到的电流强度可能减小。这可以指示出无线电力发送装置40和无线电力接收装置30的耦合系数是较低的。
图4是图示了典型的无线发送单元的透视图。图5是示出了典型的无线发送单元的等效电路的电路图。图6是描绘了典型的无线发送单元中的耦合系数的曲线图。
参照图4,典型的无线发送单元60包括安装构件61、第一端子63、第二端子65、发送线圈67和屏蔽构件69。无线发送单元60使用谐振方案发送电力。
安装构件61支承第一端子63、第二端子65和发送线圈67。安装构件61可以具有单层结构或多层结构。安装构件61包括印刷电路板(PCB)、柔性PCB(FPCB)和膜。
第一端子63和第二端子65交替地向发送线圈67输入电流。第一端子63和第二端子65交替地从发送线圈67输出电流。例如,当第一端子63向发送线圈67输入电流时,第二端子65从发送线圈67输出电流。当第二端子65向发送线圈67输入电流时,第一端子63从发送线圈67输出电流。这里,第一端子63和第二端子65可以连接至电力转换器47(参见图3)。
第一端子63和第二端子65安装在安装构件61上。第一端子63和第二端子65设置在安装构件61的一个表面上。也就是说,第一端子63和第二端子65设置在安装构件61的上表面或下表面上。第一端子63和第二端子65可以由导电材料形成。
发送线圈67根据预设的充电方案发送电力。这里,充电方案包括电磁感应方案、谐振方案和RF/微波辐射方案。发送线圈67以预定的谐振频带操作而发送电力。这里,当沿着发送线圈67发送电流时,在发送线圈67的周边区域中可以形成电磁场。
发送线圈67安装在安装构件61上。发送线圈67设置在安装构件61的一个表面上。也就是说,发送线圈67设置在安装构件61的上表面或下表面上。这里,发送线圈67由一匝形成。例如,发送线圈67可以形成为圆形形状或矩形形状。发送线圈67在其两端处连接至第一端子63和第二端子65。这里,发送线圈67可以由一个电感器表示,如图5中所示。发送线圈67可以由导电材料形成。替代性地,发送线圈67可以包括导电材料和绝缘材料,并且导电材料可以涂覆有绝缘材料。
屏蔽构件69隔离发送线圈67。也就是说,屏蔽构件69将发送线圈67与无线电力发送装置40(参见图3)的其他元件隔离。屏蔽构件69具有预定的材料特性。这里,材料特性包括磁导率(μ)。屏蔽构件69的磁导率可以在发送线圈67的谐振频带中保持。因此,在发送线圈67的谐振频带中,屏蔽构件69的损耗率可以被抑制。
通常,无线发送单元60和无线接收单元31(参见图1)的耦合系数在各位置之间是不一致的,如图6中所示。也就是说,随着距发送线圈67的导线的距离减小,无线发送单元60和无线接收单元31的耦合系数增大。这是因为随着距发送线圈67的导线的距离减小,磁场强度增加。因此,无线发送单元60和无线接收单元31的耦合系数在与发送线圈67的中心对应的位置处较低。因此,无线发送单元60的可充电区域较窄。
<根据实施方式的发送线圈>
在下文中,将对根据实施方式的具有一致的耦合系数的发送线圈67进行描述。
图7是图示了根据实施方式的无线发送器的分解透视图。图8和图9是图示了上发送线圈的平面图。图10至图11是图示了下发送线圈的平面图。
参照图7至图10,根据实施方式的发送器100包括安装构件110、第一端子210、第二端子220、第三端子230、第四端子240、上发送线圈300、下发送线圈400以及屏蔽构件120。发送器100可以使用谐振方案发送电力。
第一端子210和第四端子240是上发送线圈300的信号输入端子和信号输出端子,第二端子220和第三端子230是下发送线圈400的信号输入端子和信号输出端子。
根据实施方式的发送器100还可以包括感测线圈500。安装构件110还可以包括作为感测线圈500的信号输入端子和信号输出端子的第五端子250和第六端子260。
安装构件110可以支承第一端子210、第二端子220、第三端子230、第四端子240、第五端子250、第六端子260、上发送线圈300、感测线圈500以及下发送线圈400。在这种情况下,安装构件110可以具有单层结构或多层结构。安装构件110可以包括PCB、FPCB和膜。
电力转换器47的输出端口处的一个端子可以连接至第一端子210和第三端子230,并且电力转换器47的输出端口处的另一个端子可以连接至第二端子220和第四端子240。因此,输入到第一端子210的信号可以经由上发送线圈300输出到第四端子240,并且输入到第三端子230的信号可以经由下发送线圈400输出到第二端子220。在提供AC信号时,输入到第二端子220的信号可以经由下发送线圈400输出到第三端子230,并且输入到第四端子240的信号可以经由上发送线圈300输出到第一端子210。
第五端子250和第六端子260中的每个端子可以连接至检测器49的输入端口的相应端子。
第一端子210、第二端子220、第三端子230、第四端子240、第五端子250和第六端子260中的每个端子可以安装在安装构件110上。第一端子210、第二端子220、第三端子230、第四端子240、第五端子250和第六端子260中的每个端子可以设置在安装构件110的一个表面上。第一端子210和第四端子240或者第二端子220和第三端子230可以被拉出到安装构件110的另一个表面。也就是说,当第一端子210、第二端子220、第三端子230和第四端子240被设置在安装构件110的上表面上时,第二端子220和第三端子230可以通过通孔被拉出到安装构件110的下表面。当一端子210、第二端子220、第三端子230和第四端子240被设置在安装构件110的下表面上时,第一端子210和第四端子可以通过通孔被拉出到构件110的上表面。
第一端子210、第二端子220、第三端子230、第四端子240、第五端子250和第六端子260可以由导电材料形成。
可以定义X轴和垂直于X轴的Y轴。可以定义X轴穿过安装构件110的中心并且平行于安装构件110的长轴,并且Y轴穿过安装构件110的中心并且平行于安装构件110的短轴。因此,X轴和Y轴的交点成为安装构件110的中心点。替代性地,可以将Y轴定义为穿过第一端子210与第二端子220之间的、第三端子230与第四端子240之间的或者第五端子250与第六端子260之间的间隙的中心轴线。可以将Y轴定义为具有与第一端子210和第二端子220、第三端子230和第四端子240或者第五端子250和第六端子260相距相同的垂直距离的中心轴线。可以定义平行于Y轴并穿过安装构件110的中心点的X轴。
下面通过将X轴和Y轴应用于安装构件110的上表面和下表面来描述线圈的布置。
第一端子210和第二端子220可以以Y轴置于其间而设置。在这种情况下,从第一端子210到Y轴的距离可以等于从第二端子220到Y轴的距离。也就是说,第一端子210与从第一端子210到Y轴绘制的虚拟垂线的垂足之间的距离可以等于第二端子220与从第二端子220到Y轴绘制的虚拟垂线的垂足之间的距离。第一端子210和第二端子220可以设置在作为中心轴线的Y轴的左侧和右侧。例如,就安装构件110的上表面而言,第一端子210可以设置在中心轴线的左侧,并且第二端子220可以设置在中心轴线的右侧。
第三端子230和第四端子240可以以Y轴置于其间而设置。在这种情况下,从第三端子230到Y轴的距离可以等于从第四端子240到Y轴的距离。也就是说,第三端子230与从第三端子230到Y轴绘制的虚拟垂线的垂足之间的距离可以等于第四端子240与从第四端子240到Y轴绘制的虚拟垂线的垂足之间的距离。第三端子230和第四端子240可以设置在作为中心轴线的Y轴的左侧和右侧。例如,就安装构件110的上表面而言,第三端子230可以设置在中心轴线的左侧,并且第四端子240可以设置在中心轴线的右侧。
第五端子250和第六端子260可以以Y轴置于其间而设置。在这种情况下,从第五端子250到Y轴的距离可以等于从第六端子260到Y轴的距离。也就是说,第五端子250与从第五端子250到Y轴绘制的虚拟垂线的垂足之间的距离可以等于第六端子250与从第六端子260到Y轴绘制的虚拟垂线的垂足之间的距离。第五端子250和第六端子260可以设置在作为中心轴线的Y轴的左侧和右侧。例如,就安装构件110的上表面而言,第五端子250可以设置在中心轴线的左侧,并且第六端子260可以设置在中心轴线的右侧。
当Y轴与X轴之间的交点被定义为中心点时,Y轴可以关于中心点被划分成正Y轴(Y)和负Y轴(-Y),并且X轴可以被划分成正X轴(X)和负X轴(-X)。此外,作为交点的中心点可以被定义为安装构件110的中心点。换句话说,当上发送线圈300和下发送线圈400被设置在安装构件110上时,安装构件110的中心点可以被定义为线圈的中心点。此外,可以顺时针地定义由X轴和Y轴形成的第一象限、由X轴和-Y轴形成的第二象限、由-X轴和-Y轴形成的第三象限以及由-X轴和Y轴形成的第四象限。第二端子220、第四端子240和第六端子260可以设置在第一象限中,并且第一端子210、第三端子230和第五端子250可以设置在第四象限中。
上发送线圈300和下发送线圈400可以根据预设的充电方案发送电力。上发送线圈300和下发送线圈400可以彼此耦合来发送电力。也就是说,上发送线圈300和下发送线圈400可以彼此协作地发送电力。这里,充电方案可以包括电磁感应方案、谐振方案和RF/微波辐射方案。上发送线圈300和下发送线圈400可以使用电磁感应方案来耦合。上发送线圈300和下发送线圈400在预定的谐振频带中操作以发送电力。当上发送线圈300和下发送线圈400被操作时,可以在上发送线圈300和下发送线圈400的周边区域中形成电磁场。
上发送线圈300和下发送线圈400安装在安装构件110上。上发送线圈300可以设置在安装构件110的一个表面上,并且下发送线圈400可以设置在安装构件110的另一个表面上。也就是说,上发送线圈300可以设置在安装构件110的上表面上,并且下发送线圈400可以设置在安装构件110的下表面上。
上发送线圈300可以在其两端处连接至第一端子210和第四端子240,并且下发送线圈400可以在其两端处连接至第二端子220和第三端子230。上发送线圈300和下发送线圈400可以具有关于作为中心轴线的Y轴的对称形状。这里,上发送线圈300和下发送线圈400可以由并联连接的电感器的等效电路来表示。
感测线圈500可以具有关于作为中心轴线的Y轴的对称形状,并且可以连接在第五端子250与第六端子260之间。
上发送线圈300、下发送线圈400和感测线圈500可以由导电材料形成。替代性地,上发送线圈300和下发送线圈400可以包括导电材料和绝缘材料,其中,导电材料可以涂覆有绝缘材料。
<上发送线圈>
将在假定上发送线圈300被设置在安装构件110的上表面上的情况下描述上发送线圈300的具体布置关系。
图8和图9示出了从外侧观察时设置在安装构件110的上表面上的上发送线圈300。
上发送线圈300可以包括外线圈部分310、内线圈部分330和连接器350,外线圈部分310连接至第一端子210并且由围绕穿过第一端子210与第二端子220之间的间隙的中心轴线的一匝形成,内线圈部分330连接至外线圈部分310并且由围绕中心轴线的一匝形成,内线圈部分330具有比外线圈部分310的长度小的长度并且连接至第四端子240。
外线圈部分310可以包括第一外线圈部分311和第二外线圈部分315,第一外线圈部分311连接至第一端子210并且由围绕中心轴线的一匝形成,第二外线圈部分315连接在第一外线圈部分311与内线圈部分330之间并且由围绕中心轴线的一匝形成。连接器350可以包括第一连接器351、第二连接器352、第三连接器353和第四连接器354。
-上发送线圈的连接器
第一连接器351可以连接至第一端子210。在这种情况下,第一连接器351可以从第一端子210延伸。例如,当第一端子210设置在作为中心轴线的Y轴的左侧时,第一连接器351可以从Y轴的左侧延伸。换句话说,第一连接器351可以在其以第一端子210为起点接近中心点时沿着-X轴延伸预定长度。该预定长度可以设定成使得第一连接器351可以仅设置在第四象限内而不延伸到第三象限。第一连接器351的起点可以连接至第一端子210,并且第一连接器351的终点可以连接至第一外线圈部分311的起点。
第二连接器352的起点可以连接至第一外线圈部分311的终点。第二连接器352的终点可以连接至第二外线圈部分315的起点。第二连接器352可以从第一外线圈部分311的终点延伸。第二连接器352可以从第一象限越过作为中心轴线的Y轴延伸到第四象限。换句话说,第二连接器352可以在其以第一外线圈部分311的终点为起点接近中心点时沿着-X轴延伸预定长度。第二连接器可以平行于第一连接器351。
第三连接器353的起点可以连接至第二外线圈部分315的终点,并且第三连接器353的终点可以连接至内线圈部分330的起点。
第三连接器353可以从第二外线圈部分315的终点延伸。第三连接器353可以从第一象限越过作为中心轴线的Y轴延伸到第四象限。换句话说,第三连接器353可以在其以第二外线圈部分315的终点为起点接近中心点时沿着-X轴延伸预定长度。第三连接器可以平行于第一连接器351和第二连接器352中的至少一个。
第四连接器354的起点可以连接至内线圈部分330的终点,并且第四连接器354的终点可以连接至第四端子240。第四连接器354可以从内线圈部分330的终点延伸。第四连接器354可以在第一象限中与Y轴平行地朝向-Y轴延伸。
-上发送线圈的外线圈部分(第一外线圈部分)
外线圈部分310可以设置在上发送线圈300的外周处。第一外线圈部分311可以设置在上发送线圈300的最外周处。第一外线圈部分311的一端可以连接至与第一端子210连接的第一连接器351的另一个端子,并且因此可以从第一连接器351的另一个端子延伸。这里,第一外线圈部分311可以由一匝形成。用于参考,一匝是指延伸成呈圆形形状或矩形形状。
例如,当第一端子210设置在第四象限中时,第一外线圈部分311可以逆时针延伸。第一外线圈部分311可以从作为中心轴线的Y轴的左侧延伸到Y轴的右侧。具体地,第一外线圈部分311可以包括设置在第四象限中的第“1-1”外线圈部分311a、设置在第三象限中的第“1-2”外线圈部分311b、设置在第二象限中的第“1-3”外线圈部分311c以及设置在第一象限中的第“1-4”外线圈部分311d,其中,这些外线圈部分可以彼此结合。
第“1-1”外线圈部分311a可以从第一连接器351的终点沿着-X轴平行于X轴延伸,并且然后沿-Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,由此延伸到与-X轴的交点。第“1-1”外线圈部分311a可以以预定曲率从-X轴到-Y轴改变方向。第“1-2”外线圈部分311b可以从第“1-1”外线圈部分311a的终点沿-Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,并且然后沿正X轴的延伸方向平行于X轴延伸,由此延伸到与-Y轴的交点。第“1-2”外线圈部分311b可以以预定曲率从-Y轴到正X轴改变方向。第“1-3”外线圈部分311c可以从第“1-3”外线圈部分311c的终点沿正X轴的延伸方向平行于X轴延伸,并且然后沿正Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,由此延伸到与正X轴的交点。第“1-1”外线圈部分311a可以以预定曲率从正X轴到正Y轴改变方向。第“1-4”外线圈部分311d可以从第“1-4”外线圈部分311d的终点沿着正Y轴平行于Y轴延伸,并且然后沿-X轴的延伸方向平行于X轴延伸,由此延伸到与正Y轴的交点。第“1-4”外线圈部分311d可以以预定曲率从正Y轴到-X轴改变方向。
第“1-1”外线圈部分311a和第“1-2”外线圈部分311b可以关于X轴对称,并且第“1-3”外线圈部分311c和第“1-4”外线圈部分311d可以关于X轴对称。第“1-1”外线圈部分311a和第“1-4”外线圈部分311d可以关于Y轴对称,并且第“1-2”外线圈部分311b和第“1-3”外线圈部分311c可以关于Y轴对称。
尽管图示了第“1-1”外线圈部分311a、第“1-2”外线圈部分311b、第“1-3”外线圈部分311c和第“1-4”外线圈部分311d各自具有直线形状的截面和具有曲率的截面,但实施方式不限于此。各个外线圈部分整体上可以具有椭圆形形状或圆形形状。因此,当第“1-1”外线圈部分311a沿-X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐减小。当第“1-1”外线圈部分311a沿-Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐增大。当第“1-2”外线圈部分311b沿-Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐减小。当第“1-2”外线圈部分311b沿X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐增大。当第“1-3”外线圈部分311c沿正X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐减小。当第“1-3”外线圈部分311c沿正Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐增大。当第“1-4”外线圈部分311d沿正Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐减小。当第“1-4”外线圈部分311d沿-X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐增大。因此,第一外线圈部分311整体上可以具有圆形形状或椭圆形形状。
-上发送线圈的外线圈部分(第二外线圈部分)
外线圈部分310可以设置在上发送线圈300的外周处。第二外线圈部分315可以设置成在上发送线圈300中比第一外线圈部分311更靠近中心点。换句话说,第二外线圈部分可以设置在由第一外线圈部分311围绕的区域内的相应区域的最外周处。因此,第一外线圈部分311和第二外线圈部分315可以设置成彼此靠近。
第二外线圈部分315可以从具有连接至第一外线圈部分311的终点的一端的第二连接器352的相反端延伸。这里,第二外线圈部分315可以由一匝形成。用于参考,一匝是指延伸成呈圆形形状或矩形形状。
例如,当第一端子210设置在第四象限中时,第二外线圈部分315可以逆时针延伸。第二外线圈部分315可以从作为中心轴线的Y轴的左侧延伸到Y轴的右侧。具体地,第二外线圈部分315可以包括设置在第四象限中的第“2-1”外线圈部分315a、设置在第三象限中的第“2-2”外线圈部分315b、设置在第二象限中的第“2-3”外线圈部分315c以及设置在第一象限中的第“2-4”外线圈部分315d,其中,这些外线圈部分可以彼此结合。
第“2-1”外线圈部分315a可以从第二连接器352的终点沿-X轴的延伸方向平行于X轴延伸,并且然后沿-Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,由此延伸到与-X轴的交点。第“2-1”外线圈部分315a可以以预定曲率从-X轴到-Y轴改变方向。第“2-2”外线圈部分315b可以从第“2-1”外线圈部分315a的终点沿-Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,并且然后沿正X轴的延伸方向平行于X轴延伸,由此延伸到与-Y轴的交点。第“2-2”外线圈部分315b可以以预定曲率从-Y轴到正X轴改变方向。第“2-3”外线圈部分315c可以从第“2-2”外线圈部分315b的终点沿正X轴的延伸方向平行于X轴延伸,并且然后沿正Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,由此延伸到与正X轴的交点。第“2-3”外线圈部分315c可以以预定曲率从正X轴到正Y轴改变方向。第“2-4”外线圈部分315d可以从第“2-3”外线圈部分315c的终点沿正Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,并且然后沿-X轴的延伸方向平行于X轴延伸,由此延伸到与正Y轴的交点。第“2-4”外线圈部分315d可以以预定曲率从正Y轴到-X轴改变方向。
第“2-1”外线圈部分315a和第“2-2”外线圈部分315b可以关于X轴对称,并且第“2-3”外线圈部分315c和第“2-4”外线圈部分315d可以关于X轴对称。第“2-1”外线圈部分315a和第“2-4”外线圈部分315d可以关于Y轴对称,并且第“2-2”外线圈部分315b和第“2-3”外线圈部分315c可以关于Y轴对称。
尽管图示了第“2-1”外线圈部分315a、第“2-2”外线圈部分315b、第“2-3”外线圈部分315c和第“2-4”外线圈部分315d各自具有直线形的截面和具有曲率的截面,但实施方式不限于此。各个外线圈部分整体上可以具有椭圆形或圆形形状。因此,当第“2-1”外线圈部分315a沿-X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐减小。当第“2-1”外线圈部分315a沿-Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐增大。当第“2-2”外线圈部分315b沿-Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐减小。当第“2-2”外线圈部分315b沿X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐增大。当第“2-3”外线圈部分315c沿正X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐减小。当第“2-3”外线圈部分315c沿正Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐增大。当第“2-4”外线圈部分315d沿正Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐减小。当第“2-4”外线圈部分315d沿-X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐增大。因此,第二外线圈部分315整体上可以具有圆形形状或椭圆形形状。
-上发送线圈的内线圈部分
内线圈部分330可以设置在由第二外线圈部分315围绕的区域中。
内线圈部分330可以从具有连接至第二外线圈部分315的终点的一端的第三连接器353的相反端延伸。这里,内线圈部分330可以由一匝形成。用于参考,一匝是指延伸成呈圆形形状或矩形形状。
例如,当第一端子210设置在第四象限中时,内线圈部分330可以逆时针延伸。内线圈部分330可以从作为中心轴线的Y轴的左侧延伸到Y轴的右侧。具体地,内线圈部分330可以包括设置在第四象限中的第一内线圈部分331、设置在第三象限中的第二内线圈部分332、设置在第二象限中的第三内线圈部分333以及设置在第一象限中的第四外线圈部分334,其中,这些内线圈部分可以彼此结合。
第一内线圈部分331可以从第三连接器353的终点沿-X轴的延伸方向平行于X轴延伸,并且然后沿-Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,由此延伸到与X轴的交点。第一内线圈部分331可以以预定曲率从-X轴到-Y轴改变方向。第二内线圈部分332可以从第一内线圈部分331的终点沿-Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,并且然后沿正X轴的延伸方向平行于X轴延伸,由此延伸到与-Y轴的交点。第二内线圈部分332可以以预定曲率从-Y轴到正X轴改变方向。第三内线圈部分333可以从第二内线圈部分332的终点沿正X轴的延伸方向平行于X轴延伸,并且然后沿正Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,由此延伸到与正X轴的交点。第三内线圈部分333可以以预定曲率从正X轴到正Y轴改变方向。第四内线圈部分334可以从第三内线圈部分333的终点沿正Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,并且然后沿-X轴的延伸方向平行于X轴延伸,由此延伸到与正Y轴的交点。第四内线圈部分334可以以预定曲率从正Y轴到-X轴改变方向。
第一内线圈部分331和第二内线圈部分332可以关于X轴对称,并且第三内线圈部分333和第四内线圈部分334可以关于X轴对称。第一内线圈部分331和第四内线圈部分334可以关于Y轴对称,并且第二内线圈部分332和第三内线圈部分333可以关于Y轴对称。
尽管图示了第一内线圈部分331、第二内线圈部分332、第三内线圈部分333和第四内线圈部分334各自具有直线形状的截面和具有曲率的截面,但实施方式不限于此。各个外线圈部分整体上可以具有椭圆形形状或圆形形状。因此,当第一内线圈部分331沿-X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐减小。当第一内线圈部分331沿-Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐增大。当第二内线圈部分332沿-Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐减小。当第二内线圈部分332沿X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐增大。当第三内线圈部分333沿正X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐减小。当第三内线圈部分333沿正Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐增大。当第四内线圈部分334沿正Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐减小。当第四内线圈部分334沿-X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐增大。因此,内线圈部分330整体上可以具有圆形形状或椭圆形形状。
第一外线圈部分311在X轴方向上的最大宽度可以大于其在Y轴方向上的最大宽度。第二外线圈部分315在X轴方向上的最大宽度可以大于其在Y轴方向上的最大宽度。第一外线圈部分311在X轴方向上的宽度可以大于第二外线圈部分315在X轴方向上的宽度。第一外线圈部分311在Y轴方向上的宽度可以大于第二外线圈部分315在X轴方向上的宽度。
内线圈部分330在X轴方向上的最大宽度可以小于或等于其在Y轴方向上的最大宽度。第一外线圈部分311和第二外线圈部分315在X轴方向上的宽度可以大于内线圈部分330的宽度。第一外线圈部分311和第二外线圈部分315在Y轴方向上的宽度可以大于内线圈部分330的宽度。
第一外线圈部分311可以具有比第二外线圈部分315大的半径。第一外线圈部分311和第二外线圈部分315可以具有比内线圈部分330大的半径。
外线圈部分310与X轴之间的垂直距离可以大于内线圈部分330与X轴之间的垂直距离。外线圈部分310与Y轴之间的垂直距离可以大于内线圈部分330与Y轴之间的垂直距离。外线圈部分310和X轴之间的垂直距离与内线圈部分330和X轴之间的垂直距离之间的差可以小于外线圈部分310与Y轴之间的垂直距离以及内线圈部分330与Y轴之间的垂直距离。
当外线圈部分310是椭圆形的并且内线圈部分330也是椭圆形的时,内线圈部分310可以比外线圈部分310小。当外线圈部分310是圆形的并且内线圈部分330也是圆形的时,内线圈部分310可以比外线圈部分310小。当外线圈部分310是椭圆形的并且内线圈部分330是圆形的时,或者当外线圈部分310是圆形的并且内线圈部分330是椭圆形的时,内线圈部分310可以被外线圈部分310围绕。
<感测线圈>
感测线圈500可以连接至检测器49,以监测在执行无线电力发送时施加至发送线圈的电压。感测线圈500可以磁耦合至上发送线圈300和下发送线圈400,并且因此上发送线圈300和下发送线圈400的电压可以通过上发送线圈和下发送线圈的耦合系数耦合。
感测线圈500可以由围绕中心轴线的一匝形成并且具有比内线圈部分330的长度小的长度,并且感测线圈500连接在第五端子250与第六端子260之间。
感测线圈500可以包括彼此结合的第一感测线圈510、第二感测线圈520和第三感测线圈530。
第一感测线圈510的一端可以连接至第五端子250,并且第一感测线圈510的相反端可以连接至第三感测线圈530的一端。
第二感测线圈520的一端可以连接至第六端子260,并且第二感测线圈520的相反端可以连接至第三感测线圈530的相反端。
第一感测线圈510可以设置在第四象限中并且从第五端子350沿-Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸。第二感测线圈520可以设置在第一象限中并且从第六端子360沿-Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸。
第三感测线圈530可以由一匝形成并且具有椭圆形形状或圆形形状。第三感测线圈530可以包括第“3-1”感测线圈531和第“3-2”感测线圈532。
第“3-1”感测线圈531可以设置在第四象限中并且具有半圆形形状。第“3-1”感测线圈的一端可以从第一感测线圈510的相反端延伸并且连接至第“3-2”感测线圈532的相反端。
第“3-2”感测线圈532可以设置在第一象限中并且具有半圆形形状。第“3-2”感测线圈532的一端可以从第二感测线圈520的相反端延伸并且连接至第“3-1”感测线圈531的相反端。
<下发送线圈>
将在假定下发送线圈400被设置在安装构件110的下表面上的情况下参照图10描述下发送线圈400的具体布置关系。图10示出了从安装构件110的上表面上方观察时设置在安装构件110的下表面上的下发送线圈400。图11示出了从安装构件110的下表面上方观察时设置在安装构件110的下表面上的发送线圈400。
在下文中,将参照图11描述下发送线圈400的具体布置关系。
下发送线圈400可以包括外线圈部分410、内线圈部分430和连接器450。
外线圈部分410可以包括第一外线圈部分411和第二外线圈部分415。连接器450可以包括第一连接器451、第二连接器452、第三连接器453和第四连接器454。
-下发送线圈的连接器
第一连接器451可以连接至第二端子220。这种情况下,第一连接器451可以从第二端子220延伸。例如,当第二端子220设置在作为中心轴线的Y轴的左侧时,第一连接器451可以在Y轴的左侧延伸。换句话说,第一连接器451可以在其以第二端子220为起点接近中心点时沿-X轴的延伸方向延伸预定长度。该预定长度可以设定成使得第一连接器451可以仅设置在第四象限内而不延伸到第三象限。第一连接器451的起点可以连接至第二端子220,并且第一连接器451的终点可以连接至第一外线圈部分411的起点。
第二连接器452的起点可以连接至第一外线圈部分411的终点。第二连接器452的终点可以连接至第二外线圈部分415的起点。第二连接器452可以从第一外线圈部分411的终点延伸。第二连接器452可以从第一象限越过作为中心轴线的Y轴延伸到第四象限。换句话说,第二连接器452可以在其以第一外线圈部分411的终点为起点接近中心点时沿着-X轴延伸预定长度。第二连接器可以平行于第一连接器451。
第三连接器453的起点可以连接至第二外线圈部分415的终点,并且第三连接器453的终点可以连接至内线圈部分430的起点。第三连接器453可以从第二外线圈部分415的终点延伸。第三连接器453可以从第一象限越过作为中心轴线的Y轴延伸到第四象限。换句话说,第三连接器453可以在其以第二外线圈部分415的终点为起点接近中心点时沿着-X轴延伸预定长度。第三连接器可以平行于第一连接器451和第二连接器452中的至少一个。
第四连接器454的起点可以连接至内线圈部分330的终点,并且第四连接器454的终点可以连接至第三端子230。第四连接器454可以从内线圈部分430的终点延伸。第四连接器454可以在第一象限中与Y轴平行地朝向-Y轴延伸。
-下发送线圈的外线圈部分(第一外线圈部分)
外线圈部分410可以设置在下发送线圈400的外周处。第一外线圈部分411可以设置在下发送线圈400的最外周处。第一外线圈部分411的一端可以连接至与第二端子220连接的第一连接器451的另一个端子,并且因此可以从第一连接器451的另一个端子延伸。这里,第一外线圈部分411可以由一匝形成。用于参考,一匝是指延伸成呈圆形形状或矩形形状。
例如,当第二端子220设置在第四象限中时,第一外线圈部分411可以逆时针延伸。第一外线圈部分411可以从作为中心轴线的Y轴的左侧延伸到Y轴的右侧。具体地,第一外线圈部分411可以包括设置在第四象限中的第“1-1”外线圈部分411a、设置在第三象限中的第“1-2”外线圈部分411b、设置在第二象限中的第“1-3”外线圈部分411c以及设置在第一象限中的第“1-4”外线圈部分411d,其中,这些外线圈部分可以彼此结合。
第“1-1”外线圈部分411a可以从第一连接器451的终点沿着-X轴平行于X轴延伸,并且然后沿-Y轴方向的延伸方向平行于Y轴延伸,由此延伸到与-X轴的交点。第“1-1”外线圈部分411a可以以预定曲率从-X轴到-Y轴改变方向。第“1-2”外线圈部分411b可以从第“1-1”外线圈部分411a的终点沿-Y轴线的延伸方向平行于Y轴线延伸,并且然后沿正X轴的延伸方向平行于X轴延伸,由此延伸到与-Y轴的交点。第“1-2”外线圈部分411b可以以预定曲率从-Y轴到正X轴改变方向。第“1-3”外线圈部分411c可以从第“1-2”外线圈部分411b的终点沿正X轴的延伸方向平行于X轴延伸,并且然后沿正Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,由此延伸到与正X轴的交点。第“1-3”外线圈部分411c可以以预定曲率从正X轴到正Y轴改变方向。第“1-4”外线圈部分411d可以从第“1-3”外线圈部分411d的终点沿着正Y轴平行于Y轴延伸,并且然后沿-X轴的延伸方向平行于X轴延伸,由此延伸到与正Y轴的交点。第“1-4”外线圈部分411d可以以预定曲率从正Y轴到-X轴改变方向。
第“1-1”外线圈部分411a和第“1-2”外线圈部分411b可以关于X轴对称,并且第“1-3”外线圈部分411c和第“1-4”外线圈部分411d可以关于X轴对称。第“1-1”外线圈部分411a和第“1-4”外线圈部分411d可以关于Y轴对称,并且第“1-2”外线圈部分411b和第“1-3”外线圈部分411c可以关于Y轴对称。
尽管图示了第“1-1”外线圈部分411a、第“1-2”外线圈部分411b、第“1-3”外线圈部分411c和第“1-4”外线圈部分411d各自具有直线形状的截面和具有曲率的截面,但实施方式不限于此。各个外线圈部分整体上可以具有椭圆形状或圆形形状。因此,当第“1-1”外线圈部分411a沿-X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐减小。当第“1-1”外线圈部分411a沿-Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐增大。当第“1-2”外线圈部分411b沿-Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐减小。当第“1-2”外线圈部分411b沿X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐增大。当第“1-3”外线圈部分411c沿正X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐减小。当第“1-3”外线圈部分411c沿正Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐增大。当第“1-4”外线圈部分411d沿正Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐减小。当第“1-4”外线圈部分411d沿-X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐增大。因此,第一外线圈部分411整体上可以具有圆形形状或椭圆形形状。
-下发送线圈的外线圈部分(第二外线圈部分)
外线圈部分410可以设置在下发送线圈400的外周处。第二外线圈部分415可以设置成在下发送线圈400中比第一外线圈部分411更靠近中心点。换句话说,第二外线圈部分415可以设置在由第一外线圈部分411围绕的区域内的相应区域的最外周处。因此,第一外线圈部分411和第二外线圈部分415可以设置成彼此靠近。
第二外线圈部分415可以从具有连接至第一外线圈部分411的终点的一端的第二连接器452的相反端延伸。这里,第二外线圈部分415可以由一匝形成。用于参考,一匝是指延伸成呈圆形形状或矩形形状。
例如,当第二端子220设置在第四象限中时,第二外线圈部分415可以逆时针延伸。第二外线圈部分415可以从作为中心轴线的Y轴的左侧延伸到Y轴的右侧。具体地,第二外线圈部分415可以包括设置在第四象限中的第“2-1”外线圈部分415a、设置在第三象限中的第“2-2”外线圈部分415b、设置在第二象限中的第“2-3”外线圈部分415c以及设置在第一象限中的第“2-4”外线圈部分415d,其中,这些外线圈部分可以彼此结合。
第“2-1”外线圈部分415a可以从第二连接器452的终点沿-X轴的延伸方向平行于X轴延伸,并且然后沿-Y轴方向的延伸方向平行于Y轴延伸,由此延伸到与-X轴的交点。第“2-1”外线圈部分415a可以以预定曲率从-X轴到-Y轴改变方向。第“2-2”外线圈部分415b可以从第“2-1”外线圈部分415a的终点沿-Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,并且然后沿正X轴的延伸方向平行于X轴延伸,由此延伸到与-Y轴的交点。
第“2-2”外线圈部分415b可以以预定曲率从-Y轴到正X轴改变方向。第“2-3”外线圈部分415c可以从第“2-3”外线圈部分415c的终点沿正X轴的延伸方向平行于X轴延伸,并且然后沿正Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,由此延伸到与正X轴的交点。第“2-1”外线圈部分415a可以以预定曲率从正X轴到正Y轴改变方向。第“2-4”外线圈部分415d可以从第“2-4”外线圈部分415d的终点沿正Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,并且然后沿-X轴的延伸方向平行于X轴延伸,由此延伸到与正Y轴的交点。第“2-4”外线圈部分415d可以以预定曲率从正Y轴到-X轴改变方向。
第“2-1”外线圈部分415a和第“2-2”外线圈部分415b可以关于X轴对称,并且第“2-3”外线圈部分415c和第“2-4”外线圈部分415d可以关于X轴对称。第“2-1”外线圈部分415a和第“2-4”外线圈部分415d可以关于Y轴对称,并且第“2-2”外线圈部分415b和第“2-3”外线圈部分415c可以关于Y轴对称。
尽管图示了第“2-1”外线圈部分415a、第“2-2”外线圈部分415b、第“2-3”外线圈部分415c和第“2-4”外线圈部分415d各自具有直线形状的截面和具有曲率的截面,但实施方式不限于此。各个外线圈部分整体上可以具有椭圆形形状或圆形形状。因此,当第“2-1”外线圈部分415a沿-X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐减小。当第“2-1”外线圈部分415a沿-Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐增大。当第“2-2”外线圈部分415b沿-Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐减小。当第“2-2”外线圈部分415b沿X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐增大。当第“2-3”外线圈部分415c沿正X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐减小。当第“2-3”外线圈部分415c沿正Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐增大。当第“2-4”外线圈部分415d沿正Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐减小。当第“2-4”外线圈部分415d沿-X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐增大。因此,第二外线圈部分415整体上可以具有圆形形状或椭圆形形状。
-下发送线圈的内线圈部分
内线圈部分430可以设置在由第二外线圈部分415围绕的区域中。
内线圈部分430可以从具有连接至第二外线圈部分415的终点的一端的第三连接器453的相反端延伸。这里,内线圈部分430可以由一匝形成。用于参考,一匝是指延伸成呈圆形形状或矩形形状。
例如,当第二端子220设置在第四象限中时,内线圈部分430可以逆时针延伸。内线圈部分430可以从作为中心轴线的Y轴的左侧延伸到Y轴的右侧。具体地,内线圈部分430可以包括设置在第四象限中的第一内线圈部分431、设置在第三象限中的第二内线圈部分432、设置在第二象限中的第三内线圈部分433以及设置在第一象限中的第四外线圈部分434,其中,这些内线圈部分可以彼此结合。
第一内线圈部分431可以从第三连接器453的终点沿-X轴的延伸方向平行于X轴延伸,并且然后沿-Y轴方向的延伸方向平行于Y轴延伸,由此延伸到与X轴的交点。第一内线圈部分431可以以预定曲率从-X轴到-Y轴改变方向。第二内线圈部分432可以从第一内线圈部分431的终点沿-Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,并且然后沿正X轴的延伸方向平行于X轴延伸,由此延伸到与-Y轴的交点。第二内线圈部分432可以以预定曲率从-Y轴到正X轴改变方向。第三内线圈部分433可以从第二内线圈部分432的终点沿正X轴的延伸方向平行于X轴延伸,并且然后沿正Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,由此延伸到与正X轴的交点。第三内线圈部分433可以以预定曲率从正X轴到正Y轴改变方向。第四内线圈部分434可以从第三内线圈部分433的终点沿正Y轴的延伸方向平行于Y轴延伸,并且然后沿-X轴的延伸方向平行于X轴延伸,由此延伸到与正Y轴的交点。第四内线圈部分434可以以预定曲率从正Y轴到-X轴改变方向。
第一内线圈部分431和第二内线圈部分432可以关于X轴对称,并且第三内线圈部分433和第四内线圈部分434可以关于X轴对称。第一内线圈部分431和第四内线圈部分434可以关于Y轴对称,并且第二内线圈部分432和第三内线圈部分433可以关于Y轴对称。
尽管图示了第一内线圈部分431、第二内线圈部分432、第三内线圈部分433和第四内线圈部分434各自具有直线形状的截面和具有曲率的截面,但实施方式不限于此。各个外线圈部分整体上可以具有椭圆形形状或圆形形状。因此,当第一内线圈部分431沿-X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐减小。当第一内线圈部分431沿-Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐增大。当第二内线圈部分432沿-Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐减小。当第二内线圈部分432沿X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐增大。当第三内线圈部分433沿正X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐减小。当第三内线圈部分433沿正Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐增大。当第四内线圈部分434沿正Y轴的延伸方向延伸时,与Y轴的垂直距离可以逐渐减小。当第四内线圈部分434沿-X轴的延伸方向延伸时,与X轴的垂直距离可以逐渐增大。因此,内线圈部分430整体上可以具有圆形形状或椭圆形形状。
第一外线圈部分411在X轴方向上的最大宽度可以大于第一外线圈部分411在Y轴方向上的最大宽度。第二外线圈部分415在X轴方向上的最大宽度可以大于第二外线圈部分415在Y轴方向上的最大宽度。第一外线圈部分411在X轴方向上的宽度可以大于第二外线圈部分415在X轴方向上的宽度。第一外线圈部分411在Y轴方向上的宽度可以大于第二外线圈部分415在X轴方向上的宽度。
内线圈部分430在X轴方向上的最大宽度可以小于或等于内线圈部分430在Y轴方向上的最大宽度。第一外线圈部分411和第二外线圈部分415在X轴方向上的宽度可以大于内线圈部分430的宽度。第一外线圈部分411和第二外线圈部分415在Y轴方向上的宽度可以大于内线圈部分430的宽度。
第一外线圈部分411可以具有比第二外线圈部分415大的半径。第一外线圈部分411和第二外线圈部分415可以具有比内线圈部分430大的半径。
外线圈部分410与X轴之间的垂直距离可以大于内线圈部分430与X轴之间的垂直距离。外线圈部分410与Y轴之间的垂直距离可以大于内线圈部分430与Y轴之间的垂直距离。外线圈部分410和X轴之间的垂直距离与内线圈部分430和X轴之间的垂直距离之间的差可以小于外线圈部分410与Y轴之间的垂直距离以及内线圈部分430与Y轴之间的垂直距离。
当外线圈部分410是椭圆形的并且内线圈部分430也是椭圆形的时,内线圈部分430可以比外线圈部分410小。当外线圈部分410是圆形的并且内线圈部分430也是圆形的时,内线圈部分430可以比外线圈部分410小。当外线圈部分410是椭圆形的并且内线圈部分430是圆形的时,或者当外线圈部分410是圆形的并且内线圈部分430是椭圆形的时,内线圈部分430可以被外线圈部分410围绕。
这里,上发送线圈300中的电流发送方向可以与下发送线圈400中的电流发送方向相同。例如,当电流从上发送线圈300流向第一端子210并且因此电流发送方向为逆时针时,电流从下发送线圈400流向第三端子230并且因此电流发送方向为逆时针。当电流从上发送线圈300的外部向内部发送时,电流从下发送线圈400的内部向外部发送。例如,当电流被输入至第一端子210时,电流可以从上发送线圈300的外部向内部发送。当电流被输入至第三端子230时,电流可以从下发送线圈400的内部向外部发送。此外,当电流被输入至第四端子240时,电流可以从上发送线圈300的内部向外部发送。当电流被输入至第二端子220时,电流可以从下发送线圈400的外部向内部发送。
也就是说,上发送线圈300的外线圈部分310和下发送线圈400的外线圈部分410可以彼此竖直相对。上发送线圈300和下发送线圈400关于中心轴线对称。
<屏蔽构件>
屏蔽构件120隔离上发送线圈300和下发送线圈400。也就是说,屏蔽构件120将上发送线圈300和下发送线圈400与无线电力发送装置40(参见图3)的其他元件隔离。屏蔽构件120具有预定的材料特性。这里,材料特性包括磁导率(μ)。屏蔽构件120的磁导率可以在上发送线圈300和下发送线圈400的谐振频带中保持。因此,在上发送线圈300和下发送线圈400的谐振频带中,屏蔽构件120的损耗率可以被抑制。
屏蔽构件120可以支承安装构件110、上发送线圈300和下发送线圈400。屏蔽构件120可以由铁氧体形成。也就是说,屏蔽构件120可以包括金属粉末和树脂材料。例如,金属粉末可以包括软磁金属粉末、铝(Al)、金属硅以及氧化铁(FeO;Fe3O4;Fe2O3)。树脂材料也可以包括热塑性树脂比如聚烯烃弹性体。
根据该实施方式,无线发送单元100和无线接收单元31(参见图1)的耦合系数在各位置之间是大致一致的。也就是说,可以将由上发送线圈300的外线圈部分310和下发送线圈400的外线圈部分410形成的第一耦合系数以及由上发送线圈300的内线圈部分330和下发送线圈400的内线圈部分430形成的第二耦合系数的平均值设置为无线发送单元100和无线接收单元31的耦合系数。因此,无线发送器100和无线接收单元31的耦合系数在靠近上发送线圈300和下发送线圈400的中心的位置处相对较高。因此,在无线发送器100中可充电区域被扩展。
<安装构件和上发送线圈的尺寸>
图12是示出了安装构件和上发送线圈的尺寸的图。
参照图12,安装构件110在长轴方向上即在X轴方向上的最大宽度可以是134.40mm,并且误差可以是±0.02mm。安装构件110在短轴方向上即在Y轴方向上的最大宽度可以是69.40mm,并且误差可以是±0.02mm。安装构件110的厚度可以是0.80mm,并且误差可以是±0.02mm。
上发送线圈300的导线的厚度可以是1.0mm,并且误差可以是±0.02mm。第一外线圈部分311与第二外线圈部分315之间的垂直距离可以是0.30mm,并且误差可以是±0.02mm。第二外线圈部分315与内线圈部分330之间的最小垂直距离可以是0.30mm,并且误差可以是±0.02mm。
上发送线圈300的外线圈部分310在X轴方向上的宽度、具体地是第一外线圈部分311在X轴方向上的最大宽度可以是122.00mm,并且误差可以是±0.02mm。内线圈部分330在X轴方向上的最大宽度可以是54.80mm,并且误差可以是±0.02mm。
从安装构件110的左端到第一外线圈部分311的左侧表面的距离、即从安装构件110的左端到第一外线圈部分311的距离、亦即从安装构件110的左端到第一外线圈部分311的左侧表面的最小垂直距离可以是11.20mm,并且误差可以是±0.02mm。
从安装构件110的右端到第一外线圈部分311的右侧表面的距离、即从安装构件110的右端到第一外线圈部分311的距离、亦即从安装构件110的右端到第一外线圈部分311的右侧表面的最小垂直距离可以是11.20mm,并且误差可以是±0.02mm。
从安装构件110的上端到第一外线圈部分311的上侧表面的距离、即从安装构件110的上端到第一外线圈部分311的距离、亦即从安装构件110的上端到第一外线圈部分311的上侧表面的最小垂直距离可以是2.30mm,并且误差可以是±0.02mm。
从安装构件110的下端到第一外线圈部分311的下侧表面的距离、即从安装构件110的下端到第一外线圈部分311的距离、亦即从安装构件110的下端到第一外线圈部分311的下侧表面的最小垂直距离可以是0.56mm,并且误差可以是±0.02mm。
此外,第一外线圈部分311的外表面之间的最小垂直距离、即第一外线圈部分311的外表面在Y轴方向上的最大垂直距离可以是66.54mm,并且误差可以是±0.02mm。
第一外线圈部分311和第二外线圈部分315的区域中的与安装构件110的拐角区域对应的区域的半径可以是R22.30mm,并且误差可以是±0.02mm。内线圈部分330的区域中的与安装构件110的拐角区域对应的区域的半径、即第四内线圈部分334的半径可以是R19.70mm,并且误差可以是±0.02mm。内线圈部分330的区域中的与安装构件110的拐角区域对应的区域的半径、即第一内线圈部分331的半径可以是R21.00mm,并且误差可以是±0.02mm。
感测线圈500的半径可以是R5.00mm,并且误差可以是±0.02mm。
<下发送线圈和端子的尺寸>
图13是示出了从安装构件的上表面的外侧观察时下发送线圈和端子的尺寸的图,其中,下发送线圈由虚线指示。
参照图13,下发送线圈400可以与上发送线圈300关于Y轴对称,并且下发送线圈400可以具有与上发送线圈300对应的尺寸并设置在与上发送线圈线圈300设置在安装构件110上的位置对应的位置处。
第一端子210与第二端子220在X轴方向上的最大垂直距离可以是3.40mm,并且误差可以是±0.02mm。第一端子210与第三端子230在Y轴方向上的最小垂直距离或者第二端子220与第四端子240在Y轴方向上的最小垂直距离可以是6.60mm,并且误差可以是±0.02mm。第一端子210与第五端子250在Y轴方向上的最大垂直距离或者第二端子220与第六端子260在Y轴方向上的最大垂直距离可以是11.35mm,并且误差可以是±0.02mm。
<线圈部分的曲率的半径>
根据实施方式,第“1-1”外线圈部分311a可以从第一连接器351的终点沿负X轴方向平行于X轴延伸,并且然后沿负Y轴方向平行于Y轴延伸。当第“1-1”外线圈部分311a从负X轴方向到负Y轴方向改变延伸方向时,其可以具有第一曲率。第“1-2”外线圈部分311b可以从第“1-1”外线圈部分311a的终点沿负Y轴方向平行于Y轴延伸,并且然后沿正X轴方向平行于X轴延伸。当第“1-2”外线圈部分311b从负Y轴方向到正X轴方向改变延伸方向时,其可以具有第二曲率。第“1-3”外线圈部分311c可以与第“1-2”外线圈部分311b关于Y轴对称,并且第“1-4”外线圈部分311d可以与第“1-1”外线圈部分311a关于Y轴对称。第一曲率可以等于第二曲率。
第“2-1”外线圈部分315a可以从第二连接器352的终点沿负X轴方向平行于X轴延伸,并且然后沿负Y轴方向平行于Y轴方向延伸。当第“2-1”外线圈部分315a从负X轴方向到负Y轴方向改变延伸方向时,其可以具有第三曲率。第“2-2”外线圈部分315b可以从第“2-1”外线圈部分315a的终点沿负Y轴方向平行于Y轴延伸,并且然后沿正X轴方向平行于X轴延伸。当第“2-2”外线圈部分315b从负Y轴方向到正X轴方向改变延伸方向时,其可以具有第四曲率。第“2-3”外线圈部分315c可以与第“2-2”外线圈部分315b关于Y轴对称,并且第“2-4”外线圈部分315d可以与第“2-1”外线圈部分315a关于Y轴对称。第三曲率可以等于第四曲率。
第一内线圈部分331可以从第三连接器353的终点沿负X轴方向平行于X轴延伸,并且然后沿负Y轴方向平行于Y轴延伸。当第一内线圈部分331从负X轴方向到负Y轴方向改变延伸方向时,其可以具有第五曲率。第二内线圈部分332可以从第一内线圈部分331的终点沿负Y轴方向平行于Y轴延伸,并且然后沿X轴正方向平行于X轴延伸。当第二内线圈部分332从负Y轴方向到正X轴方向改变延伸方向时,其可以具有第六曲率。第三内线圈部分333可以从第二内线圈部分332的终点沿正X轴方向平行于X轴延伸,并且然后沿正Y轴方向平行于Y轴延伸。当第三内线圈部分333从正X轴方向到正Y轴方向改变延伸方向时,其可以具有第七曲率。第四内线圈部分334可以从第三内线圈部分333的终点沿正Y轴方向平行于Y轴延伸,并且然后沿负X轴方向平行于X轴延伸。当第四内线圈部分334从正Y轴方向到负X轴方向改变延伸方向时,其可以具有第八曲率。第五曲率和第六曲率可以彼此相等,并且第七曲率和第八曲率可以彼此相等。
第一曲率的半径可以大于第三曲率的半径。第三曲率的半径可以大于第五曲率的半径。第五曲率的半径可以大于第七曲率的半径。
根据实施方式,由于上发送线圈300和下发送线圈400对称地布置,因此在上发送线圈300和下发送线圈400中形成的恒定形状的磁场可以保持。也就是说,在上发送线圈300和下发送线圈400的操作期间,磁场的形状可以保持不变。上发送线圈300和下发送线圈400中的磁场的形状可以是竖直地且横向地对称的。因此,无线电力发送装置100和无线电力接收装置30(参见图1)的耦合系数可以根据无线电力发送装置100的位置而一致地分布。结果是,无线电力发送装置100的电力发送效率可以通过扩大无线电力发送装置100中的可充电区域而得到改善。
应当指出,本说明书和附图中公开的实施方式仅是说明性的,并且并不意在限制本公开的范围。也就是说,对于本领域技术人员而言明显的是,基于本公开的技术思想的其他改型是可能的。
工业适用性
本公开涉及无线充电技术,并且可以被应用于无线地发送电力的无线电力发送装置。
Claims (20)
1.一种无线电力发送装置,包括:
安装构件;
设置在所述安装构件的上部分处的上发送线圈;以及
设置在所述安装构件上的第一端子至第四端子,
其中,所述上发送线圈包括:
外线圈部分,所述外线圈部分连接至所述第一端子,并且由围绕穿过所述第一端子与所述第二端子之间的间隙的中心轴线的一匝形成;以及
内线圈部分,所述内线圈部分连接至所述外线圈部分并且由围绕所述中心轴线的一匝形成,所述内线圈部分具有比所述外线圈部分的长度小的长度并且连接至所述第四端子。
2.根据权利要求1所述的无线电力发送装置,其中,所述外线圈部分包括:
第一外线圈部分,所述第一外线圈部分连接至所述第一端子,并且由围绕穿过所述第一端子与所述第二端子之间的间隙的中心轴线的一匝形成;以及
第二外线圈部分,所述第二外线圈部分连接在所述第一外线圈部分与所述内线圈部分之间,并且由围绕所述中心轴线的一匝形成。
3.根据权利要求1所述的无线电力发送装置,还包括:
感测线圈,所述感测线圈设置在所述安装构件的上部分处,
其中,所述安装构件还包括第五端子和第六端子,并且
其中,所述感测线圈由围绕所述中心轴线的一匝形成并且具有比所述内线圈部分的长度小的长度,并且所述感测线圈连接在所述第五端子与所述第六端子之间。
4.根据权利要求2所述的无线电力发送装置,其中,所述上发送线圈包括:
第一连接器,所述第一连接器设置在所述中心轴线的左侧并且连接所述第一端子和所述第一外线圈部分;
第二连接器,所述第二连接器越过所述中心轴线并且连接所述第一外线圈部分和所述第二外线圈部分;
第三连接器,所述第三连接器越过所述中心轴线并且连接所述第二外线圈部分和所述内线圈部分;以及
第四连接器,所述第四连接器设置在所述中心轴线的右侧并且平行于所述中心轴线布置,所述第四连接器连接所述内线圈部分和所述第四端子。
5.根据权利要求2所述的无线电力发送装置,其中:
所述第一外线圈部分在所述中心轴线的方向上的宽度是66.54mm,
所述第一外线圈部分在与所述中心轴线垂直的垂直轴线的方向上的宽度是112.00mm,并且
所述内线圈部分在所述垂直轴线的方向上的宽度是54.80mm。
6.根据权利要求1所述的无线电力发送装置,其中,所述安装构件的长轴的宽度是134.40mm,
其中,所述安装构件的短轴的宽度是69.40mm。
7.根据权利要求5所述的无线电力发送装置,还包括:
下发送线圈,所述下发送线圈设置在所述安装构件的下部分处并且连接至所述第二端子和所述第三端子,
其中,所述下发送线圈与所述上发送线圈关于所述中心轴线对称。
8.一种无线电力发送装置,包括:
安装构件;
设置在所述安装构件的上部分处的上发送线圈;以及
设置在所述安装构件上的第一端子至第四端子,
其中,所述上发送线圈包括:
第一连接器,所述第一连接器在中心轴线(在下文中称为Y轴)的左侧从所述第一端子延伸,所述Y轴穿过所述第一端子与所述第二端子之间的间隙;
第一外线圈部分,所述第一外线圈部分从所述第一连接器延伸并且由一匝形成为关于所述Y轴对称;
第二连接器,所述第二连接器从所述安装构件的右侧越过所述Y轴延伸到所述安装构件的左侧,所述第二连接器从所述第一外线圈部分延伸;
第二外线圈部分,所述第二外线圈部分从所述第二连接器延伸并且由一匝形成为关于所述中心轴线对称;
第三连接器,所述第三连接器从所述安装构件的右侧越过所述Y轴延伸到所述安装构件的左侧,所述第三连接器从所述第二外线圈部分延伸;
内线圈部分,所述内线圈部分从所述第三连接器延伸并且由一匝形成为关于所述中心轴线对称;以及
第四连接器,所述第四连接器在所述Y轴的右侧从所述内线圈部分平行于所述Y轴延伸并且连接至所述第四端子。
9.根据权利要求8所述的无线电力发送装置,其中,所述安装构件的上表面被垂直于所述Y轴的X轴划分成第一象限至第四象限,
其中,所述第一外线圈部分包括设置在所述第四象限中的第“1-1”外线圈部分、设置在所述第三象限中的第“1-2”外线圈部分、设置在所述第二象限中的第“1-3”外线圈部分以及设置在所述第一象限中的第“1-4”外线圈部分,所述第“1-1”外线圈部分至所述第“1-4”外线圈部分彼此结合,
其中,所述第“1-1”外线圈部分从所述第一连接器的终点沿负X轴的方向平行于所述X轴延伸,并且然后沿负Y轴的方向平行于所述Y轴延伸,所述第“1-1”外线圈部分以第一曲率从所述负X轴到所述负Y轴改变延伸方向,
其中,所述第“1-2”外线圈部分从所述第“1-1”外线圈部分的终点沿所述负Y轴的方向平行于所述Y轴延伸,并且然后沿正X轴的方向平行于所述X轴延伸,所述第“1-2”外线圈部分以第二曲率从所述负Y轴到所述正X轴改变延伸方向,
其中,所述第“1-3”外线圈部分与所述第“1-2”外线圈部分关于所述Y轴对称,并且
其中,所述第“1-4”外线圈部分与所述第“1-1”外线圈部分关于所述Y轴对称。
10.根据权利要求9所述的无线电力发送装置,其中,所述第一曲率等于所述第二曲率。
11.根据权利要求10所述的无线电力发送装置,其中,所述第二外线圈部分包括:
设置在所述第四象限中的第“2-1”外线圈部分、设置在所述第三象限中的第“2-2”外线圈部分、设置在所述第二象限中的第“2-3”外线圈部分以及设置在所述第一象限中的第“2-4”外线圈部分,所述第“2-1”外线圈部分至所述第“2-4”外线圈部分彼此结合,
其中,所述第“2-1”外线圈部分从所述第二连接器的终点沿所述负X轴的方向平行于所述X轴延伸,并且然后沿所述负Y轴的方向平行于所述Y轴延伸,所述第“2-1”外线圈部分以第三曲率从所述负X轴到所述负Y轴改变延伸方向,
其中,所述第“2-2”外线圈部分从所述第“2-1”外线圈部分的终点沿所述负Y轴的方向平行于所述Y轴延伸,并且然后沿所述正X轴的方向平行于所述X轴延伸,所述第“2-2”外线圈部分以第四曲率从所述负Y轴到所述正X轴改变延伸方向,
其中,所述第“2-3”外线圈部分与所述第“2-2”外线圈部分关于所述Y轴对称,并且
其中,所述第“2-4”外线圈部分与所述第“2-1”外线圈部分关于所述Y轴对称。
12.根据权利要求11所述的无线电力发送装置,其中,所述第三曲率等于所述第四曲率。
13.根据权利要求11所述的无线电力发送装置,其中,所述第一外线圈部分围绕所述第二外线圈部分。
14.根据权利要求12所述的无线电力发送装置,其中,所述内线圈部分包括设置在所述第四象限中的第一内线圈部分、设置在所述第三象限中的第二内线圈部分、设置在所述第二象限中的第三内线圈部分以及设置在所述第一象限中的第四内线圈部分,所述第一内线圈部分至所述第四内线圈部分彼此结合,
其中,所述第一内线圈部分从所述第三连接器的终点沿所述负X轴的方向平行于所述X轴延伸,并且然后沿所述负Y轴的方向平行于所述Y轴延伸,所述第一内线圈部分以第五曲率从所述负X轴到所述负Y轴改变延伸方向,
其中,所述第二内线圈部分从所述第一内线圈部分的终点沿所述负Y轴的方向平行于所述Y轴延伸,并且然后沿所述正X轴的方向平行于所述X轴延伸,所述第二内线圈部分以第六曲率从所述负Y轴到所述正X轴改变延伸方向,
其中,所述第三内线圈部分从所述第二内线圈部分的终点沿所述正X轴的方向平行于所述X轴延伸,并且然后沿所述正Y轴的方向平行于所述Y轴延伸,所述第三内线圈部分以第七曲率从所述正X轴到所述正Y轴改变延伸方向,并且
其中,所述第四内线圈部分从所述第三内线圈部分的终点沿所述正Y轴的方向平行于所述Y轴延伸,并且然后沿所述负X轴的方向平行于所述X轴延伸,所述第四内线圈部分以第八曲率从所述正Y轴到所述负X轴改变延伸方向。
15.根据权利要求14所述的无线电力发送装置,其中,所述第五曲率等于所述第六曲率,
其中,所述第七曲率等于所述第八曲率。
16.根据权利要求15所述的无线电力发送装置,其中,所述第一曲率的半径大于所述第三曲率的半径,
其中,所述第三曲率的半径大于所述第五曲率的半径,并且
其中,所述第五曲率的半径大于所述第七曲率的半径。
17.根据权利要求16所述的无线电力发送装置,还包括:
下发送线圈,所述下发送线圈设置在所述安装构件的下部分处并且连接至所述第二端子和所述第三端子,
其中,所述下发送线圈与所述上发送线圈关于所述中心轴线对称。
18.根据权利要求8所述的无线电力发送装置,还包括:
感测线圈,所述感测线圈设置在所述安装构件的上部分处,
其中,所述安装构件还包括第五端子和第六端子,并且
其中,所述感测线圈包括:
第一感测线圈,所述第一感测线圈在所述Y轴的左侧从所述第五端子平行于所述Y轴延伸;
第二感测线圈,所述第二感测线圈在所述Y轴的左侧从所述第六端子平行于所述Y轴延伸;以及
第三感测线圈,所述第三感测线圈连接所述第一感测线圈和所述第二感测线圈并且由围绕所述Y轴的一匝形成,所述第三感测线圈具有第九曲率。
19.根据权利要求18所述的无线电力发送装置,其中,所述感测线圈被所述内线圈部分围绕,
其中,所述第三感测线圈的第九曲率的半径是5.00mm。
20.根据权利要求16所述的无线电力发送装置,其中:
所述第一曲率的半径是22.30mm,
所述第五曲率的半径是21.00mm,并且
所述第七曲率的半径是19.70mm。
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