CN107947386B - 用于无线地传送电力的传输线圈模块 - Google Patents

Abstract

实施方式提供了一种无线电力传送技术，并且更具体地，提供了一种用于无线地传送电力的传输线圈模块，该传输线圈模块包括：至少一个传输线圈，传输线圈在其中央区域处具有中空部分；屏蔽件，布置在至少一个传输线圈的下方；以及金属片，布置在屏蔽件的下方，其中，屏蔽件在与至少一个传输线圈的中空部分对应的区域中包括至少一个功能孔。

Description

用于无线地传送电力的传输线圈模块

本发明申请是申请日为2016年12月15日、发明名称为“用于无线电力传送器的传输线圈模块”的第201611160388.7号发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月17日在韩国提交的韩国专利申请第10-2015-0181030号的优先权，其全部内容通过引用并入本文如同在本文中完全阐述一样。

技术领域

实施方式涉及无线电力传送技术，并且更特别地，涉及在无线电力传送器中安装无线地传送电力的传输线圈的方法。

背景技术

随着信息和通信技术的最近发展，出现了基于信息和通信技术的无处不在的社会。

为了使得能够访问信息共享设备并且被信息共享设备访问而不考虑时间或地点，需要在所有公共设施中安装包含具有通信功能的计算机芯片的传感器。因此，新出现了与向这些设备或传感器供应电力相关的问题。此外，随着诸如移动电话、蓝牙手机和诸如iPod的音乐播放器的便携式设备的种类迅速增加，对电池充电的任务需要用户方面的时间和精力。作为解决这个问题的方法，无线电力传送技术近来已经受到关注。

无线电力传输(或无线能量传送)技术是使用磁场的感应原理将电力从传送器无线地传送至接收器的技术。自从19世纪以来，已经使用了使用电磁感应原理的电动机或变压器，并且自那时以来已经尝试通过发射诸如激光或无线电波的电磁波来传送电力的方法。经常使用的电动牙刷或一些无线剃刀实际上基于电磁感应原理充电。

到目前为止已经实现的无线能量传送方法可以大致分为磁感应方法、电磁共振方法和使用短波射频的RF传输方法。

磁感应方法是利用如下现象的技术：其中当两个线圈靠近彼此布置并且电流被施加到一个线圈时，产生磁通量以在另一个线圈中产生电动势，并且磁感应的商业化在诸如移动电话的小设备领域进展迅速。磁感应方法可以传送最大几百千瓦(kW)的电力，并且可以具有高效率。然而，由于最大传送距离为1cm以下，因此设备需要通常位于充电器或底座附近。

电磁共振方法具有使用电场或磁场，而不是使用电磁波、电流等的特征。电磁共振方法几乎不受电磁波的影响，并且因此对其他电子设备或人无害。相比之下，电磁共振方法可以在有限的距离和有限的空间中使用，并且其能量传送效率稍低。

短波长无线电力传送方法(简称为RF传输方法)使用以无线电波形式直接传送和接收能量的方法。该技术是使用整流天线的RF型无线电力传送方法。“整流天线”是“天线”和“整流器”的复合体，并且是指将RF电力直接转换成直流(DC)电力的元件。也就是说，RF传输方法是将交流(AC)无线电波转换成DC无线电波并使用DC无线电波的技术。近来，随着RF传输的效率的提高，已经积极地进行了对RF传输的商业化的研究。

这样的无线电力传送技术可以在除了移动行业之外的所有行业(例如IT、铁路和消费电子)中以各种方式使用。

近来，为了提高放置在充电器座上的无线电力接收器的识别率，已经发售了其中安装有多个线圈的无线电力传送器。线圈需要位于适当的位置处，以便优化电力传输效率并且防止形成不能充电的死区。

也就是说，包括在无线电力传送器中的线圈的布置和固定以及线圈和外围电路之间的电连接对于确定无线电力传送器的性能是重要的。然而，当在制造无线电力传送器的过程中由于各种因素而改变线圈的布置和固定以及与外围电路的电连接时，可能无法实现具有期望质量的无线电力传输。

发明内容

因此，提出了用于解决上述相关技术的问题的实施方式，并且提供用于无线电力传送器的传输线圈模块。

此外，实施方式提供了一种用于无线电力传送器的传输线圈模块，其可以由于将传输线圈以模块化装置安装在无线电力传送器中而保持所期望的质量。

实施方式所要实现的技术目的不限于上述技术目的，并且本领域普通技术人员从以下描述中将清楚地理解其他未提及的技术目的。

在一个实施方式中，一种传输线圈模块包括：用于无线地传送电力的传输线圈；线圈架，其包括用于插入传输线圈的容纳部，用于包围容纳部的支承单元，以及形成在容纳部内部并且对应于传输线圈的内部形状的中央固定板；以及连接器，其用于将传输线圈电连接至控制电路板，其中，支承单元和中央固定板彼此一体地形成。

线圈架可以具有凹进的侧表面，并且连接器可以位于凹进的侧表面中。

线圈架还可以包括形成在凹进的侧表面中的引线插入端子，以提供适配传输线圈的引线的空间。

连接器可以通过使用激光的焊接连接至被适配在引线插入端子中的引线。

传输线圈模块还可以包括：安装在传输线圈下方的屏蔽件；以及安装在屏蔽件下方的金属片，并且屏蔽件和金属片可以位于线圈架内部。

屏蔽件可以为铁氧体片。

金属片可以包括铝。

在另一个实施方式中，一种传输线圈模块包括：第一无线传输线圈；位于第一无线传输线圈下方并且在同一平面中彼此间隔开的第二无线传输线圈和第三无线传输线圈；线圈架，其包括用于插入第一无线传输线圈的第一容纳部，用于插入第二无线传输线圈的第二容纳部，用于插入第三无线传输线圈的第三容纳部，用于包围第一容纳部、第二容纳部和第三容纳部的支承单元，以及与第一无线传输线圈、第二无线传输线圈和第三无线传输线圈中的每一个的内部形状对应的第一中央固定板、第二中央固定板和第三中央固定板；以及连接器，其用于将第一无线传输线圈、第二无线传输线圈和第三无线传输线圈电连接至控制电路板，其中，支承单元、第一中央固定板、第二中央固定板和第三中央固定板彼此一体地形成。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于无线地传送电力的传输线圈模块，该传输线圈模块包括：至少一个传输线圈，传输线圈在其中央区域处具有中空部分；屏蔽件，布置在至少一个传输线圈的下方；以及金属片，布置在屏蔽件的下方，其中，屏蔽件在与至少一个传输线圈的中空部分对应的区域中包括至少一个功能孔。

根据本申请的另一个方面，提供了一种用于无线地传送电力的传输线圈模块，该传输线圈模块包括：多个传输线圈，包括第一传输线圈和布置在第一传输线圈的下方的第二传输线圈；线圈架，包括：第一容纳部，形成在线圈架的第一表面上并且被配置为容纳第一传输线圈；以及第二容纳部，形成在线圈架的与第一表面相反的第二表面上并且被配置为容纳第二传输线圈；屏蔽件，布置在第一传输线圈和第二传输线圈的下方；以及金属片，布置在屏蔽件的下方，其中，线圈架还包括在其边缘侧上的至少一个固定孔以容纳固定构件。

实施方式仅是示例性实施方式中的一些，并且本领域技术人员基于实施方式的以下详细描可以得出和理解反映实施方式的技术特征的各种实施方式述被。

附图说明

提供附图以帮助理解实施方式，并且与详细描述一起提供实施方式。然而，实施方式的技术特征不限于特定的附图，并且各个附图中所示的特征可以彼此组合以构成新的实施方式。

可以参考以下附图详细描述布置和实施方式，附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是用于说明根据实施方式的无线电力传送器中的检测信号传输过程的图；

图2是用于说明在WPC标准中定义的无线电力传送过程的状态转变图；

图3是用于说明在PMA标准中定义的无线电力传送过程的状态转变图；

图4是用于说明根据实施方式的电磁感应型无线充电系统的图；

图5是用于说明根据实施方式的传输线圈模块的结构的图；以及

图6至图10是用于说明根据实施方式的制造传输线圈模块的方法的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图更详细地描述应用了实施方式的装置和各种方法。本文中元件的后缀“模块”和“单元”是为了方便描述而使用的，并且因此可以互换使用，并且不具有任何可区分的含义或功能。

在下面对实施方式的描述中，将理解，当每个元件被称为形成在另一元件“上”或“下”时，其可以直接在另一元件“上”或“下”，或者间接地形成有在其间的一个或更多个中间元件。另外，还将理解，元件“上”或“下”可以表示元件的向上方向和向下方向。

在下面的实施方式的描述中，为了便于描述，构成无线电力传输系统的无线传送电力的装置可以与无线电力传送器、无线电力传输装置、传输终端、传送器、传输装置、传输侧、无线电力传送装置等可互换使用。另外，为了便于描述，用于从无线电力传输装置无线地接收电力的装置可以与无线电力接收装置、无线电力接收器、接收器、接收终端、接收侧、接收装置等可互换使用。

根据实施方式的传送器可以以垫、支架(cradle)、接入点(AP)、小型基站或台(stand)的形式配置，并且可以是天花板安装型或壁安装型。一个传送器可以向多个无线电力接收装置传送电力。为此，传送器可以包括至少一个无线电力传送单元。这里，无线电力传送单元可以使用基于电磁感应充电方法(使用电磁感应原理)的各种无线电力传送标准，电磁感应充电方法中电力传输端线圈产生磁场，使得在磁场影响下的接收端线圈感应电。这里，无线电力传送单元可以包括由为无线充电技术标准化组织的无线电力联盟(WPC)和电力事务联盟(PMA)定义的电磁感应型无线充电技术。

另外，根据实施方式的接收器可以包括至少一个无线电力接收单元，并且可以同时从两个或更多个传送器无线地接收电力。这里，无线电力接收单元可以包括由为无线充电技术标准化组织的无线电力联盟(WPC)和电力事务联盟(PMA)定义的电磁感应型无线充电技术。

根据实施方式的接收器可以用于小型电子设备，例如移动电话、智能电话、膝上型计算机、数字广播终端、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、导航系统、MP3播放器、电动牙刷、电子标签、照明装置、遥控器、浮动器和诸如智能手表的可穿戴装置，但不限于此，并且可以用于其他各种设备，只要它们允许根据实施方式的无线电力接收单元的安装和电池充电即可。

图1是用于说明根据实施方式的无线电力传送器中的检测信号传输过程的图。

参考图1，三个传输线圈111、112和113可以安装在无线电力传送器中。每个传输线圈可以在其一部分处与另一个传输线圈交叠，并且无线电力传送器以预定顺序通过每个传输线圈顺序地传送用于检测无线电力接收器(例如，数字ping信号)的存在的预定检测信号117和127。

如图1所示，无线电力传送器可以经由由附图标记110指示的初级检测信号传输过程顺序地传送检测信号117，并且可以识别已经从无线电力接收器115接收到信号强度指示116的传输线圈111和112。随后，无线电力传送器可以通过由附图标记120指示的次级检测信号传输过程顺序地传送检测信号127，可以识别具有更好的电力传送效率(或充电效率)的一个传输线圈，即，更接近地对准已经接收信号强度指示126的传输线圈111和112中的接收线圈，并且可以通过所识别的传输线圈执行用于电力传送(即无线充电)的控制。

如图1所示，无线电力传送器执行两次检测信号传输过程的原因是为了更精确地识别哪个传输线圈与无线电力接收器的接收线圈最接近地对准。

当第一传输线圈111和第二传输线圈112已经接收到信号强度指示116和126时，如图1的附图标记110和120指示的块中所示，无线电力传送器基于由第一传输线圈111和第二传输线圈112中的每一个接收的信号强度指示126来选择最佳对准传输线圈，并且使用所选择的传输线圈来执行无线充电。

图2是用于说明在WPC标准中定义的无线电力传送过程的状态转变图。

参考图2，基于WPC标准从传送器到接收器的电力传送可以大致分为选择阶段210、ping阶段220、识别和配置阶段230以及电力传送阶段240。

当在电力传送开始或维持电力传送的时间检测到特定错误或特定事件时，传送器可以转变到选择阶段210。这里，特定错误和特定事件将从以下描述中变得明显。另外，在选择阶段210中，传送器可以监视物体是否存在于接口表面上。当传送器检测到物体已经位于接口表面上时，传送器可以转变到ping阶段220(S201)。在选择阶段210中，传送器可以传送非常短脉冲的模拟ping信号，并且可以基于传输线圈的电流的变化来检测物体是否存在于接口表面的有效区域上。

当检测到物体的存在时，在ping阶段220中，传送器激活接收器，并且传送数字ping信号以识别接收器是否与WPC标准兼容。当传送器在ping阶段220中没有接收到来自接收器的关于数字ping信号(例如，信号强度指示)的响应信号时，传送器可以再次转变到选择阶段210(S202)。另外，当传送器在ping阶段220中从接收器接收到指示完成电力传送的信号(即，充电结束信号)时，传送器也可以转变到选择阶段210(S203)。

当ping阶段220完成时，传送器可以转变到识别和配置阶段230，用于收集关于接收器的标识和接收器的配置和状态的信息(S204)。

当传送器在预定时间期间接收到意外数据包或没有接收到预期数据包时，当发生数据包传输错误时，或者当在识别和配置阶段230中没有设置电力传送合同时，传送器可以转变到选择阶段210(S205)。

当接收器的识别和配置完成时，传送器可以转变到用于无线电力传送的电力传送阶段240(S206)。

当传送器在预定时间期间接收到意外数据包或没有接收到预期数据包时(即，超时情况)，当发生违反预设的电力传送合同，或者当电力传送阶段240中充电结束时，传送器可以转变到选择阶段210(S207)。

此外，当需要根据例如传送器状态的变化重新配置电力传送合同时，传送器可以从电力传送阶段240转变到识别和配置阶段230(S208)。

可以基于关于传送器和接收器的状态和性能的信息来设置上述电力传送合同。在一个示例中，传送器状态信息可以包括关于可以传送的最大电力量和传送器可以接纳的接收器的最大数目的信息，并且接收器状态信息可以包括关于所需电力的信息。

图3是用于说明在PMA标准中定义的无线电力传送过程的状态转变图。

参考图3，基于PMA标准从传送器到接收器的电力传送可以大致分为待机阶段310、数字ping阶段320、识别阶段330、电力传送阶段340和充电结束阶段350。

当在执行用于电力传送的接收器识别过程或者在电力传送正在进行时检测到特定错误或特定事件时，传送器可以转变到待机阶段310。这里，特定错误和特定事件将从以下描述中变得明显。另外，在待机阶段310中，传送器可以监视物体是否存在于充电表面上。当检测到物体已经位于充电表面上时，或者当RXID重试正在进行时，传送器可以转变到数字ping阶段320(S301)。这里，“RXID”是分配给具有PMA能力的接收器的固有标识符。在待机阶段310中，传送器可以传送非常短脉冲的模拟ping信号，并且可以基于传输线圈的电流的变化来检测物体是否存在于充电表面的有效区域(例如，充电器座)上。

已经转变到数字ping阶段320的传送器传送数字ping信号，用于识别检测到的物体是否是具有PMA能力的接收器。当通过由传送器传送的数字ping信号向接收端提供足够的电力时，接收器可以使用PMA通信协议调制接收的数字ping信号，从而向传送器传送预定的响应信号。这里，响应信号可以包括信号强度指示，其指示由接收器接收的电力的强度。当在数字ping阶段320中从接收器接收可用响应信号时，传送器可以转变到识别阶段330(S302)。

当在数字ping阶段320中没有接收到响应信号或者检查到物体不是具有PMA能力的接收器(即，异物检测(FOD)情况)时，传送器可以转变到待机阶段310(S303)。在一个示例中，异物(FO)可以是包括例如硬币或钥匙的金属物体。

在识别阶段330中，当接收器识别过程失败或需要再次执行时，或者当接收器识别过程没有在预定时间内结束时，传送器可以转变到待机阶段310(S304)。

当接收器识别成功时，传送器可以从识别阶段330转变到电力传送阶段340，以便开始充电(S305)。

在电力传送阶段340中，当传送器在预定时间内没有接收到期望的信号(即，超时情况)或者检测到FO时，或者当传输线圈的电压超过预定的参考值时，传送器可以转变到待机阶段310(S306)。

另外，在电力传送阶段340中，当由安装在传送器中的温度传感器感测的温度超过预定参考值时，传送器可以转变到充电结束阶段350(S307)。

在充电结束阶段350中，当检查接收器从充电表面移除时，传送器可以转变到待机阶段310(S309)。

此外，当在预定时间过去之后测量的温度在过温状态下变为参考值或更小时，传送器可以从充电结束阶段350转变到数字ping阶段320(S310)。

在数字ping阶段320或电力传送阶段340中，当从接收器接收到充电结束(EOC)请求时，传送器可以转变到充电结束阶段350(S308和S311)。

图4是用于说明根据实施方式的电磁感应型无线充电系统的图。

参考图4，电磁感应型无线充电系统包括无线电力传送器400和无线电力接收器450。无线电力传送器400和无线电力接收器450分别与参考图1描述的无线电力传送器和无线电力接收器大体上相同。

当包括无线电力接收器450的电子设备位于无线电力传送器400上时，无线电力传送器400和无线电力接收器450的线圈可以通过电磁场彼此耦合。

无线电力传送器400可以调制电力信号并且改变频率以便产生用于电力传送的电磁场。无线电力接收器450可以通过根据被设置以便适合于无线通信环境的协议来解调电磁信号来接收电力，并且可以经由带内通信将预定的反馈信号传送至无线电力传送器400，该预定的反馈信号用于基于接收电力的强度来控制从无线电力传送器400传送的电力的强度。在一个示例中，无线电力传送器400可以响应于用于电力控制的控制信号通过控制操作频率来增加或减少待传送的电力量。

可以使用从无线电力接收器450传送到无线电力传送器400的反馈信号来控制待传送的电力量(或电力量的增加/减少)。另外，无线电力接收器450和无线电力传送器400之间的通信不限于仅上述使用反馈信号的带内通信，而是可以使用通过单独的通信模块的带外通信来执行。例如，可以使用用于近场无线通信(例如，蓝牙、低功耗蓝牙(BLE)、NFC或ZigBee)的模块。

在电磁感应中，可以在用于在无线电力传送器400和无线电力接收器450之间交换状态信息和控制信号的协议中使用频率调制方法。装置识别信息、充电状态信息、电力控制信号等可以经由协议交换。

如图4所示，根据实施方式的无线电力传送器400可以包括用于产生电力信号的信号发生器420、位于电压供应端V_总线和GND之间的可以感测从无线电力接收器450传送的反馈信号的线圈L1和电容器C1和C2、以及其操作由信号发生器420控制的开关SW1和SW2。信号发生器420可以包括用于解调通过线圈L1传送的反馈信号的解调器424、用于频率改变的频率驱动单元426、以及用于控制解调器424和频率驱动单元426的传输控制器422。通过线圈L1传送的反馈信号由解调器424解调，然后被输入到传输控制器422。传输控制器422可以基于解调信号控制频率驱动单元426，从而改变待传送到线圈L1的电力信号的频率。

无线电力接收器450可以包括：调制器452，用于通过线圈L2传送反馈信号；整流器454，用于将通过线圈L2接收的交流(AC)信号转换为直流(DC)信号；以及接收控制器460，用于控制调制器452和整流器454。接收控制器460可以包括：电压提供单元462，用于提供整流器454和无线电力接收器450的其他组成元件的操作所需的电压；DC-DC变压器464，用于将从整流器454输出的DC电压改变为满足充电物体(例如，负载)的充电要求的DC电压；转换电压被输出至的负载468；以及反馈通信单元466，用于生成反馈信号，其用于向无线电力传送器400提供例如关于接收电力的状态和充电物体的状态的信息。

在图4中，尽管包括在无线电力传送器400中的线圈L1表示图1所示的三个传输线圈111、112和113，并且连接到传输线圈111、112和113的开关SW1和SW2以及电容器C1和C2可以设置在每个传输线圈111、112或113上，但是本公开内容的范围不限于此。

图5是用于说明根据实施方式的传输线圈的结构的图。

参考图5，传输线圈模块500是指如下模块化装置：其中图4中所示的线圈L1可以安装成连接至控制电路板，控制电路板包括用于控制无线电力传送器400的操作的元件，例如，开关SW1和SW2以及信号发生器420。安装在传输线圈模块500中的线圈可以包括图1所示的三个传输线圈111、112和113。

安装在传输线圈模块500中的线圈可以具有各种标准(例如，基于WPC标准的认证线圈或基于PMA标准的认证线圈)。具有各种标准的线圈的形状、尺寸、温度特性、电力传送效率、连接特性等可以在标准之间不同。因此，传输线圈模块500可以被制造为可定制以适合具有各种标准的线圈中的目标线圈。

虽然在本说明书中描述了制造传输线圈模块500使得三个线圈可以彼此交叠地安装的方法，但是本公开内容的范围不限于此。任意数目的线圈(例如，一个线圈或四个线圈)可以布置在任意位置处。

传输线圈模块500可以包括顶线圈510、线圈架520、第一底线圈530-1和第二底线圈530-2、屏蔽件540、金属片550和连接器560。

顶线圈510可以对应于图1中所示的三个传输线圈111、112和113中的任一个(例如，传输线圈112)。顶线圈510可以以螺旋卷绕电线的形式实现，并且电线的截面可以包含导电材料(例如，铜(Cu))和围绕导电材料的绝缘材料。

线圈架520可以提供框，传输线圈模块500的其他元件(包括顶线圈510以及第一底线圈530-1和第二底线圈530-2)可以安装在该框上。尽管线圈架520可以由增强塑料形成，但是本公开内容的范围不限于此。当线圈架520由增强塑料形成时，可以保护线圈510、530-1和530-2免受外部冲击和损伤，并且可以减小传输线圈模块500的总重量。

第一底线圈530-1和第二底线圈530-2中的每一个可以对应于图1所示的三个传输线圈111、112和113中的任一个(例如，传输线圈111或113)。第一底线圈530-1和第二底线圈530-2中的每一个可以以螺旋卷绕电线的形式实现，并且电线的截面可以包含导电材料(例如，铜(Cu))和包围导电材料的绝缘材料。

第一底线圈530-1至第二底线圈530-2可以与顶线圈510交叠，以防止由于其中可以无线充电的区域彼此完全分离而导致无法充电的死点的产生，并且第一底线圈530-1至第二底线圈530-2可以在同一平面中彼此间隔开。

屏蔽件540可以屏蔽在线圈510、530-1和530-2中产生的磁场，从而防止磁场传送到外部控制电路板。虽然屏蔽件540可以被配置为铁氧体片，但是本公开内容的范围不限于此。

金属片550可以用作散热器，其可以保持传输线圈模块500的形状，并且可以将线圈中产生的热散发到外部。尽管金属片550可以由铝(Al)形成，但是本公开内容的范围不限于此。

屏蔽件540和金属片550可以位于线圈架520内部。

连接器560可以允许线圈510、530-1和530-2通过线圈架520连接到外部控制电路板。

在本说明书中，“顶”可以指更接近可以布置无线电力接收器的接口表面的一侧。

图6至图10是用于说明根据实施方式的制造传输线圈模块的方法的图。

参考图6至图10，在第一步骤S10中，顶线圈510可以插入到与顶线圈510对应的线圈架520中的空间中。

在描述插入过程之前，首先将描述线圈架520的详细配置。

线圈架520可以包括固定孔521、支承板522-1至522-3、中央固定板523-1至523-3、功能孔524-1至524-3以及引线插入端子525。

线圈架520可以在其上部区域中设置可以插入一个传输线圈510的第一容纳部以及可以在其下部区域中分别插入两个传输线圈530-1和530-2的第二容纳部和第三容纳部。第一容纳部、第二容纳部和第三容纳部中的每一个可以在其至少一部分中彼此交叠。本公开内容的范围不限于此。线圈架520可以形成为使得两个传输线圈插入到其上部区域中，并且一个传输线圈插入到其下部区域中。

第一容纳部包括与第二容纳部和第三容纳部中的每一个交叠的区域，并且交叠面积可以是第一容纳部的整个面积的50％或更多。

固定孔521形成为使得用于与无线电力传送器的另一元件(例如，控制电路板)紧固的固定构件(例如，螺栓或螺母)插入固定孔521中。也就是说，在图6至图10所示的制造过程完成之后，传输线圈模块500可以使用固定孔521紧固到另一元件。

支承板522-1至522-3可以支承线圈510、530-1和530-2，并且可以根据外部轮廓和线圈510、530-1和530-2的尺寸提供线圈500、530-1和530-2可以插入其中的空间。

也就是说，支承板522-1支承顶线圈510，并且提供第一底线圈530-1和第二底线圈530-2可以插入其中的空间。支承板522-2支承第一底线圈530-1，并且提供顶线圈510和第一底线圈530-1可以插入其中的空间。此外，支承板522-3支承第二底线圈530-2，并且提供顶线圈510和第二底线圈530-2可以插入其中的空间。

支承板522-1至522-3可以统称为支承单元。支承单元可以围绕第一容纳部、第二容纳部和第三容纳部。中央固定板523-1至523-3可以根据线圈510、530-1和530的内部形状和尺寸提供线圈510、530-1和530-2可以插入其中的空间。也就是说，中央固定板523-1至523-3中的每一个可以具有与线圈510、530-1和530-2中的每一个的内部形状对应的形状。

第二中央固定板523-2和第三中央固定板523-3中的每一个的一部分可以与第一容纳部交叠。此外，第一中央固定板523-1的一部分可以与第二容纳部和第三容纳部交叠。

支承板522-1至522-3和中央固定板523-1至523-3可以被实现为使得线圈510、530-1和530-2固定到其上，从而不彼此接触。此外，支承板522-1至522-3(即，支承单元)以及中央固定板523-1至523-3可以彼此一体地形成。

中央固定板523-1的上表面可以位于与支承板522-2和522-3的上表面相同的高度处，并且中央固定板523-1可以具有与顶线圈510相同的厚度。此外，支承板522-1的上表面可以位于与中央固定板523-1的下表面相同的高度处，并且可以提供顶线圈510可以位于并且固定的空间。

以相同的方式，中央固定板523-2和523-3的下表面可以处于与支承板522-1的下表面相同的高度处，并且中央固定板523-2和523-3可以具有与第一底线圈530-1和第二底线圈530-2相同的厚度。此外，支承板522-2和522-3的下表面可以处于与中央固定板523-2和523-3的上表面相同的高度处，并且可以提供第一底线圈530-1和第二底线圈530-2可以位于并且固定的空间。

本公开内容的范围不限于上述描述，并且线圈架520可以另外提供其中线圈510、530-1和530-2的引线连接到引线插入端子525的额外空间。

虽然当顶线圈510插入线圈架520中时，使用单独的粘合剂片(例如，一片双面胶带)的方法或者施加具有粘合剂和绝缘性质的合成树脂的方法(例如，接合方法)可以被使用，但本公开内容的范围不限于此。

功能孔524-1至524-3可以被提供以获取与线圈510、530-1和530-2相关的另外信息。例如，输出与线圈510、530-1和530-2中的每一个的温度对应的电信号的热敏电阻器可以包括在功能孔下方的控制电路板中。每个热敏电阻器可以通过功能孔524-1至524-3感测线圈510、530-1或530-2中对应的一个的温度。

在另一个实施方式中，可以省略功能孔524-1至524-3。

引线插入端子525可以被设置为使得线圈510、530-1和530-2的全部六个引线可以被适配。每个螺旋线圈510、530-1和530-2可以在其内端和外端上设置有相应的引线。引线可以对应于图4所示的线圈L1的两端，并且可以通过连接器560连接到控制电路板。

参考图7，在第二步骤S20中，可以在其上已经安装有顶线圈510的线圈架520a中将第一底线圈530-1和第二底线圈530-2插入到与其对应的各个空间中。

在另一实施方式中，第二步骤S20可以在第一步骤S10之前执行。

虽然当第一底线圈530-1和第二底线圈530-2插入线圈架520a中时，使用单独的粘合剂片(例如，一片双面胶带)的方法或者施加具有粘合剂和绝缘性质的合成树脂的方法(例如，接合方法)可以被使用，但是本公开内容的范围不限于此。

参考图8，在第三步骤S30中，屏蔽件540可以在其上还已经安装有第一底线圈530-1和第二底线圈530-2的线圈架520b的下部区域中附接到与其对应的空间。屏蔽件540可以形成为具有与其中布置线圈510、530-1和530-2的平面的面积和形状对应的面积和形状。例如，屏蔽件540可以具有比其中布置线圈510、530-1和530-2的平面的面积略大的面积，并且可以具有与平面的形状类似的形状。这是因为屏蔽件540用于阻挡从线圈510、530-1和530-2发射的磁场。

虽然当屏蔽件540附接到线圈架520b时，使用单独的粘合剂片(例如，一片双面胶带)的方法可以被使用，但是本公开内容的范围不限于此。

另外，屏蔽件540可以设置有功能孔541-1至541-3，功能孔541-1至541-3定位成对应于参考图6描述的功能孔524-1至524-3，并且具有与功能孔524-1至524-3相同的功能。

参考图9，在第四步骤S40中，金属片550可以在其上还已经安装有屏蔽件540的线圈架520c的下部区域中附接到与其对应的空间。金属片550可以形成为具有与除了固定孔521和连接器560的附接区域之外的线圈架520的平面区域相同的面积和形状。

虽然当金属片550附接到线圈架520c时使用单独的粘合剂片(例如，一片双面胶带)的方法可以被使用，但是本公开内容的范围不限于此。

另外，金属片550可以设置有功能孔551-1至551-3，功能孔551-1至551-3被定位为对应于参考图6描述的功能孔524-1至524-3，并且具有与功能孔524-1至524-3相同的功能。

参考图10，在第五步骤S50中，连接器560可以在其上还已经安装有金属片550的线圈架520d的下部区域中附接到与其对应的空间。连接器560的平面区域可以与用于连接器560的附接的金属片550的区域相同。

线圈架520的一个侧表面可以是凹进的(或凹入的)，并且连接器560可以位于凹进的侧表面中。另外，引线插入端子525也形成在凹进的侧表面上。

连接器560的内部可以附接到线圈架520d的底部，并且连接器560的外部可以包括上端子561和下端子562。

连接器560的内部可以附接到线圈架520d，以便与引线插入端子525的至少一部分交叠。由此，被安装到引线插入端子525中的线圈510、530-1和530-2的引线可以是固定的。

连接器560的上端子561可以连接到安装在线圈架520上的相应线圈510、530-1和530-2的引线，并且连接器560的下端子562可以连接到控制电路板的相应端子。具体地，连接器560的上端子561和下端子562可以包括十二个引脚。线圈510、530-1和530-2的所有六个引线可以分别连接到十二个引脚中位于相应位置的两个引脚。因此，在下端子562的十二个引脚之中，两个相应的相邻引脚可以连接到六个引线中的任何一个，使得线圈510、530-1和530-2连接到控制电路板。

此时，尽管可以通过使用激光的焊接来执行两个引脚和引线之间的连接，但是本公开内容的范围不限于此。

另外，虽然当连接器560附接到线圈架520d时，使用单独的粘合剂片(例如，一片双面胶带)的方法可以被使用，但是本公开内容的范围不限于此。

下面将描述根据实施方式的传输线圈模块的效果。

利用根据实施方式的传输线圈模块，可以仅使用简化的过程来制造具有最佳功能的传输线圈装置，该简化过程将相应的线圈插入具有最佳模块化结构的线圈架中并将其附接到其上。

另外，通过线圈的模块化，可以提供可以不改变地应用于各种应用(例如，用于车辆的无线电力传送器或用于对移动电话充电的无线电力传送器)的传输线圈模块。

此外，虽然存在关于传输线圈的各种标准，但是当使用满足特定标准的线圈的无线电力传送器被制造时，作为提供针对具有相应标准的线圈优化的线圈架的结果，可以使用对应于特定标准的线圈架，这可以降低设计成本和用于布置线圈等所需的时间量。

由实施方式实现的效果不限于上述效果，并且从上述描述中本领域普通技术人员将清楚地理解其他未提及的效果。

根据上述实施方式的方法可以被实现为待在计算机中执行的程序，并且可以存储在计算机可读记录介质中，并且计算机可读记录介质的示例可以包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置。此外，计算机可读记录介质以载波(例如，通过因特网的数据传输)来实现。

计算机可读记录介质可以分布在经由网络连接至其的计算机系统中，使得计算机可读代码可以以分布式方式存储和执行。另外，用于实现上述方法的功能程序、代码和代码段可以容易地由与该实施方式相关领域的有经验的程序员推导出。

本领域技术人员将清楚地理解，在不脱离实施方式的精神和实质特征的范围内，可以以其他特定形式实现实施方式。

因此，上述详细描述不应被解释为受所有措辞限制，而应被认为是示例性的。实施方式的范围应当由所附权利要求的合理解释来确定，并且落入等同于实施方式的范围内的所有改变应当被理解为属于实施方式的范围。

本技术还可以如下配置。

(1)一种传输线圈模块，包括：

用于无线地传送电力的传输线圈；

线圈架，其包括：用于插入所述传输线圈的容纳部；用于包围所述容纳部的支承单元；以及形成在所述容纳部内部并且对应于所述传输线圈的内部形状的中央固定板；以及

连接器，其用于将所述传输线圈电连接至控制电路板，

其中，所述支承单元和所述中央固定板彼此一体地形成。

(2)根据(1)所述的传输线圈模块，其中，所述线圈架具有凹进的侧表面，并且

其中，所述连接器位于所述凹进的侧表面中。

(3)根据(2)所述的传输线圈模块，其中，所述线圈架还包括形成在所述凹进的侧表面中的引线插入端子，以提供适配所述传输线圈的引线的空间。

(4)根据(3)所述的传输线圈模块，其中，所述连接器通过使用激光的焊接连接至被适配在所述引线插入端子中的所述引线。

(5)根据(1)所述的传输线圈模块，还包括：

安装在所述传输线圈下方的屏蔽件；以及

安装在所述屏蔽件下方的金属片，

其中，所述屏蔽件和所述金属片位于所述线圈架内部。

(6)根据(5)所述的传输线圈模块，其中，所述屏蔽件为铁氧体片。

(7)根据(5)所述的传输线圈模块，其中，所述金属片包括铝。

(8)一种传输线圈模块，包括：

第一无线传输线圈；

位于所述第一无线传输线圈下方并且在同一平面中彼此间隔开的第二无线传输线圈和第三无线传输线圈；

线圈架，其包括：用于插入所述第一无线传输线圈的第一容纳部；用于插入所述第二无线传输线圈的第二容纳部；用于插入所述第三无线传输线圈的第三容纳部；用于包围所述第一容纳部、所述第二容纳部和所述第三容纳部的支承单元；以及与所述第一无线传输线圈、所述第二无线传输线圈和所述第三无线传输线圈中的每一个的内部形状对应的第一中央固定板、第二中央固定板和第三中央固定板；以及

连接器，其用于将所述第一无线传输线圈、所述第二无线传输线圈和所述第三无线传输线圈电连接至控制电路板，

其中，所述支承单元、所述第一中央固定板、所述第二中央固定板和所述第三中央固定板彼此一体地形成。

(9)根据(8)所述的传输线圈模块，其中，所述线圈架具有凹进的侧表面，并且

其中，所述连接器位于所述凹进的侧表面中。

(10)根据(9)所述的传输线圈模块，其中，所述线圈架还包括形成在所述凹进的侧表面中的引线插入端子，以提供适配所述传输线圈的引线的空间。

(11)根据(10)所述的传输线圈模块，其中，所述连接器通过使用激光的焊接连接至被适配在所述引线插入端子中的所述引线。

(12)根据(8)所述的传输线圈模块，还包括：

安装在所述第二无线传输线圈和所述第三无线传输线圈下方的屏蔽件；以及

安装在所述屏蔽件下方的金属片，

其中，所述屏蔽件和所述金属片位于所述线圈架内部。

(13)根据(12)所述的传输线圈模块，其中，所述屏蔽件为铁氧体片。

(14)根据(12)所述的传输线圈模块，其中，所述金属片包括铝。

(15)根据(8)所述的传输线圈模块，其中，所述第一容纳部包括与所述第二容纳部和所述第三容纳部交叠的区域，并且所述交叠面积为所述第一容纳部的面积的50％或更多。

(16)根据(8)所述的传输线圈模块，其中，所述第二中央固定板和所述第三中央固定板中的每一个具有与所述第一容纳部交叠的部分。

(17)根据(8)所述的传输线圈模块，其中，所述第一中央固定板具有与所述第二容纳部和所述第三容纳部交叠的部分。

Claims (41)

1.一种用于无线地传送电力的传输线圈模块，所述传输线圈模块包括：

至少一个传输线圈，传输线圈在其中央区域处具有中空部分；

屏蔽件，布置在所述至少一个传输线圈的下方；以及

金属片，布置在所述屏蔽件的下方，

其中，所述屏蔽件在与所述至少一个传输线圈的所述中空部分对应的区域中包括至少一个功能孔，以及

其中，所述金属片包括形成在与所述屏蔽件的所述至少一个功能孔对应的位置处的至少一个功能孔。

2.根据权利要求1所述的传输线圈模块，其中，所述金属片包括铝Al。

3.根据权利要求1所述的传输线圈模块，其中，所述屏蔽件是铁氧体片。

4.根据权利要求1所述的传输线圈模块，其中，所述至少一个传输线圈包括：

顶线圈，布置在上部且在其中央区域中具有中空部分；

第一底线圈，布置在所述顶线圈的下方且在其中央区域中具有中空部分；以及

第二底线圈，布置在所述顶线圈的下方且在其中央区域中具有中空部分。

5.根据权利要求4所述的传输线圈模块，其中，所述第一底线圈与所述第二底线圈在同一平面中间隔开。

6.根据权利要求4所述的传输线圈模块，其中，所述顶线圈与所述第一底线圈和所述第二底线圈中的每一个的一部分交叠。

7.根据权利要求1所述的传输线圈模块，其中，所述至少一个传输线圈包括螺旋卷绕电线，并且所述电线的截面包含导电材料和包围所述导电材料的绝缘材料。

8.根据权利要求1所述的传输线圈模块，其中，所述屏蔽件被配置成屏蔽在所述至少一个传输线圈中产生的磁场，并且防止所述磁场传送到外部控制电路板。

9.根据权利要求1所述的传输线圈模块，其中，所述金属片对应于散热器。

10.根据权利要求1所述的传输线圈模块，其中，所述屏蔽件中的所述至少一个功能孔容纳热敏电阻器以感测所述至少一个传输线圈的温度信息。

11.根据权利要求10所述的传输线圈模块，还包括：

印刷电路板，布置在所述金属片的下方，

其中，所述热敏电阻器位于所述印刷电路板上，并且感测所述至少一个传输线圈的温度信息。

12.一种用于无线地传送电力的传输线圈模块，所述传输线圈模块包括：

多个传输线圈，包括第一传输线圈和布置在所述第一传输线圈的下方的第二传输线圈；

线圈架，包括：第一容纳部，形成在所述线圈架的第一表面上并且被配置为容纳所述第一传输线圈；以及第二容纳部，形成在所述线圈架的与所述第一表面相反的第二表面上并且被配置为容纳所述第二传输线圈；

屏蔽件，布置在所述第一传输线圈和所述第二传输线圈的下方；以及

金属片，布置在所述屏蔽件的下方，

其中，所述线圈架还包括在其边缘侧上的至少一个固定孔以容纳固定构件。

13.根据权利要求12所述的传输线圈模块，其中，所述第一容纳部和所述第二容纳部具有与所述第一传输线圈和所述第二传输线圈的厚度相同的深度。

14.根据权利要求12所述的传输线圈模块，其中，所述第一容纳部的一部分和所述第二容纳部的一部分彼此交叠。

15.根据权利要求12所述的传输线圈模块，其中，所述第一传输线圈和所述第二传输线圈在交叠部分处彼此交叠。

16.根据权利要求15所述的传输线圈模块，其中，所述第一容纳部中的所述第一传输线圈和所述第二容纳部中的所述第二传输线圈在所述交叠部分处彼此接触。

17.根据权利要求15所述的传输线圈模块，其中，所述交叠部分中的一些被形成为穿透所述线圈架，以使得布置在所述第一容纳部中的所述第一传输线圈的一部分和布置在所述第二容纳部中的所述第二传输线圈的一部分彼此直接接触。

18.根据权利要求12所述的传输线圈模块，其中，所述第一容纳部在所述第一容纳部的中央部分处包括第一中央固定板，以及所述第二容纳部在所述第二容纳部的中央部分处包括第二中央固定板，以及

其中，所述第一容纳部的所述第一中央固定板布置在与所述第一传输线圈的中空部分对应的位置处，以及所述第二容纳部的所述第二中央固定板布置在与所述第二传输线圈的中空部分对应的位置处。

19.根据权利要求18所述的传输线圈模块，其中，所述第一容纳部的所述第一中央固定板的一部分直接接触布置在所述第二容纳部中的所述第二传输线圈的一部分并且支承布置在所述第二容纳部中的所述第二传输线圈的一部分；以及

其中，布置在所述第二容纳部中的所述第二中央固定板的一部分直接接触布置在所述第一容纳部中的所述第一传输线圈的一部分以支承布置在所述第一容纳部中的所述第一传输线圈的一部分。

20.根据权利要求12所述的传输线圈模块，其中，所述线圈架包括增强塑料。

21.根据权利要求12所述的传输线圈模块，还包括：

第三传输线圈，布置在所述第一传输线圈的下方，

其中，所述线圈架还包括第三容纳部，形成在所述线圈架的所述第二表面上并且被配置为容纳所述第三传输线圈。

22.一种无线电力传输线圈模块，包括：

用于无线地传送电力的多个传输线圈；

屏蔽件，布置在所述多个传输线圈的下方；

金属片，布置在所述屏蔽件的下方；以及

连接器，电连接至所述多个传输线圈，

其中，所述金属片包括具有用于布置所述连接器的空间的凹进，以及

其中，所述连接器包括与所述屏蔽件交叠的内部和不与所述屏蔽件交叠的外部。

23.根据权利要求22所述的无线电力传输线圈模块，其中，所述连接器包括在所述连接器的所述外部处的多个引脚，以及

其中，所述多个传输线圈包括用于与所述多个引脚连接的多个引线。

24.根据权利要求23所述的无线电力传输线圈模块，其中，所述多个引脚中的每一个包括暴露于所述外部的上侧的上端子和暴露于所述外部的下侧的下端子。

25.根据权利要求24所述的无线电力传输线圈模块，其中，所述多个引线中的一个引线连接至所述多个引脚中的两个上端子。

26.根据权利要求23所述的无线电力传输线圈模块，其中，所述引线中的每一个沿同一方向延伸至所述多个引脚。

27.根据权利要求23所述的无线电力传输线圈模块，其中，所述多个引脚至所述连接器的第一边缘的第一距离大于所述多个引脚至所述连接器的与所述第一边缘相对的第二边缘的第二距离，以及

其中，所述第二边缘从所述屏蔽件侧面暴露。

28.根据权利要求22所述的无线电力传输线圈模块，其中，所述连接器包括十二个引脚，以及

其中，所述多个传输线圈包括六个引线。

29.根据权利要求28所述的无线电力传输线圈模块，其中，每个引线和两个引脚包括激光焊接接点。

30.根据权利要求24所述的无线电力传输线圈模块，其中，所述上端子的长度比所述下端子的长度短。

31.根据权利要求22所述的无线电力传输线圈模块，其中，所述连接器的面积比所述屏蔽件的面积小。

32.根据权利要求24所述的无线电力传输线圈模块，其中，所述下端子连接至控制所述无线电力传输线圈模块的操作的控制电路板。

33.一种无线电力传输线圈模块，包括：

用于无线地传送电力的多个传输线圈；

屏蔽件，布置在所述多个传输线圈的下方；以及

连接器，电连接至所述多个传输线圈，

其中，所述连接器包括与所述屏蔽件交叠的内部、不与所述屏蔽件交叠的外部以及设置在所述连接器的所述外部上的多个引脚，

其中，所述多个引脚中的每一个包括暴露于所述外部的上侧的上端子和暴露于所述外部的下侧的下端子，以及

其中，所述多个传输线圈包括用于与所述多个引脚连接的多个引线。

34.根据权利要求33所述的无线电力传输线圈模块，其中，所述多个引线中的一个引线连接至所述多个引脚中的两个上端子。

35.根据权利要求33所述的无线电力传输线圈模块，其中，所述引线中的每一个沿同一方向延伸至所述多个引脚。

36.根据权利要求33所述的无线电力传输线圈模块，其中，所述多个引脚至所述连接器的第一边缘的第一距离大于所述多个引脚至所述连接器的与所述第一边缘相对的第二边缘的第二距离，以及

其中，所述第二边缘从所述屏蔽件侧面暴露。

37.根据权利要求33所述的无线电力传输线圈模块，其中，所述连接器包括十二个引脚，以及

其中，所述多个传输线圈包括六个引线。

38.根据权利要求37所述的无线电力传输线圈模块，其中，每个引线和两个引脚包括激光焊接接点。

39.根据权利要求33所述的无线电力传输线圈模块，其中，所述上端子的长度比所述下端子的长度短。

40.根据权利要求33所述的无线电力传输线圈模块，其中，所述连接器的面积比所述屏蔽件的面积小。

41.根据权利要求33所述的无线电力传输线圈模块，其中，所述下端子连接至控制所述无线电力传输线圈模块的操作的控制电路板。

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