CN107979185A - 无线电力接收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无线电力接收装置，其即使由金属材质形成盖部也能够提供高的无线充电效率。为此，根据本发明的实施例的无线电力接收装置可包括：盖部，由导电材质形成，且在暴露于外部的第一面具有槽形态的线圈收容部；以及线圈部，被收容于所述线圈收容部的内部，以无线方式接收电力。

Description

无线电力接收装置

技术领域

本发明涉及一种由金属材质形成的盖部的无线电力接收装置。

背景技术

在手机之类的便携式终端中，由于设计要素而采用金属外壳(Metal Case)。然而，在将便携式终端的后盖(back cover)由金属材质形成的情况下，决定无线电力传输系统的效率的耦合系数(Coupling Coefficient)降低，于是诱发如下的问题：难以进行无线充电，或者充电效率极其低下。

因此，需要一种既具备金属外壳又可提高无线充电效率的结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种即使由金属材质形成盖部，也能够提供高的无线充电效率的无线电力接收装置。

根据本发明的实施例的无线电力接收装置可包括：盖部，由导电材质形成，且在暴露于外部的第一面具有槽形态的线圈收容部；以及线圈部，被收容于所述线圈收容部的内部，以无线方式接收电力。

并且，根据本发明的实施例的无线电力接收装置包括：盖部，由导电材质形成，并结合于终端主体；电路部，布置于所述盖部的内侧；以及线圈部，布置于所述盖部的外侧，以无线方式接收电力，其中，所述线圈部可与所述电路部电连接。

根据本发明，由于线圈部布置于盖部外侧，因此即使盖部由导电材质形成，也能够顺利地执行无线充电。而且，由于线圈部布置在形成于盖部的线圈收容部内，因此线圈部不会向盖部的外部突出。因此，在利用时不会给用户带来异质感。

附图说明

图1为概略地示出根据本发明的实施例的无线充电系统的侧面图。

图2为根据本发明的实施例的便携式终端的分解立体图。

图3为概略地示出图2所示的盖部的外表面的立体图。

图4为图3所示盖部的分解立体图。

图5为沿着图3的I-I′的截面图。

图6为概略地示出根据本发明的另一实施例的盖部的外表面的立体图。

图7为图6所示盖部的分解立体图。

图8为沿着图6的II-II′的截面图。

图9为概略地示出根据本发明的又一实施例的盖部的外表面的立体图。

图10为沿着图9的III-III′的截面图。

图11是在利用图3所示盖部执行无线充电时测量传输效率的曲线图。

图12是在利用图6所示盖部执行无线充电时测量传输效率的曲线图。

符号说明

1：便携式终端 11：充电设备

30：盖部 40：线圈部

47：线圈收容部 52：磁性部

54：电力接收用线圈 60：密封部

最优实施方式

以下，参考附图而说明本发明的优选实施形态。然而，本发明的实施形态可变形为多种其他形态，本发明的范围并不局限于以下说明的实施形态。并且，提供本发明的实施形态的目的在于向在本发明所属的技术领域中具备平均知识的人员更加完整地说明本发明。而且，为了更加明确的说明，附图中的要素的形状及大小等可能被夸张。

图1为概略地示出根据本发明的实施例的无线充电系统的侧面图。

参照图1，根据本实施例的无线充电系统作为用于对便携式终端1进行充电的系统，可包括：便携式终端1；充电设备11，以无线方式向便携式终端1发送电力。只要是智能手机(smart phone)、笔记本电脑、平板电脑等可携带或移动且需要充电的电子设备，均可应用图1的便携式终端。

图1示出为了无线充电而在充电设备11上放置便携式终端1的状态。

充电设备11具有电力发送用线圈12，通过该线圈12而将电力传输到便携式终端1。

便携式终端1放置于充电设备11上，并通过电力接收用线圈54而从充电设备11接收电力，然后存储于电池(未图示)。

图2为根据本发明的实施例的便携式终端的分解立体图，图3为概略地示出图2所示盖部的外表面的立体图。并且，图4为图3所示盖部的分解立体图，图5为沿着图3的I-I′的截面图。

参照图2至图4，根据本实施例的便携式终端1包括：终端主体10和作为导电板的盖部30、电路部25、线圈部40及密封部60。

终端主体10与盖部30结合而完成便携式终端1的外壳。其中，终端主体10可被定义为包括在便携式终端1的构成要素中的除了电路部25、线圈部40、盖部13之外的所有其他构成要素的要素。

电路部25可以以贴装有电子部件的电路基板的形态配备，然而并不局限于此。

电路部25可具有用于运用便携式终端1的多样的电子元件。而且，电路部25将通过线圈部40接收到的无线电力传输到电池(未图示)。为此，电路部25与后述的线圈部40电连接。

盖部30结合于终端主体10而完成便携式终端1。根据本实施例的盖部30可以是在更换电池时从终端主体10分离的电池盖部。然而并不局限于此，也包括与终端主体10一体地结合而不易分离的一体型盖部。

根据本实施例的盖部30形成为整体上平整的板(plate)形状，且由铝之类的导电材质形成。

盖部30包括：第一面30a，暴露到便携式终端1的外部；第二面30b，布置于便携式终端1的内部。另外，在第一面30a配备有至少一个线圈收容部47。

线圈收容部47由连续的环形状的槽形成。而且，形成为并不完全贯穿盖部30而具有底面的槽形态。

在本实施例中，线圈收容部47的整体形状由四边形环形状形成。然而，本发明的构成方式并不局限于此，可以根据需要而实施如下变形：形成为圆角的四角环形状，或者形成为圆形、椭圆形的环形状。

盖部30整体上由金属材质形成。因此，当在盖部30与终端主体10之间布置线圈部40时，从充电设备11产生的磁场被盖部30所屏蔽，因此电力难以被传递到线圈部40。

因此，根据本实施例的线圈部40布置在形成于盖部30的第一面30a上的线圈收容部47内。

线圈部40包括磁性部52和至少一个电力接收用线圈54。

磁性部52形成为如薄片(sheet)的平整的板形状，从而布置于线圈收容部47的底面。

磁性部52为了使借助充电设备11而产生的磁场的磁路高效地形成而配备。为此，磁性部52由可以使磁路容易形成的材质形成，例如可由铁氧体(ferrite)材质构成。

磁性部52上布置有电力接收用线圈54。为了使磁性部52与电力接收用线圈54彼此牢固地固定粘接，可在电力接收用线圈54与磁性部52之间夹设粘接部件(未图示)。

作为粘接部件可利用粘接片(sheet)或粘接胶带，而且还可以在电力接收用线圈54或磁性部52的表面涂布粘接剂或具有粘接性的树脂而形成。并且，还可以构成为粘接部件含有铁氧体粉末，从而使粘接部件也具有磁性。

电力接收用线圈54可由具有绝缘被覆物的导电线(wire)形态构成，从而配备于线圈收容部47内。电力接收用线圈54可由单线线圈形成，或者可以由形成为多条的利兹线(Litz Wire)形态的线圈形成。然而，本发明的构成方式并不局限于此。

线圈部40被完全收容于线圈收容部47内。因此，如图5所示，线圈部40的总厚度t3形成为小于线圈收容部47的深度t2。

例如，在盖部30的厚度t1为1.5mm的情况下，线圈收容部47的深度t2可形成为盖部30的厚度的2/3，即1.0mm。在此情况下，线圈部40的总厚度大约可形成为0.7mm。另外，磁性部52的厚度t4可形成为0.2mm，电力接收用线圈54的厚度t3可形成为0.5mm。然而，本发明的构成并不局限于此。

电力接收用线圈54的两端与前述的电路部25电连接。为此，电力接收用线圈54的两端贯穿形成于盖部30的贯通孔48而与布置于盖部30的第二面30b的接触垫45连接。于是，电力接收用线圈54将接触垫45作为介质而与电路部25电连接。

如上所述，盖部30由导电性部件形成。因此，在接触垫45与盖部30之间可能发生电短路。

为了防止这一情况，在盖部30的贯通孔48中填充有后述的密封部60，接触垫45形成于密封部60上。于是，接触垫45可借助于密封部60而确保与盖部30之间的电绝缘。

在与接触垫45接触的电路部25侧可形成可有接触销(未图示)，接触销以弹性方式与接触垫45接触。为此，接触销可以由板簧形态的连接器形成，或者可由弹簧针(pogo pin)之类的形态形成。然而，本发明并不局限于此。

并且，在本实施例中，以接触垫45布置于盖部30且接触销布置于电路部25的情形为例进行说明，然而也可以进行如下的多种变形：相反地将接触销布置于盖部30，并将接触垫布置于电路部25。

在布置有线圈部40的线圈收容部47的空的内部空间和贯通孔48中布置密封部60。密封部60以填充线圈收容部47和贯通孔48的空余空间的形态填充于线圈收容部47内。于是，线圈部40牢固地紧贴固定于线圈收容部47内，并可得到保护在外部的冲击下安全。

密封部60的外部表面布置于与盖部30的第一面30a相同的平面上。因此，密封部60并不从盖部30突出。然而，本发明的构成方式并不局限于此，可根据需要而多样地变形，如密封部60以从第一面30a突出的方式形成，或者凹陷形成。

密封部60由绝缘材料形成。例如，密封部60可由环氧树脂或EMC(环氧树脂注塑化合物)等树脂材质、橡胶、硅胶等材质形成，然而并不局限于此。

对于如上所述地构成的根据本实施例的便携式终端1而言，由于线圈部40布置于盖部30外侧，因此即使盖部30由导电材质形成，也能够顺利地执行无线充电。

而且，由于线圈部40布置在形成于盖部30的线圈收容部47内，因此线圈部40不会向盖部30的外部突出。因此，难以在外部识别线圈部40的存在，因此即使将线圈部40布置于盖部30的外侧，也不会给用户带来异质感。

并且，对于根据本实施例的便携式终端1而言，线圈收容部47形成为槽形态而非贯通孔形态，因此可将作为金属材质的盖部30的刚度照常维持。

进而，由于盖部30与线圈部40一体地形成，因此相比于将盖部和线圈部分别单独配备的便携式终端而言，具有组装极为容易的优点。

图11为当利用图3所示盖部30而执行无线充电时测量的传输效率的曲线图，其测量了作为无线电力发送装置的充电设备11与作为无线电力接收装置的便携式终端1的电力发送用线圈12与电力接收用线圈54之间的传输效率。

参照图11，表示电力传输效率的|S₂₁|_dB的测量结果为-1.33，其表现出73.6％的效率。因此可知，即使利用导电材质的盖部30，也可以使无线充电顺利进行。另一方面，本发明并不局限于上述的实施例，其可以实现多样的变形。

图6为概略地示出根据本发明的另一实施例的盖部的外表面的立体图，图7为图6所示盖部的分解立体图，图8为沿着图6的II-II′的截面图。

参照图6至图8，对于根据本实施例的盖部30而言，线圈收容部47并非环形状，而形成为容器形态的槽。

并且，根据本实施例的线圈部40为线圈基板的形态，并布置于线圈收容部47内。

为此，线圈部40包括：绝缘基板54a；线圈配线54b，形成于绝缘基板54a上，并具有螺旋形态。其中，绝缘基板54a可利用聚酰亚胺膜之类的薄膜。而且，线圈配线54b在绝缘基板54a的一个面或两个面以螺旋形态形成，从而被用作电力接收用线圈54。

例如，根据本实施例的线圈部40可利用FPCB之类的柔性基板。

如上所述，当线圈收容部47形成为宽阔的空间时，线圈部40的磁性部52可在线圈收容部47的底面整体布置。于是，可以将无线充电时的漏磁最小化，从而提高充电效率。

图12是在利用图6所示盖部执行无线充电时测量的传输效率的曲线图，其测量了作为无线电力发送装置的充电设备11与作为无线电力接收装置的便携式终端1的电力发送用线圈12与电力接收用线圈54之间的传输效率。

参照图12，表示电力传输效率的|S₂₁|_dB的测量结果为-0.79测量，其表现出83.36％的效率。因此可知，表现出高于上述实施例的传输效率。

图9为概略地示出根据本发明的又一实施例的盖部的外表面的立体图，图10为沿着图9的III-III′的截面图。

参照图9和图10，对于根据本实施例的盖部30而言，线圈收容部47以与盖部30的边框相邻的方式沿着边框形成。

而且，在作为盖部30的内表面的第二面30b突出形成有与线圈收容部47对应的区域。

因此，本实施例的线圈收容部47相比于上述实施例而言深度得到扩张，于是可扩大收容于线圈收容部47的电力接收用线圈54的截面积或磁性部52的厚度。

以上，已详细说明本发明的实施例，然而本发明的权利范围并不局限于此，在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想的范围内，可实施多样的修改和变形，这对于本领域中具备基本知识的人员来说是显然的。

Claims (10)

1.一种无线电力接收装置，包括：

盖部，由导电材质形成，且在暴露于外部的第一面具有槽形态的线圈收容部；以及

线圈部，被收容于所述线圈收容部的内部，以无线方式接收电力。

2.如权利要求1所述的无线电力接收装置，其中，所述线圈部包括：

磁性部，布置于所述线圈收容部的底面；以及

电力接收用线圈，布置于所述磁性部上。

3.如权利要求2所述的无线电力接收装置，其中，所述电力接收用线圈由具有绝缘被覆物的导电线形成。

4.如权利要求2所述的无线电力接收装置，其中，所述电力接收用线圈是在绝缘基板上形成有螺旋形状的线圈配线的线圈基板。

5.如权利要求1所述的无线电力接收装置，其中，所述线圈收容部形成为具有底面的环状槽。

6.如权利要求1所述的无线电力接收装置，其中，所述线圈收容部形成为具有底面的容器形状的槽。

7.如权利要求1所述的无线电力接收装置，其中，还包括：

接触垫，布置在作为所述盖部的内表面的第二面而与所述线圈部电连接。

8.如权利要求1所述的无线电力接收装置，其中，还包括：

密封部，填充于所述线圈收容部的空余空间。

9.如权利要求8所述的无线电力接收装置，其中，

所述盖部的第一面与所述密封部的表面被布置于同一平面上。

10.一种无线电力接收装置，包括：

盖部，由导电材质形成，并结合于终端主体；

电路部，布置于所述盖部的内侧；以及

线圈部，布置于所述盖部的外侧，以无线方式接收电力，

其中，所述线圈部与所述电路部电连接。