CN112189293A

CN112189293A - 无线充电板以及无线充电装置

Info

Publication number: CN112189293A
Application number: CN201980034626.5A
Authority: CN
Inventors: 白种锡; 李秉奕; 赵镛男; 辛龙桓; 崔辅焕
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2021-01-05
Anticipated expiration: 2039-03-21
Also published as: WO2019182388A1; EP3771071A4; US11303153B2; EP3771071A1; US20190296578A1; CN112189293B

Abstract

本发明涉及无线充电板和无线充电用板，所述无线充电板通过在内部包括设置有扁平型电容器的谐振箱，而能够实现无线充电板的标准化，所述无线充电用板包括：第一磁体；第二磁体，与所述第一磁体层叠配置；以及线圈，在所述第一磁体周边卷曲，位于所述第二磁体的上方或所述第二磁体的下方。

Description

无线充电板以及无线充电装置

技术领域

本发明涉及无线充电板以及无线充电装置。

背景技术

随着对电子设备的研究持续，也形成了向电子设备供给电能的无线充电系统的开发。

很多公司正在集中精力对移动终端的无线充电系统和电动汽车的无线充电系统进行研发。这种无线充电系统中包括，以无线充电板和用于补偿阻抗的谐振箱代表的多种电子部件。

WO2014/179320(以下，称作现有技术1)公开了一种DDQ线圈Pad结构。在现有技术1的板中未包括共振部。在现有技术1的无线充电系统中，谐振箱和无线充电板分开制作，因此存在在电力发送装置和电力接收装置的制造商不同的情况下，为了修改共振部的参数而需要改变罩体和散热结构的问题。另一方面，在线圈两端会产生很高的感应电压。在现有技术1的无线充电板中，为了确保绝缘距离，而具有线圈的一端沿着处于缠绕状态的线向外部引出的结构。这种结构存在使无线充电板的体积增大或无法具有平坦(flat)的形状的问题(以下，称作第一问题点)。

KR10-2016-0008213(以下，称作现有技术)公开了一种，以降低电磁波为目的，在无线充电板下部设置用于防止高频噪声的磁体，并且附着有PCB的无线传送装置的电磁波降低结构。现有技术2，虽然在磁体下端设置PCB而具有磁通量的屏蔽功能，但是存在使PCB和元件的体积增大的问题(以下，称作问题点2)。

发明内容

技术问题

本发明为了解决上述第一问题点，提供一种能够简单地修改共振部的参数的无线充电板。

另外，本发明提供一种无线充电板，所述无线充电板构成为能够简单地修改共振部的参数，由此能够实现标准化，而且通过使用扁平型的电容器能够使所述无线充电板变薄。

另外，本发明提供一种，通过设置用于将配线插入板中的孔(hole)，和用于配置配线的槽(groove)，能够将无线充电板制作成平坦的无线充电板。

本发明为了解决上述第二问题点，提供一种不仅将电子部件容纳于无线充电板内，而且消除发热和电磁兼容(EMC)的影响问题的无线充电用板。

另外，本发明提供一种，通过制作成不提供用于电子产品的额外的空间且平坦，来最小化体积无线充电板。

另外，本发明提供一种，将磁体分为两个层结构，并利用空的空间来配置电子部件的无线充电板。

本发明的课题并不限定于以上提及到的课题，本领域的技术人员能够通过以下的记载明确理解未被提及到的其他课题。

用于解决问题的手段

在本发明实施例的无线充电板的内部包括有补偿阻抗的谐振箱。另外，谐振箱包括扁平型电容器。

本发明实施例的无线充电板包括：至少一个铁氧体板(ferrite plate)；线圈，位于所述铁氧体板的上方；以及谐振箱，包括至少一个扁平型电容器以补偿所述线圈的阻抗。

在本发明实施例的无线充电板中，所述扁平型电容器位于所述铁氧体板的下方。

在本发明实施例的无线充电板中，所述铁氧体板包括贯通顶面和底面的孔(hole)，所述扁平型电容器以插入到所述孔的第一配线为媒介与所述线圈电连接。

在本发明实施例的无线充电板中，所述铁氧体板包括形成于底面的槽(groove)，所述扁平型电容器以配置于所述槽的第二配线为媒介与外部装置电连接。

在本发明实施例的无线充电板中，所述扁平型电容器包括：第一电容器，以所述第一配线作为媒介与所述线圈串联连接；以及第二电容器，与所述第一电容器串联连接，并且以所述第二配线作为媒介与所述外部装置连接。

在本发明实施例的无线充电板中，还包括：铝板，位于所述铁氧体板的下方；以及绝缘片，位于所述铝板和所述扁平型电容器之间。

在本发明实施例的无线充电板中，所述铁氧体板包括复数个铁素体，所述扁平型电容器位于所述复数个铁素体中的任意两个铁素体之间。

在本发明实施例的无线充电板中，所述扁平型电容器包括：第一电容器，与所述线圈串联连接；以及第二电容器，与所述第一电容器串联连接。

在本发明实施例的无线充电板中，所述线圈包括复数个子线圈，所述扁平型电容器包括复数个电容器，所述复数个子线圈和所述复数个电容器彼此交替地串联连接。

在本发明实施例的无线充电板中，所述复数个铁素体的每一个铁素体的形状是由两条直线、与所述两条直线连接的第一弧以及与所述两条直线连接且具有比第一弧更大的半径的第二弧限定的图形的形状。

本发明实施例的无线充电用板包括层叠配置的磁体。

本发明实施例的无线充电用板包括：第一铁氧体板；第二铁氧体板，与所述第一铁氧体板层叠配置；以及线圈，在所述第一铁氧体板周边卷曲，位于所述第二铁氧体板的上方或位于所述第二铁氧体板的下方。

在本发明实施例的无线充电板中，所述第二铁氧体板的至少一部分与所述第一铁氧体板的至少一部分接触。

在本发明实施例的无线充电板中，所述第一铁氧体板和所述第二铁氧体板形成连续的磁路。

在本发明实施例的无线充电板中，所述第二铁氧体板提供容纳至少一个电子部件的空间。

在本发明实施例的无线充电板中，所述第一铁氧体板的至少一部分与所述空间在垂直方向上重叠。

在本发明实施例的无线充电板中，所述第一铁氧体板和所述线圈位于第一层，所述第二铁氧体板位于所述第二层。

在本发明实施例的无线充电板中，所述电子部件位于所述第二层，所述电子部件包括转换器、逆变器、整流器以及谐振箱中的至少一个。

在本发明实施例的无线充电板中，所述第二铁氧体板包括复数个子磁体，所述线圈包括引入线和引出线，所述引入线和所述引出线位于在所述复数个子磁体之间形成的间隔。

在本发明实施例的无线充电板中，在配置有所述电子部件的状态下从所述引入线和所述引出线观察到的第一内部阻抗值小于在未配置所述电子部件的状态下从所述引入线和所述引出线观察到的第二内部阻抗值。

在本发明实施例的无线充电板中，还包括配置于所述第一铁氧体板和所述线圈之间的绝缘体。

关于其他实施例的具体内容包括在具体实施方式以及附图中。

发明的效果

根据本发明，具有如下效果中的一种或者多种效果。

第一、包括谐振箱，由此具有能够实现无线充电板的标准化的效果。

第二、谐振箱包括扁平型电容器，由此具有能够使无线充电板变薄的效果。

第三、在铁氧体板设置有孔(hole)和槽(groove)，由此具有能够将无线充电板制作成平坦的效果。

第四、在无线充电用板内容纳有以谐振箱为代表的电子产品，由此具有容易修改共振部参数，能够实现无线充电板的标准化的效果。

第五、具有不提供用于设置以谐振箱为代表的电子产品的额外空间，仍然最小化无线充电用板的体积的效果。

第六、具有能够将无线充电板制作成平坦的效果。

本发明的效果并不限定于以上提及到的效果，本领域的技术人员能够从权利要求书的记载明确理解未被提及到的其他效果。

附图说明

图1是示出本发明实施例的无线充电系统的外观的图。

图2是本发明实施例的无线充电系统的框图。

图3是用于说明本发明实施例的无线充电方式的图。

图4示例了本发明实施例的无线充电板的等效电路。

图5至图6b是用于说明本发明实施例的无线充电板的构成的图。

图7a至图7b是用于说明本发明实施例的无线充电板的图。

图8a至图8b是用于说明本发明实施例的无线充电板的图。

图9至图10是用于说明本发明实施例的扁平型电容器的图。

图11是用于说明本发明实施例的无线充电板的构成的图。

图12至图14是用于说明本发明实施例的无线充电板的图。

图15是用于说明关于本发明实施例的无线充电板的实验数据的图。

具体实施方式

以下参照附图对本说明书所公开的实施例进行详细的说明，在此，与附图标记无关地，对相同或类似的结构要素赋予相同的参照标记，并将省去对其重复的说明。在以下说明中使用的针对结构要素的接尾词“模块”及“部”仅是考虑到便于说明书的撰写而被赋予或混用，其自身并不带有相互划分的含义或作用。并且，在对本说明书所公开的实施例进行说明的过程中，如果判断为对于相关的公知技术的具体说明会导致混淆本说明书所公开的实施例的技术思想，则将省去对其详细的说明。并且，所附的附图仅是为了容易理解本说明书所公开的实施例，不应由所附的附图来限定本说明书所公开的技术思想，而是应当涵盖了本发明的思想及技术范围中所包括的所有变更、等同物乃至替代物。

第一、第二等包含序数的术语可用于说明多种结构要素，但是所述结构要素并不由所述术语所限定。所述术语仅是用于将一个结构要素与其他结构要素划分的目的来使用。

如果提及到某个结构要素“连接”或“接触”于另一结构要素，其可能是直接连接于或接触于另一结构要素，但也可被理解为是他们中间存在有其他结构要素。反之，如果提及到某个结构要素“直接连接”或“直接接触”于另一结构要素，则应当被理解为是们之间不存在有其他结构要素。

除非在上下文明确表示有其他含义，单数的表达方式应包括复数的表达方式。

在本申请中，“包括”或“具有”等术语仅是为了指定说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在，而并不意在排除一个或其以上的其他特征或数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在或添加的可能性。

图1是示出本发明实施例的无线充电系统的外观的图。

图2是本发明实施例的无线充电系统的框图。

参照附图，无线充电系统100可包括电力发送装置10和电力接收装置20。无线充电系统100可以用于电动汽车电池的无线充电、机器人吸尘器的无线充电、移动终端电池的无线充电等。

当无线充电系统100用于电动机车电池的无线充电时，电力发送装置10可以设置于充电站等，电力接受装置20可以设置于车辆内部。当无线充电系统100用于机器人吸尘器的无线充电时，电力发送装置10可以以便携形式构成，电力接收装置20可以设置于机器人吸尘器的内部。当无线充电系统100用于移动终端电池的无线充电时，电力发送装置10可以以便携形式构成，电力接收装置20可设置于移动终端内部。

电力发送装置10可以包括AC/DC转换器11、DA/AC逆变器12、谐振箱13以及发送板14。AC/DC转换器11可以将从电网1提供到的交流形态的电能转换为直流形态。DC/AC转换器12将直流形态的电能转换为交流形态的电能。此时，DC/AC转换器12可以产生数十至数百kHz的高频信号。谐振箱13在无线充电中适当地补偿阻抗。发送板14以无线方式传送电能。在发送板14的内部包括发送线圈15。

电力接收装置20可以包括接收板21、谐振箱22以及整流器23。接收板21以无线方式接收电能。在接收板21的内部包括接收线圈25。发送板14和接收板21包括，形成磁耦合(magnetic coupling)的线圈组(发送线圈15和接收线圈25)。发送板14和接收板21以因高频驱动信号而产生的磁场(magnetic field)作为媒介，在没有电极之间的物理接触(electrical contact)的状态下传递电能。谐振箱22在无线充电中适当地补偿阻抗。整流器21将交流形态的电能转换为直流形态的电能，以向电池30供给直流形态的电能。电池30可以设置于车辆、机器人吸尘器或者移动终端。

图3是用于说明本发明实施例的无线充电方式的图。

参照图3，无线充电系统可以采用电感耦合方式或谐振耦合方式。

电感耦合(Inductive Coupling)方式利用以下原理：若改变流过相邻的两个线圈中的一次线圈的电流强度，则根据该电流，磁场发生变化，由此，经过二次线圈的磁通量会改变，从而在二次线圈侧会产生感应电动势。即，根据这种方式，即便不移动两个导线，在使两个线圈靠近的状态下只改变一次线圈的电流就会产生感应电动势。在此情况下，虽然频率特性不会受大的影响，但是根据包括各个线圈的发送装置(例如，无线充电装置)和接收装置(例如，移动终端)之间的排列(Alignment)和距离(Distance)，电力效率会受到影响

谐振耦合(Resonance Coupling)方式利用以下原理：向隔开一定距离的两个线圈中的一次线圈施加谐振频率(Resonance Frequency)而产生的磁场变化量中的一部分被施加到相同的谐振频率的二次线圈，从而在二次线圈上产生感应电动势。即，根据这种方式，当接收装置或发送装置分别以相同的频率谐振时，电磁波通过近距离电磁场来传递，因此，若频率不同就不会有能量传递。在此情况下，频率的选择会成为重要的问题。由于在隔开规定距离以上的谐振频率之间没有彼此的能量传递，因此可通过选择谐振频率来选择充电对象设备。如果一个谐振频率只对应一个设备时，则谐振频率的选择就是选择充电对象设备的意思。

与电感耦合方式相比，谐振耦合方式具有电力效率相对少受包括各个线圈的发送装置和接收装置之间的排列(Alignment)和距离(Distance)的影响的优点。

图4示例了本发明实施例的无线充电板的等效电路。

本发明实施例的无线充电板500可以用作电力发送装置10的发送板14或电力接收装置20的接收板21。无线充电板500可以用于如移动终端的小型装置的无线充电，但是，优选用于如电动汽车的大型装置的无线充电。

参照图4，无线充电板500可以用作电力发送用板500a或电力接收用板500b。电力发送用板500a可以包括谐振箱13和电力接收用线圈520a。电力发送用板500a可以与电力转换器11、12电连接。电力转换器11、12可以包括参照图2说明的AC/DC转换器11和DC/AC逆变器12。电力接收用板500b可以包括谐振箱22和电力接收用线圈520b。电力接收用板500b可以与整流器23电连接。

图5示例了无线充电板的分解立体图。

图6a示例了以线圈520、铁氧体板(ferrite plate)510以及谐振箱530为中心示出的无线充电板的俯视图。

图6b示例了以线圈520、铁氧体板(ferrite plate)510以及谐振箱530为中心的无线充电板的侧视图。

参照图5至图6b，无线充电板500可以包括顶壳610、线圈引导件620、至少一个线圈520、至少一个铁氧体板(ferrite plate)510、铝板630、绝缘片640、谐振箱530以及底壳650。

顶壳(top case)610可以与底壳650一起形成无线充电板500的外观。

顶壳610可以通过与底壳650结合而在内部形成有空间。在所形成的空间可以容纳有线圈引导件620、线圈520、铁氧体板(ferrite plate)510、铝板630、绝缘片640以及谐振箱530。

线圈引导件620可以位于线圈520的上方。

当结合时，线圈引导件620可以限制线圈520，以使其固定并且不能移动。

线圈520形成为螺旋形，其整体形状可以呈圆形、椭圆形或多边形。线圈引导件620可以是能够容纳圆形、椭圆形或多边形的形状。

根据实施例，线圈引导件620可以与顶壳610形成为一体。

根据实施例，可以省略线圈引导件620。

线圈520可以是用于电力传送的线圈。线圈520可以位于铁氧体板510的上方。

当无线充电板500作为发送板14发挥功能时，线圈520可以是发送线圈15。

当无线充电板500作为接收板15发挥功能时，线圈520可以是接收线圈25。

线圈520可以以螺旋形状(spiral)形成。

通过线圈520的缠绕，线圈520的可以形成整体上呈圆形、椭圆形或多边形的外观。

线圈520可以包括第一端521和第二端529。

第一端521可以作为无线充电板500的输入端或输出端发挥功能。

第二端521可以以第一配线611为媒介，与谐振箱530的至少一个扁平型电容器600连接。

线圈520可以位于线圈引导件620和铁氧体板510之间。

铁氧体板(ferrite plate)510可以是圆形、椭圆形或多边形的板形状。

根据实施例，铁氧体板510可以设置有复数个。

铁氧体板510可以包括贯通顶面和底面的孔(hole)511。

铁氧体板510的顶面可以定义为与顶壳610、线圈引导件620以及线圈520中的至少一个相对的面。

铁氧体板510的底面可以定义为与铝板630、绝缘片640、谐振箱530以及底壳650中的至少一个相对的面。

铁氧体板510可以包括形成于底面的槽(groove)512。

铁氧体板510可以位于线圈520和谐振箱530之间。

根据实施例，铝板630和绝缘片640可以位于铁氧体板510和谐振箱520之间。

铝板630可以屏蔽磁场。

铝板630的屏蔽可以防止在电力传送以及/或电力接收过程中产生的磁场向外部流出。

铝板630可以执行散热功能。

铝板630可以向无线充电板500外部引导在电力传送以及/或电力接收过程中在线圈520以及/或铁氧体板510产生的热。

铝板630可以位于铁氧体板510和底壳650之间。

例如，铝板630可以位于铁氧体板510的下方。

另一方面，在铝板630可以形成有用于插入第一配线611的孔。

绝缘片640可以屏蔽意外产生的电流。

例如，绝缘片640可以屏蔽在铁氧体板510流动的表面电流。

例如，绝缘片640的屏蔽，可以使谐振箱530的电容器无法与无线充电板500内的其它构成通电。

绝缘片640可以位于铁氧体板510和底壳650之间。

例如，绝缘片640可以位于铝板630和扁平型电容器600之间。

另一方面，在绝缘片640可以形成有用于插入第一配线611的孔。

谐振箱530可以称作储能电路(tank circuit)、谐振电路(resonance circuit)、谐振箱电路(resonance tank circuit)等。

谐振箱530可以为了补偿线圈520的阻抗(impedance)而设置。

谐振箱530可以包括至少一个扁平型电容器(flat type capacitor)600。

现有技术的谐振箱530制作成独立于发送板14或接收板21且包括于电路部。

在此情况下，当与其它制造商的产品结合时，不可避免为了修改电路部中包括的共振部的参数，而改变壳体以及散热结构。

本发明的无线充电板500由于在内部包括有谐振箱530，从而即便与其它制造商的产品结合，也可以不改变电路部，而仅通过变更扁平型电容器来应对。即，无线充电板500具有共振部的参数的变更容易的优点。另外，即便没有因无线充电板500的封装变更等而引起的外观变更或冷却结构的变更，也可以改变共振部的参数。

本发明的无线充电板500由于使用扁平型电容器，因此无线充电板500的外观可以平坦地形成。因这种平坦的外观，具有容易安装于地面(发送板)，容易安装于车辆(接收板)的优点。

扁平型电容器600可以位于铁氧体板510的下方。

扁平型电容器600可以以插入到孔511的第一配线611作为媒介，与线圈520电连接。

扁平型电容器600可以以配置于槽512的第二配线612作为媒介，与外部装置电连接。

通过这种结构，具有为了避免发生在线圈两端产生的感应电压，而确保充分的绝缘距离的优点。

另外，通过这种结构，可以提供体积小且扁平的无线充电板600。

另一方面，外部装置可以是无线充电板500的外部装置。

例如，在无线充电板500用作发送板14的情况下，外部装置可以是电路部。在此，电路部的概念可以是包括DC/AC逆变器12、AC/DC转换器11以及电网1中的至少一个的概念。

例如，在无线充电板500用作接收板21的情况下，外部装置可以是电路部。在此，电路部的概念可以是包括整流器23和电池30中的至少一个的概念。

扁平型电容器600可以设置有复数个。

扁平型电容器600可以包括第一电容器601和第二电容器602。

第一电容器601可以以第一配线611作为媒介与线圈520串联连接。

第二电容器602可以与第一电容器601串联连接。

根据实施例，第二电容器602也可以与第一电容器601并联连接。

第二电容器602可以以第二配线612作为媒介与外部装置连接。

在第一电容器601和第二电容器602之间可以串联连接有至少一个电容器603、604。

可以根据在第一电容器601和第二电容器602之间串联连接的电容器的数量，来调节电容。

可以通过包括有第一电容器601和第二电容器602的复数个电容器的串联连接或并联连接，来调节电容。

另一方面，第二配线612可以包括第一端621和第二端629。

第一端621可以与扁平型电容器600连接。

第二端629可以与外部装置连接。

第二端629可以作为无线充电板500的输入端或输出端发挥功能。

例如，在线圈520的第一端521作为无线充电板500的输入端发挥功能的情况下，第二配线612的第二端629可以作为无线充电板500的输出端发挥功能。

例如，在线圈520的第一端521作为无线充电板500的输出端发挥功能的情况下，第二配线520的第二端629可以作为无线充电板500的输入端发挥功能。

谐振箱530可以位于铁氧体板510和底壳650之间。

根据实施例，铝板630、绝缘片640以及谐振箱530可以在底壳650和铁氧体板510之间具有与图5不同的配置顺序。

例如，可以按绝缘片640、铝板630以及谐振箱530的顺序配置。

例如，可以按谐振箱530、绝缘片640以及铝板630的顺序配置。

例如，可以按谐振箱530、铝板630以及绝缘片640的顺序配置。

底壳(bottom case)650可以与顶壳610形成无线充电板500的外观。

底壳650可以通过与顶壳610结合而在内部形成有空间。

图7a至图7b是用于说明本发明实施例的无线充电板的图。

就图7a至图7b的无线充电板而言，除了追加说明的内容之外，可以使用关于图6a至图6b的无线充电板的说明。

参照图7a至图7b，铁氧体板510可以包括复数个铁素体511、512、513、514、515、516。

例如，铁氧体板510可以包括第一铁素体至第六铁素体511、512、513、514、515、516、517。

复数个铁素体511、512、513、514、515、516、517的各铁素体的形状可以是，用两条直线、与两条直线连接的第一弧以及与两条直线连接且具有比第一弧更大的半径的第二弧限定的图形。

这种复数个铁素体511、512、513、514、515、516、517的各铁素体的形状可以是中心区域空的扇形。

通过这种铁素体形状，可以通过将线圈510缠绕成圆形来提高无线电力传送效率。

复数个扁平型电容器600可以位于复数个铁素体511、512、513、514、515、516中的任意两个之间。

扁平型电容器600可以包括复数个电容器701、702、703、704、705、706。

例如，扁平型电容器600可以包括第一电容器至第六电容器701、702、703、704、705、706。

第一电容器701可以位于第一板511和第二板512之间。

第一电容器701可以以第一配线611作为媒介与线圈520串联连接。

第二电容器702可以位于第二板512和第三板513之间。

第二电容器702可以与第一电容器701串联连接。

根据实施例，第二电容器702可以与第一电容器701并联连接。

第二电容器702可以以第二配线612作为媒介与外部装置连接。

在第一电容器701和第二电容器702之间可以串联连接有至少一个电容器703、704、705、706。

可以根据串联连接在第一电容器701和第二电容器702之间的电容器的数量，来调节电容。

可以通过第一电容器701和第二电容器702所包括的复数个电容器的串联连接或并联连接，来调节电容。

图8a至图8c是用于说明本发明实施例的无线充电板的图。

就图8a至图8c的无线充电板而言，除了追加说明的内容之外，可以使用关于图6a至图6b的无线充电板和关于图7a至图7b的无线充电板的说明。

参照图8a至图8b，线圈520可以包括复数个子线圈520a、520b、520c、520d、520e、520f。

例如，线圈520可以包括第一子线圈至第六子线圈520a、520b、520c、520d、520e、520f。

例如，线圈520可以包括与复数个电容器701、702、703、704、705、706的数量相同数量的子线圈520a、520b、520c、520d、520e、520f。

复数个子线圈520a、520b、520c、520d、520e、520f和复数个电容器701、702、703、704、705、706可以彼此交替地串联连接。

绝缘片640可以配置于铁氧体板510和扁平型电容器600的下方。

铝板630可以配置于绝缘片640的下方。

图8c示例了复数个子线圈和复数个电容器连接的等效电路。

如图8c所示，复数个子线圈520a、520b、520c、520d、520e、520f和复数个电容器701、702、703、704、705、706可以彼此交替地串联连接。

第一子线圈520a可以与第二电容器702连接。

第二子线圈520b可以与第二电容器702以及第五电容器705连接。

第三子线圈520c可以与第五电容器705以及第一电容器701连接。

第四子线圈520d可以与第一电容器701以及第三电容器703连接。

第五子线圈520e可以与第三电容器703以及第六电容器706连接。

第六子线圈520f可以与第六电容器706连接。

通过这种结构，具有使线圈520和谐振箱530内部中具有过大内压的部分消失的优点。

通过这种结构，具有减小无线充电板500整体的厚度的优点。

另一方面，图6a至图8b仅为无线充电板500的示例，本发明的范围不限于复数个铁素体的数量、复数个电容器的数量。

图9至图10是用于说明本发明实施例的扁平型电容器的图。

图9示例了使用陶瓷的扁平型电容器600。

附图标记910表示陶瓷电容器600。

如图9所示，仅用单纯图案构成，也可以得到所需的串联和并联结构。

若与所需的容量对应地实现图案，则可以以最优的大小构成扁平型陶瓷电容器组。

图10示例了使用薄膜的扁平型电容器600。

当使用薄膜(film)电介质1010时，可以通过在两面附着并层叠电极板1020，然后连接(x)两侧面，来获得平行(parallel)结构的薄膜电容器600。

就扁平型电容器600而言，即便与图9和图10不同，也可以被限定为利用宽且薄的电容器而包括于无线电力板500的结构。

由于无线电力板500具有宽的板结构，因此若将扁平型电容器600配置于铁氧体板510的下方或复数个板511、512、513、514、515、516之间，则不仅可以从电路部省略共振部，而且还可以使无线电力板500的体积的增加最小化。

另外，由于还大幅度减小无线电力板的输入端和输出端之间的感应电压，从而具有使针对绝缘距离的问题大幅度减少的优点。

另外，当需要改变谐振值时，无需变更结构上处于固定状态的电路部(电力转换部，整流部)。

图11是用于说明本发明实施例的无线充电板的构成的图。图11示例了无线充电板的分解立体图。图11示例来说明接收板21。就发送板14而言，当以地面为基准时，与接收板21相比仅层叠顺序相反，可以使用关于图11的说明。

参照图11，无线充电板500可以包括第一壳体1610、线圈引导件1620、至少一个线圈1520、第一磁体1511、第二磁体1512、铝板1630、绝缘片1640以及第二壳体1650。

第一壳体1610可以与第二壳体1650一起形成无线充电板500的外观。第一壳体1610可以通过与第二壳体1650结合而在内部形成有空间。在所形成的空间可以容纳有线圈引导件1620、线圈1520、第一磁体(ferrite plate)511、第二磁体512、铝板1630、绝缘片1640。

线圈引导件1620可以位于线圈1520的上方或下方。线圈引导件1620可以在结合时限制线圈1520，以使其固定并且不能移动。根据实施例，线圈引导件1620可以与第一壳体1610形成为一体。根据实施例，可以省略线圈引导件1620。线圈1520可以以螺旋形形成，而整体形状可以呈圆形、椭圆形或多边形。线圈引导件1620可以是能够容纳圆形、椭圆形或多边形的形状。

线圈1520可以是用于电力传送的线圈。线圈1520可以以无线方式发送电力或接收电力。在无线充电板500作为发送板14发挥功能的情况下，线圈1520可以是发送线圈15。在无线充电板500作为接收板15发挥功能的情况下，线圈1520可以是接收线圈25。线圈1520可以是螺旋形(spiral)。通过线圈1520的缠绕，线圈1520可以形成整体上呈圆形、椭圆形或多边形的外观。线圈1520可以包括引入线和引出线。

第一磁体1511的形状可以是圆形、椭圆形或多边形。磁体510可以由至少一个板构成。优选，第一磁体1511使用铁素体。第一磁体1511可以称作第一铁氧体板。第一磁体1511可以与第二磁体1512层叠配置。第一磁体1511可以配置于第二磁体1512的上方或下方。第一磁体1511可以配置于与线圈1520的层相同的层(Layer)。

第二磁体1512的形状可以是圆形、椭圆形或多边形。磁体510可以由至少一个板构成。例如，磁体510可以包括平行配置的复数个板。优选，第二磁体1512使用铁素体。第二磁体1512可以称作第二铁氧体板。第二磁体1511可以与第一磁体1512层叠配置。第二磁体1511可以配置于第一磁体1512的上方或下方。第二磁体1512可以与线圈1520层叠配置。第二磁体1512可以配置于线圈1520的上方或下方。

绝缘片1640可以屏蔽意外产生的电流。例如，绝缘片1640可以屏蔽在磁体510流动的表面电流。例如，绝缘片1640的屏蔽，可以使谐振箱的电容器无法与无线充电板500内的其它构成通电。

绝缘片1640可以位于铝板1630和磁体510之间。绝缘片1640可以由多种绝缘物质形成，但是，优选由聚碳酸酯纤维(polycarbonate，PC)形成。

铝板1630可以屏蔽磁场。铝板1630的屏蔽可以防止在电力传送以及/或电力接收过程中产生的磁场向外部流出。铝板1630可以执行散热功能。铝板1630可以向无线充电板500的外部引导在电力传送以及/或电力接收过程中在线圈1520以及/或磁体1511、1512产生的热。

铝板1630可以位于第一及第二磁体1511、1512与第二壳体1650之间。例如，铝板1630可以位于第一磁体1511和第二磁体1512的下方。

第二壳体1650可以与第一壳体1610形成无线充电板500的外观。第二壳体1650可以通过与第一壳体1610结合而在内部形成有空间。

图12至图14是用于说明本发明实施例的无线充电板的图。

图12至图14示例并说明了接收板21。就发送板14而言，当以地面为基准时，仅接收板21和其它构成的层叠顺序相反，可以使用参照图12至图14进行的说明。

图12是本发明实施例的无线充电用板的仰视图，图13是从图12的箭头方向观察到的侧视图。

参照图12至图13，第一磁体1511可以与第二磁体1512层叠配置。第一磁体1511可以层叠在第二磁体1512的上方，或第二磁体1512可以层叠在第一磁体1511的上方。第一磁体1511的至少一部分可以与第二磁体1512的至少一部分接触。第一磁体1511可以配置于与线圈1520的层相同的层(Layer)。第一磁体1511的至少一部分可以与第二磁体1512的空间1513在垂直方向上重叠。

第二磁体1512可以与第一磁体1511层叠配置。第二磁体1512的至少一部分可以与第一磁体1511的至少一部分接触。通过第二磁体1512和第一磁体1512接触，在第一磁体1511和第二磁体1512可以形成有连续的磁路。

第二磁体1512可以提供容纳至少一个电子部件的空间1513。由于在第一磁体1511和第二磁体1512形成有连续的磁路，因此涡流(eddy current)不会影响到容纳于第二磁体1512内部的电子部件，由此EMC影响被最小化，并且不会在电子部件产生因磁场而引起的热。第二磁体1512的空间1513的至少一部分可以与第一磁体1511在垂直方向上重叠。

电子部件可以包括转换器、逆变器、整流器以及谐振箱中的至少一个。例如，在无线充电用板500作为接收板21发挥功能的情况下，电子部件可以包括谐振箱22和整流器23中的至少一个。例如，在无线充电用板500作为发送板14发挥功能的情况下，电子部件可以包括AC/DC转换器11、DC/AC逆变器12以及谐振箱13中的至少一个。

第一磁体1511、第二磁体1512以及线圈1520的位置关系，也可以以层为基准进行说明。

第一层1531可以说明为与第二层1532不同的层。如图13所示，在从地面朝向上侧的方向上，第二层1532可以位于第一层1531的上方。根据实施例，在从地面朝向上侧的方向上，第一层1531可以位于第二层1532的上方。

第一磁体1511和线圈1520可以位于第一层1531。第二磁体1512可以位于第二层。通过如上所述地配置第一磁体1511、线圈1520以及第二磁体1512，第二磁体1512可以与第一磁体1511以及线圈1520层叠配置。

第二磁体1512的空间1513可以位于第二层1532。因此，位于空间1513的电子部件会位于第二层1532。

线圈1520可以在第一磁体1511周边卷曲。无线充电用板500还可以包括绝缘体。绝缘体可以配置于第一磁体1511和线圈1520之间。例如，绝缘体可以形成为包围第一磁体1511，而线圈1520可以以缠绕绝缘体的形状卷曲。优选，绝缘体由聚碳酸酯纤维形成。线圈1520可以位于第二磁体1512的上方或下方。

另一方面，第二磁体1512可以包括复数个子磁体1512a、1512b、1512c、1512d。复数个子磁体可以彼此隔开规定间隔而配置。复数个子磁体1512a、1512b、1512c、1512d中的每一个的至少一部分可以与第一磁体1511的至少一部分接触。第一磁体1511的至少一部分可以与复数个子磁体1512a、1512b、1512c、1512d中的每一个的一部分接触。从外廓进入复数个子磁体1512a、1512b、1512c、1512d的磁通量不会向磁阻无线大的复数个子磁体1512a、1512b、1512c、1512d之间的间隔流动，而向第一磁体1511流动。因此，漏磁通的量会显著减少。

由于第一磁体1511和第二磁体1512层叠配置，第二磁体的至少一部分与第一磁体的至少一部分接触，因此向第二磁体内部空间1513流动的磁通量显著减少。

线圈1520可以包括引入线1521和引出线1522。线圈1520的引入线1521和引出线1522可以位于在复数个子磁体之间形成的间隔。

在空间1513配置有电子部件的状态下，从引入线1521和引出线1522朝向箭头方向观察到的第一内部阻抗值，小于在未配置电子部件的状态下，从引入线1521和引出线1522观察到的第二内部阻抗值。这是因为，在空间1513配置有电子部件的状态下，线圈1520的电感被谐振箱13、22的电容抵消，从而内部阻抗值变小。

参照图14，第二磁体1512可以包括复数个子磁体1512e、1512f、1512g、1512h、1512i、1512j、1512k、1512l。复数个子磁体1512e、1512f、1512g、1512h、1512i、1512j、1512k、1512l可以分别具有彼此不同的形状。

复数个子磁体可以包括第一子磁体1512e、第二子磁体1512f以及第三子磁体1512g。第二子磁体1512f可以与第一子磁体1512e在第一方向上平行配置。第二子磁体1512f可以与第三子磁体1512g在与第一方向不同的第二方向上平行配置。第一子磁体1512e和第二子磁体1512f之间的第一间隔1512m可以与第二子磁体1512f和第三子磁体1512g之间的第二间隔1512n不同。

图15是用于说明对于本发明实施例的无线充电板的实验数据的图。

参照图15，标记1010表示，当仅包括第二磁体1512时的磁通量，所述第二磁体1512由隔着规定间隔隔开配置的复数个子磁体构成。标记1020表示，通过在标记1010的第二磁体1512中，去除在无线充电用板500的中心的规定面积的磁体，来确保容纳电子部件的空间时的磁通量。标记1030表示，使第一磁体1511与标记1020的第二磁体1512接触并层叠配置时的磁通量。标记1040表示包括比标记1030更多数量的子磁体时的磁通量。

在1010的情形下确认到了最多的磁通量。可以确认到，在1010的情况下，由于不能确保在复数个子磁体之间连接的磁路，因此在1010的中心区域1011交链的磁通量为在1030的中心区域1031的磁通量的约4万4千倍。另外，可以确认到，在1010的子磁体之间区域1012交链的磁通量为在1030的子磁体之间区域1032交链的磁通量的约25万倍。

可以确认到，在1010的子磁体之间区域1012配置有铜汇流条的情况下，汇流条的温度上升为约40度以上，但是在1030的子磁体之间区域1032配置有铜汇流条的情况下，温度上升为约10度以下。

可以确认到，在1020的中心区域1021交链的磁通量为，在1030的中心区域1031的磁通量的约2万倍。

可以确认到，在1030情形和1040情形下，交链的磁通量几乎相同。

本发明实施例的无线充电板500，即便容纳有电子部件，对于交链磁通量的影响也很少，从而能够提供电子部件被一体化的无线充电用板。

以上所述的详细的说明在所有方面上不应被理解为限制性的，而是应当被理解为是例示性的。本发明的范围应当由对所附的权利要求书的合理的解释而定，本发明的等同范围内的所有变更应当落入本发明的范围。

附图标记说明

500：无线充电板

Claims

1.一种无线充电板，其中，包括：

至少一个铁氧体板(ferrite plate)；

线圈，位于所述铁氧体板上；以及

谐振箱，包括至少一个扁平型电容器以补偿所述线圈的阻抗。

2.根据权利要求1所述的无线充电板，其中，

所述扁平型电容器位于所述铁氧体板的下方。

3.根据权利要求2所述的无线充电板，其中，

所述铁氧体板包括贯通顶面和底面的孔(hole)，

所述扁平型电容器以插入到所述孔的第一配线为媒介与所述线圈电连接。

4.根据权利要求3所述的无线充电板，其中，

所述铁氧体板包括形成于底面的槽(groove)，

所述扁平型电容器以配置于所述槽的第二配线为媒介与外部装置电连接。

5.根据权利要求2所述的无线充电板，其中，

所述扁平型电容器包括：

第一电容器，以所述第一配线为媒介与所述线圈串联连接；以及

第二电容器，与所述第一电容器串联连接，并且以所述第二配线为媒介与所述外部装置连接。

6.根据权利要求2所述的无线充电板，其中，还包括：

铝板，位于所述铁氧体板的下方；以及

绝缘片，位于所述铝板和所述扁平型电容器之间。

7.根据权利要求1所述的无线充电板，其中，

所述铁氧体板包括复数个铁素体，

所述扁平型电容器位于复数个所述铁素体中的任意两个铁素体之间。

8.根据权利要求7所述的无线充电板，其中，

所述扁平型电容器包括：

第一电容器，与所述线圈串联连接；以及

第二电容器，与所述第一电容器串联连接。

9.根据权利要求7所述的无线充电板，其中，

所述线圈包括复数个子线圈，

所述扁平型电容器包括复数个电容器，

复数个所述子线圈和复数个所述电容器彼此交替地串联连接。

10.根据权利要求7所述的无线充电板，其中，

复数个所述铁素体中的每一个铁素体的形状是由两条直线、与两条所述直线连接的第一弧以及与两条所述直线连接且具有比所述第一弧更大的半径的第二弧限定的图形的形状。

11.一种无线充电用板，其中，包括：

第一铁氧体板；

第二铁氧体板，与所述第一铁氧体板层叠配置；以及

线圈，在所述第一铁氧体板周边卷曲，位于所述第二铁氧体板的上方或位于所述第二铁氧体板的下方。

12.根据权利要求11所述的无线充电用板，其中，

所述第二铁氧体板的至少一部分与所述第一铁氧体板的至少一部分接触。

13.根据权利要求12所述的无线充电用板，其中，

所述第一铁氧体板和所述第二铁氧体板形成连续的磁路。

14.根据权利要求11所述的无线充电用板，其中，

所述第二铁氧体板提供容纳至少一个电子部件的空间。

15.根据权利要求14所述的无线充电用板，其中，

所述第一铁氧体板的至少一部分与所述空间在垂直方向上重叠。

16.根据权利要求14所述的无线充电用板，其中，

所述第一铁氧体板和所述线圈位于第一层，

所述第二铁氧体板位于所述第二层。

17.根据权利要求16所述的无线充电用板，其中，

所述电子部件位于所述第二层，

所述电子部件包括转换器、逆变器、整流器以及谐振箱中的至少一个。

18.根据权利要求11所述的无线充电用板，其中，

所述第二铁氧体板包括复数个子磁体，

所述线圈包括位于在复数个所述子磁体之间形成的间隔的引入线和引出线。

19.根据权利要求18所述的无线充电用板，其中，

在配置有所述电子部件的状态下从所述引入线和所述引出线观察到的第一内部阻抗值小于在未配置所述电子部件的状态下从所述引入线和所述引出线观察到的第二内部阻抗值。

20.根据权利要求1所述的无线充电用板，其中，

还包括配置于所述第一铁氧体板和所述线圈之间的绝缘体。