CN115443594A - 汽车中央控制台无线充电系统 - Google Patents

Abstract

一种集成到车辆控制台中的无线充电系统，包括具有连续导体的天线，连续导体没有中断或射频间断，并且具有约等于10μm或更大的厚度。天线设置或部分地设置在车辆控制台的一个或多个轮廓内。该无线充电系统还包括：放大器，配置成向所述天线驱动信号；以及一个或多个电容器，配置成激励所述天线谐振。

Description

汽车中央控制台无线充电系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年3月6日提交的名称为“AUTOMOTIVE CENTER CONSOLEWIRELESS CHARGING SYSTEM(汽车中央控制台无线充电系统)”的第62/986,491号美国临时专利申请的优先权和权益，该美国临时专利申请的内容通过引用以其整体并入本文中。

背景技术

随着汽车共享服务的激增，需要结合有效的无线充电系统，该无线充电系统可以安装在例如机动车辆的中央控制台中。

发明内容

描述了无线充电系统的各种设计。该设计可以结合到车辆控制台中。

在一个示例性方面，所公开的技术提供了一种用于将无线充电系统制造或改装到车辆控制台中的系统和方法，其中无线充电系统配置成同时对定位在控制台附近(例如，在杯托或封装托盘区域中)的多个电子装置进行无线充电，并且在电子装置相对于控制台的放置、定向和定位方面提供额外的自由度和灵活性。

在另一示例方面，描述了一种无线充电系统。该系统可以集成在车辆控制台中，并且包括天线，该天线包括没有中断或射频间断的连续导体。连续导体具有约等于10μm(微米)或更大的厚度，并且天线设置或部分地设置在车辆控制台的一个或多个轮廓内。该系统还包括：放大器，配置成向天线驱动信号；以及一个或多个电容器，配置成激励天线谐振。

在另一示例方面，描述了一种用于制造无线充电系统的方法。无线充电系统可以嵌入在车辆控制台(例如，车辆中央控制台)中。该方法包括：将放大器印刷电路板(PCB)附接到所述车辆控制台的不导电的支承结构的第一区域；将滤波器PCB附接到所述支承结构的第二区域，其中，所述滤波器PCB电联接到所述放大器PCB并且配置成接收来自所述放大器PCB的放大信号；以及将谐振电容器PCB附接到所述支承结构的第三区域。所述谐振电容器PCB电联接到所述滤波器PCB和一个或多个天线，并且配置成接收来自所述滤波器PCB的滤波信号并且将所述滤波信号驱动到所述一个或多个天线上。选择所述支承结构的所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域以保持所述放大器PCB、所述谐振电容器PCB、所述滤波器PCB和所述一个或多个天线之间的物理分离，以及所述滤波器PCB和所述放大器PCB之间的所述物理分离的距离以及所述滤波器PCB和所述谐振电容器PCB之间的所述物理分离的距离至少为10mm。

这些和其它方面在整个文件中公开。

附图说明

图1A是车辆中央控制台内部的代表性三维天线的第一视图。

图1B是车辆中央控制台内部的代表性三维天线的第二视图。

图2是具有嵌入式无线充电系统的车辆中央控制台的内部视图的代表性图示。

图3A是具有嵌入式无线充电系统的完全组装的车辆中央控制台的代表性视图。

图3B是图3A的完全组装的车辆中央控制台示出额外的细节的代表性视图。

图4是示出车辆中央控制台无线充电系统同时对多个电子装置进行充电的代表性图示。

图5是示出车辆中央控制台无线充电系统对手持电子装置进行充电的代表性图示。

具体实施方式

所公开的技术提供了一种用于将无线充电系统改装成车辆中央控制台的系统和方法，其中无线充电系统可以对定位在中央控制台附近(例如，杯托中)的多个电子装置进行无线充电。无线充电系统可以在相对于中央控制台的多个方向和位置上同时对多个电子装置充电。车辆原始设备制造商(OEM)可以使用所公开的技术来为车辆控制台或车辆中央控制台(例如，私人乘客机动车辆、商用机动车辆、飞机、火车、船和其它水运工具，以及其它运输或移动模式，诸如摩托车、自行车、货车、诸如拖拉机的农业设备、诸如叉车的工业设备等)结合有效的无线充电系统。车辆控制台可以是车辆中容纳所公开的技术的任何面板或单元，包括但不限于车辆的座椅之间的具有用于保持物品的凹部的支承。

现在将描述各种实施方式。以下描述提供了用于彻底理解和能够描述这些实施方式的具体细节。然而，本领域的技术人员将理解，可以在没有许多这些细节的情况下实践该实施方式。另外，一些公知的结构或功能可能不会被详细示出或描述，以避免不必要地模糊各种实施方式的相关描述。在下面呈现的描述中使用的术语旨在以其最广泛的合理方式来解释，即使它与某些具体实施方式的详细描述一起使用。

图1A是车辆中央控制台内部的代表性三维天线的第一视图100A。在一个实施方式中，通过使天线的长度、宽度和高度嵌入中央控制台的部件(例如，在客运车辆中央控制台中)的轮廓中(或至少部分地嵌入轮廓中)，可以将三维天线改装到车辆中央控制台的轮廓110A中。也就是说，三维天线适合于在优化目标装置内的天线的磁通量(例如，优化车辆中央控制台的杯托区域中的磁通量)的同时安装在目标装置的轮廓内。

在一个实施方式中，三维天线可以是由没有中断或射频间断的连续导体构成的表面螺旋线圈。该导体可以以一定的角度缠绕在介电材料周围，以减小在无线充电发射器装置的工作频率下的接近效应，并且保持表面螺旋线圈在工作频率的高固有品质因数(“Q”)。连续导体可以具有约10μm(微米)或更大(例如，40μm)的厚度。美国专利申请号15/759,473(美国公开号2018/0262050)(其通过引用以其整体并入本文中)描述了可以与所公开的技术一起使用的三维天线的示例性实施方式。例如，Q因数可以高于200、或高于400、或约700或更高。一个示例性工作范围可以包括具有700至800的Q因数的表面螺旋线圈。

所公开的技术提供了对车辆中的中央控制台单元附近的乘客装置进行充电的有效且方便的装置。无线充电发射器连接到车辆的电源，并且包括放大器，该放大器驱动中央控制台单元内部的三维天线(或在多个天线的情况下驱动中央控制台内部的一个或多个天线)。无线充电系统还包括一个或多个电容器，一个或多个电容器配置成激励三维天线谐振，其中驱动信号的工作频率约等于三维天线的谐振频率。也就是说，在一些实施方式中，无线充电系统包括(例如，在放大器PCB中的)放大器，该放大器将信号驱动到(例如，在滤波器PCB中的)一个或多个滤波器，并且滤波输出联接到(例如，在谐振电容器PCB中的)谐振电容器。谐振电容器联接到如上所述的天线。在一些实施方式中，放大器、滤波器、谐振电容器或天线中的一个或多个物理地彼此相互分离(例如，分离1英寸或更大)，以最小化或减小交叉耦合损耗、开关损耗、滞后损耗等损耗。

在一些实施方式中，嵌入在车辆中央控制台中的无线充电系统被制造成利用隔离的开关放大器系统拓扑，其中无线充电放大器系统组件被充分隔离以改善整个系统性能。例如，放大器印刷电路板(PCB)中的放大器附接到车辆中央控制台的不导电的支承结构的第一区域。滤波器PCB中的滤波器附接到支承结构的第二区域，其中滤波器PCB中的滤波器电联接到放大器PCB中的放大器。滤波器接收来自放大器的放大信号。在差分配置中可以有多于一个的滤波器。谐振电容器PCB中的一个或多个电容器附接到支承结构的第三区域。谐振电容器PCB中的谐振电容器电联接到滤波器和一个或多个天线。谐振电容器接收来自滤波器的滤波信号，并且将滤波信号驱动到一个或多个天线。为了改善性能(例如，减小耦合损耗、滞后损耗、开关损耗等)，选择支承结构的第一区域、第二区域和第三区域以保持放大器PCB、谐振电容器PCB、滤波器PCB和一个或多个天线之间的物理分离(例如，10mm或更大)。天线可以是如上所述的三维天线、平面天线或电沉积天线，其中天线导体直接电沉积到车辆中央控制台的支承结构或其它机械部件上。此外，可以将谐振电容器PCB放置在单独的第二结构中，而放大器PCB和滤波器PCB放置在第一结构中，以便减小谐振电容器PCB与天线之间的距离，并且从而减小天线与其谐振电容器之间的电阻。保持如上所述的物理分离最小化或减小交叉耦合损耗、开关损耗、滞后损耗等，从而改善无线充电系统的整体性能。在一些实施方式中，隔离开关放大器系统的组件包含在嵌入到车辆中央控制台的一个或多个模块化结构中，而不是将组件附接到车辆控制台的支承结构。

中央控制台天线朝向中央控制台的轮廓或中央控制台的部分的轮廓(诸如中央控制台中的特定模具位置)重新成形，以满足例如原始设备制造商(OEM)的封装要求。在车辆中央控制台附近或邻近中的单个装置或多个装置可以由车辆中央控制台同时充电，而不管该一个装置或多个装置的方向如何。也就是说，装置可以相对于中央控制台处于不同的距离和不同的角度，并且仍然由集成在中央控制台中的无线充电系统可靠地充电。例如，该装置可以在杯托中或由乘客等持有。在一些实施方式中，无线充电系统可以向定位在杯托中的装置提供10瓦或更多的功率，并且向位于距离嵌入车辆中央控制台的充电系统约8英寸或更多的装置提供5瓦或更多的功率。

发射器发射可以由接收器装置或多个接收器装置(例如，一个或多个智能电话)捕获的安全磁场。这些接收器装置可以放置在中央控制台周围的不同位置，诸如杯托、或放置在中央控制台单元的顶部。这为乘客提供了更大的自由度来对他们的装置进行无线充电，并且允许同时对多个装置进行充电。

所公开的技术为乘客装置的放置提供了更大的自由度，并且提供了同时对多个乘客装置进行充电的能力。这与现有技术的充电垫形成对比，现有技术的充电垫通常对充电垫上的电子器件(例如，智能电话)的对准或定向敏感。也就是说，所公开的技术(例如，三维天线以及相应的放大器和其它电子装置)被设计成降低无线充电系统对无线装置相对于车辆中央控制台的方向变化的灵敏度，即，为正在充电的电子装置在充电时提供更好的移动自由度。例如，当车辆转弯时，智能电话在充电垫上的位置或方向可能会受到影响，这会影响装置的充电速率(或在某些情况下完全阻止智能电话充电)。此外，由于充电垫的空间限制，在现有技术的系统中难以同时对多个装置进行充电。因为充电垫通常需要与接收器(例如，智能电话)近距离物理接触以有效操作，所以产生空间限制。

在一个实施方式中，售后车辆产品包括三维天线，该三维天线放置在中央控制台(诸如开放的分隔室)内，而不是直接改装到中央控制台的轮廓(即，设置或至少部分地设置在中央控制台车辆部件的中央控制台轮廓内)。在该实施方式中，发射器可以连接到单独的可充电电池，或可以经由车辆中的可用充电端口连接到作为其电源的车辆电池。

在一个实施方式中，由于用于生产的尺寸限制，可以用平面天线代替三维天线，或可以使用电沉积工艺将天线直接构建到中央控制台单元中的内部部件上。在该实施方式中，发射器包括天线和连接到车辆中的电源线的放大器单元。此外，在该实施方式中，发射器还可以包括用于降低谐波的滤波器和DC电源PCB或单独的板，DC电源PCB或单独的板向放大器施加必要的电压，诸如逻辑电压、放大器电压和风扇电压。

在一个实施方式中，发射器可以包括开关并联或串联谐振或非谐振功率放大器(例如，D类放大器或E类放大器)，其单端或差分联接到天线(例如，放大器PCB中的放大器可以差分联接到一个或两个滤波器PCB中的两个滤波器，并且还可以差分联接到谐振电容器PCB中的谐振电容器)。在并联调谐功率放大器中，调谐负载网络和匹配网络，使得发射器天线与谐振电容器并联而不是串联，放大器的负载网络也调谐到相同的谐振频率。也就是说，整个功率放大器网络完全工作在谐振中，而不是使用非谐振负载网络。这样，发射器两端的电压被最大化并且减小谐波。通过使电压最大化，存在流过发射器天线的较高振荡电流或要与接收器耦合的较强磁场，尤其在松散耦合谐振电感系统中，例如当发射器和接收器物理地远离时。在一些实施方式中，还可以包括变压器，以进一步增加发射器天线两端的振荡电压，并且从而进一步改善发射器和接收器之间的磁链和功率传递。另外，更好地保护并联谐振功率放大器不受接收器位置的移动或变化，或不受来自周围环境的、可能导致功率放大器的效率显著变化的电容反射和电感反射。

在另一个实施方式中，发射器系统可以配置有隔离的子系统，以降低开关组件上的热应力，从而导致更好的操作稳定性和改进的性能。

图1B是车辆中央控制台内部的代表性三维天线的第二视图100B(示出图1A的车辆中央控制台的仰视图)。第二视图100B示出由一个或多个三维线圈(图1B中仅描绘一个线圈)构成的三维天线120B。

图2是具有嵌入式无线充电系统的车辆中央控制台的内部视图200的代表性图示。内部视图200示出天线210占据中央控制台的某个部分，而不是如图1B中的整个汽车中央控制台的轮廓。天线210可以是如关于图1A所描述的三维天线。箭头212指向天线210的示例方向，天线210被选择成将天线的磁场集中到中央控制台的杯托，车辆乘坐者经常使用该中央控制台的杯托来保持要由无线充电系统充电的电子装置(例如，移动电话)。在其它实施方式中，选择天线210的尺寸、位置和方向以将无线充电磁场集中到最可能容纳或包含要充电的电子装置的不同区域。在一些实施方式中，天线210可以是平面天线，或具有直接电沉积在中央控制台的内部机械部件上的天线的铜绕组的电沉积天线。平面天线和电沉积天线包括没有中断或射频间断的连续导体，并且可以具有约10μm或更大的厚度。

内部视图200还示出保持用于无线充电系统的电子装置的电子壳体220。在图2的代表性实施方式中，电子壳体220设置在扶手230下方的车辆中央控制台的导电结构(例如，铸铁部分240)下方。选择电子壳体220的位置以最小化天线210和电子壳体220中的电子组件之间的交叉耦合。例如，电子壳体220物理地远离天线210放置，或在插入结构将屏蔽天线210的磁场以防止显著耦合到电子组件的区域中。

图3A是其中嵌入有无线充电系统的示例性完全组装的车辆中央控制台的代表性视图300A。例如，图2的天线210和电子壳体220可以嵌入图3A的完全组装的车辆控制台中。视图300A示出完全组装的中央控制台，其包括前杯托310、后杯托312和封装托盘区域316。天线配置(例如，设计、定位和定向)为发射无线充电信号，以有效地对放置在车辆中央控制台的前杯托或后杯托或封装托盘区域中或其周围的一个或多个电子装置充电。

图3B是图3A的完全组装的车辆中央控制台示出额外的细节的代表性视图300B，其包括完全组装之后的嵌入式天线320的轮廓，以及在该示例实施方式中嵌入式天线320的无线充电场330的近似。在无线充电场330中，场区331被描绘为具有比场区333更高的信号强度；场区333比场区335具有更高的信号强度；并且，场区335具有比场区337更高的强度。也就是说，在一些实施方式中，无线充电场330将使得距离嵌入天线320越远，信号就越衰减。然而，如图3B中所示，除了相邻导电结构的存在之外，嵌入式天线320的长度、位置/布置和方向影响无线充电场的强度和充电场的传播特性。在一些实施方式中，嵌入式天线320可以是独立的天线模块，诸如三维(3D)天线、平面天线或电镀天线。在其它实施方式中，嵌入式天线320可以是内置在中央控制台中的集成天线，例如与中央控制台的部件一起内置的集成天线。

根据特定中央控制台设计的封装要求，并且进一步基于OEM客户所期望的充电区域焦点，选择天线的尺寸、形状和位置。例如，在一些实施方式中，可以选择天线的长度和位置，使得无线充电场330集中在后杯托312和封装托盘区域316上。通常，嵌入中央控制台的电子装置与嵌入式天线320物理地分离(例如，3英寸或更大)，以减少与天线的交叉耦合，并且从而改善天线的性能。另外，为了进一步改善嵌入式天线320的性能，可能希望对天线的轮廓进行成形，使得其不仅满足中央控制台内的封装要求，而且使中央控制台内的天线和金属部件(例如，图2中的铸铁部分210)之间的间隙最大化。诸如金属的导电结构越靠近天线，天线的固有性能的Q越降低或减小。因此，还希望开发嵌入式天线320的轮廓，使得中央控制台中的导电部件和天线之间的物理分离最大化(例如，将天线与导电/金属结构分离约1英寸或更大的间隙，以改善天线的固有品质因数)。另外，射频(RF)屏蔽和吸收片(图3B中未示出)可以放置在中央控制台中的邻近导电结构上或周围，以进一步改善嵌入式天线320的固有“Q”和/或更好地成形磁场的方向(例如，如无线充电场330中所示)。天线的Q越高，无线充电范围越好，因此具有良好磁导率(例如，100μ或更高)和良好损耗率的吸收片可以帮助改善天线的固有“Q”(或由于中央控制台的附近导电机械部件的存在，有助于不显著地降低天线的Q)。

图4是示出其中嵌入有无线充电系统的车辆中央控制台410的代表性图示，该车辆中央控制台410同时对多个电子装置(例如，电子装置420和422)进行充电。图4的无线充电系统可以是上面图2和图3中描述的系统。如以上关于图3A和图3B所述，无线充电系统(例如，图3B中的嵌入式天线320)被定位为向放置在车辆中央控制台上或车辆中央控制台周围的电子装置(例如，移动电话、平板电脑等)提供强无线充电信号。嵌入在车辆中央控制台410中的无线充电系统还可以用于对包括无线充电接收器的其它电子装置进行充电，特别是在车辆的用于电力输送的布线可能是麻烦的、昂贵的或防止包括新的特征或功能的区域中。例如，无线充电系统可以用于对车辆附近的电子组件(例如，中央控制台周围的组件)和其它电子手持装置进行充电或供电。

例如，图5是示出车辆中央控制台410的代表性图示，其中嵌入式无线充电系统在没有接触的情况下对放置在隔板415下方的手持电子装置424进行充电。

可以使用以下条款描述优选地由一些实施方式实施的方案列表。

条款1.一种集成到车辆控制台中的无线充电系统，包括：天线，包括没有中断或射频间断的连续导体，其中，所述连续导体具有约等于10μm或更大的厚度，以及其中，所述天线设置或部分地设置在所述车辆控制台的一个或多个轮廓内；放大器，配置成向所述天线驱动信号；以及一个或多个电容器，配置成激励所述天线谐振。

条款2.根据条款1所述的无线充电系统，其中，所述天线包括三维天线，所述三维天线包括以一定角度缠绕在介电材料周围的导体，以减小在所述无线充电系统的工作频率下的邻近效应，从而保持所述三维天线的高固有品质因数(Q)。

条款3.根据条款1所述的无线充电系统，其中，所述天线包括直接电沉积到所述车辆控制台的机械部件上的导体。

条款4.根据条款1所述的无线充电系统，其中，所述信号包括约等于所述天线的谐振频率的频率。

条款5.根据条款1所述的无线充电系统，还包括联接到所述天线的并联谐振E类开关放大器。

条款6.根据条款4所述的无线充电系统，还包括一个或多个滤波器，所述一个或多个滤波器配置成接收由所述放大器驱动的所述信号并且向所述一个或多个电容器提供滤波信号。

条款7.根据条款6所述的无线充电系统，其中，所述放大器、所述天线、所述一个或多个滤波器或所述一个或多个电容器中的两个或更多个物理地彼此分离至少等于1英寸的距离，从而降低交叉耦合损耗。

条款8.根据条款1所述的无线充电系统，其中，所述天线设置在所述车辆控制台内，距所述车辆控制台中的一个或多个导电结构至少1英寸或更多，从而改善所述天线的固有品质因数(Q)。

条款9.根据条款1所述的无线充电系统，其中，所述天线配置成向一个或多个电子装置发送无线充电信号，所述一个或多个电子装置放置在所述车辆控制台的杯托或所述车辆控制台的封装托盘区域中的至少一个中或周围。

条款10.一种用于制造嵌入在车辆控制台中的无线充电系统的方法，所述方法包括：将放大器印刷电路板(PCB)附接到所述车辆控制台的不导电的支承结构的第一区域；将滤波器PCB附接到所述支承结构的第二区域，其中，所述滤波器PCB电联接到所述放大器PCB并且配置成接收来自所述放大器PCB的放大信号；将谐振电容器PCB附接到所述支承结构的第三区域，其中，所述谐振电容器PCB电联接到所述滤波器PCB和一个或多个天线，并且配置成接收来自所述滤波器PCB的滤波信号并且将所述滤波信号驱动到所述一个或多个天线上，其中，选择所述支承结构的所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域以保持所述放大器PCB、所述谐振电容器PCB、所述滤波器PCB和所述一个或多个天线之间的物理分离，以及其中，所述滤波器PCB和所述放大器PCB之间的所述物理分离的距离以及所述滤波器PCB和所述谐振电容器PCB之间的所述物理分离的距离至少为10mm。

条款11.根据条款10所述的方法，其中，所述一个或多个天线中的每一个包括三维天线，所述三维天线包括以一定角度缠绕在介电材料周围的导体，以减小在所述无线充电系统的工作频率下的邻近效应，从而保持所述三维天线的高固有品质因数(Q)。

条款12.根据条款10所述的方法，其中，所述一个或多个天线中的每一个包括平面天线或电沉积天线中的至少一个，所述电沉积天线包括直接电沉积到所述车辆控制台的部件上的导体。

条款13.根据条款10所述的方法，其中，选择所述滤波器PCB和所述放大器PCB之间的所述物理分离的距离以及所述滤波器PCB和所述谐振电容器PCB之间的所述物理分离的距离，以减小交叉耦合损耗、开关损耗或滞后损耗中的至少一个。

条款14.根据条款10所述的方法，还包括：将第二滤波器PCB附接到所述支承结构的第四区域，其中，所述第二滤波器PCB中的滤波器差分地联接到所述放大器PCB中的放大器。

条款15.根据条款10所述的方法，其中，所述一个或多个天线中的每一个设置在所述车辆控制台内，距所述车辆控制台中的一个或多个导电结构至少1英寸或更多，从而改善所述天线的固有品质因数(Q)。

条款16.根据条款10所述的方法，其中，所述一个或多个天线中的每一个配置成向一个或多个电子装置发送无线充电信号，所述一个或多个电子装置放置在所述车辆控制台的杯托或所述车辆控制台的封装托盘区域中的至少一个中或周围。

评论

附图和上面的描述提供了可以在其中实现实施方式的适当环境的简要的、一般的描述。实施方式的示例的以上详细描述并不旨在穷举或将要求保护的发明限制为以上公开的精确形式。虽然为了说明的目的在上面描述了实施方式的具体示例，但是相关领域的技术人员将认识到，各种等同的修改是可能的。例如，虽然以给定顺序呈现进程或块，但是替代实现可以执行具有步骤/块的例程、或采用具有不同顺序的块的系统，并且一些进程或块可以被删除、移动、添加、细分、组合或修改以提供替代或子组合。这些进程或块中的每个都可以以各种不同的方式来实现。而且，虽然进程或块有时被示为串行执行，但是这些进程或块可以替代地并行执行或实现、或可以在不同的时间执行。此外，本文所提到的任何特定数字仅为示例：替代实施方案可以根据容差采用不同的值或范围。例如，术语“约”可能意指实际实施方案可以在设计中具有实际容差(例如1％到5％)。

根据以上详细描述，可以对描述的实施方式进行这些和其它改变。虽然以上描述描述了某些示例实施方式，并且描述了预期的最佳模式，但是无论上面的详细描述如何在文本中出现，本发明都可以以多种方式来实现。系统的细节在其具体实现中可以有相当大的变化，但是仍然被本文中公开的要求保护的发明所涵盖。如上所述，当描述某些特征或方面时，所使用的术语不应被认为意味着该术语在本文中被重新定义为限于与该术语相关联的本发明的任何特定特性、特征或方面。

Claims (16)

1.一种集成到车辆控制台中的无线充电系统，包括：

天线，包括没有中断或射频间断的连续导体，

其中，所述连续导体具有约等于10μm或更大的厚度，以及

其中，所述天线设置或部分地设置在所述车辆控制台的一个或多个轮廓内；

放大器，配置成向所述天线驱动信号；以及

一个或多个电容器，配置成激励所述天线谐振。

2.根据权利要求1所述的无线充电系统，其中，所述天线包括三维天线，所述三维天线包括以一定角度缠绕在介电材料周围的导体，以减小在所述无线充电系统的工作频率下的邻近效应，从而保持所述三维天线的高固有品质因数(Q)。

3.根据权利要求1所述的无线充电系统，其中，所述天线包括直接电沉积到所述车辆控制台的机械部件上的导体。

4.根据权利要求1所述的无线充电系统，其中，所述信号包括约等于所述天线的谐振频率的频率。

5.根据权利要求1所述的无线充电系统，还包括联接到所述天线的并联谐振E类开关放大器。

6.根据权利要求4所述的无线充电系统，还包括一个或多个滤波器，所述一个或多个滤波器配置成接收由所述放大器驱动的所述信号并且向所述一个或多个电容器提供滤波信号。

7.根据权利要求6所述的无线充电系统，其中，所述放大器、所述天线、所述一个或多个滤波器或所述一个或多个电容器中的两个或更多个物理地彼此分离至少等于1英寸的距离，从而降低交叉耦合损耗。

8.根据权利要求1所述的无线充电系统，其中，所述天线设置在所述车辆控制台内，距所述车辆控制台中的一个或多个导电结构至少1英寸或更多，从而改善所述天线的固有品质因数(Q)。

9.根据权利要求1所述的无线充电系统，其中，所述天线配置成向一个或多个电子装置发送无线充电信号，所述一个或多个电子装置放置在所述车辆控制台的杯托或所述车辆控制台的封装托盘区域中的至少一个中或周围。

10.一种用于制造嵌入在车辆控制台中的无线充电系统的方法，所述方法包括：

将放大器印刷电路板(PCB)附接到所述车辆控制台的不导电的支承结构的第一区域；

将滤波器PCB附接到所述支承结构的第二区域，其中，所述滤波器PCB电联接到所述放大器PCB并且配置成接收来自所述放大器PCB的放大信号；

将谐振电容器PCB附接到所述支承结构的第三区域，

其中，所述谐振电容器PCB电联接到所述滤波器PCB和一个或多个天线，并且配置成接收来自所述滤波器PCB的滤波信号并且将所述滤波信号驱动到所述一个或多个天线上，

其中，选择所述支承结构的所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域以保持所述放大器PCB、所述谐振电容器PCB、所述滤波器PCB和所述一个或多个天线之间的物理分离，以及

其中，所述滤波器PCB和所述放大器PCB之间的所述物理分离的距离以及所述滤波器PCB和所述谐振电容器PCB之间的所述物理分离的距离至少为10mm。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述一个或多个天线中的每一个包括三维天线，所述三维天线包括以一定角度缠绕在介电材料周围的导体，以减小在所述无线充电系统的工作频率下的邻近效应，从而保持所述三维天线的高固有品质因数(Q)。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述一个或多个天线中的每一个包括平面天线或电沉积天线中的至少一个，所述电沉积天线包括直接电沉积到所述车辆控制台的部件上的导体。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，选择所述滤波器PCB和所述放大器PCB之间的所述物理分离的距离以及所述滤波器PCB和所述谐振电容器PCB之间的所述物理分离的距离，以减小交叉耦合损耗、开关损耗或滞后损耗中的至少一个。

14.根据权利要求10所述的方法，还包括：

将第二滤波器PCB附接到所述支承结构的第四区域，其中，所述第二滤波器PCB中的滤波器差分地联接到所述放大器PCB中的放大器。

15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述一个或多个天线中的每一个设置在所述车辆控制台内，距所述车辆控制台中的一个或多个导电结构至少1英寸或更多，从而改善所述天线的固有品质因数(Q)。

16.根据权利要求10所述的方法，其中，所述一个或多个天线中的每一个配置成向一个或多个电子装置发送无线充电信号，所述一个或多个电子装置放置在所述车辆控制台的杯托或所述车辆控制台的封装托盘区域中的至少一个中或周围。

Images