JP2024508757A - ワイヤレス電力伝送効率を改善するためのアクセサリデバイス - Google Patents
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Abstract
ワイヤレス伝送システムにおけるワイヤレス伝送効率を改善するためのアクセサリ(300)は、送電機巻線(103)から受電機(104)のフレンドリ金属への磁束結合を低減させ、及び/又は送電機巻線(103)から受電機巻線(105)への磁束結合を強化するように寸法決め及び配置された磁気(例えば、フェライト)コアを含むことができる。コアは、受電機巻線の外側寸法(例えば、外径)に対応する開口を画定することができる。コアは更に、送電機巻線の外側寸法(例えば、外径)に対応する外側寸法など、受電機のフレンドリ金属への磁束結合を低減させるのに十分な磁束を遮断するように選択された外側寸法を有し得る。アクセサリは、受電機デバイス(104)用のケースであってもよく、又は送電機デバイス(102)の面に取り付けられるように構成されてもよく、1つ以上の整列用固定具を含んでもよい。
Description
例示的なワイヤレス(誘導)電力伝送システムを図1に示す。ワイヤレス送電機(Power Transmitter、PTx)102とワイヤレス受電機(Power Receiver、PRx)104との間のワイヤレス(誘導)電力伝送の効率は、PTx(巻線103)とPRx(巻線105)とのそれぞれの巻線間の磁気結合の程度に依存する。ワイヤレス(誘導)電力伝送巻線は、マグネットワイヤ若しくはリッツワイヤなどの適切なワイヤから巻かれたコイル、又はプリント回路基板(Printed Circuit Board、PCB)若しくはフレキシブルプリント回路基板(フレックス回路)上に好適に形成されたトレースを含む、様々な形態をとることができる。これらの巻線は、概ね円形であると考えられてもよく、ほぼ平面であってもよいが、必ずしも平面である必要はない。概ね円形とは、巻線が閉ループを形成することを意味するが、形状は、正方形、長方形、円形、楕円形、多角形、及び他の形状を含む任意の閉形態であってもよく、丸みを帯びた角を有することもあるが、必ずしもそうであるわけではない。加えて、巻線は、多くの場合、巻線の最も外側の巻きと巻線の最も内側の巻きとの間の距離に対応する厚さを有する。例えば、円形巻線は、(最も外側の巻線の直径に対応する)外径及び(巻線の最も内側の巻きの直径に対応する)内径を有してもよい。文脈に応じて、本明細書で使用する「直径」は、外径、内径、又はこれら2つの平均のいずれかを指すことがある。「直径」はまた、正方形の巻線の辺の長さ、又は長方形若しくは楕円形の巻線の長軸若しくは短軸の長さなど、形状が厳密に円形ではない巻線の同様の内側寸法又は外側寸法を包含するものとして理解され得る。
巻線間の磁気結合の程度に影響を及ぼし得る1つの要因は、これらの巻線の相対的な大きさである。PTxコイルとPRxコイルとの間に大きさの不一致がある場合、PTx巻線からの磁束は、受電機巻線以外の受電デバイスの金属構造に結合することができる。このような構造は、「フレンドリ金属」として知られているか、又は呼ばれることがある。この結合は、送電機からのエネルギを浪費し、効率の低下を引き起こすので、望ましくない可能性がある。場合によっては、このような望ましくない磁気結合はまた、PTxデバイス及びPRxデバイスの一方又は両方が、送電されているワイヤレス電力の量を誤解することにつながり、フィードバックループの問題につながる場合がある。
PTx巻線を有する送電機(PTx)と、PRx巻線を有する受電機(PRx)とを備え、PTx巻線とPRx巻線とが寸法的に不一致であるワイヤレス電力伝送システムにおいて、ワイヤレス電力伝送効率を改善するためのアクセサリが、選択された磁気特性を有する材料から形成されたコアを含むことができる。コアは、PTx巻線からPRxのフレンドリ金属への磁束結合を低減させること、及びPTx巻線からPRx巻線への磁束結合を強化することのうちの少なくとも1つを実行するように、寸法決め及び配置され得る。コアはフェライトコアであってもよい。PTx巻線とPRx巻線との間の寸法的不一致は、PRx巻線よりも大きいPTx巻線を含むことができる。このような場合、コアは、PRx巻線の外側寸法に対応する開口を画定することができる。コアは、PRxのフレンドリ金属への磁束結合を低減させるのに十分な磁束を遮断するように選択された外側寸法を有することができる。開口は、PRx巻線の外径に対応する内径を有することができる。アクセサリは、接着剤、磁石、機械的特徴などによってPTx又はPRxのいずれかに取り付けられるように構成されたシムを含む様々な形態で構成されてもよい。アクセサリは、スマートフォン、スマートウォッチなどの電子デバイス用のケースとして構成されてもよい。
アクセサリは、電子デバイスのワイヤレス充電巻線とワイヤレス充電器のワイヤレス充電巻線とが寸法的に不一致であるときに、電子デバイスとワイヤレス充電器との間のワイヤレス電力伝送効率を改善するように構成され得る。アクセサリは、選択された磁気特性を有する材料から形成されたコアを含むことができ、コアは、ワイヤレス充電器のワイヤレス充電巻線から電子デバイスの金属への磁束結合を低減させることと、ワイヤレス充電器のワイヤレス充電巻線からデバイスのワイヤレス充電巻線への磁束結合を強化することとのうちの少なくとも1つを実行するように寸法決め及び配置される。アクセサリは、1つ以上の整列用固定具を更に含むことができる。1つ以上の整列用固定具は、電子デバイスに対してアクセサリを整列させ又は固定するように構成することができる。追加又は代替として、1つ以上の整列用固定具は、ワイヤレス充電器に対してケースを整列させ又は固定するように構成することができる。整列用固定具は、1つ以上の磁石を含むことができる。1つ以上の磁石は、リングを形成することができる。コアはフェライトコアであってもよい。寸法的不一致は、ワイヤレス充電器のワイヤレス充電巻線が電子デバイスのワイヤレス充電巻線よりも大きいことを含み得る。このような場合、コアは、電子デバイスのワイヤレス充電巻線の外側寸法に対応する開口を画定することができる。コアは、電子デバイスのフレンドリ金属への磁束結合を低減させるのに十分な磁束を遮断するように選択された外側寸法を有することができる。開口は、ワイヤレス充電器のワイヤレス充電巻線の外径に対応する内径を有することができる。
ワイヤレス充電アクセサリデバイスは、ワイヤレス送電機のワイヤレス送電巻線からワイヤレス受電機のフレンドリ金属への磁束結合を低減させるための、又はワイヤレス送電巻線からワイヤレス受電機の寸法的に不一致なワイヤレス受電巻線への磁束結合を強化するための手段と、ワイヤレス電力送電機のワイヤレス送電巻線からワイヤレス受電機のフレンドリ金属への磁束結合を低減させるための、又はワイヤレス送電巻線からワイヤレス受電機のワイヤレス受電巻線への磁束結合を強化するための手段を、ワイヤレス受電機又はワイヤレス送電機のうちの少なくとも1つに対して整列させるための手段と、を含むことができる。ワイヤレス送電機のワイヤレス送電巻線からワイヤレス受電機のフレンドリ金属への磁束結合を低減させるための、又はワイヤレス送電巻線からワイヤレス受電機のワイヤレス受電巻線への磁束結合を強化するための手段は、フェライトコアであり得る。ワイヤレス送電巻線とワイヤレス受電巻線との間の寸法的不一致は、ワイヤレス受電巻線よりも大きいワイヤレス送電巻線を含むことができ、コアは、ワイヤレス受電巻線の外側寸法に対応する開口を画定する。コアは、ワイヤレス受電機のフレンドリ金属への磁束結合を低減させるのに十分な磁束を遮断するように選択された外形寸法を有することができる。
アクセサリは、電子デバイスとワイヤレス送電機との間のワイヤレス電力伝送効率を改善するように、ワイヤレス送電機の面に取り付けられるように構成され得、電子デバイスのワイヤレス充電巻線とワイヤレス送電機のワイヤレス充電巻線とが寸法的に不一致である。アクセサリは、選択された磁気特性を有する材料から形成されたコアを含むことができ、コアは、ワイヤレス送電機のワイヤレス充電巻線から電子デバイスの金属への磁束結合を低減させることと、ワイヤレス送電機のワイヤレス充電巻線から電子デバイスのワイヤレス充電巻線への磁束結合を強化することとのうちの少なくとも1つを実行するように寸法決め及び配置される。アクセサリは、接着剤によって、又は機械的締結具などの他の方法によって、ワイヤレス送電機の面に取り付けられるように構成することができる。コアは、ワイヤレス送電機の少なくとも1つのワイヤレス充電巻線によって誘導される磁束から電子デバイスの金属を遮蔽するように寸法決めされた、フェライトリングであることができる。フェライトリングは、所望のレベルの遮蔽又は磁束方向変更を提供するように、ワイヤレス送電機の1つ以上のワイヤレス充電巻線の近くに配置されるようにサイズ及び寸法が決められた1つ以上のタブを含むことができる。コアは、所望のレベルの遮蔽又は磁束方向変更を提供するように、ワイヤレス送電機の1つ以上のワイヤレス充電巻線の近くに配置されるようにサイズ及び寸法が決められた追加のフェライトバーを更に含むことができる。
以下の記載では、説明を目的として、開示された概念に対する十分な理解のために、多くの具体的な詳細を説明している。この記載の一部として、本開示の図面のいくつかは、簡略化のために、構造及び装置をブロック図の形態で表す。明瞭にするために、本明細書において、実際の実装形態の全ての特徴が説明されているわけではない。しかも、本明細書において使用される文言は、専ら読みやすさ及び説明の目的で選択されたものであり、開示された主題を限定又は制限するために選択されたものではない。むしろ、添付の特許請求の範囲は、このような目的を意図したものである。
開示される概念の様々な実施形態は、限定としてではなく例として添付の図面に示されており、同様の参照番号は同様の要素を示している。図示の簡略化と明瞭化のため、適切である場合、参照番号は、対応する要素及び/又は類似の要素を示すために異なる図面の中で繰り返し使用されている。そのほか、本明細書に記載の実装形態の完全な理解をもたらすために、具体的な詳細が数多く記載されている。その他の例では、説明されている関連する該当機能を不明瞭にしないように、方法、手順、及び構成要素は詳細に説明されていない。本開示における「ある(an)」、「1つの(one)」、又は「別の(another)」実施形態への言及は、必ずしも同じ又は異なる実施形態に対するものではなく、少なくとも1つを意味するものである。所与の図面を用いて本開示の複数の実施形態又は本開示の複数の種を示している場合があり、図面中の要素が全て、所与の実施形態又は種において必要とされ得るものではない。参照番号は、所与の図面において与えられている場合にいくつかの図面を通して同じ要素を指すが、すべての図面において繰り返されているわけではない。図面は、別段の指示がない限り縮尺通りではなく、特定の部分の比率は、本開示の詳細及び特徴をより良く示すために誇張されている場合がある。
図2A及び図2Bは、PTx巻線103とPRx巻線105との間の大きさの不一致を含むワイヤレス(誘導)電力伝送構成を示す。図示の構成では、PTx巻線103は、PRx巻線105よりも大きい直径を有する。図示していない他の状況では、逆も真であり得る。図2Bの側面図において、磁束線202は、(図2Aの平面図に示す)PTx巻線103を反時計回り方向に駆動することに関連する例示的な磁束経路を示す。図2Bに見られるように、磁束線202の一部はPRx巻線105を通過する。磁束のこの部分は、PRxデバイスに効果的に結合すると考えられ得る。しかしながら、磁束線202のうちのいくつかはPRx巻線105を通過せず、むしろ、図2Bにおいて「X」印によって示す、PRxデバイス104の金属構成要素(すなわち、前述の「フレンドリ金属」)に到達する。103からの磁束の一部がPRx巻線105ではなくフレンドリ金属と相互作用する程度だけ、PTxとPRxとの間の磁気結合は低減される。これは、部分的には、PTx及びPRxの巻線103及び105のそれぞれの異なる寸法に起因する。
この大きさの不一致に対処し、PTx巻線103とPRx巻線105との間の磁気結合の程度を改善する1つの方法は、PTxとPRxとの間に磁束遮蔽用及び/又は方向変更用のアクセサリを設けることである。図3Aはこのような構成の側面図を示し、図3Bはこのような構成の平面図を示す。磁束遮蔽用及び/又は方向変更用のアクセサリは、フェライト、又は焼結フェライトやナノ結晶シートなどの好適な磁気特性を有する他の強磁性材料から作られた、コア300を含み得る。コア300は、PTx巻線104によって誘導される磁束からPRx104のフレンドリ金属を遮蔽するように、及び/又はその磁束の一部又はほぼすべてをPRx巻線105に効果的に方向変更させるように、寸法決めされ得る。
比較的大きいPTxコイル103と比較的小さいPRxコイル105とを有する図示の例では、フェライトコア300は、PRxコイルの内径に概ね対応する内径(Inner Diameter、ID)と、そうでなければフレンドリ金属に結合するPTxコイルからの磁束を遮断するのに十分な大きさの外径(Outer Diameter、OD)とを有するリング形状であってもよい。このようなコア300をそれぞれの巻線の間に、それぞれの巻線とほぼ平行に、かつそれぞれの巻線とほぼ重なって同軸に配置することによって、巻線103、105間の磁気結合が改善され得て、PRxデバイス104のフレンドリ金属への磁束結合が低減され得る。
ほぼ同様の解決策が、PRxコイルがより大きく、PTxコイル巻線がより小さい逆の状況にも適用され得る。また、上述したように、それぞれの巻線及びコアの形状は厳密に円形である必要はなく、上述した直径が、内側の辺の長さ、長軸及び短軸の長さなどであり得るように、任意の閉じた又はほぼ閉じた形状であってもよい。「実質的に閉じた」形状とは、コアが、セグメント間に(コアサイズと比較して)比較的小さいギャップを有する磁性材料の2つ以上のセグメントから構成されてもよいことを理解されたい。重要なのは、コア300が、PTx巻線103からPRxデバイス104のフレンドリ金属への望ましくない磁束結合を低減させ、及び/又はPRx巻線105への磁束結合を強化するように配置及び寸法決めされるということである。加えて、記載の実施形態は、ほぼ平面のコイル及びコア300を特徴とするが、同じ原理が、非平面の巻線及び非平面の中間コア300に適用される。このような実施形態では、中間コア300は、いわゆる「フレンドリ金属」への望ましくない磁束結合を低減させるように、及び/又はPRx巻線内に結合する磁束の量を増加させるように、成形、配置、及び寸法決めされるべきである。
様々な他の実装形態では、コア300は、PRxコイルの代わりにPTxコイルの形状に寸法的に適合する。例えば、電話をケース内に入れると、フェライトコア/リング300の外径が送電機巻線103の直径と整列するように、フェライトコア300を充電パッド102の送電巻線103と整列させることができ、フェライトコア/リング300の内径は、構造300の中央開口が磁束を電話104の受電窓105に流すことができるようにサイズが決められる。すなわち、フェライトコア/リング300の内径は、電話104の受電巻線105の内径よりも大きい。場合によっては、フェライトコア/リング300の内径は、受電巻線105の内径よりも大きく、かつ外径よりも小さい。
PTxデバイス102及びPRxデバイス104の様々な実装形態では、コア300を組み込んだ中間デバイスは、様々な形態をとり得る。一例として、図4A(平面図)及び図4B(側面図)に示すように、PTx102は充電マットであってもよく、PRx104は携帯電話、スマートウォッチ、タブレットPC、ワイヤレスイヤホン充電ケース、又は他のデバイスであってもよく、フェライトコア300を組み込んだ中間デバイスは、電子デバイス用のアクセサリ400であってもよい。アクセサリ400は、携帯電話のケース、PTxとPRxとの間に設けることができる「シム」、又はフェライトコア300を組み込む別の中間デバイスであってもよい。フェライトコア300は、アクセサリ400内に設けられてもよく、アクセサリは、コア300をPRxデバイスのPRx巻線に対して適切に配置するように設計及び寸法決めされる。例えば、電話をケース内に入れると、フェライトコア/リング300の内径が受電機巻線105の外径と整列し、フェライトコア/リング300の環形が、電話104のフレンドリ金属を充電パッド102のPTx巻線103によって誘導される磁束から遮蔽するように、フェライトコア300を電話104の受電巻線105と好適に整列させることができる。
図5A~図5B、図6A~図6B、及び図7A~図7Bに示すように、ケース500、600、又は700はそれぞれ、ユーザがアクセサリ/電話の組合せを外部充電デバイスと整列させるのを補助するための1つ以上の機構を任意選択で含むこともできる。一例として、ケースであるか、シムであるかそれとも別のものであるかを問わず、このようなアクセサリは、アクセサリ/デバイスの組合せを、相補的に構成された磁石を有するワイヤレス送電機及び/又は受電機デバイスと整列させる働きをすることができる1つ以上の磁石を含むこともできる。この整列は、デバイスのそれぞれのコイルを整列させることも、フェライトコア300をPTx巻線103及び/又はPRx巻線105と整列させることも補助することができる。図5A及び図5Bでは、磁石リング502は、フェライトリング300の下方にあるものとして示され、あるいは、言い換えれば、フェライトリング300は、磁石とデバイス(例えば、図示していない電話)との間に設けられている。図4A及び図4Bの実施形態と同様に、フェライトリング300は、送電機からの磁束がデバイスの「フレンドリ金属」に結合するのを防止し、望ましくない電力損失及び関連する発熱を低減させる。加えて、磁石リング502の磁石は、損失を低減させるようにセグメント化されたものであってもよい。この実施形態では、アクセサリは、(様々な既知の技法に従って)デバイスに機械的に配置されて固定されてもよく、磁石は、デバイス/アクセサリの組合せを送電デバイス(例えば、図示していない充電パッド)に付着させて整列させるのを補助するために使用されてもよい。加えて、上述したように、また以下でより詳細に説明するように、フェライトリング300もセグメント化されたものであってよく、この場合、磁石リングセグメントとフェライトリングセグメントは、図10に関して以下に示すように散りばめられてもよい。
図6A及び図6Bでは、磁石リング502は、フェライトリング300の上方にあるものとして示され、あるいは、言い換えれば、フェライトリング300は、磁石と送電デバイス(例えば、図示していない充電パッド)との間に設けられている。図4A~図4B及び図5A~図5Bの実施形態と同様に、フェライトリング300は、送電機からの磁束がデバイスの「フレンドリ金属」に結合するのを防止し、望ましくない電力損失及び関連する発熱を低減させる。加えて、磁石リング502の磁石は、損失を低減させるようにセグメント化されたものであってもよい。この実施形態では、アクセサリ(例えば、ケース又はシム)は、デバイス(例えば、電話)に磁気的に固定され(及び整列され)てもよく、デバイス/アクセサリの組合せは、送電デバイス(例えば、図示していない充電パッド)に対して自由に配置されてもよい。上記のように、また以下でより詳細に説明するように、フェライトリング300もセグメント化されたものであってよく、この場合、磁石リングセグメントとフェライトリングセグメントは、図10に関して以下に示すように散りばめられてもよい。
図7A及び図7Bでは、磁石リング502は、フェライトリング300とほぼ同じ平面内にあるものとして示されている。厳密な共平面性は必須ではなく、所与の実施形態における磁石及びフェライトコアのそれぞれの高さに応じて、可能でない場合もある。上述した図4A~図4B、図5A~図5B、図6A~図6B、及び図7A~図7Bの実施形態と同様に、フェライトリング300は、送電機からの磁束がデバイスの「フレンドリ金属」に結合するのを防止し、望ましくない電力損失及び関連する発熱を低減させる。加えて、磁石リング502の磁石は、損失を低減させるようにセグメント化されたものであってもよい。この実施形態では、磁石を使用して、デバイス及び/又は送電デバイス(例えば、充電パッド)の両方に対してアクセサリを固定して配置し得る。
図10では、図7A及び図7Bと同様に、磁石リング502は、フェライトリング300とほぼ同じ平面内にあるものとして示されている。上述したように、特に、所与の実施形態について磁石及びフェライトコアのそれぞれの高さが異なる可能性を考慮すると、正確な共平面性は必要とされない。しかしながら、パッケージングのために、リング502内の磁石構成要素及びリング300内のフェライト構成要素が、結果としてのアクセサリのz高さが低くなるように、これらの構成要素の少なくとも一部が同一平面上にあるように構成されることが有用であり得る。上述した図4A~図4B、図5A~図5B、図6A~図6B、及び図7A~図7Bの実施形態と同様に、フェライトリング300は、送電機からの磁束がデバイスの「フレンドリ金属」に結合するのを防止し、望ましくない電力損失及び関連する発熱を低減させる。加えて、磁石リング502の磁石は、損失を低減させ、製造性を改善するように、セグメント「M」にセグメント化される。同様に、フェライトリング300は、磁石セグメント「M」の間に介在するセグメント「F」にセグメント化される。上記のように、磁石を使用して、デバイス及び/又は送電デバイス(例えば、充電パッド)に対してアクセサリを固定及び配置し得る。磁石セグメントとフェライトセグメントの相対的なサイズは、半径方向及び円周方向の両方において、(磁石のサイズを大きくすることによって)アクセサリ1000とデバイス(例えば、電話)及び/又は送電機との間に必要とされる十分な固定力を提供するために、及び/又は(フェライトセグメントのサイズを大きくすることによって)磁束遮蔽/結合効果を増加させるために、必要に応じて調整され得る。いくつかの実施形態では、磁石リングセグメントとフェライトリングセグメントの相対的な配置は、様々なセグメントがそれぞれのリングの円周に沿ってほぼ同一直線上にあるようになされ得る。フェライトリングセグメント及び磁石リングセグメントの特定の寸法に応じて、円周の周りの広い共線性がいくつかの用途に適切であり得るので、正確な共線性が必要とされないか又は提供されない場合がある。
図8は、フェライトコア300を組み込んだ磁束遮蔽用/方向変更用のアクセサリ801の代替実施形態を示す。アクセサリ801は、PTxデバイス102自体に配置され、任意選択でそれに固定されることに適したシムデバイスであり得る。(上記のように、PTxデバイス102は、例えば、充電マット、充電パッド、又は他の好適なワイヤレス/誘導充電デバイスであってもよい。)アクセサリ801はまた、中間デバイス801をPTx102及び関連するPTx巻線103に対して整列させ及び/又は固定するための機械的、接着的、及び/又は磁気的特徴802を含むことができる。上記のように、コア300は、PRxデバイス(携帯電話又は他の電子デバイス若しくはアクセサリなど)のフレンドリ金属への望ましくない磁束結合を好適に低減させるように、及び/又はPRxデバイスのPRx巻線105への磁束結合を強化するように寸法決め及び配置されるべきである。したがって、それは、通常はPRxデバイスのフレンドリ金属に結合する磁束を遮断及び/又はその方向を変更するように、PTx巻線105に対して配置される必要がある。
図9は、磁束遮蔽用/方向変更用アクセサリ801(図8)の実施形態902、904の更なる詳細を示す。実施形態902及び904では、PTxデバイス102は、DDQコイルとして構成された複数の伝送コイル103を含むことができる。アクセサリ902、904は、PTxデバイス102とPRxデバイス104(例えば、携帯電話)との間に配置されてもよい。アクセサリ902、904は、PTxデバイス102の上部/Qコイル103を取り囲むフェライトフレーム300として実装され得るフェライトリング300を含み得る。結果として、PRxデバイス104のフレンドリ金属は、コイル103によって誘導される磁束から効果的に遮蔽される。同様に、アクセサリ904は、PTxデバイス904の伝送領域の全て又はほぼ全てを覆うフェライトフレームを含んでもよい。このような実施形態では、必要なレベルの遮蔽/磁束方向変更を提供するために、必要に応じて特定のコイルの近くに追加のフェライトバー910を設けてもよい。同様の効果を得るために、フェライトリング/フレーム300内の任意選択のタブ912を使用することもできる。
上記は、ワイヤレス送電機(PTx)デバイスとワイヤレス受電機(PRx)デバイスとの間の改善された結合を提供するワイヤレス電力伝送システム用のアクセサリの例示的な実施形態を説明している。このようなシステムは、様々な用途で使用され得るが、異なるデバイスとともに使用されることを想定して構成されたワイヤレス充電デバイス(例えば、充電マット、充電パッド、充電スタンドなど)とともに使用されるとき、モバイルコンピューティングデバイス(例えば、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、スマートフォンなど)及びそれらのアクセサリ(例えば、ワイヤレスイヤホン、スタイラス及び他の入力デバイスなど)などの電子デバイスとともに使用されるときに特に有利であり得る。多数の特定の特徴及び様々な実施形態が説明されてきたが、相互に排他的であると特に明記されていない限り、様々な特徴及び実施形態は、特定の実装形態において様々な順列で組み合わせられ得ることを理解されたい。よって、上述の様々な実施形態は例示としてのみ提供されるものであり、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。本開示の範囲から逸脱することなく、また特許請求の範囲から逸脱することなく、本明細書の原理及び実施形態に対して様々な修正及び変更を行うことができる。
本明細書に提示されており特許請求されている技法は、本技術分野を実証可能に改善する、実用的な性質の有形物(material object)及び実際の例に参照及び適用され、よって、抽象的な、無形の、又は純粋に理論的なものではない。更に、本明細書の最後に添付された特許請求の範囲のいずれかの請求項が、「~[機能]を[実行]するための手段」又は「~[機能]を[実行]するためのステップ」として示された1つ以上の要素を含む場合、このような要素は、米国特許法第112条(f)下で解釈されることが意図されている。しかしながら、他の方法で示された要素を含む請求項については、このような要素は、米国特許法第112条(f)下で解釈されるべきではないことが意図されている。
Claims (22)
- PTx巻線を有する送電機(PTx)と、PRx巻線を有する受電機(PRx)とを備え、前記PTx巻線と前記PRx巻線とが寸法的に不一致であるワイヤレス電力伝送システムにおいて、ワイヤレス電力伝送効率を改善するためのアクセサリであって、前記アクセサリが、
選択された磁気特性を有する材料から形成されたコアを備えており、前記コアが、
前記PTx巻線から前記PRxのフレンドリメタルへの磁束結合を低減させることと、
前記PTx巻線から前記PRx巻線への磁束結合を強化することと、
のうちの少なくとも1つを実行するように寸法決め及び配置されている、アクセサリ。 - 前記コアがフェライトコアである、請求項1に記載のアクセサリ。
- 前記PTx巻線と前記PRx巻線との間の前記寸法的不一致が、前記PRx巻線よりも大きいPTx巻線を含み、前記コアが、前記PRx巻線の外側寸法に対応する開口を画定する、請求項1に記載のアクセサリ。
- 前記コアが、前記PRxの前記フレンドリ金属への磁束結合を低減させるのに十分な磁束を遮断するように選択された外側寸法を有する、請求項3に記載のアクセサリ。
- 前記開口が、前記PRx巻線の外径に対応する内径を有する、請求項4に記載のアクセサリ。
- 電子デバイスとワイヤレス充電器との間のワイヤレス電力伝送効率を改善するように構成されたアクセサリであって、前記デバイスのワイヤレス充電巻線と前記ワイヤレス充電器のワイヤレス充電巻線とが寸法的に不一致であり、前記アクセサリが、
選択された磁気特性を有する材料から形成されたコアを備えており、前記コアが、
前記充電器の前記ワイヤレス充電巻線から前記デバイスの金属への磁束結合を低減させることと、
前記充電器の前記ワイヤレス充電巻線から前記電話の前記ワイヤレス充電巻線への磁束結合を強化することと、
のうちの少なくとも1つを実行するように寸法決め及び配置されている、アクセサリ。 - 1つ以上の整列用固定具を更に備える、請求項6に記載のアクセサリ。
- 前記1つ以上の整列用固定具が、前記アクセサリを前記電子デバイスに対して整列させ又は固定するように構成されている、請求項7に記載のアクセサリ。
- 前記1つ以上の整列用固定具が、前記アクセサリを前記ワイヤレス充電器に対して整列させ又は固定するように構成されている、請求項7に記載のアクセサリ。
- 前記1つ以上の整列用固定具が、前記アクセサリを前記デバイスと前記ワイヤレス充電器の両方に対して整列させ又は固定するように構成されている、請求項7に記載のアクセサリ。
- 前記整列用固定具が、1つ以上の磁石を含む、請求項7に記載のアクセサリ。
- 前記1つ以上の磁石がリングを形成する、請求項11に記載のアクセサリ。
- 前記コアがフェライトコアである、請求項6に記載のアクセサリ。
- 前記寸法的不一致が、前記ワイヤレス充電器の前記ワイヤレス充電巻線が前記電子デバイスの前記ワイヤレス充電巻線よりも大きいことを含み、前記コアが、前記電子デバイスの前記ワイヤレス充電巻線の外側寸法に対応する開口を画定する、請求項6に記載のアクセサリ。
- 前記コアが、前記電子デバイスの前記フレンドリ金属への磁束結合を低減させるのに十分な磁束を遮断するように選択された外側寸法を有する、請求項14に記載のアクセサリ。
- 前記開口が、前記ワイヤレス充電器の前記ワイヤレス充電巻線の外径に対応する内径を有する、請求項15に記載のアクセサリ。
- 前記アクセサリが、前記電子デバイス用のケースである、請求項6に記載のアクセサリ。
- 前記アクセサリが、前記デバイスと前記ワイヤレス充電器との間に設けられるように構成されたシムである、請求項6に記載のアクセサリ。
- 電子デバイスとワイヤレス送電機との間のワイヤレス電力伝送効率を改善するように、前記ワイヤレス送電機の面に取り付けられるように構成されたアクセサリであって、前記電子デバイスのワイヤレス充電巻線と前記ワイヤレス送電機のワイヤレス充電巻線とが寸法的に不一致であり、前記アクセサリが、
選択された磁気特性を有する材料から形成されたコアであって、
前記ワイヤレス送電機の前記ワイヤレス充電巻線から前記電子デバイスの金属への磁束結合を低減させることと、
前記ワイヤレス送電機の前記ワイヤレス充電巻線から前記電子デバイスの前記ワイヤレス充電巻線への磁束結合を強化することと、
のうちの少なくとも1つを実行するように寸法決め及び配置されている、コアと、
前記ワイヤレス送電機の前記面に前記アクセサリを固定するように構成された接着剤と、
を備える、アクセサリ。 - 前記コアが、前記ワイヤレス送電機の少なくとも1つのワイヤレス充電巻線によって誘導される磁束から、前記電子デバイスの前記金属を遮蔽するように寸法決めされたフェライトリングである、請求項19に記載のアクセサリ。
- 前記フェライトリングが、前記ワイヤレス送電機の1つ以上のワイヤレス充電巻線の近くに配置されて所望のレベルの遮蔽又は磁束方向変更を提供するようにサイズ及び寸法が決められた1つ以上のタブを備える、請求項20に記載のアクセサリ。
- 前記フェライトコアが、前記ワイヤレス送電機の1つ以上のワイヤレス充電巻線の近くに配置されて所望のレベルの遮蔽又は磁束方向変更を提供するようにサイズ及び寸法が決められた追加のフェライトバーを更に備える、請求項20に記載のアクセサリ。
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