JP7167249B2 - 電磁界送受装置及びワイヤレス充電器 - Google Patents

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Description

本願は、ワイヤレスで充電する技術分野に関し、特に、電磁界を送受する装置及びワイヤレス充電器に関する。
社会の発展及び生活水準の向上に伴い、電子製品及び電子機器が非常に普及してきているが、電磁気による干渉という課題も、ますます注目を集めてきている。電磁気の放射は、高電力の場合に周囲における他の電子装置に干渉を与えるのみならず、人や動植物に危害をもたらすため、電子製品を設計する際に、自体に電磁気を遮蔽することが極めて重要となる。
現在によく見られる電磁気への遮蔽は、全体として金属製ハウジングが採用されるが、金属により電磁気を遮蔽する場合には、電磁気が閉じられるチャンバーを形成しており、チャンバーの内部における電界や磁界がいずれも金属製ハウジングを貫くことができない。しかしながら、電磁界を放射する場合に、例えば、ワイヤレスで充電するなどの分野において、ワイヤレス充電器は、磁界により、エネルギーを充電すべき装置に転送することが必要となる。故に、ワイヤレス充電器は、一部の磁界が局所的な箇所を通過するように許可すると共に、電磁気を遮蔽することに関連する規範や標準を超えないことが必要となる。
近年、従来のワイヤレス充電送受装置では、コイルが最も大きな面積を占め、電圧ジャンプが最も明らかであることから、遮蔽層がコイルから放射する電界だけを遮蔽するものであるが、磁界から保護が限られている。
このことに鑑み、従来のワイヤレス充電送受装置において、遮蔽層がコイルから放射する電界だけを遮蔽するものであるが、磁界から保護が限られているという課題について、電磁界送受装置及びワイヤレス充電器を提供することを必要とする。
カバー部と、
電界又は磁界を選択的に遮蔽する電磁界送受窓が設置されている選択的な遮蔽蓋と、
密封環であって、前記カバー部に周設されており、前記選択的な遮蔽蓋が前記密封環を介して前記カバー部の開口に電界又は磁界に対してシームレスに接続され、前記選択的な遮蔽蓋が前記カバー部と共にチャンバーを形成し、前記密封環が前記選択的な遮蔽蓋に電気接続されると共に、前記電磁界送受窓を取り囲む、密封環と、
前記チャンバーに設置されており、目標電磁界を送受するための送受手段と、を含む、電磁界送受装置。
そのうちの一実施例では、前記カバー部は、前記開口を形成する少なくとも一つの側方辺を含み、少なくとも一つの側方辺における前記密封環接続に接続される一方端には、少なくとも一つの窪み溝が含まれている。
そのうちの一実施例では、前記選択的な遮蔽蓋には、選択的な遮蔽領域が設置されており、前記選択的な遮蔽領域には、少なくとも一つの金属導体が含まれており、各前記金属導体の一方端が前記密封環の一つの側方辺に電気接続される。
そのうちの一実施例では、前記密封環と前記カバー部との間には、導電性層が設置されている。
そのうちの一実施例では、前記密封環には、少なくとも二つの密封導電性手段が含まれており、少なくとも二つの前記密封導電性手段は、間隔をおいて設置されると共に、各前記密封導電性手段は、いずれか、前記カバー部の開口に電気接続される。
そのうちの一実施例では、前記密封導電性手段は、導電性接続点を介して、前記カバー部における開口の辺縁に電気接続される。
そのうちの一実施例では、前記導電性接続点が接地している。
そのうちの一実施例では、前記密封環が網目状で構成されている。
そのうちの一実施例では、前記密封環は、第一接続部、及び、前記第一接続部に対して中心を対称にする第二接続部を含み、前記選択的な遮蔽蓋には、選択的な遮蔽領域が設置されており、前記選択的な遮蔽領域の一つの表面には、少なくとも一つの第一金属導体及び少なくとも一つの第二金属導体がさらに設置され、各前記第一金属導体の第一端がいずれも前記第一接続部に電気接続され、各前記第二金属導体の第二端がいずれも前記第二接続部に電気接続され、前記第一金属導体及び前記第二金属導体が互いに間隔をおいて設置される。
そのうちの一実施例では、前記密封環は、第一接続部、及び、前記第一接続部に対して中心を対称にする第二接続部を含み、
前記選択的な遮蔽蓋には、選択的な遮蔽領域が設置されており、前記選択的な遮蔽領域の一つの表面には、少なくとも一つの第一金属導体、少なくとも一つの第二金属導体及び行列状に配列されている少なくとも一つの金属環が設置され、各列における少なくとも一つの前記金属環がいずれも一つの前記第一金属導体又は前記第二金属導体に電気接続され、各前記第一金属導体の第一端がいずれも前記第一接続部に電気接続され、各前記第二金属導体の第二端がいずれも前記第二接続部に電気接続され、前記第一金属導体及び前記第二金属導体が互いに間隔をおいて設置される。
そのうちの一実施例では、前記選択的な遮蔽蓋には、選択的な遮蔽領域が設置されており、前記選択的な遮蔽領域の一つの表面には、少なくとも一つの第一金属導体又は第二金属導体が間隔をおいて設置されており、少なくとも一つの前記第一金属導体又は第二金属導体が形成している選択的な遮蔽パターンには、一つの間隔領域が少なくとも設置され、各前記第一金属導体又は第二金属導体の一方端がいずれも前記密封環に電気接続され、各前記第一金属導体又は第二金属導体の他方端が前記間隔領域内に宇にぶら下がっている。
そのうちの一実施例では、前記間隔領域は、その形状が直線、曲線又は折り線である。
そのうちの一実施例では、前記選択的な遮蔽領域の表面には、第三金属導体がさらに設置されており、各前記第三金属導体の一方端が前記第一金属導体又は第二金属導体に電気接続される。
そのうちの一実施例では、前記選択的な遮蔽蓋には、選択的な遮蔽領域が設置されており、前記選択的な遮蔽領域の一つの表面には、非閉鎖的に、かつ、巻かれている形状とされる少なくとも一つの第四金属導体が間隔をおいて設置され、各前記第四金属導体の一方端が前記密封環に電気接続され、及び/又は、各前記第四金属導体の一方端が残りの前記第四金属導体を介して前記密封環に電気接続される。
そのうちの一実施例では、前記密封環には、第一接続部、及び、前記第一接続部に対して中心を対称にする第二接続部が含まれており、
前記選択的な遮蔽蓋には、選択的な遮蔽領域が設置され、前記選択的な遮蔽領域の一つの表面には、少なくとも一つの第一金属導体及び少なくとも一つの第二金属導体が設置され、前記第一金属導体及び前記第二金属導体における少なくとも一部が係合し合う。
そのうちの一実施例では、前記第一金属導体及び前記第二金属導体は、それらの形状が座標軸型、S型又はデジタル型である。
カバー部と、
電界又は磁界を選択的に遮蔽する電磁界送受窓が設置されている選択的な遮蔽蓋と、
密封環であって、前記選択的な遮蔽蓋が前記密封環を介して前記カバー部の開口に電界又は磁界に対してシームレスに接続されると共に、前記選択的な遮蔽蓋が前記カバー部と共にチャンバーを形成しており、前記選択的な遮蔽蓋に電気接続されると共に前記電磁界送受窓を取り囲む、密封環と、
前記チャンバーに設置されており、目標電磁界を送受するための送受手段と、を含む、電磁界送受装置。
前記選択的な遮蔽蓋が前記カバー部の開口に密封接続される、上記の実施例のいずれかの一つに記載の電磁界送受装置と、
前記チャンバーに設置され、前記送受手段に電気接続され、前記送受手段が前記電磁界送受窓に沿って前記目標電磁界を送受するように駆動するための駆動回路と、を含む、ワイヤレス充電器。
そのうちの一実施例では、前記送受手段は、前記チャンバーに固定される基板と、前記基板における前記選択的な遮蔽蓋に面する一方側に固定され、前記駆動回路に電気接続され、前記電磁界送受窓に沿って前記目標電磁界を送受するためのコイル巻線と、を含む。
そのうちの一実施例では、前記選択的な遮蔽蓋には、選択的な遮蔽領域が設置され、前記選択的な遮蔽領域は、前記選択的な遮蔽蓋における前記コイル巻線の正投影を覆う。
そのうちの一実施例では、前記選択的な遮蔽蓋における前記カバー部の一方側に面する表面には、付加的な遮蔽層が設置され、前記基板における前記付加的な遮蔽層の正投影と前記基板における前記コイル巻線の正投影とが重なる。
上記した電磁界送受装置及びワイヤレス充電器は、従来技術に比べると、前記選択的な遮蔽蓋が、前記密封環を介して、前記カバー部の開口に電界又は磁界に対してシームレスに接続され、目標電磁界以外の電磁気による干渉を遮蔽できる閉鎖的なチャンバーを形成している。また、前記選択的な遮蔽蓋には、電磁界送受窓が設置されている。前記送受手段を前記チャンバー内に設置することにより、前記送受手段が前記電磁界送受窓に沿って目標電磁界を送受することができる。本願は、上記した構成により、目標電磁界を円滑に放射する機能を図ることができると共に、電磁気による干渉を遮蔽する極めて優れた効果を達することができ、汎用性が強い。
本願における実施例又は従来の技術における技術的手段を明確に説明するためには、以下に、実施例又は従来の技術を説明することに必要な図面を簡単に紹介するが、明らかなことは、以下に説明する図面が本願の幾つかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造性を持った労働が無い限り、これらの図面に基づいて他の図面を取得することも可能である。
本願の一実施例が提供する電磁界送受装置の構成のブロック図である。 本願の一実施例が提供する電磁界送受装置の第一断面図である。 本願の他の実施例が提供する電磁界送受装置の構成のブロック図である。 本願の他の実施例が提供する電磁界送受装置の断面図である。 図4におけるA箇所の拡大図である。 本願の一実施例が提供する電磁界送受装置の第二断面である。 本願の一実施例が提供する電磁界送受装置の構成の第一模式図である。 本願の一実施例が提供する電磁界送受装置の構成の第二模式図である。 本願の一実施例が提供する電磁界送受装置の構成の第三模式図である。 本願の一実施例が提供する電磁界送受装置の構成の第四模式図である。 本願の一実施例が提供する電磁界送受装置の構成の第五模式図である。 本願の一実施例が提供する電磁界送受装置の構成の第六模式図である。 本願の一実施例が提供する電磁界送受装置の構成の第七模式図である。 本願の一実施例が提供する電磁界送受装置の構成の第八模式図である。 本願の一実施例が提供する電磁界送受装置の構成の第九模式図である。 本願の一実施例が提供する電磁界送受装置の構成の第十模式図である。 本願の一実施例が提供する第一金属導体及び第二金属導体の構成の第一模式図である。 本願の一実施例が提供する第一金属導体及び第二金属導体の構成の第二模式図である。 本願の一実施例が提供する第一金属導体及び第二金属導体の構成の第三模式図である。 本願の一実施例が提供するワイヤレス充電器の構成の第一模式図である。 本願の一実施例が提供する従来のワイヤレス充電コモンモードノイズ回路の模式図である。 本願の一実施例が提供するワイヤレス充電コモンモードノイズ回路の第一模式図である。 本願の一実施例が提供するワイヤレス充電コモンモードノイズ回路の第二模式図である。 本願の一実施例が提供するワイヤレス充電器の構成の第二模式図である。 本願の一実施例が提供する付加的な遮蔽層の構成の模式図である。 本願の一実施例が提供するワイヤレス充電器の構成の第三模式図である。
本願における上記の目的、特徴及び利点をより明確に理解しやすいために、以下に図面を参照しながら、本願における具体的な実施形態を詳しく説明する。以下の記載に説明する具体的な詳細は、本願を十分に理解するためのものである。しかしながら、本願は、ここで説明する形態と異なる数多くの他の形態により実施可能であり、本願の趣旨を逸脱しない限り、当業者が類似な変形を取得してもよいため、本願が以下に開示する具体的な実施形態に限定されない。説明すべきところは、素子が他の素子に「固定」されている場合において、他の素子上に直接に置かれてもよいし、両者間に位置する素子が存在してもよい。一つの素子が他の素子に「接続」される場合には、他の素子に直接的に接続されてもよいし、両者間に位置する素子が存在してもよい。特別な断りが無い限り、本明細書に使用されるあらゆる技術的用語や科学的用語が、当業者が通常通りに理解する意味と同じである。本明細書では、本願の明細書に用いられる用語が、具体的な実施例を記載するためのものであり、本願を限定するものではない。本明細書に用いられる用語「及び/又は」とは、関連する一つ又は複数の項目について任意又はあらゆる組み合わせが含まれる。
図1を参照すると、本願の一実施例が提供する電磁界送受装置10は、カバー部100、選択的な遮蔽蓋200、密封環300及び送受手段400を含む。前記選択的な遮蔽蓋200には、電界又は磁界を選択的に遮蔽する電磁界送受窓210が設置されている。前記選択的な遮蔽蓋200は、前記密封環300を介して前記カバー部100の開口に電界又は磁界に対してシームレスに接続されると共に、前記カバー部100と共にチャンバー201を形成している。前記密封環300は、前記選択的な遮蔽蓋200に電気接続されると共に、前記電磁界送受窓210を取り囲む。前記送受手段400は、前記チャンバー201に設置される。前記送受手段400は、目標電磁界を送受するためのものである。
理解すべきところは、前記カバー部100は、前記密封環300により前記選択的な遮蔽蓋200と共にチャンバー201を形成できれば、その材料が限定されない。一実施例では、前記カバー部100は、その材料が、例えば、プラスチックなどである非遮蔽の材料であってもよい。一実施例では、前記カバー部100は、その材料が、例えば、金属としてのアルミニウム、銅や鉄等である遮蔽の材料であってもよい。
一実施例では、前記選択的な遮蔽蓋200は、内部に遮蔽層を含むPCB(Printed Circuit Board)基板とされてもよい。前記選択的な遮蔽蓋200は、電界又は磁界を選択的に遮蔽する電磁界送受窓210が設置されている。当該電磁界送受窓210は、前記密封環300が前記電磁界送受窓210を取り囲むように保証できれば、そのサイズが限定されない。
一実施例では、前記選択的な遮蔽蓋200が前記密封環300を介して前記カバー部100の開口に電界又は磁界に対してシームレスに接続されるとは、前記密封環300と前記選択的な遮蔽蓋200との間が電界又は磁界に対してシームレスに接続されると共に、前記密封環300と前記カバー部100の開口とが電界又は磁界に対してシームレスに接続されるということを指す。電界又は磁界に対してシームレスに接続されるとは、前記密封環300、前記カバー部100の開口及び前記選択的な遮蔽蓋200との接続する隙間が十分に小さく、当該電磁界送受装置10における遮蔽されるべき周波数帯の電磁界が明らかに通過できないように小さくするということを指す。前記密封環300、前記カバー部100の開口及び前記選択的な遮蔽蓋200との接続箇所においてシームレスに接続されることにより、遮蔽の機能が図れる。一実施例では、前記密封環300は、前記選択的な遮蔽蓋200と一体化に構成される。
一実施例では、前記密封環300は、前記選択的な遮蔽蓋200が前記密封環300を介して前記カバー部100と共にチャンバー201を形成するように保証できれば、前記カバー部100の開口にシームレスに接続される形態が限定されない。一実施例では、図1及び図2に示すように、前記密封環300が前記カバー部100に周設されている。具体的には、前記密封環300が前記カバー部100に同軸に設置されると共に、前記密封環300が前記カバー部100の側壁における前記送受手段400から離れた一方側にシームレスに接続される。さらに、前記密封環300は、直接的に、前記カバー部100の側壁にぴったりと設置されてもよい。一実施例では、前記カバー部100は、前記開口を形成する少なくとも一つの側方辺を含み、しかも、少なくとも一つの側方辺における前記密封環300に接続される一方端は、少なくとも一つの窪み溝を含む。つまり、前記密封環300を、当該窪み溝内に設置すると共に、前記選択的な遮蔽蓋200及び前記カバー部100と共に、目標電磁界以外の電磁気による干渉を遮蔽できるチャンバー201を形成してもよい。前記送受手段400を当該チャンバー201に置くことにより、目標電磁界を円滑に放射する機能が図れると共に、電磁気による干渉を遮蔽できる極めて優れた効果が図れる。
一実施例では、図3及び図4に示すように、前記密封環300を前記カバー部100の開口の辺縁に設置してもよい。さらに、前記密封環300は、直接的に、前記カバー部100の側壁にぴったりと設置されてもよい。それと同時に、前記選択的な遮蔽蓋200は、前記密封環300を介して前記カバー部100の開口に電界又は磁界に対してシームレスに接続される。一実施例では、前記カバー部100は、前記開口を形成する少なくとも一つの側方辺を含み、しかも、少なくとも一つの側方辺に形成される前記開口は、前記密封環300に接続される一方端が少なくとも一つの窪み溝を含む。図5に示すように、前記カバー部100の開口の辺縁には、予め、外部が高く内部が低い階段(つまり、窪み溝)を設置しておいて、前記密封環300及び前記選択的な遮蔽蓋200を順に当該窪み溝内に設置し、前記カバー部100と共に、遮蔽を良くするチャンバー201を形成することにより、チャンバーの内部における電磁気をチャンバーの内部に遮蔽することができる。
理解すべきところは、前記密封環300は、前記選択的な遮蔽蓋200が前記密封環300を介して前記カバー部100の開口に電界又は磁界に対してシームレスに接続するように保証できれば、その具体的な構成が限定されない。一実施例では、前記密封環300は、その構成が、網目状であるものとされてもよい。網目状として構成される密封環からなる集電領域は、電磁界を密封にする効果が確保されると共に、金属層を完全に覆うことにより生じた応力が削減される。
一実施例では、前記密封環300は、その構成が、完全に覆う構成とされてもよい。前記密封環300を前記カバー部100に電気接続すると共に、前記密封環300を前記カバー部100にシームレスに接続することにより、前記密封環300と前記カバー部100との隙間を小さくして、電磁気による干渉が漏れてしまうことを避けることができる。
理解すべきところは、前記送受手段400は、前記電磁界送受窓210に沿って、目標電磁界を送受する機能を有すれば、その具体的な構成が限定されない。一実施例では、前記送受手段400は、コイル巻線及び基板からなる構成とされてもよい。一実施例では、前記送受手段400における前記電磁界送受窓210は、その面積が前記密封環300に取り囲まれる面積よりも小さく、しかも、それに置かれると、目標電磁界が前記密封環300及び他の遮蔽材料に放射して、大きすぎる損耗及び信号の減衰が発生してしまうことを防ぐことができる。
本実施例では、前記選択的な遮蔽蓋200は、前記密封環300を介して前記カバー部100の開口に電界又は磁界シームレスに対して接続されると共に、目標電磁界以外の電磁気による干渉を遮蔽できるチャンバー201を形成する。それと同時に、前記選択的な遮蔽蓋200に電磁界送受窓210を設置し、前記送受手段400を前記チャンバー201に設置することにより、前記送受手段400が前記電磁界送受窓210に目標電磁界を送受できるようにする。本実施例では、上記した構成によれば、目標電磁界を円滑に放射する機能が図れると共に、電磁気による干渉を遮蔽する極めて優れた効果が図られ、汎用性が強い。
図5及び図6を参照すると、一実施例では、前記密封環300と前記カバー部100との間に導電性層301が設置されている。つまり、前記密封環300と前記カバー部100との間に前記導電性層301を追加することにより、遮蔽の効果が一層に優れる。一実施例では、前記導電性層301は、例えば、導電性接着剤などである柔軟性を持った導電性材料とされてもよい。
一実施例では、前記選択的な遮蔽蓋200に選択的な遮蔽領域が設置されている。前記選択的な遮蔽領域は、少なくとも一つの金属導体を含む。各前記金属導体における一方端は、前記密封環300の一つの側方辺に電気接続される。一実施例では、少なくとも一つの前記金属導体は、遮蔽の機能を有するように保証できれば、前記選択的な遮蔽領域に形成される遮蔽パターンが限定されない。一実施例では、前記電磁界送受窓210を前記選択的な遮蔽領域内に設置し、つまり、前記電磁界送受窓210の面積が前記選択的な遮蔽領域の面積よりも小さい。一実施例では、各前記金属導体における一方端が前記密封環300の一つの側方辺に電気接続されるとは、各前記金属導体の一方端がいずれも前記密封環300に電気接続され、各前記金属導体の他方端が宙にぶら下がっているように設置されるということを指す。前記密封環300の形状が円形状ではないと、各前記金属導体の一方端が密封環300の一つの側方辺に電気接続される。
図7を参照すると、一実施例では、前記密封環300に、少なくとも二つの密封導電性手段310を含む。少なくとも二つの前記密封導電性手段310は、間隔をおいて設置されると共に、各前記密封導電性手段310がいずれも前記カバー部100の開口に電気接続される。具体的に、前記密封導電性手段310は、導電性接続点302を介して前記カバー部100の開口の辺縁に電気接続されてもよい。一実施例では、前記導電性接続点302は、導電性接着剤などである柔軟性を持った導電性材料とされてもよい。一実施例では、前記導電性接続点302が接地し、全体として電位が同じであるように実現できる。
図8を参照すると、一実施例では、前記密封環300に第一接続部320、及び、前記第一接続部320に中心を対称にする第二接続部330を含む。前記選択的な遮蔽蓋200には、選択的な遮蔽領域が設置されている。前記選択的な遮蔽領域における一つの表面には、少なくとも一つの第一金属導体221及び少なくとも一つの第二金属導体222がさらに設置されている。各前記第一金属導体221は、その第一端がいずれも前記第一接続部320に電気接続される。各前記第二金属導体222は、その第二端がいずれも前記第二接続部330に電気接続される。前記第一金属導体221及び前記第二金属導体222は、互いに間隔をおいて設置される。
一実施例では、前記選択的な遮蔽領域における一つの表面において、少なくとも一つの第一金属導体221及び少なくとも一つの第二金属導体222がさらに設置されているとは、前記選択的な遮蔽領域におけるいずれの一つの表面において、少なくとも一つの前記第一金属導体221及び少なくとも一つの前記第二金属導体222が設置されてもよいということを指す。第一金属導体221及び前記第二金属導体222が共に複数であると、前記第一金属導体221及び前記第二金属導体222を互いに間隔をおいて設置することができる。それと同時に、各前記第一金属導体221は、その第一端がいずれも前記第一接続部320に電気接続され、第二端がいずれも宙にぶら下がっているように設置される。各前記第二金属導体222は、その第二端がいずれも前記第二接続部330に電気接続され、第一端がいずれも宙にぶら下がっているように設置される。一実施例では、前記第一金属導体221及び第二金属導体222は、共に、鉄、アルミニウムや銅などである導電性が良い金属導体とされてもよい。
一実施例では、前記送受手段400が電界を送受する手段である場合に、前記選択的な遮蔽蓋200における一つの表面に、選択的な遮蔽コーティング層240を被覆すると共に、前記選択的な遮蔽コーティング層240が前記電磁界送受窓210を覆う。当該前記選択的な遮蔽コーティング層240は、透磁の能力が良くある(つまり、磁界を遮蔽できる)と共に導電性の性能が良くない(つまり、電界が円滑に通過できる)。つまり、当該選択的な遮蔽コーティング層240により、磁界が通過しないようにして、電界が円滑に通過するが磁界が阻まれる効果が図れる。
大面積で磁界を遮蔽することを必要とすると、前記選択的な遮蔽コーティング層240を基に、少なくとも一つの第一金属導体221と少なくとも一つの第二金属導体222とからなるグランドネットワーク(grounding network)を追加してもよい。当該グランドネットワークにより、電位を設置して、インピーダンスを低減する。さらに、当該グランドネットワークについては、前記選択的な遮蔽蓋200における正投影の総面積が前記電磁界送受窓210の面積の十分の一よりも小さい必要がある。つまり、各金属導体の幅が、隣接する金属導体間の距離の十分の一よりも小さい必要がある。グランドネットワークと前記選択的な遮蔽コーティング層240との組み合わせにより、磁界の漏れが無くなり、電界が円滑に通過するが磁界が阻まれる効果が図れる。
図9を参照すると、一実施例では、前記密封環300に、第一接続部320、及び、前記第一接続部320に中心を対称にする第二接続部330を含む。前記選択的な遮蔽蓋200には、選択的な遮蔽領域設置されている。前記選択的な遮蔽領域における一つの表面には、少なくとも一つの第一金属導体221、少なくとも一つの第二金属導体222、及び、行列状に配列されている少なくとも一つの金属環230が設置されており、各列における少なくとも一つの前記金属環230が共に、一つの前記第一金属導体221又は前記第二金属導体222に電気接続される。各前記第一金属導体221は、その第一端がいずれも前記第一接続部320に電気接続される。各前記第二金属導体222は、その第二端がいずれも前記第二接続部330に電気接続されると共に、前記第一金属導体221及び前記第二金属導体222が互いに間隔をおいて設置される。
一実施例では、前記金属環230は、その材料が銅とされてもよい。行列状に配列されている少なくとも一つの金属環230により、磁界を遮蔽して、磁界の漏れが無くなる。一実施例では、行列状に配列されている少なくとも一つの前記金属環230と少なくとも一つの前記第一金属導体221及び少なくとも一つの前記第二金属導体222との組み合わせにより、磁界を選択的に遮蔽すると共に電界の一部を遮蔽することができる。さらに、少なくとも一つの前記金属環230と少なくとも一つの前記第一金属導体221及び少なくとも一つの前記第二金属導体222とは、前記選択的な遮蔽蓋200における正投影の総面積が前記電磁界送受窓210の面積の十分の一よりも小さい必要がある。
前記送受手段400が磁界を送受する手段である場合に、図10を参照すると、一実施例では、前記密封環300に、第一接続部320及び前記第一接続部320に中心を対称にする第二接続部330を含む。前記選択的な遮蔽蓋200には、選択的な遮蔽領域が設置されている。前記選択的な遮蔽領域における一つの表面には、少なくとも一つの第一金属導体221及び少なくとも一つの第二金属導体222がさらに設置されている。各前記第一金属導体221は、その第一端がいずれも前記第一接続部320に電気接続される。各前記第二金属導体222は、その第二端が前記第二接続部330に電気接続される。前記第一金属導体221及び前記第二金属導体222は、互いに間隔をおいて設置される。
一実施例では、前記第一金属導体221と前記第二金属導体222との幅が1乃至3個の目標電磁界の表皮深さに位置する。2乃至3個の目標電磁界の表皮深さに位置することが好ましい。各金属導体は、このような幅を採用すると、目標磁界の周波数帯がほぼ損耗されておらず、高周波の磁界が明らかに減衰され、磁界が円滑に通過するが電界が阻まれるように選択する効果が図れる。一実施例では、各金属導体間の距離は、実際の経済性及びプロセスに応じて定められるが、できるだけ大きい遮蔽の面積を取得するように、距離が小さいほど良くなる。一実施例では、各前記第一金属導体221は、前記第一接続部320を介して集約して接地しており、各前記第二金属導体222は、前記第二接続部330を介して、集約して接地する。前記第一接続部320及び前記第二接続部330を、間隔を置いて両部分に分けるように、集約して接地することにより、集約及び接地のインピーダンスが削減される。
図11乃至図14を参照すると、一実施例では、前記選択的な遮蔽蓋200に、選択的な遮蔽領域が設置されている。前記選択的な遮蔽領域における一つの表面には、少なくとも一つの第一金属導体221又は第二金属導体222が、間隔をおいて設置されている。少なくとも一つの前記第一金属導体221又は第二金属導体222により形成される選択的な遮蔽パターンには、少なくとも一つの間隔領域223が設置されている。各前記第一金属導体221又は第二金属導体222は、一方端がいずれも前記密封環300に電気接続される。各前記第一金属導体221又は第二金属導体222は、他方端が前記間隔領域223に宙にぶら下がっている。一実施例では、前記間隔領域223は、その形状が直線、曲線又は折り線とされる。
一実施例では、図11における各金属導体の長さは、前記カバー部100の幅の半分とほぼ等しく、それと同時に、各金属導体が、前記密封環300における対向する二つの辺に集約して接地するように継続的に平行しており、図10に基づいて、各金属導体におけるほぼ半分の接地の集約インピーダンスが削減される。図12における各金属導体の長さは、前記カバー部100の幅の半分とほぼ等しく、それと同時に、各金属導体が前記密封環300におけるそれぞれの四辺に集約して接地するように継続的に並行しており、図11に基づいて金属導体の接地の集約インピーダンスが一層に削減される。
図13は、図12に基づいて、前記選択的な遮蔽蓋200の中心点を通過する対角を間隔領域223とすることにより、金属導体における最も長い長さが前記選択的な遮蔽蓋200の長さの半分とほぼ等しく、それと同時に、残りの金属導体の長さが金属導体における最も長い長さに対して次第に小さくなり、そして、全体として集約インピーダンスが一層に低くなる。図14は、図13に基づいて、金属導体の間隔領域223を曲線又は折り線のように設置することにより、目標電磁界が長い分割線により漏れることを避けることができる。
図15を参照すると、一実施例では、前記選択的な遮蔽領域の表面に、第三金属導体224がさらに設置されている。各前記第三金属導体224は、一方端が前記第一金属導体221又は第二金属導体222に電気接続される。前記第三金属導体224と前記第一金属導体221又は第二金属導体222との組み合わせにより、同様に、磁界が円滑に通過するが電界が阻まれる効果を選択的に実現することができる。一実施例では、前記第三金属導体224は、材料が前記第一金属導体221又は第二金属導体222のほうと同じである。
図16を参照すると、一実施例では、前記選択的な遮蔽蓋200に、選択的な遮蔽領域が設置される。前記選択的な遮蔽領域における一つの表面には、非閉鎖的に、かつ、巻かれている形状とされる少なくとも一つの第四金属導体225が、間隔をおいて設置される。各前記第四金属導体225は、その一方端が前記密封環300に電気接続され、及び/又は、一方端が残りの前記第四金属導体225を介して前記密封環300に電気接続される。一実施例では、前記第四金属導体225は、その材料が前記第一金属導体221のほうと同じである。前記選択的な遮蔽領域に、非閉鎖的に、かつ、巻かれている形状とされる少なくとも一つの前記第四金属導体225を採用すると、同様に、磁界が円滑に通過するが電界が阻まれる効果を選択的に実現することができる。
一実施例では、前記密封環300に、第一接続部320、及び、前記第一接続部320に対して中心を対称にする第二接続部330が含まれる。前記選択的な遮蔽蓋200には、選択的な遮蔽領域が設置されている。前記選択的な遮蔽領域における一つの表面には、少なくとも一つの第一金属導体221及び少なくとも一つの第二金属導体222が設置されている。前記第一金属導体221と前記第二金属導体222とは、少なくとも一部が係合し合う。図17乃至図19に示すように、形状が座標軸型(図17)、S型(図18)又はデジタル型(図19)とされる前記第一金属導体221及び前記第二金属導体222が互いに係合し合うことにより、同様に、磁界が円滑に通過するが電界が阻まれる効果を選択的に実現することができる。平行直線/曲線からなる選択的な遮蔽パターンに比べると、上記した係合しあう選択的な遮蔽パターンを採用する場合に、如何なる方向における非導電性を持った隙間が大幅に短くなると共に、各領域における接地する抵抗は、平行直線のほうよりも相違が極めて小さい。
図20を参照すると、本願における他の実施例が提供するワイヤレス充電器20は、上記したいずれかの一つの実施例に記載されている電磁界送受装置10及び駆動回路500を含む。前記選択的な遮蔽蓋200及び密封環300は、前記カバー部100の開口に密封接続される。前記駆動回路500は、前記チャンバー201に設置される。前記駆動回路500は、前記送受手段400に電気接続される。前記駆動回路500は、前記送受手段400が前記電磁界送受窓210に沿って前記目標電磁界を送受するように駆動するためのものである。一実施例では、前記ワイヤレス充電器20は、スマート電子装置に充電を行うことに用いられる。当該スマート電子装置は、ワイヤレスで充電する機能を有する携帯やスマート時計などであってもよい。
理解すべきところは、前記選択的な遮蔽蓋200及び密封環300と前記カバー部100の開口とを密封に接続する形態は、前記選択的な遮蔽蓋200及び密封環300と前記カバー部100の開口とが密封されるように保証できれば、限定されない。一実施例では、前記選択的な遮蔽蓋200及び密封環300と前記カバー部100の開口との間は、密封粘着剤を介して密封されてもよい。一実施例では、前記選択的な遮蔽蓋200及び密封環300と前記カバー部100の開口との間は、ゴムリングを介して密封されてもよい。前記選択的な遮蔽蓋200及び密封環300と前記カバー部100の開口との間を密封することにより、防水や防塵という効果が図れる。
理解すべきところは、前記駆動回路500は、駆動前記送受手段400が前記電磁界送受窓210に沿って前記目標電磁界を送受するように駆動する機能を有すれば、具体的な回路の構成が限定されない。一実施例では、前記駆動回路500は、従来通りに、前記送受手段400が前記目標電磁界を送受するように駆動する駆動チップを有するものであってもよい。
一実施例では、前記送受手段400は、基板410及びコイル巻線420を含む。前記基板410は、前記チャンバー201内に固定されている。前記コイル巻線420は、前記基板410における前記選択的な遮蔽蓋200に面する一方側に固定されている。前記コイル巻線420は、前記放射源駆動回路500に電気接続されている。前記コイル巻線420は、前記電磁界送受窓210に沿って、前記目標電磁界を送受するためのものである。
一実施例では、前記基板410が磁気基板であってもよい。一実施例では、前記コイル巻線420は、前記選択的な遮蔽蓋200とぴったりと設置されており、外部に放射する距離を、できるだけ削減して、スマート電子装置にワイヤレスで充電を行う效率を高める。具体的に、前記コイル巻線420が前記電磁界送受窓210にぴったりと設置され、前記コイル巻線420が外部へ放射する距離が、できるだけ削減される。一実施例では、前記コイル巻線420は、複数のコイルからなるものであってもよい。
一実施例では、前記選択的な遮蔽蓋200に選択的な遮蔽領域が設置されている。前記選択的な遮蔽領域は、前記選択的な遮蔽蓋200における前記コイル巻線420の正投影を覆う。具体的に、前記選択的な遮蔽領域における遮蔽パターンは、上記した実施例に記載されているパターンとされてもよく、ここで重複しないように省略する。前記選択的な遮蔽領域は、前記選択的な遮蔽蓋200における前記コイル巻線420の正投影を覆うことにより、前記コイル巻線420が前記目標電磁界を送受する際に、対応する電磁気による干渉を遮蔽することができる。
図21に示すように、従来のワイヤレス充電コモンモードノイズモデルについて、放射コイル(つまり、前記コイル巻線420)の電圧ジャンプが非常に大きく、Vcoilとして等価する。放射コイルは、その面積が非常に大きいため、車体及び電池の負極に、明らかな分布容量Cpsがある。電池からワイヤレス充電入力線までを、インダクタンスL1として等価する。外部のハウジングを、ワイヤレスで充電する入力端グラウンドに接続する。ワイヤレス充電入力端と、内部のコンバータの電力端グラウンドとの間に、コモンモードインダクタンスL2がある。そうすると、L1における電流を測量することにより、コモンモードノイズを取得することができる。図21を参照すると、当該の手段におけるVcoilは、Cpsを介して、比較的大きいコモンモード電流i1を形成することができる。
図22に示すように、前記ワイヤレス充電器20は、前記選択的な遮蔽蓋200により磁界の一部を閉鎖すると共にCps間に仕切りを追加して、一つのCpsを二つのものに分ける。そのうち、一部が前記コイル巻線420と前記選択的な遮蔽蓋200との間の容量となり、他の一部が車体に対する前記選択的な遮蔽蓋200の容量となる。図22を参照すると、Vcoilにおける大部分のコモンモードエネルギーは、前記選択的な遮蔽蓋200と前記カバー部100とで形成される遮蔽回路において、内部にi2循環により消費された。図22に示す手段は、L1を流れるコモンモード電流i1が図21に示す手段よりも大幅に削減される。
図22に示す手段に基づいて、図23に示すように、前記選択的な遮蔽蓋200と前記コイル巻線420との間には、一つの付加的な遮蔽層250が設置される。具体的に、図24に示すように、前記選択的な遮蔽蓋200における前記カバー部100に面する一方側の表面には、付加的な遮蔽層250が設置されると共に、前記基板410における前記付加的な遮蔽層250の正投影と前記基板410における前記コイル巻線420の正投影が重なる。前記選択的な遮蔽蓋200と前記コイル巻線420との間には一つの前記付加的な遮蔽層250が追加されると共に、当該前記付加的な遮蔽層250が直接に電力端グラウンドに接続される。そうすると、大部分のコモンモード電流が、ワイヤレス充電器20の内部に、i3循環により消費されることになり、L1を流れるコモンモード電流が最も小さくなる。
一実施例では、前記付加的な遮蔽層250が複数の層とされてもよい。それと同時に、前記付加的な遮蔽層250の表面には、上記した実施例に記載されている前記選択的な遮蔽領域における遮蔽パターンを採用してもよい。一実施例では、図25に示すように、前記付加的な遮蔽層250には、近距離通信線及び/又はサーミスタ温度サンプリング線251がさらに設置されてもよい。具体的に、近距離通信線は、NFCコイルであってもよいし、サーミスタ温度サンプリング線は、NFC温度サンプリングコイルであってもよい。
一実施例では、前記付加的な遮蔽層250に集積された前記近距離通信線及び/又はサーミスタ温度サンプリング線251は、できるだけ回路が形成されておらず、それと同時に、これらの線路を電力端に集約することにより、前記付加的な遮蔽層250の電界を遮蔽することができる。一実施例では、前記近距離通信線及び/又はサーミスタ温度サンプリング線251は、集約して接地する場合に、他の線路と衝突すると、通過穴を介して跨ることができる。前記付加的な遮蔽層250に集積された前記近距離通信線及び/又はサーミスタ温度サンプリング線251によると、コストが省かれる。
図26を参照すると、一実施例では、前記のワイヤレス充電器20に熱伝導支持板600をさらに含む。前記熱伝導支持板600は、前記チャンバー201内に設置される。前記熱伝導支持板600は、前記カバー部100に固定して接続される。前記熱伝導支持板600は、前記基板410における前記コイル巻線420から離れた一方側にぴったりと設置される。一実施例では、前記熱伝導支持板600は、前記カバー部100と一体化に構成される。一実施例では、前記熱伝導支持板600は、前記基板410における前記コイル巻線420から離れた一方側に、粘着剤を介して貼り付けて設置される。前記熱伝導支持板600により、前記チャンバー201における熱エネルギーと、前記コイル巻線420が前記目標電磁界を送受することにより生じた熱エネルギーとを、前記カバー部100に伝達して、前記カバー部100に設置されている放熱フィンにより、放熱を行う。
一実施例では、前記ワイヤレス充電器20には、蓋板700をさらに含む。前記蓋板700は、前記カバー部100の開口に密封的に接続される。前記蓋板700は、前記選択的な遮蔽蓋200における前記送受手段400から離れた一方側にぴったりと設置される。一実施例では、前記蓋板700は、例えば、プラスチックである導電性を持たない材料とされてもよい。一実施例では、前記蓋板700と前記カバー部100の開口とは、密封粘着剤を介して密封を行うことにより、防水や防塵が図れる。
以上より、本願に係る前記選択的な遮蔽蓋200は、前記密封環300を介して前記カバー部100の開口に電界又は磁界に対してシームレスに接続され、目標電磁界以外の電磁気による干渉を遮蔽でき、閉鎖されるチャンバー201を形成する。それと同時に、前記選択的な遮蔽蓋200に、電磁界送受窓210を設置し、前記送受手段400を前記チャンバー201内に設置することにより、前記送受手段400が前記電磁界送受窓210に沿って目標電磁界を送受することができる。本願は、上記した構成により、目標電磁界を円滑に放射する機能が図れると共に、電磁気による干渉を遮蔽する極めて優れた効果が図れるため、汎用性が強い。
以上に説明した実施例における各技術的特徴については、任意に組み合わせられてもよい。説明を簡潔にするように、上記した実施例における各技術的特徴についてのあらゆる可能な組み合わせを説明しなかったが、これらの技術的特徴の組み合わせに矛盾がない限り、本明細書に記載される範囲に含まれるとするべきである。
以上に説明した実施例は、本願における幾つかの実施形態に過ぎず、比較的に具体的なものや詳細を示しているが、それにより、本発明の特許範囲を限定しているとして理解すべきではない。説明すべきことは、当業者にとって、本願の趣旨を逸脱しない限り、若干の変形や改良を取得してもよく、これらも本願の保護範囲に含まれる。従って、本願における特許の保護範囲は、添付されている請求項に準ずるべきである。

Claims (16)

  1. カバー部(100)と、
    電界又は磁界を選択的に遮蔽する電磁界送受窓(210)が設置されている選択的な遮蔽蓋(200)、と、
    密封環(300)であって、前記選択的な遮蔽蓋(200)が前記密封環(300)を介して、前記カバー部(100)の開口に電界又は磁界に対してシームレスに接続されると共に、前記選択的な遮蔽蓋(200)が前記カバー部(100)と共にチャンバー(201)を形成しており、前記選択的な遮蔽蓋(200)に電気接続されると共に前記電磁界送受窓(210)を取り囲む、密封環(300)と、
    前記チャンバー(201)に設置されており、目標電磁界を送受するための送受手段(400)と、を含み、
    前記密封環(300)は、少なくとも二つの密封導電性手段(310)が含まれており、少なくとも二つの前記密封導電性手段(310)は、間隔を置いて設置され、各前記密封導電性手段(310)は、共に、前記カバー部(100)の開口に電気接続され、前記密封導電性手段(310)は、導電性接続点(302)を介して、前記カバー部(100)の開口の辺縁に電気接続され、前記導電性接続点(302)が接地する、ことを特徴とする電磁界送受装置。
  2. 前記密封環(300)は、前記カバー部(100)に周設されている、ことを特徴とする請求項1に記載の電磁界送受装置。
  3. 前記カバー部(100)は、前記開口を形成する少なくとも一つの側方辺を含み、少なくとも一つの側方辺が前記密封環(300)に接続される一方端には、少なくとも一つの窪み溝が含まれている、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電磁界送受装置。
  4. 前記選択的な遮蔽蓋(200)には、選択的な遮蔽領域が設置されており、前記選択的な遮蔽領域には、少なくとも一つの金属導体が含まれており、各前記金属導体の一方端が前記密封環(300)の一つの側方辺に電気接続される、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電磁界送受装置。
  5. 前記密封環(300)は、第一接続部(320)、及び、前記第一接続部(320)に対して中心を対称にする第二接続部(330)を含み、
    前記選択的な遮蔽蓋(200)には、選択的な遮蔽領域が設置されており、前記選択的な遮蔽領域の一つの表面には、少なくとも一つの第一金属導体(221)及び少なくとも一つの第二金属導体(222)がさらに設置され、各前記第一金属導体(221)の第一端は、いずれも、前記第一接続部(320)に電気接続され、各前記第二金属導体(222)の第二端は、いずれも、前記第二接続部(330)に電気接続され、前記第一金属導体(221)及び前記第二金属導体(222)が互いに間隔を置いて設置される、ことを特徴とする請求項1、又は2に記載の電磁界送受装置。
  6. 少なくとも一つの前記第一金属導体(221)及び少なくとも一つの前記第二金属導体(222)は、前記選択的な遮蔽蓋(200)に正投影する総面積が、前記電磁界送受窓(210)の面積の十分の一よりも小さい、ことを特徴とする請求項に記載の電磁界送受装置。
  7. 前記密封環(300)は、第一接続部(320)、及び、前記第一接続部(320)に対して中心を対称にする第二接続部(330)を含み、
    前記選択的な遮蔽蓋(200)には、選択的な遮蔽領域が設置されており、前記選択的な遮蔽領域の一つの表面には、少なくとも一つの第一金属導体(221)、少なくとも一つの第二金属導体(222)、及び、行列状に配列されている少なくとも一つの金属環(230)が設置され、各列における少なくとも一つの前記金属環(230)がいずれも一つの前記第一金属導体(221)又は前記第二金属導体(222)に電気接続され、各前記第一金属導体(221)の第一端がいずれも前記第一接続部(320)に電気接続され、各前記第二金属導体(222)の第二端がいずれも前記第二接続部(330)に電気接続され、前記第一金属導体(221)及び前記第二金属導体(222)が互いに間隔をおいて設置される、ことを特徴とする請求項1、又は2に記載の電磁界送受装置。
  8. 少なくとも一つの前記金属環(230)、少なくとも一つの前記第一金属導体(221)及び少なくとも一つの前記第二金属導体(222)は、前記選択的な遮蔽蓋(200)に正投影する総面積が前記電磁界送受窓(210)の面積の十分の一よりも小さい、ことを特徴とする請求項に記載の電磁界送受装置。
  9. 前記選択的な遮蔽蓋(200)に、選択的な遮蔽領域が設置されており、前記選択的な遮蔽領域の一つの表面には、少なくとも一つの第一金属導体(221)又は第二金属導体(222)が間隔をおいて設置され、少なくとも一つの前記第一金属導体(221)又は第二金属導体(222)が形成している選択的な遮蔽パターンには、少なくとも一つの間隔領域(223)が設置され、各前記第一金属導体(221)又は第二金属導体(222)の一方端が、いずれも前記密封環(300)に電気接続され、各前記第一金属導体(221)又は第二金属導体(222)の他方端が、前記間隔領域(223)に宙にぶら下がっている、ことを特徴とする請求項1、又は2に記載の電磁界送受装置。
  10. 前記選択的な遮蔽領域の表面には、第三金属導体(224)がさらに設置されており、各前記第三金属導体(224)の一方端が前記第一金属導体(221)又は第二金属導体(222)に電気接続される、ことを特徴とする請求項に記載の電磁界送受装置。
  11. 前記選択的な遮蔽蓋(200)には、選択的な遮蔽領域が設置されており、前記選択的な遮蔽領域の一つの表面には、非閉鎖的に、かつ、巻かれている形状とされる少なくとも一つの第四金属導体(225)が間隔をおいて設置され、各前記第四金属導体(225)の一方端が前記密封環(300)に電気接続され、及び/又は各前記第四金属導体(225)の一方端が他の前記第四金属導体(225)を介して、前記密封環(300)に電気接続される、ことを特徴とする請求項1、又は2に記載の電磁界送受装置。
  12. 前記密封環(300)には、第一接続部(320)、及び、前記第一接続部(320)に対して中心を対称にする第二接続部(330)を含み、
    前記選択的な遮蔽蓋(200)には、選択的な遮蔽領域が設置されており、前記選択的な遮蔽領域の一つの表面には、少なくとも一つの第一金属導体(221)及び少なくとも一つの第二金属導体(222)が設置され、前記第一金属導体(221)及び前記第二金属導体(222)における少なくとも一部が係合し合う、ことを特徴とする請求項1、又は2に記載の電磁界送受装置。
  13. 前記選択的な遮蔽蓋(200)が前記カバー部(100)の開口に密封接続される、請求項1から12のいずれか一つに記載の電磁界送受装置(10)と、
    前記チャンバー(201)に設置され、前記送受手段(400)に電気接続され、前記送受手段(400)が前記電磁界送受窓(210)に沿って、前記目標電磁界を送受するように駆動する駆動回路(500)と、を含む、ことを特徴とするワイヤレス充電器。
  14. 前記送受手段(400)は、
    前記チャンバー(201)に固定される基板(410)と、
    前記基板(410)における前記選択的な遮蔽蓋(200)に面する一方側に固定され、前記駆動回路(500)に電気接続され、前記電磁界送受窓(210)に沿って前記目標電磁界を送受するためのコイル巻線(420)と、を含む、ことを特徴とする請求項13に記載のワイヤレス充電器。
  15. 前記選択的な遮蔽蓋(200)には、選択的な遮蔽領域が設置されており、前記選択的な遮蔽領域は、前記選択的な遮蔽蓋(200)における前記コイル巻線(420)の正投影を覆う、ことを特徴とする請求項14に記載のワイヤレス充電器。
  16. 前記選択的な遮蔽蓋(200)における前記カバー部(100)一方側に面する表面には、付加的な遮蔽層(250)が設置されており、前記基板(410)における前記付加的な遮蔽層(250)の正投影と、前記基板(410)における前記コイル巻線(420)の正投影とが重なる、ことを特徴とする請求項14に記載のワイヤレス充電器。
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