NO20141391A1 - Device and method for wireless transmission of power and communication - Google Patents

Device and method for wireless transmission of power and communication Download PDF

Info

Publication number
NO20141391A1
NO20141391A1 NO20141391A NO20141391A NO20141391A1 NO 20141391 A1 NO20141391 A1 NO 20141391A1 NO 20141391 A NO20141391 A NO 20141391A NO 20141391 A NO20141391 A NO 20141391A NO 20141391 A1 NO20141391 A1 NO 20141391A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
coil
ferrite
communication channel
substrate
communication
Prior art date
Application number
NO20141391A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO338395B1 (en
Inventor
Geir Olav Gyland
Audun Andersen
Original Assignee
Geir Olav Gyland
Audun Andersen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Geir Olav Gyland, Audun Andersen filed Critical Geir Olav Gyland
Priority to NO20141391A priority Critical patent/NO338395B1/en
Priority to PCT/NO2015/050215 priority patent/WO2016080841A1/en
Publication of NO20141391A1 publication Critical patent/NO20141391A1/en
Publication of NO338395B1 publication Critical patent/NO338395B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/40Radiating elements coated with or embedded in protective material
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/04Adaptation for subterranean or subaqueous use
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/248Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set provided with an AC/DC converting device, e.g. rectennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H01Q7/06Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop with core of ferromagnetic material
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/79Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

Oppfinnelsen vedrører en anordning for trådløs overføring av effekt og kommunikasjon. Anordningen omfatter: i) et ferrittomfattende substrat (12) med en første side (12s1) og en andre side (12s2) motsatt den første siden; ii) en første spole (14) for trådløs effektoverføring, hvor den første spolen (14) er anordnet ved den første siden (12s1) av det ferrittomfattende substratet (12), hvor den første spolen (14) inneslutter et senterområde (14c), og iii) en første kommunikasjonskanal (15, 15-1) for trådløs kommunikasjon, hvor den første kommunikasjonskanalen (15, 15-1) er anordnet i senterområdet (14c) inne i den første spolen (14). Den første spolen (14) og kommunikasjonskanalen (15, 15-1) har blitt fastgjort til den første siden (12s1) av substratet (12) ved anvendelse av en formstøpingsprosess.The invention relates to a device for wireless transmission of power and communication. The device comprises: i) a ferrite-enclosing substrate (12) having a first side (12s1) and a second side (12s2) opposite the first side; ii) a first wireless power transmission coil (14), wherein the first coil (14) is arranged at the first side (12s1) of the ferrite-enclosing substrate (12), wherein the first coil (14) encloses a center region (14c), and iii) a first wireless communication channel (15, 15-1), the first communication channel (15, 15-1) being arranged in the center region (14c) within the first coil (14). The first coil (14) and the communication channel (15, 15-1) have been attached to the first side (12s1) of the substrate (12) using a molding process.

Description

ANORDNING OG FREMGANGSMÅTE FOR TRÅDLØS OVERFØRING AV EFFEKT OG KOMMUNIKASJON DEVICE AND METHOD FOR WIRELESS TRANSMISSION OF POWER AND COMMUNICATION

Oppfinnelsen vedrører en anordning for trådløs overføring av effekt og kommunikasjon. Oppfinnelsen vedrører videre en fremgangsmåte for fremstilling av en slik anordning. En slik anordning kan brukes til overføring av energi og kommunikasjoner gjennom luft, vann, plast, glass, olje og andre materialer som ikke er elektrisk ledende. Anordningen kan også brukes til overføring gjennom ikke-magnetiske elektrisk ledende materialer ved operering av effekt og kommunikasjon i frekvensområdet 1-50 kHz. Styringssignalet kan da sendes fra sekundærsiden til primærsiden ved å la sekundærsiden modulere amplituden av svitsjingssignalet. Mer spesifikt vedrører oppfinnelsen en anordning for overføring av effekt og kommunikasjon, hvor anordningen omfatter en primær komponent og en sekundær komponent anordnet i en avstand fra hverandre, og hvor hver av den primære komponenten og den sekundære komponenten omfatter en basis (eller substrat), som i det minste delvis er anordnet i et ferrittomfattende materiale, hvor anordningen videre omfatter en energikilde og en styringselektronikk forbundet i det minste til den primære komponenten, og en tilbakemeldingselektronikk og last forbundet i det minste til den sekundære komponenten. Elektronikken muliggjør regulering av energioverføringen. The invention relates to a device for wireless transmission of power and communication. The invention further relates to a method for producing such a device. Such a device can be used for the transmission of energy and communications through air, water, plastic, glass, oil and other materials that are not electrically conductive. The device can also be used for transmission through non-magnetic electrically conductive materials when operating power and communication in the frequency range 1-50 kHz. The control signal can then be sent from the secondary side to the primary side by letting the secondary side modulate the amplitude of the switching signal. More specifically, the invention relates to a device for transmitting power and communication, where the device comprises a primary component and a secondary component arranged at a distance from each other, and where each of the primary component and the secondary component comprises a base (or substrate), which is at least partially arranged in a material comprising ferrite, where the arrangement further comprises an energy source and a control electronics connected at least to the primary component, and a feedback electronics and load connected at least to the secondary component. The electronics enable regulation of the energy transfer.

Ved å forbinde styringselektronikk, energikilde, tilbakemeldingselektronikk og last bå-de til de primære og sekundære komponentene, kan overføring av energi oppnås i begge retninger. Dette kan være nyttig i implementeringer av et induktivt batteri hvor både lading og utlading skjer via den samme komponenten. By connecting control electronics, energy source, feedback electronics and load to both the primary and secondary components, transfer of energy can be achieved in both directions. This can be useful in implementations of an inductive battery where both charging and discharging take place via the same component.

Trådløs induktiv overføring av energi er kjent teknologi, og brukes blant annet til å operere utstyr og til å videresende måleresultater i situasjoner hvor overføring gjennom kabler eller konvensjonelle konnektorer er upraktisk, umulig og/eller farlig. Tråd-løs overføring av effekt for å operere utstyr blir generelt supplert med trådløs overfø-ring av datakommunikasjon for operering av utstyret og returnering av måleresultater, osv. Overføring av kommunikasjon og effekt blir vanligvis gjort ved hjelp av to separate overføringsanordninger, som kan ta opp mye plass. Kjente tek-niske løsninger er generelt ikke så fleksible med hensyn til de geometriske formene av komponentene som brukes til den trådløse overføringen av effekt og data, og komponentene er videre vanligvis sårbare for ytre påvirkninger på en slik måte at de ikke kan brukes i situasjoner hvor de utsettes for mekaniske støt og/eller høyt trykk. Wireless inductive transfer of energy is a known technology, and is used, among other things, to operate equipment and to forward measurement results in situations where transmission through cables or conventional connectors is impractical, impossible and/or dangerous. Wireless transmission of power to operate equipment is generally supplemented by wireless transmission of data communication to operate the equipment and return measurement results, etc. Transmission of communication and power is usually done by means of two separate transmission devices, which can record a lot of space. Known technical solutions are generally not so flexible with regard to the geometric shapes of the components used for the wireless transmission of power and data, and the components are furthermore usually vulnerable to external influences in such a way that they cannot be used in situations where they are exposed to mechanical shocks and/or high pressure.

Patentpublikasjon JP 2007142081 A offentliggjør en komponent for overføring av tråd-løs effekt omfattende en spole, en kjerne og et skjermelement, hvor kjernen og skjermelementet er anordnet som en integrert enhet ved formstøping av et magnetisk pulver og et harpiksbindemiddel. Patent publication JP 2007142081 A discloses a component for transmitting wireless power comprising a coil, a core and a shield element, where the core and the shield element are arranged as an integrated unit by molding a magnetic powder and a resin binder.

Patentpublikasjon JP 2006156714 vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av en kjerne for en komponent for overføring av elektriske signaler, hvor kjernen er form-støpt ved blanding av et magnetisk pulver og syntetisk harpiks. Patent publication JP 2006156714 relates to a method for producing a core for a component for transmitting electrical signals, where the core is molded by mixing a magnetic powder and synthetic resin.

I patentpublikasjon US 2008061733 Al beskrives en batterilader, hvor batteriladeren omfatter en spole for trådløs overføring av energi, hvor spolen er plassert i et spor i et materiale laget av en syntetisk harpiks og et ferrittpulver. In patent publication US 2008061733 Al, a battery charger is described, where the battery charger comprises a coil for wireless transmission of energy, where the coil is placed in a groove in a material made of a synthetic resin and a ferrite powder.

På lignende vis beskriver patentpublikasjon US 201248878 Al en batteripakke omfattende en spole for kontaktfri energioverføring, hvor spolen er formstøpt i en struktur laget av en formstøpingssubstans omfattende ferritt i fine partikler og en harpiks. In a similar manner, patent publication US 201248878 A1 describes a battery pack comprising a coil for contactless energy transfer, where the coil is molded in a structure made of a molding substance comprising ferrite in fine particles and a resin.

Patentpublikasjon NO 320439 Bl, korresponderende til US 8125208 B2, er innlevert av den inneværende søker og vedrører effektiv trådløs overføring av energi. Patent publication NO 320439 Bl, corresponding to US 8125208 B2, has been submitted by the present applicant and relates to efficient wireless transmission of energy.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe tilveie et nyttig alternativ til kjent teknikk. The purpose of the invention is to remedy or to reduce at least one of the disadvantages of known technology, or at least to provide a useful alternative to known technology.

Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterføl-gende krav. The purpose is achieved by features that are specified in the description below and in the subsequent requirements.

Oppfinnelsen er angitt i de uavhengige patentkravene. De avhengige kravene angir fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen. The invention is set out in the independent patent claims. The dependent claims set forth advantageous embodiments of the invention.

I et første aspekt vedrører oppfinnelsen en anordning for trådløs overføring av effekt og kommunikasjon. Anordningen omfatter: et ferrittomfattende substrat med en første side og en andre side motsatt den første siden; In a first aspect, the invention relates to a device for wireless transmission of power and communication. The device comprises: a ferrite-comprising substrate having a first side and a second side opposite the first side;

en første spole for trådløs effektoverføring, hvor den første spolen er anordnet ved den første siden av det ferrittomfattende substratet, hvor den første spolen inneslutter et senterområde, og a first coil for wireless power transmission, wherein the first coil is disposed at the first side of the ferrite-comprising substrate, wherein the first coil encloses a center region, and

en første kommunikasjonskanal for trådløs kommunikasjon, hvor den første kommunikasjonskanalen er anordnet i senterområdet inne i den første spolen, hvor den første spolen og kommunikasjonskanalen har blitt fastgjort til den første siden av substratet ved anvendelse av en formstøpingsprosess. a first communication channel for wireless communication, where the first communication channel is arranged in the center area inside the first coil, where the first coil and the communication channel have been attached to the first side of the substrate using a mold casting process.

Effektene av kombinasjonen av trekkene ifølge oppfinnelsen er som følger. Ved å an-ordne den første kommunikasjonskanalen inne i senterområdet i den første spolen, og ved etterfølgende formstøping av nevnte sammenstilling til et enkelt formstøpingslag, oppnås en svært kompakt og svært robust anordning. Simuleringer viser at gjenstander plassert i senterområdet i den første spolen og mengden av ferritt i dette området ikke har stor påvirkning på koblingsfaktoren mellom to komponenter. Dette området har en lav konsentrasjon av magnetfelt under overføring av effekt, og således vil mindre støy bli absorbert i dette området. Dette gjør dette området ideelt for implementering av kommunikasjonskanaler. Ved å velge en formstøpingsprosess for fremstilling av nevnte anordning, gjøres det mulig å starte med spolen og effektivt bygge nevnte anordning i påfølgende lag. Etter formstøping av den første spolen og den førs-te kommunikasjonskanalen, kan det ferrittomfattende substratet passende anordnes på en bakside av det enkeltstående formstøpingslaget omfattende spolen og kommunikasjonskanalen. Det må understrekes at den første spolen og den første kommunikasjonskanalen ikke behøver å være orientert i en flat orientering. Spolen kan for eksempel også være formet til å følge en sylindrisk struktur, konusstruktur eller kuppelstruktur. Uansett hvilken form som velges, er det kun viktig å velge en støpe-form med en form som passer sammen med formen til spolen og kommunikasjonskanalen. Det må understrekes at kravene kun er rettet mot én av de primære og sekundære komponentene i et kommunikasjons/overføringssystem. Det må forstås at oppfinnelsen kan anvendes på begge sider eller på kun én av nevnte sider i nevnte kommunikasjons/overføringssystemer. Dette betyr at oppfinnelsen kan brukes på den primære siden, den sekundære siden eller begge deler. The effects of the combination of features according to the invention are as follows. By arranging the first communication channel inside the center area of the first coil, and by subsequent molding of said assembly into a single molding layer, a very compact and very robust device is achieved. Simulations show that objects placed in the center area of the first coil and the amount of ferrite in this area do not have a major influence on the coupling factor between two components. This area has a low concentration of magnetic fields during transmission of power, and thus less noise will be absorbed in this area. This makes this area ideal for implementing communication channels. By choosing a mold casting process for manufacturing said device, it is possible to start with the coil and effectively build said device in successive layers. After molding of the first coil and the first communication channel, the ferrite-comprising substrate can be suitably arranged on a backside of the single molding layer comprising the coil and the communication channel. It must be emphasized that the first coil and the first communication channel need not be oriented in a flat orientation. The coil can, for example, also be shaped to follow a cylindrical structure, cone structure or dome structure. Regardless of which mold is chosen, it is only important to choose a mold with a shape that matches the shape of the coil and the communication channel. It must be emphasized that the requirements are only directed at one of the primary and secondary components of a communication/transmission system. It must be understood that the invention can be used on both sides or on only one of said sides in said communication/transmission systems. This means that the invention can be used on the primary side, the secondary side or both.

I en utførelsesform av anordningen i samsvar med oppfinnelsen har den første spolen og kommunikasjonskanalen blitt formstøpt i et enkelt formstøpingslag på den første siden av substratet. In an embodiment of the device according to the invention, the first coil and the communication channel have been molded in a single molding layer on the first side of the substrate.

En utførelsesform av anordningen i samsvar med oppfinnelsen omfatter videre en andre kommunikasjonskanal for trådløs kommunikasjon, hvor den andre kommunikasjonskanalen er anordnet i senterområdet inne i den første spolen. I tilfelle en ytterligere kommunikasjonskanal skal implementeres, kan slik kommunikasjonskanal pas sende plasseres inne i det samme senterområdet som den første kommunikasjonskanalen. An embodiment of the device in accordance with the invention further comprises a second communication channel for wireless communication, where the second communication channel is arranged in the center area inside the first coil. In the event that a further communication channel is to be implemented, such communication channel can suitably be placed within the same center area as the first communication channel.

I en utførelsesform av anordningen i samsvar med oppfinnelsen er den andre kommunikasjonskanalen anordnet i et ytterligere senterområde inne i den første kommunikasjonskanalen. I tilfelle den første kommunikasjonskanalen er formet som en spole som for eksempel er orientert konsentrisk med hensyn til den første spolen, kan den andre kommunikasjonskanalen være anordnet inne i et ytterligere senterområde av-grenset av den første kommunikasjonskanalen. In an embodiment of the device in accordance with the invention, the second communication channel is arranged in a further center area inside the first communication channel. In the event that the first communication channel is shaped like a coil which is, for example, oriented concentrically with respect to the first coil, the second communication channel can be arranged inside a further center area delimited by the first communication channel.

I en utførelsesform av anordningen i samsvar med oppfinnelsen omfatter anordningen et gjennomgående hull som strekker seg gjennom substratet. I utførelsesformer hvor den første spolen og kommunikasjonskanalen er anordnet som konsentriske spoler, kan et gjennomgående hull være anordnet inne i det ytterligere senterområdet som i denne utførelsesformen, hvilken passende kan brukes for tilveiebringelse av andre komponenter så som mekaniske aksler, kabler eller kommunikasjonskanaler. In an embodiment of the device in accordance with the invention, the device comprises a through hole which extends through the substrate. In embodiments where the first coil and the communication channel are arranged as concentric coils, a through hole may be provided within the further center region as in this embodiment, which may suitably be used for the provision of other components such as mechanical shafts, cables or communication channels.

I en utførelsesform av anordningen i samsvar med oppfinnelsen er den første spolen i det minste delvis nedgravd i det ferrittomfattende substratet. Simuleringer har vist at nedgraving av den første spolen og/eller nevnte kommunikasjonskanal delvis innen det ferrittomfattende substratet, økte koblingen mellom den primære spolen/kommunikasjonskanalen og den sekundære spolen/kommunikasjonskanalen. In an embodiment of the device according to the invention, the first coil is at least partially buried in the ferrite-comprising substrate. Simulations have shown that burying the first coil and/or said communication channel partially within the ferrite-comprising substrate increased the coupling between the primary coil/communication channel and the secondary coil/communication channel.

I en utførelsesform av anordning i samsvar med oppfinnelsen omfatter det ferrittomfattende substratet en blanding av harpiks og ferrittpulver. Ved anvendelse av en forholdsvis tynn formstøpingssubstans, kan det oppnås en homogen blanding med høye ferrittinnhold. Blandingsforholdet kan være cirka én del formstøpingssubstans til fire deler ferrittpulver. En slik sammensetning vil tilveiebringe gode overførings-egenskaper og den ønskede homogenitet. Formstøping med ferrittpulver er en pro-duksjonsvennlig prosess, som ikke krever kostbare verktøy eller støpeformer med høye presisjoner, samtidig som prosessen gir adgang til formstøping av komplekse former så som plane, sylindriske eller konusformede basiser (eller substrater). Forming av spolen og ferritten gjøres typisk for å oppnå en høyere kobling mellom den primære siden og den sekundære siden. In an embodiment of a device in accordance with the invention, the ferrite-comprising substrate comprises a mixture of resin and ferrite powder. By using a relatively thin molding substance, a homogeneous mixture with high ferrite contents can be achieved. The mixing ratio can be approximately one part molding substance to four parts ferrite powder. Such a composition will provide good transfer properties and the desired homogeneity. Molding with ferrite powder is a production-friendly process, which does not require expensive tools or molds with high precision, while at the same time the process allows for the molding of complex shapes such as planar, cylindrical or cone-shaped bases (or substrates). Shaping the coil and ferrite is typically done to achieve a higher coupling between the primary side and the secondary side.

I en utførelsesform av anordningen i samsvar med oppfinnelsen omfatter det ferrittomfattende substratet en én del formstøpingsmasse per fire deler ferrittpulver. In an embodiment of the device in accordance with the invention, the ferrite-comprising substrate comprises one part molding compound per four parts ferrite powder.

I en utførelsesform av anordningen i samsvar med oppfinnelsen er substratet forsynt med to eller flere partier med forskjellige ferrittkonsentrasjoner. Ved justering av blandingsforholdet for ferritt og formstøpingssubstans, og således gradering av ferrittkonsentrasjonen i basisen, kan magnetfeltet fokuseres. In an embodiment of the device according to the invention, the substrate is provided with two or more parts with different ferrite concentrations. By adjusting the mixing ratio for ferrite and molding substance, and thus grading the ferrite concentration in the base, the magnetic field can be focused.

I en utførelsesform av anordningen i samsvar med oppfinnelsen er ferrittkonsentrasjonen i substratet i et parti nær spolen lavere enn ferrittkonsentrasjonen i et parti lenger bort fra spolen. I denne utførelsesformen kan overføringsavstanden økes samtidig som det svært konsentrerte ferrittmaterialet virker som en skjerm for magnetfeltet. En fagperson vil vite at en lavere konsentrasjon av ferritt vil resultere i at flukslin-jene emitteres ut på en bredere måte, hvilket gir adgang til større overføringsavstander over et luftgap mellom de primære og sekundære komponentene. In an embodiment of the device according to the invention, the ferrite concentration in the substrate in a part close to the coil is lower than the ferrite concentration in a part further away from the coil. In this embodiment, the transmission distance can be increased while the highly concentrated ferrite material acts as a screen for the magnetic field. A person skilled in the art will know that a lower concentration of ferrite will result in the flux lines being emitted in a wider manner, allowing greater transmission distances across an air gap between the primary and secondary components.

Hvis spolen for effektove rf øring er i det minste delvis formstøpt i ferrittmaterialet, kan dette gi en økt forbindelse mellom spolen og basisen og resultere i en økt induksjon i If the power transfer coil is at least partially molded in the ferrite material, this can provide an increased connection between the coil and the base and result in an increased induction in

spolen, slik at spolen kan forsynes med et lavere antall viklinger, og således kan fremstilles ved en lavere kostnad. Lavere antall viklinger reduserer også tapene i spolen og reduserer dannelsen av varme. Kabler for overføring av strøm og/eller kommunikasjon kan også være fullstendig eller delvis formstøpt i basisen, hvilket vil tilveiebringe en the coil, so that the coil can be supplied with a lower number of windings, and thus can be produced at a lower cost. Lower number of windings also reduces the losses in the coil and reduces the generation of heat. Cables for transmission of power and/or communication can also be completely or partially molded into the base, which will provide a

robust forbindelse til spolen og kommunikasjonskanalen. I en utførelsesform kan det partiet av spolen og kommunikasjonskanalen som ikke er omgitt av ferrittmaterialet, være formstøpt i en harpiks. Dette vil tilveiebringe en svært god beskyttelse mot støt og kortslutning, og det vil gjøre anordningen mer bestandig mot trykk. Anordningen kan således for eksempel brukes under vann, for eksempel ved en havbunn i forbindelse med leting etter og utvinning av hydrokarboner. robust connection to the coil and the communication channel. In one embodiment, the part of the coil and the communication channel that is not surrounded by the ferrite material can be molded in a resin. This will provide very good protection against shocks and short circuits, and it will make the device more resistant to pressure. The device can thus, for example, be used underwater, for example at a seabed in connection with the search for and extraction of hydrocarbons.

I en utførelsesform av anordningen i samsvar med oppfinnelsen omfatter anordningen videre en kondensator forbundet i serie med den første spolen. In an embodiment of the device in accordance with the invention, the device further comprises a capacitor connected in series with the first coil.

I en utførelsesform av anordning i samsvar med oppfinnelsen er kommunikasjonskanalen forbundet til et frekvensfilter. Frekvensfilteret vil gjøre det mulig å bruke kun ett par kabler for overføringen av kommunikasjon og effekt. Filteret, som kan være av en type som i og for seg er kjent, kan ha en knekkfrekvens i området mellom svit-sjingsfrekvensen for overføring av effekt og den ene eller de flere frekvensene som brukes for overføring av kommunikasjon, slik at kun kommunikasjonssignaler kan overføres til og fra kommunikasjonskanalen. Som et alternativ eller i tillegg, kan et båndstoppfilter være integrert i styringselektronikken for å filtrere ut interferens i de frekvensområdene som kommunikasjonskanalen bruker for overføring. In one embodiment of the device according to the invention, the communication channel is connected to a frequency filter. The frequency filter will make it possible to use only one pair of cables for the transmission of communication and power. The filter, which may be of a type known per se, may have a cut-off frequency in the range between the switching frequency for transmitting power and the one or more frequencies used for transmitting communication, so that only communication signals can be transmitted to and from the communication channel. As an alternative or in addition, a band stop filter can be integrated in the control electronics to filter out interference in the frequency ranges that the communication channel uses for transmission.

Både høyfrekvens- og lavfrekvens-kommunikasjonskanaler kan implementeres på et trykt kretskort. Lavfrekvens-kommunikasjonskanalen kan tilveiebringes som viklinger implementert som kontaktlinjer på et trykt kretskort. Induktansen forviklingene kan tilpasses til en ønsket kommunikasjonsfrekvens. Kontaktlinjene vil være i stand til å funksjonere som en induktiv kobling hvor induktansen er tilpasset til den ønskede kommunikasjonsfrekvensen for forskjellige kommunikasjonskomponenter som man ønsker å binde sammen, hvilket vil være kjent for fagpersonen. Induktansen kan tilpasses ved hjelp av separate komponenter eller ved dannelse av kontaktlinjene på s kri ve r krets ko rtet. Both high-frequency and low-frequency communication channels can be implemented on a printed circuit board. The low frequency communication channel can be provided as windings implemented as contact lines on a printed circuit board. The inductance of the windings can be adapted to a desired communication frequency. The contact lines will be able to function as an inductive coupling where the inductance is adapted to the desired communication frequency for different communication components that one wishes to tie together, which will be known to the person skilled in the art. The inductance can be adapted using separate components or by forming the contact lines on the printer circuit board.

Høyfrekvens-kommunikasjonskanalen kan tilveiebringes som en kontaktlinje eller kon-taktplate implementert på et trykt kretskort. Kontaktlinjene eller kontaktflatene vil The high frequency communication channel can be provided as a contact line or contact plate implemented on a printed circuit board. The contact lines or contact surfaces will

være i stand til å funksjonere som en kapasitiv kobling hvor impedansen er tilpasset til den ønskede kommunikasjonsfrekvensen for forskjellige kommunikasjonskomponenter som man ønsker å binde sammen, hvilket vil være kjent for fagpersonen. Impedansen kan tilpasses ved hjelp av separate komponenter eller ved dannelse av linjene på s kri ve r krets ko rtet. be able to function as a capacitive coupling where the impedance is adapted to the desired communication frequency for different communication components that one wishes to tie together, which will be known to the person skilled in the art. The impedance can be adapted using separate components or by forming the lines on the printer circuit board.

Overføringen av kommunikasjon kan således enten være av en lavfrekvens-type eller av en høyfrekvens-type, eller begge deler. The transmission of communication can thus either be of a low-frequency type or of a high-frequency type, or both.

Alternativt kan kanalen for overføring av kommunikasjon være tilveiebrakt som en ledningsvikling uavhengig av et trykt kretskort. Alternatively, the channel for transmitting communication may be provided as a coil of wire independent of a printed circuit board.

I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling av anordningen i henhold til ethvert av de foregående krav. Fremgangsmåten omfatter: anordning av den første spolen og den første kommunikasjonskanalen i en stø-peform; In a second aspect, the invention relates to a method for manufacturing the device according to any of the preceding claims. The method comprises: arranging the first coil and the first communication channel in a mold;

fastgjøring av den første spolen og kommunikasjonskanalen til det ferrittomfattende substratet ved anvendelse av en formstøpingsprosess. Det fordelaktige og effektene av fremgangsmåten for fremstilling av anordningen ifølge oppfinnelsen er tett bundet sammen med de som er for selve anordningen. Likevel vil noen ytterligere fordeler bli nevnt med hensyn til utførelsesformene. attaching the first coil and the communication channel to the ferrite-comprising substrate using a mold casting process. The advantages and effects of the method for manufacturing the device according to the invention are closely linked with those of the device itself. Nevertheless, some additional advantages will be mentioned with respect to the embodiments.

I en utførelsesform av fremgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen blir det ferrittomfattende substratet også dannet med en formstøpingsprosess. En formstøpings-prosess er en svært fleksibel måte for dannelse av det ferrittomfattende substratet. Ferrittpulver blir passende blandet med harpiks før det støpes i støpeformen. Flere detaljer om fremgangsmåten og dens utførelsesformer vil bli gitt i den detaljerte beskrivelsen av figurene. In an embodiment of the method according to the invention, the ferrite-comprising substrate is also formed with a mold casting process. A die-casting process is a very flexible way of forming the ferrite-comprising substrate. Ferrite powder is suitably mixed with resin before it is cast in the mold. More details of the method and its embodiments will be provided in the detailed description of the figures.

I en utførelsesform av fremgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen gjøres trinnet med fastgjøring og trinnet med dannelse av det ferrittomfattende substratet i den samme formstøpingsprosessen. Denne utførelsesformen er svært fordelaktig, fordi en støpeform for formstøpingsprosessen effektivt kan brukes på ny i prosessen, dvs. at fremgangsmåten ifølge denne utførelsesformen har mindre fremgangsmåtetrinn og derfor vil være billigere. In an embodiment of the method according to the invention, the step of fixing and the step of forming the ferrite-comprising substrate are done in the same mold casting process. This embodiment is very advantageous, because a mold for the mold casting process can be effectively reused in the process, i.e. the method according to this embodiment has fewer method steps and will therefore be cheaper.

I en alternativ utførelsesform av fremgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen blir det ferrittomfattende substratet festet (limt, teipet eller festet med andre lignende meto-der) til den første spolen og den første kommunikasjonskanalen. Fordelen med denne utførelsesformen er at den gjør prosessen billigere. In an alternative embodiment of the method according to the invention, the ferrite-comprising substrate is attached (glued, taped or attached by other similar methods) to the first coil and the first communication channel. The advantage of this embodiment is that it makes the process cheaper.

En utførelsesform av fremgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen omfatter videre et trinn med tilveiebringelse av et mekanisk trykkbarrierelag på det ferrittomfattende substratet. Noen anvendelser krever et trykkbarrierelag for å sørge for de påkrevde spesifikasjonene som dikteres av anvendelsen. An embodiment of the method in accordance with the invention further comprises a step of providing a mechanical pressure barrier layer on the ferrite-comprising substrate. Some applications require a pressure barrier layer to provide the required specifications dictated by the application.

I et tredje aspekt vedrører oppfinnelsen et system for trådløs overføring av effekt og kommunikasjon omfattende en anordning i samsvar med oppfinnelsen. Oppfinnelsen kan brukes på den primære siden, på den sekundære siden eller begge deler. Det sistnevnte danner en fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen. Følgelig, uansett hvor i denne beskrivelsen det står "primær side" kan dette byttes ut med "sekundær side", og omvendt. Ganske ofte i toveis kommunikasjon og/eller overføring er det ganske vilkårlig å definere hvilken side som er primær og hvilken side som er sekundær. In a third aspect, the invention relates to a system for wireless transmission of power and communication comprising a device in accordance with the invention. The invention may be used on the primary side, on the secondary side or both. The latter forms an advantageous embodiment of the invention. Consequently, wherever in this description it says "primary side" this can be replaced by "secondary side", and vice versa. Quite often in two-way communication and/or transmission, it is quite arbitrary to define which side is primary and which side is secondary.

I det følgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform illustrert på de ledsagende tegningene, hvor: Fig. 1 viser, sett ovenfra, en primær komponent av en anordning i samsvar med den foreliggende oppfinnelse; Fig. 2 viser, i perspektiv, den primære komponenten på fig. 1; Fig. 3 viser, sett fra siden, en anordning i samsvar med den foreliggende opp finnelse; Fig. 4 viser, sett fra siden, tverrsnitt av to komponenter i samsvar med den foreliggende oppfinnelse; Fig. 5 viser, sett fra siden, forskjellig formede basiser, som brukes i en anord ning i samsvar med den foreliggende oppfinnelse; Fig. 6 viser, sett fra siden, en utførelsesform av en primær komponent av en anordning i samsvar med den foreliggende oppfinnelse; Fig. 7 viser, sett fra siden, en annen utførelsesform av en primær komponent av en anordning i samsvar med den foreliggende oppfinnelse; Fig. 8 viser, sett fra siden, en ytterligere utførelsesform av en primær kompo nent av en anordning i samsvar med den foreliggende oppfinnelse; og Fig. 9 viser, sett fra siden, en utførelsesform av en primær komponent i sam svar med den foreliggende oppfinnelse. Fig. 10 illustrerer, med et grunnriss og et tverrsnitts riss fra siden, et trinn i frem gangsmåten for fremstilling av anordningen ifølge oppfinnelsen; Fig. 11 illustrerer, med et grunnriss og et tverrsnitts riss fra siden, et ytterligere trinn i fremgangsmåten for fremstilling av anordningen ifølge oppfinnelsen; Fig. 12 illustrerer, med et grunnriss og et tverrsnitts riss fra siden, enda et ytterligere trinn i fremgangsmåten for fremstilling av anordningen ifølge oppfinnelsen, og Fig. 13 illustrerer et tverrsnittsriss fra siden av en annen utførelsesform av fremgangsmåten for fremstilling i samsvar med oppfinnelsen. The following describes an example of a preferred embodiment illustrated in the accompanying drawings, where: Fig. 1 shows, viewed from above, a primary component of a device in accordance with the present invention; Fig. 2 shows, in perspective, the primary component of Fig. 1; Fig. 3 shows, seen from the side, a device in accordance with the present plan invention; Fig. 4 shows, seen from the side, a cross-section of two components in accordance with the present invention; Fig. 5 shows, seen from the side, differently shaped bases, which are used in an device ning in accordance with the present invention; Fig. 6 shows, seen from the side, an embodiment of a primary component of a device according to the present invention; Fig. 7 shows, seen from the side, another embodiment of a primary component of a device in accordance with the present invention; Fig. 8 shows, seen from the side, a further embodiment of a primary component nent of a device in accordance with the present invention; and Fig. 9 shows, seen from the side, an embodiment of a primary component in sam answer with the present invention. Fig. 10 illustrates, with a ground plan and a cross-sectional view from the side, a step forward the procedure for manufacturing the device according to the invention; Fig. 11 illustrates, with a ground plan and a cross-sectional view from the side, a further step in the method for manufacturing the device according to the invention; Fig. 12 illustrates, with a ground plan and a cross-sectional view from the side, yet another step in the method for manufacturing the device according to the invention, and Fig. 13 illustrates a cross-sectional view from the side of another embodiment of the method for manufacturing in accordance with the invention.

Det skal påpekes at de ovennevnte utførelsesformer og de som er omtalt nedenfor illustrerer snarere enn begrenser oppfinnelsen, og at de som har fagkunnskap innen teknikken vil være i stand til å designe mange alternative utførelsesformer uten å av-vike fra omfanget av de vedføyde krav. I kravene skal eventuelle henvisningstegn plassert mellom parenteser ikke fortolkes som begrensende for kravet. Bruk av verbet "omfatte" og dets konjugasjoner utelukker ikke tilstedeværelsen av andre elementer eller trinn enn de som er angitt i et krav. Artikkelen "en" eller "et" foran et element utelukker ikke tilstedeværelsen av en flerhet av slike elementer. I anordningskravet som lister opp flere midler, kan flere av disse midlene gis konkret form av en og samme gjenstand av maskinvare. Kun den kjensgjerning at visse foranstaltninger er anført i innbyrdes forskjellige avhengige krav, angir ikke at en kombinasjon av disse for-anstaltningene ikke med fordel kan brukes. It should be pointed out that the above embodiments and those discussed below illustrate rather than limit the invention, and that those skilled in the art will be able to design many alternative embodiments without departing from the scope of the appended claims. In the claims, any reference signs placed between brackets shall not be interpreted as limiting the claim. Use of the verb "comprise" and its conjugations does not exclude the presence of elements or steps other than those set forth in a claim. The article "a" or "an" before an element does not exclude the presence of a plurality of such elements. In the device requirement that lists several means, several of these means can be given concrete form by one and the same item of hardware. The mere fact that certain measures are listed in mutually different dependent claims does not indicate that a combination of these measures cannot be advantageously used.

Heretter betegner henvisningstall 1 en anordning for overføring av effekt og kommunikasjon i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, som vist på fig. 3 og 4. Figurene er vist skjematisk og forenklet, og de samme henvisningstallene refererer til de samme eller lignende elementer. Elektroniske komponenter forbundet til anordningen 1, både på den primære siden og den sekundære siden, anses for å være kjent innen teknikken, og er av hensyn til enkelhet på tegningene ikke vist. Anordningen 1 for overføring av effekt og kommunikasjon i samsvar med den foreliggende oppfinnelse omfatter en primær komponent 11 og en sekundær komponent 13. På de fleste av figurene vises kun den primære komponenten 11. Figur 1 viser en primær komponent 11 omfattende en basis 12 (dette elementet refe-reres også til som substrat i denne beskrivelsen), hvor en spole 14 for induktiv overfø-ring av trådløs effekt er anordnet. Basisen 12 er i den viste utførelsesformen forsynt med et sirkulært tverrsnitt med et hull 25 i midten. Spolen 14, som er anordnet konsentrisk rundt hullet i basisen 12, kan være delvis formstøpt inn i basisen 12, som beskrevet i den generelle delen av denne søknaden. Den primære komponenten 11 omfatter videre en kanal 15 for overføring av kommunikasjon, heretter referert til som en kommunikasjonskanal 15. Kommunikasjonskanalen 15 er dannet med en mindre diameter enn spolen 14, og er konsentrisk med denne rundt hullet 25 i basisen 12. Basisen 12 er i det minste delvis tilveiebrakt i et ferrittomfattende materiale 121. Figur 2 viser den samme primære komponenten 11 sett i perspektiv, hvor det kan ses at basisen 12 er formet som en kort sylinder. Figur 3 viser en anordning 1 i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Den primære komponenten 11 er anordnet i en avstand A fra den sekundære komponenten 13. Avstanden A er definert fra avstanden mellom spolene 14 på den primære komponenten 11 og den sekundære komponenten 13. Figur 4 viser et tverrsnitt fra siden av anordningen 11 og anordningen 13 i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. På den venstre siden av figuren vises det en kabel 20a som forbinder spolen 14 på den primære komponenten 11 med en styringselektronikk og en energikilde (ikke vist), som kan være en frekvensstyrbar effektfor-syning, mens spolen 14 på den sekundære komponenten 13 kan være forbundet til en tilbakemeldingselektronikk og last (ikke vist). Det vises til den ovennevnte patentpublikasjon NO 320439 Bl, korresponderende til US 8125208 B2, for en mer detaljert beskrivelse av teknologien. Til høyre på figuren vises en kabel 20b, som for eksempel forbinder kommunikasjonskanalen 15 til en ikke vist kommunikasjonselektronikk. Figuren illustrerer også hullet 25 som omtalt med henvisning til fig. 1. Figur 5 viser basiser 12 forsynt med alternative geometrier. Formstøping med ferrittpulver og blandet med en harpiks, som for eksempel epoksy eller polyuretan, gir stor fleksibilitet, og gir således adgang til forming av basiser av nesten enhver geometri. På figurene vises basiser med koniske former og sylinderformer. Hereinafter, reference number 1 denotes a device for transmitting power and communication in accordance with the present invention, as shown in fig. 3 and 4. The figures are shown schematically and simplified, and the same reference numbers refer to the same or similar elements. Electronic components connected to the device 1, both on the primary side and the secondary side, are considered to be known in the art, and for reasons of simplicity are not shown in the drawings. The device 1 for transmitting power and communication in accordance with the present invention comprises a primary component 11 and a secondary component 13. In most of the figures, only the primary component 11 is shown. Figure 1 shows a primary component 11 comprising a base 12 (this the element is also referred to as substrate in this description), where a coil 14 for inductive transmission of wireless power is arranged. In the embodiment shown, the base 12 is provided with a circular cross-section with a hole 25 in the middle. The coil 14, which is arranged concentrically around the hole in the base 12, may be partially molded into the base 12, as described in the general part of this application. The primary component 11 further comprises a channel 15 for the transmission of communication, hereinafter referred to as a communication channel 15. The communication channel 15 is formed with a smaller diameter than the coil 14, and is concentric with this around the hole 25 in the base 12. The base 12 is in the smallest partially provided in a ferrite-comprising material 121. Figure 2 shows the same primary component 11 seen in perspective, where it can be seen that the base 12 is shaped like a short cylinder. Figure 3 shows a device 1 in accordance with the present invention. The primary component 11 is arranged at a distance A from the secondary component 13. The distance A is defined from the distance between the coils 14 of the primary component 11 and the secondary component 13. Figure 4 shows a cross section from the side of the device 11 and the device 13 in accordance with the present invention. On the left side of the figure, a cable 20a is shown which connects the coil 14 on the primary component 11 with a control electronics and an energy source (not shown), which can be a frequency controllable power supply, while the coil 14 on the secondary component 13 can be connected to a feedback electronics and load (not shown). Reference is made to the above-mentioned patent publication NO 320439 B1, corresponding to US 8125208 B2, for a more detailed description of the technology. To the right of the figure, a cable 20b is shown, which for example connects the communication channel 15 to a communication electronics not shown. The figure also illustrates the hole 25 as discussed with reference to fig. 1. Figure 5 shows bases 12 provided with alternative geometries. Molding with ferrite powder and mixed with a resin, such as epoxy or polyurethane, gives great flexibility, and thus gives access to forming bases of almost any geometry. The figures show bases with conical shapes and cylindrical shapes.

På fig. 6 vises en utførelsesform av en primær komponent 11 hvor en kondensator 16 er forbundet i serie med spolen 14. En mer detaljert beskrivelse av dette kan finnes i nevnte patentpublikasjon NO 320439 Bl, korresponderende til US 8125208 B2. Kon-densatoren 16 vil bevege resonanssegmentet bort fra den ikke viste styringselektronikken og til spolen 14 i basisen 12. Siden er kondensator 16 forbundet i serie med en induktor 14 vil danne en spenningsresonanskrets, vil den viste utførelses-formen gi adgang til at den potensielt høyspente delen av systemet beveges bort den ikke viste styringselektronikken, og dermed gjør det enklere å oppfylle sikkerhets-kravene, og den reduserer kravene til spenningsisolasjon for kabelen og konnektore-ne. Figur 7 viser en utførelsesform av den primære komponenten 11 med et frekvensfilter 17 integrert med kommunikasjonskanalen 15. Frekvensfilteret 17, som kan være av en type som i og for seg er kjent, har en knekkfrekvens i området mellom svitsjings-frekvensen for overføring av effekt og den ene eller de flere frekvensene som brukes for overføring av kommunikasjon, slik at kun kommunikasjonssignaler overføres til og fra kommunikasjonskanalen 15. Dette gir adgang til bruken av en felles kabel for overføring av kommunikasjon og effekt mellom komponenten og den forbundne elektronikken. Redusering av antallet kabler reduserer kostnaden. Figur 8 viser en utførelsesform av den primære komponenten 11, som er en kombinasjon av utførelsesformene vist på fig. 6 og 7, idet den primære komponenten 11 er forsynt med både en kondensator 16 og et frekvensfilter 17. Fordelene er de samme som beskrevet ovenfor. In fig. 6 shows an embodiment of a primary component 11 where a capacitor 16 is connected in series with the coil 14. A more detailed description of this can be found in said patent publication NO 320439 B1, corresponding to US 8125208 B2. The capacitor 16 will move the resonance segment away from the not shown control electronics and to the coil 14 in the base 12. Since capacitor 16 is connected in series with an inductor 14 will form a voltage resonance circuit, the embodiment shown will allow the potentially high voltage part of the system, the control electronics (not shown) are moved away, thus making it easier to meet the safety requirements, and it reduces the requirements for voltage isolation for the cable and connectors. Figure 7 shows an embodiment of the primary component 11 with a frequency filter 17 integrated with the communication channel 15. The frequency filter 17, which can be of a type known per se, has a cut-off frequency in the range between the switching frequency for transmitting power and the one or more frequencies used for the transmission of communication, so that only communication signals are transmitted to and from the communication channel 15. This allows the use of a common cable for the transmission of communication and power between the component and the connected electronics. Reducing the number of cables reduces the cost. Figure 8 shows an embodiment of the primary component 11, which is a combination of the embodiments shown in fig. 6 and 7, the primary component 11 being provided with both a capacitor 16 and a frequency filter 17. The advantages are the same as described above.

På fig. 9 vises en primær komponent 11 med en basis 12 forsynt med to forskjellige partier 122a, 122b, med henholdsvis høyt og lavt ferrittinnhold. "Høyt" og "lavt" kan defineres fra et standard blandingsforhold på fire deler ferrittpulver til én del form-støpingssubstans. Fordelene med gradert ferrittinnhold i basisen 12 er beskrevet ovenfor og innbefatter blant annet god skjerming og forholdsvis stor overføringsav-stand. In fig. 9 shows a primary component 11 with a base 12 provided with two different parts 122a, 122b, with respectively high and low ferrite content. "High" and "low" can be defined from a standard mixing ratio of four parts ferrite powder to one part mold casting substance. The advantages of graded ferrite content in the base 12 are described above and include, among other things, good shielding and a relatively large transmission distance.

Heretter beskrives tre mulige fremgangsmåter for fremstilling (produksjonsprosesser) av anordningen ifølge oppfinnelsen beskrives for spoler. Den valgte prosessen av henger av tillatt kostnad, men også av kravene for anvendelsen. Oppfinnerne har identifisert tre forskjellige kravsett relatert til forskjellige anvendelser: undervanns eller nedihulls anvendelser hvor anordningen må stå imot høye trykk; Hereinafter, three possible methods for manufacturing (production processes) of the device according to the invention are described for coils. The chosen process of depends on the permitted cost, but also on the requirements for the application. The inventors have identified three different sets of requirements related to different applications: underwater or downhole applications where the device must withstand high pressures;

anvendelser i strengt miljø hvor anordningen må være svært robust, og kostnadsoptimaliserte anvendelser, hvor ytelse og produksjonskostnader må balanseres. applications in harsh environments where the device must be very robust, and cost-optimized applications, where performance and production costs must be balanced.

Disse tre anvendelsene og deres implikasjoner på fremgangsmåten for fremstilling vil heretter bli omtalt. Det må understrekes at den følgende beskrivelsen og de korresponderende figurene kun fokuserer på én side av systemet (primær eller sekundær side). These three applications and their implications for the method of manufacture will be discussed below. It must be emphasized that the following description and corresponding figures focus only on one side of the system (primary or secondary side).

Undervanns eller nedihulls anvendelser Underwater or downhole applications

Figurene 10 til 12 illustrerer en utførelsesform av fremgangsmåten for fremstilling av en anordning for undervanns, nedihulls eller andre høytrykks eller lavtrykks anvendelser. Figures 10 to 12 illustrate an embodiment of the method for manufacturing a device for underwater, downhole or other high-pressure or low-pressure applications.

I et første trinn, som illustrert på fig. 10, vikles spolen 14, i dette eksempelet en sirkulær spole. Spolen 14 har en ytre diameter 14od og en indre diameter 14id. Spolen avgrenser et senterområde 14c, som vist på venstre side på figur 10. De respektive elektriske klemmene 20a er også vist på figuren. I denne utførelsesformen begge på samme side av spolen, men dette er ikke essensielt for oppfinnelsen. Avhengig av omfanget av viklinger som er nødvendig, øker tykkelsen 14t av spolen 14. De følgen-de betraktninger kan gjelde når spolen 14 lages: a. For laveffekt-anvendelser og/eller laveffektivitet-anvendelser brukes en ledning med én enkelt lederkordel, hvor dens diameter beregnes basert på mengden av effekt som skal overføres. For høyeffekt-anvendelser og/eller høyeffektivitet-anvendelser brukes Litz-ledninger, hvor dens diametre og antall lederkordeler beregnes basert på overføringsfrekvensen og den maksimale mengden av effekt som skal overføres. En selvbindende ledning kan brukes til å vikle opp en luftspole. b. Diameter, tykkelse og antall vindinger for spolen beregnes basert på overfø-ringsavstand og mengden maksimum effekt som skal overføres. c. Ledningsenden på den ferdige spolen isoleres med varmekrymping eller lignende for å oppnå god isolasjon ved formstøping inn i det ferrittomfattende substratet (basisen). Dette hindrer også mekanisk spenning på ledningen ved utgangspunktet fra den formstøpte ferritten. In a first step, as illustrated in fig. 10, the coil 14, in this example a circular coil, is wound. The coil 14 has an outer diameter 14od and an inner diameter 14id. The coil defines a central area 14c, as shown on the left side of figure 10. The respective electrical clamps 20a are also shown in the figure. In this embodiment both on the same side of the coil, but this is not essential to the invention. Depending on the extent of windings required, the thickness 14t of the coil 14 increases. The following considerations may apply when the coil 14 is made: a. For low power applications and/or low efficiency applications, a wire with a single conductor cord is used, where its diameter is calculated based on the amount of power to be transmitted. For high-power and/or high-efficiency applications, Litz wires are used, where their diameters and number of conductor cords are calculated based on the transmission frequency and the maximum amount of power to be transmitted. A self-tying wire can be used to wind up an air coil. b. Diameter, thickness and number of turns for the coil are calculated based on the transmission distance and the amount of maximum power to be transmitted. c. The wire end of the finished coil is insulated with heat shrink or the like to achieve good insulation by molding into the ferrite-comprising substrate (the base). This also prevents mechanical stress on the wire at the starting point from the molded ferrite.

I et ytterligere trinn, som illustrert på fig. 11, blir spolen 14 og kommunikasjonskanalen 15 som er plassert i senterområdet 14c i spolen 14, formstøpt til et enkelt formstøpingslag 30. I dette eksempelet omfatter kommunikasjonskanalen 15 en lavfrekvens-kommunikasjonskanal 15-1, som er anordnet på en PCB 60. Slik PCB 60 kan omfatte ytterligere kretssystem og komponenter, eller kan til og med omfatte en ytterligere kommunikasjonskanal som vist med høyfrekvens-kommunikasjonskanalen 15-2. PCB-en 60 er forbundet via en forbindelseskabel 20b. Ved implementering av et filter på kommunikasjonskanalen, kan det brukes en felles kabel til å overføre data både til høyfrekvens- og lavfrekvens-kommunikasjonskanalene. De følgende betraktninger kan gjelde ved formstøping av spolen 14 og kommunikasjonskanalen 15: a. Spolen 14 og kommunikasjonskanalen 15 som helst velges (PCB-basert, spolebasert og/eller optisk) plasseres i en støpeform 50. Det kan være fordelaktig å ha po-sisjoneringsmerker eller -konturer i støpeformen 50 for å sørge for nøyaktig innret-ting. Støpeformen 50 behøver ikke å fjernes fra spolen 14, men kan virke som et beskyttende materiale i sluttproduktet. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til denne utførelsesformen. b. Under formstøpingsprosessen helles en harpiks med lav viskositet og, hvis relevant, en herder inn i støpeformen 50 inntil spolen er dekket eller ønsket isolasjons-tykkelse er oppnådd. Det korrekte nivået kan styres av merker eller konturer i støpe-formen 50 eller ved bruk av et automatisk doseringssystem. c. Vakuum kan brukes til å fjerne luft fra harpiksen og mellom lederkordelene i spolen 14. Dette sørger for en massiv anordning. Mulige luftlommer kan forårsake at lederkordeler og viklinger beveger seg med trykkforandringer. Bevegelser av lederkordeler kan ødelegge isolasjonslaget på hver lederkordel og forårsake kortslutning. Fjerning av luft sørger også for krypestrømavstander og unngår sprekking av anordningen på grunn av trykktøyning. In a further step, as illustrated in fig. 11, the coil 14 and the communication channel 15 located in the center area 14c of the coil 14 are molded into a single molding layer 30. In this example, the communication channel 15 comprises a low-frequency communication channel 15-1, which is arranged on a PCB 60. Thus PCB 60 may include additional circuitry and components, or may even include an additional communication channel as shown with the high frequency communication channel 15-2. The PCB 60 is connected via a connection cable 20b. When implementing a filter on the communication channel, a common cable can be used to transmit data to both the high-frequency and low-frequency communication channels. The following considerations may apply when molding the coil 14 and the communication channel 15: a. The coil 14 and the communication channel 15 which is preferably chosen (PCB-based, coil-based and/or optical) are placed in a mold 50. It may be advantageous to have positioning marks or contours in the mold 50 to ensure accurate alignment. The mold 50 does not need to be removed from the coil 14, but can act as a protective material in the final product. However, the invention is not limited to this embodiment. b. During the molding process, a low viscosity resin and, if applicable, a hardener is poured into the mold 50 until the coil is covered or the desired insulation thickness is achieved. The correct level can be controlled by marks or contours in the mold 50 or by using an automatic dosing system. c. Vacuum can be used to remove air from the resin and between the conductor cords in the coil 14. This provides a massive device. Possible air pockets can cause conductor cords and windings to move with pressure changes. Movements of conductor cords can destroy the insulation layer of each conductor cord and cause a short circuit. Removal of air also ensures creepage distances and avoids cracking of the device due to compressive strain.

d. Etter ihelling av harpiksen, herdes harpiksen. d. After pouring the resin, the resin is cured.

I et ytterligere trinn, som illustrert på fig. 12, påføres et ferrittomfattende substrat 12 ved bruk av en formstøpingsprosess så vel som et mekanisk trykkbarrierelag 70. Figur 12 illustrerer videre hva som menes med "første side 12sl" og "andre side 12s2" i kravene. De følgende betraktninger kan gjelde ved påføring av det ferrittomfattende substratet 12: a. Ferrittpulver blandes med en lavviskositetsharpiks, og herder hvis det relevant. Forholdet kan være 80 % ferrittpulver og 20 % harpiks, dvs. 4 deler ferritt til 1 del harpiks. Det påkrevde forholdet avhenger også av den ønskede feltfordelingen fra spolen. In a further step, as illustrated in fig. 12, a ferrite-comprising substrate 12 is applied using a molding process as well as a mechanical pressure barrier layer 70. Figure 12 further illustrates what is meant by "first side 12sl" and "second side 12s2" in the claims. The following considerations may apply when applying the ferrite-comprising substrate 12: a. Ferrite powder is mixed with a low-viscosity resin, and hardens if applicable. The ratio can be 80% ferrite powder and 20% resin, i.e. 4 parts ferrite to 1 part resin. The required ratio also depends on the desired field distribution from the coil.

b. Et fleksibilitetsmiddel (plastiseringsmiddel) kan blandes inn med harpiksen for å gjøre den herdede ferritten litt mykere og for at den skal være mer robust mot støt. c. Ferrittblandingen helles inn i støpeformen 50 oppå den formstøpte spolen 14, 30. Det korrekte nivået kan styres av en merker eller konturer i støpeformen eller ved bruk av et automatisk doseringssystem. Tykkelsen av ferrittlaget beregnes basert på maksimum mengde av effekt som skal overføres. d. Vakuum kan brukes til å fjerne all luften fra ferrittblandingen. Dette sørger for en massiv anordning som ikke inneholder luft. b. A flexibility agent (plasticizer) can be mixed with the resin to make the cured ferrite a little softer and to make it more robust against impact. c. The ferrite mixture is poured into the mold 50 on top of the molded coil 14, 30. The correct level can be controlled by a marker or contours in the mold or by using an automatic dosing system. The thickness of the ferrite layer is calculated based on the maximum amount of power to be transmitted. d. Vacuum can be used to remove all the air from the ferrite mixture. This ensures a massive device that does not contain air.

e. Etter ihelling av ferrittblandingen, herdes ferrittblandingen. e. After pouring the ferrite mixture, the ferrite mixture is hardened.

f. Det mekaniske trykkbarrierelaget 70 plasseres oppå støpeformen 50 med spolen 14 og ferritten. Aluminium eller andre metaller brukes vanligvis som en trykkbarri-ere, og formen og størrelsen tilpasses til å passe oppå spolen og støpeformen. Dimen-sjonene av trykkbarrieren må beregnes for å oppfylle trykkravet for anvendelsen, slik at elektronikken kan plasseres i et atmosfærisk miljø. Nevnte respektive kabler 20a og 20b fra spolen 14 og kommunikasjonskanalene 15 trekkes gjennom hull i barrierelaget 70. En harpiks helles inn i små hull i det mekaniske trykkbarrierelaget 70 for å fylle gapet mellom det ferrittomfattende substratet 12 og barrierelaget 70, og for å danne en massiv del. f. The mechanical pressure barrier layer 70 is placed on top of the mold 50 with the coil 14 and the ferrite. Aluminum or other metals are usually used as a pressure barrier, and the shape and size are adapted to fit on top of the coil and mold. The dimensions of the pressure barrier must be calculated to meet the pressure requirement for the application, so that the electronics can be placed in an atmospheric environment. Said respective cables 20a and 20b from the coil 14 and the communication channels 15 are pulled through holes in the barrier layer 70. A resin is poured into small holes in the mechanical pressure barrier layer 70 to fill the gap between the ferrite encompassing substrate 12 and the barrier layer 70, and to form a massive share.

Simuleringer viser at gjenstander plassert i senterområdet 14c i den første spolen 14 og mengden av ferritt i dette området 14c ikke har sterk påvirkning på koblingsfaktoren mellom to komponenter. Dette området 14c har en lav konsentrasjon av magnetfelt under overføring av effekt, og således vil mindre støy absorberes i dette området 14c. Dette gjør dette området 14c ideelt for implementering av kommunikasjonskanaler 15. Det er ingen krav til rotasjonsorientering med sammenføring av to sirkulært formede spoler for trådløs overføring av effekt. Ved implementering av en kommunikasjonskanal 15 i senterområdet, som ikke har krav til rotasjonsorientering, vil således komponenten for trådløs overføring av effekt og kommunikasjon ha fordelen av ikke å ha noen krav til rotasjonsorientering. De beskrevne kommunikasjonskanalene kan implementeres uten krav til rotasjonsorientering. Simulations show that objects placed in the center area 14c in the first coil 14 and the amount of ferrite in this area 14c do not have a strong influence on the coupling factor between two components. This area 14c has a low concentration of magnetic field during transmission of power, and thus less noise will be absorbed in this area 14c. This makes this area 14c ideal for the implementation of communication channels 15. There is no requirement for rotational orientation with the joining of two circularly shaped coils for wireless transmission of power. When implementing a communication channel 15 in the center area, which has no requirement for rotational orientation, the component for wireless transmission of power and communication will thus have the advantage of having no requirement for rotational orientation. The described communication channels can be implemented without requirements for rotational orientation.

Den inneværende beskrivelsen offentliggjør ikke i detalj hvordan spolen 14 og kommunikasjonskanalen 15 skal forbindes inne i systemet for trådløs effektoverføring og kommunikasjon, og hvilken teknologi kan brukes for dette. Slik kunnskap og teknologi anses å være velkjent for personen med fagkunnskap innen teknikken. For å posisjo-nere komponentene inne i overføringsområdet, kan det brukes forskjellige førings- og sammenføringssystemer, så som mekanisk førings- og låsesystem som holder komponenten på plass når de er innrettet, eller magneter som vil trekke komponentene sammen. The present description does not disclose in detail how the coil 14 and the communication channel 15 are to be connected within the system for wireless power transmission and communication, and which technology can be used for this. Such knowledge and technology is considered to be well known to the person skilled in the art. To position the components within the transfer area, different guiding and joining systems can be used, such as mechanical guiding and locking systems that hold the component in place when they are aligned, or magnets that will pull the components together.

I en alternativ utførelsesform av fremgangsmåten, plasseres barrierelaget 70 i støpe-formen før ferrittblandingen helles i, dvs. før det ferrittomfattende substratet 12 lages. Da vil ferrittblandingen fylle gapet mellom den formstøpte spolen 14, 30 og det mekaniske trykkbarrierelaget 70. Likeledes kan vakuum brukes til å fjerne all luften fra harpiksen eller ferrittblandingen. Dette sørget foren massiv anordning som ikke innholder luft, hvilket er vist på fig. 12. Etter ihelling av ferrittblandingen, herdes ferrittblandingen. In an alternative embodiment of the method, the barrier layer 70 is placed in the mold before the ferrite mixture is poured in, i.e. before the ferrite-comprising substrate 12 is made. Then the ferrite mixture will fill the gap between the molded coil 14, 30 and the mechanical pressure barrier layer 70. Likewise, vacuum can be used to remove all the air from the resin or ferrite mixture. This provided a solid device that does not contain air, which is shown in fig. 12. After pouring the ferrite mixture, the ferrite mixture is hardened.

Anvendelser i strengt miljø Applications in harsh environments

Hovedforskjellen mellom denne utførelsesformen og utførelsesformen fra fig. 10 til 12 er at her blir spolen 14 ikke formstøpt før det ferrittomfattende substratet 12 påføres. The main difference between this embodiment and the embodiment from fig. 10 to 12 is that here the coil 14 is not molded before the ferrite-comprising substrate 12 is applied.

Figur 13 illustrerer et lignende trinn i prosessen som fig. 12. Det kan observeres at støpeformen 50 har blitt tilpasset ved at den nå er formet med en tykkere bunn med en utsparing for mottak av spolen 14 så vel som PCB-en 60. Fremgangsmåten omfatter nå to hovedtrinn istedenfor tre, nemlig fremstillingen (eller viklingen) av spolen (innbefattende tilveiebringelsen av PCB-en) og det etterfølgende formstøpingstrinnet. Figure 13 illustrates a similar step in the process as fig. 12. It can be observed that the mold 50 has been adapted in that it is now shaped with a thicker bottom with a recess for receiving the coil 14 as well as the PCB 60. The process now comprises two main steps instead of three, namely the manufacture (or winding ) of the coil (including the provision of the PCB) and the subsequent molding step.

1. Vikling av spole: 1. Coil winding:

Lignende betraktninger gjelder som for undervanns- eller nedihullsanvendelsene. En hovedforskjell erat i denne utførelsesformen kan spolen behandles med et elektrisk isolerende belegg eller annet isolerende materiale for å oppnå elektrisk isolasjon fra ferrittbasisen på et senere trinn i prosessen. Similar considerations apply as for the underwater or downhole applications. A main difference is that in this embodiment the coil can be treated with an electrically insulating coating or other insulating material to achieve electrical isolation from the ferrite base at a later stage in the process.

2. Tilveiebringelse av det ferrittomfattende substratet 12 (formstøping): 2. Preparation of the ferrite-comprising substrate 12 (moulding):

De samme betraktninger gjelder som for undervanns- eller nedihullsanvendelsene. Hovedforskjellene er at komponentene på PCB-en og bart metall bør være elektrisk isolerte fra ferritten. Støpeformen 50 form må ha en form som sørger for at korrekt forming av ferritten og at spolen ikke blir fullstendig neddykket i ferritten etter form-støping. The same considerations apply as for the underwater or downhole applications. The main differences are that the components on the PCB and bare metal should be electrically isolated from the ferrite. The casting mold 50 mold must have a shape that ensures correct shaping of the ferrite and that the coil is not completely immersed in the ferrite after mould-casting.

Kostnadsoptimaliserte anvendelser Cost-optimized applications

Lignende betraktninger gjelder som for undervannsanvendelsene eller anvendelsene i strengt miljø. En hovedforskjell er at det er et separat trinn med festing av spolen 14 og kommunikasjonskanalen til ferritten med liming, teiping eller ved bruk av lignende festemetoder. Et isolasjonsark kan plasseres mellom ferritten og spolen for å forbedre isolasjonen. Similar considerations apply as for the underwater or harsh environment applications. A main difference is that there is a separate step of attaching the coil 14 and the communication channel to the ferrite by gluing, taping or using similar attachment methods. An insulating sheet can be placed between the ferrite and the coil to improve the insulation.

Det er forskjellige alternativer som kan brukes som kommunikasjonskanaler: PCB-basert kommunikasjonskanal, spolebasert kommunikasjonskanal og optisk kommunikasjonskanal. Noen betraktninger for fremstillingsprosessen beskrives heretter. There are different options that can be used as communication channels: PCB-based communication channel, coil-based communication channel and optical communication channel. Some considerations for the manufacturing process are described below.

PCB- basert kommunikasjonskanal PCB-based communication channel

Kommunikasjonskanalen oppnås ved design av en PCB. De følgende betraktninger gjelder: For lavfrekvens kommunikasjonskanaler dannes kontaktlinjer på PCB-en for å danne en spole med en induktans som er tilpasset til den ønskede kommunikasjonsfrekvensen. Typiske frekvenser er fra 2 MHz til 40 MHz. Ett eller flere lag på PCB-en kan brukes til å danne spolen. The communication channel is achieved by designing a PCB. The following considerations apply: For low-frequency communication channels, contact lines are formed on the PCB to form a coil with an inductance matched to the desired communication frequency. Typical frequencies are from 2 MHz to 40 MHz. One or more layers of the PCB can be used to form the coil.

For høyfrekvens kommunikasjonskanaler implementeres en sirkulær kontaktlinje, en sentrert kontaktflate eller lignende former som har de samme overførings-egenskapene, for å danne en kapasitiv antenne med kort rekkevidde. Typiske frekvenser er fra 100 MHz til 150 GHz. Ett eller flere lag på PCB-en kan brukes til å danne kommunikasjonskanalen. For high-frequency communication channels, a circular contact line, a centered contact surface, or similar shapes having the same transmission characteristics are implemented to form a short-range capacitive antenna. Typical frequencies are from 100 MHz to 150 GHz. One or more layers on the PCB can be used to form the communication channel.

Spolen, kontaktlinjen og filteret må designes slik at det ikke absorberer energi fra den nærliggende spolen, som overfører effekt. The coil, contact line and filter must be designed so that it does not absorb energy from the nearby coil, which is transmitting power.

Lavfrekvens- og høyfrekvens-kommunikasjonskanalene kan forbindes med en filterløsning bestående av diskrete komponenter. Dette gjør det mulig å forbinde en felles koaksialkabel eller en annen type av ledningspar for både lavfrekvens- og høy-frekvens-signalene. The low-frequency and high-frequency communication channels can be connected with a filter solution consisting of discrete components. This makes it possible to connect a common coaxial cable or other type of wire pair for both the low-frequency and high-frequency signals.

PCB-en fremstilles og komponenter settes sammen. Standard PCB-er og lami-nater kan brukes. The PCB is manufactured and components are assembled. Standard PCBs and laminates can be used.

En koaksialkabel forbindes til PCB-en. A coaxial cable connects to the PCB.

PCB-en kan valgfritt designes med kun én av kommunikasjonskanalene. PCB-en kan valgfritt designes med et hull i senteret for å gi adgang til kombinasjon med optisk overføringskanal eller andre gjenstander i senteret. The PCB can optionally be designed with only one of the communication channels. The PCB can optionally be designed with a hole in the center to allow access for combination with optical transmission channel or other objects in the center.

Spolebasert kommunikasjonskanal Coil-based communication channel

Kommunikasjonskanalen oppnås med vikling av en spole som ligner den som allerede er forklart med henvisning til fig. 10 til 13. Antallet vindinger som skal lages er tilpasset til den ønskede kommunikasjonsfrekvensen. Typiske frekvenser er fra 2 MHz til 40 MHz. The communication channel is obtained by winding a coil similar to that already explained with reference to fig. 10 to 13. The number of turns to be made is adapted to the desired communication frequency. Typical frequencies are from 2 MHz to 40 MHz.

Optisk basert kommunikasjonskanal Optically based communication channel

1. Enhver type av kommersielt tilgjengelig optisk transceiver (laserdiode, LED-dioder, lyssensitiv diode) med linser som sørger for ønsket overføringsavstand kan settes i senteret i spolen for å oppnå optisk kommunikasjon. 2. Optisk kommunikasjonskanal kan kombineres med både PCB- og spolebasert kommunikasjonskanal. 1. Any type of commercially available optical transceiver (laser diode, LED diode, photosensitive diode) with lenses providing the desired transmission distance can be placed in the center of the coil to achieve optical communication. 2. Optical communication channel can be combined with both PCB and coil-based communication channel.

Claims (18)

1. Anordning (1) for trådløs overføring av effekt og kommunikasjon,karakterisert vedat anordningen (1) omfatter: et ferrittomfattende substrat (12) med en første side (12sl) og en andre side (12s2) motsatt den første siden; en første spole (14) for trådløs effektoverføring, hvor den første spolen (14) er anordnet ved den første siden (12sl) av det ferrittomfattende substratet (12), hvor den første spolen (14) inneslutter et senterområde (14c), og en første kommunikasjonskanal (15, 15-1) for trådløs kommunikasjon, hvor den første kommunikasjonskanalen (15, 15-1) er anordnet i senterområdet (14c) inne i den første spolen (14), hvor den første spolen (14) og kommunikasjonskanalen (15, 15-1) har blitt fastgjort til den første siden (12sl) av substratet (12) ved anvendelse av en formstøpingsprosess.1. Device (1) for wireless transmission of power and communication, characterized in that the device (1) comprises: a ferrite-comprising substrate (12) with a first side (12sl) and a second side (12s2) opposite the first side; a first coil (14) for wireless power transmission, wherein the first coil (14) is disposed at the first side (12sl) of the ferrite-comprising substrate (12), wherein the first coil (14) encloses a center region (14c), and a first communication channel (15, 15-1) for wireless communication, where the first communication channel (15, 15-1) is arranged in the center area (14c) inside the first coil (14), where the first coil (14) and the communication channel ( 15, 15-1) has been attached to the first side (12sl) of the substrate (12) using a mold casting process. 2. Anordning (1) i henhold til krav 1, hvor den første spolen (14) og kommunikasjonskanalen (15, 15-1) har blitt formstøpt i et enkelt formstøpingslag (30) på den første siden (12sl) av substratet (12).2. Device (1) according to claim 1, where the first coil (14) and the communication channel (15, 15-1) have been molded in a single molding layer (30) on the first side (12sl) of the substrate (12) . 3. Anordning (1) i henhold til krav 1 eller 2, videre omfattende en andre kommunikasjonskanal (15-2) for trådløs kommunikasjon, hvor den andre kommunikasjonskanalen (15-2) er anordnet i senterområdet (14c) inne i den førs-te spolen (14).3. Device (1) according to claim 1 or 2, further comprising a second communication channel (15-2) for wireless communication, where the second communication channel (15-2) is arranged in the center area (14c) inside the first the coil (14). 4. Anordning (1) i henhold til krav 3, hvor den andre kommunikasjonskanalen er anordnet i et ytterligere senterområde inne i den første kommunikasjonskanalen (15-1).4. Device (1) according to claim 3, where the second communication channel is arranged in a further center area inside the first communication channel (15-1). 5. Anordning (1) i henhold til ethvert av kravene 1 til 4, hvor anordningen (1) omfatter et gjennomgående hull (25) som strekker seg gjennom substratet (12).5. Device (1) according to any one of claims 1 to 4, wherein the device (1) comprises a through hole (25) which extends through the substrate (12). 6. Anordning (1) i henhold til ethvert av de foregående krav, hvor den første spolen (14) er i det minste delvis nedgravd i det ferrittomfattende substratet (12).6. Device (1) according to any one of the preceding claims, wherein the first coil (14) is at least partially buried in the ferrite-comprising substrate (12). 7. Anordning (1) i henhold til ethvert av de foregående krav, hvor det ferrittomfattende substratet (12) omfatter en blanding av harpiks og ferrittpulver.7. Device (1) according to any of the preceding claims, wherein the ferrite-comprising substrate (12) comprises a mixture of resin and ferrite powder. 8. Anordning (1) i henhold til krav 7, hvor det ferrittomfattende substratet (12) omfatter en én del formstøpingsmasse per fire deler ferrittpulver.8. Device (1) according to claim 7, where the ferrite-comprising substrate (12) comprises one part molding compound per four parts ferrite powder. 9. Anordning (1) i henhold til ethvert av de foregående krav, hvor substratet (12) er forsynt med to eller flere partier (122a, 122b) med forskjellige ferrittkonsentrasjoner.9. Device (1) according to any of the preceding claims, where the substrate (12) is provided with two or more parts (122a, 122b) with different ferrite concentrations. 10. Anordning (1) i henhold til krav 9, hvor ferrittkonsentrasjonen i substratet (12) i et parti (122b) nær spolen (14) er lavere enn ferrittkonsentrasjonen i et parti (122a) lenger bort fra spolen (14).10. Device (1) according to claim 9, where the ferrite concentration in the substrate (12) in a part (122b) close to the coil (14) is lower than the ferrite concentration in a part (122a) further away from the coil (14). 11. Anordning (1) i henhold til ethvert av de foregående krav, hvor anordningen videre omfatteren kondensator (16) forbundet i serie med den første spolen (14).11. Device (1) according to any one of the preceding claims, wherein the device further comprises a capacitor (16) connected in series with the first coil (14). 12. Anordning (1) i henhold til ethvert av de foregående krav, hvor kommunikasjonskanalen (15) er forbundet til et frekvensfilter (17).12. Device (1) according to any of the preceding claims, where the communication channel (15) is connected to a frequency filter (17). 13. Fremgangsmåte for fremstilling av anordningen i henhold til ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter: anordning av den første spolen (14) og den første kommunikasjonskanalen (15) i en støpeform (50); fastgjøring av den første spolen (14) og kommunikasjonskanalen (15) til det ferrittomfattende substratet (12) ved anvendelse av en formstøpings-prosess.13. Method for producing the device according to any of the preceding claims, characterized in that the method comprises: arrangement of the first coil (14) and the first communication channel (15) in a mold (50); attaching the first coil (14) and the communication channel (15) to the ferrite-comprising substrate (12) using a molding process. 14. Fremgangsmåte i henhold til krav 13, hvor det ferrittomfattende substratet (12) også dannes med en formstøpingsprosess.14. Method according to claim 13, where the ferrite-comprising substrate (12) is also formed with a mold casting process. 15. Fremgangsmåte i henhold til krav 14, hvor trinnet med fastgjøring og trinnet med dannelse av det ferrittomfattende substratet (12) gjøres i den samme formstøpingsprosessen.15. Method according to claim 14, wherein the step of fixing and the step of forming the ferrite-comprising substrate (12) are done in the same mold casting process. 16. Fremgangsmåte i henhold til ethvert av krav 13 til 15, videre omfattende et trinn med anordning av et mekanisk trykkbarrierelag (70) på det ferrittomfattende substratet (12).16. Method according to any one of claims 13 to 15, further comprising a step of providing a mechanical pressure barrier layer (70) on the ferrite-comprising substrate (12). 17. System for trådløs overføring av effekt og kommunikasjon omfattende en anordning (1) i henhold til ethvert av kravene 1 til 12.17. System for wireless transmission of power and communication comprising a device (1) according to any one of claims 1 to 12. 18. System i henhold til krav 17, hvor både den primære så vel som den sekundære siden omfatter anordningen (1) i henhold til ethvert av kravene 1 til 12.18. System according to claim 17, wherein both the primary as well as the secondary side comprise the device (1) according to any one of claims 1 to 12.
NO20141391A 2014-11-19 2014-11-19 Device and method for wireless transmission of power and communication NO338395B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20141391A NO338395B1 (en) 2014-11-19 2014-11-19 Device and method for wireless transmission of power and communication
PCT/NO2015/050215 WO2016080841A1 (en) 2014-11-19 2015-11-18 Device and method for wireless transmission of power and communication

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20141391A NO338395B1 (en) 2014-11-19 2014-11-19 Device and method for wireless transmission of power and communication

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20141391A1 true NO20141391A1 (en) 2016-05-20
NO338395B1 NO338395B1 (en) 2016-08-15

Family

ID=56014259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20141391A NO338395B1 (en) 2014-11-19 2014-11-19 Device and method for wireless transmission of power and communication

Country Status (2)

Country Link
NO (1) NO338395B1 (en)
WO (1) WO2016080841A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106683860B (en) * 2016-11-07 2018-04-24 中惠创智无线供电技术有限公司 Coil brace
CN111434003A (en) * 2017-09-06 2020-07-17 无线先进车辆电气化有限公司 Wireless power transfer pad with ferrite cylinder
DE102020133178A1 (en) * 2019-12-16 2021-06-17 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Communication system in wireless power transmission
NO20220927A1 (en) * 2022-08-29 2024-03-01 Blue Logic As Apparatus for wireless transmission of power and data in high-pressure environments

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0738349B2 (en) * 1988-07-21 1995-04-26 川崎重工業株式会社 Electrical connector
JP4924122B2 (en) * 2007-03-16 2012-04-25 富士ゼロックス株式会社 Non-contact transmission device
GB2464945B (en) * 2008-10-29 2013-07-10 Wfs Technologies Ltd Electrical connector system
JP5282898B2 (en) * 2009-03-13 2013-09-04 日本電気株式会社 Antenna device
US8946941B2 (en) * 2010-09-14 2015-02-03 Monterey Bay Aquarium Research Institute Wireless power and data transfer device for harsh and extreme environments
JP5549818B2 (en) * 2011-06-15 2014-07-16 Tdk株式会社 Non-contact transmission device, and battery unit and battery lid unit including the same
WO2013065245A1 (en) * 2011-11-02 2013-05-10 パナソニック株式会社 Non-contact wireless communication coil, transmission coil, and portable wireless terminal
CN102570202B (en) * 2012-03-12 2013-12-25 浙江大学 Underwater equipment interface based on inductive power transmission and wireless local area network (WLAN) signal transmission
JP6034644B2 (en) * 2012-10-10 2016-11-30 デクセリアルズ株式会社 Composite coil module and portable device
JP6126373B2 (en) * 2012-12-13 2017-05-10 パナソニック株式会社 Wireless module and wireless communication device
DK2932517T3 (en) * 2012-12-14 2018-10-22 Blue Logic As Device for inductive transmission of electrical energy
JP2014183193A (en) * 2013-03-19 2014-09-29 Dexerials Corp Antenna device and electronic equipment
US20140320369A1 (en) * 2013-04-24 2014-10-30 Broadcom Corporation Shielding layer for a device having a plurality of antennas

Also Published As

Publication number Publication date
NO338395B1 (en) 2016-08-15
WO2016080841A1 (en) 2016-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10594165B2 (en) Stamped three-dimensional antenna
US10447065B2 (en) Wireless power transmission module
KR101765692B1 (en) transmission device for wireless charging apparatus
US9070509B2 (en) Method for manufacturing a planar electronic device having a magnetic component
NO20141391A1 (en) Device and method for wireless transmission of power and communication
US10686333B2 (en) Method for manufacturing wireless power-transmitting device, and resonator
US20140266546A1 (en) High Density Packaging for Efficient Power Processing with a Magnetic Part
US20110241816A1 (en) Planar transformer and method of manufacturing the same
TW201017695A (en) Substrate inductive devices and methods
US11569577B2 (en) Antenna module comprising shield layer and wireless power receiving device
EP2752943A1 (en) Soft magnetic layer, receiving antenna, and wireless power receiving apparatus comprising the same
EP3166180B1 (en) An antenna device for hf and lf operation
KR20140112322A (en) Thin film coil, shield part including the same, and contactless power transmission device having the shield part
KR101646492B1 (en) A wireless charging module and shielding sheet for wireless charging apparatus
CN109698058A (en) A kind of flat surface transformer and preparation method thereof
CN110211782A (en) Choke and receiving portion for choke
KR101765482B1 (en) Installation method for attenna apparatus with ntc attenna annd wireless charging coil
US20140176281A1 (en) Electromagnetic induction module for wireless charging element and method of manufacturing the same
CN103928219A (en) Multi-winding planar transformer manufactured on PCBs (printed circuit boards)
KR101777627B1 (en) Wireless power receiving antenna and the manufacturing method thereof
KR102022431B1 (en) Magnetic sheet and wireless power module including the same
JP2016076645A (en) Planar coil
US20170207664A1 (en) Universal wireless power system coil apparatus
KR102503650B1 (en) wireless power transmission module
CN103943332A (en) Winding design method for multi-winding output planar transformer

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: BLUE LOGIC AS, NO

CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: UNPLUGGED AS, NO