TW201921830A - 無線電力傳輸設備及包括其之無線電力系統 - Google Patents

無線電力傳輸設備及包括其之無線電力系統

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段慶植
朴亨善
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美商3M新設資產公司
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Abstract

根據一實施例，一種無線電力傳輸設備無線地供應電力至一無線電力接收設備，且包括：一感測器單元，其經組態以偵測一第一磁性物質之一磁力，該磁性物質包括在該無線電力接收設備中；一電力供應單元，其經組態以當偵測到該第一磁性物質的該磁力時供應電力；一無線電力傳輸單元，其經組態以依一無線方法傳輸由該電力供應單元供應之電力至該無線電力接收設備的一無線電力接收單元；及一附接單元，其經組態以藉由該磁力附接至該第一磁性物質，且當該第一磁性物質及該附接單元附接至彼此時，該無線電力傳輸單元及該無線電力接收單元經配置以面向彼此。

Description

無線電力傳輸設備及包括其之無線電力系統
本揭露係關於無線電力接收設備及包括該無線電力接收設備之無線電力系統。
無線電力傳輸系統係指在空間中無線傳輸電力之技術。無線電力傳輸系統不僅適用於普通家用電器，且亦適用於手持裝置及可攜式裝置等。在採用無線電力傳輸系統時，可增強電力供應便利性。
然而，無線電力傳輸系統的電力傳輸效率會比導線電力傳輸系統更差。因此，已提議用於增強無線電力傳輸系統之電力傳輸效率的各種技術。
同時，如上所述，無線電力傳輸系統可應用於可攜式裝置等，且當構成無線電力傳輸系統的無線電力傳輸設備或無線電力接收設備具有較小體積時，可增強由此產生的效果。因此，已提議用於最小化無線電力傳輸設備及無線電力接收設備之體積的各種技術。
據此，待由本揭露解決的一項技術目標是提供用於增強無線電力傳輸系統之效率的技術。此外，待由本揭露解決的另一技術目標是提供用於最小化構成無線電力傳輸系統的無線電力傳輸設備及無線電力接收設備之各別體積的技術。
然而，意圖由本揭露解決的目標不限於上文提及的彼等，且所屬技術領域中具有通常知識者基於下文提供之描述可清楚理解上文未提及之其他目標。
根據一實施例，一種無線電力傳輸設備可無線地供應電力至無線電力接收設備，且可包括：一感測器單元，其經組態以偵測包括在該無線電力接收設備之一第一磁性物質的一磁力；一電力供應單元，其經組態以當偵測到該第一磁性物質的該磁力時供應電力；一無線電力傳輸單元，其經組態以依一無線方法傳輸由電力供應單元供應之電力至該無線電力接收設備的一無線電力接收單元；及一附接單元，其經組態以藉由該磁力附接至該第一磁性物質。當該第一磁性物質及該附接單元附接至彼此時，該無線電力傳輸單元及該無線電力接收單元可經配置以面向彼此。
此外，附接單元可包括一第二磁性物質。
此外，該感測器單元可係一霍爾感測器。
此外，該電力供應單元可進一步包括一手動開關單元，其經組態以控制傳輸來自該電力供應單元的電力至該無線電力傳輸單元或不傳輸該電力。
此外，該電力供應單元可包括：一直流電力單元；一切換電路單元，其經組態以當由該感測器單元偵測到該第一磁性物質之該磁力時，執行一切換操作以將由該直流電力單元所供應之一直流轉換成一交流，且提供該交流至該無線電力傳輸單元。
此外，該無線電力傳輸單元可使用一磁感應方法、一磁共振方法、或一電容性方法之任一者作為該無線方法來傳輸電力。
此外，無線電力傳輸單元可包括藉由捲繞一導線而形成的一傳輸線圈單元。
此外，該無線電力傳輸單元可進一步包括環繞該導線之一絕緣體。
此外，無線電力傳輸設備可進一步包括由該導線纏繞的一傳輸側殼體。
提供一種無線電力供應系統，其包括一無線電力接收設備及一無線電力傳輸設備，且該無線電力接收設備可包括：一第一磁性物質；及一無線電力接收單元，其經組態以依一無線方法接收來自該無線電力傳輸設備之電力。該無線電力傳輸設備可包括：一感測器單元，其經組態以偵測該第一磁性物質之一磁力；一電力供應單元，其經組態以當偵測到該第一磁性物質的該磁力時供應電力；一無線電力傳輸單元，其經組態以依該無線方法傳輸由該電力供應單元供應之電力至該無線電力接收單元；及一附接單元，其經組態以附接至該第一磁性物質，且當該第一磁性物質及該附接單元附接至彼此時，該無線電力傳輸單元及該無線電力接收單元可經配置以面向彼此。
此外，可採用一磁感應方法、一磁共振方法、或一電容式方法中之任一者作為該無線方法。
此外，附接單元可包括一第二磁性物質。
此外，該感測器單元可係一霍爾感測器。
此外，該電力供應單元可進一步包括一手動開關單元，其經組態以控制傳輸來自該電力供應單元的電力至該無線電力傳輸單元或不傳輸該電力。
此外，該電力供應單元可包括：一直流電力單元；一切換電路單元，其經組態以當由該感測器單元偵測到該第一磁性物質之該磁力時，執行一切換操作以將由該直流電力單元所供應之一直流轉換成一交流，且提供該交流至該無線電力傳輸單元。
此外，無線電力傳輸單元可進一步包括藉由捲繞一導線而形成的一傳輸線圈單元。
此外，該無線電力傳輸單元可進一步包括環繞該導線之一絕緣體。
此外，無線電力傳輸設備可進一步包括由該導線纏繞的一傳輸側殼體。
此外，無線電力接收單元可包括藉由捲繞一導線而形成的一接收線圈單元。
此外，該無線電力接收單元可進一步包括環繞該導線之一絕緣體。
此外，當從該導線之一截面觀看時，該導線可具有之在一預定方向之一長度比在垂直於該方向的一方向之一長度長。
此外，該導線可纏繞一電裝置之一殼體，該電裝置係由接收自該無線電力接收單元的電力驅動。
此外，無線電力接收設備可進一步包括配置在該接收線圈單元與該殼體之間的一磁性材料單元。
此外，該無線電力接收設備可進一步包括一黏附構件，該黏附構件配置在該接收線圈單元與該磁性材料單元之間以使該接收線圈單元與該磁性材料單元黏附至彼此。
根據一實施例，由於該無線電力傳輸設備在偵測無線電力接收設備時傳輸電力，因此可節省無線電力傳輸設備的電力。
此外，一磁性材料單元可配置在該接收線圈單元與該電裝置之間。在此情況中，無線電力傳輸效率可高於其中磁性材料單元未配置在接收線圈單元與電裝置之間的情況。
此外，僅當無線電力接收設備接近無線電力傳輸設備時才執行無線電力傳輸設備之切換操作，即，轉換直流電力成交流電力之操作。因此，可預先防止無線電力傳輸設備之不必要的切換操作。
此外，接收線圈單元與傳輸線圈單元的相對配置位置可藉由磁吸引力而彼此對齊，且據此，可增強無線電力傳輸效率。
100‧‧‧無線電力接收設備/風扇模組/無線電力傳輸設備
110‧‧‧無線電力接收單元
111‧‧‧接收線圈單元
112‧‧‧整流單元
120‧‧‧磁性材料單元
130‧‧‧黏附構件
130a‧‧‧黏附構件
130b‧‧‧黏附構件
140‧‧‧磁性物質
200‧‧‧無線電力傳輸設備
210‧‧‧無線電力傳輸單元
211‧‧‧傳輸線圈單元
211a‧‧‧導線
211b‧‧‧絕緣體
220‧‧‧傳輸側殼體
230‧‧‧電力供應單元
231‧‧‧直流電力單元
231a‧‧‧充電單元(電池充電電路)
231b‧‧‧電池
232‧‧‧切換電路單元
233‧‧‧手動開關單元
240‧‧‧附接單元
250‧‧‧感測器單元
300‧‧‧電裝置/風扇模組
310‧‧‧殼體
311‧‧‧容納空間
312‧‧‧外周表面
313‧‧‧內周表面
320‧‧‧操作單元/風扇單元
330‧‧‧電力接收單元
340‧‧‧外殼
400‧‧‧過濾器單元/閥
410‧‧‧閥
420‧‧‧開口
430‧‧‧閥殼
500‧‧‧外部輸入電力
1000‧‧‧面罩
A-A’‧‧‧線
C1‧‧‧電容器
C2‧‧‧電容器
L1‧‧‧傳輸線圈單元
d‧‧‧距離
圖1係概念性展示根據一實施例之無線電力系統的視圖。
圖2係展示圖1所示之無線電力系統之電路的實例的視圖。
圖3係展示構成圖1所示之無線電力傳輸單元之傳輸線圈單元的導線及絕緣體的截面的視圖。
圖4係展示用於圖1所示之電裝置之殼體的實例的視圖。
圖5係展示根據一實例之當接收線圈單元、磁性材料單元、及黏附構件配置在用於圖4所示之電裝置之殼體中時取自圖4中之A-A’線的電裝置之殼體的截面的視圖。
圖6係展示根據不同於圖5所示者的一實例之當接收線圈單元、磁性材料單元、及黏附構件配置在用於圖4所示之電裝置之殼體中時取自圖4中之A-A’線的電裝置之殼體的截面的視圖。
圖7係展示根據磁性材料單元是否配置在電裝置與接收線圈單元之間的模擬無線電力傳輸效率結果的視圖。
圖8係概念性展示圖1所示之無線電力傳輸設備之傳輸線圈單元及無線電力接收設備之接收線圈單元的配置的視圖。
圖9係展示當從側表面觀看時採用根據一實施例之無線電力系統的面罩之結構的視圖。
圖10係圖9所示之面罩的分解透視圖。
圖11係展示圖9所示之風扇模組之形狀的視圖。
圖12係展示圖11所示之風扇模組之一部分的分解透視圖。
圖13係展示圖9所示之無線電力傳輸設備之形狀的視圖。
現在將參照附圖更充分地描述例示性實施例，以闡明優點及特徵，以及達成本揭露之方法。然而，例示性實施例可以許多不同形式體現，且不應理解為受限於本文所提出之例示性實施例。而是，提供例示性實施例，使得本揭露將徹底且完整，且完全傳達本申請案之範圍給所屬技術領域中具有通常知識者。本揭露僅由申請專利範圍之範圍所界定。
在後續描述中，將忽略眾所周知之功能或組態的詳細描述，因為其等將不必要地模糊本揭露之標的。此外，本文中使用之用語根據本發明之功能來定義。因此，用語可取決於使用者或操作者意圖或實踐而變化。因此，本文所用之用語應基於本文之描述來理解。
圖1係系統地展示根據一實施例之無線電力系統的視圖，且圖2係展示圖1所示之無線電力系統之電路的實例的視圖。然而，圖1及圖2僅為例示性圖式，且本揭露之技術概念不應被解釋為受限於圖1及圖2的繪示。
參照圖1及圖2，該無線電力系統包括無線電力接收設備100及無線電力傳輸設備200。此外，電裝置300係指藉由接收來自無線電力接收設備100的電力而被驅動的各種設備。
將首先描述電裝置300。電裝置300可包括用於電裝置之殼體310、操作單元320、電力接收單元330、或外殼340作為其元件。其中操作單元320可包括一材料，諸如非金屬材料，諸如銅或金屬。此外，電裝置300可不包括上文所述之元件中之至少一者，或可進一步包括未繪示的元件。
其中電力接收單元330係指用於連接無線電力接收設備100及電裝置300的構件。電裝置300透過電力接收單元330接收來自無線電力接收設備100的電力。電力接收單元330可係例如連接無線電力接收設備100及電裝置300的連接纜線。
操作單元320經組態以藉由電力驅動，且在此情況中，可透過電力接收單元330接收來自無線電力接收設備100的電力。在一實施例中，操作單元320可包括例如風扇單元或包括各種感測器的感測器單元。在此情況中，風扇單元可包括風扇及用於驅動風扇的驅動器，且在此情況中，感測器單元可包括複數個感測器及用於驅動此等感測器的驅動器。其中將參照圖11及圖12來描述風扇單元。
用於電裝置之殼體310經組態以被導線纏繞。導線纏繞用於電裝置之殼體310，從而形成接收線圈單元111，該接收線圈單元構成無線電力接收設備100的無線電力接收單元110。將參照圖4及圖5描述用於電裝置之殼體310及接收線圈單元111。
外殼340係指具有安裝在其中的上文所述之操作單元320、電力接收單元330及用於電裝置之殼體310的組態。
儘管此一類電裝置300被實作為與無線電力接收設備100獨立的組態，如圖1所示，但是根據一實施例，電裝置300可實作成與無線電力接收設備100結合。以電裝置300與無線電力接收設備100之組合形式實作的裝置可稱為可攜式裝置。可攜式裝置的一實例可係風扇模組，且這將參照圖8至圖13予以描述。
無線電力傳輸設備200經組態以依無線方法傳輸電力。該無線方法可採用例如磁共振方法、磁感應方法或電容式方法中的任一者，但不限於此。無線電力傳輸設備200可包括無線電力傳輸單元210及電力供應單元230，且根據例示性實施例，可進一步包括傳輸側殼體220、附接單元240或感測器單元250或可不包括感測器單元250。
其中電力供應單元230可包括直流電力單元231、切換電路單元232或手動開關單元233。
直流電力單元231可包括用於提供直流電的電池231b及用於對電池231b充電的充電單元(電池充電電路)231a。在本文中，充電單元231a可接收來自外部輸入電力500的電力輸入，且可對電池231b充電。根據例示性實施例，電池231b可附接至無線電力傳輸設備200或可自該無線電力傳輸設備卸離。
切換電路單元232可包括連接至直流電力單元231的元件，以將由直流電力單元231提供的直流電(電流)轉換成交流電(電流)。切換電路單元232可包括切換元件(諸如金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET))、及施加信號至該切換元件的脈衝寬度調變(PWM)IC或電容器C1。在本文中，藉由PWM IC來驅動切換元件的詳細程序係熟知之技術，且因此省略其詳細描述。同時，當由感測器單元250偵測到一磁力時，切換電路單元232可執行上文描述之轉換操作，且這將在下文搭配感測器單元250來詳細描述。
手動開關單元233可包括配置在直流電力單元231與切換電路單元232之間的開關、及雙態觸變按鈕，該雙態觸變按鈕作為用於控制開關之切換操作的按鈕。在本文中，雙態觸變按鈕僅是按鈕的一實例。可根據手動開關單元233是否被導通/切斷而使直流電力單元231及切換電路單元232彼此連接或自彼此斷開，且據此，由直流電力單元231供應的電力可提供或可不提供給切換電路單元232。在一實施例中，使用者可使用手動開關單元233來控制供應給無線電力傳輸設備的電力。
無線電力傳輸單元210可包括傳輸線圈單元L1211。傳輸線圈單元211經組態以接收來自電力供應單元230之切換電路單元232的交流電，且無線地傳輸交流電。傳輸線圈單元211係指允許電流流動通過其之被一或多次以圓形、圓柱形、或螺旋圖案纏繞的導線。在本揭露之一實施例中，將在下文中參照圖3描述導線等的截面。
圖3係展示構成傳輸線圈單元211的導線211a及絕緣體211b的截面的視圖。參照圖3，導線211a可被絕緣體211b環繞。此外，當從導線211a及絕緣體211b的截面觀察時，預定方向(例如，圖3中之寬度)之長度可比垂直於該預定方向的方向(例如，圖3中之高度)之長度長。在一實施例中，可藉由將具有圓形截面之導線壓成具有矩形截面來製造導線211a。在此情況中，如圖3所示，導線211a的截面可具有含圓化角或彎曲角的矩形形狀。替代地，導線211a的截面可具有含有角度隅角的矩形形狀。
同時，圖3所示之導線211a及絕緣體211b的截面形狀可同樣應用於構成無線電力接收設備100之無線電力接收單元110的接收線圈單元111。
參照回到圖1及圖2，附接單元240可包括磁性物質(可稱為第二磁性物質)或與磁力反應之金屬材料。
感測器單元250可偵測無線電力傳輸設備200及無線電力接收設備100是否定位在預定距離內。例如，感測器單元250可偵測無線電力傳輸設備200是否被定位在一距離內，以允許由無線電力傳輸設備200所無線傳輸之電力到達無線電力接收設備100，且可開始無線電力傳輸設備200之操作。
在一實施例中，感測器單元250可係當磁性物質定位在預定距離內時偵測從磁性物質輻射之一磁力的感測器，且可係例如霍爾感測器。例如，感測器單元250可偵測包括在無線電力接收設備100中的第一磁性物質140之磁力。即，當無線電力接收設備100接近無線電力傳輸設備200時，感測器單元250可偵測包括在無線電力接收設備100中的第一磁性物質140之磁力。
感測器單元250可在偵測到第一磁性物質140之磁力時與電力供應單元230之切換電路單元232連接，以提供用於導通切換電路單元232的信號至切換電路單元232。即，當由感測器單元250偵測到第一磁性物質140之磁力時，切換電路單元232可執行切換操作。根據例示性實施例，無線電力傳輸設備200可被實作以不包括感測器單元250。在一實施例中，無線電力傳輸設備200可定位在相距 無線電力傳輸設備100的預定距離內，且藉由操作手動開關單元233而可被控制，以供應電力給無線電力接收設備100。例如，僅當手動開關單元233連接切換電路單元232與直流電力單元231時，無線電力傳輸設備200之切換電路單元232才可執行上文所述之切換操作。
傳輸側殼體220可係其中安裝上文所述之無線電力傳輸單元210、電力供應單元230、附接單元240或感測器單元250的外殼。根據一實施例，無線電力傳輸單元210的傳輸線圈單元211可沿傳輸側殼體220之邊界安裝在傳輸側殼體220內，且將在圖13中描述此之實例。
無線電力接收設備100可包括無線電力接收單元110及磁性材料單元120。根據一實施例，無線電力接收設備100可進一步包括黏附構件130或第一磁性物質140。
無線電力接收單元110經組態以依無線方法接收來自無線電力傳輸單元210之傳輸線圈單元211的電力。該無線方法可採用例如磁共振方法、磁感應方法或電容式方法中的任一者，但不限於此。
無線電力接收單元110可包括接收線圈單元111及整流單元112或電容器C2。
接收線圈單元111係指被一或多次以圓形、圓柱形、或螺旋圖案纏繞的導線。根據一例示性實施例，接收線圈單元111可經組態成與圖3所示之傳輸線圈單元211相同。即，接收線圈單元111可包括導線及環繞該導線的一絕緣體(圖式中省略接收線圈單元之導 線及絕緣體)，且導線及絕緣體的截面形狀可與圖3所繪示之彼等相同。接收線圈單元111可依無線方法接收來自傳輸線圈單元211的電力，該傳輸線圈單元構成無線電力傳輸設備200的無線電力傳輸單元210。
整流單元112經組態以接收來自接收線圈單元111的交流電(電流)且將其整流成直流電(電流)。在整流單元112處整流的直流電可提供給電裝置300。在本文中，整流單元112的組態與所熟知者相同且因此省略詳細描述。
磁性材料單元120係指具有磁性之材料。此外，在黏附構件130係指具有黏著性的構件。磁性材料單元120及黏附構件130可配置在用於具有接收線圈單元111之電裝置的殼體310中或附接至該殼體，且這將參照圖4及圖5進行描述。
圖4係展示圖1所示之用於電裝置之殼體310之例示性形狀的透視圖。此外，圖5係展示當磁性材料單元120、黏附構件130、及接收線圈單元111配置在用於圖4所示之電裝置之殼體310中時取自圖4中之A-A’線的截面的視圖。
參照圖4，用於電裝置之殼體310可具有沿其外周表面312形成的一凹部。參照圖5，磁性材料單元120、黏附構件130、及接收線圈單元111可在垂直方向依序堆疊在此凹部中。在本文中，黏附構件130可提供磁性材料單元120與接收線圈單元111之間的黏著性。替代地，在一實施例中，接收線圈單元111可配置在殼體310內而無需黏附構件130。被絕緣體環繞的導線在垂直方向(垂直於凹部 之表面的方向)及/或如圖5所示之水平方向堆疊時被多次纏繞用於電裝置之殼體310的凹部，從而形成接收線圈單元111。在此情況中，導線及絕緣體的截面可具有矩形形狀，其在一方向之長度比垂直於該一方向的方向之長度長，如圖3所示。據此，當被絕緣體環繞的導線的截面係矩形時，導線可更密集地堆疊在用於電裝置之殼體310的凹部上且無未佔用空間，且相比於當導線的截面係圓形時，導線可更多次纏繞在用於電裝置之殼體310上。
圖5僅例示性繪示堆疊在用於電裝置之殼體310上的磁性材料單元120、黏附構件130、及接收線圈單元111之配置結構。參照圖6，根據例示性實施例，磁性材料單元120可透過黏附構件130b附接至或配置在用於電裝置之殼體310之內周表面313上，且接收線圈單元111可在垂直及/或水平方向透過黏附構件130a堆疊在用於電裝置之殼體310之外周表面312上。然而，根據一實施例，不同於圖6，磁性材料單元120及接收線圈單元111中之任一者可配置在用於電裝置之殼體310中，而無需至少一個黏附構件130a、130b。
同時，用於電裝置之殼體310可提供被內周表面313環繞的未佔用容納空間311。容納空間311可於其中容納電裝置300或電裝置300之元件之一部分，例如操作單元320。以下描述將基於假設電裝置300容納於容納空間311中。
當包括金屬材料之電裝置300被容納在用於電裝置之殼體310的容納空間311中、且接收線圈單元111經配置以環繞電裝置 300時，無線電力傳輸效率可根據磁性材料單元120是否配置在電裝置300與接收線圈單元111之間而不同。這將參照圖7來描述。
圖7係展示實驗上文描述之情況之各者中的無線電力傳輸效率之結果的視圖。圖7之左視圖(a)繪示當磁性材料單元120未配置在接收線圈單元111與電裝置300之間時的實驗結果。此外，右視圖(b)繪示當磁性材料單元120配置在接收線圈單元111與電裝置300之間時的實驗結果。
參照圖7，傳輸線圈單元211及接收線圈單元111周圍的磁場強度在左視圖(a)與右視圖(b)之間不同，且左視圖(3)中的無線電力傳輸效率係3.4%，而右視圖(b)中的無線電力傳輸之效率係15.2%。據此，當接收線圈單元111經組態以環繞電裝置300時，在接收線圈單元111與電裝置300之間的磁性材料單元120之配置可使無線電力傳輸效率高於其他情況。
同時，圖7之右視圖(b)繪示當磁性材料單元亦附接至傳輸線圈單元211時的實驗結果。然而，當磁性材料單元未附接至傳輸線圈單元211時的磁場強度及無線電力傳輸效率可與圖7之右視圖(b)所繪示的彼等相同。
將詳細描述用於電裝置之殼體310。根據例示性實施例，用於電裝置之殼體310可由磁性材料形成或可包括磁性材料。例如，用於電裝置之殼體310可藉由混合樹脂及由磁性材料組成之粉末且然後射出此混合物而形成。在此實施例中，無線電力接收設備100可不包括作為分開之元件的磁性材料單元。
同時，由於接收線圈單元111經組態以環繞電裝置300，所以接收線圈單元111不佔用在無線電力接收設備100中的分開之空間。據此，包括此類接收線圈單元111的無線電力接收設備100可實作成具有小體積。
參照回到圖1及圖2，無線電力接收設備100可包括第一磁性物質140。第一磁性物質140可包括磁性材料。磁吸引力可作用於包括在無線電力傳輸設備200中的第一磁性物質140與附接單元240之間。即，當附接單元240包括具有與第一磁性物質140之極性相反的極性之磁性物質或包括與第一磁性物質140之磁吸引力反應的金屬材料時，第一磁性物質140與附接單元240之間形成的磁吸引力可作用於無線電力傳輸設備200與無線電力接收設備100之間。磁吸引力可使無線電力傳輸設備200之傳輸線圈單元211的位置與無線電力接收設備100之接收線圈單元111的位置對準。這將基於圖8來詳細描述。
圖8係展示包括在無線電力傳輸設備中之傳輸線圈單元與包括在無線電力接收設備中之接收線圈單元之間的配置關係的例示性視圖。參照圖8，無線電力傳輸設備200可經配置成與無線電力接收設備100相間隔達一距離d。在本文中，距離d可係無線電力傳輸設備200與無線電力接收設備100可無線地傳輸電力給彼此的距離。此外，可藉由第一磁性物質140與附接單元240之間的磁吸引力來維持距離d。
根據例示性實施例，無線電力傳輸設備200之傳輸線圈單元211在平面上佔用的面積可大於無線電力接收設備100之接收線圈單元111在平面上佔用的面積，如圖8所示。在此情況中，假設包括在無線電力接收設備100中的接收線圈單元111突出朝向包括在無線電力傳輸設備200中的傳輸線圈單元211。在此情況中，接收線圈單元111及傳輸線圈單元211可經配置使得接收線圈單元111之邊界被包括在傳輸線圈單元211之邊界中。
在本文中，第一磁性物質140與附接單元240之間的磁吸引力可調整無線電力接收設備100與無線電力傳輸設備200的位置或使其等位置彼此對齊。據此，接收線圈單元111及傳輸線圈單元211可彼此對齊以面向彼此。例如，接收線圈單元111及傳輸線圈單元211可經對齊使得接收線圈單元111之邊界被包括在傳輸線圈單元211之邊界中。
將比較接收線圈單元111之邊界被包括在傳輸線圈單元211之邊界中的情況與接收線圈單元111之邊界未被包括在傳輸線圈單元211之邊界中的情況。當接收線圈單元111之邊界被包括在傳輸線圈單元211之邊界中時，無線電力傳輸效率可高於其他情況。據此，為此原因，接收線圈單元111及傳輸線圈單元211可經配置以面向彼此，使得一個線圈單元與另一線圈單元重疊。
如上所述，根據一實施例，該電裝置可容納於由該無線電力接收設備之該接收線圈單元所形成的內部空間中。因此，可提供 無線電力系統，該無線電力系統佔用比需要用於電裝置之分開空間的相關技術之無線電力系統更小之體積。
此外，一磁性材料單元可配置在該接收線圈單元與該電裝置之間。在此情況中，無線電力傳輸效率可高於其中磁性材料單元未配置在該接收線圈單元與該電裝置之間的情況。
此外，可僅在無線電力接收設備定位在預定距離內時執行該無線電力傳輸設備之切換操作，即，轉換直流電成交流電的操作。據此，可預先防止不必要的無線電力傳輸設備之切換操作。
此外，接收線圈單元與傳輸線圈單元的相對配置位置可藉由磁吸引力而對齊，且據此，可增強無線電力傳輸效率。
同時，根據一實施例之無線電力系統適用於各種產品或技術。例如，該無線電力系統可應用於面罩，在下文中，將描述應用上文描述之無線電力系統的面罩。
圖9係展示當從側表面觀看時採用根據一實施例之無線電力系統的面罩之結構的視圖，且圖10係圖9所示之面罩的分解透視圖。
參照圖9及圖10，面罩1000可包括過濾器單元400、閥400及閥殼430。無線電力傳輸設備200及風扇模組100、300可附接至面罩1000。在一實施例中，風扇模組100、300可係無線電力接收設備100及電裝置300的組合。
過濾器單元400屏蔽使用者臉部之一部分(例如，鼻部、唇等)而免於接觸外部。過濾器單元400可具有形成於其中的開口420。
如圖9所示，根據使用者之呼吸，閥410可操作以參照鉸鏈(圖中未展示)而開啟或閉合，且可使開口420閉合或開啟。此類閥410可附接至過濾器單元400，但為了便於解說，圖式中省略用於附接閥410至過濾器單元400的結構。
閥殼430可提供閥410配置於其中的空間。此類閥殼430可由例如塑膠材料製成。
在圖10中，為了便於解說，省略配置在閥殼430內的閥410的圖示。
無線電力傳輸設備200可附接至過濾器單元400之一外部之表面(面向臉部的相對側，而不是面向臉部的內側)以依無線方法提供電力給風扇模組100、300。風扇模組100、300可配置在面罩1000與使用者臉部之間的空間，且可藉由依無線方法從無線電力傳輸設備200供應電力而操作。
圖11係展示圖9及圖10所示之風扇模組100、300的視圖，且圖12係展示圖11所示之風扇模組100、300之一部分的分解透視圖。參照圖11及圖12，風扇模組100、300可包括無線電力接收設備100及電裝置300之組態之一部分。例如，根據例示性實施例，風扇模組100、300可包括風扇單元320、形成接收線圈單元111之導線、或用於電裝置之殼體310(或稱為殼體)，且可包括外殼340及 至少一個第一磁性物質140。在此情況中，風扇單元320可包括風扇及用於驅動風扇之驅動器(未圖示)。
導線可纏繞在用於電裝置之殼體310周圍，以環繞風扇單元320之周邊，從而形成接收線圈單元111。此外，磁性材料單元可配置在接收線圈單元111與風扇單元320之間，儘管圖中未繪示磁性材料單元。當配置磁性材料單元時，該無線電力傳輸效率可能高於如上文所述之其他情況。
第一磁性物質140可相對於無線電力傳輸設備200之附接單元240提供磁吸引力。此類磁吸引力可附接無線電力傳輸設備200與風扇模組100、300至過濾器單元400，且亦可使無線電力傳輸設備200之傳輸線圈單元211與包括在風扇模組100、300中之接收線圈單元111的配置位置彼此對準，如上所述。
圖13係展示圖9及圖10所示之無線電力傳輸設備200的視圖。參照圖13，無線電力傳輸設備200可包括傳輸側殼體220。傳輸線圈單元211可經配置成沿待被包括在其中的傳輸側殼體220之邊界，如圖式所示。傳輸線圈單元211可經配置成沿待被包括在其中的傳輸側殼體220之邊界，因為經配置在參照過濾器單元400之相對側上的接收線圈單元111經配置成沿待被包括在其中的用於電裝置之殼體310之邊界。即，傳輸線圈單元211可經配置以參照過濾器單元400而面向無線電力接收設備100之接收線圈單元111。
此外，無線電力傳輸設備200可包括電力供應單元230、附接單元240、或感測器單元250，儘管圖13中省略其等之詳 細繪示，且其等之各別組態與圖1至圖8所描繪之彼等相同且因此省略其等之詳細描述。
在本文中，無線電力傳輸設備200可附接至圖9及圖10所示之閥殼430。例如，無線電力傳輸設備200可覆蓋閥殼430。在一實施例中，無線電力傳輸設備200及風扇模組100、300可藉由附接單元240與包括在其中之第一磁性物質140之間的磁吸引力而附接至過濾器單元400。據此，當包括過濾器單元400、閥410、及閥殼430的面罩被製造/出售為單一產品時，上文所述之無線電力傳輸設備200及風扇模組100、300可應用於此一類面罩，而無需對面罩進行額外機構變更。即，諸如風扇模組100、300的電裝置可應用於面罩，而無需變更相關技術之面罩的設計。此外，由於依一無線方法供應電力給電裝置，所以過濾器單元400不需要具有用於連接至電裝置的電力供應線的分開之孔。上文之描述僅係本揭露之技術概念的例示性描述，且所屬技術領域中具有通常知識者可進行各種修改及變更，而不背離本揭露之範圍。據此，在本揭露中所揭示之實施例僅係用以描述本揭露之技術概念而非限制，且本揭露之技術概念之範圍不限於此等實施例。本揭露之保護範圍應由隨附申請專利範圍界定，且包括在其同等範圍中的所有技術概念應被解釋為被包括在本揭露之權利範圍內。

Claims (24)

  1. 一種無線電力傳輸設備，其無線地供應電力至一無線電力接收設備，該無線電力傳輸設備包含：一感測器單元，其經組態以偵測包括在該無線電力接收設備中之一第一磁性物質之一磁力；一電力供應單元，其經組態以當偵測到該第一磁性物質的該磁力時供應電力；一無線電力傳輸單元，其經組態以依一無線方法傳輸由該電力供應單元供應之電力至該無線電力接收設備的一無線電力接收單元；及一附接單元，其經組態以藉由該磁力附接至該第一磁性物質，其中當該第一磁性物質及該附接單元附接至彼此時，該無線電力傳輸單元及該無線電力接收單元經組態以面向彼此。
  2. 如請求項1之無線電力傳輸設備，其中該附接單元包含一第二磁性物質。
  3. 如請求項1之無線電力傳輸設備，其中該感測器單元係一霍爾感測器。
  4. 如請求項1之無線電力傳輸設備，其中該電力供應單元進一步包含一手動開關單元，該手動開關單元經組態以控制傳輸來自該電力供應單元之電力至該無線電力傳輸單元或不傳輸該電力。
  5. 如請求項1之無線電力傳輸設備，其中該電力供應單元包含：一直流電力單元；及一切換電路單元，其經組態以當由該感測器單元偵測到該第 一磁性物質之該磁力時，執行一切換操作以將由該直流電力單元所供應之一直流轉換成一交流，且提供該交流至該無線電力傳輸單元。
  6. 如請求項1之無線電力傳輸設備，其中該無線電力傳輸單元經組態以使用一磁感應方法、一磁共振方法、或一電容式方法之任一者作為該無線方法來傳輸電力。
  7. 如請求項1之無線電力傳輸設備，其中該無線電力傳輸單元包含一傳輸線圈單元，該傳輸線圈單元係藉由捲繞一導線而形成。
  8. 如請求項7之無線電力傳輸設備，其中該無線電力傳輸單元進一步包含一絕緣體，該絕緣體環繞該導線。
  9. 如請求項7之無線電力傳輸設備，其進一步包含一傳輸側殼體，該傳輸側殼體由該導線纏繞。
  10. 一種無線電力系統，其包含一無線電力接收設備及一無線電力傳輸設備，其中該無線電力接收設備包含：一第一磁性物質；及一無線電力接收單元，其經組態以依一無線方法接收來自該無線電力傳輸設備之電力，其中該無線電力傳輸設備包含：一感測器單元，其經組態以偵測該第一磁性物質之一磁力；一電力供應單元，其經組態以當偵測到該第一磁性物質的該磁力時供應電力；一無線電力傳輸單元，其經組態以依該無線方法傳輸由該電力供應單元供應之電力至該無線電力接收單元；及一附接單元，其經組態以附接至該第一磁性物質，且 其中當該第一磁性物質及該附接單元附接至彼此時，該無線電力傳輸單元及該無線電力接收單元經組態以面向彼此。
  11. 如請求項10之無線電力系統，其中採用一磁感應方法、一磁共振方法、或一電容式方法之任一者作為該無線方法。
  12. 如請求項10之無線電力系統，其中該附接單元包含一第二磁性物質。
  13. 如請求項10之無線電力系統，其中該感測器單元係一霍爾感測器。
  14. 如請求項10之無線電力系統，其中該電力供應單元進一步包含一手動開關單元，該手動開關單元經組態以控制傳輸來自該電力供應單元之電力至該無線電力傳輸單元或不傳輸該電力。
  15. 如請求項10之無線電力系統，其中該電力供應單元包含：一直流電力單元；及一切換電路單元，其經組態以當由該感測器單元偵測到該第一磁性物質之該磁力時，執行一切換操作以將由該直流電力單元所供應之一直流轉換成一交流，且提供該交流至該無線電力傳輸單元。
  16. 如請求項10之無線電力系統，其中該無線電力傳輸單元進一步包含一傳輸線圈單元，該傳輸線圈單元係藉由捲繞一導線而形成。
  17. 如請求項16之無線電力系統，其中該無線電力傳輸單元進一步包含一絕緣體，該絕緣體環繞該導線。
  18. 如請求項16之無線電力系統，其中該無線電力傳輸設備進一步包含一傳輸側殼體，該傳輸側殼體由該導線纏繞。
  19. 如請求項10之無線電力系統，其中該無線電力接收單元包含一接收線圈單元，該接收線圈單元係藉由捲繞一導線而形成。
  20. 如請求項19之無線電力系統，其中該無線電力接收單元進一步包含一絕緣體，該絕緣體環繞該導線。
  21. 如請求項19之無線電力系統，其中當從該導線之一截面觀看時，該導線具有之在一預定方向之一長度比在垂直於該方向的一方向之一長度長。
  22. 如請求項19之無線電力系統，其中該導線纏繞一電裝置之一殼體，該電裝置由從該無線電力接收單元接收的電力驅動。
  23. 如請求項22之無線電力系統，其中該無線電力接收設備進一步包含一磁性材料單元，該磁性材料單元經配置在該接收線圈單元與該殼體之間。
  24. 如請求項23之無線電力系統，其中該無線電力接收設備進一步包含一黏附構件，該黏附構件經配置在該接收線圈單元與該磁性材料單元之間以使該接收線圈單元與該磁性材料單元黏附至彼此。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7145790B2 (ja) * 2019-02-28 2022-10-03 マクセル株式会社 口腔内電子デバイス用ワイヤレス給電装置
KR20220000687A (ko) * 2020-06-26 2022-01-04 삼성전자주식회사 무선으로 전력을 전송하는 전자 장치와 이의 동작 방법
CN215075697U (zh) * 2020-07-20 2021-12-10 致利有限公司 可拆卸面罩气流装置
CA199902S (en) * 2020-07-20 2022-06-17 Make Great Sales Ltd Removable air regulator device
EP4344751A1 (en) * 2022-09-29 2024-04-03 Koninklijke Philips N.V. Face mask
WO2024068734A1 (en) * 2022-09-29 2024-04-04 Koninklijke Philips N.V. Face mask

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000083326A (ja) * 1998-09-04 2000-03-21 Nec Eng Ltd コードレス電話機用無接点充電装置
JP5049018B2 (ja) * 2007-01-09 2012-10-17 ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 非接触充電装置
US10141770B2 (en) * 2011-01-18 2018-11-27 Mojo Mobility, Inc. Powering and/or charging with a plurality of protocols
TW201401708A (zh) * 2012-05-14 2014-01-01 Hitachi Chemical Co Ltd 非接觸充電裝置用天線薄片及使用該薄片之充電裝置
JP5664837B2 (ja) * 2012-10-26 2015-02-04 株式会社村田製作所 ワイヤレス受電装置、ワイヤレス送電装置、及びワイヤレス電力伝送システム
KR20150089754A (ko) * 2014-01-28 2015-08-05 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 수신 장치 및 단말기
TWI535369B (zh) * 2014-04-02 2016-05-21 建準電機工業股份有限公司 風扇
CN105245019B (zh) * 2014-07-07 2017-09-29 宏达国际电子股份有限公司 近场通讯及无线充电装置与其的切换方法
US10110018B2 (en) * 2014-12-23 2018-10-23 Intel Corporation Wireless power repeating
US9845018B2 (en) * 2015-05-06 2017-12-19 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Self-aligning wireless power transfer
KR101701045B1 (ko) * 2015-06-09 2017-01-31 삼성전기주식회사 무선 전력 전송용 코일 구조체 및 이를 포함하는 무선 전력 송신 장치
US9793743B2 (en) * 2015-07-14 2017-10-17 Tdk Taiwan Corporation Wireless charging device for charging a plurality of wireless power receiving apparatus and charging method thereof
KR102451371B1 (ko) * 2015-09-25 2022-10-06 엘지전자 주식회사 와치타입 이동 단말기 및 무선충전장치
KR20170043393A (ko) 2015-10-13 2017-04-21 엘지이노텍 주식회사 코일 장치와 코일 장치의 제조 방법 및 코일 장치를 포함하는 무선전력전송장치 그리고 무선전력수신장치
KR20170085900A (ko) * 2016-01-15 2017-07-25 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 전송 시스템에서 무선 전력 송신기 및 수신기

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