用于感應(yīng)電力傳輸系統(tǒng)的發(fā)射器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是在感應(yīng)電力傳輸(IPT)系統(tǒng)的領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種在這種系統(tǒng)中使用的感應(yīng)電力發(fā)射器。
【背景技術(shù)】
[0002]IPT技術(shù)是快速發(fā)展的領(lǐng)域，如今IPT系統(tǒng)應(yīng)用范圍廣大且具有各種配置。這種應(yīng)用之一是IPT系統(tǒng)在所謂的“充電墊”中的使用。通常，這種充電墊提供一個平面的充電表面，可以將便攜式電子設(shè)備(例如，智能電話或PDA)放置在所述的充電表面上，以進行無線充電或無線供電。
[0003]典型地，充電墊將包括發(fā)射器，發(fā)射器具有設(shè)置為平行于充電墊的平面的充電表面的一個或更多個發(fā)射線圈。發(fā)射器驅(qū)動發(fā)射線圈，從而使發(fā)射線圈在平面的表面附近產(chǎn)生時變磁場。當便攜式電子設(shè)備被放置在平面的表面上或附近時，時變磁場將在與所述設(shè)備相關(guān)聯(lián)的適當?shù)慕邮掌?例如，集成于所述設(shè)備本身的接收器)的接收線圈內(nèi)產(chǎn)生交流電。隨后，被接收的電力可以用于給電池充電，或者向設(shè)備或一些其它負載供電。
[0004]與充電墊的設(shè)計相關(guān)的一個問題是:確保感應(yīng)電力發(fā)射器是充分有效的。一種方法是需要在發(fā)射線圈和接收線圈之間的精確對準。這是可以實現(xiàn)的，例如，通過使平面的充電表面具有標記或凹痕，從而當使用者將設(shè)備放置在充電墊上時能夠保證線圈之間的對準。然而，這種方法并不理想，因為它需要使用者小心地將他們的設(shè)備放置在充電墊上。而且，如果充電墊被用于多個設(shè)備，因而需要有設(shè)置在充電墊內(nèi)的適當數(shù)量的發(fā)射線圈。
[0005]另一種方法是具有與充電墊的整個表面相對應(yīng)的單個大的發(fā)射線圈。在這種情況下，一個或更多的設(shè)備可以被放置在充電墊的表面的任何地方。這使得在使用者可在充電墊上放置設(shè)備的地方方面有更多的自由性。然而，由大的發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場可能并不均勻，存在朝向充電墊的中心的“弱點”。
[0006]另一種方法是具有小的發(fā)射線圈陣列。充電墊使用適當?shù)臋z測機制檢測設(shè)備的位置，并且啟動最接近的一個或多個發(fā)射線圈。由此使得在使用者可放置設(shè)備方面更自由，這需要能夠單獨地驅(qū)動每個發(fā)射線圈以及使充電墊更復(fù)雜和昂貴的單獨的檢測電路。而且，由于鄰接線圈的相消效應(yīng)，鄰接的發(fā)射線圈之間的邊界會產(chǎn)生死點，因此接收器沒有接收到足夠的電力。
[0007]充電墊設(shè)計的另一個方面是對于發(fā)射線圈和接收線圈的相對取向的考慮。對于以上討論的方法，典型地，接收線圈將需要與發(fā)射線圈平行。這通常通過將接收線圈置于便攜式電子設(shè)備內(nèi)，以使得當設(shè)備以正常方式被放置在充電墊上時接收線圈平行于充電墊的表面和發(fā)射線圈。然而，在某些情況下，當設(shè)備被放置在充電墊上時，接收線圈可能不與平面的表面平行。這可能是因為設(shè)備被放置得不正確、接收器已適應(yīng)于另一種類型的發(fā)射器(例如，充電外殼)或者任何其它原因。錯誤取向會導致低效率的電力傳輸。
[0008]本發(fā)明提供一種用于充電墊的發(fā)射器，所述充電墊解決了至少一些以上指出的問題。尤其是一種充電墊，其產(chǎn)生磁場，所述磁場能夠?qū)㈦娏鬏數(shù)椒胖迷诔潆妷|上的多個設(shè)備而無論它們的取向，具有最少的死點，或者至少向公眾提供一種有用的選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)一個示例性的實施例，提供一種感應(yīng)電力發(fā)射器，包括:多個發(fā)射線圈，用于產(chǎn)生交變磁場，其中，多個發(fā)射線圈排列成一行，并且每個發(fā)射線圈與行內(nèi)鄰接的發(fā)射線圈部分地重疊；以及發(fā)射電路，連接到每個發(fā)射線圈，用于驅(qū)動發(fā)射線圈，以使得每個發(fā)射線圈的交變磁場相對于行內(nèi)鄰接的發(fā)射線圈的交變磁場而相移。
[0010]根據(jù)另一個示例性的實施例，提供一種感應(yīng)電力發(fā)射器，包括:多個發(fā)射線圈，用于產(chǎn)生交變磁場，其中，多個發(fā)射線圈排成一行，并且每個發(fā)射線圈與行內(nèi)鄰接的發(fā)射線圈部分地重疊；以及發(fā)射電路，連接到每個發(fā)射線圈，用于驅(qū)動發(fā)射線圈，以使得由發(fā)射線圈產(chǎn)生的交變磁場沿著充電表面平移。
[0011 ]公認的是，術(shù)語“包括”、“包括了”和“包括有”可以根據(jù)不同的司法權(quán)具有封閉式的或開放式的含義。根據(jù)本說明書的需要，除非另外注明，這些術(shù)語傾向于具有開放式的含義，即，它們用于意指包括所列舉的使用直接引用的組件，以及還可能包括其它未指定的組件或元件。
[0012]在本說明書中提及的任何現(xiàn)有技術(shù)不應(yīng)視為承認該現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)成公知常識的一部分。
【附圖說明】
[0013]包含于其內(nèi)并且構(gòu)成說明書的一部分的的附圖對本發(fā)明的實施例進行了說明，連同以上給出的本發(fā)明的一般說明，以及如下給出的實施例的詳細說明，用于解釋本發(fā)明的原理。
[0014]圖1示出了根據(jù)一個實施例的充電墊。
[0015]圖2示出了圖示IPT系統(tǒng)的一般表示形式的框圖。
[0016]圖3示出了根據(jù)一個實施例的圖1的充電墊。
[0017]圖4示出了表示供應(yīng)給根據(jù)一個實施例的圖3的充電墊的每個發(fā)射線圈的電流的示圖。
[0018]圖5a至圖5g示出了圖3的充電墊的橫截面。
[0019]圖6示出了表示供應(yīng)給根據(jù)另一個實施例的圖3的充電墊的每個發(fā)射線圈的電流的示圖。
[0020]圖7示出了根據(jù)另一個實施例的圖1的充電墊。
[0021]圖8示出了表示供應(yīng)給根據(jù)一個實施例的圖7的充電墊的每個發(fā)射線圈的電流的示圖。
[0022]圖9示出了根據(jù)又一個實施例的圖1的充電墊。
【具體實施方式】
[0023]圖1示出了充電墊I。充電墊包括平面的充電表面2，可以將便攜式電子設(shè)備3放置于充電表面2上，以使用下文將更詳細地描述的感應(yīng)電力傳輸(IPT)系統(tǒng)來對電子設(shè)備3進行無線充電或無線供電。充電墊可以連接到適當?shù)碾娫?，例如，主電源或外部驅(qū)動電路。
[0024]應(yīng)當認識到的是，充電墊具有為公眾所知的很多不同的名稱(例如，充電板、電源板或者甚至如充電表面的直白名稱)。術(shù)語“充電墊”將以其最廣泛的含義用于本說明書的其它部分，包含用于感應(yīng)電力傳輸?shù)乃衅渌b置，所述的感應(yīng)電力傳輸包括可以將設(shè)備放置于其上以供充電或供電的大體上平面的表面。充電墊還可以包括其它裝置，所述其它裝置包括充電表面，例如，具有集成的充電表面的筆記本電腦，或者具有集成的充電表面的工作臺、轉(zhuǎn)臺或其它表面。
[0025]類似地，那些本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當認識到的是，術(shù)語便攜式電子設(shè)備包含很多種類型的設(shè)備。并非限制該術(shù)語的范圍，某些示例性的便攜式電子設(shè)備可以包括移動電話、平板電腦、PDA(個人數(shù)字助理)、遙控器、筆記本電腦、照相機、游戲設(shè)備和手表。
[0026]圖1的充電墊包括下文將更詳細地描述的感應(yīng)電力發(fā)射器(未示出)。為了本說明書，將對發(fā)射器進行的討論會不同于充電墊的主體其本身。然而，應(yīng)當認識到的是，將充電墊作為發(fā)射器的一部分考慮也是同樣正確的。此外，便攜式電子設(shè)備3包括下文將更詳細地描述的感應(yīng)電力接收器(未示出)。應(yīng)當認識到的是，通常感應(yīng)電力發(fā)射器和感應(yīng)電力接收器共同形成IPT系統(tǒng)，以使得當感應(yīng)電力發(fā)射器與感應(yīng)電力接收器適當?shù)伛詈蠒r，可以從感應(yīng)電力發(fā)射器向感應(yīng)電力接收器感應(yīng)地(或無線地)傳輸電力。
[0027]圖1的充電墊I大體上為矩形。對于本說明書的剩余部分，將在矩形的充電墊的情況下進行充電墊和感應(yīng)電力發(fā)射器的討論。然而，那些本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當認識到本發(fā)明如何適應(yīng)于在充電墊的其它幾何形狀下工作。并非限制本發(fā)明的范圍，例如，充電墊可以為圓形的、正方形的或不規(guī)則的形狀。
[0028]在圖1中，充電表面2相當于充電墊I的整個頂面，因此它也大體上是矩形的。對于本說明書的剩余部分，將在矩形的充電墊的情況下進行充電表面和感應(yīng)電力發(fā)射器的討論。然而，應(yīng)當認識到的是，充電表面可以不一定與充電墊尺寸相同(例如，充電表面可以小于充電墊且被一個邊框所包圍)，或者與充電墊形狀相同(例如，充電墊可以是具有圓形的充電表面的正方形)。為了本說明書，限定充電表面的二維尺寸(如圖1所示，充電表面長度5和充電表面寬度6)是有利的。那些本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當認識到在這些尺寸限制的情況下本說明書中的任何討論如何適應(yīng)于具有不同的尺寸限制(例如，橢圓形的充電表面的長度可以對應(yīng)于它的長軸而它的寬度可以對應(yīng)于它的短軸)的充電表面。
[0029]圖2示出了圖示IPT系統(tǒng)7的一般表示形式的框圖。所述的IPT系統(tǒng)包括感應(yīng)電力發(fā)射器8和感應(yīng)電力接收器9。感應(yīng)電力發(fā)射器包括連接到適當?shù)碾娫垂?yīng)器的發(fā)射電路10。在圖2中，這顯示為依次連接到主電源4的交流-直流變換器