[發明專利]無接觸式電能傳輸裝置及方法

有效

• 申請號: 200910166186.7
• 申請日: 2003-05-13
• 公開（公告）號: CN101699711A
• 公開（公告）日: 2010-04-28
• 發明（設計）人: 鄭嘉麗;詹姆士·韋斯特伍德·海;皮爾格林·賈爾斯·威廉·貝亞爾
• 申請（專利權）人: 捷通國際有限公司
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00;H02J7/00;H01F38/14
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

本申請是分案申請，其原案申請的申請號為03810505.5，申請 日為2003年5月13日，發明名稱為“無接觸式電能傳輸裝置及方 法”。

本申請要求分別于2002年5月13日、2002年6月7日、2002 年10月28日和2002年12月6日提交的英國專利申請號0210886.8、 0213024.3、0225006.6和0228425.5的優先權，以及于2002年12 月20日提交的美國專利申請號10/326,571的優先權。所有這些在 先專利申請的全部內容作為參考結合于本申請中。

技術領域

該發明涉及一種用于以無接觸的方式傳輸電能的新裝置和方 法。

背景技術

當今許多便攜式設備結合了可以重復充電的“輔助”電池，為 用戶節省了成本，并免除了不得不定期購買新電池所帶來的不便。 這些便攜式設備的例子包括蜂窩電話、膝上型計算機、掌上500系 列的個人數字助理、電動剃須刀以及電動牙刷。在一些這樣的設備 中，電池通過電感耦合而不是直接電連接進行重復充電。這樣的例 子包括Braun?Oral?B的Plak?Control電動牙刷、Panasonic的數字無 繩電話解決方案KX-PH15AL以及Panasonic的多頭男士剃須刀 ES70/40系列。

每一種這樣的設備通常具有一個適配器或充電器，該適配器或 充電器從電源供應的電力、汽車香煙打火機或其它電源獲取電能， 并將其轉換成一種適于對蓄電池進行充電的形式。為這些設備提供 電力或充電所采用的傳統方法存在許多問題：

·各個設備內的電池的特性和與電池連接的方法根據制造商 和設備的不同，變化相當大。所以擁有幾種這樣的設備的用戶 也必須擁有幾種不同的適配器。如果用戶打算出門旅行并且希 望在這段時間使用他們的設備，他們將不得不帶上他們所有的 充電器。

·這些適配器和充電器常常要求用戶把一個小的連接器插入 設備或將設備精確校準放入機座中，這造成不便。如果用戶未 能將他們的設備插入或放入到充電器中且設備已用完了電，該 設備將變得毫無用處，且本地存儲在設備中的重要數據甚至可 能會丟失。

·另外，大多數的適配器和充電器不得不插入電源插座內，所 以如果幾個適配器和充電器一起使用，它們將占用插座條的空 間，且造成電線凌亂并且混亂地糾纏在一起。

·除了對設備重新充電的傳統方法帶來的上述問題之外，具有 開放式電觸點的設備也存在許多實際的問題。例如，由于可能 腐蝕觸點或使觸點短路，設備不能用于潮濕的環境中，并且由 于可能產生電火花，設備也不能用于可燃氣體環境中。

使用感應充電的充電器不需要具有開放式電觸點，因此使得適 配器和設備可進行密封且用于潮濕的環境(例如上面提到的電動牙 刷被設計用于浴室中)。然而，這種充電器仍然面臨上述的所有其 它問題。例如，設備仍需要精確地放置在充電器中，使得設備和充 電器處于預定的相對位置(參見圖1a和圖1b)。適配器仍然僅僅被 設計為專用于某種構造和類型的設備，且仍然僅僅能夠每次對一個 設備進行充電。結果，用戶仍然需要擁有和管理多個不同的適配器。

同樣存在有通用型充電器(例如Maha?MH-C777+通用充電 器)，使得不同形狀和特性的電池組可以從設備中取下，且使用同 一個設備進行充電。雖然這些通用充電器消除了擁有用于不同設備 的不同充電器的必要性，但它們給用戶產生了甚至更大的不便，這 是因為電池組首先需要被取下，然后需要對充電器進行調整，并且 電池組需要被精確地放入充電器或相對充電器進行放置。另外，必 須花費時間來確定充電器所必須使用的一對正確的電池組金屬觸 點。

從US?3,938,018“感應式充電系統(Induction?charging?system)” 了解到，其提供了一種非接觸式電池充電裝置，借助于該裝置，當 將設備放入初級端上的凹座中時，初級端的感應線圈可與次級端設 備上的水平感應線圈對準。該凹座確保了該設計所必需的較為精確 的校準，從而確保了初級線圈和次級線圈之間良好的耦合。

從US?5,959,433“通用感應式電池充電器系統(Universal Inductive?Battery?Charger?System)”還了解到，其提供了一種非接觸 式電池充電系統。所描述的電池充電器包括一個產生磁力線的單一 充電線圈，該磁力線將在可能屬于蜂窩電話或膝上型計算機的電池 組中感生出電流。