[發(fā)明專利]無(wú)線充電站

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680031615.8
• 申請(qǐng)日: 2016-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN107710554B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·W·里特;D·B·科斯科夫;D·S·庫(kù)姆卡;M·K·山姆帕斯;S·C·米查爾斯科;T·Q·阿什克羅夫特;A·拉奧;A·史密斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘋果公司
• 主分類號(hào): H02J50/10
• 分類號(hào): H02J50/10;H02J50/40;H01F27/28;H01F41/04;H01F41/12;H02J7/00
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 李玲

本發(fā)明公開了一種包括發(fā)射器和接收器的無(wú)線充電系統(tǒng)。該發(fā)射器由包括第一環(huán)部分、第二環(huán)部分、和交叉部分的線的線圈形成。該交叉部分電耦接第一環(huán)部分和第二環(huán)部分，使得當(dāng)在線圈中生成電流時(shí)，該電流在與第二環(huán)部分不同的旋轉(zhuǎn)方向上流過(guò)第一環(huán)部分。該接收器由鐵磁芯和圍繞該鐵磁芯設(shè)置的多個(gè)(例如，三個(gè))線圈形成。每個(gè)線圈可圍繞芯的不同軸設(shè)置，使得由任何方向上的磁場(chǎng)在線圈中的至少一個(gè)線圈中感應(yīng)出電流。

相關(guān)專利申請(qǐng)的交叉引用

本專利申請(qǐng)要求提交于2015年6月16日的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/180,553的權(quán)益，該美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)以引用的方式并入本文以用于所有目的。

背景技術(shù)

電子設(shè)備(例如，移動(dòng)電話、媒體播放器、電子手表等等)在其電池中存儲(chǔ)有電荷時(shí)進(jìn)行操作。電池在電子設(shè)備諸如經(jīng)由充電線而被耦接至電源時(shí)進(jìn)行充電。然而，使用充電線對(duì)電子設(shè)備中的電池進(jìn)行充電要求電子設(shè)備被物理地拴系到電源插座。在存在正在充電的多個(gè)設(shè)備的區(qū)域中，可能存在可容易纏結(jié)的大量雜亂的纜線。另外，使用充電線要求移動(dòng)設(shè)備具有被配置為與充電線配合的插孔。該插孔通常是電子設(shè)備中的提供灰塵和水分可侵入其內(nèi)并損壞設(shè)備的通道的腔。此外，電子設(shè)備的用戶不得不將充電纜線物理地連接到插孔，以便對(duì)電池進(jìn)行充電。

為了避免此類不足，已開發(fā)無(wú)線充電站來(lái)對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行無(wú)線充電。該電子設(shè)備可通過(guò)僅擱置在充電站的充電表面上來(lái)進(jìn)行充電。由被設(shè)置在充電表面下方的發(fā)射器所生成的磁場(chǎng)可在具有對(duì)應(yīng)感應(yīng)線圈的接收器中感應(yīng)出對(duì)應(yīng)電流。所感應(yīng)出的電流可被電子設(shè)備用于對(duì)內(nèi)部電池進(jìn)行充電。

現(xiàn)有無(wú)線充電系統(tǒng)具有多個(gè)缺點(diǎn)。例如，無(wú)線充電表面需要被設(shè)置在被嵌入在該表面下方的發(fā)射器線圈的頂部上的特定充電區(qū)域。這要求電子設(shè)備被放置在充電表面上的非常特定區(qū)域中。如果該電子設(shè)備被放置在充電區(qū)域之外，則電子設(shè)備可能由于沒(méi)有磁場(chǎng)而不進(jìn)行無(wú)線充電。另外，由于單軸磁場(chǎng)要求發(fā)射器線圈和接收器線圈被設(shè)置在平行面上，因此該電子設(shè)備必須以特定的取向被定位(例如，其中設(shè)備的背面擱置在表面上)，以便進(jìn)行充電。

發(fā)明內(nèi)容

實(shí)施方案提供了用于進(jìn)行無(wú)線充電的發(fā)射器、接收器和系統(tǒng)。實(shí)施方案還提供了制造接收器的方法、以及進(jìn)行無(wú)線充電的方法。

在一些實(shí)施方案中，發(fā)射器線圈的陣列可被設(shè)置在充電表面下方。該發(fā)射器線圈的陣列可在充電表面的絕大部分上生成時(shí)變磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)可通過(guò)在被定位在表面的幾乎任何位置處并且處于任何取向上的對(duì)接站(或電子設(shè)備)的多維接收器線圈中感應(yīng)出電流來(lái)將電力提供至該對(duì)接站(或電子設(shè)備)。

在一些實(shí)施方案中，無(wú)線充電發(fā)射器包括被配置為發(fā)射電力的線圈。該線圈可包括第一環(huán)部分、第二環(huán)部分、和交叉部分。該交叉部分可包括電耦接第一環(huán)部分和第二環(huán)部分的重疊導(dǎo)電路徑。該第一環(huán)部分和第二環(huán)部分可電耦接，使得當(dāng)在線圈中生成電流時(shí)，電流在第一旋轉(zhuǎn)方向上流過(guò)第一環(huán)部分，并且在不同于第一旋轉(zhuǎn)方向的第二旋轉(zhuǎn)方向上流過(guò)第二環(huán)部分。

在一些實(shí)施方案中，無(wú)線充電發(fā)射器包括：被配置為發(fā)射電力的線圈，該線圈包括：第一環(huán)部分；第二環(huán)部分；和交叉部分，該交叉部分包括重疊導(dǎo)電路徑，該重疊導(dǎo)電路徑電耦接第一環(huán)部分和第二環(huán)部分，使得當(dāng)在線圈中生成電流時(shí)，電流在第一旋轉(zhuǎn)方向上流過(guò)第一環(huán)部分，并且在與第一旋轉(zhuǎn)方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向上流過(guò)第二環(huán)部分。