[發明專利]無線可充電電池及其部件

在審

• 申請號: 201710966401.6
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN107705967A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 李昊;任賽寧;秦愛軍
• 申請（專利權）人: 鮑爾拜普羅克西有限公司
• 主分類號: H01F27/24
• 分類號: H01F27/24;H01F27/28;H01F38/14;H02J5/00;H02J7/02;H02J50/00;H02J50/70;H01M10/46
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 毋二省,李少丹

本申請是申請日為2012年9月24日、于2014年3月27日進入中華人民共和國國家階段的申請號為CN 201280047175.7、發明名稱為“無線可充電電池及其部件”的中國發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及無線可充電的電池。更具體地，但不是唯一地，本發明涉及接收器線圈拓撲結構、電池屏蔽和可拆卸的電能接收器。

背景技術

無線可充電電池已經被用于諸如電動牙刷之類的設備多年。這種設備典型地利用非標準的電池或不易于替換的電池。普通消費電池仍通常需要電連接來實現充電。存在對如下這種消費可充電電池的需求：其如果被設置在充電區域，可以方便地無線充電，而不需要任何特殊取向或電連接。

電能接收器需要盡可能小，以確保用于通常消費應用的足夠的電池容量。也需要能夠在任何朝向與充電交變磁場耦合—由于電池可以采用任何朝向放置在充電區域中，或者可以采用任何朝向位于設備內部。

也需要電池能快速地充電，而在充電磁場中電化學電池不過熱。

另外，電池的電能接收器由消費者可回收或可重復使用將是值得期待的。

接收器線圈拓撲結構的數目已經被提出并且討論如下。

WO 2001/67046公開一種無線電能接收器，其具有纏繞在交叉形狀的芯體上的三個相互正交的繞組(即，芯體是XYZ坐標系的原點的形狀)。

US 5,281,941公開了一種用于支持三個相互正交的繞組的球形形式。

US 7,414,380公開了一種具有纏繞在平行管形狀的芯體上的三個相互正交的繞組的無線電能接收器。

US 7,248,017公開了一種無線可充電電池，其具有纏繞在電池外部的芯體上、或者纏繞在芯體上并安裝在電池內部的繞組。繞組的軸與電池的縱軸平行。說明書也公開了具有兩個正交繞組以當充電時供電池自由旋轉。

US 2011/0086256公開了一種無線可充電電池，其具有布置在電池的一個端部的接收器電路，但是繞組在電池的外部上。

以上拓撲結構都有點笨重和/或在某些朝向上耦合不佳。另外，以上設計被形成為一體，并且不允許簡單地再利用。另外，它們未提供電化學電池的屏蔽。

本發明的目標是提供一種線圈接收器組件、電能接收器和無線可充電電池，克服了這些問題中的至少一些，或者至少向公眾提供一種有用的選擇。

發明內容

根據一個示例性實施例，提供了一種用于可充電電池的接收器線圈組件，包括：第一線圈和第二線圈，具有彼此橫向定向的磁軸；以及第三線圈，其具有橫向于第一線圈和第二線圈的磁軸的磁軸，并且圍繞第一線圈和第二線圈。

第三線圈優選地是大體環形線圈，并且組件優選具有通常的圓柱形形式。

第一線圈和第二線圈優選地以交叉體布置，其中第一線圈和第二線圈圍繞交叉體的臂纏繞、并且第三線圈圍繞該交叉體纏繞。

根據另一個示例性實施例，提供了一種用于可充電電池的接收器線圈組件，包括具有彼此橫向定向的磁軸的第一線圈、第二線圈和第三線圈，其中，線圈中的一個相比于其他線圈能夠具有較大的電能傳輸。

第三線圈優選地包圍其他線圈，并且第一線圈和第二線圈優選地采用交叉布置。

第三線圈的電能傳輸容量優選地大于第一線圈和第二線圈的功率電能傳輸容量至少10％、更優選地20％。第三線圈的導體長度優選地大于第一線圈和第二線圈的導體長度至少25％、更優選地50％。

根據另一個示例性實施例，提供了一種無線可充電電池，其具有電能接收器和電化學電池，其中，電能接收器安裝在第一電池子外殼中，而電化學電池安裝在第二電池子外殼中，其中，第一電池子外殼和第二電池子外殼是可拆卸的。

電能接收器可以憑借螺紋、推入配合連接或磁連接而是從電化學電池上用戶可拆卸的。

電化學電池可以通過圍繞電化學電池的金屬層來被磁屏蔽。這個層可以是大約一個趨膚(skin)深度，并且可以由銅箔形成。

公認的是，術語“包括”在不同的審查權限范圍下可以歸結為排他的或包括的意思。針對本說明書的目的，并且除非另有說明，這些術語旨在具有包括的含義，即這些術語將用于包括直接引用的所列出的部件，而且還包括其他的未指定的部件或元件。

本說明書中參考的任何現有技術不構成承認這些現有技術形成公知常識的一部分。

附圖說明

被并入并構成說明書的部分的附圖，與上面給出的本發明的一般描述一起說明本發明的實施例，以及以下給出的示例性實施例的詳細描述用來解釋本發明的原理。