[發明專利]包括升壓轉換器和傳輸線圈結構的無線充電系統

在審

• 申請號: 201880015449.1
• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN110383629A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 金辰旭;吳承燁;李仁煥
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: H02J50/10
• 分類號: H02J50/10;H02J7/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周晨

本發明涉及一種無線充電系統，該無線充電系統包括傳輸側的升壓轉換器和傳輸線圈結構。該無線充電系統包括：升壓轉換器150，該升壓轉換器150被配置成將輸入端的第一DC電壓輸入升壓至第二DC電壓，DC/AC逆變器160，該DC/AC逆變器160被配置為從該升壓轉換器接收該升壓的第二DC電壓以將所接收的第二DC電壓轉換為AC電力；以及傳輸線圈結構170，該傳輸線圈結構170電連接至該DC/AC逆變器以生成用于從AC電力進行無線供電的時變磁場。該升壓轉換器150的該第一DC電壓和該第二DC電壓可被保持為預定的固定值。通過以螺旋形狀多次將線纏繞在磁片上形成傳輸線圈結構170，并且該纏繞線圈具有帶預定的內半徑和外半徑的圓形形狀、節距和匝數。另外，該傳輸線圈結構可包括多個線圈結構，并且該多個線圈結構可通過串聯連接具有不同橫截面積的線而具有層合結構。

[技術領域]

本發明涉及一種包括升壓轉換器和傳輸線圈結構的無線充電系統，并且更具體地，涉及一種無線充電系統，該無線通信系統能夠在傳輸側使用升壓轉換器和電力傳輸線圈結構來提高無線通信裝置的充電效率并擴大有效充電范圍。

[背景技術]

一般來講，移動終端向用戶提供各種功能，并且需要高性能處理系統以及顯示裝置來處理多媒體文件，諸如照片、動態圖像和音樂文件。處理系統和顯示裝置消耗大量的電力以便快速地執行功能。然而，由于便攜式電池的容量有限，頻繁對移動終端充電是不方便的。

用于移動終端的充電器被劃分為連接充電電纜的有線充電方法和利用諸如電磁感應的現象的無線充電方法。由于有線充電方法干擾了移動終端的便攜性和自由使用，因此無線型充電器的使用逐漸增加。

然而，商業化無線充電器的可充電范圍是非常有限的。例如，存在如下問題：當移動終端未準確地安裝在無線充電器上并且水平地偏離充電器的中心或以預定距離與無線充電器間隔開時，不執行充電。此外，移動終端的用戶通常使用保護殼來保護昂貴的智能電話免受刮擦、跌落沖擊等的影響。為了正確地執行減震功能，需要適當地確保這種保護殼的厚度。一些保護殼也可由于保護殼的厚度而偏離常規無線充電器的最大可充電范圍。

大多數移動終端及其無線充電器采用無線充電聯盟(WPC)的Qi標準、電源事務聯盟(PMA)標準等來實現裝置之間的兼容性。根據這些標準，提出了許多標準傳輸線圈作為參考線圈，并且具體地講，由利茲線構成的單層圓形螺旋線圈廣泛用于WPC無線充電器中。然而，當電負載為5V/1A時，此類線圈具有距移動終端約8mm的最大充電距離，并且即使移動終端僅水平偏離無線充電器的中心約5mm，充電效率也會迅速降低或出現充電功能問題。因此，當充電器的傳輸線圈和移動終端的接收線圈不對準或充電器與移動終端之間的距離超過1cm時，無線充電不能正常執行。因此，當移動終端安裝在無線充電器上時，常規無線充電器的用戶需要相當注意。

[發明內容]

[技術對象]

為了解決前述問題，本發明的目的是針對諸如智能電話的移動終端提供具有改進的充電范圍和充電效率的無線充電系統。

[技術解決方案]

為了增加執行無線充電的水平范圍和可最大化地分離的垂直距離，根據本發明的用于實現該目的無線充電系統的特征在于采用升壓轉換器以用于在用于向傳輸線圈供應高頻AC電力的DC/AC逆變器之前升壓和施加DC電壓，并且同時將不同于本領域那些的傳輸線圈布置和尺寸進行組合。