无线充电装置及包括其的移动工具的制作方法

1.实施例涉及一种无线充电装置以及一种包括其的移动工具。更具体地，实施例涉及一种通过散热结构而提高充电效率的无线充电装置以及一种包括其的移动工具，例如电动车。


背景技术：

2.近年来，信息和通信领域正以极快的速度发展，而将电力、电子、通信及半导体全面结合的多种技术正持续发展。另外，随着电子设备愈发移动化，无线通信及无线能源传输技术上的研究正在通信领域积极开展。尤其是，一种无线传输能源至电子设备的方法上的研究正在积极开展。
3.无线能源传输是指在提供能源的发射器和接收能源的接收器间无物理接触，使用电感耦合、电容耦合或如天线的电磁场谐振结构通过空间而无线传输能源。无线能源传输适用于便携式通信设备、电动车和需要大容量电池的类似设备。因触点不外露，短路的风险小，且可防止有线方式中的充电失败现象。
4.同时，随着近年来对电动车的兴趣迅速增加，对建设充电基础设施的兴趣也在增加。多种充电方式已经出现，如使用家用充电器、电池替换件、快速充电装置和无线充电装置为电动车充电。一种新的充电商业模式也已开始出现(见公开的韩国专利公开文本第2011-0042403号)。另外，正在测试的电动车和充电站开始在欧洲脱颖而出。在日本，电动车和充电站正由车辆制造商和能源公司牵头作试点。
5.在常规的电动车用无线充电装置中，为了提高无线充电效率，在线圈旁安设有磁性材料，且安设有屏蔽用的金属板来与磁性材料隔出预定的间隔。
6.无线充电装置在无线充电操作期间因线圈的电阻和磁性材料的磁损失而产生热量。尤其是无线充电装置中的磁性材料，在靠近线圈的部分会产生高电磁波能量密度的热量。所产生的热量可改变磁性材料的磁特性，并导致发射器和接收器间的阻抗失配，从而劣化充电效率。结果，热量的产生反而加剧。然而，因这种无线充电装置被安装在电动车的下部，而采用着一种密封结构来防尘、防水和减震。因此，难以施以散热结构。
7.[现有技术文件]
[0008]
(专利文件1)公开的韩国专利公开文本第2011-0042403号


技术实现要素：

[0009]
技术问题
[0010]
在常规的无线充电装置中，作为磁性材料的烧结铁氧体片通常被介于线圈和金属板之间，特别是在靠近线圈的一侧。然而，烧结铁氧体片的比重大，而当线圈与金属板间的距离变近(例如10mm)时，存在效率急剧降低的问题。因而，为了保持线圈与金属板间的距离和稳定地固定烧结铁氧体片，需要如隔板的分离结构。结果，存在组装工序成本增加的问题。另外，在充电期间，热量产生自线圈和烧结铁氧体片。尤其是，自烧结铁氧体片产生的热
量难以传递和消散到空气或具有低热导率的隔板。结果，温度升高的烧结铁氧体片的磁性劣化，这改变了线圈的电感值，从而劣化了充电效率并导致更严重的发热。
[0011]
为了解决此问题，如果采用足够厚的磁性材料来填充线圈和金属板间的空隙，则可以改进散热特性，而磁性材料的高比重增加了整体重量，这可导致减轻车辆重量和显著增加制造成本的问题。另外，也在考虑用散热材料填充磁性材料和金属板之间的空隙的方法。在这种情况下，因散热材料的导电性或绝缘性，充电效率降低且制造成本增加。如果仅仅磁性材料与金属板之间空隙的一部分被填充以散热材料，则散热性能不足。
[0012]
作为本发明人进行的研究的结果，已发现若将三维结构应用到无线充电装置中所采用的磁性单元，则可提高充电效率和散热特性。
[0013]
因此，本实施例要解决的问题是提供一种无线充电装置，其通过采用具有三维结构的磁性单元而具有改进的充电效率及散热特性充电装置，及包括其的一种移动工具。
[0014]
解决问题的方案
[0015]
根据一实施例，提供了一种无线充电装置，其包括线圈单元；和安设在线圈单元上的第一磁性单元，其中第一磁性单元包括对应于线圈单元所安设在的部分的外部；以及被外部所包围的中央部，且外部的厚度大于中央部的厚度。
[0016]
根据另一实施例，提供了一种移动工具，其包括无线充电装置，其中无线充电装置包括线圈单元；和安设在线圈单元上的第一磁性单元，第一磁性单元包括对应于线圈单元所安设在的部分的外部；以及被外部所包围的中央部，且外部的厚度大于中央部的厚度。
[0017]
发明的有利效果
[0018]
根据以上实施例，由于无线充电装置所采用的磁性单元应用了三维结构，可提高充电效率和散热特性。具体地，随着无线充电时电磁能量集中的线圈单元附近的磁性单元的厚度增加，且具有相对低的电磁能量密度的中央磁性单元的厚度减小，可以增加无线充电效率并减少产生自磁性单元的热量。
[0019]
另外，根据一较佳实施例，由于组合了两种或三种不同类型的磁性单元，可以通过磁通量的分布有效地散发无线充电过程中产生的热量，从而一同提高充电效率和散热特性。
[0020]
因此，无线充电装置可有利地用于需要在发射器和接收器间进行大容量能源传输的移动工具，如电动车。
附图说明
[0021]
图1为根据实施例的无线充电装置的分解透视图。
[0022]
图2a至2c各自为根据多种实施例的无线充电装置的剖视图。
[0023]
图3为根据再一实施例的无线充电装置的分解透视图。
[0024]
图4a至4c各自为根据多种实施例的无线充电装置的剖视图。
[0025]
图5、6和7a各自为根据再一实施例的无线充电装置的分解透视图、透视图和剖视图。
[0026]
图7b至8b各自为根据再一实施例的无线充电装置的剖视图。
[0027]
图9示出了设置有无线充电装置作为接收器的电动车。
[0028]
《附图标记说明》
[0029]
1：移动工具(电动车)，10：无线充电装置
[0030]
21：接收器，22：发射器
[0031]
100：支撑单元，200：线圈单元
[0032]
300：第一磁性单元
[0033]
310：外部，320：中央部
[0034]
400：屏蔽单元，500：第二磁性单元
[0035]
600：外壳，700：第三磁性单元
[0036]
810，820：散热单元
具体实施方式
[0037]
在以下实施例的说明中，在提到一个元件形成在另一个元件“上”或“下”的情况下，它不仅意味着一个元件直接地形成在另一个元件“上”或“下”，且意味着一个元件间接地形成在另一个元件上或下，其间插入有其他元件。
[0038]
此外，关于各元件的术语上或下可参照附图。为了便于说明，所附附图中的单个元件的尺寸可被扩大描绘，且它们可与实际尺寸不同。
[0039]
在本说明书通篇中，当一个部分被指为“包括”一个元件时，其应被理解为可包括其它元件，而不是排除了其它元件，除非另作了具体说明。
[0040]
此外，除非另有阐述，本文中使用的所有表达元件的物理性质、尺寸和类似性质的数字应被理解为由术语“约”修饰。
[0041]
在本说明书中，除非另有说明，否则单数表达被理解为包括在上下文中解释的单数或复数表达。
[0042]
无线充电装置
[0043]
根据实施例的无线充电装置包括线圈单元；第一磁性单元安设在线圈单元上，其中第一磁性单元包括对应于线圈单元所安设在的部分的外部；以及被外部所包围的中央部，且外部的厚度大于中央部的厚度。
[0044]
另外，无线充电装置可进一步包括安设在第一磁性单元上的屏蔽单元。
[0045]
参照图1，根据实施例的无线充电装置(10)包括有包括导线的线圈单元(200)；安设在线圈单元(200)上的屏蔽单元(400)；以及安设在线圈单元(200)和屏蔽单元(400)间的第一磁性单元，其中，第一磁性单元(300)可包括对应于线圈单元(200)所安设在的部分的外部(310)，以及被外部(310)所包围的中央部(320)，且外部(310)的厚度可大于中央部(320)的厚度。
[0046]
根据以上实施例，由于无线充电装置所采用的磁性单元应用了三维结构，可提高充电效率和散热特性。具体地，随着无线充电时电磁能量集中的线圈单元附近的磁性单元的厚度增加，且具有相对低的电磁能量密度的中央磁性单元的厚度减小，可以增加无线充电效率并减少产生自磁性单元的热量。
[0047]
另外，由于组合了两种不同类型的磁性单元，可以通过磁通量的分布有效地散发无线充电过程中产生的热量，从而提高充电效率和散热特性。
[0048]
参照图3，根据实施例的无线充电装置(10)包括有包括导线的线圈单元(200)；安设在线圈单元(200)上的屏蔽单元(400)；以及安设在线圈单元(200)和屏蔽单元(400)间的
第一磁性单元(300)和第二磁性单元(500)，其中第一磁性单元(300)可包括对应于线圈单元(200)所安设在的部分的外部(310)和被外部(310)包围的中央部(320)，外部(310)的厚度可以大于中央部(320)的厚度，且第二磁性单元(500)在85khz处的磁导率可以高于第一磁性单元(300)的磁导率。
[0049]
根据以上实施例，由于无线充电装置所采用的磁性单元应用了三维结构，且由于设置有两种磁性单元，可一同提高充电效率和散热特性。具体地，由于采用了磁导率高于第一磁性单元的第二磁性单元，可有效地分布磁通密度和散热，从而增加了无线充电效率，并通过屏蔽单元散发自第二磁性单元所产生的热量，从而加强散热特性。
[0050]
另外，由于组合了三种不同类型的磁性材料，可以通过磁通量的分布有效地散发无线充电过程中产生的热量，从而提高充电效率和散热特性。
[0051]
参照图5、6和7a，根据实施例的无线充电装置(10)包括线圈单元(200)；安设在线圈单元(200)上的第一磁性单元(300)；安设在第一磁性单元(300)上且具有与第一磁性单元(300)的磁导率不同的磁导率第二磁性单元(500)；安设在第二磁性单元(500)上，且具有与第二磁性单元(500)的磁导率不同的磁导率的第三磁性单元(700)。
[0052]
根据以上实施例，由于组合了三种不同类型的磁性单元，可以通过磁通量的分布有效地散发无线充电过程中产生的热量，从而一同提高充电效率和散热特性。具体地，三种磁性单元具有显著不同的磁特性，如磁导率。如果采用了两个或更多个磁性单元，则磁通密度以磁导率的数量级增加。因此，可以通过将它们组合，将在无线充电期间聚集的磁通量分布在所期望的方向上。另外，在无线充电过程中，产生的热量与聚集在磁性单元上的磁通量以及磁导率的损失成正比。因此，由于适当地布置了三种类型的磁性单元，热量可有效地传递到屏蔽单元并散发至外界。另外，由于考虑到三种磁性单元的物理特性和磁特性来调整各个磁性单元的厚度和形状，可提高抗冲击性并减少制造成本而不损害充电效率。
[0053]
下文将详细描述无线充电装置的各构成元件。
[0054]
线圈单元
[0055]
线圈单元可包括导线。
[0056]
导线包括导电材料。例如，导线可包括导电金属。具体地，导线可包括至少一种选自由铜、镍、金、银、锌和锡所组成的组中的金属。
[0057]
此外，导线可具有绝缘套。例如，绝缘护套可包括绝缘聚合物树脂。具体地，绝缘护套可包括聚氯乙烯(pvc)树脂、聚乙烯(pe)树脂、铁氟龙树脂、硅树脂、聚氨酯树脂或类似树脂。
[0058]
导线可具有例如1mm至10mm、1mm至5mm或1mm至3mm的直径。
[0059]
导线可以平面线圈的形式缠绕。具体地，平面线圈可包括平面螺旋线圈。另外，线圈的平面形状可为圆形、椭圆形、多边形或有着圆角的多边形，但不特别限于此。
[0060]
平面线圈可具有5cm至100cm、10cm至50cm、10cm至30cm、20cm至80cm或50cm至100cm的外径。作为具体示例，平面线圈可具有10cm至50cm的外径。
[0061]
另外，平面线圈可以具有0.5cm至30cm、1cm至20cm或2cm至15cm的内径。
[0062]
平面线圈的匝数可为5至50次、10至30次、5至30次、15至50次或20至50次。作为具体示例，可通过缠绕导线10至30次来形成平面线圈。
[0063]
另外，平面线圈状的导线间的距离可为0.1cm至1cm、0.1cm至0.5cm或0.5cm至1cm。
[0064]
在上述平面线圈的较佳尺寸和规格范围内，可适当用于如电动车的需要大容量能源传输的领域。
[0065]
线圈单元可被安设为以预定的间隔与磁性单元(例如第一磁性单元)隔开。例如，线圈单元和第一磁性单元间的间隔距离可为0.2mm或更大、0.5mm或更大、0.2mm至3mm或者0.5mm至1.2mm。
[0066]
屏蔽单元
[0067]
根据实施例的无线充电装置可进一步包括安设在第一磁性单元上的屏蔽单元。另外，在无线充电装置除了第一磁性单元之外进一步包括第二磁性单元和第三磁性单元的情况下，屏蔽单元可被安设在其上。
[0068]
屏蔽单元通过电磁屏蔽抑制可能由电磁波泄漏至外部而产生的电磁干扰(emi)。
[0069]
屏蔽单元可被安设为与线圈单元隔出预定的间隔。例如，屏蔽单元和线圈单元间的间隔距离可为10mm或更大或15mm或更大，具体地，10mm至30mm或者10mm至20mm。
[0070]
另外，屏蔽单元可被安设为与磁性单元，例如第一磁性单元隔出预定的间隔。例如，屏蔽单元和第一磁性单元间的间隔距离可为3mm或更大、5mm或更大、3mm至10mm或者4mm至7mm。
[0071]
屏蔽单元的材料可为，例如，金属。因此，屏蔽单元为金属板，但不特别限于此。作为具体示例，屏蔽单元的材料可为铝。可使用具有电磁波屏蔽能力的其他金属或合金材料。
[0072]
屏蔽单元可具有0.2mm至10mm、0.5mm至5mm或1mm至3mm的厚度。另外，屏蔽单元可具有200cm2或更大、400cm2或更大或者600cm2或更大的面积。
[0073]
可替代地，第一磁性单元的至少一部分可与屏蔽单元相接触。例如，如图2a所示，第一磁性单元(300)的外部(310)可与屏蔽单元(400)接触。具体地，第一磁性单元的外部的至少一部分可与屏蔽单元接触。具体地，第一磁性单元的外部的一侧可与屏蔽单元接触。在这种情况下，第一磁性单元的中央部可不与屏蔽单元接触。
[0074]
第一磁单元的组分
[0075]
第一磁性单元可包括磁性粉末和粘合剂树脂。
[0076]
具体地，第一磁性单元可包括粘合剂树脂和分散在粘合剂树脂中的磁性粉末。
[0077]
结果，因为第一磁性粉末通过粘合剂树脂而相互结合，所以磁性单元可在大面积上具有更少的缺陷且由冲击所导致的损坏更少。
[0078]
磁性粉可为氧化物基磁性粉、金属基磁性粉或它们的混合粉末。例如，氧化物基磁性粉末可为铁氧体基粉末，具体地，ni-zn基、mg-zn基或mn-zn基铁氧体粉末。另外，金属基磁性粉可为fe-si-al合金磁性粉或ni-fe合金磁性粉，更具体地，铁铝硅粉或坡莫合金粉。
[0079]
作为示例，磁性粉末可具有以下式1的组分。
[0080]
[式1]
[0081]
fe
1-a-b-c si
a x
b yc[0082]
在上式中，x为al、cr、ni、cu或它们的组合；y为mn、b、co、mo或它们的组合；0.01≤a≤0.2、0.01≤b≤0.1以及0≤c≤0.05。
[0083]
另外，磁性粉末可为纳米晶磁性粉末。例如，它可为fe基纳米晶磁性粉末。具体地，其可为fe-si-al基纳米晶磁性粉末、fe-si-cr基纳米晶磁性粉末或fe-si-b-cu-nb基纳米晶磁性粉末。
[0084]
磁性粉末可具有约3nm至1mm、约1μm至300μm、约1μm至50μm或约1μm至10μm范围内的平均粒径。
[0085]
第一磁性单元可包括10重量％或更多、50重量％或更多、70重量％或更多或85重量％或更多的量的磁性粉末。
[0086]
例如，第一磁性单元可包括10重量％至99重量％、10重量％至95重量％、50重量％至95重量％、50重量％至92重量％、70重量％至95重量％、80重量％至95重量％、或80重量％至90重量％的量的磁性粉末。
[0087]
粘合剂树脂的示例包括聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚苯硫醚(pps)树脂、聚醚醚酮(peek)树脂、硅酮树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、异氰酸酯树脂和环氧树脂，但不限于此。
[0088]
例如，粘合剂树脂可为可固化树脂。具体地，粘合剂树脂可为光固化树脂和/或热固性树脂。尤其是，它可为能在固化时表现出粘合性的树脂。更具体地，粘合剂树脂可为包括至少一种可通过热而固化的官能团或部分的树脂，如缩水甘油基、异氰酸酯基、羟基、羧基或酰胺基；或至少一个可通过活性能量而固化的官能团或部分，例如环氧基、环醚基、硫醚基、缩醛基或内酯基。这样的官能团或部分可为，例如异氰酸酯基(-nco)、羟基(-oh)或羧基(-cooh)。
[0089]
第一磁性单元可包括5重量％至40重量％、5重量％至20重量％、5重量％至15重量％或7重量％至15重量％的量的粘合剂树脂。
[0090]
另外，第一磁性单元可包括，基于其重量的6重量％至12重量％的聚氨酯基树脂、0.5重量％至2重量％的异氰酸酯基固化剂，以及0.3重量％至1.5重量％的环氧树脂，作为粘合剂树脂。
[0091]
第一磁性单元的磁特性
[0092]
第一磁性单元可具有在电动车无线充电的标准频率附近的特定范围内的磁特性。
[0093]
电动车的无线充电标准频率可小于100khz，例如79khz至90khz，具体地，81khz至90khz，更具体地，约85khz。它是一个不同于应用在如手机的移动电子设备之频率的频段。
[0094]
第一磁性单元在85khz频率下的磁导率可依材料而不同。依照具体材料，它可为5或更多，例如5至150,000，并且可具体地在5至300、500至3,500或者10,000至150,000的范围内。另外，第一磁性单元在85khz频率下的磁导率损失可依材料而不同。依照具体材料，它可为0或更多，例如0至50,000，并且可具体地为0至1,000、1至100、100至1,000或者5,000至50,000。
[0095]
作为具体示例，当第一磁性单元为包括磁性粉末和粘合剂树脂的聚合物型磁性材料时，在85khz的频率下，其磁导率可以是例如5至130、15至80或10至50，其磁导率损失可以是0到20、0到15或0到5。
[0096]
第一磁性单元的物理特性
[0097]
第一磁性单元可以特定比例伸长。例如，第一磁性单元的伸长率可为0.5％或更大。在未应用聚合物的陶瓷基磁性材料中，难以获得伸长特性。即使大面积磁性单元因冲击而变形，其也可减少损坏。具体地，第一磁性单元的伸长率可为0.5％或更大、1％或更大或者2.5％或更大。伸长率的上限没有特别限制。然而，若是增加聚合物树脂的含量以加强伸
长率，则如磁性单元的电感等特性可能被劣化。因此，伸长率较佳地为10％或以下。
[0098]
第一磁性单元于冲击前后的特性变化率小，显著优于那些常规的铁氧体磁性片。在本说明书中，冲击前后的某些特性的变化率(％)可以通过下式计算。
[0099]
特性变化率(％)＝|冲击前的特征值-冲击后的特征值|/冲击前特征值
×
100例如，当第一磁性单元从1m的高度自由落体时，其冲击前后的电感的变化率可以低于5％或3％或以下。更具体地，电感变化率可为0％至3％、0.001％至2％或0.01％至1.5％。在以上范围内，因冲击前后的电感变化率相对小，磁性单元的稳定性可被进一步提高。
[0100]
另外，当第一磁性单元从1m的高度自由落体时，在冲击前后，其q因素(ls/rs)的变化率可以为0％至5％、0.001％至4％或0.01％至2.5％。在以上范围内，因冲击前后的特性变化小，磁性单元的稳定性和抗冲击性可被进一步提高。
[0101]
另外，当第一磁性单元从1m的高度自由落体时，在冲击前后，其电阻的变化率可以为0％至2.8％、0.001％至1.8％或0.1％至1.0％。在以上范围内，即便是在有实际冲击和振动的环境中反复应用，其电阻值(也)能良好地保持在特定水平以下。
[0102]
另外，当第一磁性单元从1m的高度自由落体时，在冲击前后，其充电效率的变化率可以为0％至6.8％、0.001％至5.8％或0.01％至3.4％。在以上范围内，即使大面积磁性单元反复受到冲击或变形，也能更稳定地保持其特性。
[0103]
第一磁性单元的三维结构
[0104]
根据以上实施例，由于第一磁性单元应用了三维结构，可提高充电效率和散热特性。参照图1和2a，第一磁性单元(300)可包括对应于线圈单元(200)所安设在的部分的外部(310)；以及被外部(310)所围绕的中央部(320)，其中，外部(310)的厚度可大于中央部(320)的厚度。也就是说，第一磁性单元的外部可对应于线圈单元的具有高密度导线的部分。第一磁性单元的中央部可对应于线圈单元的具有低密度导线的部分。在这种情形下，第一磁性单元中的外部和中央部可相互一体形成。
[0105]
如上述，随着无线充电期间电磁能量所聚集的线圈附近的磁性单元的厚度增加，以及随着因未安设线圈而具有相对低的电磁能量密度的中央磁性单元的厚度减小，不仅可有效地聚集集中在线圈周围的电磁波，从而提高充电效率，且无需单独的隔板就可牢固地保持线圈和屏蔽单元间的距离，由此降低使用隔板等所带来的材料和工艺成本。
[0106]
在第一磁性单元中，外部可具有比中央部的厚度厚1.5倍或更大的厚度。在以上厚度比内，可更有效地聚集集中在线圈周围的电磁波以提高充电效率，并且也有利于发热和减轻重量。具体地，在第一磁性单元中，外部对于中央部的厚度比可为2或更大、3或更大或者5或更大。另外，厚度比可为100或以下、50或以下、30或以下或10或以下。更具体地，厚度比可为1.5至100、2至50、3至30或5至10。
[0107]
第一磁性单元的外部的厚度可为1mm或以上、3mm或以上或者5mm或以上，以及30mm或以下、20mm或以下或者11mm或以下。另外，第一磁性单元的中央部的厚度可为10mm或以下、7mm或以下或者5mm或以下，以及0mm、0.1mm或以上或者1mm或以上。具体地，第一磁性单元的外部可具有5mm至11mm的厚度，且其中央部可具有0mm至5mm的厚度。
[0108]
参照图2b，当第一磁性单元(300)的中央部(320)的厚度为0时，第一磁性单元(300)在中央部(320)中可具有空的形状(例如，圆环形)。在这种情况下，即使面积更小，第一磁性单元可有效地提高充电效率。
[0109]
第一磁性单元的面积和厚度
[0110]
第一磁性单元可具有大面积。具体地，它可具有200cm2或更大、400cm2或更大或者600cm2或更大的面积。另外，第一磁性单元可具有10,000cm2或更小的面积。
[0111]
大面积的第一磁性单元可通过组合复数单元的磁性材料来配置。在这种情形下，单个单元磁性材料的面积可为60cm2或更大、90cm2或者95cm2至900cm2。
[0112]
可替代地，第一磁性单元于中心可具有空的形状。在这种情况下，它可具有的外部的面积，即为与线圈单元所对应的面积。
[0113]
第一磁性单元可为如通过模具成型的方法所制备的磁性块。例如，第一磁性单元可为通过模具成型的三维结构。这样的磁性块可通过将磁性粉末和粘合剂树脂混合并通过注塑成型将其注入模具中以成型为三维结构来获得。
[0114]
可替代地，第一磁性单元可为磁性片材层压体，例如层叠了20张或更多或者50张或更多磁性片的层压体。
[0115]
具体地，在磁性片层压体中，可进一步仅在第一磁性单元的外部层叠一个或多个磁性片。在这种情形下，各磁性片可具有80μm或更大或者85μm至150μm的厚度。这样的磁性片可通过常规的制片工序制备，例如将磁性粉末和粘合剂树脂混合以形成浆料，然后将其成型为片状，并将其固化。
[0116]
第二磁性单元的磁特性
[0117]
根据实施例的无线充电装置除了第一磁性单元之外可进一步包括第二磁性单元。结果，于可提高无线充电装置的充电效率之同时，也可改进散热特性。具体地，如图3所示，其可进一步包括安设在第一磁性单元(300)的外部(310)上的第二磁性单元(500)。
[0118]
具体地，无线充电装置还包括安设在第一磁性单元和屏蔽单元间的第二磁性单元，其中在85khz处，第二磁性单元的磁导率可以比第一磁性单元的磁导率高。
[0119]
第二磁性单元可具有在电动车无线充电的标准频率附近的特定范围内的磁特性。
[0120]
例如，第二磁性单元在85khz的频率下的磁导率可依材料而不同。依照具体材料，它可在5至150,000的范围内并且具体地可在5至300、500至3,500或10,000至150,000的范围内。另外，第二磁性单元在85khz频率下的磁导率损失可依材料而不同。依照具体材料，它可在0至50,000的范围内并且具体地可为0至1,000、1至100、100至1,000或5,000至50,000。
[0121]
作为具体示例，如果第二磁性单元为铁氧体基材料，在85khz频率处，它可具有1,000至5,000或2,000至4,000的磁导率以及0至1,000、0至100或0至50的磁导率损失。
[0122]
在85khz处，第二磁性单元的磁导率可以比第一磁性单元的磁导率高。例如，第二磁性单元和第一磁性单元在85khz的磁导率差异可为100或以上、500或以上或者1,000或以上，具体地，100至5,000、500至4,000或1,000至4,000。
[0123]
具体地，第一磁性单元在85khz的频率下可具有5至300的磁导率，而第二磁性单元在85khz的频率下可具有1,000至5,000的磁导率。
[0124]
虽然无线充电时，越是靠近线圈，磁通密度越高，但如果磁性材料在线圈单元周围，则磁通聚集在磁性材料上。如果采用了一种或更多种的磁性材料，则磁通密度以磁性材料的磁导率数量级增加。因此，如果合适地布置有具有比第一磁性单元的磁导率更高磁导率的第二磁性单元，则可有效地分布磁通量。
[0125]
另外，第二磁性单元可具有1w/m
·
k或更大的水平热导率，例如1w/m
·
k至30w/m
·
k或10w/m
·
k至20w/m
·
k。另外，第二磁性单元可具有0.1w/m
·
k或更大的垂直热导率，例如0.1w/m
·
k至2w/m
·
k或0.5w/m
·
k至1.5w/m
·
k。具体地，第二磁性单元可具有1w/m
·
k至30w/m
·
k的水平热导率和0.1w/m
·
k至2w/m
·
k的垂直热导率。
[0126]
相应地，在无线充电期间由于第二磁性单元中的磁导率损失而产生的热量可通过邻近第二磁性单元的屏蔽单元进行释放。
[0127]
第二磁性单元的组分和形状
[0128]
第二磁性单元可包括氧化物基磁性材料、金属基磁性材料或其复合材料。
[0129]
例如，氧化物基磁性材料可为铁氧体基磁性材料。其具体的化学式可通过mofe2o3表达(其中m为一种或多种二价金属元素，如mn、zn、cu和ni)。从如磁导率的磁特性上来看，铁氧体基材料较佳地为烧结材料。铁氧体基烧结材料可通过混合原材料，随后煅烧、粉碎、与粘合剂树脂混合、成型和烧结来制备成片或块的形式。
[0130]
更具体地，氧化物基磁性材料可为ni-zn基、mg-zn基或mn-zn基铁氧体。尤其是，mn-zn基铁氧体在85khz的频率下，于室温至100℃或更高的温度范围内可体现出高磁导率、低磁导率损失和高饱和磁通密度。
[0131]
mn-zn基铁氧体包括66摩尔％至70摩尔％的fe2o3、10摩尔％至20摩尔％的zno、8摩尔％至24摩尔％的mno和0.4摩尔％至2摩尔％的nio作为主要成分且可进一步包括sio2、cao、nb2o5、zro2、sno和类似成分作为附加的副成分。mn-zn基铁氧体可以通过将主要成分以预定摩尔比混合，于空气中在800℃至1,100℃的温度下煅烧1小时至3小时来制备成片或块形式的mn-zn基铁氧体，向其中添加副成分并粉碎，与适量的如聚乙烯醇(pva)的粘合剂树脂混合，用压力机模压成型，通过升温至1200℃至1300℃以烧结2小时或更久。此后，若是必要，使用线锯或水射流将其加工并切割成所需的尺寸。
[0132]
另外，金属基磁性材料可为fe-si-al合金磁性材料或ni-fe合金磁性材料，更具体地，铝硅铁或坡莫合金。另外，第二磁性单元可包括纳米晶磁性材料。例如，它可为fe基纳米晶磁性材料。具体地，它可包括fe-si-al基纳米晶磁性材料、fe-si-cr基纳米晶磁性材料或fe-si-b-cu-nb基纳米晶磁性材料。若应用纳米晶磁性材料作为第二磁性单元，则其离线圈单元的距离越远，即使线圈的电感(ls)降低，电阻(rs)越低。因此，线圈的品质因数(q因数：ls/rs)增加，其可提高充电效率并减少发热。
[0133]
第二磁性单元可包括与第一磁性单元的磁性材料所不同的磁性材料。作为具体示例，第一磁性单元可包括fe-si-al基合金磁性材料，且第二磁性单元可包括mn-zn基铁氧体。这些材料的组合的有利于让第二磁性单元在85khz具有比第一磁性单元的磁导率更高的磁导率。
[0134]
第二磁性单元可具有片状或块状。
[0135]
第二磁性单元可具有0.5mm至5mm，具体地，0.5mm至3mm、0.5mm至2mm或1mm至2mm的厚度。第一磁性单元的外部的厚度可大于第二磁性单元的厚度。例如，外部的厚度可为5mm至11mm，第二磁性单元的厚度可为0.5mm至3mm。
[0136]
第二磁性单元可具有与第一磁性单元的面积相同或不同的面积。
[0137]
例如，第二磁性单元可具有与第一磁性单元的大面积相同的大面积。具体地，第二磁性单元可具有200cm2或更大、400cm2或更大或者600cm2或更大的面积。另外，第二磁性单元可具有10,000cm2或更小的面积。另外，大面积的第二磁性单元可通过组合复数个单元的
磁性材料来配置。在这种情形下，单个单元磁性材料的面积可为60cm2或更大、90cm2或者95cm2至900cm2。
[0138]
可替代地，第二磁性单元可具有比第一磁性单元的面积更小的面积。例如，若第二磁性单元仅被安设在第一磁性单元的外部，则第二磁性单元可具有与外部的面积相对应的面积。此外，相应地，第二磁性单元可被安设在与线圈单元所对应的位置，且可具有与线圈单元的面积相对应的面积。在这种情况下，即使面积更小，第二磁性单元也可有效地提高充电效率和散热特性。
[0139]
第二磁性单元的布置
[0140]
第二磁性单元可被安设在第一磁性单元的外部、中央部或其至少一部分上。
[0141]
作为示例，第二磁性单元可被安设在第一磁性单元的外部上。结果，可以有效地分散线圈单元周围的高磁通密度，从而与单独采用第一磁性单元的情况相比，可增加充电效率。
[0142]
可替代地，第二磁性单元可被安设在外部及中央部的至少一部分上。
[0143]
另外，第二磁性单元可被安设成与第一磁性单元耦合或分离。如图4a所示，第二磁性单元(500)可被安设在屏蔽单元(400)和第一磁性单元(300)之间。与单独采用第一磁性单元的情况相比，由于具有比第一磁性单元的磁导率更高磁导率的第二磁性单元被安设在靠近屏蔽单元处，可有效分散线圈周围的高磁通密度，从而不仅可以增加充电效率，也可以有效地散发集中在第一磁性单元的线圈近处的发热。
[0144]
在这种情形下，第二磁性单元的至少一部分可与屏蔽单元接触。结果，在第二磁性单元中产生的热量可通过屏蔽单元有效地释放。例如，当第二磁性单元为片的形式时，其整体中的一侧与屏蔽单元接触。具体地，第二磁性单元可附接到屏蔽单元的面向第一磁性单元的一侧。第二磁性单元可通过导热粘合剂附接到屏蔽单元的一侧，从而进一步加强散热效果。导热粘合剂可包括导热材料，如金属基、碳基或陶瓷基粘合剂，例如，其中分散有导热颗粒的粘合剂树脂。
[0145]
在这种情形下，第二磁性单元也可与第一磁性单元接触。例如，第二磁性单元可附接到第一磁性单元的外部。
[0146]
可替代地，第二磁性单元可被安设以与第一磁性单元隔出预定的距离。例如，第一磁性单元和第二磁性单元之间的间隔距离可为1mm或更大、2mm或更大、1mm至10mm、2mm至7mm、3mm至5mm或5mm至10mm。
[0147]
如图4b所示，可在第一磁性单元(300)面向屏蔽单元(400)的表面上设置凹槽，第二磁性单元(500)可以插入凹槽中。
[0148]
在这种情况下，因第一磁性单元可用作第二磁性单元的外壳，因此无需单独的粘合剂或结构即可固定第二磁性单元。尤其是，因第一磁性单元可通过使用磁性粉末和粘合剂树脂的聚合物型磁性单元的模具模制成三维结构，而可以容易地形成用于插入第二磁性单元的凹槽。
[0149]
在这种情况下，第一磁性单元和第二磁性单元的至少一部分可与屏蔽单元(400)接触。结果，在第一磁性单元和/或第二磁性单元中产生的热量可通过屏蔽单元有效地释放。
[0150]
形成在第一磁性单元中的凹槽的深度可与第二磁性单元的厚度(高度)相同或不
同。若凹槽的深度和第二磁性单元的厚度相同，则第一磁性单元和第二磁性单元可同时与屏蔽单元接触。可替代地，若凹槽的深度小于第二磁性单元的厚度，则仅第二磁性单元可与屏蔽单元接触。另一方面，若凹槽的深度大于第二磁性单元的厚度，则仅第一磁性单元可与屏蔽单元接触。
[0151]
如图4c所示，第二磁性单元(500)可被安设为嵌入第一磁性单元(300)中。
[0152]
即使在这种情况下，因第一磁性单元可用作第二磁性单元的外壳，因此无需单独的粘合剂或结构即可固定第二磁性单元。尤其是，因第一磁性单元可通过使用磁性粉末和粘合剂树脂的聚合物型磁性单元的模具模制成三维结构，而可以容易地形成用于嵌入第二磁性单元的结构。
[0153]
在这种情形下，第一磁性单元的至少一部分可与屏蔽单元接触。结果，在第一磁性单元中产生的热量可通过屏蔽单元有效地释放。
[0154]
三种类型磁性单元的组合
[0155]
根据实施例的无线充电装置除了第一磁性单元和第二磁性单元之外，可进一步包括第三磁性单元。
[0156]
具体地，无线充电装置可进一步包括被安设在第一磁性单元上的第二磁性单元，且其具有与第一磁性单元磁导率不同的磁导率；以及被安设在第二磁性单元上的第三磁性单元，且其具有与第二磁性单元磁导率不同的磁导率。
[0157]
另外，第一磁性单元、第二磁性单元和第三磁性单元可被安设在线圈单元和屏蔽单元之间。
[0158]
作为具体示例，第一磁性单元可包括磁性粉末和粘合剂树脂，第二磁性单元可包括铁氧体基磁性材料，且第三磁性单元可包括纳米晶磁性材料。
[0159]
在常规的无线充电装置中主要用作磁性单元的烧结铁氧体片具有优异的磁特性，但它具有高脆性，因而缺乏抗变形能力，且重量很重。另外，由于在烧结工序过程中形成的如气孔的缺陷，其易被热冲击破坏，形成碎片，从而引发二次问题。为了弥补这种烧结铁氧体片的缺点，可采用一种有着改进的抗冲击性的聚合物型磁性材料，其中磁性粉末与粘合剂树脂混合。然而，若是单独使用聚合物型磁性材料，则磁导率不高，因此需要大量的聚合物型磁性材料来实现一定水平以上的无线充电性能，使得设备难以小型化。另外，当磁通量仅聚集在聚合物型磁性材料上时，聚合物成分积聚热量，其随着时间的推移而持续升高温度。同时，通过对如fe基合金的金属成分的高温热处理，纳米晶磁性材料的磁导率提高，其磁导率显著高于常规的磁性材料。然而，其磁导率损失大，发热严重，制造成本较高。如果具有不同特性的三种类型的磁性单元按上述进行组合，则可以通过磁通量的分布有效地散发无线充电过程中产生的热量，从而一同提高充电效率和散热特性。
[0160]
三种类型的磁性单元在如磁导率和磁导率损失的磁特性上具有显著的差异，这取决于构成它们的部件。
[0161]
例如，第三磁性单元在85khz可具有比第一磁性单元和第二磁性单元的磁导率更高的磁导率，且第二磁单元在85khz可具有比第一磁单元的磁导率更高的磁导率。另外，第三磁性单元在85khz可具有比第一磁性单元和第二磁性单元的磁导率损失更高的磁导率损失，且第二磁性单元在85khz可具有比第一磁性单元的磁导率损失更高的磁导率损失。
[0162]
例如，第二磁性单元和第一磁性单元之间在85khz的磁导率差异可为100或以上、
500或以上或者1000或以上，具体地，100至5,000、500至4,000或1,000至3,000。另外，第三磁性单元和第二磁性单元之间在85khz的磁导率差异可为1000或以上、5000或以上或者10000或以上，具体地，1000至50000、5000至100000或10000至150000。
[0163]
作为具体示例，第一磁性单元在85khz可具有5至300的磁导率和0至30的磁导率损失，第二磁单元在85khz可具有1,000至5,000的磁导率和0至300的磁导率损失，且第三磁性单元在85khz可具有10,000至150,000的磁导率和1,000至10,000的磁导率损失。
[0164]
另外，因无线充电过程中产生的热量与聚集在磁性单元上的磁通量和磁导率损失成正比，三种磁性单元在无线充电过程中产生的热量也有着明显差异。例如，在无线充电过程中，具体地，当线圈单元从外界接收无线能源时，第三磁性单元中所产生的热量可大于第一磁性单元中所产生的热量和第二磁性单元中所产生的热量。
[0165]
作为具体示例，当线圈单元从外界接收无线能源时，第三磁性单元中所产生的热量可大于第二磁性单元中所产生的热量，且第二磁性单元中所产生的热量可大于第一磁性单元中所产生的热量。
[0166]
如上述，因三种磁性单元具有不同的磁特性和发热量，依照设置和组合它们的方法，通过使用磁通密度按磁导率的数量级增加的趋势，于无线充电过程中聚集的磁通密度可分布在所需的方向上。另外，通过利用发热量与磁通量和磁导率损失的大小成比例增加的趋势，可有效地将热量散发至外界。
[0167]
参照图7a和7b，第一磁性单元(300)、第二磁性单元(500)和第三磁性单元(700)中的第一磁性单元(300)被安设为最接近线圈单元(200)，且第三磁性单元(700)被安设为最接近屏蔽单元(400)。在这种情形下，第二磁性单元可被热连接至屏蔽单元。结果，在第二磁性单元中产生的大量热量可容易地通过屏蔽单元释放至外界。
[0168]
另外，由于考虑到三种类型的磁性单元的物理特性和磁性特性调整各个磁性单元的数量，可提高抗冲击性并减少制造成本而不损害充电效率。例如，第一磁性单元可具有大于第二磁性单元体积的体积，第二磁性单元可具有大于第三磁性单元体积的体积。
[0169]
第二磁性单元可包括铁氧体基磁性材料，且具体部件及制造方法如以上所例示。
[0170]
第二磁性单元可具有片状或块状。
[0171]
第二磁性单元可具有0.5mm至5mm，具体地，0.5mm至3mm、0.5mm至2mm或1mm至2mm的厚度。
[0172]
第二磁性单元可具有与第一磁性单元的面积相同或不同的面积。
[0173]
例如，第二磁性单元可具有与第一磁性单元的大面积相同的大面积。具体地，第二磁性单元可具有200cm2或更大、400cm2或更大或者600cm2或更大的面积。另外，第二磁性单元可具有10,000cm2或更小的面积。另外，大面积的第二磁性单元可通过组合复数个单元的磁性材料来配置。在这种情形下，单个单元磁性材料的面积可为60cm2或更大、90cm2或者95cm2至900cm2。
[0174]
可替代地，第二磁性单元可具有比第一磁性单元的面积更小的面积。例如，若第二磁性单元仅被安设在第一磁性单元的外部，则第二磁性单元可具有与外部的面积相对应的面积。另外，结果是，第二磁性单元可被安设在对应于线圈单元的位置处，且可具有对应于线圈单元面积的面积。在这种情况下，即使面积更小，第二磁性单元可有效地提高充电效率和散热特性。
[0175]
第二磁性单元可具有在电动车无线充电的标准频率附近的特定范围内的磁特性。例如，第二磁性单元可在85khz的频率下，具有1,000至5,000或2,000至4,000的磁导率和0至1,000、0至100或0至50的磁导率损失。
[0176]
第三磁性单元可包括纳米晶磁性材料。若纳米晶磁性材料被应用作为第三磁性单元，则其离线圈单元的距离越远，即使线圈的电感(ls)降低了，其电阻(rs)越低。因此，线圈的品质因数(q因数：ls/rs)增加，其可提高充电效率并减少发热。
[0177]
例如，第三磁性单元可为铁基纳米晶磁性材料。具体地，它可为fe-si-al基纳米晶磁性材料、fe-si-cr基纳米晶磁性材料或fe-si-b-cu-nb基纳米晶磁性材料。
[0178]
更具体地，第三磁性单元可为fe-si-b-cu-nb基纳米晶磁性材料。在这种情况下，优选地fe为以元素计70％至以元素计85％，si和b的合计为以元素计10％至以元素计29％，cu和nb的合计为以元素计1％至以元素计5％(其中以元素计％是指特定元素的数量对构成磁性单元的总元素的数量的百分比)。在以上组分范围内，fe-si-b-cu-nb基合金可容易地通过热处理来形成纳米晶磁性材料。
[0179]
纳米晶磁性材料通过，例如，通过熔融纺丝fe基合金的快速凝固工序(rsp)来制备。它可通过在300℃至700℃的温度范围内进行30分钟至2小时的零场热处理来制备。
[0180]
若热处理温度低于300℃，则纳米晶不能充分形成，从而无法获得所需的磁导率，需要较长的热处理时间。若超过700℃，过度热处理可能会显著降低磁导率。另外，热处理温度低时，处理时间长。另一方面，热处理温度高时，优选地缩短了处理时间。
[0181]
第三磁性材料可具有15μm至150μm的厚度。同时，由于制备工序的特点，难以将纳米晶磁性材料制厚。例如，它可形成具有15μm至35μm厚度的薄片。因此，可层叠复数个这样的薄膜片以形成第三磁性单元。在这种情形下，如胶带的粘合剂层可介于薄片间。另外，第三磁性单元可在制造工序结束时通过压力辊或类似手段压碎，以在薄片中形成复数条裂纹，因而其可被制造成包括复数个纳米晶细片。
[0182]
此外，随着第一磁性单元的外部形成具有与第二磁性单元和第三磁性单元的厚度所不同的厚度，可提高抗冲击性并减少制造成本而不损害充电效率。例如，第一磁性单元的外部可具有大于第二磁性单元厚度和第三磁性单元厚度的厚度，第二磁性单元可具有大于第三磁性单元厚度的厚度。作为具体示例，第一磁性单元的外部的厚度可为5mm至11mm，第二磁性单元的厚度可为0.5mm至3mm，第三磁性单元的厚度可以为15μm至150μm。
[0183]
第三磁性单元可具有在电动车无线充电的标准频率附近的特定范围内的磁特性。例如，第三磁性单元可在85khz的频率下具有500至150,000的磁导率和100至50,000的磁导率损失。例如，当第三磁性单元包括粉碎的纳米晶磁性材料时，其可在85khz的频率下具有500至3,000的磁导率和100至1,000的磁导率损失。作为另一示例，当第三磁性单元包括未粉碎的纳米晶磁性材料时，其可在85khz的频率下具有10,000至150,000的磁导率和1,000至10,000的磁导率损失。
[0184]
散热单元
[0185]
根据实施例的无线充电装置可进一步包括用于有效热传递的散热单元。
[0186]
在无线充电过程中，磁性单元中产生大量与聚集的磁通量和磁导率损失成正比的热量。散热单元可有效地传递磁性单元所产生的热量至外界。
[0187]
散热单元可具有片状。也就是说，散热单元可为散热片。
[0188]
散热单元可包括粘合剂树脂和分散在粘合剂树脂中的散热填料。
[0189]
如上述，因散热单元包括聚合物成分，它可提供屏蔽单元和磁性片间的粘合力。另外，它可防止磁性单元因外部冲击而损坏。
[0190]
粘合剂树脂的示例包括聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚苯硫醚(pps)树脂、聚醚醚酮(peek)树脂、硅酮树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、异氰酸酯树脂和环氧树脂，但不限于此。
[0191]
例如，粘合剂树脂可为可固化树脂。具体地，粘合剂树脂可为光固化树脂和/或热固性树脂。尤其是，它可为能在固化时表现出粘合性的树脂。更具体地，粘合剂树脂可为包括至少一种可通过热而固化的官能团或部分，如缩水甘油基团、异氰酸酯基团、羟基团、羧基团或酰胺基团的树脂；或至少一种可通过活性能量固化的官能团或部分，如环氧基团、环醚基团、硫醚基团、缩醛基团或内酯基团。这样的官能团或部分可为，例如，异氰酸酯基团(-nco)、羟基团(-oh)或羧基团(-cooh)。
[0192]
作为具体示例，粘合剂树脂可为硅酮基树脂和丙烯酸基树脂的一种或多种。
[0193]
另外，散热填料可为陶瓷颗粒、碳颗粒和金属颗粒的一种或多种。陶瓷颗粒可包括金属的氧化物或氮化物。具体地，它们可包括二氧化硅、氧化铝、氮化硼、氮化铝、氧化镁和类似材料。碳颗粒可以包括石墨、炭黑、碳纳米管和类似材料。金属颗粒可包括铜、银、铁、镍和类似金属。
[0194]
散热单元中散热填料的含量可为70重量％至90重量％、70重量％至85重量％或75重量％至90重量％。
[0195]
散热单元可以具有0.5w/m
·
k至30w/m
·
k，具体地，2w/m
·
k至5w/m
·
k的导热率。
[0196]
散热单元可具有0.1mm至5mm，具体地，0.1mm至3mm或0.2mm至1mm的厚度。
[0197]
散热单元可具有与第一磁性单元、第二磁性单元或第三磁性单元的面积相同或不同的面积。例如，若散热单元被安设在第一磁性单元的外部上，则散热单元可具有与外部的面积相对应的面积。另外，若散热单元被安设在第三磁性单元和屏蔽单元之间，则散热单元可具有与第三磁性单元的面积相对应的面积。结果，即使是小面积的散热单元也可具有优异的散热特性、粘附性和抗冲击性。
[0198]
磁性单元和散热单元的布置
[0199]
散热单元可被安设在第三磁性单元和屏蔽单元之间。
[0200]
散热单元可作为导热介质，以在第三磁性单元和屏蔽单元之间作更有效的热传递。具体地，第三磁性单元可通过散热单元被热连接至屏蔽单元。
[0201]
为此，散热单元可同时与第三磁性单元和屏蔽单元接触。更具体地，散热单元可粘附第三磁性单元和屏蔽单元。结果，在第三磁性单元中产生的热量可通过散热单元传递到屏蔽单元以容易地释放至外界。
[0202]
另外，第三磁性单元可与第二磁性单元接触，第二磁性单元可与第一磁性单元接触。在这种情形下，第一磁性单元、第二磁性单元和第三磁性单元可相互热连接。为此，可在第一磁性单元和第二磁性单元之间和/或第二磁性单元和第三磁性单元之间设置附加的散热单元。结果，在第一磁性单元和/或第二磁性单元中产生的热量最终可通过附加的散热单元更有效地传递到屏蔽单元。
[0203]
第二磁性单元和第三磁性单元可各自安设在第一磁性单元的外部、中央部或它们的至少一部分上。作为示例，第二磁性单元可被安设在第一磁性单元的外部上。作为具体示例，第二磁性单元和第三磁性单元可被安设在外部上。结果，线圈周围的高磁通密度可被有效地散发，从而与单独采用第一磁性单元的情况相比，可以增加充电效率。可替代地，第二磁性单元和第三磁性单元可被安设在外部和中央部的至少一部分上。
[0204]
另外，第二磁性单元可被安设成与第一磁性单元耦合或分离。
[0205]
另外，第二磁性单元可被安设在屏蔽单元和第一磁性单元之间。
[0206]
如图8a所示，第二磁性单元(500)和第三磁性单元(700)可被安设在屏蔽单元(400)和第一磁性单元(300)之间，且散热单元(810)可以同时与第三磁性单元(700)和屏蔽单元(400)接触。与单独采用第一磁性单元的情况相比，由于各自磁导率高于第一磁性单元磁导率的第二磁性单元以及第三磁性单元被安设在靠近屏蔽单元处，可有效分散线圈周围的高磁通密度，从而不仅可以增加充电效率，也可以有效地散发集中在第一磁性单元的线圈近处的发热。另外，在本文中，在第二磁性单元中产生的热量可通过散热单元被有效地传递到屏蔽单元。例如，当第二磁性单元为片的形式时，其一侧可通过散热单元整体附接到屏蔽单元。具体地，第三磁性单元可通过散热单元附接到屏蔽单元的一侧。
[0207]
此外，可在第二磁性单元(500)和第三磁性单元(700)之间设置附加的散热单元(820)。结果，在第一磁性单元和/或第二磁性单元中产生的热量最终可通过附加的散热单元更有效地传递到屏蔽单元。
[0208]
此外，可在第一磁性单元的面向屏蔽单元的表面上设置凹槽，且第二磁性单元可插入凹槽中。
[0209]
如图8b所示，第一磁性单元(300)在其面向屏蔽单元(400)的表面上具有凹槽，第二磁性单元(500)被插入凹槽中，第三磁性单元(700)被安设在屏蔽单元(400)和第二磁性单元(500)之间，散热单元(810)可同时与第三磁性单元(700)和屏蔽单元(400)接触。
[0210]
在这种情况下，因第一磁性单元可用作第二磁性单元的外壳，因此无需单独的粘合剂或结构即可固定第二磁性单元。尤其是，因第一磁性单元可通过使用磁性粉末和粘合剂树脂的聚合物型磁性材料的模具模制成三维结构，而可以容易地形成为了插入第二磁性单元的凹槽。另外，于此，在第三磁性单元中产生的热量可通过散热单元被有效地传递到屏蔽单元。
[0211]
形成在第一磁性单元中的凹槽的深度可大于、或小于第二磁性单元的厚度(高度)。
[0212]
可替代地，形成在第一磁性单元中的凹槽的深度可与第二磁性单元的厚度(高度)相同。在这种情形下，第三磁性单元可与第一磁性单元和第二磁性单元接触。
[0213]
此外，无线充电装置可进一步包括被安设在第三磁性单元(700)与第一和第二磁性单元(300、500)之间散热单元(820)，其中，散热单元(820)与第一磁性单元(300)、第二磁性单元(500)和第三磁性单元(700)同时接触，从而热量可被更有效地传递。
[0214]
支撑单元
[0215]
如图5所示，无线充电装置(10)可进一步包括用于支撑线圈单元(200)的支撑单元(100)。支撑单元的材料和结构可为无线充电装置中使用的常规支撑单元的材料和结构。支撑单元可具有平板结构或其中形成有符合线圈形状的凹槽以固定线圈单元的结构。
[0216]
外壳
[0217]
如图所示5、6和7a，根据实施例的无线充电装置(10)可进一步包括用于容纳上述部件的外壳(600)。
[0218]
外壳使得合适地安设及组装如线圈单元、屏蔽单元和磁性单元的部件。外壳的材料和结构可为无线充电装置中使用的常规外壳的材料和结构。其可根据其中所采用的部件而作适当设计。
[0219]
隔板
[0220]
另外，根据实施例的无线充电装置可进一步包括为了确保屏蔽单元和磁性单元之间的间隔的隔板。隔板的材料和结构可为无线充电装置中使用的常规隔板的材料和结构。
[0221]
移动工具
[0222]
无线充电装置可有利地用于需要在发射器和接收器间进行大容量能源传输的移动工具，如电动车。
[0223]
图9示出了电动车，具体地，设置有无线充电装置的电动车。因其下侧设置有无线充电装置，其可在装备有用于电动车的无线充电系统的停车场进行无线充电。
[0224]
参考图9，根据实施例的移动工具(1)包括根据实施例的无线充电装置作为接收器(21)。无线充电装置可用作用于移动工具(1)无线充电的接收器且可从用于无线充电的发射器(22)接收能源。
[0225]
如上述，移动工具包括无线充电装置，且无线充电装置具有如上所述的配置。
[0226]
具体地，移动工具所采用的无线充电装置包括线圈单元；安设在线圈单元上的第一磁性单元，其中第一磁性单元包括对应于线圈单元所安设在的部分的外部；以及被外部所包围的中央部，且外部的厚度大于中央部的厚度。
[0227]
移动工具中所采用的无线充电装置的各部件的配置和特性如上述。
[0228]
移动工具可进一步包括用于自无线充电装置接收能源的电池。无线充电装置可无线接收能源并将其传输至电池，电池可以为电动车的驱动系统供电。电池可以通过自无线充电装置或其他附加的有线充电装置所传输的能源来充电。
[0229]
另外，移动工具可进一步包括用于将关于充电的信息传输到无线充电系统的发射器的信号发射器。关于这种充电的信息可为充电效率，如充电速度、充电状态等诸如此类。