软磁合金、含其的无线电力传送装置和无线电力接收装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种软磁合金，更特别地，涉及一种应用于无线充电系统的无线电力 传送装置和无线电力接收装置的软磁合金。
【背景技术】
[0002] 无线电力传送装置可以连接至电源并可包括金属基板、设置于该金属基板上的软 磁芯和设置于该软磁芯上的传送线圈。另外，无线电力接收装置可以连接至负载并可包括 软磁片和设置于该软磁片上的接收线圈。
[0003] 在此情况下，无线电力传送装置的软磁芯和无线电力接收装置的软磁片分别用作 屏蔽发射自传送线圈的电磁和发射自接收线圈的电磁的屏障。因此，在无线电力传送装置 和无线电力接收装置之间的能量损失可以最小化并且可以提高电力传送和接收效率。
[0004] 通常，用作屏蔽元件的软磁合金为铁（Fe)基软磁合金。例如，所述铁（Fe)基软磁 合金可以分类为Fe-Si软磁合金、非晶态软磁合金、纳米晶软磁合金等。Fe-Si软磁合金具 有在1.5T~1.9T范围内的高饱和磁通密度，然而，因为Fe-Si软磁合金具有低电阻率，其 仅可以在IOkHz的低频率下使用。因此，Fe-Si软磁合金可能不会应用于使用在IlOkHz~ 250kHz范围内的频带的无线充电系统。包含铁磁元素 Fe及准金属基元素的非晶态软磁合 金或纳米晶软磁合金可以应用于在IlOkHz~250kHz范围内的频带处的无线充电系统，但 因为其具有I. 56T以下的低饱和磁通密度，所以存在难以使更薄和制造成本增加的问题。
【发明内容】
[0005] 技术问题
[0006] 本发明涉及一种应用于无线充电系统的无线电力传送装置和无线电力接收装置 的软磁合金。
[0007] 技术方案
[0008] 根据本发明的一方面，提供具有下面化学式组成的软磁合金：
[0009] [化学式]
[0010] Fe100abcXaYbZc
[0011] 此处，X为成核元素，Y和Z为准金属元素，a在0. 1原子％~2. 0原子％的范围 内，b在1原子％~10原子％的范围内，且c在1原子％~10原子％的范围内。
[0012] 成核元素可以包括Cu、Ag和Au中的至少一种。
[0013] 准金属元素可包括B、C、Al、Si、P、Ga和Ge中的至少一种。
[0014] X可包括Cu，Y可包括B，且Z可包括Si。
[0015] a可在0. 1原子％~1. 7原子％的范围内。
[0016] b可在1. 5原子％~7. 5原子％的范围内并且c可在2原子％~8原子％的范围 内。
[0017] b+c可在3. 5原子％~9. 5原子％的范围内。
[0018] 软磁合金可具有I. 7T以上的饱和磁通密度、400e以下的矫顽力和30 μ Ω · cm以 上的电阻率。
[0019] 根据本发明的另一方面，提供一种无线充电系统的无线电力传送装置，其包括软 磁芯和形成在软磁芯上的传送线圈，软磁芯包括具有上述化学式组成的软磁合金。
[0020] 根据本发明的又一个方面，提供一种无线充电系统的无线电力接收装置，其包括 软磁片和形成在软磁片上的接收线圈，软磁片包括具有上述化学式的软磁合金。
[0021] 有益效果
[0022] 根据本发明的实施方案，可以获得应用在IlOkHz~250kHz的范围内的频带处并 具有高饱和磁通密度的软磁合金。因此，应用于无线电力传送和接收装置的屏蔽元件可以 以薄形实现，并且能够满足无线电力传送和接收的大的容量。另外，因为容易由软磁合金 制造薄片，所以软磁合金能够应用于在表面的方向需要高磁导率的无线电力传送和接收装 置。
【附图说明】
[0023] 通过参考附图详细说明本发明的例示性实施方案，其上述和其它目的、特征及优 势对本领域的技术人员将变得更加明显，其中：
[0024] 图1是显示根据本发明的例示性实施方案的无线充电系统的方块图；
[0025] 图2是显示根据本发明的例示性实施方案的无线充电系统的无线电力传送和接 收方法的方块图；
[0026] 图3是显示根据本发明的例示性实施方案的无线电力传送装置的一部分的图；
[0027] 图4是显示根据本发明的例示性实施方案的无线电力接收装置的一部分的图；
[0028] 图5显示了根据本发明的例示性实施方案制造的软磁合金的球状粉末；
[0029] 图6显示了根据本发明的例示性实施方案制造的软磁合金的薄片；及
[0030] 图7是用于比较实施例和比较例的饱和磁化强度的图。
【具体实施方式】
[0031] 虽然本发明易于作出各种修改和可选形式，其【具体实施方式】经由附图中的实施例 显示并将在本文中进行详细描述。但应该理解，无意将本发明限制于公开的特定形式，而相 反地，本发明涵盖落在本发明主旨和范围内的全部修改、等价和替代。附图的全部描述中相 同的编号指的是相同的元件。
[0032] 将会理解，尽管在本文中可以使用术语"第一"、"第二"等描述各种元件，但这些元 件不应由这些术语限制。仅使用这些术语区分一个元件和另一个。例如，在不背离本发明范 围的情况下，第一元件可能被称为第二元件，且相似地，第二元件可能被称为第一元件。如 在本文中使用的，术语"和/或"包括一个或多个相关列出项的任何和全部组合。
[0033] 将会理解，当指一个元件被指作"连接"或"结合"到另一个元件时，其能够与另一 个元件直接连接或结合或可以存在中间元件。相反地，当一个元件被指作"直接连接"或"直 接结合"到另一个元件时，不存在中间元件。用于描述元件间关系的其它词应以相似的方式 解释（即"介于"对"直接介于"、"相邻于"对"直接相邻于"等）
[0034] 本文中使用的术语仅是为了描述特定实施方案的目的且不旨在限制本发明。如在 本文中使用的，单数形式"一个（a)"、"一个（an)"和"该（the)"也意在包括多数形式，除非 文中另外清楚地表明。还应该理解，当在本文中使用术语"包含"、"包含……的"、"包括"和 /或"包括……的"时，说明规定的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除 一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。
[0035] 除非另有定义，在本文中使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有与本发明 所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还将会理解，术语诸如在通常使用的字 典里定义的那些，应该被解释为具有与相关领域的环境中它们的含义相一致的含义，并且 将不以理想化的或过度正式的理解来解释，除非在本文中明确地这样定义。
[0036] 下文中，将会参考附图对本发明的例示性实施方案进行详细的说明。在附图中相 同的参考编号表示相同的元件，因此将不会重复其描述。
[0037] 图1是显示根据本发明的例示性实施方案的无线充电系统的方块图。
[0038] 参考图1，无线充电系统10包括电源100、无线电力传送装置200、无线电力接收装 置300和负载终端400。
[0039] 无线电力传送装置200连接至电源100并接收来自电源100的电力。另外，无线 电力传送装置200将电力无线地传送至无线电力接收装置300。在这种情况下，无线电力传 送装置200可使用电磁感应方法或共振方法传送电力。尽管举例说明了电源100和无线电 力传送装置200被单独构造，但其不限于此。电源100可包括在无线电力传送装置200中。
[0040] 无线电力接收装置300无线地接收来自无线电力传送装置200的电力。无线电力 接收装置300可使用电磁感应方法或共振方法接收电力。另外，无线电力接收装置300将 接收的电力供应至负载400。负载终端400可以为电池或其中包埋电池的装置。尽管举例 说明了负载终端400和无线电力接收装置300被单独构造，但其不限于此。负载终端400 可以包括在无线电力接收装置300中。
[0041] 图2是显示根据本发明的例示性实施方案的无线充电系统的无线电力传送和接 收方法的方块图。
[0042] 参考图2,无线电力传送装置200可以包括传送线圈210。无线电力接收装置300 可以包括接收线圈310和整流单元320。
[0043] 电源100可产生具有预定频率的交流（AC)电力以将该AC电力供应至无线电力传 送装置200的传送线圈210。
[0044] 另外，由传送线圈210产生的AC电力可传送至与传送线圈210感应耦合的接收线 圈 310〇
[0045] 或者，传送至传送线圈210的电力可以通过频率共振方法传送至与无线电力传送 装置200具有相同共振频率的无线电力接收装置300。电力可通过共振在两个其中阻抗匹 配的LC电路间传输。
[0046] 使用电磁感应方法或共振方法传送至接收线圈310的电力可以通过整流单元320 整流以要被传送至负载终端400。
[0047] 图3是显示根据本发明的例示性实施方案的无线电力传送装置的一部分的图，且 图4是显示根据本发明的例示性实施方案的无线电力接收装置的一部分的图。
[0048] 参考图3,无线电力传送装置1200包括软磁芯1210和传送线圈1220。传送线圈 1220可对应于图2中所示的传送线圈210。
[0049] 软磁芯1210可包括具有几纳米厚度的软磁材料。另外，传送线圈1220可以设置 在软磁芯1210上。尽管未在图中示出，永久磁铁还可以设置在软磁芯1210上并且永久磁 铁可由传送线圈1220围绕。
[0050] 参考图4,无线电力接收装置1300可包括软磁基板1310和接收线圈1320。接收 线圈1320可以设置在软磁基板1310上。接收线圈1320可对应于图2中所示的接收线圈 310〇
[0051] 接收线圈1320可包括以平行于软磁基板1310的方向缠绕在软磁基板1310上的 线圈表面。
[0052] 尽管在图中未示出，但当无线电力接收装置1300同时具有无线充电功能和近场 通信（NFC)功能时，NFC线圈可以进一步堆叠在软磁基板1310上。NFC线圈可形成为围绕 接收线圈1320的外侧。
[0053] 根据本发明的实施方案，无线电力传送装置