无线电力传输模块及具有该无线电力传输模块的电子设备的制作方法

本实用新型涉及一种无线电力传输模块以及具有该无线电力传输模块的电子设备。

背景技术：

无线电力传输(Wireless Power Transfer)技术正在广泛应用于包括智能手机、可穿戴设备在内的多样的通信/便携式终端等的各种电子设备。

无线电力传输技术大致分为利用线圈的电磁感应方式与利用共振(Resonance)的共振方式等。其中，基于磁感应的电力传输方法是传输初级线圈与次级线圈之间的电力的方式。

如果使磁铁相对于线圈移动则产生感应电流，利用该感应电流，在传输端产生磁场，并在接收端随着磁场的变化而感应电流，从而产生能量。把这种现象称为磁感应现象，而且利用这种磁感应现象的电力传输方法的能量传输效率出色。

但是，电磁感应方式有充电距离与充电区域非常受限的缺点。因此，需要一种能够最大限度地扩大充电距离与充电区域的无线电力传输装置。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)韩国公开专利公报第2016-0057278号

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够通过扩大充电距离与充电区域而提高充电效率的无线电力传输模块以及具有该无线电力传输模块的电子设备。

根据本实用新型的实施例的无线电力传输模块，包括：线圈部，具有至少一个中空部；以及磁性部，包括：支撑板，支撑所述线圈部；磁通量扩充部，从所述支撑板突出而被插入在所述中空部；以及降低泄漏部，从所述支撑板突出并沿着所述线圈部的周围配置，所述磁通量扩充部与所述降低泄漏部由彼此不同的材质形成。

所述磁通量扩充部可以与所述降低泄漏部形成为从所述支撑板突出的长度彼此不同。

与所述降低泄漏部相比，所述磁通量可以扩充部从所述支撑板突出更多。

所述磁通量扩充部可以由具有比所述降低泄漏部的透磁率更高的透磁率的材质形成。

所述线圈部可以包括局部重叠地层叠配置的第一线圈与第二线圈，所述中空部可以包括：第三中空部，形成于所述线圈部的中心；第一中空部及第二中空部，分别形成于所述第三中空部的两侧。

所述磁通量扩充部可以包括：第一磁通量扩充部，被插入在所述第一中空部；第二磁通量扩充部，被插入在所述第二中空部；以及第三磁通量扩充部，被插入在所述第三中空部。

与所述第一磁通量扩充部以及所述第二磁通量扩充部相比，所述第三磁通量可以扩充部从所述支撑板突出更少。

所述第三磁通量扩充部可以由与所述第一磁通量扩充部以及所述第二磁通量扩充部不同的材质形成。

根据本实用新型的实施例的无线电力传输模块，包括：线圈部，第一线圈与第二线圈局部重叠地层叠配置；磁性部，具有支撑板和磁通量扩充部，所述支撑板支撑所述线圈部，所述磁通量扩充部从所述支撑板突出并插入在形成于所述线圈部的中空部，所述磁通量扩充部包括：第一磁通量扩充部，仅被插入在所述第一线圈的中空部；第二磁通量扩充部，仅被插入在所述第二线圈的中空部；以及第三磁通量扩充部，将所述第一线圈的中空部与所述第二线圈的中空部全部贯穿而插入配置。

与所述第一磁通量扩充部以及所述第二磁通量扩充部相比，所述第三磁通量扩充部可以从所述支撑板突出更少。

所述磁性部还可以包括：降低泄漏部，从所述支撑板突出并沿着所述线圈部的周围配置。

所述第三磁通量扩充部可以由与所述第一磁通量扩充部以及所述第二磁通量扩充部不同的材质形成。

根据本实用新型的实施例的电子设备，包括：无线电力传输模块，包括：线圈部，具有至少一个中空部；以及磁性部，包括支撑所述线圈部的支撑板、从所述支撑板突出而被插入在所述中空部的磁通量扩充部、以及从所述支撑板突出并沿着所述线圈部的周围配置的降低泄漏部，其中，所述磁通量扩充部与所述降低泄漏部由彼此不同的材质形成；以及外壳，在内部收容所述无线电力传输模块。

根据本实用新型的实施例的无线电力传输模块，可以通过配置于磁性部的磁通量扩充部与降低泄漏部而使在充电设备上产生的磁场集中至便携式终端侧。因此，可以提高充电效率。

附图说明

图1是示意性地显示根据本实用新型的实施例的电子设备的立体图。

图2是根据图1的I-I'的剖面图。

图3是示意性地显示根据本实用新型的实施例的无线电力传输模块的立体图。

图4是根据图3的II-II'的剖面图。

图5是图3所示的电力传输模块的分解立体图。

图6是示意性地显示根据本实用新型的另一实施例的无线电力传输模块的剖面图。

图7是示意性地显示根据本实用新型的又一实施例的无线电力传输模块的立体图。

图8是根据图7的III-III'的剖面图。

图9是图7所示的电力传输模块的分解立体图。

符号说明

10：便携式终端 12：电池

13：无线电力接收模块 20：充电设备

22：电压转换部 30：无线电力传输模块

32：磁性部 35：线圈部

50：外壳

具体实施方式

在具体说明本实用新型之前，应当理解的是，在以下内容中说明的本说明书以及权利要求书中使用的术语或者单词不能限定为常用的或者词典性的含义而解释，实用新型人应该立足于为了用最优的方法说明自己的实用新型而可以用术语的概念恰当地限定的原则，解释为符合本实用新型的技术思想的含义和概念。因此，在本说明书中描述的实施例与附图上图示的构成仅仅是本实用新型的最优实施例，不代表本实用新型的所有技术思想，因此，在本申请的角度上可能会存在能够替代这些的各种等同物与变形例。

以下，参照附图详细说明本实用新型的优选实施例。此时，应该注意在附图中相同的构成要素尽可能用相同的附图标记显示。另外，省略对可能会使本实用新型的宗旨带来混乱的众所周知的功能以及构成的详细说明。鉴于同样的理由，在附图中一部分构成要素被夸大或者省略或者示意性地图示，各构成要素的大小并没有完全反映实际大小。

以下，根据附图详细说明本实用新型的实施例。

图1是示意性地图示根据本实用新型的实施例的电子设备的立体图，图2是根据图1的I-I'的剖面图。

参照图1以及图2，根据本实施例的电子设备是无线充电装置，可以包括无线输送电力的无线电力传输装置或者无线接收电力而进行储存的无线电力接收装置。在这里，无线电力传输装置包括充电设备20，无线电力接收装置包括从充电设备接收电力而进行储存的便携式终端10。

在以下实施例中，以电子设备为例说明充电设备20，但也可以包括所有通过无线传输或者接收电力的其他的电子设备。

充电设备20用于利用便携式终端10的无线电力接收模块13对便携式终端10的电池12进行充电。

充电设备20将从外部供应的家庭用交流电源转换成直流电源，或者从外部直接得到直流电源的供应，将直流电源重新转换成特定频率的交流电压之后，通过无线电力传输模块30将无线电力传输至外部。

为此，充电设备20包括外壳50以及无线电力传输模块30。

外壳50整体可以由绝缘性的树脂材质形成，从外部保护收容于内部的构成要素。

外壳50只要在内部配置有收容空间，则可以形成为扁平的圆筒形状或者长方体形状等各种形状。在外壳50内部形成的收容空间收容有无线电力传输模块30。

图3是示意性地显示根据本实用新型的实施例的无线电力传输模块的立体图，图4是根据图3的II-II'的剖面图，图5是图3所示的无线电力传输模块的分解立体图。

一同参照图3至图5，无线电力传输模块30包括电压转换部22、线圈部35以及磁性部32。

无线电力传输模块30的电压转换部22将从外部供应的家庭用交流电源转换成直流电源，或者从外部直接得到直流电源的供应，并重新将直流电源转换成特定频率的交流电压之后，供应至线圈部35。

电压转换部22可以配置为封装有电子元件的电路基板的形态，但并不局限于此。

线圈部35将从电压转换部22传输的电力传输至外部。

如果常用交流电源(或者家庭用交流外部直流电源)通过电压转换部22被变压而施加到线圈部35，则线圈部35周边的磁场发生变化。据此，在与线圈部35相邻地配置的便携式终端10的无线电力接收模块13中，随着磁场的变化而施加产生电磁感应电压，据此，对便携式终端10的电池12进行充电。

线圈部35包括至少一个缠绕为螺旋状的线圈。

线圈可以使用形成有外皮的导线。在这种情况下，线圈可以使用常用的绝缘线圈(例如，聚氨酯漆包线(polyurethane wire))或者多层绝缘线圈(例如，三层绝缘线(TIW：Triple Insulated Wire))。

另外，根据本实施例的线圈可以使用由一根形成的导线，也可以使用将多根捻在一起形成的绞合电缆(例如，利兹线(Litz Wire))形态的导线。

另一方面，本实用新型的线圈部35并不局限于所述构成。例如，也可以使用导线扁平地形成的扁平电线。另外，可以实现由在基板形成线圈图案的线圈基板构成线圈部35等多样的变形。

在线圈部35的中心部分形成有空的空间即中空部36。在中空部36插入有以下说明的磁通量扩充部32b。因此，中空部36形成为可方便地插入磁通量扩充部32b的大小。

磁性部32形成为扁平的板状，且配置于线圈部35的一面。磁性部32为了有效地形成由于线圈部35的线圈布线而产生的磁场的磁路而配置。为此，磁性部32由可以较容易形成磁路的材质形成，例如，可以对铁氧体(ferrite)粉末进行烧结而形成。

根据本实施例的磁性部32包括：支撑板32a，用于支撑线圈部35；磁通量扩充部32b，从支撑板32a突出形成；以及降低泄漏部32c。

支撑板32a形成为扁平的板状。

磁通量扩充部32b与降低泄漏部32c配置成从附着有线圈部35的支撑板32a的一面突出的形态。磁通量扩充部32b与降低泄漏部32c形成为突出长度分别不同。

磁通量扩充部32b被插入在形成于线圈部35的中心部分的中空部36。因此，在线圈部35结合于磁性部32时，磁通量扩充部32b在配置有线圈部35的中空部36的位置突出，且形成为可以被插入在中空部36内的大小。

磁通量扩充部32b为了最大限度地扩充在无线电力传输模块30产生的磁场而配置。为此，磁通量扩充部32b的突出长度形成为大于线圈部35的厚度。另外，比以下说明的降低泄漏部32c更长地突出。

由于配置有磁通量扩充部32b，形成为在无线电力传输模块30产生的磁场从磁通量扩充部32b的末端(或者上端)辐射的形态。为此，在与接收电力的便携式终端(图2的10)尽可能最近的位置辐射磁场，因此能够与配置于便携式终端10的无线电力接收模块13非常容易地实现电磁耦合。

降低泄漏部32c包围线圈部35且沿着线圈部35的周围配置。因此，降低泄漏部32c形成为规定线圈部35的位置且抑制线圈部35的移动的壁的形态。

在本实施例中，降低泄漏部32c形成为连续的侧壁的形态，且可以具备引出线圈部35的引线的至少一个槽。

降低泄漏部32c以线圈部35的厚度以上的厚度从支撑板32a突出。相反，相比于前述的磁通量扩充部32b突出得较短。例如，降低泄漏部32c的突出长度t2形成为大于线圈部35的厚度且小于磁通量扩充部32b的突出长度t1。

这种降低泄漏部32c为了最小化从线电力传输模块30产生的磁场的漏磁通而配置。

由于配置有降低泄漏部32c，沿着线圈部35的周围形成的磁场大部分在降低泄漏部32c内形成磁路，据此，大部分的磁通量形成为通过降低泄漏部32c的末端(或者上端)辐射的形态。因此，可以使磁通量的方向集中至无线电力接收模块13侧，从而可以最小化磁通量的泄漏。

对如此构成的根据本实施例的磁性部32而言，其整体可以由相同的材质形成。但是，并不局限于此，也可以将其一部分用其它材质形成。

例如，支撑板32a与降低泄漏部32c可以由相同的材质形成，而磁通量扩充部32b可以由透磁率比支撑板32a或者降低泄漏部32c高的材质形成。

另外，降低泄漏部32c可以由具有磁场屏蔽效果得到强化的磁性体特性的材质形成，磁通量扩充部32b也可以由具有磁场传递特性得到强化的磁性体特性的材质形成。

在这种情况下，磁通量扩充部32b可以由磁阻(magneto reactance)较低而具有较高的透磁率的磁体材质(例如，锰-锌、镍-锌铁氧体(Mn-Zn、Ni-Zn Ferrite)等)形成，降低泄漏部32c可以由磁阻与矫顽力(coercivity force)比磁通量扩充部32b更大的磁体材质形成。

在磁性部32与电压转换部22之间，为了屏蔽电磁波或漏磁通，根据需求可以添加金属片25。金属片25可以由铝(aluminum)片等形成，但并不局限于此。

另外，根据本实施例的无线电力传输模块30，为使线圈部35与磁性部32彼此牢固地固定粘合，在线圈部35与磁性部32之间可以夹设有粘合部件(未图示)。

粘合部件配置于线圈部35与磁性部32之间，使磁性部32与线圈部35相互接合。这样的粘合部件可以由粘合片(sheet)或者粘合胶带形成，也可以通过在线圈部35或磁性部32的表面涂布粘合剂或者具有粘合性的树脂而形成。

另外，还可以实现为使粘合部件构成为含有铁氧体粉末，从而使粘合部件也构成为具有磁性。

对如此构成的根据本实施例的无线电力传输模块30而言，可以通过配置于磁性部32的磁通量扩充部32b与降低泄漏部32c，使在充电设备20产生的磁场集中至便携式终端10侧。据此，可以提高充电效率。

另一方面，本实用新型并不局限于前述的实施例，可以进行各种变形。

图6是示意性地显示根据本实用新型的另一实施例的无线电力传输模块的剖面图。

参照图6，根据本实施例的无线电力传输模块30形成为磁通量扩充部32b末端的体积扩大的形状。更加具体地说，截面积朝向末端而逐渐扩大，且末端形成为向外侧突出的形态。

在这种情况下，与前述的实施例相比，磁通量扩充部32b末端的面积被扩大，因此与前述的实施例相比，可以向较宽的范围辐射磁场。据此，可充电的范围扩大，因此即使便携式终端没有放置于精确的充电位置，也可以对便携式终端进行充电。

图7是示意性地显示根据本实用新型的又一实施例的无线电力传输模块的立体图，图8是根据图7的III-III'的剖面图。另外，图9是图7所示的无线电力传输模块的分解立体图。

参照图7至图9，根据本实施例的无线电力传输模块30的线圈部35包括第一线圈35a与第二线圈35b。第一线圈35a及第二线圈35b以局部重叠的方式层叠而结合于磁性部32。

另外，根据本实施例的线圈部35具有三个中空部36a、36b、36c。三个中空部36a、36b、36c因第一线圈35a与第二线圈35b的重叠而形成，可以划分为形成于线圈部35的中心的第三中空部36c以及分别形成于第三中空部36c的两侧的第一中空部36a及第二中空部36b。

第三中空部36c被定义为第一线圈35a的中空部与第二线圈35b的中空部36所重叠的部分。另外，第一中空部36a被定义为第一线圈35a的中空部中向第二线圈35b的外侧露出的部分，第二中空部36b被定义为第二线圈35b的中空部中向第一线圈35a的外侧露出的部分。

磁性部32与前述的实施例类似地包括支撑板32a、磁通量扩充部32b以及降低泄漏部32c。

另外，在本实施例中，磁通量扩充部32b包括：第一磁通量扩充部321b，插入配置于第一中空部36a；第二磁通量扩充部322b，插入配置于第二中空部36b；以及第三磁通量扩充部323b，插入配置于第三中空部36c。

在本实施例中，磁通量扩充部32b比降低泄漏部32c突出得更长。

另外，第三磁通量扩充部323b的突出长度t4形成为与第一磁通量扩充部321b及第二磁通量扩充部322b在支撑板32a上突出的长度t3不同。

具体地说，第三磁通量扩充部323b的突出长度t4比降低泄漏部32c的突出长度t2长，且比第一磁通量扩充部321b及第二磁通量扩充部322b的突出长度t3短。

另一方面，在本实施例中，第一磁通量扩充部321b与第二磁通量扩充部322b以相同的长度突出，但本实用新型的构成并不限定于此。

如前所述，根据本实施例的线圈部35具有两个线圈35a、35b，两个线圈35a、35b局部重叠地配置。因此，为了传输无线电力，只要驱动两个线圈35a、35b中的一个线圈(以下称为第一线圈)，由于从第一线圈35a产生的磁场，在剩余的线圈(以下称为第二线圈)产生感应电流。此外，通过这种感应电流感应产生抵消所述磁场的磁场。

这种现象在两个线圈35a、35b重叠的第三中空部36c中最为深化。

因此，为了解决所述问题，在根据本实施例的无线电力传输模块30中，第三磁通量扩充部323b以比第一磁通量扩充部321b及第二磁通量扩充部322b短的长度形成。

为此，第三磁通量扩充部323b与第一磁通量扩充部321b及第二磁通量扩充部322b相比，气隙(Air Gap)的长度形成得较大，因此到无线电力传输模块13的磁阻成分也较大。因此，能够减少通过第三磁通量扩充部323b的磁通量，据此可以使第一线圈35a及第二线圈35b彼此间的磁感干涉最小。

另一方面，对根据本实施例的无线电力传输模块30而言，第一磁通量扩充部321b、第二磁通量扩充部322b、第三磁通量扩充部323b的材质可以相同地形成或者不同地形成。

作为一例，第一磁通量扩充部321b及第二磁通量扩充部322b可以由相同的材质形成，第三磁通量扩充部323b可以由透磁率不同的材质形成。

另外，作为另一例，第一磁通量扩充部321b及第二磁通量扩充部322b可以由磁阻较低而具有较高的透磁率的磁体材质(例如，锰锌、镍锌铁氧体(Mn-Zn、Ni-Zn Ferrite)等)形成，第三磁通量扩充部323b可以由磁阻大于第一磁通量扩充部321b及第二磁通量扩充部322b且透磁率较低的磁体材质形成。

前述的无线电力传输模块30的构成也同样可以应用于接收电力的便携式终端10的无线电力接收模块13。因此，省略对应用了所述构成的无线电力接收装置的说明。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但本实用新型的权利范围并不限定于此，本技术领域中具有基本知识的人员应该清楚在不脱离权利要求书记载的本实用新型的技术思想的范围内可以进行各种修改及变形。