无线电力传输设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本说明书主要是关于无线电力传输(wireless power transfer)，特别是关于可无线传输电力至一行动装置和一穿戴式装置的一无线电力传输设备，以及有关于可无线传输电力至在一凹槽(cavity)中的电子装置的一无线电力传输设备。
【背景技术】
[0002]无线电力传输系统(wireless power transfer system, WPTS)逐渐普遍地成为一种不用电线或连接器传输电力的便利方式。在工业上发展的无线电力传输系统一般可分成两种主要类型:磁感应(magnetic induct1n,Ml)系统和磁共振(magnetic resonance,MR)系统。两种类型的系统都包括一无线电力传送器和一无线电力接收器。此种系统可用以提供电力给行动装置或对行动装置进行充电，其中行动装置可为智能型手机、平板计算机或其他行动装置。
[0003]磁感应式无线电力传输系统传统上会通过一电力流动控制机制(power flowcontrol mechanism)的频率变化，操作在几百千赫之一配置频率范围内。磁共振式无线电力传输系统传统上会通过输入电压调整(input voltage regulat1n)来校正输出电压方式，操作在单一共振频率(resonant frequency)上。在传统的应用中，磁共振式无线电力传输系统操作在6.78兆赫(MHz)的频率上。
[0004]几个工业委员会像是无线电力联盟(Wireless Power Consortium，WPC)、电力事业联盟(Power Matters Alliance，PMA)、无线电力联盟(Alliance for Wireless Power,A4WP)已经致力于发展相关的国际标准于基于无线电力传输的消费商品上。
[0005]无线电力传输系统已经发展成可同时对多个行动装置充电。这种装置会包括一充电板(charging pad)，以在充电板的表面容纳多个行动装置来进行充电。
【发明内容】
[0006]有鉴于上述先前的技术问题，本发明提供了一种无线电力传输设备。
[0007]根据本发明的一些实施例提供了一种无线电力传输设备。上述无线电力传输设备包括具有一顶端表面和一侧表面的一支撑结构。上述支撑结构用以在上述顶端表面承载一行动装置以及在上述侧表面承载一穿戴式装置。上述无线电力传输设备还包括包含于上述支撑结构内的多个传送线圈。上述多个传送线圈用以在上述顶端表面无线传送电力至上述行动装置，以及在上述侧表面无线传送电力至上述穿戴式装置。
[0008]根据本发明的一些实施例提供了一种无线电力传输设备。上述无线电力传输设备包括一支撑结构，以在上述支撑结构的一侧表面容纳一电子装置。上述无线电力传输设备还包括包含于上述支撑结构内的一上传送线圈和一下传送线圈。上述上传送线圈和上述下传送线圈分别具有相反流向的电流，以在上述侧表面产生彼此具有建设性干涉的磁场。
[0009]根据本发明的一些实施例提供了一种无线电力传输设备。上述无线电力传输设备包括具有一凹部的一支撑结构，以容纳一电子装置。上述无线电力传输设备还包括包含于上述支撑结构内的一上传送线圈和一下传送线圈。上述上传送线圈和上述下传送线圈分别具有相反流向的电流，以在上述凹部产生彼此具有建设性干涉的磁场，以无线传输电力给上述电子装置。
[0010]根据本发明的一些实施例提供了一种操作无线电子传输设备的方法。上述方法包括对一上传送线圈和一下传送线圈提供相反流向的电流，以在一支撑结构的侧表面或一凹部产生彼此具有建设性干涉的磁场。
[0011]上述
【发明内容】
仅用以说明本发明较佳的实施例，但本发明并不以此为限。
【附图说明】
[0012]图1显示了根据本发明一些实施例所述的可用以无线传送电力给一穿戴式装置和一行动装置的无线电力传输设备10的示意图。
[0013]图2显示根据本发明一些实施例所述的无线电力传输设备10的侧视图。
[0014]图3显示根据本发明一些实施例所述的传送线圈7和8的示意图。
[0015]图4显示根据本发明一些实施例所述的图3结构的有限组件分析(finiteelement analysis)，以及通过传送线圈7和8在传送线圈7和8之间的支撑结构2的侧表面4上产生磁场之建设性干涉的示意图。
[0016]图5显示根据本发明一些实施例所述的具有便于缠绕传送线圈7和8的一槽状(grooved)结构的线圈型(coil form)的示意图。
[0017]图6为根据本发明一实施例所述的用以放置电子组件以驱动传送线圈的基座的示意图。
[0018]图7显示根据本发明一些实施例所述的覆盖在线圈型和基座上的外壳(cover)的示意图。
[0019]图8显示根据本发明一些实施例所述的当接收器线圈以环绕着侧表面4的不同角度位置被配置在侧表面4上所对应的耦合系数K和角度的曲线图。
[0020]图9显示根据本发明一些实施例所述的当接收器线圈以距离顶端表面6的不同距离被放置在顶端表面6上方所对应的耦合系数K和距离的曲线图。
[0021]图10显示根据本发明的一些实施例所述的无线电力传输设备200的侧视图。
[0022]图11显示根据本发明的一些实施例所述的无线电力传输设备200的俯视图。
[0023]图12显示根据本发明的一些实施例所述的无线电力传输系统的电力通路(powerchain)的示意图。
[0024]其中，附图标记如下:
[0025]10、200无线电力传输设备
[0026]102无线电力传送器
[0027]103无线电力接收器
[0028]104直流/直流转换器
[0029]106换流器
[0030]108传送器匹配网络
[0031]11行动装置
[0032]110传送线圈
[0033]112接收线圈
[0034]115侦测和控制电路
[0035]116整流器
[0036]117感应和通讯电路
[0037]118直流/直流转换器
[0038]12穿戴式装置
[0039]13脊状构件
[0040]14磁防护层
[0041]15 频带
[0042]16电子电路
[0043]2、202支撑结构
[0044]207、208、7、8 传送线圈
[0045]205 凹部
[0046]209底部部分
[0047]210高磁导率材料层
[0048]3 基座
[0049]4侧表面
[0050]6顶端表面
[0051]B磁通量
[0052]H 高度
[0053]P 周长
【具体实施方式】
[0054]穿戴式运算装置，例如智能型手表，变得越来越普及。穿戴式运算装置(以下称为穿戴式装置)能够提供一用户接口以扩张行动装置的能力，且/或能够通过一或多个传感器监控使用者的活动量(activity level)和生理信息(phys1logical informat1n)。和行动装置相同，穿戴式装置传统上需要通过电池提供电源，且需周期性地重复充电。
[0055]本发明在此所述的无线电力传输设备可适用于穿戴式装置和行动装置，且允许同时对此两种装置进行无线电力传输。在一些实施例中，无线电力传输设备具有一支撑结构(support structure)，其中此支撑结构具有适当的尺寸和形状，以当一行动装置放置在支撑结构上时，仍可容许穿戴式装置置放于支撑结构的侧边。支撑结构可容纳至少一传送线圈，其中此传送线圈制作且放置在适当的位置，以传送无线电力给穿戴式装置和行动装置。
[0056]图1显示了根据本发明一些实施例所述的可用以无线传送电力给一穿戴式装置和一行动装置的无线电力传输设备10的示意图。无线电力传输设备10具有一支撑结构2，支撑结构2可用以容纳传送线圈7和8，以使用无线方式传送电力给放置于支撑结构2的顶端表面6以及侧表面4的装置。传送线圈包括了至少一下传送线圈7以及至少一上传送线圈8。传送线圈7和8显示于图1中，且在底下会有更详细的谈论。支撑结构2可成形于基座3上。在本发明一些实施例中，支撑结构2会具有一脊状构件(ridge) 13，以引导穿戴式装置12进入适当的位置进行无线电力传输。
[0057]图2显示