感应能量转移线圈结构的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]电磁感应久为人知并且用于许多应用中。在电磁感应中，时变磁通将电动势感应到闭合导体环路。反之，时变电流产生变化磁通。在变压器中，利用这种现象经由感应耦合线圈将能量从一个电路无线地转移到另一个电路。初级线圈将交流电流转换为变化磁通，该变化磁通被布置为流过次级线圈。该变化磁通然后在次级线圈上感应交流电压。可以通过初级和次级线圈中的匝数调整输入和输出电压的比例。
[0002]无线充电是另一个应用，其中使用电磁感应通过空气转移能量。无线充电系统包括具有初级线圈的充电器设备，以及要使用次级线圈充电的设备。充电器设备中的电流通过这些电磁耦合线圈转移到被充电设备，并且感应电流可以被进一步处理并用于对被充电设备的电池充电。能量通过感应耦合从充电器设备传输到被充电设备，被充电设备可以使用该能量对电池充电或者作为直接电源。
[0003]当今便携式电子设备(例如移动电话和其它智能设备)的趋势和关键卖点一直并将继续是设备的薄度。但是，适合于无线充电的设备的需求违背了这种趋势，因为这些设备需要感应线圈，并且感应线圈为设备设计增加了厚度。
【发明内容】
[0004]本申请一般地涉及无线充电系统，其中电磁场用于通过空气转移能量。无线充电系统例如可以包括一对线圈，它们耦合到彼此以便借助电磁感应转移能量。具体地说，本发明涉及对齐设备中的线圈以便最大化效率。
[0005]本发明的不同方面包括一种用于转移感应能量的装置、一种包括所述用于转移感应能量的装置的设备以及一种用于产生所述装置的方法，所述装置、设备和方法通过独立权利要求中说明的内容表征。本发明的不同实施例在从属权利要求中公开。
[0006]根据本发明的第一方面，提供一种装置，所述装置包括包含至少两个相邻线匝的感应能量转移线圈，其中所述感应能量转移线圈的所述匝被布置为耦合到电池，以便在感应能量转移期间，所述感应能量转移线圈的所述匝垂直环绕所述电池。
[0007]根据一个实施例，所述装置进一步包括所述电池。根据一个实施例，所述装置进一步包括感应能量转移电路，其中所述电路被集成到所述电池。根据一个实施例，所述装置进一步包括第一铁氧体屏蔽件，其中所述第一屏蔽件被布置为覆盖所述感应能量转移线圈和所述电池，以便启用所述感应能量转移线圈以进行感应能量传输。根据一个实施例，所述装置进一步包括第一铁氧体屏蔽件，其中所述第一屏蔽件被布置为覆盖所述感应能量转移线圈，以便所述第一屏蔽件至少部分地暴露所述感应能量转移线圈以转移感应能量。根据一个实施例，所述装置进一步包括第二铁氧体屏蔽件，所述第二屏蔽件被布置为覆盖所述电池。根据一个实施例，所述第二铁氧体屏蔽件被附接到所述电池。根据一个实施例，所述感应能量转移线圈被缠绕在所述电池周围，以便所述第一铁氧体屏蔽件的至少一部分在所述感应能量转移线圈与所述电池之间。根据一个实施例，所述装置是电子设备的一部分。根据一个实施例，所述第二屏蔽件被附接到所述设备的封盖。根据一个实施例，所述感应能量转移线圈被布置为包括至少两个非同心环路，并且其中所述至少两个非同心环路被串联。根据一个实施例，所述电子设备是移动电话。
[0008]根据本发明的第二方面，提供一种装置，所述装置包括用于感应能量传输的部件，其中所述用于感应能量传输的部件包括包含至少两个相邻线匝的感应能量转移线圈，其中所述感应能量转移线圈的所述匝被布置为耦合到电池，以便在感应能量转移期间，所述感应能量转移线圈的所述匝垂直环绕所述电池。
[0009]根据本发明的第三方面，提供一种方法，包括:将包括至少两个相邻线匝的感应能量转移线圈放置在感应能量转移设备中；以及布置所述感应能量转移线圈的所述匝以耦合到电池，以便在感应能量转移期间，所述感应能量转移线圈的所述匝垂直环绕所述电池。
[0010]根据一个实施例，所述方法进一步包括将所述电池放置在所述感应能量转移线圈内部。根据一个实施例，所述方法进一步包括将感应能量转移电路集成到所述电池。根据一个实施例，所述方法进一步包括放置第一铁氧体屏蔽件以覆盖所述感应能量转移线圈和所述电池，以便启用所述感应能量转移线圈以进行感应能量传输。根据一个实施例，所述方法进一步包括放置第一铁氧体屏蔽件以覆盖所述感应能量转移线圈，以便所述第一屏蔽件至少部分地暴露所述感应能量转移线圈以转移感应能量。根据一个实施例，所述方法进一步包括放置第二铁氧体屏蔽件以覆盖所述电池。根据一个实施例，所述第二铁氧体屏蔽件被附接到所述电池。根据一个实施例，所述感应能量转移线圈被缠绕在所述电池周围，以便所述第一铁氧体屏蔽件的至少一部分在所述感应能量转移线圈与所述电池之间。
【附图说明】
[0011]以下将参考附图更详细地描述本发明的不同实施例，这些附图是:
[0012]图la-b示出无线充电的平面线圈布置；
[0013]图2a_b示出根据一个实例实施例的感应能量转移线圈结构；
[0014]图3a_c示出根据一个实例实施例的感应能量转移线圈结构的横截面图；
[0015]图4a_c示出根据一个实例实施例的包括感应能量转移线圈结构的设备的横截面图；
[0016]图5a_d示出根据一个实例实施例的包括感应能量转移线圈结构的设备的横截面图；
[0017]图6示出根据一个实例实施例的具有一个垂直缠绕的转移线圈的移动电话；
[0018]图7不出根据一个实例实施例的具有两个垂直缠绕的转移线圈的移动电话；以及
[0019]图8示出根据一个实例实施例的具有一个垂直缠绕的转移线圈和另一个附加垂直缠绕的线圈的移动电话。
【具体实施方式】
[0020]在下面，将在用于针对设备(例如，移动设备)转移感应能量、无线充电或无线能量传输的装置的上下文中描述本发明的数个实施例。但是，要注意的是，本发明并不仅限于移动设备。实际上，在其中设备需要感应能量转移线圈以进行无线充电或基于感应的能量传输的任何环境中，不同实施例可以具有广泛的应用。在本发明的实施例中，感应能量转移线圈可以用于从设备接收感应能量或者将感应能量发送到设备，并且因此如在说明书中描述的，感应能量转移线圈通常可以被称为感应能量线圈。
[0021]包括用于转移感应能量的装置的设备可以是移动设备、便携式设备，或者适合于使用/通过感应耦合或磁共振(即，感应能量链路)接收能量的任何其它设备。该设备例如可以是移动电话、移动计算机、移动校准设备、移动互联网设备、智能电话、平板计算机、平板个人计算机(PC)、个人数字助理、掌上游戏机、便携式媒体播放器、数字照相机(DSC)、数字摄像机(DVC或数字摄像机)、寻呼机或个人导航设备(PND)。本发明还可以在适合于附接到此类设备的物体(例如，电池或设备封盖)中实现。
[0022]术语“感应能量线圈”或“感应能量转移线圈”在此指线圈，即，用于无线接收和/或发送感应能量的线圈。此类感应能量传输可以通过常规感应耦合或通过利用磁共振实现。
[0023]通常，在包括使用基于感应的能量转移的无线能量传输系统的设备中，在设备的电池之上