线圈装置
专利摘要:本实施方式涉及线圈装置。根据本实施方式的线圈装置包括:具有连接部的第一线圈、第二线圈和第三线圈;以及线圈架,该线圈架包括用于容纳第一线圈的上容纳部,用于容纳第二线圈和第三线圈的下容纳部,以及用于固定第一线圈、第二线圈和第三线圈的每个连接部的线缆固定部。
专利说明:
线圈装置
[0001] 技术领域
[0002] 本实施方式涉及线圈装置。
[0003] 背景技术
[0004] 诸如移动电话或笔记本型计算机的便携式终端包括用于存储电力的电池以及用于对电池进行充电和放电的电路。为了对这种终端的电池进行充电,应当从外部充电器供应电力。
[0005] 通常,作为电池与用于向电池充加电力的充电装置之间的电连接方法的示例,存在其中商用电力被供应并且被转换成与电池相对应的电压和电流以通过电池的端子向电池供应电能的端子供应方法。这样的端子供应方法需要使用物理线缆或电线。因此,在使用端子供应方法的许多装置时,许多线缆占用相当大的工作空间并且难以组织,并且外观也不佳。此外,端子供应方法可能引起诸如由于端子之间的不同电位差而引起的瞬时放电、由于异物而发生烧坏或火灾、自发放电以及电池寿命劣化和电池性能劣化等问题。
[0006] 近来,为了解决这样的问题,已经提出了使用无线地发送电力的方法的充电系统(在下文中称为“无线充电系统”)和控制方法。另外,在过去,无线充电系统在一些便携式装置上不是标准的,并且消费者必须购买单独的无线充电接收器附件,使得对无线充电系统的需求低。在未来,预期使用无线充电的用户数目将迅速增加并且终端制造商将基本上配备有无线充电功能。
[0007] 通常,无线充电系统包括通过无线电力传输方法供应电能的无线电力发送器,以及接收从无线电力发送器供应的电能并且对电池进行充电的无线电力接收器。
[0008] 同时,为了发送无线电力,无线电力发送器包括发送线圈,并且为了接收无线电力,无线电力接收器包括接收线圈。发送线圈或接收线圈可以包括用于AC信号的输入/输出的多个线缆,例如输入/输出线。随着输入/输出线的数目增加,存在针对连接至外部配置的过程变得复杂或者过程的数目增加的问题。另外,存在由于输入/输出线的移动而使发送/接收线圈的耐久性降低的问题。
[0009] 同时,随着从无线电力系统发送的无线电力的输出量增加,在发送/接收线圈中生成的热量增加。当发送/接收线圈中的热量增加时,存在无线电力的传输效率降低的问题。
[0010] 发明内容
[0011] 技术问题
[0012] 已经设计了本实施方式以解决上述相关技术的问题,并且本发明旨在提供一种线圈装置以及包括该线圈装置的无线电力发送/接收设备。
[0013] 另外,在本实施方式中,可以固定发送/接收线圈的输入/输出线以简化线圈装置的安装。
[0014] 此外,本实施方式可以通过固定发送/接收线圈的输入/输出线来提高发送/接收线圈的耐久性。
[0015] 另外,本实施方式提供了一种设置有能够有效地进行热扩散的散热构件的线圈装置。
[0016] 此外,本实施方式提供了一种设置有能够有效地进行热扩散的线圈架的线圈装置。
[0017] 在本发明中要解决的技术问题不限于上述技术问题,并且本发明所属领域的普通技术人员根据下面的描述将清楚地理解未提及的其他技术问题。
[0018] 技术方案
[0019] 根据本实施方式的线圈装置包括:第一线圈、第二线圈和第三线圈,该第一线圈、第二线圈和第三线圈包括连接部;以及线圈架,其包括用于容纳第一线圈的上容纳部,用于容纳第二线圈和第三线圈的下容纳部,以及用于固定第一线圈、第二线圈和第三线圈的每个连接部的线缆固定部。
[0020] 另外,根据本实施方式的线圈装置包括:第一线圈、第二线圈和第三线圈;线圈架,其包括用于容纳第一线圈的上容纳部,以及用于容纳第二线圈和第三线圈的下容纳部;屏蔽材料,其被容置在下容纳部中并且被设置在第二线圈和第三线圈的下端处;以及散热构件,其被容置在下容纳部中并且被设置在屏蔽材料的下端处。
[0021] 有益效果
[0022] 根据本实施方式的线圈装置的效果将描述为如下。
[0023] 本实施方式可以提供一种线圈装置。
[0024] 另外,本实施方式可以提供一种能够利用简单的结构来固定发送/接收线圈的输入/输出线的线圈装置。
[0025] 此外,本实施方式可以提供一种其中发送/接收线圈的输入/输出线被固定并且与外部配置连接以用于输入/输出信号的过程简单的线圈装置。
[0026] 此外,本实施方式可以通过防止发送/接收线圈的输入/输出线的移动来提供具有高耐久性的线圈装置。
[0027] 另外,本实施方式可以提供一种线圈装置和可以有效地改善热量的线圈装置。
[0028] 此外,在本实施方式中,可以通过使用薄的散热构件来改善线圈装置的热量。
[0029] 此外,在本实施方式中,可以通过使用具有简单结构的线圈架来改善线圈装置的热量。
[0030] 另外,本实施方式可以提供一种具有改善的耐久性的线圈装置以及包括该线圈装置的无线电力发送/接收设备。
[0031] 此外,本实施方式可以提供一种线圈装置以及在热量上得到改善并且提高了无线电力充电效率的线圈装置。
[0032] 在本实施方式中期望的效果不限于前述效果,并且本实施方式所属领域的普通技术人员从以上详细描述中也将容易理解上面未提及的其他效果。
[0033] 附图说明
[0034] 图1是用于描述根据实施方式的无线充电系统的框图。
[0035] 图2是用于描述根据实施方式的无线电力发送器的结构的框图。
[0036] 图3是用于描述与根据图2的无线电力发送器进行交互的无线电力接收器的结构的框图。
[0037] 图4是根据一个实施方式的线圈装置的分解透视图。
[0038] 图5是根据一个实施方式的线圈装置的线圈架的平面图。
[0039] 图6是根据一个实施方式的线圈装置的上部的平面图。
[0040] 图7是根据一个实施方式的线圈装置的侧视图。
[0041] 图8是根据一个实施方式的线圈装置的下部的平面图。
[0042] 图9是根据另一实施方式的线圈装置的分解透视图。
[0043] 图10是根据另一实施方式的线圈装置的平面图。
[0044] 图11示出散热构件被设置在根据另一实施方式的线圈装置的屏蔽材料上的状态。
[0045] 图12是示出根据另一实施方式的线圈装置中的根据散热构件的种类的散热效率的曲线图。
[0046] 图13是根据又一实施方式的线圈装置的分解透视图。
[0047] 图14是用于描述安装有根据又一实施方式的线圈装置的线圈支座的透视图。
[0048] 图15是用于描述图13的线圈装置被设置在图14的支座上的状态的视图。
[0049] 图16是根据又一实施方式的线圈装置的下部的平面图。
[0050] 图17是用于描述上面安装有图16的线圈装置的线圈支座的透视图。
[0051] 图18是用于描述图16的线圈装置被设置在图17的支座上的状态的视图。
[0052] 图19是根据又一实施方式的线圈装置的分解透视图。
[0053] 具体实施方式
[0054] 在下文中,将参照附图部分详细描述根据实施方式的设备和各种方法。给出或使用下面的描述中使用的元件的后缀“模块”和“部分”仅是为了便于书写说明书,并且它们之间不具有可区分的含义或作用。
[0055] 虽然在上面的实施方式中描述的所有元件被组合成一个或者在它们被组合的情况下操作,但是本公开不限于该实施方式。换言之,在不脱离本公开的范围的情况下,可以选择性地组合并操作所有这些元件中的一个或更多个元件。此外,所有元件可以分别被实现为单个的独立硬件部件,但是它们中的一些或全部可以被选择性地组合并且实现为具有程序模块以执行组合在单个硬件部件或多个硬件部件中的一些功能或全部功能的计算机程序。本领域的普通技术人员可以容易地想到计算机程序的代码和代码段。这样的计算机程序可以存储在计算机可读介质中,并且由计算机读取并执行,从而实现实施方式。用于存储计算机程序的介质可以包括磁记录介质、光记录介质、载波介质等。
[0056] 在描述实施方式时,如果使用术语“上方(上)或下方(下)”、“前(头部)或后(后部)”来描述元件,则术语“上方(上)或下方(下)”、“前(头部)或后(后部)”可以指代两个元件之间的直接接触的含义或者在两个元件之间插入一个或更多个元件的含义。
[0057] 另外,将理解的是,除非另外说明,否则如上使用的术语“包含”、“包括”或“具有”等意味着元件的存在,并且不排除一个或更多个其他元件的存在或添加。除非另外限定,否则在本文中使用的包括技术和科学术语的所有术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。将进一步理解的是,诸如在常用词典中定义的那些术语的术语应当被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且除非在本文明确地定义,否则将不被以理想化或过于正式的意义来解释。
[0058] 此外,可以用术语第一、第二、A、B、(a)、(b)等来描述本公开的元件。这些术语仅用于将一个元件与其他元件区分开,并且不限制元件本身的含义、次序、顺序等。将理解的是,当元件被称为“连接”、“组合”或“耦接”至其他元件时,它可以直接连接或耦接至其他元件,或者中间元件可以在这些元件之间“连接”、“组合”或“耦接”。
[0059] 此外,在本公开中,如果公知技术对于本领域技术人员来说是明显的并且可能使本公开的要点模糊,则可以省略对相关公知技术的详细描述。
[0060] 在描述实施方式时,为了便于描述,在无线充电系统中用于无线地发送电力的设备也可以称为无线电力发送器、无线电力传输设备、发送终端、发送器、发送设备、发送侧、无线电力发送设备、无线电力发送器、无线充电设备等。此外,为了便于描述,用于从无线电力发送设备无线地接收电力的设备也可以被称为无线电力接收设备、无线电力接收器、接收终端、接收侧、接收设备、接收器终端等。
[0061] 根据实施方式的无线充电设备可以被设置为衬垫型、支承型、接入点(AP)型、小型基站型、支架型、顶嵌型、壁挂型等,并且一个发送器可以向多个无线电力接收设备发送电力。
[0062] 例如,无线电力发送器通常可以在被放置在书桌或桌子上的情况下使用,并且在被开发用于交通工具的情况下也可以在交通工具中使用。安装在交通工具中的无线电力发送器可以被设置为支承型以方便地并且稳定地被保持和支承。
[0063] 根据实施方式的终端可以用于小型电子装置,诸如移动电话、智能电话、笔记本型计算机(或膝上型计算机)、数字广播终端、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、全球定位系统(GPS)、MP3播放器、电动牙刷、电子标签、照明系统、遥控器、钓鱼浮标等,但是不限于此。可替选地,终端可以包括设置有根据实施方式的无线电力接收装置并且能够进行电池充电的任何移动装置(在下文中称为“电子装置”),并且术语“终端”和“装置”两者均可以使用。根据另外的实施方式,无线电力接收器可以被安装至交通工具、无人驾驶飞行器、空中无人机等。
[0064] 根据实施方式,无线电力接收器可以采用至少一种无线电力传输方式,并且可以从两个或更多个无线电力发送器同时接收无线电力。在本文中,无线电力传输方式可以包括电磁感应方式、电磁共振方式和RF无线电力传输方式中的至少一种。特别地,支持电磁感应方式的无线电力接收装置可以包括在AirFuel联盟(以前的PMA)和无线充电联盟(WPC)、即无线充电技术标准组织中定义的电磁感应方式的无线充电技术。此外,支持电磁共振方式的无线电力接收装置可以包括在Airfuel(以前的A4WP)标准组织、即无线充电技术标准组织中定义的共振方式的无线充电技术。
[0065] 通常,无线电力系统的无线电力发送器和无线电力接收器可以通过带内通信或蓝牙低功耗(BLE)通信来交换控制信号或控制信息。在本文中,带内通信和BLE通信可以通过脉冲宽度调制(PWM)方法、频率调制(FM)方法、相位调制(PM)方法、幅度调制(AM)方法、AM-PM方法等来执行。例如,无线电力接收器对经由接收线圈感应的电流施加预定的通/断开关模式(on/off switching pattern)来生成反馈信号,并且因此向无线电力发送器发送各种控制信号和信息。从无线电力接收器接收的信息可以包括各种信息,诸如所接收的电力的强度。在这种情况下,无线电力发送器可以基于关于所接收的电力的强度的信息来计算充电效率或电力传输效率。
[0066] 图1是用于描述根据实施方式的无线充电系统的框图。
[0067] 参照图1,无线充电系统通常可以包括用于无线地发送电力的无线电力发送器10、用于接收所发送的电力的无线电力接收器20以及被供应所接收的电力的电子装置30。
[0068] 例如,无线电力发送器10和无线电力接收器20可以使用与无线电力传输中使用的操作频率相同的频带来执行带内通信以用于交换信息。作为另外的示例,无线电力发送器10和无线电力接收器20可以使用与无线电力传输中使用的操作频率不同的另外的频带来执行带外通信以用于交换信息。
[0069] 作为示例,在无线电力发送器10与无线电力接收器20之间交换的信息不仅可以包括彼此的状态信息,还可以包括控制信息。此处,通过稍后描述的实施方式的描述来进一步阐明在发送终端和接收终端之间交换的状态信息和控制信息。
[0070] 带内通信和带外通信可以提供双向通信,但是不限于此,并且在其他实施方式中,可以提供单向通信或半双工通信。
[0071] 作为示例,单向通信可以指无线电力接收器20仅向无线电力发送器10发送信息,但是不限于此,并且可以指无线电力发送器10向无线电力接收器20发送信息。
[0072] 半双工通信方法允许无线电力接收器20与无线电力发送器10之间的双向通信,但是在任意时间点处仅允许由一个装置发送信息。
[0073] 根据实施方式的无线电力接收器20可以获取电子装置30的各种状态信息。作为示例,电子装置30的状态信息可以包括当前电力使用信息、用于识别正在运行的应用的信息、中央处理单元(CPU)的使用率信息、电池充电状态信息、电池输出电压信息/电流信息等,但是本实施方式不限于此,并且可以从电子装置30获取并且可以用于无线电力控制的任何信息均是可以的。
[0074] 图2是用于描述根据实施方式的无线电力发送器的结构的框图。
[0075] 参照图2,无线电力发送器200可以主要包括电力转换器210、电力发送器220、通信器230、控制器240和传感器250。无线电力发送器200的该配置不是必须的配置,并且因此应当注意,可以包括比这些元件更多或更少的元件。
[0076] 如图2所示,当从电源260接收电力时,电力转换器210可以执行用于将电力转换成具有预定强度的电力的功能。
[0077] 为此,电力转换器210可以包括DC/DC转换器211和放大器212。
[0078] DC/DC转换器211可以根据控制器240的控制信号执行将从电源260供应的DC电力转换成具有特定强度的DC电力的功能。
[0079] 在这种情况下,传感器250可以测量DC转换后的电力的电压/电流等,并将它们提供至控制器240。另外,传感器250可以测量无线电力发送器200的内部温度以确定是否发生过热,并且向控制器240提供测量结果。作为示例,控制器240可以基于由传感器250测量的电压/电流值自适应地切断从电源250供应的电力或者防止电力被供应至放大器212。为此,可以在电力转换器210的一侧处进一步设置用于切断从电源250供应的电力或者切断被供应至放大器212的电力的预定电力切断电路。
[0080] 放大器212可以根据控制器240的控制信号来调节DC/DC转换后的电力的强度。作为示例,控制器240可以通过通信器230接收无线电力接收器的电力接收状态信息和/或电力控制信号,并且基于接收到的电力接收状态信息和/或接收到的电力控制信号动态地调节放大器212的放大率。作为示例,电力接收状态信息可以包括关于整流器的输出电压的强度信息、关于施加至接收线圈的电流的强度信息等,但是本实施方式不限于此。电力控制信号可以包括用于请求电力增加的信号、用于请求电力减少的信号等。
[0081] 电力发送器220可以包括多路复用器221和发送线圈222。另外,电力发送器220还可以包括用于生成用于发送电力的特定操作频率的载波发生器(未示出)。
[0082] 载波发生器可以生成特定频率以将通过多路复用器221接收的放大器212的输出DC电力转换成具有特定频率的AC电力。在上述描述中,由载波发生器生成的AC信号在多路复用器221的输出端处被混合以生成AC电力,但是这仅是实施方式。在另外的示例中,应当注意的是,AC信号可以在放大器212的前端或后端处混合。
[0083] 如图2所示,电力发送器220可以包括多路复用器221和多个发送线圈222、即第一发送线圈至第n发送线圈,以控制要传送至发送线圈的放大器212的输出电力。
[0084] 当连接有多个无线电力接收器时,根据实施方式的控制器240可以通过针对每个发送线圈的时分多路复用来传送电力。例如,当在无线电力发送器200处通过三个不同的发送线圈、即第一发送线圈至第三发送线圈,识别到三个无线电力接收器、即第一无线电力接收器至第三无线电力接收器时,控制器240可以控制多路复用器221以进行控制使得可以通过特定的发送线圈在特定的时隙传送电力。在这种情况下,可以根据对每个发送线圈分配的时隙的长度来控制传送至相应的无线电力接收器的电力的量,但是这仅是实施方式。在另外的示例中,可以在对每个发送线圈分配的时隙期间控制放大器212的放大率,以控制对每个无线电力接收器发送的电力。
[0085] 控制器240可以控制多路复用器221,使得在第一感测信号发送过程(primarysensing signal transmission process)期间可以通过第一发送线圈至第n发送线圈222顺序地发送感测信号。在这种情况下,控制器240可以通过使用定时器255识别发送感测信号的时间点,并且当发送感测信号的时间点到达时,控制器240可以控制多路复用器221以进行控制使得感测信号可以通过相应的发送线圈来发送。作为示例,定时器250可以在ping传送阶段期间以预定周期向控制器240发送特定的事件信号,并且当感测到相应的事件信号时,控制器240可以控制多路复用器221以进行控制使得数字ping可以通过相应的发送线圈来发送。
[0086] 另外,在第一感测信号发送过程期间,控制器240可以从解调器232接收标识是否已经通过特定的发送线圈接收到信号强度指示符的预定的发送线圈标识符,并且接收通过相应的发送线圈接收到的信号强度指示符。接连着,在第二感测信号发送过程(secondarysensing signal transmission process)期间,控制器240可以控制多路复用器221,使得感测信号可以仅通过其中在第一感测信号发送过程期间接收到信号强度指示符的发送线圈来发送。作为另外的示例,在存在其中在第一感测信号发送过程期间接收到信号强度指示符的多个发送线圈时,控制器240可以将其中接收到具有最高值的信号强度指示符的发送线圈确定为用于在第二感测信号发送过程期间首先发送感测信号的发送线圈,并且可以根据确定结果来控制多路复用器221。
[0087] 调制器231可以对由控制器240生成的控制信号进行调制并且将它发送至多路复用器221。此处,调制控制信号的方法可以包括频移键控(FSK)调制方法、曼彻斯特编码调制方法、相移键控(PSK)调制方法、脉冲宽度调制(PWM)方法、差分双相调制方法等,但是本实施方式不限于此。
[0088] 当感测通过发送线圈接收的信号时,解调器232解调所感测的信号并且将它发送至控制器240。在本文中,经解调的信号可以包括信号强度指示符、用于在无线电力传送期间控制电力的误差校正(EC)指示符、充电结束(EOC)指示符、过电压/过电流/过热指示符等,但是本实施方式不限于此,并且可以包括用于识别无线电力接收器的状态的各种状态信息。
[0089] 另外,解调器232可以识别从哪个发送线圈接收到经解调的信号,并且可以将与所识别的发送线圈相对应的预定发送线圈标识符提供至控制器240。
[0090] 作为示例,无线电力发送器200可以通过使用与用于无线电力传输的频率相同的频率以与无线电力接收器通信的带内通信来获得信号强度指示符。
[0091] 另外,无线电力发送器200不仅可以使用发送线圈222来发送无线电力,而且还可以经由发送线圈222与无线电力接收器交换各种信息。作为另外的示例,无线电力发送器200可以另外包括与发送线圈222、即第一发送线圈至第n发送线圈中的每一个相对应的单独的线圈,并且应当注意的是,可以通过使用所包括的单独的线圈与无线电力接收器进行带内通信。
[0092] 如上所述,在图2的描述中,将其中无线电力发送器200和无线电力接收器执行带内通信的情况作为示例进行描述,但是这仅是实施方式,并且可以通过与用于发送无线电力信号的频带不同的频带来执行短距离双向通信。作为示例,短距离双向通信可以是低功率蓝牙通信、射频识别(RFID)通信、超宽带(UWB)通信和ZigBee通信中的任意一种。
[0093] 特别地,发送线圈222可以是稍后描述的图4至图19中所示的线圈装置。
[0094] 图3是用于描述与根据图2的无线电力发送器进行交互的无线电力接收器的结构的框图。
[0095] 参照图3,无线电力接收器300可以包括接收线圈310、整流器320、DC/DC转换器330、负载340、传感器350、通信器360和主控制器370。此处,通信器360可以包括解调器361和调制器362中至少之一。
[0096] 图3的示例中所示的无线电力接收器300被示为能够经由带内通信与无线电力发送器交换信息,但是这仅是一个实施方式,并且根据另外的实施方式的通信器360可以经由与用于发送无线电力信号的频带不同的频带来提供短距离双向通信。
[0097] 经由接收线圈310接收的AC电力可以被传送至整流器320。整流器320可以将AC电力转换成DC电力并且将DC电力发送至DC/DC转换器330。DC/DC转换器330可以将从整流器输出的DC电力的强度转换成负载340所需的特定强度,并且然后可以将它传送至负载340。另外,接收线圈310可以包括多个接收线圈(未示出),即,第一接收线圈至第n接收线圈。根据一个实施方式的发送至多个接收线圈(未示出)中的每一个的AC电力的频率可以彼此不同,并且在另一实施方式中,可以通过使用具有将LC谐振特性调节为针对每个接收线圈不同的功能的预定频率控制器来将针对每个接收线圈的谐振频率设置为不同。
[0098] 特别地,接收线圈310可以是稍后描述的图4至图8中所示的线圈装置。
[0099] 传感器350可以测量从整流器320输出的DC电力的强度,并且可以将它提供至主控制器370。另外,传感器350可以根据无线电力的接收来测量施加至接收线圈310的电流的强度,并且可以将所测量的结果发送至主控制器370。此外,传感器350可以测量无线电力接收器300的内部温度,并且可以将所测量的温度值提供至主控制器370。
[0100] 作为示例,主控制器370可以将所测量的从整流器输出的DC电力的强度与预定参考值进行比较以确定是否发生过电压。作为确定的结果,当发生过电压时,主控制器370可以生成通知已经发生过电压的预定分组以将预定分组发送至调制器362。此处,通过调制器362被调制的信号可以经由接收线圈310或单独的线圈(未示出)发送至无线电力发送器。另外,当从整流器输出的DC电力的强度等于预定参考值或者高于预定参考值时,主控制器370可以确定接收到感测信号,并且当接收到感测信号时可以进行控制使得可以经由调制器362将与感测信号相对应的信号强度指示符发送至无线电力发送器。作为另外的示例,解调器361可以在接收线圈310与整流器320之间对从整流器320输出的AC电力信号或DC电力信号进行解调以识别是否接收到感测信号,并且然后可以将识别结果提供至主控制器370。此时,主控制器370可以进行控制使得可以经由调制器362发送与感测信号相对应的信号强度指示符。
[0101] <根据一个实施方式的线圈装置>
[0102] 图4是根据一个实施方式的线圈装置的分解透视图。
[0103] 根据一个实施方式的线圈装置可以是无线电力发送设备的发送线圈和无线电力接收设备的接收线圈中至少之一。另外,线圈装置不限于无线电力发送设备,并且可以应用于使用无线地发送感应电动势的线圈的设备。
[0104] 参照图4,根据一个实施方式的线圈装置可以包括多个线圈。多个线圈可以是无线电力发送设备的多个发送线圈,或者无线电力接收设备的多个接收线圈。另外,多个线圈可以按相同的匝数缠绕,但是不限于此,并且可以缠绕不同的匝数。此外,多个线圈可以具有相同的电感,但是不限于此,并且可以具有不同的电感。另外,多个线圈可以设置在一个或更多个层中。更具体地,多个线圈可以包括第一线圈410至第三线圈430。第二线圈420和第三线圈430可以设置在被设置在同一层上的第一层上。第一线圈410可以设置在被设置在第二线圈420和第三线圈430的上部上的第二层上。因此,根据一个实施方式的线圈装置可以扩展充电区域,使得多个线圈可以设置在不同的层中以高效地发送无线电力。
[0105] 此外,多个线圈可以包括第一连接部和第二连接部,其中分别向第一连接部和第二连接部输入AC信号或者从第一连接部和第二连接部输出AC信号。第一连接部和第二连接部可以是覆有护套的线或线缆。第一连接部和第二连接部可以连接至线圈装置的外部配置。作为示例,在无线电力发送器的情况下,第一连接部和第二连接部可以直接或者经由端子连接至电力转换器或多路复用器。在无线电力接收器的情况下,第一连接部和第二连接部可以直接或者经由端子连接至整流器。更具体地,第一线圈410可以包括第一-第一连接部411和第一-第二连接部412。第一-第一连接部411可以从设置在第一线圈410内侧的线圈线延伸。第一-第二连接部412可以从设置在第一线圈410外侧的线圈线延伸。本实施方式不限于此,并且第一-第一连接部411可以从第一线圈410的外线圈线延伸,并且第一-第二连接部412可以从第一线圈410的内线圈线延伸。第二线圈420可以包括第二-第一连接部421和第二-第二连接部422。第二-第一连接部421可以从设置在第二线圈420内侧的线圈线延伸。第二-第二连接部422可以从设置在第二线圈420外侧的线圈线延伸。本实施方式不限于此,并且第二-第一连接部421可以从第二线圈420的外线圈线延伸,并且第二-第二连接部422可以从第二线圈420的内线圈线延伸。第三线圈430可以包括第三-第一连接部431和第三-第二连接部432。第三-第一连接部431可以从设置在第三线圈430外侧的线圈线延伸。第三-第二连接部432可以从设置在第三线圈430内侧的线圈线延伸。本实施方式不限于此,并且第三-第一连接部431可以从第三线圈430的内线圈线延伸,并且第三-第二连接部432可以从第三线圈430的外线圈线延伸。
[0106] 此外,多个线圈的第一连接线和第二连接线中的每一个可以从每个线圈在线圈装置的一个侧表面的相同方向上延伸。更具体地,多个线圈的第一连接线和第二连接线中的每一个可以被设置成在设置在线圈架500的一侧的线缆固定部550的方向上延伸。例如,第一线圈410的第一-第一连接部411和第一-第二连接部412、第二线圈420的第二-第一连接部421和第二-第二连接部422、以及第三线圈430的第三-第一连接部431和第三-第二连接部432可以被设置成在设置在线圈架500的一侧的线缆固定部550的方向上延伸。
[0107] 根据一个实施方式的线圈装置可以包括线圈架500。
[0108] 线圈架500可以包括其中设置线圈的上容纳部520。上容纳部520可以设置在线圈架500的外上部511上。上容纳部520可以被成形为像开口或凹部。例如,如图4所示,第一线圈410可以设置在具有开口形状的上容纳部520中。另外,当上容纳部520具有开口形状时,上容纳部520可以包括用于支承线圈的一个或更多个线圈支承部521。例如,设置在具有开口形状的上容纳部520处的第一线圈410可以被设置成与线圈支承部521的上表面接触。
[0109] 另外,线圈架500可以包括下容纳部530。下容纳部530可以由线圈架500的外上部511和内部513形成。下容纳部520可以容置线圈、屏蔽材料600或散热片700。例如,如图4所示,在下容纳部530中,第二线圈420和第三线圈430可以设置在同一层上,屏蔽材料600可以设置在第二线圈420和第三线圈430的下层上,并且散热片700可以设置在屏蔽材料600的下层上。
[0110] 根据一个实施方式的线圈架500可以包括线圈架固定部540。线圈架固定部540可以具有在线圈架500的拐角处从外部突出的形状。线圈架固定部540可以包括线圈架固定孔541,使得线圈架固定部540可以被固定至外部装置。也就是说,可以将螺钉、螺栓和螺母、固定杆等插入至线圈架固定孔541中,以便将线圈装置安置或安装在外部装置上。
[0111] 根据一个实施方式的线圈架500可以包括线缆固定部550。线缆固定部550可以固定线圈的连接部。稍后将描述线缆固定部550的详细描述。
[0112] 根据一个实施方式的线圈装置可以包括屏蔽材料600。屏蔽材料600可以设置在线圈架500的下容纳部530中。屏蔽材料600可以设置在多个线圈的下表面上。屏蔽材料600可以在充电方向上引导由设置在屏蔽材料600的上部的多个线圈生成的无线电力,并且可以保护设置在线圈装置的下部的各种电路免受电磁场的影响。屏蔽材料600可以包括第一-第一紧固孔610和第一-第二紧固孔620,以分离或防止线圈装置的移动。
[0113] 根据一个实施方式的线圈装置可以包括散热片700。散热片700可以设置在线圈架500的下容纳部530中。散热片700可以设置在屏蔽材料600的下表面上。当从多个线圈生成的热量通过屏蔽材料600传送时,散热片700可以将热量释放至线圈装置的外部。散热片700可以由具有高热导率或热发射率的材料制成。散热片700可以包括第二-第一紧固孔710和第二-第二紧固孔720,以分离或防止线圈装置的移动。
[0114] 图5是根据一个实施方式的线圈装置的线圈架的平面图。
[0115] 图5是用于描述线圈架500的线缆固定部550的视图。
[0116] 参照图5,线缆固定部550可以固定从多个线圈延伸的连接部以防止线圈或连接部的移动。另外,可以通过将每个线圈的连接部排列成行或有规律地排列来固定地设置线缆固定部550,从而促进连接部与外部电力供应配置之间的电连接过程。线缆固定部550可以设置在线圈架500的外部512上。线缆固定部550可以通过注射成型与线圈架500集成。
[0117] 此外,线缆固定部550可以包括具有第一突出部552和第二突出部553的多个引导部551、线缆支承部554或引入部(lead-in portion)555。
[0118] 引导部551可以将多个连接部彼此分离,并且可以固定每个连接部。
[0119] 更具体地,引导部551可以包括第一突出部552,第一突出部552在引导部551的外侧的一端与引导部551的内侧的另一端之间沿第一方向突出。更具体地,第一突出部552定位在引导部551的中心处或者被定位成与线缆支承部554相对应,并且可以沿作为一个相邻引导部551的方向的第一方向突出。另外,第一突出部552可以与线缆支承部554平行地突出。此外,第一突出部552可以具有三角形、正方形、菱形、锯齿形、圆形等的突出形状。然而,不限于此,并且第一突出部552的形状可以根据连接部的材料、厚度等来确定。
[0120] 另外,引导部551可以包括第二突出部553,第二突出部553定位在引导部551的外侧的一端处并且沿与第一方向相对的第二方向突出。更具体地,第二突出部553定位在引导部551的一端处,并且可以沿作为另一相邻引导部551的方向的第二方向突出。第二突出部553可以与线缆支承部554平行地突出。第二突出部553具有三角形、正方形、菱形、锯齿形、圆形等的突出形状。然而,不限于此,并且第二突出部553的形状可以根据连接部的材料、厚度等来确定。此外,第一突出部553的形状和第二突出部553的形状可以相同。然而,不限于此,并且第一突出部553的形状和第二突出部553的形状可以不同。
[0121] 另外,引导部551可以被设置成使得引导部551的外侧的一端比线圈架500的外部512更突出。例如,引导部551的外侧可以相比于外部512进一步突出第一距离a。因此,引导部5510可以确保第二突出部553的足够厚度以保护连接部。此外,引导部551的外侧可以突出等于或小于线圈架固定部540从外部512突出的距离。
[0122] 此外,引导部551具有从引导部551的外侧的一端至引导部551的内侧的另一端的引导长度,并且引导部551的内侧的另一端可以被设置成与上容纳部520间隔开预定距离。例如,在引导部551中,在引导部551的内侧的另一端可以被设置成在向内方向上延伸第二距离b,第二距离b是距线圈架500的外部512的引导长度。因此,引导部551可以设置在第一突出部552的方向上,以用于使多个连接部彼此分开足够的距离并且固定连接部。此外,在引导部551中,在引导部551的内侧的另一端可以被设置成在向外方向上与上容纳部520间隔开第三距离c。因此,引导部551可以通过防止从每个线圈延伸的连接部的突然弯折来防止电阻增加。
[0123] 线缆支承部554可以支承连接部,使得连接部不在线缆固定部550的向下方向上移动。线缆支承部554可以与第一突出部552一起固定,以便不在连接部的竖直方向和水平方向上移动。此外,线缆支承部554可以被设置成与第一突出部552相对应。更具体地,线缆支承部554可以与第一突出部552的突出方向平行地设置。
[0124] 引入部555可以设置在线缆固定部550的外侧并且可以使连接部被拉入。引入部555可以由与一个引导部551的第二突出部552相邻的另一引导部551的外侧的一端形成。也就是说,引入部555可以被形成为使得与一个引导部551的第二突出部552相邻的另一引导部551的外端彼此分开连接部的厚度。引入部555可以是在连接部被固定至线缆固定部550的情况下用于使得连接部被设置在第二突出部553与线缆支承部554之间的插入路径。
[0125] 图6是根据一个实施方式的线圈装置的上部的平面图,图7是根据一个实施方式的线圈装置的侧视图,并且图8是根据一个实施方式的线圈装置的下部的平面图。
[0126] 图6是用于描述多个线圈被固定至线圈架500的线缆固定部550的状态的视图。
[0127] 参照图6,第一线圈410的第一-第一连接部411和第一-第二连接部412、第二线圈420的第二-第一连接部421和第二-第二连接部422、以及第三线圈430的第三-第一连接部431和第三-第二连接部432可以固定地设置在线圈架500的线缆固定部550处。
[0128] 作为示例,第一线圈410的第一-第一连接部411可以设置在第一引导部1551与第二引导部2551之间。第一-第一连接部411可以接触第一引导部1551的第一-第一突出部1552和第二引导部2551以固定水平方向上的移动。另外,如图8所示,第一-第一连接部411可以接触线缆支承部554以固定向下方向上的移动。另外,如图7所示,第一-第一连接部411可以通过第二引导部2551的第二-第二突出部2553在线圈装置的下方向上或者外部装置(未示出)的方向上延伸,并且可以被固定。第一-第一连接部411可以分别接触线缆支承部554、第一-第一突出部1552和第二-第二突出部2553,以防止竖直方向和水平方向上的移动。如上所述,第一线圈410的第一-第二连接部412、第二线圈420的第二-第一连接部421和第二-第二连接部422、以及第三线圈430的第三-第一连接部431和第三-第二连接部432可以固定地设置在线圈架500的线缆固定部550上。
[0129] 参照图8,线圈装置可以包括多个构件固定部。例如,构件固定部可以包括第一构件固定部561和第二构件固定部562。构件固定部可以与线圈架500一体地形成,或者可以是单独的配置。构件固定部可以固定屏蔽材料600或散热片700。例如,第一构件固定部710可以按顺序穿过屏蔽材料600的第一-第一紧固孔610和散热片700的第二-第一紧固孔710而被紧固。第二构件固定部720可以按顺序穿过屏蔽材料700的第一-第二紧固孔620和散热片700的第二-第二紧固孔720而被紧固。另外,在构件固定部为多个时,构件固定部的尺寸可以彼此不同。因此,可以防止在将线圈架设置在线圈装置中的过程期间将线圈架设置在错误的方向上。例如,第一构件固定部710的直径可以大于第二构件固定部720的直径。
[0130] <根据另一实施方式的线圈装置>
[0131] 图9是根据另一实施方式的线圈装置的分解透视图,图10是根据另一实施方式的线圈装置的平面图,并且图11示出散热构件被设置在根据另一实施方式的线圈装置的屏蔽材料上的状态。
[0132] 根据另一实施方式的线圈装置可以为无线电力发送设备的发送线圈和无线电力接收设备的接收线圈中至少之一。另外,线圈装置不限于无线电力发送设备,并且可以应用于使用无线地发送感应电动势的线圈的设备。
[0133] 参照图9,根据另一实施方式的线圈装置可以包括多个线圈。
[0134] 多个线圈可以为无线电力发送设备的多个发送线圈,或者无线电力接收设备的多个接收线圈。另外,多个线圈可以按相同的匝数缠绕,但是不限于此,并且可以缠绕不同的匝数。此外,多个线圈可以具有相同的电感,但是不限于此,并且可以具有不同的电感。
[0135] 另外,多个线圈可以设置在一个或更多个层中。更具体地,多个线圈可以包括第一线圈810至第三线圈830。如图10所示,第二线圈820和第三线圈830可以设置在被设置在同一层上的第一层上。第一线圈410可以设置在被设置在第二线圈820和第三线圈830的上部上的第二层上。因此,根据另一实施方式的线圈装置可以扩展充电区域,使得多个线圈可以设置在不同的层中以高效地发送无线电力。
[0136] 此外,多个线圈可以包括第一连接部和第二连接部,其中分别向第一连接部和第二连接部输入AC信号或从第一连接部和第二连接部输出AC信号。第一连接部和第二连接部可以是覆有护套的线或线缆。如图5所示,第一连接部和第二连接部可以通过焊接工艺a连接至阳连接器1200的连接销1220。更具体地,第一线圈810可以包括第一-第一连接部811和第一-第二连接部812。第一-第一连接部811可以从设置在第一线圈810外侧的线圈线延伸。第一-第二连接部812可以从设置在第一线圈810内侧的线圈线延伸。本实施方式不限于此,并且第一-第一连接部811可以从第一线圈810的内线圈线延伸,并且第一-第二连接部812可以从第一线圈810的外线圈线延伸。第二线圈820可以包括第二-第一连接部821和第二-第二连接部822。第二-第一连接部821可以从设置在第二线圈820外侧的线圈线延伸。第二-第二连接部822可以从设置在第二线圈820内侧的线圈线延伸。本实施方式不限于此,并且第二-第一连接部821可以从第二线圈820的内线圈线延伸,并且第二-第二连接部822可以从第二线圈820的外线圈线延伸。第三线圈830可以包括第三-第一连接部831和第三-第二连接部832。第三-第一连接部831可以从设置在第三线圈830内侧的线圈线延伸。第三-第二连接部832可以从设置在第三线圈830外侧的线圈线延伸。本实施方式不限于此,并且第三-第一连接部431可以从第三线圈830的外线圈线延伸,并且第三-第二连接部832可以从第三线圈830的内线圈线延伸。
[0137] 此外,多个线圈的第一连接线和第二连接线中的每一个可以从每个线圈在线圈装置的一个侧表面的相同方向上延伸。更具体地,多个线圈的第一连接线和第二连接线中的每一个可以在设置在线圈架900的一侧的线缆入/出部950的方向上延伸,以分别设置在多个入/出孔951处。例如,第一线圈810的第一-第一连接部811和第一-第二连接部812,第二线圈820的第二-第一连接部821和第二-第二连接部822,以及第三线圈830的第三-第一连接部831和第三-第二连接部832可以被设置成延伸至设置在线圈架900的一侧的线缆入/出部950的多个入/出孔951中的每一个。
[0138] 根据另一实施方式的线圈装置可以包括线圈架900。
[0139] 线圈架900可以包括其中设置线圈的上容纳部920。上容纳部920可以设置在线圈架900的外上部910上。上容纳部920可以被成形为像开口、部分开口或凹部。例如,如图9所示,第一线圈810可以设置在具有部分开口形状的上容纳部920中。另外,当上容纳部920具有部分开口形状时,上容纳部920可以包括用于在未开口区域中支承线圈的一个或更多个线圈支承部921。例如,设置在具有开口形状的上容纳部920处并且插入至上容纳部920中的第一线圈810可以被设置成与线圈支承部921的上表面接触并且被支承。
[0140] 另外,线圈架900可以包括下容纳部930。下容纳部930可以由线圈架900的外上部910和外部912形成。下容纳部920可以容置一个或更多个线圈、屏蔽材料1000、散热构件1100或阳连接器1200。例如,如图9所示,在下容纳部930中,第二线圈820和第三线圈830可以设置在同一层上,屏蔽材料1000可以设置在第二线圈820和第三线圈830的下层上,并且散热构件1100和阳连接器1200可以设置在屏蔽材料1000的下层上。
[0141] 此外,线圈架900可以包括线圈架固定部940。线圈架固定部940可以为多个。线圈架固定部940可以设置在线圈架900的每个拐角处。线圈架固定部940可以包括线圈架固定孔941使得线圈架固定部940可以被固定至其中设置线圈的无线电力发送设备的线圈支座。也就是说,可以将螺钉、螺栓和螺母、固定杆等插入至线圈架固定孔941中,以便将线圈装置安置或安装在线圈支座上。
[0142] 此外,线圈架900可以包括线缆入/出部950。线缆入/出部950可以形成在线圈架900的外部912的一侧。线缆入/出部950可以包括多个入/出孔951。多个入/出孔951被设置成分别与多个线圈的连接部相对应,并且可以是多个线圈的连接部穿过其中以连接至阳连接器1200的连接销1220的通道。
[0143] 根据另一实施方式的线圈装置可以包括屏蔽材料1000。屏蔽材料1000可以设置在线圈架900的下容纳部930中。屏蔽材料1000可以设置在多个线圈的下表面上。屏蔽材料1000可以在充电方向上引导由设置在屏蔽材料1000的上部的多个线圈生成的无线电力,并且可以保护设置在线圈装置的下部的各种电路免受电磁场的影响。
[0144] 根据另一实施方式的线圈装置可以包括散热构件1100。散热构件1100可以设置在线圈架900的下容纳部930中。散热构件1100可以设置在屏蔽材料1000的下表面上。当从多个线圈生成的热量传送通过屏蔽材料1000时,散热构件1100可以将热量释放至线圈装置的外部。散热构件700可以由具有高热导率或热发射率的材料制成。更具体地,散热构件700可以为铝(Al)片、铜(Cu)片和铜(Cu)带中的任意一种。作为示例,当散热构件1100为铝(Al)片时,散热构件1100可以具有0.9mm或更大至1.1mm或更小的厚度。作为另一示例,如图11所示,散热构件1100可以为铜(Cu)片。铜(Cu)片的散热构件1100可以具有0.4mm或更大至0.6mm或更小的厚度。也就是说,由于铜(Cu)片的散热构件1100的厚度比铝(Al)片的散热构件700的厚度薄,因此线圈装置可以被进一步小型化。作为又一示例,散热构件700可以为铜(Cu)带。铜(Cu)带的散热构件1100可以具有0.09mm或更大至0.11mm或更小的厚度。也就是说,铜(Cu)带的散热构件1100的厚度可以比铜(Cu)片的散热构件700的厚度薄。然而,铜(Cu)带的散热构件1100的散热效率可能比铜(Cu)片的散热构件1100的散热效率低。另外,散热构件1100可以具有与屏蔽材料1000的尺寸相同的尺寸。此外,散热构件1100可以具有与屏蔽材料1000的形状相对应的形状。例如,图11示出了铜(Cu)片的散热构件1100设置在屏蔽材料上的状态。铜(Cu)片的散热构件700可以被设置成与屏蔽材料的形状相同的形状。因此,散热构件1100可以有效地释放从多个线圈传送至屏蔽材料1000的热量。
[0145] 根据另一实施方式的线圈装置可以包括阳连接器1200。阳连接器1200可以包括基板810和多个连接销1220。基板1210可以设置在线圈架900的下容纳部930中。基板1210设置在屏蔽材料1000的下端处,并且可以与散热构件1100设置在同一层上。此外,基板1210可以被设置成与线圈架900的线缆入/出部950相对应。基板1210可以是刚性的。刚性基板1210可以在连接销1220连接至外部装置时支承连接销1220。多个连接销1220可以被设置成穿过基板1210。多个连接销1220可以被设置成与线圈架900的线缆入/出部950的多个入/出孔951相对应。多个连接销1220的每一侧可以电连接至多个线圈的连接部,并且多个连接销1220的每另一侧可以暴露于基板1210的下侧。
[0146] 图12是示出根据另一实施方式的线圈装置中的根据散热构件的种类的散热效率的曲线图。
[0147] 参照图12,图12是示出根据线圈装置的充电时间的温度变化的曲线图。在虚线的情况下,其是在散热构件1100为铝(Al)片的情况下的温度变化。在实线的情况下,其是在散热构件700为铜(Cu)片的情况下的温度变化。将铝(Al)片和铜(Cu)片进行比较,可以看出铜(Cu)片具有更低的温度,并且因此铜(Cu)片具有更高的热释放效率。因此,铜(Cu)片的厚度比铝(Al)片的厚度薄并且具有更高的热改善效率。
[0148] 因此,另一实施方式可以提供能够有效地改善热量的线圈装置以及包括该线圈装置的无线电力发送/接收设备。另外,在另一实施方式中,可以通过使用薄的散热构件来改善线圈装置的热量。此外,另一实施方式可以提供在热量上得到改善并且提高了无线电力充电效率的线圈装置以及包括该线圈装置的无线电力发送/接收装置。
[0149] <根据又一实施方式的线圈装置>
[0150] 图13是根据又一实施方式的线圈装置的分解透视图。
[0151] 根据另一实施方式的线圈装置可以是无线电力发送设备的发送线圈和无线电力接收设备的接收线圈中至少之一。另外,线圈装置不限于无线电力发送设备,并且可以应用于使用无线地发送感应电动势的线圈的设备。
[0152] 参照图13,根据又一实施方式的线圈装置可以包括多个线圈。
[0153] 多个线圈可以是无线电力发送设备的多个发送线圈,或者无线电力接收设备的多个接收线圈。另外,多个线圈可以按相同的匝数缠绕,但是不限于此,并且可以缠绕不同的匝数。此外,多个线圈可以具有相同的电感,但是不限于此,并且可以具有不同的电感。此外,多个线圈可以设置在一个或更多个层中。更具体地,多个线圈可以包括第一线圈810至第三线圈830。第二线圈820和第三线圈830可以设置在被设置在同一层上的第一层上。第一线圈810可以设置在被设置在第二线圈820和第三线圈830的上部上的第二层上。因此,根据另一实施方式的线圈装置可以扩展充电区域,使得多个线圈可以设置在不同的层中以高效地发送无线电力。
[0154] 另外,多个线圈可以包括第一连接部和第二连接部,其中分别向第一连接部和第二连接部输入AC信号或从第一连接部和第二连接部输出AC信号。第一连接部和第二连接部可以是覆有护套的线或线缆。第一连接部和第二连接部可以通过焊接工艺连接至阳连接器1200的连接销1220。更具体地,第一线圈810可以包括第一-第一连接部811和第一-第二连接部412。第一-第一连接部811可以从设置在第一线圈810外侧的线圈线延伸。第一-第二连接部812可以从设置在第一线圈810内侧的线圈线延伸。本实施方式不限于此,并且第一-第一连接部811可以从第一线圈810的内线圈线延伸,并且第一-第二连接部812可以从第一线圈810的外线圈线延伸。第二线圈820可以包括第二-第一连接部821和第二-第二连接部822。第二-第一连接部421可以从设置在第二线圈820外侧的线圈线延伸。第二-第二连接部422可以从设置在第二线圈820内侧的线圈线延伸。本实施方式不限于此,并且第二-第一连接部821可以从第二线圈820的内线圈线延伸,并且第二-第二连接部822可以从第二线圈820的外线圈线延伸。第三线圈830可以包括第三-第一连接部831和第三-第二连接部832。第三-第一连接部831可以从设置在第三线圈830内侧的线圈线延伸。第三-第二连接部832可以从设置在第三线圈830外侧的线圈线延伸。本实施方式不限于此,并且第三-第一连接部831可以从第三线圈830的外线圈线延伸,并且第三-第二连接部832可以从第三线圈830的内线圈线延伸。
[0155] 此外,多个线圈的第一连接线和第二连接线中的每一个可以从每个线圈在线圈装置的一个侧表面的相同方向上延伸。更具体地,多个线圈的第一连接线和第二连接线中的每一个可以在设置在线圈架1900的一侧的线缆入/出部1950的方向上延伸,以分别设置在多个入/出孔1951处。例如,第一线圈810的第一-第一连接部811和第一-第二连接部812,第二线圈820的第二-第一连接部821和第二-第二连接部822,以及第三线圈830的第三-第一连接部831和第三-第二连接部832可以被设置成延伸至设置在线圈架1900的一侧的线缆入/出部1950的多个入/出孔1951中的每一个。
[0156] 根据另一实施方式的线圈装置可以包括线圈架1900。
[0157] 线圈架1900可以包括第一区域1911和第二区域1913。第一区域1911是外上部1910的部分区域,并且可以是与多个线圈相对应的区域。第一区域1911可以由设置在下容纳部1930中的多个线圈的磁场信号可以穿过其中的材料制成。例如,第一区域1911的材料可以为PET。第二区域1913可以是外部1912和外上部1910的除第一区域1912之外的部分区域。第二区域1913可以与设置在下容纳部1930中的屏蔽材料1000接触。当在多个线圈810至830中生成的热量被传送至屏蔽材料10600时,第二区域1911可以将屏蔽材料1000的热量释放至线圈装置的外部。也就是说,第二区域1913不仅可以支承线圈装置,还可以释放热量以改善线圈装置的热量。更具体地,第二区域1912可以由具有高热导率或热发射率的材料制成。例如,第二区域1913可以由诸如铝(Al)、铜(Cu)等的金属材料或者具有高热导率的材料制成。也就是说,第一区域1911和第二区域1913可以由不同的材料制成。第一区域1911和第二区域1913可以一体地形成。例如,第一区域1911和第二区域1913可以通过注射成型工艺来制造。
[0158] 另外,线圈架1900可以包括多个延伸翼部(extension wing portion)1960。延伸翼部1960可以被形成为在外部1912的下端处在下方向上延伸。此外,延伸翼部1960可以由与外部1912的材料相同的材料制成。例如,延伸翼部1960可以由诸如铝(Al)、铜(Cu)等的金属材料或者具有高热导率的材料制成。延伸翼部1960可以与外部1912一体地形成。更具体地,多个延伸翼部1960可以包括第一延伸翼部1961至第三延伸翼部1963。第一延伸翼部1961和第二延伸翼部1962可以分别被设置在线圈架1900的外部1912上的不同位置处且面向彼此。第三延伸翼部1963可以设置在外部1912上、与线缆入/出部1950相对。也就是说,第三延伸翼部1963可以设置在第一延伸翼部1961和第二延伸翼部1962、以及其中未设置线缆入/出部1950的外部1912上。此外,延伸翼部1960可以将传送至外部1912的热量释放至线圈装置的外部。更具体地,延伸翼部1960可以将从屏蔽材料600传送至外部1912的热量传送至外部装置或线圈支座,以改善线圈装置的热量。另外,延伸翼部1960可以连接至线圈支座的地(ground)以成为线圈装置的地。此外,延伸翼部1960可以耦接至线圈支座以牢固地固定线圈装置。此外,延伸翼部1960可以具有与外部1912的厚度相同的厚度。本实施方式不限于此,并且延伸翼部1960的厚度可以随着延伸翼部1960远离外部1912而减小。另外,延伸翼部1960的形状可以为正方形、三角形、半圆形、椭圆形、梯形等。例如,如图13所示,延伸翼部1960可以具有矩形形状。此外,多个延伸翼部1961至1963可以具有相同的形状。本实施方式不限于此,并且多个延伸翼部1961至1963的形状可以彼此不同。此外,多个延伸翼部1960可以具有相同的尺寸,并且可以根据设置的位置以不同的尺寸形成。
[0159] 此外,线圈架1900可以包括其中设置线圈的上容纳部1920。上容纳部1920可以设置在线圈架1900的外上部1910上。上容纳部1920可以被成形为像开口、部分开口或凹部。例如,如图8所示,第一线圈410可以设置在具有部分开口形状的上容纳部1920中。另外,当上容纳部1920具有部分开口形状时,上容纳部1920可以包括用于在未开口区域中支承线圈的一个或更多个线圈支承部1921。例如,设置在具有开口形状的上容纳部1920处并且插入至上容纳部1920中的第一线圈410可以被设置成与线圈支承部1921的上表面接触并且被支承。
[0160] 此外,线圈架1900可以包括下容纳部1930。下容纳部1930可以由线圈架1900的外上部1910和外部1912形成。下容纳部1920可以容置一个或更多个线圈、屏蔽材料600或阳连接器800。例如,如图13所示,在下容纳部1930中,第二线圈820和第三线圈830可以设置在同一层上,屏蔽材料1000可以设置在第二线圈820和第三线圈830的下层上,并且阳连接器1200可以设置在屏蔽材料1000的下层上。
[0161] 另外,线圈架1900可以包括线圈架固定部1940。线圈架固定部1940可以为多个。线圈架固定部1940可以设置在线圈架1900的每个拐角处。线圈架固定部1940可以由与第二区域1913和外部1912的材料相同的材料形成。线圈架固定部1940可以与第二区域1913和外部1912一体地形成。此外,线圈架固定部1940可以包括线圈架固定孔1941,使得线圈架固定部1940可以固定至其中设置线圈的无线电力发送设备的线圈支座。也就是说,可以将螺钉、螺栓和螺母、固定杆等插入至线圈架固定孔1941中以将线圈装置安置或安装在线圈支座上。
[0162] 此外,线圈架1900可以包括线缆入/出部1950。线缆入/出部1950可以形成在线圈架1900的外部1912的一侧。线缆入/出部1950可以包括多个入/出孔1951。多个入/出孔1951被设置成分别与多个线圈的连接部相对应,并且可以是多个线圈的连接部穿过其中以连接至阳连接器1200的连接销1220的通道。
[0163] 根据另一实施方式的线圈装置可以包括屏蔽材料1000。屏蔽材料1000可以设置在线圈架1900的下容纳部1930中。屏蔽材料1000可以设置在多个线圈的下表面上。屏蔽材料1000可以在充电方向上引导由设置在屏蔽材料1000的上部的多个线圈生成的无线电力,并且可以保护设置在线圈装置的下部中的各种电路免受电磁场的影响。
[0164] 根据另一实施方式的线圈装置可以包括阳连接器1200。阳连接器1200可以包括基板1210和多个连接销1220。基板1210可以设置在线圈架1900的下容纳部1930中。基板1210设置在屏蔽材料1000的下端处。此外,基板1010可以被设置成与线圈架1900的线缆入/出部1950相对应。基板810可以是刚性的。刚性基板810可以在连接销1220连接至外部装置时支承连接销1220。多个连接销1220可以被设置成穿过基板1210。多个连接销1220可以被设置成与线圈架1900的线缆入/出部1950的多个入/出孔1951相对应。多个连接销1220的每一侧可以电连接至多个线圈的连接部,并且多个连接销1220的每另一侧可以暴露于基板1210的下侧。
[0165] 因此,另一实施方式可以提供能够有效地改善热量的线圈装置以及包括该线圈装置的无线电力发送/接收设备。另外,在另一实施方式中,可以通过使用具有简单结构的线圈架来改善线圈装置的热量。此外,另一实施方式可以提供具有改善的耐久性的线圈装置以及包括该线圈装置的无线电力发送/接收设备。此外,另一实施方式可以提供在热量上得到改善并且提高了无线电力充电效率的线圈装置以及包括该线圈装置的无线电力发送/接收装置。
[0166] 图14是用于描述安装有根据又一实施方式的线圈装置的线圈支座的透视图,并且图15是用于描述图13的线圈装置设置在图14的支座上的状态的视图。
[0167] 参照图14,线圈支座2000可以是包括在线圈装置中的配置。本实施方式不限于此,并且线圈支座2000可以是线圈装置的外部配置。线圈支座2000可以是其中安置或安装线圈装置的配置。线圈支座2000可以包括多个延伸翼耦接部2011至2013或者阴连接器2020。
[0168] 线圈支座2000可以是刚性基板。例如,线圈支座2000可以是PCB。多个延伸翼耦接部2011至2013的厚度可以比延伸翼部1560的厚度大。另外,多个延伸翼耦接部2011至2013可以具有狭缝形状。此外,多个延伸翼耦接部2011至2013可以为凹槽、孔或凹部。此外,多个延伸翼耦接部2011至2013可以被设置成与图13的线圈架1900的多个延伸翼部1960相对应。多个延伸翼耦接部2011至2013可以通过插入多个延伸翼部1961而被耦接。另外,多个延伸翼耦接部2011至2013可以连接至地。此外,多个延伸翼耦接部2011至2013可以冷却从多个延伸翼部1960传送的热量。
[0169] 阴连接器2020可以被设置成与图13的阳连接器1200相对应。另外,阴连接器2020可以包括与阳连接器1200的多个连接销1220相对应的连接凹槽。
[0170] 参照图15,图15示出根据又一实施方式的线圈装置被安装在线圈支座2000上的状态。
[0171] 更具体地,第一延伸翼部1961插入并且耦接至第一延伸翼耦接部2011。第二延伸翼部1962插入并且耦接至第二延伸翼耦接部2012。第三延伸翼部1963插入并且耦接至第三延伸翼耦接部2013。
[0172] 阳连接器1200的多个连接销1220与阴连接器2020的多个连接凹槽2021对应地插入并且耦接。因此,连接至阴连接器2020的电力供应配置可以连接至阳连接器1200。
[0173] 可以通过将固定螺钉插入至线圈架固定部1940的固定孔1941中来将线圈装置与线圈支座2000集成。
[0174] <根据又一实施方式的线圈装置>
[0175] 图16是根据又一实施方式的线圈装置的下部的平面图。
[0176] 根据又一实施方式的线圈装置可以是无线电力发送设备的发送线圈和无线电力接收设备的接收线圈中至少之一。另外,线圈装置不限于无线电力发送设备,并且可以应用于使用无线地发送感应电动势的线圈的设备。
[0177] 图16的又一实施方式具有与图13的另一实施方式的配置相同的配置,除了延伸翼部1960之外。在下文中,将描述与图13的另一实施方式不同的配置。
[0178] 参照图16,延伸翼部1970可以由与外部1912的材料相同的材料制成。例如,延伸翼部1970可以由诸如铝(Al)、铜(Cu)等的金属材料或者具有高热导率的材料制成。延伸翼部1970可以与外部1912一体地形成。更具体地,多个延伸翼部1970可以包括第一延伸翼部1971至第三延伸翼部1973。第一延伸翼部1971和第二延伸翼部1972可以分别被设置在线圈架的外部1912上的不同位置处、面向彼此。第三延伸翼部1973可以设置在外部1912上、与其中设置阳连接器1200的外部1912相对。也就是说,第三延伸翼部1973可以设置在第一延伸翼部1971和第二延伸翼部1962、以及其中未设置阳连接器1200的外部1912上。
[0179] 延伸翼部1970可以设置在屏蔽材料1000的下端处。更具体地,延伸翼部1970可以与屏蔽材料1000的下端接触以支承屏蔽材料1000。因此,延伸翼部1970可以接收屏蔽材料1000的热量并且释放该热量。另外,延伸翼部1970可以防止作为线圈架的上容纳部中的部件的多个线圈和屏蔽材料1000分离。也就是说,可以通过延伸翼部1970来提高线圈装置的耐久性。例如,如图11所示,第一延伸翼部1971可以从一个外部512的下端向屏蔽材料1000内延伸以支承屏蔽材料600的一个区域。第二延伸翼部1972可以从另一外部512的下端向屏蔽材料1000内延伸以支承屏蔽材料600的另一区域。第三延伸翼部1973可以从又一外部1912的下端向屏蔽材料600内延伸以支承屏蔽材料1000的又一区域。此外,延伸翼部1970可以连接至线圈支座的地以成为线圈装置的地。此外,延伸翼部1960可以具有与外部1912的厚度相同的厚度。本实施方式不限于此,并且延伸翼部1960的厚度可以比外部1912的厚度薄。此外,延伸翼部1970的形状可以为正方形、三角形、半圆形、椭圆形、梯形等。例如,如图11所示,延伸翼部1960可具有矩形形状。此外,多个延伸翼部1971至1973可以具有相同的形状。本实施方式不限于此,并且多个延伸翼部1971至1973的形状可以彼此不同。此外,多个延伸翼部1970可以具有相同的尺寸,并且可以根据所设置的位置以不同的尺寸形成。
[0180] 图17是用于描述上面安装有图16的线圈装置的线圈支座的透视图,并且图18是用于描述图16的线圈装置被设置在图17的支座上的状态的视图。
[0181] 参照图17,线圈支座3000可以是包括在图16的根据又一实施方式的线圈装置中的配置。本实施方式不限于此,并且线圈支座3000可以是根据又一实施方式的线圈装置的外部配置。线圈支座3000可以是其中安置或安装线圈装置的配置。线圈支座3000可以包括多个延伸翼端子部3011至3013或者阴连接器3020。
[0182] 线圈支座3000可以是刚性基板。例如,线圈支座3000可以是PCB。多个延伸翼端子部3011至3013可以被设置成与图11的线圈架的多个延伸翼部1570相对应。多个延伸翼端子部3011至3013可以被设置成与多个延伸翼部1571至1573接触。另外,多个延伸翼端子部3011至3013可以具有与多个延伸翼部1971至1973相对应的形状,以用于有效的热传送或信号传输。此外,多个延伸翼端子部3011至3013可以连接至地。此外,多个延伸翼端子部3011至3013可以冷却从多个延伸翼部1970传送的热量。
[0183] 阴连接器3020可以被设置成与图16的阳连接器1200相对应。另外,阴连接器3020可以包括与阳连接器1200的多个连接销1220相对应的连接凹槽3021。
[0184] 参照图18,图18示出根据又一实施方式的线圈装置安装在线圈支座3000上的状态。
[0185] 更具体地,第一延伸翼部1971被设置成与第一延伸翼端子部3011接触。第二延伸翼部1972被设置成与第二延伸翼端子部3012接触。第三延伸翼部1973被设置成与第三延伸翼端子部3013接触。
[0186] 阳连接器800的多个连接销820与阴连接器3020的多个连接沟槽3021对应地插入并且耦接。因此,连接至阴连接器3020的电力供应配置可以连接至阳连接器800。
[0187] 可以通过将固定螺钉插入至线圈架固定部1940的固定孔1941中来将线圈装置与线圈支座3000集成。
[0188] 因此,又一实施方式可以提供能够有效地改善热量的线圈装置以及包括该线圈装置的无线电力发送/接收设备。另外,在又一实施方式中,可以通过使用具有简单结构的线圈架来改善线圈装置的热量。此外,又一实施方式可以提供具有改善的耐久性的线圈装置以及包括该线圈装置的无线电力发送/接收设备。此外,又一实施方式可以提供在热量上得到改善并且提高了无线电力充电效率的线圈装置以及包括该线圈装置的无线电力发送/接收装置。
[0189] <根据又一实施方式的线圈装置>
[0190] 图19是根据又一实施方式的线圈装置的分解透视图。
[0191] 根据另一实施方式的线圈装置可以是无线电力发送设备的发送线圈和无线电力接收设备的接收线圈中至少之一。另外,线圈装置不限于无线电力发送设备,并且可以应用于使用无线地发送感应电动势的线圈的设备。
[0192] 图19的又一实施方式具有与图13的另一实施方式的配置相同的配置,除了添加了散热构件之外。在下文中,将描述与图13的另一实施方式的配置不同的配置。
[0193] 参照图19,根据又一实施方式的线圈装置可以包括散热构件1100。散热构件700可以设置在线圈架1900的下容纳部1930中。散热构件1100可以设置在屏蔽材料1000的下表面上。当从多个线圈生成的热量传送通过屏蔽材料1000时,散热构件1100可以将热量释放至线圈装置的外部。散热构件700可以由具有高热导率或热发射率的材料制成。更具体地,散热构件700可以为铝(Al)片、铜(Cu)片和铜(Cu)带中的任意一种。作为示例,当散热构件700为铝(Al)片时,散热构件1100可以具有0.9mm或更大至1.1mm或更小的厚度。作为另一示例,散热构件1100可以为铜(Cu)片。铜(Cu)片的散热构件700可以具有0.4mm或更大至0.6mm或更小的厚度。也就是说,由于铜(Cu)片的散热构件1100的厚度比铝(Al)片的散热构件1100的厚度薄,因此线圈装置可以被进一步小型化。作为又一示例,散热构件1100可以为铜(Cu)带。铜(Cu)带的散热构件700可以具有0.09mm或更大至0.11mm或更小的厚度。也就是说,铜(Cu)带的散热构件700的厚度可以比铜(Cu)片的散热构件1100的厚度薄。然而,铜(Cu)带的散热构件700的散热效率可能比铜(Cu)片的散热构件700的散热效率低。另外,散热构件700可以具有与屏蔽材料600的尺寸相同的尺寸。此外,散热构件1100可以具有与屏蔽材料1000的形状相对应的形状。例如,铜(Cu)片的散热构件1100可以设置在屏蔽材料上。铜(Cu)片的散热构件1100可以被设置成与屏蔽材料的形状相同的形状。因此,散热构件1100可以有效地释放从多个线圈传送至屏蔽材料1000的热量。
[0194] 因此,又一实施方式可以提供能够有效地改善热量的线圈装置以及包括该线圈装置的无线电力发送/接收设备。另外,在又一实施方式中,可以通过使用薄的散热构件来改善线圈装置的热量。此外,在又一实施方式中,可以通过使用具有简单结构的线圈架来改善线圈装置的热量。此外,又一实施方式可以提供具有改善的耐久性的线圈装置以及包括该线圈装置的无线电力发送/接收设备。此外,又一实施方式可以提供在热量上得到改善并且提高了无线电力充电效率的线圈装置以及包括该线圈装置的无线电力发送/接收设备。
[0195] 本领域技术人员将理解的是,可以在不脱离本发明的精神和特征的情况下在本发明中进行其他改变。
[0196] 因此,前面的详细描述在所有方面均不应进行限制性解释,而是需要被认为用于说明性的目的。实施方式的范围需要通过对所附权利要求的理性解释来确定,并且在实施方式的等同范围内的所有改变都属于实施方式的范围。
权利要求:1.一种线圈装置,包括:
第一线圈、第二线圈和第三线圈,所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈包括连接部;以及
线圈架,所述线圈架包括:用于容置所述第一线圈的上容纳部;用于容置所述第二线圈和所述第三线圈的下容纳部;以及用于固定所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈的每个连接部的线缆固定部。
2.根据权利要求1所述的线圈装置,其中,所述线缆固定部包括多个引导部,其中,所述多个引导部中的每一个包括在第一方向上突出的第一突出部,并且通过与所述第一突出部相邻的引导部来固定所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈的每个连接部。
3.根据权利要求2所述的线圈装置,其中,所述线缆固定部还包括与所述第一突出部相对应的线缆支承部,并且
所述线缆固定部通过所述线缆支承部和所述第一突出部来固定所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈的每个连接部。
4.根据权利要求2所述的线圈装置,其中,所述多个引导部中的每一个包括在第二方向上突出的第二突出部,并且
所述第二突出部引导所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈的每个连接部以便被设置成在向下方向上延伸。
5.根据权利要求1所述的线圈装置,其中,所述线缆固定部从所述线圈架的外部突出。
6.根据权利要求1所述的线圈装置,其中,所述线圈架还包括在所述线圈架的拐角处的线圈架固定部,并且
从所述线缆固定部的外部突出的距离等于或小于从所述线圈架固定部的外部突出的距离。
7.根据权利要求1所述的线圈装置,其中,所述线缆固定部与所述上容纳部间隔开。
8.根据权利要求1所述的线圈装置,还包括:
屏蔽材料,所述屏蔽材料被设置在所述第二线圈和所述第三线圈的下侧并且被容置在所述下容纳部中,以及
散热片,所述散热片被设置在所述屏蔽材料的下侧并且被容置在所述下容纳部中。
9.一种线圈装置,包括:
第一线圈、第二线圈和第三线圈;
线圈架,所述线圈架包括:用于容置所述第一线圈的上容纳部;以及用于容置所述第二线圈和所述第三线圈的下容纳部;
屏蔽材料,所述屏蔽材料被容置在所述下容纳部中并且被设置在所述第二线圈和所述第三线圈的下端处;以及
散热构件,所述散热构件被容置在所述下容纳部中并且被设置在所述屏蔽材料的下端处。
10.根据权利要求9所述的线圈装置,其中,所述散热构件为铜片或铜带。
11.根据权利要求9所述的线圈装置,其中,所述线圈架设置在外上部中,并且被划分成与所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈相对应的第一区域以及包括除所述第一区域之外的外部和所述外上部的第二区域,
所述上容纳部被设置在所述第一区域中以容置所述第一线圈,
所述下容纳部由所述外上部和所述外部形成,并且
所述屏蔽材料与所述外部接触。
12.根据权利要求11所述的线圈装置,还包括:
设置在所述外部的下端上的多个延伸翼部。
13.根据权利要求11所述的线圈装置,其中,所述第二区域由金属材料制成。
14.根据权利要求13所述的线圈装置,其中,所述多个延伸翼部和所述第二区域由相同的材料制成。
15.根据权利要求12所述的线圈装置,其中,所述多个延伸翼部被设置成从所述外部的所述下端向所述屏蔽材料内延伸。
公开号:CN110603641
申请号:CN201880028918.3A
发明人:林成炫
申请人:Lg伊诺特有限公司
申请日:2018-03-05
公开日:2019-12-20
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