(54)【考案の名称】電磁波発散の抑制と充電効率の向上が成し遂げられた、無線充電デバイスおよびシステム

(73)【実用新案権者】介面光電股▲ふん▼有限公司

(72)【考案者】【考案者】

(72)【考案者】【考案者】

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【選択図】図3

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、無線充電デバイスおよび無線充電システムに関するものであり、より具体的には、電磁波発散の抑制と充電効率の向上が成し遂げられた、無線充電デバイスと無線充電システムに関するものである。

【従来の技術】

【0002】
近年、携帯電話またはタブレットコンピュータのような様々な携帯型電子デバイスが広く日常生活で使用されている。携帯型電子デバイスに電気エネルギーを供給するため、充電デバイスは、携帯型電子デバイスの内蔵電池を充電するために使用される。一般的に、充電デバイスは、有線充電デバイスと無線充電デバイスに分類される。無線充電デバイスが、様々な環境で動作することができ、さらに、電力ケーブルによる制限がないので、有線充電デバイスは、徐々に無線充電デバイスによって置き換えられている。
【0003】
無線充電動作は、また、誘導充電動作又は非接触充電動作と呼ばれている。無線充電技術によって、電気エネルギーは、電力提供デバイスから、無線伝達方式で受電デバイスに伝達される。一般的に、3つの無線電力充電グループが挙げられ、それは、WPC(Wireless Power Consortium)(QI)、PMA(Power Matters Alliance)およびA4WP(Alliance for Wireless Power)である。WPCおよびA4WP標準は、無線充電技術の主流である。無線充電技術は、磁気誘導(低周波)技術と磁気共鳴(高周波)技術を含む。磁気誘導技術は、近距離エネルギー伝達に適用される。磁気誘導技術の電力変換効率は高い。ただし、受電デバイスは、磁気誘導技術に従って、電力提供デバイスに整列して取り付けられるべきである。電力提供デバイスは、同時に複数の受電デバイスを充電することはできない。磁気共鳴技術によって、送信端末と受信端末間のエネルギー伝達は、特定の共振周波数で実行される。結果的に、磁気共鳴技術は、磁気誘導技術と比較して、より長い距離のエネルギー伝達に適用することができる。
【0004】
図1は、受電デバイスを無線で充電する、無線充電デバイスの使用を示している。図1に示すように、無線充電デバイス11は、無線伝送の方法により、受電デバイス12に電気的エネルギーを伝達する。一般的に、無線充電デバイス11のコイルアセンブリは、マルチコアによる銅線で作られている。さらに、銅線が、フェライト磁性酸化物から作られている硬質の基板上に実装された後、コイルアセンブリが生成される。コイルアセンブリは、板上の筐体内に設置される。受電デバイス12は、充電プロセス中に、無線充電デバイス11の外側に置かれる必要があるので、ある問題が生じる。例えば、無線充電デバイス11のコイルアセンブリからの電磁波が周囲の至る所に照射されることである。これにより、ユーザは、電磁波によっておそらく害をうけ、無線充電デバイス11の充電効率は大抵不十分となる。さらに、受電デバイス12は、無線充電デバイス11の外側に置かれ、有効充電距離内に配置する必要があるので、受電デバイス12が有効充電距離内に置かれることを確実にするために、いくつかの対策が取られるべきである。例えば、無線充電デバイス11は、受電デバイス12が有効充電距離を超えているという、メッセージをユーザに表示するため、センサが追加で装備されている。あるいは、位置決め機構は、受電デバイス12の位置決めを補助するために用いられる。センサまたは位置決め機構を用いることにより、無線充電デバイス11の製造コストが上昇する。また、受電デバイス12は、充電プロセス中、ユーザにより任意の場所に設置できないので、無線充電デバイス11の用途は限られる。
【0005】
さらに、現在の無線充電デバイスは、異なる技術によって動作されている。これにより、コイルアセンブリと送信端末回路の結合周波数は通常異なっている。この状況で、無線充電デバイスの構成要素と受電デバイスの構成要素には互換性がない。互換性がないので、異なる無線充電デバイスのコイルアセンブリと回路構成要素は、通常異なっている。したがって、無線充電デバイスは、携帯型電子デバイスの種類に応じてカスタマイズされる。この状況で、無線充電デバイスの用途は制限される。また、無線充電デバイスは、異なる無線充電技術に基づいて設計された、複数の受電デバイスを無線で充電することができない。

(57)【要約】

【課題】電磁波の発散を抑制でき、充電効率が向上できる、無線充電デバイスおよび無線充電システムを提供する。【解決手段】無線充電デバイス3は、筐体30、送信コイルアセンブリ31、およびシールド構造34を含む。筐体30は、収容空間303と入り口304を有する本体301を含む。受電デバイス4は、収容空間303内に収容される。送信コイルアセンブリ31は、本体301内に配置され、受電デバイス4を無線で充電するために、特定の周波数を有する電磁波を放射する。各送信コイルアセンブリ31は、AC信号を受信するために、アンテナを含み、それにより、電磁波を放射できる。シールド構造34は、本体301の外面に取り付けられ、本体301内に配置される。シールド構造34は、送信コイルアセンブリの少なくもと一部をシールドし、それにより、電磁波の発散を遮断できる。


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