一种用于无线充电器的线圈结构

技术领域

本发明涉及多个线圈结构，尤其涉及用于无线充电的多个线圈结构。

背景技术

随着对消费者电子装置和汽车电子装置的无线充电变得越来越普遍，在将电子装置放置在对电子装置充电的无线充电器的线圈上存在一些限制。另外，随着速度变得越来越重要，无线充电器的散热也成为问题本发明涉及多个线圈结构，尤其涉及用于无线充电的多个线圈结构。

因此，本发明提出了一种克服上述问题的解决方案。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于无线充电器的线圈结构，以允许至少两个电子装置可以同时被无线充电。

本发明的一个目的是提供一种用于无线充电器的线圈的结构，以允许电子装置以不同的方向放置以进行充电。

本发明的一个目的是提供一种具有金属外壳单元的无线充电器，以更好地承受应力，从而保护无线充电器的线圈并减小无线充电器的尺寸。

本发明的一个目的是提供一种无线充电器，其具有金属外壳单元和风扇，以在多个方向上产生气流，以更好地散热无线充电器。

在一个实施例中，揭露了一种用于无线充电器的线圈结构，其中，所述线圈结构包括多个线圈，其中，所述多个线圈堆栈成至少两个线圈层，其中，至少两个电子装置能够放置在多个线圈的上方以将该至少两个电子装置充电。

在一个实施例中，所述两个电子装置沿一垂直方向放置在该多个线圈的上方，以对所述至少两个电子装置充电。

在一个实施例中，多个线圈堆栈成三层，每层包括至少两个线圈，以形成对电子装置充电用的磁通有效区域。

在一个实施例中，多个线圈能够被分成用于充电的多个组。

在一个实施例中，多个线圈包括堆栈成三层的十八个线圈，其中底层包括七个线圈，中间层包括四个线圈，并且顶层包括七个线圈。

在一个实施例中，多个线圈堆栈成两层，其中底层包括四个线圈，而顶层包括五个线圈。

在一个实施例中，被充电的两个电子装置中的每一个是移动电话。

在一个实施例中，揭露了一种用于无线充电器的线圈结构，其中，所述线圈结构包括多个线圈，其中，所述多个线圈堆栈成多个线圈层，其中，一电子装置能够以至少三个不同的方向放置在多个线圈的上方以对该电子装置充电。

在一个实施例中，揭露了一种电子装置，其中，该电子装置包括：包括：一金属壳体单元，包括一金属板，形成在该金属壳体单元上侧的一第一凹陷部以及形成在该金属壳体单元下侧的一第二凹陷部，其中该第一凹陷部与该第二凹陷部位于该金属板相对的两侧；至少一导电元件，设置在该第一凹陷部中；以及一电路板，设置在在该第二凹陷部中并电连接至该至少一导电元件。

在一个实施例中，该电子装置是无线充电器，其中，至少一导电元件包括多个线圈，其中，多个线圈堆栈成多层以对至少一个电子装置充电。

在一个实施例中，多个线圈设置在第一凹陷部中。

在一个实施例中，电路板具有一通孔，其中，一风扇的至少一部分设置在该通孔中。

在一个实施例中，一EMI滤波器设置在多个线圈上方。

在一个实施例中，将一塑料盖设置在该EMI滤波器上方。

在一个实施例中，一金属盖覆盖该电路板，其中该塑料盖和该金属盖在该金属板的两个相对侧。

在一个实施例中，该金属壳体单元包括铝或铝合金材料。

在一个实施例中，该金属板包括压铸铝合金(ADC12)，即该金属板可以具有很强的机械强度以承受无线充电器处于压力下时的应力，所述的压铸铝合金(ADC12)包括Al-Si-Cu合金。

在一个实施例中，一风扇位于金属外壳单元的一角落，其中该风扇引起气流从金属外壳单元的第一侧面进入金属外壳单元的第二侧面，其中所述第一侧面和所述第二侧面是金属外壳单元的两个相邻侧面。

在一个实施例中，风扇使气流从金属外壳单元的第一侧面的第一开口和第二开口进入金属外壳单元的第二侧面，其中，所述第一开口和第二开口在金属板的相对的两侧。

附图说明

包括附图以提供对本发明的进一步理解且附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1A示出了本发明的一个实施例中的用于无线充电器的线圈的结构的上视图。

图1B示出了本发明的一个实施例中的由充电线圈产生的磁通有效区域的俯视。

图1C示出了本发明的一个实施例中的一电子装置在充电线圈上方的一位置。

图1D示出了本发明的一个实施例中的一电子装置在充电线圈上方的一位置。

图1E示出了本发明的一个实施例中的一电子装置在充电线圈上方的一位置。

图1F示出了本发明的一个实施例中的一电子装置在充电线圈上方的一位置。

图1G示出了本发明的一个实施例中的一电子装置在充电线圈上方的一位置。

图1H示出了本发明的一个实施例中的一电子装置的接收线圈在充电线圈上方的一位置。

图2A示出了本发明的一个实施例中的具有四个线圈的底层。

图2B示出了本发明的一个实施例中的具有五个线圈的顶层。

图3A示出了本发明的一个实施例中的无线充电器的分解图。

图3B示出了本发明的一个实施例中的无线充电器的从上视分解图。

图3C示出了本发明的一个实施例中的从无线充电器的下视的分解图。

图3D示出了本发明的一个实施例中的由风扇引起的无线充电器中的气流。

图3E示出了本发明的一个实施例中的在无线充电器的侧表面处的气流。

附图标记说明：101-无线充电器；102、103、104-线圈层；102a、103a、104a-线圈；200、201-电子装置；200a，201a-接收线圈；1、2、3-水平线或垂直线；D1、D2-对角线；351-上盖；352-EMI滤波器；353-线圈；354-金属外壳单元；354a-金属板；354b-第一凹陷部；354c-第二凹陷部；356a-通孔；310a、310b-气流；310g、310h、310m、310n-开口；354d-第一侧面；354e-第二侧面；356-风扇；357-电路板；358-下盖。

具体实施方式

应当理解，以下提供了用于实现本发明不同特征的许多不同的实施例或示例。下述装置和设置的具体示例，用以简化本发明。当然，这些仅是示例，并非用来限定本发明。例如，在下面的描述中，第一特征在第二特征之上或其上的形成，可包括第一特征和第二特征以直接接触形成的实施例，并且还可以包括在第一特征和第二特征之间形成附加特征的实施例，使得第一特征和第二特征不直接接触。另外，本发明可以在各种示例中重复参考数字和/或字母。这些重复是为了简化和清楚的目的,且本身不指示所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。

本发明揭露了一种无线充电器，其具有堆栈的多个线圈层以对电子装置充电，其中，多个线圈层形成充电的磁通有效区域。

为了方便用户，不需要将电子装置固定在堆栈的多个线圈层上方的特定方向或特定对准上以对电子装置充电。

图1示出了本发明的一个实施例的用于无线充电器101的线圈结构的上视图，其中线圈结构包括多个线圈，多个线圈堆栈成多个线圈层102、103，104，其中每一线圈层包括至少两个线圈。请参考图1C，图1D，图1E和图1F，其中至少两个电子装置200、201能够放置在线圈的多个层102、103、104上方的不同位置，以对该至少两个电子装置200、201充电。

如图1B所示，多个线圈层102、103、104形成对电子装置充电的磁通有效区域105。请参考图1C，图1D，图1E和图1F，可以将电子装置200、201的接收线圈200a，201a放置在磁通有效区域105中，以通过多个线圈层102、103、104的发射线圈和接收线圈200a，201a之间的耦合感应来充电，而不受电子装置200、201的放置方向的限制。

在一个实施例中，请参考图1C，图1D，图1E和图1F，两个电子装置200、201能够以至少两种不同的取向放置在多个线圈层102、103、104上方，以对，两个电子装置200、201充电。例如，电子装置200可以沿一垂直方向放置，如图1C所示，一水平方向放置，如图1D所示；电子装置201可以沿一垂直方向放置，如图1E所示，一水平方向放置，如图1F所示。

在一个实施例中，两个电子装置能够以至少三个不同的方向放置在线圈上方，以对两个电子装置充电。

在一个实施例中，一种电子装置能够沿水平，垂直或对角线方向放置在线圈上方，以对电子装置充电。

如图1G所示，电子装置可以沿对角线方向放置。

在一个实施例中，电子装置是移动电话。

在一个实施例中，如图1H所示，当电子装置200的接收线圈200a位于多个线圈层102、103、104的三个线圈102a，103a，104a之间时，将选择三个线圈102a，103a，104a中的具有较高的K耦合的线圈以对电子装置200充电。在一个实施例中，将选择三个线圈102a，103a，104a中的顶部线圈102a，因为电子装置200的收线圈200a和顶部线圈102a距离最短，因此具有更好的耦合系数。

在一个实施例中，无线充电器101包括至少一个处理器或微控制器，以选择与电子装置200的接收线圈200a具有较高K耦合的发送线圈。

在一个实施例中，请参照图2A与图2B，多个线圈被堆栈成两个线圈层，其中，底层包括四个线圈，而顶层包括五个线圈。

在一个实施例中，如图2A所示，将底层的四个线圈放置在由两条对角线D1，D2形成的四个空间中，并将顶层的五个线圈放置在两条对角线D1，D2上，如图2B所示，从而使在每个水平线H1、H2、H3或每个垂直线V1、V2、V3或每个对角线D1，D2皆通过三个线圈。

在一个实施例中，多个线圈堆栈成三个线圈层，每一线圈层包括至少四个线圈。

在一个实施例中，多个线圈能够被分成两组，每组包括多个线圈。

在一个实施例中，多个线圈能够被分成两组，每组包括九个线圈。

在一个实施例中，多个线圈包括堆栈成三层的十八个线圈，其中底层包括七个线圈，中间层包括四个线圈，并且顶层包括七个线圈。

在一个实施例中，电子装置200、201中的每一个是移动电话。

图3A是无线充电器101的透视图。图3B无线充电器101的上视分解图。图3C无线充电器101的下视分解图。

如图3A-3C所示，无线充电器101包括：一金属外壳单元354，其包括一金属板354a，在金属外壳单元354的上侧形成一第一凹陷部354b，在金金属外壳单元354的上侧的下侧形成一第二凹陷部354c。金属壳体单元354，其中，第一凹陷部354b和第二凹陷部354c位于金属板354a的相对两侧其中，至少一导电元件，例如线圈353，设置在第一凹陷部354b中；电路板357设置在第二凹陷部354c中并且电连接至至少一导电元件，例如线圈353。

在一个实施例中，至少一导电元件包括多个线圈353，其中，多个线圈353被堆栈成用于对至少一个电子装置充电的多个线圈层，并且多个线圈层被设置在第一凹陷部354b中。

在一个实施例中，电路板357具有通孔356a，其中风扇356的至少一部分设置在通孔356a中。

在一个实施例中，风扇356位于金属外壳单元354的一角落，其中风扇356使气流从金属外壳单元354的第一侧面354d进入金属外壳单元的第二侧面354e，其中第一侧面354d和第二侧面354e是金属外壳单元354的两个相邻侧面。

请参考图3D，其中风扇356的至少一部分设置在电路板357下方，其中风扇356使气流310a，310b由无线充电器101的第一侧354d处的开口310g，310h，310m，310n进入而流至无线充电器101的第二侧面354e，其中第一侧面354d和第二侧面354e是无线充电器101的两个相邻侧面，其中开口310g，310m可以在电路板357上方形成气流路径，开口310h，310n可以在电路板357下方形成气流路径。

请参考图3E，其示出了第二侧面354e处的气流的侧视图。风扇356使气流301c进入第二侧面354e，并且气流301d离开第二侧面354e。这样一来，无线充电器101产生的热量可以通过多条路径散发，一条路径在电路板357的上方，另一条路径在电路板357的下方，从而更有效地降低了无线充电器101的温度。

在一个实施例中，至少一个散热器在气流方向上沿着金属外壳单元354延伸。

在一个实施例中，EMI滤波器352设置在多个线圈353上方。

在一个实施例中，可以是一塑料盖的上盖351设置在EMI滤波器352上方。

在一个实施例中，可以是金属盖的下盖358设置在电路板357的底表面上，其中上盖351和下盖358在金属板354a的两个相对侧。

在一个实施例中，多个线圈353堆栈成多个线圈层，其中每个线圈层包括至少两个线圈，其中至少两个电子装置能够以至少两个不同的方向放置在多个线圈层上方以对至少两个电子装置充电。

在一个实施例中，多个线圈353包括堆栈成三层的十八个线圈，其中底层包括七个线圈，中间层包括四个线圈，并且顶层包括七个线圈。

在一个实施例中，金属板354a包括ADC12。

在一个实施例中，金属外壳单元354包括铝或铝合金材料。

在一个实施例中，多个鳍片位于金属外壳单元354的内表面或外表面，并且多个鳍片沿着金属外壳单元354在由风扇356引起的气流的方向上延伸。

在一个实施例中，多个鳍片的表面可以被粗糙化。

在一个实施例中，进气口基本平行于出气口，并且无线充电器可以配置有从进气口过滤空气的过滤器。在一实施例中，过滤器可由疏水材料制成。

在一个实施例中，无线充电器101还包括风扇速度控制器，其可以基于无线充电器101或电子装置200、201的温度来调节风扇的旋转速度。

在一个实施例中，一磁性材料封装线圈，其中该磁性材料可以是金属或合金磁性材料或铁氧体磁性材料。铁氧体磁性材料可以是多晶的，单晶的或非晶的。

在一个实施例中，金属外壳单元354的表面与线圈353由铁氧体磁性材料密封。

在一个实施例中，金属壳体单元354通过铁氧体磁性材料与上盖351和下盖358密封。

在一个实施例中，上盖351的底表面和线圈353中的每个线圈可与铁氧体磁性材料接触以传递应力，其中，上盖351，线圈353和铁氧体磁性材料由金属外壳单元354的金属板354a支撑。

从上述内容可以理解，虽然为了说明的目的在此描述了具体实施例，但是在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。此外，在针对特定实施例公开替代方案的情况下，该替代方案也可以应用于其它实施例，即使没有特别说明。