[发明专利]一种非接触充电站

说明书

本申请是国际申请日为2009年4月17日，进入中国国家阶段的申请日为2010年2月26日、发明名称为“具有输电平面螺旋芯体的非接触充电站、非接触受电装置以及控制它们的方法”的国际申请号为PCT/KR2009/002003、国家阶段申请号为200980100248.2的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有平面螺旋输电芯体的非接触充电站、非接触受电装置以及控制它们的方法。更具体地，利用感应磁场将电能信号传送到便携设备的非接触充电站的原边芯体被构造为输电印刷电路板（PCB）芯体，其中平面螺旋芯体结构形成在芯体基底上。输电PCB芯体具有简化的形状和便于其安装在非接触充电器上的改进的适用性。另外，接收芯体具有减小的体积，以减小受电装置的整体尺寸，从而它能容易安装到便携设备上。

背景技术

通常，例如手机、个人数字助理（PDA）、便携式媒体播放器（PMP）、数字多媒体广播（DMB）终端、动态影像专家压缩标准音频层面3（MP3）播放器和笔记本电脑的便携设备不能保持插在家中或者办公室的常规电源上，因为它们是当用户移动时使用。因此，这样的便携设备配备有一次性电池（即，原电池）或者可充电电池（即，蓄电池）。在将从常规电源提供的电能再充到便携设备的电池或者电池组的情况下，传统上使用了通过电源线或者电源连接器向便携设备供电的方法。

然而，在通过连接器向便携设备供电的情况下，当充电器和电池互相连接或者断开时，由于充电器和电池的连接器之间的电势差，连接器可能发生瞬时放电。

瞬时放电可能导致在两个连接器上积累杂质，因此导致火灾。

另外，由于连接器直接暴露在空气中，所以连接器附着了水气或者尘土，由此导致自然放电。结果，充电器和电池的寿命和性能可能下降。

为了克服涉及通过连接器供电的方法的问题，开发了非接触充电器。当包括将要充电的电池的终端放置在充电器的初级线圈上时，电池的次级线圈被充电。在此情况下，通过利用从初级线圈产生的磁场使次级线圈上感应电动势而充电。

然而，现有技术的非接触充电器仅仅能向便携设备供电，并且由于它不用于其它应用，所以它的使用受到限制。

当金属体放置在磁场中时，从初级线圈产生的磁场改变。因而在初级线圈中产生可能损坏非接触充电器的相当大的的电能损失。

由于过量电流流过次级线圈，并且电池组的电路产生热，因此电池组可能由于过热而爆炸。

此外，由于大多数初级和次级芯体是由一些细金属线拧成的一个粗线圈来实现的（以下，称为“李兹（Litz）线圈”），所以耗费大量线圈材料，并且使充电器变得笨重。因此充电器具有复杂结构，并且难以制造。通常很难将充电器安装到便携设备上，因为便携设备包括一些半导体元件和电池组。而且，热或者磁场会干扰若干控制器和构件，由此使它们发生故障。

另外，充电器不适用于多种技术领域，因为它不容易制造为各种形状。例如，不常使用一个电池组，因为诸如手提电话、PDA、PMP、DMB终端、MP3播放器和笔记本电脑的便携设备的电池组具有根据应用和制造商而安装在不同位置连接器。

由于现有技术的非接触充电器也使用粗线圈，所以充电器笨重、结构复杂并且难以制造。

此外，非接触充电器具有有限应用，因为它不易制造为各种形状。如果在被充电时电池组移动，则输电不能适当地完成，因此传送效率降低。

发明内容

本发明的一种非接触充电站，包括：

站部件，其包括：具有至少一个上部线圈的上部芯体部、具有至少一个下部线圈且与所述上部芯体部部分重叠的下部芯体部、以及芯体基底；

传送控制器，其基于通过由所述上部芯体部和下部芯体部检测的信号来决定所述上部芯体部和下部芯体部中的至少一个作为感应图案芯体，并且，通过控制连接到所述感应图案芯体的开关，将无线电力信号经由所述感应图案芯体传送给非接触受电装置。

进一步地，所述至少一个下部线圈或所述至少一个上部线圈包括两个线圈，其中，所述两个线圈被隔开。

进一步地，所述非接触充电站还包括：在所述芯体基底的下表面设置的用以屏蔽感应磁场的屏蔽部分。

进一步地，其中，所述屏蔽部分包括屏蔽板、屏蔽网和金属薄膜。

进一步地，所述传送控制器进行如下控制：当仅有所述至少一个上部线圈接收到来自所述非接触受电装置的响应信号时，所述无线电力信号不被传送。

进一步地，至少一个上部和下部线圈被卷绕成方形螺旋结构、圆形的螺旋结构、椭圆形的螺旋结构或者多边形螺旋结构中的任何一种。