[发明专利]一种新型无线充电接收系统

说明书

技术领域

本发明属于无线充电技术领域，尤其涉及一种新型无线充电接收系统。

背景技术

将无线充电方案集成到移动设备(比如超极本，平板等)挑战非常大，特别是对于基于A4WP的谐振式无线充电方案。设备上为了减小EMI/ESD的金属外壳或导电涂层会阻隔或吸收掉磁场，并在系统外壳内部，阻止电源发射端单元(PTU,比如一个充电板)将能量通过磁场的方式传递给电源接收单元(PRU)。

根据移动设备的不同构造，同一个PTU与不同PRU之间的耦合随着设备的不同差异会很大。这种差异使得不可能使用统一的无线充电PRU模块集成到不同的移动系统中去。

综上所述，为了使得无线充电方案更利于推广和大规模使用，急切需要一种创新的无线充电集成方案能够使得PRU方案与金属外壳和系统的EMI/ESD方案能够很好的兼容和集成。同时，也需要实现一种在PTU和PRU间能够自调整的耦合方案，而不需要根据不同的设备改动PRU模块的设计方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型无线充电接收系统，旨在解决电源接收单元不能与金属外壳和系统的EMI/ESD方案能够很好的兼容和集成，而且不能根据不同的设备进行电源接收单元PRU与电源发射端单元PTU自调整耦合的问题。

本发明是这样实现的，一种新型无线充电接收系统，所述新型无线充电接收系统包括图案化的导电材料层；所述导电材料层位于PRU线圈和移动设备的非导电的底壳之间；所述导电材料层中间位置具有调整PTU和PRU耦合的长条环状开窗；所述长条环状开窗上开有用于阻隔在长条环状开口周围产生涡电流的开槽；远离开槽口的末端连接接地点。

进一步，所述长条环状开口的截面积根据新型无线充电接收系统内置的PRU线圈的最内层圈面积进行调整大小。

进一步，导电材料层包覆新型无线充电接收系统内置的PRU线圈。

进一步，通过大面积导电材料将ESD噪声引入到导电材料中设计的接地点上。一个大面积导体材料覆盖设备的顶层和底层，从而保留了系统大部分的EMI/ESD完整性，并且与设备在多处进行接地，这种结构实现了一个半法拉第笼或全法拉第笼，从而屏蔽了设备板子上的产生射噪声元件，保证了EMI性能。

同时，此发明中大面积的金属材料给系统提供了低阻抗的接地，从而降低了系统ESD的风险。

本发明不会对无线充电性能及系统的EMI/ESD完整性产生很大影响；在移动设备端将PRU设计为模块化成为可能。

本发明高导电率的材料覆盖了移动设备的大部分元器件，使得PRU线圈的损耗降低并提供线圈之间的耦合效率。同样高导电率的材料与系统的特定位置与系统外壳接地，使系统的EMI具有屏蔽和ESD保护结构。本发明在高导电率材料表面开窗，从而可以控制PTU与PRU之间的磁场耦合。并可以根据设备设计的不同可以调整。这样可以允许无线充电接收端PRU模块在不同设备系统里位于同样的位置。这个特性使得无线充电接收模块能够进行模块化设计，并且独立于系统的设计和主设备的集成环境。

传统设计中，使用不导电的表面材料(阻燃塑料)来用作允许磁场穿透的，但这样会将设备中其他元件暴露于磁场当中，由于这些元件本身的材料属性，会导致损耗。更重要的是，这些不导电材料作为外壳会破坏系统的EMI/ESD完整性。

本发明使用了一种图案化的导电材料层作为设备元件的磁场屏蔽层。大部分与无线充电无关的元件被金属材料覆盖，从而避免了对于系统元件的耦合，损耗和干扰。

本发明提供一个大面积导体材料覆盖设备的顶层和底层，从而保留了系统大部分的EMI/ESD完整性，并且与设备在多处进行接地，这种结构实现了一个半法拉第笼或全法拉第笼，从而屏蔽了设备板子上的产生辐射噪声元件，保证了EMI性能。

同时，本发明中大面积的金属材料给系统提供了低阻抗的接地，从而降低了系统ESD的风险。

传统不导电底壳会迫使ESD产生的噪声穿过主板，从而导致严重的ESD风险。但在本发明中，通过大面积导电材料将ESD噪声引入到导电材料中设计的接地点上，从而大大降低了ESD风险。

附图说明

图1是本发明实施例提供的导电层和它相对于PRU线圈在系统中的位置图。

图中：(a)为设备堆叠图显示外壳，线圈和导电材料相对位置图，导电层位于PRU线圈和移动设备的非导电(如塑料)的底壳之间；(b)导电层形状和PRU线圈的相对位置的结构俯视图。