包括用于使金属材料的影响最小化的结构的线圈以及包括该线圈的谐振电路的制作方法

1.本公开总体上涉及一种无线装置，并且更具体地，涉及一种包括用于使无线装置中的金属材料的影响最小化的结构的线圈以及包括该线圈的谐振电路。


背景技术：

2.已经通过对关于以下方法的研究进行了无线充电技术的最近发展：用于从单个充电装置向各种电子装置供电从而对电子装置充电的方法。
3.这样的无线充电技术利用无线电力发送/接收并且提供了一种系统，在该系统中电子装置不连接到单独的充电连接器而是放置在充电板上，从而自动对电池充电。
4.这样的无线充电技术包括使用线圈的电磁感应类型、使用谐振的谐振类型、以及电能被转换为微波并随后被传送的射频(rf)/微波辐射类型。
5.基于无线充电的电力发送方法在发送端的第一线圈和接收端的第二线圈之间发送电力。发送端产生磁场，并且接收端随着电流根据磁场的变化被感应或谐振而产生能量。
6.与诸如智能电话的电子装置相关，使用电磁感应类型或磁共振类型的无线充电技术最近得到广泛应用。如果无线电力发送单元(ptu)(例如，无线充电板)和无线电力接收单元(pru)(例如，智能电话)在一定距离内接触或接近，则可通过ptu的发送线圈和pru的接收线圈之间的电磁感应或电磁谐振来改变pru的电池。


技术实现要素：

7.技术问题
8.无线ptu可通过使用磁共振类型的谐振器产生感应磁场，其可在无线pru中产生感应电动势和感应电流，从而向无线pru无线地发送电力。
9.无线ptu可在各种环境(诸如金属材料，包括具有铁制框架的桌子)中向无线pru发送电力。如果无线ptu在外围产生磁场以便无线发送电力，则在外围产生的磁场在位于外围的金属材料中产生电流(例如，涡流)，这可从金属材料产生磁场。另外，在电力可传送到比感应类型更长的距离的谐振型中，可从金属材料产生更大的电流和磁场。从金属材料产生的磁场可影响由无线ptu产生的磁场，从而影响谐振电路特性，诸如电感、谐振频率和/或质量因子(q因子)。作为另一示例，无线ptu可包括由金属材料制成的元件，诸如壳体内部的阻抗匹配电路，并且还可从由金属材料制成的这些元件产生磁场，从而导致谐振电路特性的劣化。
10.因此，本领域需要一种方法和设备，其使由外围金属材料引起的谐振电路特性的变化最小化，从而改善无线装置的充电。
11.已经进行了本公开以至少解决上述问题和/或缺点并且至少提供下面描述的优点。
12.因此，本公开的一方面在于提供一种线圈，该线圈包括由彼此相对的连接样式形
成的导体以用于抵消目的，使得在使对外围金属材料的影响最小化的方向上产生磁场。
13.本公开的另一方面在于提供一种线圈，该线圈被配置为基于可设置无线ptu的环境在位于外围上的金属材料面向的方向上产生彼此抵消的磁场，从而向无线pru提供稳定的电力。
14.本公开的另一方面在于提供一种包括上述线圈的谐振电路。
15.技术方案
16.根据本公开的一个方面，一种线圈可包括：第一导体，被设置在第一平面上；第二导体，被设置在不同于第一平面的第二平面上，并且包括电连接到第一导体的第一端的第一端和位于第一导体的第二端附近的第二端；以及第三导体，被设置在第一平面上，并且包括电连接到第二导体的第二端的第一端和位于第二导体的第一端附近的第二端，其中，当从第一侧观察第一平面时，从第一导体的第二端连接第一导体的第一端的第一导体的样式在顺时针或逆时针方向上，并且其中，当从第一侧观察第一平面时，从第三导体的第一端连接第三导体的第二端的第三导体的样式在与第一导体的样式的方向相反的方向上。
17.根据本公开的另一方面，一种线圈可包括：第一导体，被设置在第一平面上；第二导体，被设置在不同于第一平面的第二平面上，并且电连接到第一导体；以及第三导体，被设置在第一平面上，并且电连接到第一导体和第二导体，其中，第一导体被配置为相对于第一导体和第三导体的内侧在第一方向上产生第一磁场，其中，第二导体被配置为相对于所述内侧在第三方向上产生第二磁场，其中，第三方向不同于与第一方向相反的第二方向和第一方向，并且其中，第三导体被配置为相对于所述内侧在第二方向上产生第三磁场。
18.根据本公开的另一方面，一种谐振电路可包括线圈和至少一个电容器，其中，线圈包括：第一导体，被设置在第一平面上；第二导体，被设置在不同于第一平面的第二平面上，并且包括电连接到第一导体的第一端的第一端和位于第一导体的第二端附近的第二端；第三导体，被设置在第一平面上，并且包括电连接到第二导体的第二端的第一端和位于第二导体的第一端附近的第二端，其中，当从一侧观察第一平面时，从第一导体的第二端连接第一导体的第一端的第一导体的样式包括在顺时针或逆时针方向上的样式，其中，当从所述一侧观察第一平面时，从第三导体的第一端连接第三导体的第二端的至少一个第三导体的样式包括在与第一导体的样式相反的方向上的样式，并且其中，所述至少一个电容器连接到第一导体、第二导体或第三导体中的至少一个。
19.有利效果
20.根据本公开的一方面，在一个方向(例如，位于外围上的金属材料面向的方向)上产生较小的磁场(例如，有效磁场)，从而使由外围金属材料引起的谐振电路特性的变化最小化。
21.根据本公开的另一方面，可在使对外围金属材料的影响最小化的方向上产生磁场，从而向无线pru提供稳定的电力。
22.本公开展现出的各种有利效果不限于上述有利效果。
附图说明
23.通过以下结合附图的详细描述，本公开的特定实施例的上述和其他方面、特征和优点将更加明显，其中：
24.图1示出了根据实施例的无线电力发送装置和无线电力接收装置；
25.图2a是应用本公开的谐振电路的透视图；
26.图2b示出了从应用本公开的谐振电路产生的磁场；
27.图2c示出了当金属材料位于应用本公开的谐振电路周围时谐振电路的特性的变化；
28.图3示出了根据实施例的线圈的示例；
29.图4a示出了根据实施例的缠绕多次的线圈的示例；
30.图4b示出了根据实施例的流过线圈的交流电流的方向；
31.图5示出了根据实施例的从线圈产生的磁场；
32.图6示出了根据实施例的当金属材料位于线圈周围时线圈特性的变化；
33.图7a示出了根据实施例的谐振电路和包括线圈的无线电力发送装置的组件的示例；
34.图7b示出了根据实施例的谐振电路和包括线圈的无线电力发送装置的组件的示例；以及
35.图8示出了根据实施例的无线电力发送装置的示例。
具体实施方式
36.在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例。应当注意，在附图中，相同或相似的元件尽可能地由相同或相似的附图标记表示。在以下描述和附图中，将省略对可能使本公开的主题不必要地不清楚的已知功能或配置的详细描述。
37.应该理解的是，本公开的各种实施例以及其中使用的术语并不意图将在此阐述的技术特征限制于具体实施例，而是包括针对相应实施例的各种改变、等同形式或替换形式。对于附图的描述，相似的参考标号可用来指代相似或相关的元件。将理解的是，与术语相应的单数形式的名词可包括一个或更多个事物，除非相关上下文另有明确指示。如这里所使用的，诸如“a或b”、“a和b中的至少一个”、“a或b中的至少一个”、“a、b或c”、“a、b和c中的至少一个”以及“a、b或c中的至少一个”的短语中的每一个短语可包括在与所述多个短语中的相应一个短语中一起列举出的项的任意一项或所有可能组合。如这里所使用的，诸如“第1”和“第2”或者“第一”和“第二”的术语可用于将相应部件与另一部件进行简单区分，并且不在其它方面(例如，重要性或顺序)限制所述部件。将理解的是，在使用了术语“可操作地”或“通信地”的情况下或者在不使用术语“可操作地”或“通信地”的情况下，如果一元件(例如，第一元件)被称为“与另一元件(例如，第二元件)结合”、“结合到另一元件(例如，第二元件)”、“与另一元件(例如，第二元件)连接”或“连接到另一元件(例如，第二元件)”，则意味着所述一元件可与所述另一元件直接(例如，有线地)连接、与所述另一元件无线连接、或经由第三元件与所述另一元件连接。
38.图1示出了根据实施例的无线电力发送装置101和无线电力接收装置103。
39.无线电力发送装置101可向无线电力接收装置103无线地发送电力105。
40.例如，无线电力发送装置101可根据感应方式发送电力105。当无线电力发送装置101使用感应方式时，无线电力发送装置101可包括例如电源、直流(dc)-交流(ac)转换电路(或放大器电路)、阻抗匹配电路、至少一个电容器、至少一个线圈和通信调制/解调电路。至
少一个电容器可与至少一个线圈一起配置谐振电路。无线电力发送装置101可以以无线电力联盟(wpc)标准(或qi标准)中定义的方式实现。
41.例如，无线电力发送装置101可根据谐振方式发送电力105。当使用谐振方式时，无线电力发送装置101可包括电源、dc-ac转换电路(或放大器电路)、阻抗匹配电路、至少一个电容器、至少一个线圈、带外通信电路(例如，bluetooth
tm
低能量(ble)通信电路)等。至少一个电容器和至少一个线圈可配置谐振电路。无线电力发送装置101可以以无线电力联盟(a4wp)标准(或空燃联盟(afa)标准)中定义的方式实现。无线电力发送装置101可包括能够在电流(例如，交流电流)流动时根据谐振方式或感应方式产生感应磁场的线圈。
42.无线电力发送装置101通过线圈产生磁场的过程可表述为输出无线电力，并且基于所产生的磁场在无线电力接收装置103中产生感应电动势的过程可表述为电力105的无线接收。通过这样的过程，可表述无线电力发送装置101将电力105无线地发送到无线电力接收装置103。另外，无线电力接收装置103可包括线圈，在该线圈中，通过所形成的具有根据时间变化的大小的环境磁场来产生感应电动势。在无线电力接收装置103的线圈中产生感应电动势、从线圈输出交流电流或向线圈施加交流电压的过程可表述为无线电力接收装置103对电力105的无线接收。
43.例如，无线电力发送装置101可根据电磁波方式发送电力，其中，无线电力发送装置101可包括电源、dc-ac转换电路(或放大器电路)、配电电路、移相器、包括多个天线(例如，贴片天线、偶极天线和/或单极天线)的用于电力发送的天线阵列、以及带外通信电路(例如，ble通信模块)。多个天线中的每一个可形成rf波。无线电力发送装置101可通过调节每个天线的电信号输入的相位和/或幅度来执行波束成形。无线电力接收装置103可包括能够通过使用形成的环境rf波来输出电流的天线。无线电力发送装置101形成rf波的过程可表述为无线电力发送装置101对电力105的无线发送。无线电力接收装置103通过使用rf波从天线输出电流的过程可表述为无线电力接收装置103对电力105的无线接收。
44.无线电力发送装置101可与无线电力接收装置103通信。
45.例如，无线电力发送装置101可根据带内方案与无线电力接收装置103通信。无线电力发送装置101或无线电力接收装置103可根据开/关键控调制方案改变要发送的数据的负载(或阻抗)。无线电力发送装置101或无线电力接收装置103可基于线圈的电流、电压或电力的幅度变化，通过测量负载变化(或阻抗变化)来确定从对方装置发送的数据。
46.例如，无线电力发送装置101可根据带外方案与无线电力接收装置103通信。无线电力发送装置101或无线电力接收装置103可通过使用与线圈或贴片天线分开提供的通信电路(例如，ble通信模块)来发送或接收数据。无线电力发送装置101可发送媒体数据，并且根据实施方式，多个不同的通信电路(例如，ble通信模块、无线保真(wi-fi)模块和60千兆赫wi-fi(wi-gig)模块)可分别发送或接收媒体数据和无线电力发送/接收控制信号。
47.无线电力发送装置101可将电力105发送到两个或更多个无线电力接收装置和/或与两个或更多个无线电力接收装置通信。
48.图2a是应用本公开的谐振电路201的透视图。
49.可包括在无线电力发送装置中的谐振电路201可被配置为圆形结构，或者在图2a的部分(a)中被配置为缠绕多次的环形结构。被配置为划分谐振电路201的狭缝203可设置在谐振电路201的至少一部分中，并且狭缝203可用作电容器。至少一个电容器可连接到狭
缝203的两端。无线电力发送装置的至少一个组件(例如，阻抗匹配电路和/或放大器电路)可通过狭缝203的两端连接。
50.谐振电路201可通过狭缝203的两端接收交流电流，和/或可从电磁耦合到谐振电路201的馈电线圈接收交流电力。例如，可通过从馈电线圈产生的磁场在谐振电路201中感应出电流和电动势。在图2a的部分(b)中，在谐振电路201中，交流电流相对于xy平面流动，并且电流沿着圆形线圈形状以顺时针或逆时针方向交替地流动。
51.图2b示出了从应用本公开的谐振电路201产生的磁场。
52.图2b中所示的“箭头”表示从一个方向(例如，+x方向)观察谐振电路201的视点，基于在特定时间点在逆时针方向上谐振电路201中的电流的流动，从谐振电路201产生的磁场(例如，h场)的磁力线。
53.附图标记205表示位于谐振电路201周围的金属材料。例如，金属材料205可以是位于包括谐振电路201的无线电力发送装置外部(例如，放置无线电力发送装置的周围环境)的金属材料，或者是位于无线电力发送装置内部的金属材料(例如，电路元件、金属壳体等)。在图2b中，为了便于描述，假设金属材料205位于谐振电路201下方(例如，在-z方向上)，以便与谐振电路201水平。
54.如图2b所示，从谐振电路201产生的磁场的至少一部分穿过导体(诸如金属材料205)，作为结果，可在金属材料205中感应出涡流(例如，基于法拉第定律的感应电流)。基于在金属材料205中感应的涡流，可从金属材料205产生磁场。磁场在抵消由谐振电路201产生的磁场的至少一部分的方向上由金属材料205产生，并且通过谐振电路201(例如，线圈)的磁通量(例如，磁通量交链)可减小。换句话说，通过谐振电路201(例如，线圈)的有效磁通量可减小。因此，包括金属材料205和谐振电路201的等效电路的等效电感可减小。基于谐振电路201的等效电感的减小，可改变谐振电路201的谐振频率。基于谐振电路201的等效电感的减小和/或由金属材料205本身中包括的电阻分量引起的等效电阻的增加，谐振电路201的q因子可减小。
55.图2c示出了当金属材料205位于应用本公开的谐振电路201周围时谐振电路201的特性的变化。
56.参照图2c的部分(a)，为了便于描述，假设金属材料205具有正方形或矩形形状，该正方形或矩形形状在x轴方向上具有长度mx并在y轴方向上具有长度my。图2c的部分(b)中所示的mz表示下侧表面中的谐振电路201与上侧表面中的金属材料205之间在z轴方向上的距离。
57.例如，当mx＝10毫米(mm)且my＝10mm的金属材料205位于mz＝20mm的点处时，谐振电路201的测量等效电感l、谐振频率fr和q因子的变化的模拟结果可在下表1中示出。当金属材料205不存在时，假设谐振电路201的谐振频率为6.78兆赫兹(mhz)，并且其q因子为1300。假设金属材料205是铝。
58.表1
[0059] 电感变化(δl)谐振频率变化(δfr)q因子变化(δq)变化程度-6.8[％]+241[khz]-265
[0060]
参照表1，当金属材料205位于谐振电路201周围时，可识别出电感l减小，谐振频率
增加，并且q因子(其中，r是包括谐振电路201和金属材料205的等效电阻值)减小，使得谐振电路201的q因子特性劣化。参照图2b以及表1，如果从谐振电路201产生的磁场影响金属材料205，则在金属材料205中产生涡流，因此谐振电路201的特性可改变。如果金属材料205的面积(例如，mx
·
my)更大或者谐振电路201与金属材料205之间的距离mz更小，则谐振电路201的上述q因子特性可能进一步劣化。如果金属材料205是铁，则在与上述假设相同的假设下，谐振电路201的测量等效电感l和q因子的变化的模拟结果可在下表2中示出。
[0061]
表2
[0062] 电感变化(δl)q因子变化(δq)变化程度-5.653[％]-1213
[0063]
在谐振电路201中，磁屏蔽材料或磁屏蔽片(例如，铁氧体)可设置在与xy平面平行的平面上。如果金属材料205是铁，则在与上述假设相同的假设下，谐振电路201的测量等效电感l和q因子的变化的模拟结果可在下表3中示出。
[0064]
表3
[0065] 电感变化(δl)q因子变化(δq)变化程度-1.32[％]-974
[0066]
图3示出了根据实施例的线圈301的示例。参照图3的部分(a)，线圈301的一部分形成在xy平面上，并且线圈301的其他部分形成在zx平面上。在线圈301中，与-y方向相应的部分在本文中被描述为第一导体301a，与+z方向相应的部分被描述为第二导体301b，并且与+y方向相应的部分被描述为第三导体301c。
[0067]
第一导体301a的第一端303可连接到第二导体301b的第一端305。第二导体301b的第二端307可连接到第三导体301c的第一端309。第二导体301b的第二端307可位于第一导体301a的第二端315附近。第三导体301c的第二端311可连接到第二导体301b的第三端313。第三导体301c的第二端311可位于第二导体301b的第一端305附近。
[0068]
无线电力发送装置101的至少一个组件(例如，至少一个电容器、阻抗匹配电路和/或放大器电路)可连接到第一导体301a的第二端315和第二导体301b的第四端317。
[0069]
可选地，第三导体301c的第二端311可不连接到第二导体301b的第三端313，并且可省略从第二导体301b的第三端313连接第四端317的样式。在这种情况下，无线电力发送装置101的至少一个组件(例如，至少一个电容器、阻抗匹配电路和/或放大器电路)可连接到第一导体301a的第二端315和第三导体301c的第二端311。
[0070]
第一导体301a和/或第三导体301c可被配置为与xy平面水平，如图3的部分(a)所示。第一导体301a和/或第三导体301c可被配置为不水平于xy平面。例如，第一导体301a和第三导体301c可被配置为彼此形成预定角度。
[0071]
如图3的部分(a)所示，第一导体301a和/或第三导体301c可被配置为具有与第一导体301a和第三导体301c的内侧的中心o间隔开预定距离的形状。例如，第一导体301a和/或第三导体301c可被配置为具有指定曲率的半圆形形状。可选地，第一导体301a和/或第三导体301c也可被配置为具有四边形形状或其他形状。
[0072]
如图3的部分(a)所示，第一导体301a和第三导体301c可被配置为具有相对于第一
导体301a和第三导体301c的内侧的x轴彼此基本对称的形状，但是第一导体301a和第三导体310c可以以不对称形状实现。
[0073]
如图3的部分(a)所示，第二导体301b可被配置为与zx平面水平(例如，垂直于第一导体301a和/或第三导体301c)。第二导体301b可被配置为不与zx平面水平。例如，第二导体301b可被配置为相对于第一导体301a和/或第三导体301c的垂直方向(例如，zx平面)形成预定角度。
[0074]
如图3的部分(a)所示，第二导体301b可被配置为具有与中心o间隔开预定距离的形状。例如，第二导体301b可被配置为具有指定曲率的半圆形形状。可选地，第二导体301b可被配置为具有拱形形状，或者具有四边形形状或其他形状。
[0075]
用作电容器的狭缝可配置在第二导体301b的一部分中，并且将在本文中更详细地描述。基于狭缝被包括在线圈301的一部分中，线圈301可用作包括电容器和电感器的谐振器。
[0076]
从第一导体301a的第二端315连接第一导体301a的第一端303的样式和将第三导体301c的第二端311与第三导体301c的第一端309连接的样式可彼此相对。例如，当在+z方向上观察线圈301时，第一导体301a的样式可被描述为逆时针方向，并且第三导体301c的样式可被描述为与逆时针方向相反的顺时针方向。第二导体301b的样式可包括从第一端305连接第二端307的第一样式和从第三端313连接第四端317的第二样式。
[0077]
参照图3的部分(b)，由于第一导体301a的上述样式和第三导体301c的上述样式彼此相反，因此流过第一导体301a的交流电流的方向321和流过第三导体301c的交流电流的方向319可彼此相反。例如，参照xy平面，交流电流可沿顺时针方向流过第一导体301a并沿逆时针方向流过第三导体301c，并且可选地，可沿逆时针方向流过第一导体301a并沿顺时针方向流过第三导体301c。因此，从第一导体301a产生的第一磁场和从第三导体301c产生的第二磁场可相对于中心o配置在相反的方向上。例如，当交流电流在特定时间点相对于中心o沿顺时针方向流过第一导体301a并沿逆时针方向流过第三导体301c时，第一磁场的方向可被描述为-z方向，并且第二磁场的方向可被描述为+z方向。因此，第一磁场和第二磁场可相对于-z方向上的点彼此抵消。
[0078]
线圈301可缠绕多次。例如，线圈301可通过重复以下方法来缠绕多次：通过从第二导体301b的第四端317沿第一导体301a的样式方向(例如，xy平面上的逆时针方向)延伸(伸长)来进一步形成第一导体，通过在第二导体301b的第一端305和/或第一导体301a的第一端303附近沿第二导体301b的样式方向(例如，zx平面上的逆时针方向)延伸来进一步形成第二导体，通过在第二导体301b的第二端307和/或第三导体301c的第一端309附近沿第三导体301c的样式方向(例如，xy平面上的顺时针方向)延伸来进一步形成第三导体，以及通过在第三导体301c的第二端311和/或第二导体301b的第三端313附近沿第二导体的样式方向(例如，zx平面上的逆时针方向)延伸来进一步形成第二导体。通过重复上述方法，第一导体301a、第二导体301b和第三导体301c可被配置为多个，并且在下文中更详细地描述。
[0079]
图4a示出了根据实施例的缠绕多次的线圈401的示例。
[0080]
线圈401可缠绕多次，如参照图3所述。例如，一起参照图3，可配置缠绕多次的线圈401，即，通过重复以下方法：通过从第二导体301b的第四端317沿第一导体301a的样式方向(例如，xy平面上的逆时针方向)延伸(伸长)来进一步形成第一导体，通过在第二导体301b
的第一端305和/或第一导体301a的第一端303附近沿第二导体301b的样式方向(例如，zx平面上的逆时针方向)延伸来进一步形成第二导体，通过在第二导体301b的第二端307和/或第三导体301c的第一端309附近沿第三导体301c的样式方向(例如，xy平面上的顺时针方向)延伸来进一步形成第三导体，通过在第三导体301c的第二端311和/或第二导体301b的第三端313附近沿第二导体301b的样式方向(例如，zx平面上的逆时针方向)延伸来进一步形成第二导体。在本文中，在形成第一导体301a之后从第一端305到第二端307形成的样式可被描述为第二导体，并且在形成第三导体301c之后从第三端313到第四端317形成的样式可被描述为第四导体。在下文中，通过在第一导体301a的样式方向(例如，xy平面上的逆时针方向)上延伸而形成的样式可被描述为第五导体。通过在第二导体301b的第一端305和/或第一导体301a的第一端303附近沿第二导体301b的样式方向(例如，在zx平面上的逆时针方向)上延伸而形成的样式可被描述为第六导体。通过在第二导体301b的第二端307和/或第三导体301c的第一端309附近沿第三导体301c的样式方向(例如，在xy平面上的顺时针方向)上延伸而形成的样式可被描述为第七导体。用于形成线圈401的方法不限于上述示例，可通过各种方法配置缠绕多次的线圈401，使得至少一个第一导体301a和至少一个第三导体301c的样式方向和/或从至少一个第一导体301a和至少一个第三导体301c产生的磁场的方向是彼此相反的。
[0081]
参照图4a，线圈401可被配置为使得线圈401的一部分形成在xy平面中，并且线圈401的其他部分形成在zx平面中。在本文中，线圈401的与-y方向相应的部分被描述为第一导体401a，与+z方向相应的部分被描述为第二导体401b，并且与+y方向相应的部分被描述为第三导体401c。更具体地，根据用于多次缠绕图3的线圈301的方法配置的线圈401可包括多个与线圈301的-y方向相应的第一导体301a、与线圈301的+z方向相应的第二导体301b和与线圈301的+y方向相应的第三导体301c。因此，本公开描述了缠绕多次的线圈401包括多个第一导体301a、第二导体301b和第三导体301c，并且第一导体401a、第二导体401b和第三导体401c构成线圈401的至少一部分。对于本领域技术人员显而易见的是，缠绕多次的线圈401可以以与线圈301的描述相同的方式描述。
[0082]
线圈401可包括至少一个铰链部分(例如403a或403b)。至少一个铰链部分(例如，403a或403b)可由可弯曲材料制成，并且因为至少一个铰链部分(例如，403a或403b)是可弯曲的，所以线圈401可在一个方向上弯曲。例如，参照图4a，至少一个铰链部分(例如，403a或403b)可包括在第二导体401b与第一导体401a和/或第三导体401c连接处的附近，并且第二导体401b可朝向-y方向或+y方向弯曲或不弯曲。至少一个铰链部分403a和403b可由柔性材料实现。
[0083]
线圈401可与无线电力发送装置101的其他组件(例如，阻抗匹配电路和/或放大器电路)一起设置在无线电力发送装置101的壳体内部的柔性印刷电路板(pcb)上。因此，设置在柔性pcb上的线圈401可通过至少一个铰链部分(例如，403a或403b)与柔性pcb一起弯曲。
[0084]
被配置为将第二导体401b划分成多个子导体407a和407b的分段部分405可包括在第二导体401b的一部分中。例如，分段部分405可被实现为用作电容器的狭缝，如本文稍后将描述的。分段部分可被包括在第一导体401a和第三导体401c中的一个的一部分中，或者被包括在第一导体401a、第二导体401b和第三导体401c中的两个或更多个中，并且所包括的分段部分可被实现为用作电容器的狭缝。基于分段部分405(例如，狭缝)被包括在线圈
401的一部分中，线圈401可用作包括电容器和电感器的谐振器。
[0085]
图4b示出了根据实施例的流过线圈401的交流电流的方向。
[0086]
参照图4b，当交流电流在特定时间点沿逆时针方向流过第一导体401a并沿逆时针方向流过第二导体401b时，示出了流过第一导体401a的交流电流的方向321、流过第二导体401b的交流电流的方向323和流过第三导体401c的交流电流的方向319。流过第一导体401a的电流的方向321和流过第三导体401c的电流的方向319与图3的部分(b)中描述的321和319相同，因此省略其描述。在下文中，假设交流电流沿逆时针方向流过第一导体401a，并且交流电流沿逆时针方向流过第二导体401b。
[0087]
参照图4b的部分(a)，示出了当从+z方向观察线圈401时流过线圈401的电流的方向，并且参照图4b的部分(b)，示出了当从-y方向观察线圈401时流过线圈401的电流的方向。还参照图3的部分(a)，第二导体401b的样式可与第二导体301b的样式相同。基于第二导体401b的样式，如附图标记323所示，逆时针方向的电流可在zx平面上流动。当交流电流沿逆时针方向流过第一导体401a并且沿逆时针方向流过第二导体401b时，流过第三导体401c的电流的方向可与附图标记321的箭头方向相反。在下文中，除非另有说明，否则该描述基于交流电流沿逆时针方向流过第一导体401a并沿逆时针方向流过第二导体401b的时间点。即使在交流电流沿顺时针方向流过第一导体401a并沿顺时针方向流过第二导体401b的时间点，本文的描述也类似地适用。
[0088]
图5示出了根据实施例的从线圈401产生的磁场。图5中所示的磁场也可被描述为图3的线圈301的磁场。
[0089]
如图4b所示，与附图标记321相应的方向上的电流可流过线圈401的第一导体401a，与附图标记323相应的电流可流过第二导体401b，并且与附图标记319相应的方向上的电流可流过第三导体401c。图5中所示的箭头表示从自-x方向观察线圈401的视角，基于交流电流流过线圈401从线圈401产生的磁场(例如，h场)的磁力线。
[0090]
如图2b所示，由线圈401产生的磁场的至少一部分穿过导体(诸如金属材料205)，并且在金属材料205中感应出涡流。因此，可改变线圈401的电感、包括线圈401的谐振电路的谐振频率和/或包括线圈401的谐振电路的q因子。
[0091]
还参照图2b，显然，从线圈401产生的磁场的磁力线中穿过金属材料205的磁力线的数量小于从谐振电路201产生的磁场的磁力线中穿过金属材料205的磁力线的数量。这是因为在线圈401的下侧(例如，第一导体401a和第三导体401c)在相反方向上产生磁场，因此朝向相对于线圈401位于-z方向上的金属材料205的磁场的强度小于来自谐振电路201朝向-z方向的磁场的强度。这样，线圈401被配置为使得从下侧表面(例如，第一导体401a和第三导体401c)朝向-z方向的磁场的强度小，使得当金属材料205位于线圈周围时，线圈401的电感、包括线圈401的谐振电路的谐振频率和/或包括线圈401的谐振电路的q因子的变化程度可减小。这将在本文稍后更详细地描述。
[0092]
图6示出了根据实施例的当金属材料205位于线圈401周围时线圈401的特性变化。
[0093]
为了便于描述，假设金属材料205具有矩形形状，该矩形形状在x轴方向上具有长度mx并在y轴方向上具有长度my。图6中所示的mz表示线圈401(例如，下侧表面)与金属材料205(例如，上侧表面)之间在z轴方向上的距离。
[0094]
例如，当具有mx＝10mm且my＝10mm的金属材料205位于具有mz＝20mm的点处时，在
上面的表3中示出了线圈401的测量等效电感l、包括线圈401的谐振电路的谐振频率fr和包括线圈401的谐振电路的q因子的变化的模拟结果。当未放置金属材料205时，假设包括线圈401的谐振电路的谐振频率为6.78mhz，并且q因子为1300。表4如下所示。
[0095]
表4
[0096][0097]
参照表4，显而易见的是，当金属材料205位于包括线圈401的谐振电路周围时电感l和q因子改变的程度小于当金属材料205位于谐振电路201周围时电感l和q因子改变的程度。换句话说，线圈401被配置为使得从线圈401的下侧表面(例如，第一导体401a和第三导体401c)朝向-z方向的磁场的强度小，使得当金属材料205位于线圈周围时，线圈401的电感、包括线圈401的谐振电路的谐振频率和/或包括线圈401的谐振电路的q因子改变的程度可减小。图7a示出了根据实施例的谐振电路和包括线圈的无线电力发送装置的组件的示例。
[0098]
线圈401可包括分段部分405。例如，如图7a所示，分段部分405(例如，狭缝)可包括在线圈401的第二导体401b的一部分中。分段部分405(例如，狭缝)可用作具有电容值的电容器701。分段部分405的电容值可与分段部分405的面积成比例，并且与分段部分405的间隙成反比。至少一个电容器可连接到配置分段部分405的两端。基于包括用作电容器的分段部分405，线圈401可用作谐振电路。当向配置分段部分405的两端供应交流电流时，可通过线圈401的表面发送高频波。无线电力发送装置101的组件可电连接到配置分段部分405的两端。例如，阻抗匹配电路703可连接到配置分段部分405的两端。无线电力发送装置101可通过放大器电路705放大要发送的电力，然后通过阻抗匹配电路703将放大的电力提供给包括分段部分405的线圈401(例如，谐振电路)。基于从阻抗匹配电路703供应的电流，可从包括分段部分405的线圈401(例如，谐振电路)产生磁场，并且因此，可将电力无线地发送到无线电力接收装置。
[0099]
图7b示出了根据实施例的谐振电路和包括线圈的无线电力发送装置的组件的示例。
[0100]
线圈401可包括分段部分405。例如，如图7b所示，分段部分405(例如，狭缝)可包括在线圈401的第二导体401b的一部分中。分段部分405(例如，狭缝)可用作具有电容值的电容器701。分段部分405的电容值可与分段部分405的面积成比例，并且与分段部分405的间隙成反比。至少一个电容器可连接到配置分段部分405的两端。基于包括用作电容器的分段部分405，线圈401可用作谐振电路。无线电力发送装置101可包括馈电线圈(换言之，馈电回路)707。馈电线圈707可电磁耦合到包括分段部分405的线圈401(例如，谐振电路)。无线电
力发送装置101可放大要通过放大器电路705发送的电力，然后通过阻抗匹配电路703将放大的电力提供给馈电线圈707。基于供应到馈电线圈707的电流，可从馈电线圈707产生磁场，并且可在包括电磁连接到馈电线圈707的分段部分405的线圈401(例如，谐振电路)中产生感应电动势和感应电流。基于在包括分段部分405的线圈401(例如，谐振电路)中产生的感应电动势和感应电流，可从包括分段部分405的线圈401(例如，谐振电路)产生磁场，并且因此，可将电力无线地发送到无线电力接收装置。
[0101]
图8示出了根据实施例的无线电力发送装置101的示例。
[0102]
无线电力发送装置101可包括线圈(例如，图3的线圈301和/或图4a的线圈401)和以对线圈(例如，图3的线圈301和/或图4a的线圈401)进行封装的形式的壳体801。
[0103]
壳体801可被实现为与线圈(例如，图3的线圈301和/或图4a的线圈401)的形状相应。例如，如图8所示，壳体可包括与第一导体(例如，图3的第一导体301a或图4a的第一导体401a)和第三导体(例如，图3的第三导体301c或图4a的第三导体401c)的形状相应的下壳体801a，以及与第二导体(例如，图3的第二导体301b或图4a的第二导体401b)的形状相应的上壳体801b。
[0104]
无线电力发送装置的至少一个组件(例如，阻抗匹配电路和/或放大器电路)可包括在下壳体801a中。例如，无线电力发送装置101的至少一个组件可包括在下壳体801a中，以便位于第一导体(例如，图3的第一导体301a或图4a的第一导体401a)和第三导体(例如，图3的第三导体301c或图4a的第三导体401c)下方。无线电力发送装置101的至少一个组件可包括金属材料，并且位于第一导体(例如，图3的第一导体301a或图4a的第一导体401a)和第三导体(例如，图3的第三导体301c或图4a的第三导体401c)下方(例如，-z方向上的位置)，使得线圈(例如，图3的线圈301和/或图4a的线圈401)(或包括线圈的谐振电路)的特性受影响较小。
[0105]
无线电力接收装置103可安置在上壳体801b和下壳体801a中。例如，如图8所示，无线电力接收装置103以预定角度倾斜，并且无线电力接收装置103的下部可设置在下壳体801a上，并且无线电力接收装置103的上部可设置为靠在上壳体801b上。下壳体801a可包括固定装置803，以便允许无线电力接收装置103在以倾斜状态安置时牢固地固定到壳体801(例如，不滑动)。
[0106]
基于从线圈301、401产生的磁场，无线电力接收装置103可从无线电力发送装置101无线地接收电力105。
[0107]
除了安置在壳体801中的无线电力接收装置103之外，位于无线电力发送装置101周围的至少一个无线电力接收装置也可从无线电力发送装置101无线地接收电力105。例如，至少一个无线电力接收装置可位于无线电力发送装置101的横向方向和/或上部方向上。基于从线圈(例如，图3的线圈301和/或图4a的线圈401)产生的磁场，电力105可从无线电力发送装置101发送到至少一个无线电力接收装置。
[0108]
如上所述，线圈(例如，图3的线圈301或图4a的线圈401)可包括：第一导体(例如，图3的第一导体301a或图4a的第一导体401a)，被设置在第一平面上；第二导体(例如，图3的第二导体301b或图4a的第二导体401b)，被设置在不同于第一平面的第二平面上，并且包括电连接到第一导体的第一端(例如，图3的303)的第一端(例如，图3的305)和位于第一导体的第二端(例如，图3的315)附近的第二端(例如，图3的307)，第三导体(例如，图3的第三导
体301c或图4a的第二导体401c)，被设置在第一平面上，并且包括电连接到第二导体的第二端(例如，图3的307)的第一端(例如，图3的309)和位于第二导体的第一端附近的第二端(例如，图3的311)，其中，当从一侧观察第一平面时，从第一导体的第二端连接第一导体的第一端的第一导体的样式在顺时针或逆时针方向上，并且当从所述一侧观察第一平面时，从第三导体的第一端连接第三导体的第二端的第三导体的样式在与第一导体的样式的方向相反的方向上。
[0109]
线圈可包括：分段部分(例如，图4a的分段部分405)，被配置为将第一导体、第二导体或第三导体中的至少一个划分成第一子导体和第二子导体(例如，图4a的子导体407a和407b)，并且分段部分可具有电容值。
[0110]
第一导体可被配置为相对于第一导体和第三导体的内侧在第一方向上产生第一磁场，并且第三导体可被配置为相对于所述内侧在与第一方向相反的第二方向上产生第二磁场。
[0111]
线圈可包括：缠绕多次的线圈，包括在第二导体的样式方向上从第三导体的第二端延伸的第四导体(例如，图4a中的从第三端313到第四端317形成的样式)、在第一导体的样式方向上从第四导体的第一端延伸的第五导体(例如，通过在图4a中的第一导体301a的样式方向上延伸而形成的样式)、在第二导体的样式方向上从第五导体的第一端延伸的第六导体(例如，通过在图4a中的第二导体301b的第一端305和/或第一导体301a的第一端303附近在第二导体301b的样式方向上延伸而形成的样式)、以及在第三导体的样式方向上从第六导体的第一端延伸的第七导体(例如，通过在图4a中的第二导体301b的第二端307和/或第三导体301c的第一端309附近在第三导体301c的样式方向上延伸而形成的样式)。
[0112]
第一导体、第二导体或第三导体中的至少一个可被配置为包括与第一导体和第三导体的内侧的中心间隔开指定距离的形状。
[0113]
第一导体或第三导体中的至少一个可被配置为包括具有指定曲率的半圆形形状，并且第二导体可被配置为包括半圆形形状或拱形形状。
[0114]
第一导体和第三导体可被配置为包括彼此对称的形状。
[0115]
第一导体和第三导体可包括至少一部分由柔性材料制成的铰链部分(例如，图4a的铰链部分(例如，403a或403b))。
[0116]
如上所述，线圈可包括：第一导体，被设置在第一平面上；第二导体，被设置在不同于第一平面的第二平面上，并且包括电连接到第一导体的第一端的第一端和位于第一导体的第二端附近的第二端；第三导体，被设置在第一平面上，并且包括电连接到第二导体的第二端的第一端和位于第二导体的第一端附近的第二端，其中，第一导体被配置为相对于第一导体和第三导体的内侧在第一方向上产生第一磁场，第二导体被配置为相对于所述内侧在第三方向上产生第二磁场，其中，第三方向不同于与第一方向相反的第二方向和第一方向，第三导体被配置为相对于所述内侧在第二方向上产生第三磁场。
[0117]
线圈可包括：分段部分，被配置为将第一导体、第二导体或第三导体中的至少一个划分成多个子导体，并且分段部分可具有电容值。
[0118]
线圈可包括：缠绕多次的线圈，包括在第二导体的样式方向上从第三导体的第一端延伸的第四导体、在第一导体的样式方向上从第四导体中的第一端延伸的第五导体、在第二导体的样式方向上从第五导体的第一端延伸的第六导体、以及在第三导体的样式方向
上从第六导体的第一端延伸的第七导体。
[0119]
第一导体、第二导体或第三导体中的至少一个可被配置为包括与第一导体和第三导体的内侧的中心间隔开指定距离的形状。
[0120]
第一导体或第三导体中的至少一个可被配置为包括具有指定曲率的半圆形形状，并且第二导体可被配置为包括半圆形形状或拱形形状。
[0121]
第一导体和第三导体可被配置为包括彼此对称的形状。
[0122]
第一导体和第三导体可包括至少一部分由柔性材料制成的铰链部分。
[0123]
如上所述，谐振电路可包括线圈和至少一个电容器，其中，线圈包括：第一导体，被设置在第一平面上；第二导体，被设置在不同于第一平面的第二平面上，并且包括电连接到第一导体的第一端的第一端和位于第一导体的第二端附近的第二端；第三导体，被设置在第一平面上，并且包括电连接到第二导体的第二端的第一端和位于第二导体的第一端附近的第二端，当从一侧观察第一平面时，从第一导体的第二端连接第一导体的第一端的第一导体的样式包括在顺时针或逆时针方向上的样式，当从所述一侧观察第一平面时，从第三导体的第一端连接第三导体的第二端的至少一个第三导体的样式包括与第一导体的样式相反方向上的样式，并且所述至少一个电容器连接到第一导体、第二导体或第三导体中的至少一个。
[0124]
线圈可包括：缠绕多次的线圈，包括在第二导体的样式方向上从第三导体的第一端延伸的第四导体、在第一导体的样式方向上从第四导体的第一端延伸的第五导体、在第二导体的样式方向上从第五导体的第一端延伸的第六导体、以及在第三导体的样式方向上从第六导体的第一端延伸的第七导体。
[0125]
第一导体、第二导体或第三导体中的至少一个可被配置为包括与第一导体和第三导体的内侧的中心间隔开指定距离的形状。
[0126]
第一导体或第三导体中的至少一个可被配置为包括具有指定曲率的半圆形形状，并且第二导体可被配置为包括半圆形形状或拱形形状。
[0127]
第一导体和第三导体可包括至少一部分由柔性材料制成的铰链部分(例如，图4a的铰链部分(例如，403a或403b))。
[0128]
如这里所使用与本公开的各种实施例关联使用的，术语“模块”可包括以硬件、软件或固件实现的单元，并可与其他术语(例如，“逻辑”、“逻辑块”、“部分”或“电路”)可互换地使用。模块可以是被适配为执行一个或更多个功能的单个集成部件或者是该单个集成部件的最小单元或部分。例如，根据实施例，可以以专用集成电路(asic)的形式来实现模块。
[0129]
可将在此阐述的各种实施例实现为包括存储在存储介质(例如，内部存储器136或外部存储器138)中的可由机器(例如，电子装置101)读取的一个或更多个指令的软件(例如，程序140)。例如，在处理器的控制下，所述机器(例如，电子装置101)的处理器(例如，处理器120)可在使用或无需使用一个或更多个其它部件的情况下调用存储在存储介质中的所述一个或更多个指令中的至少一个指令并运行所述至少一个指令。这使得所述机器能够操作用于根据所调用的至少一个指令执行至少一个功能。所述一个或更多个指令可包括由编译器产生的代码或能够由解释器运行的代码。可以以非暂时性存储介质的形式来提供机器可读存储介质。其中，术语“非暂时性”仅意味着所述存储介质是有形装置，并且不包括信号(例如，电磁波)，但是该术语并不在数据被半永久性地存储在存储介质中与数据被临时
存储在存储介质中之间进行区分。
[0130]
根据实施例，可在计算机程序产品中包括和提供根据本公开的各种实施例的方法。计算机程序产品可作为产品在销售者和购买者之间进行交易。可以以机器可读存储介质(例如，紧凑盘只读存储器(cd-rom))的形式来发布计算机程序产品，或者可经由应用商店(例如，play store
tm
)在线发布(例如，下载或上传)计算机程序产品，或者可直接在两个用户装置(例如，智能电话)之间分发(例如，下载或上传)计算机程序产品。如果是在线发布的，则计算机程序产品中的至少部分可以是临时产生的，或者可将计算机程序产品中的至少部分至少临时存储在机器可读存储介质(诸如制造商的服务器、应用商店的服务器或转发服务器的存储器)中。
[0131]
根据各种实施例，上述部件中的每个部件(例如，模块或程序)可包括单个实体或多个实体，并且多个实体中的一些实体可分离地设置在不同的部件中。根据各种实施例，可省略上述部件中的一个或更多个部件，或者可添加一个或更多个其它部件。可选择地或者另外地，可将多个部件(例如，模块或程序)集成为单个部件。在这种情况下，根据各种实施例，该集成部件可仍旧按照与所述多个部件中的相应一个部件在集成之前执行一个或更多个功能相同或相似的方式，执行所述多个部件中的每一个部件的所述一个或更多个功能。根据各种实施例，由模块、程序或另一部件所执行的操作可顺序地、并行地、重复地或以启发式方式来执行，或者所述操作中的一个或更多个操作可按照不同的顺序来运行或被省略，或者可添加一个或更多个其它操作。
[0132]
虽然已经参照各种实施例描述了本公开，但是可在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行各种改变，本公开的精神和范围不是由详细描述和实施例限定，而是由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种线圈，包括：第一导体，被设置在第一平面上；第二导体，被设置在不同于第一平面的第二平面上，并且包括电连接到第一导体的第一端的第一端和位于第一导体的第二端附近的第二端；以及第三导体，被设置在第一平面上，并且包括电连接到第二导体的第二端的第一端和位于第二导体的第一端附近的第二端，其中，当从第一侧观察第一平面时，从第一导体的第二端连接第一导体的第一端的第一导体的样式在顺时针或逆时针方向上，并且其中，当从第一侧观察第一平面时，从第三导体的第一端连接第三导体的第二端的第三导体的样式在与第一导体的样式的方向相反的方向上。2.根据权利要求1所述的线圈，还包括：分段部分，被配置为将第一导体、第二导体或第三导体中的至少一个划分成第一子导体和第二子导体，其中，分段部分具有电容值。3.根据权利要求1所述的线圈，其中，第一导体被配置为相对于第一导体和第三导体的内侧在第一方向上产生第一磁场，并且其中，第三导体被配置为相对于所述内侧在与第一方向相反的第二方向上产生第二磁场。4.根据权利要求1所述的线圈，还包括：缠绕多次的线圈，并且缠绕多次的线圈包括在第二导体的样式方向上从第三导体的第二端延伸的第四导体、在第一导体的样式方向上从第四导体的第一端延伸的第五导体、在第二导体的样式方向上从第五导体的第一端延伸的第六导体、以及在第三导体的样式方向上从第六导体的第一端延伸的第七导体。5.根据权利要求1所述的线圈，其中，第一导体、第二导体或第三导体中的至少一个被配置为包括与第一导体和第三导体的内侧的中心间隔开指定距离的形状。6.根据权利要求5所述的线圈，其中，第一导体或第三导体中的至少一个被配置为包括具有指定曲率的半圆形形状，其中，第二导体被配置为包括半圆形形状或拱形形状。7.根据权利要求5所述的线圈，其中，第一导体和第三导体被配置为包括彼此对称的形状。8.根据权利要求1所述的线圈，其中，第一导体和第三导体包括至少一部分由柔性材料制成的铰链部分。9.一种线圈，包括：第一导体，被设置在第一平面上；第二导体，被设置在不同于第一平面的第二平面上，并且电连接到第一导体；以及第三导体，被设置在第一平面上，并且电连接到第一导体和第二导体，其中，第一导体被配置为相对于第一导体和第三导体的内侧在第一方向上产生第一磁场，其中，第二导体被配置为相对于所述内侧在第三方向上产生第二磁场，其中，第三方向
不同于与第一方向相反的第二方向和第一方向，并且其中，第三导体被配置为相对于所述内侧在第二方向上产生第三磁场。10.根据权利要求9所述的线圈，还包括：分段部分，被配置为将第一导体、第二导体或第三导体中的至少一个划分成多个子导体，其中，分段部分具有电容值。11.根据权利要求9所述的线圈，还包括：缠绕多次的线圈，并且缠绕多次的线圈包括在第二导体的样式方向上从第三导体的第一端延伸的第四导体、在第一导体的样式方向上从第四导体的第一端延伸的第五导体、在第二导体的样式方向上从第五导体的第一端延伸的第六导体、以及在第三导体的样式方向上从第六导体的第一端延伸的第七导体。12.根据权利要求9所述的线圈，其中，第一导体、第二导体或第三导体中的至少一个被配置为包括与所述内侧的中心间隔开指定距离的形状。13.根据权利要求12所述的线圈，其中，第一导体或第三导体中的至少一个被配置为包括具有指定曲率的半圆形形状，其中，第二导体被配置为包括半圆形形状或拱形形状。14.根据权利要求12所述的线圈，其中，第一导体和第三导体被配置为包括彼此对称的形状。15.根据权利要求9所述的线圈，其中，第一导体和第三导体包括至少一部分由柔性材料制成的铰链部分。

技术总结
根据各种实施例，一种线圈包括：第一导体，被设置在第一平面上；第二导体，被设置在不同于第一平面的第二平面上，并且包括电连接到第一导体的第一端的第一端和位于第一导体的第二端附近的第二端；以及第三导体，被设置在第一平面上，并且包括电连接到第二导体的第二端的第一端和位于第二导体的第一端附近的第二端，其中，当从第一侧观察第一平面时，将第一导体的第二端连接到第一导体的第一端的第一导体的样式在顺时针或逆时针方向上，并且当从第一侧观察第一平面时，将第三导体的第一端连接到第三导体的第二端的第三导体的样式可与第一导体的样式的方向相反。一导体的样式的方向相反。一导体的样式的方向相反。


技术研发人员：朴在贤 具凡宇 朴宰锡 吕成九 柳荣浩 崔辅焕
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：2022.01.20
技术公布日：2023/9/7