CN104813561A - 感应能量转移线圈结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线能量转移***，其中电磁场用于通过空气转移能量。具有无线能量转移***的装置包括包含至少两个相邻线匝的感应能量转移线圈(43)，其中所述匝被布置为耦合到电池(41)，以便在感应能量转移期间，所述匝垂直环绕所述电池(41)。本发明还涉及用于产生所述装置的方法和包括所述装置的电子设备。

Description

感应能量转移线圈结构

背景技术

电磁感应久为人知并且用于许多应用中。在电磁感应中，时变磁通将电动势感应到闭合导体环路。反之，时变电流产生变化磁通。在变压器中，利用这种现象经由感应耦合线圈将能量从一个电路无线地转移到另一个电路。初级线圈将交流电流转换为变化磁通，该变化磁通被布置为流过次级线圈。该变化磁通然后在次级线圈上感应交流电压。可以通过初级和次级线圈中的匝数调整输入和输出电压的比例。

无线充电是另一个应用，其中使用电磁感应通过空气转移能量。无线充电***包括具有初级线圈的充电器设备，以及要使用次级线圈充电的设备。充电器设备中的电流通过这些电磁耦合线圈转移到被充电设备，并且感应电流可以被进一步处理并用于对被充电设备的电池充电。能量通过感应耦合从充电器设备传输到被充电设备，被充电设备可以使用该能量对电池充电或者作为直接电源。

当今便携式电子设备(例如移动电话和其它智能设备)的趋势和关键卖点一直并将继续是设备的薄度。但是，适合于无线充电的设备的需求违背了这种趋势，因为这些设备需要感应线圈，并且感应线圈为设备设计增加了厚度。

发明内容

本申请一般地涉及无线充电***，其中电磁场用于通过空气转移能量。无线充电***例如可以包括一对线圈，它们耦合到彼此以便借助电磁感应转移能量。具体地说，本发明涉及对齐设备中的线圈以便最大化效率。

本发明的不同方面包括一种用于转移感应能量的装置、一种包括所述用于转移感应能量的装置的设备以及一种用于产生所述装置的方法，所述装置、设备和方法通过独立权利要求中说明的内容表征。本发明的不同实施例在从属权利要求中公开。

根据本发明的第一方面，提供一种装置，所述装置包括包含至少两个相邻线匝的感应能量转移线圈，其中所述感应能量转移线圈的所述匝被布置为耦合到电池，以便在感应能量转移期间，所述感应能量转移线圈的所述匝垂直环绕所述电池。

根据一个实施例，所述装置进一步包括所述电池。根据一个实施例，所述装置进一步包括感应能量转移电路，其中所述电路被集成到所述电池。根据一个实施例，所述装置进一步包括第一铁氧体屏蔽件，其中所述第一屏蔽件被布置为覆盖所述感应能量转移线圈和所述电池，以便启用所述感应能量转移线圈以进行感应能量传输。根据一个实施例，所述装置进一步包括第一铁氧体屏蔽件，其中所述第一屏蔽件被布置为覆盖所述感应能量转移线圈，以便所述第一屏蔽件至少部分地暴露所述感应能量转移线圈以转移感应能量。根据一个实施例，所述装置进一步包括第二铁氧体屏蔽件，所述第二屏蔽件被布置为覆盖所述电池。根据一个实施例，所述第二铁氧体屏蔽件被附接到所述电池。根据一个实施例，所述感应能量转移线圈被缠绕在所述电池周围，以便所述第一铁氧体屏蔽件的至少一部分在所述感应能量转移线圈与所述电池之间。根据一个实施例，所述装置是电子设备的一部分。根据一个实施例，所述第二屏蔽件被附接到所述设备的封盖。根据一个实施例，所述感应能量转移线圈被布置为包括至少两个非同心环路，并且其中所述至少两个非同心环路被串联。根据一个实施例，所述电子设备是移动电话。

根据本发明的第二方面，提供一种装置，所述装置包括用于感应能量传输的部件，其中所述用于感应能量传输的部件包括包含至少两个相邻线匝的感应能量转移线圈，其中所述感应能量转移线圈的所述匝被布置为耦合到电池，以便在感应能量转移期间，所述感应能量转移线圈的所述匝垂直环绕所述电池。

根据本发明的第三方面，提供一种方法，包括：将包括至少两个相邻线匝的感应能量转移线圈放置在感应能量转移设备中；以及布置所述感应能量转移线圈的所述匝以耦合到电池，以便在感应能量转移期间，所述感应能量转移线圈的所述匝垂直环绕所述电池。

根据一个实施例，所述方法进一步包括将所述电池放置在所述感应能量转移线圈内部。根据一个实施例，所述方法进一步包括将感应能量转移电路集成到所述电池。根据一个实施例，所述方法进一步包括放置第一铁氧体屏蔽件以覆盖所述感应能量转移线圈和所述电池，以便启用所述感应能量转移线圈以进行感应能量传输。根据一个实施例，所述方法进一步包括放置第一铁氧体屏蔽件以覆盖所述感应能量转移线圈，以便所述第一屏蔽件至少部分地暴露所述感应能量转移线圈以转移感应能量。根据一个实施例，所述方法进一步包括放置第二铁氧体屏蔽件以覆盖所述电池。根据一个实施例，所述第二铁氧体屏蔽件被附接到所述电池。根据一个实施例，所述感应能量转移线圈被缠绕在所述电池周围，以便所述第一铁氧体屏蔽件的至少一部分在所述感应能量转移线圈与所述电池之间。

附图说明

以下将参考附图更详细地描述本发明的不同实施例，这些附图是：

图1a-b示出无线充电的平面线圈布置；

图2a-b示出根据一个实例实施例的感应能量转移线圈结构；

图3a-c示出根据一个实例实施例的感应能量转移线圈结构的横截面图；

图4a-c示出根据一个实例实施例的包括感应能量转移线圈结构的设备的横截面图；

图5a-d示出根据一个实例实施例的包括感应能量转移线圈结构的设备的横截面图；

图6示出根据一个实例实施例的具有一个垂直缠绕的转移线圈的移动电话；

图7示出根据一个实例实施例的具有两个垂直缠绕的转移线圈的移动电话；以及

图8示出根据一个实例实施例的具有一个垂直缠绕的转移线圈和另一个附加垂直缠绕的线圈的移动电话。

具体实施方式

在下面，将在用于针对设备(例如，移动设备)转移感应能量、无线充电或无线能量传输的装置的上下文中描述本发明的数个实施例。但是，要注意的是，本发明并不仅限于移动设备。实际上，在其中设备需要感应能量转移线圈以进行无线充电或基于感应的能量传输的任何环境中，不同实施例可以具有广泛的应用。在本发明的实施例中，感应能量转移线圈可以用于从设备接收感应能量或者将感应能量发送到设备，并且因此如在说明书中描述的，感应能量转移线圈通常可以被称为感应能量线圈。

包括用于转移感应能量的装置的设备可以是移动设备、便携式设备，或者适合于使用/通过感应耦合或磁共振(即，感应能量链路)接收能量的任何其它设备。该设备例如可以是移动电话、移动计算机、移动校准设备、移动互联网设备、智能电话、平板计算机、平板个人计算机(PC)、个人数字助理、掌上游戏机、便携式媒体播放器、数字照相机(DSC)、数字摄像机(DVC或数字摄像机)、寻呼机或个人导航设备(PND)。本发明还可以在适合于附接到此类设备的物体(例如，电池或设备封盖)中实现。

术语“感应能量线圈”或“感应能量转移线圈”在此指线圈，即，用于无线接收和/或发送感应能量的线圈。此类感应能量传输可以通过常规感应耦合或通过利用磁共振实现。

通常，在包括使用基于感应的能量转移的无线能量传输***的设备中，在设备的电池之上(即，在电池和设备的封盖之间)具有传统的平面线圈布置。术语“封盖”在此指电池封盖，例如，设备的后盖。但是，平面线圈布置增加了设备的厚度，并且在许多情况下，厚度是不期望的设备特性。例如，平面线圈布置可以使设备的总厚度增加大约1毫米，这可以是设备总厚度的大约10％。

代替传统的平面线圈布置，本发明的实施例使用垂直缠绕的转移线圈，这些线圈可以例如被缠绕在设备的电池周围。根据当前趋势，设备的显示器的大小(即，直径)正在变得更大，并且因此在长度和宽度中有更多的空间用于垂直缠绕的转移线圈。在本发明的各实施例中，包括例如在电池周围的连续线匝的垂直缠绕的转移线圈可以被称为垂直线圈。

当在电池周围布置线圈时，可以获得更高的电池容量，因为平面线圈的垂直空间可以用于电池，并且因此电池体积可以增加。备选地，更高的电池容量可以用于制造更薄的电池和更薄的设备。电池容量直接基于电池体积(高度*宽度*厚度)。例如，在以下情况下，设备X的电池容量可以比设备Y的电池容量仅减少3％：其中设备X具有在设备X的电池周围布置的垂直线圈，设备Y具有平面线圈布置，使得设备X比设备Y薄1毫米(厚度少1毫米)。但是，如果设备X和Y具有相同的厚度，则设备X的电池容量可以比设备Y的电池容量增加高达18％。

此外，可在垂直线圈中使用绞合线圈导线和/或更粗的导线，因为粗度(即，线圈导线的直径或垂直线圈的直径)不会影响设备的厚度。导线的粗度例如可以限制电池周围的连续线匝数量，但使用更粗的线圈导线可以降低线圈损耗，并且因此更粗的线圈导线可以改进充电效率。绞合线圈导线被设计为降低在高达大约1兆赫的频率下使用的导体中的集肤效应和邻近效应损耗。因此，绞合线圈导线可以用于制造电感器和变压器，尤其是用于高频应用，在高频应用中，集肤效应更加显著并且邻近效应可以是甚至更加严重的问题。绞合线圈可以包括许多细导线股，它们被分别绝缘并且扭绞或编织在一起，从而遵循数个模式之一并且通常包含数个级别(多组扭绞导线被扭绞在一起等)。在现有平面线圈解决方案中，目标是最小化线圈粗度并且因此使用尽可能细的线圈导线。细线圈导线可以导致更高的线圈电阻并且因此导致更大的线圈损耗。此外，非常细的平面线圈可能不工作或者它们可能限制充电电流。

此外，当在设备的电池周围缠绕垂直线圈时，线圈和电池之间的电路可以更短，因为线圈和电池之间的距离更短。因此，能量损失可能不像在某些平面线圈布置的更长电池充电电路中那样多。平面线圈布置的电池充电电路的效率通常可以大约为85％。

还应该注意，当与平面线圈布置相比时，垂直线圈可以提供更多的自由来放置用于无线充电的设备。这由以下原因造成：与具有基本相同的外径的平面线圈相比，垂直线圈的内径更大。这可以从图1a和2a看到，其中图1a示出平面线圈，并且图2a示出根据一个实施例的垂直线圈。正如可以看到的，平面线圈11的内径小于垂直线圈21的内径。

通过参考附图的图1到8，了解本发明的一个实例实施例及其潜在优势。

图1a-b示出设备的平面线圈结构10。平面线圈11被放置在电池12之上，并且平面线圈11包括多个线匝，这些线匝被水平缠绕并且布置为被放置在电池12之上，以便沿着方向z具有相邻匝但没有连续线匝。在无线电力转移应用中，可以在线圈11和电池12之间具有屏蔽件13以便遮挡(即，保护)装置内部的金属和组件。还示出线圈11的电路14。图1a示出平面线圈结构10的顶视图，并且图1b示出平面线圈结构10的侧视图。

图2a-b示出感应能量转移设备的垂直线圈结构20。垂直线圈21被布置(即，缠绕)在电池22的周围。垂直线圈21包括多个线匝，这些线匝被垂直缠绕在电池22的周围，以便在电池22的周围沿着方向z在彼此之上具有多个连续匝24。可以在线圈21和电池22之间以及在电池22之上具有屏蔽件23，以便保护电池21和设备的任何其它部分不受磁场的干扰。屏蔽件23的材料可以是铁氧体。此外，屏蔽件23可以更大，以便它还覆盖垂直线圈21的外侧和/或下侧。包括线圈的无线充电收发器电子设备的感应能量转移电路未被示出。图2a示出垂直线圈结构20的顶视图，并且图2b示出垂直线圈结构20的侧视图。

图3a示出根据一个实例实施例的感应能量转移线圈结构30的横截面图。感应能量转移线圈结构30可以包括电池31、铁氧体屏蔽件32和感应能量转移线圈33。线圈33的导线被缠绕在电池31的周围，以便线圈33垂直(即，沿着x方向)环绕电池。在该实施例中，铁氧体屏蔽件32的一部分被布置在电池31之上并且另一部分在感应能量转移线圈33的周围，以便线圈33的内侧、外侧和下侧由铁氧体屏蔽件32覆盖。线圈33的上部未由铁氧体屏蔽件32覆盖，因为线圈33被布置为从上面接收感应能量。在该实施例中，导线作为多个匝被布置在电池31的周围，以便在电池31的周围沿着方向z在彼此之上具有匝，但沿着方向x和y没有相邻线匝。连续线匝数量(即，沿着方向z在彼此之上的匝数量)没有限制。该数量例如可以取决于导线的直径和/或电池31的大小和厚度。

图3b示出根据一个实例实施例的感应能量转移线圈结构30的横截面图。感应能量转移线圈结构30可以包括电池31、铁氧体屏蔽件32和感应能量转移线圈33。线圈33的导线作为匝被缠绕在电池31的周围，以便线圈33垂直(即，沿着x方向)环绕电池。铁氧体屏蔽件32的一部分被布置在电池31之上并且第二部分在感应能量转移线圈33的周围，以便线圈33的内侧、外侧和下侧由铁氧体屏蔽件32覆盖。线圈33的上部未由铁氧体屏蔽件32覆盖，因为线圈33从上面接收感应能量。在该实施例中，线匝沿着方向z被布置在彼此之上，并且沿着方向x至少两个匝彼此相邻。连续或相邻线匝数量没有限制。该数量例如可以取决于导线的直径、线圈33的空间和电池31的厚度。

图3c示出根据一个实例实施例的感应能量转移线圈结构30的横截面图。感应能量转移线圈结构30可以包括电池31、铁氧体屏蔽件32和感应能量转移线圈33。线圈33的导线被缠绕在电池31的周围，以便线圈33垂直(即，沿着x方向)环绕电池。铁氧体屏蔽件32被布置在电池31之上以及在感应能量转移线圈33的周围，以便线圈33的内侧、外侧和下侧中的至少一个由铁氧体屏蔽件32覆盖。线圈33的上部未由铁氧体屏蔽件32覆盖，因为线圈33被布置为从该方向接收感应能量。在该实施例中，导线未被缠绕在电池11的下部周围(沿着z方向)。

图4a示出根据一个实例实施例的包括感应能量转移线圈结构的设备40的横截面图。设备40包括设备外壳45、电池封盖46和感应能量转移线圈结构。(该设备的其它部分未被示出。)感应能量转移线圈结构可以包括电池41、铁氧体屏蔽件42和感应能量转移线圈43。线圈43的导线被垂直缠绕在电池41的周围，以便线圈43的匝垂直(即，沿着x方向)环绕电池。铁氧体屏蔽件42被布置在电池41之上以及在感应能量转移线圈43的周围，以便线圈43的内侧、外侧和下侧由铁氧体屏蔽件42覆盖。线圈43的上部未由铁氧体屏蔽件42覆盖，因为线圈43被布置为从该方向接收感应能量。在该实施例中，感应能量转移线圈结构的所有部分都被附接到设备外壳45。

图4b示出根据一个实例实施例的包括感应能量转移线圈结构的设备40的横截面图。在该实施例中，铁氧体屏蔽件在两个部分中。这两个部分也可以被称为两个不同屏蔽件。电池41、感应能量转移线圈43和线圈的铁氧体屏蔽件44被附接到设备外壳45上。线圈43的导线被缠绕在电池和线圈的铁氧体屏蔽件44的周围。线圈的铁氧体屏蔽件44被布置在感应能量转移线圈43的周围，以便线圈43的内侧、外侧和下侧由铁氧体屏蔽件44覆盖，并且铁氧体屏蔽件的一部分被布置在线圈43的匝与电池41之间。还具有第二屏蔽件，即，电池的铁氧体屏蔽件47。电池的铁氧体屏蔽件47被附接到电池封盖46、电池封盖46的内侧或外侧，以便当设备40的外壳45和封盖46被闭合时，电池的铁氧体屏蔽件47在电池41上，从而保护电池41和设备40的任何其它部分不受磁场的干扰。

图4c示出根据一个实例实施例的包括感应能量转移线圈结构的设备40的横截面图。在该实施例中，铁氧体屏蔽件可以包括两个部分(即，两个不同屏蔽件)，以便这两个不同屏蔽件彼此相连。铁氧体屏蔽件还可以是一片铁氧体屏蔽件，其包括用于线圈43的部分和用于电池41的部分。

电池41被附接到设备外壳45和线圈的铁氧体屏蔽件44，感应能量转移线圈43和电池的铁氧体屏蔽件47被附接到电池封盖46、电池封盖46的内表面，以便当设备40的外壳45和封盖46被闭合时，电池的铁氧体屏蔽件47在电池41上，并且线圈43的线匝环绕电池41。此外，线圈的铁氧体屏蔽件44的一部分在电池41与线圈43之间。

如可以从图4a-4c看到的，铁氧体屏蔽件的不同部分可以具有不同的厚度(例如图4a和4c中的42)，并且不同的屏蔽件可以具有不同的厚度(例如图4b中的44和47)。屏蔽件的厚度影响屏蔽件的磁导。屏蔽件越薄，磁导越高。覆盖线圈的屏蔽件的更高磁导可以将磁场更好地集中到线圈，并且覆盖电池的屏蔽件然后可以具有更薄的铁氧体屏蔽件。如果位于电池之上的屏蔽件更薄，则更容易设计和制造较薄设备。在其它实施例中，当更高磁导率铁氧体屏蔽件被布置为覆盖垂直线圈的内侧、外侧和下侧中的至少一个时，磁通可以更好地集中到线圈。这可以使能在电池之上使用具有更低磁导的更薄铁氧体屏蔽件。此外，这可以实现更薄的设备结构。

应该注意，垂直线圈的屏蔽件可能不在所有垂直线圈结构中都必需，或者它可能由某种其它屏蔽结构取代。此外，可以布置屏蔽件以便线圈的内侧、外侧和下侧中的仅一个、两个或全部由铁氧体屏蔽件覆盖。

应该理解，上面提供的示例性线圈结构可以被修改和组合，以便产生本发明的其他实施例。例如，可以基于本文档的公开内容，直接获得图4a-c中提供的线圈和铁氧体结构的不同组合。

图5a示出根据一个实例实施例的包括感应能量转移线圈结构的设备50的横截面图。设备50包括设备外壳55、电池(后)封盖56和感应能量转移线圈结构。(该设备的其它部分未被示出。)感应能量转移线圈结构可以包括感应能量转移线圈53和线圈的铁氧体屏蔽件54。线圈53的导线被垂直缠绕在设备外壳55的电池腔58的周围，以便线圈53的各匝垂直(即，沿着x方向)环绕电池腔58。电池的铁氧体屏蔽件57被布置在电池腔58之上，并且被附接到电池封盖56。线圈的铁氧体屏蔽件54被布置在感应能量转移线圈53的周围，以便线圈53的内侧、外侧和下侧由铁氧体屏蔽件54覆盖。线圈53的上部未由铁氧体屏蔽件54覆盖。

图5b示出根据一个实例实施例的包括感应能量转移线圈结构的设备50的横截面图。设备50包括设备外壳55、电池(后)封盖56和感应能量转移线圈结构。(该设备的其它部分未被示出。)感应能量转移线圈结构可以包括感应能量转移线圈53和线圈的铁氧体屏蔽件54。线圈53的导线被垂直缠绕在设备外壳55的电池腔58的周围，以便线圈53的各匝垂直(即，沿着x方向)环绕电池腔58。电池的铁氧体屏蔽件57被布置在电池腔58之上，并且被附接到电池封盖56。线圈的铁氧体屏蔽件54被布置在感应能量转移线圈53的周围，以便线圈53的内侧、外侧和下侧由铁氧体屏蔽件54覆盖。线圈53的上部未由铁氧体屏蔽件54覆盖。设备外壳55还包括感应能量转移电路59，其包括线圈53的无线充电收发器电子设备。

图5c示出根据一个实例实施例的包括感应能量转移线圈结构的设备50的横截面图。设备50包括设备外壳55、电池(后)封盖56和感应能量转移线圈结构。(该设备的其它部分未被示出。)感应能量转移线圈结构可以包括电池51、铁氧体屏蔽件52和感应能量转移线圈53。电池51、铁氧体屏蔽件52和感应能量转移线圈53可以被集成在一起。线圈53的导线被垂直缠绕在设备外壳55的电池51的周围，以便线圈53的各匝垂直(即，沿着x方向)环绕电池51。铁氧体屏蔽件52被布置在电池51之上以及感应能量转移线圈53的周围，以便线圈53的内侧、外侧和下侧由铁氧体屏蔽件52覆盖。线圈53的上部未由铁氧体屏蔽件52覆盖。根据一个实例实施例，电池51、铁氧体屏蔽件52、感应能量转移线圈53可以包括可移除地附接到设备50的单独设备。电路59可以包括线圈53的无线充电转移电子设备，并且它可以位于独立于电池51的设备外壳55的内部。

图5d示出根据一个实例实施例的包括感应能量转移线圈结构的设备50的横截面图。设备50包括设备外壳55、电池(后)封盖56和感应能量转移线圈结构。(该设备的其它部分未被示出。)感应能量转移线圈结构可以包括电池51、铁氧体屏蔽件52、感应能量转移线圈53和感应能量转移电路59。电池51、铁氧体屏蔽件52、感应能量转移线圈53和电路59可以被集成在一起。线圈53的导线被垂直缠绕在设备外壳55的电池51的周围，以便线圈53的各匝垂直(即，沿着x方向)环绕电池51。铁氧体屏蔽件52被布置在电池51之上以及感应能量转移线圈53的周围，以便线圈53的内侧、外侧和下侧由铁氧体屏蔽件52覆盖。线圈53的上部未由铁氧体屏蔽件52覆盖。电路59可以包括线圈53的无线充电转移电子设备。例如，当无线充电转移电子设备被集成在电池51中时，不需要单独的无线充电附件封盖，而只是可以由具有集成无线充电转移结构的电池取代常规电池。根据一个实例实施例，电池51、铁氧体屏蔽件52、感应能量转移线圈53和电路59可以包括可移除地附接到设备50的单独设备。

根据本发明的实施例，可以布置诸如电路59之类的无线充电电路，以便直接对电池充电。备选地，所述设备可以包括例如用于有线充电的另一个充电电路，并且无线充电电路59可以经由另一个充电电路对电池51充电。将充电电力直接供应给电池可以提供更高的效率，因为可以避免由于额外调节阶段导致的损耗。经由另一个充电电路充电可以提供与现有充电解决方案的兼容性。

图6以后视图示出根据一个实例实施例的具有一个垂直缠绕的感应能量转移线圈61的移动电话60。线圈61被缠绕在移动电话60的电池62的周围。移动电话60被示出没有电池封盖。也没有示出一个/多个铁氧体屏蔽件。

图7以后视图示出根据一个实例实施例的具有一个所谓的多环路线圈结构和两个电池的移动电话70，该线圈结构包括一个垂直缠绕的感应能量转移线圈。线圈被分为两个非同心部分(环路)71、73。线圈的第一部分(第一环路)71被缠绕在移动电话70的第一电池72的周围，并且线圈的第二部分(第二环路)73被缠绕在移动电话70的第二电池74的周围。移动电话70被示出没有电池封盖。也没有示出铁氧体屏蔽件。

图8以后视图示出根据一个实例实施例的具有一个所谓的多环路线圈结构和一个电池的移动电话80，该线圈结构包括一个垂直缠绕的感应能量转移线圈。线圈被分为两个非同心环路81、82。线圈的第一环路81被垂直缠绕在移动电话80的电池83的周围，并且线圈的第二环路82也被垂直缠绕并被布置到移动电话80的一端。移动电话80被示出没有电池封盖。也没有示出一个/多个铁氧体屏蔽件。

多环路线圈结构可以用于服务于多个用例。在多环路线圈结构中，无线充电转移线圈被设计为多环路线圈，其具有多个(多于一个)相同或不同大小的串联环路。使用这种结构，可以使用不同位置/大小的无线充电发送器类型对设备的电池充电。还应该注意，当与单环路转移线圈相比时，多环路转移线圈提供更多的自由来放置用于无线充电的设备，而不考虑无线充电发送器类型。此外，当使用多个电池时，一个线圈可以环绕一个或多个电池，并且因此实现最小的附加厚度。

还可以使用平面线圈布置实现多环路线圈结构。在其他实施例中，多环路线圈结构可以被实现为一个垂直缠绕的线圈和另一种线圈布置(例如，平面线圈)的组合。可以针对设备中的不同任务分配多环路线圈结构的不同环路。例如，多环路线圈结构的一个环路可以是垂直缠绕的无线充电转移线圈，并且另一个环路可以是用于近场通信(NFC)或任何其它任务的平面线圈。

根据本发明的其他实施例，设备可以能够根据不同用例，例如通过激活或停用连接多环路的不同环路的机械或电气开关，选择多环路线圈的一个或多个环路。当使电话执行任务时，此类布置可以为用户实现更多的自由，同时保持单环路线圈结构的性能。

但是，还可能在设备中具有两个以上垂直缠绕的感应能量转移线圈环路，例如3或4或5个。还可能一个或多个环路被垂直缠绕在设备的某个其它部分的周围，而不是一个或多个电池的周围。此类其它部分的实例可以包括摄像头模块、扬声器、麦克风、印刷线路板、屏蔽罩、显示器的背面等。

此外，还可能的是，感应能量转移线圈结构被直接集成到电池。因此，这种集成结构可以用于取代没有感应能量转移线圈的设备的现有常规电池，并且因此获得适合于感应充电的设备。

显然，本发明并不仅限于上面提供的实施例，而是可以在所附权利要求的范围内修改本发明。

Claims (21)

1.一种装置，包括：

感应能量转移线圈，其包括至少两个相邻线匝，其中所述感应能量转移线圈的所述匝被布置为耦合到电池，以便在感应能量转移期间，所述感应能量转移线圈的所述匝垂直环绕所述电池。

2.根据权利要求1的装置，进一步包括所述电池。

3.根据权利要求2的装置，进一步包括感应能量转移电路，其中所述电路被集成到所述电池。

4.根据权利要求1至3中的任一项的装置，进一步包括第一铁氧体屏蔽件，其中所述第一屏蔽件被布置为覆盖所述感应能量转移线圈和所述电池，以便启用所述感应能量转移线圈以进行感应能量传输。

5.根据权利要求1至3中的任一项的装置，进一步包括第一铁氧体屏蔽件，其中所述第一屏蔽件被布置为覆盖所述感应能量转移线圈，以便所述第一屏蔽件至少部分地暴露所述感应能量转移线圈以转移感应能量。

6.根据权利要求5的装置，其中所述装置进一步包括被布置为覆盖所述电池的第二铁氧体屏蔽件。

7.根据权利要求6的装置，其中所述第二铁氧体屏蔽件被附接到所述电池。

8.根据权利要求2至7中的任一项的装置，其中所述感应能量转移线圈被缠绕在所述电池周围，以便所述第一铁氧体屏蔽件的至少一部分在所述感应能量转移线圈与所述电池之间。

9.根据权利要求1至8中的任一项的装置，其中所述装置是电子设备的一部分。

10.根据权利要求9的装置，其中所述第二屏蔽件被附接到所述设备的封盖。

11.根据权利要求1至10中的任一项的装置，其中所述感应能量转移线圈被布置为包括至少两个非同心环路，并且其中所述至少两个非同心环路被串联。

12.根据权利要求9至11中的任一项的装置，其中所述电子设备是移动电话。

13.一种装置，包括：

用于感应能量传输的部件，其中所述用于感应能量传输的部件包括包含至少两个相邻线匝的感应能量转移线圈，其中所述感应能量转移线圈的所述匝被布置为耦合到电池，以便在感应能量转移期间，所述感应能量转移线圈的所述匝垂直环绕所述电池。

14.一种方法，包括：

将包括至少两个相邻线匝的感应能量转移线圈放置在感应能量转移设备中；以及

布置所述感应能量转移线圈的所述匝以耦合到电池，以便在感应能量转移期间，所述感应能量转移线圈的所述匝垂直环绕所述电池。

15.根据权利要求14的方法，其中所述方法进一步包括将所述电池放置在所述感应能量转移线圈内部。

16.根据权利要求15的方法，其中所述方法进一步包括将感应能量转移电路集成到所述电池。

17.根据权利要求14至16中的任一项的方法，其中所述方法进一步包括放置第一铁氧体屏蔽件以覆盖所述感应能量转移线圈和所述电池，以便启用所述感应能量转移线圈以进行感应能量传输。

18.根据权利要求14至16中的任一项的方法，其中所述方法进一步包括放置第一铁氧体屏蔽件以覆盖所述感应能量转移线圈，以便所述第一屏蔽件至少部分地暴露所述感应能量转移线圈以转移感应能量。

19.根据权利要求18的方法，其中所述方法进一步包括放置第二铁氧体屏蔽件以覆盖所述电池。

20.根据权利要求19的方法，其中所述第二铁氧体屏蔽件被附接到所述电池。

21.根据权利要求17至20中的任一项的方法，其中所述感应能量转移线圈被缠绕在所述电池周围，以便所述第一铁氧体屏蔽件的至少一部分在所述感应能量转移线圈与所述电池之间。