CN107636779A - 无线感应充电电力应用中的螺线管定位天线的集成 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置的装置。该装置包括铁氧体结构。该装置还包括由缠绕在铁氧体结构上或周围的柔性印刷电路上的金属迹线形成的多个检测回路。多个检测回路中的每个检测回路包括螺线管检测回路。铁氧体结构包括第一铁氧体块和被布置为邻近第一铁氧体块的第二铁氧体块。第一无线电力传送线圈缠绕在第一铁氧体块上或周围。第二无线电力传送线圈缠绕在第二铁氧体块上或周围。多个检测回路中的每个检测回路被配置为感测在与检测回路的绕组平面正交的方向上流动的磁通量的量。
Description
技术领域
本申请总体上涉及无线充电电力传送应用,并且更具体地涉及无线感应充电电力应用中的螺线管定位天线的集成。
背景技术
无线感应充电电力应用的效率至少部分取决于在无线电力传输器和无线电力接收器之间达到至少最小对准阈值。用于辅助这样的对准的一种方法是使用磁矢量,其中无线电力传输器与无线电力接收器之间的距离和/或方向基于感测由无线电力传输器或无线电力接收器生成的磁场的一个或多个属性来确定。然而,这样的磁矢量方法的灵敏度至少部分取决于定位传感器、线圈或天线被布置在无线电力传输器的铁氧体附近。因此,需要将螺线管定位天线集成在如本文中描述的无线感应充电电力应用中。
发明内容
根据一些实现,提供了一种用于确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置的装置。该装置包括铁氧体结构。该装置包括由缠绕在铁氧体结构上或周围的柔性印刷电路上的金属迹线形成的多个检测回路。
在一些其他实现中,提供了一种用于确定无线充电电力传输器与无线充电电力接收器之间的相对位置的方法。该方法包括对于由缠绕在铁氧体结构上或周围的柔性印刷电路上的金属迹线形成的多个检测回路中的每个检测回路,感测在与检测回路的绕组平面正交的方向上流动的磁通量的量。该方法包括至少部分基于由多个检测回路中的每个检测回路感测的磁通量的量来确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置。
在其他实现中,提供了一种用于制造用于确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置的装置的方法。该方法包括提供铁氧体结构。该方法包括在可配置为缠绕在铁氧体结构上或周围的柔性印刷电路上形成多个金属迹线以形成多个检测回路。该方法包括将柔性印刷电路缠绕在铁氧体结构上或周围。
在其他实现中,提供了一种用于确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置的装置。该装置包括多个感测装置,每个感测装置被配置为感测在与感测装置的绕组平面正交的方向上流动的磁通量的量,并且由可配置为缠绕在铁氧体结构上或周围的柔性印刷电路上的多个金属迹线形成。该装置包括用于至少部分基于由多个感测装置中的每个感测装置感测的磁通量的量来确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置的装置。
附图说明
图1是根据一些实现的无线电力传送***的功能框图。
图2是根据一些其他实现的无线电力传送***的功能框图。
图3是根据一些实现的包括传输或接收耦合器的图2的传输电路或接收电路的部分的示意图。
图4是根据一些实现的类似于结合图1-3中的任何一个讨论的双D无线电力传送***的分解等距图。
图5是根据一些实现的在图4的无线电力传送***中使用的多个磁矢量检测回路的图示。
图6是根据一些实现的图4的磁矢量检测回路和无线电力传送***的部分的等距图示。
图7是根据一些实现的图4的磁矢量检测回路和无线电力传送***的翻转部分的等距图示。
图8是根据一些实现的图4的磁矢量检测回路和无线电力传送***的部分的收缩等距图示。
图9是根据一些实现的图4的磁矢量检测回路和无线电力传送***的部分的剖视图。
图10是根据一些实现的与结合图1-3中的任何一个讨论的类似的利用多个铁氧体片的另一无线电力传送***的分解等距图。
图11是根据一些实现的图10的无线电力传送***的部分的分解等距图。
图12是根据一些实现的包括多个磁矢量检测回路的图10的无线电力传送***的部分的等距图示。
图13是根据一些实现的图10的无线电力传送***的部分的分解等距图。
图14是根据一些实现的图10的无线电力传送***的部分的等距图示。
图15是根据一些实现的图10的无线电力传送***的翻转部分的等距图示。
图16是描绘根据一些实现的用于确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置的方法的流程图。
图17是描绘根据一些实现的用于制造用于确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置的装置的方法的流程图。
具体实施方式
在下面的具体实施方式中,参考形成本公开的一部分的附图。在具体实施方式、附图和权利要求中描述的说明性实现并不表示限制。在不脱离本文中提出的主题的精神或范围的情况下,可以利用其他实现并且可以进行其他改变。将容易理解,如一般性地在本文中描述并且在附图中示出的本公开的各方面可以以各种各样的不同配置进行排列、替换、组合和设计,所有这些都被明确地预期并且形成本公开的一部分。
无线电力传送可以是指将与电场、磁场、电磁场等相关的任何形式的能量从传输器传送到接收器而不使用物理电导体(例如,电力可以通过自由空间传送)。到无线场(例如,磁场或电磁场)的电力输出可以通过“接收耦合器”接收、捕获或耦合以实现电力传送。
本文中使用的术语仅用于描述特定实现的目的,并不旨在限制本公开。应当理解,如果意图具体数目的权利要求要素,则这样的意图将在权利要求中被明确地叙述,并且在没有这样的叙述的情况下,不存在这样的意图。例如,如本文中使用的,单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式,除非上下文另有明确指出。如本文中使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关联的列出的项目的任何和所有组合。进一步理解,当在本说明书中使用时,术语“包括(comprises)”、“包括了(comprising)”、“包含(includes)”和“包含了(including)”指定所述特征、整体、步骤、操作、元素和/或部件的存在,但是不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、部件和/或其组合的存在或添加。诸如“至少一个”的表达当在元素列表之前时修饰整个元素列表,而不修饰列表的个体元素。
图1是根据一些实现的无线电力传送***100的功能框图。输入电力102可以从电源(未示出)提供给传输器104,以经由用于执行能量传递的传输耦合器114生成无线(例如,磁或电磁)场105。当接收器108位于由传输器104产生的无线场105中时,接收器108可以接收电力。无线场105对应于其中由传输器104输出的能量可以由接收器108捕获的区域。接收器108可以耦合到无线场105并且生成用于由耦合到输出电力110的设备(图中未示出)存储或消耗的输出电力110。传输器104和接收器108都被隔开距离112。
在一个示例实施例中,电力经由由传输耦合器114生成的时变磁场感应地传送。传输器104和接收器108还可以根据相互谐振关系来配置。当接收器108的谐振频率和传输器104的谐振频率基本相同或非常接近时,传输器104与接收器108之间的传输损耗最小。然而,即使传输器104与接收器108之间的谐振不匹配,能量也可以被传递,但是效率可能降低。例如,当谐振不匹配时,效率可能较低。能量的传递通过将来自传输耦合器114的无线场105的能量耦合到驻留在无线场105附近的接收耦合器118而不是将能量从传输耦合器114传播到自由空间中来发生。因此,谐振感应耦合技术可以在各种距离上以及在各种感应耦合器配置下允许有提高的效率和改进的电力传送。
在一些实现中,无线场105对应于传输器104的“近场”。近场可以对应于其中存在由传输耦合器114中的电流和电荷产生的强的无功场的区域,这些强的无功场最小地辐射电力远离传输耦合器114。近场可以对应于在传输耦合器114的大约一个波长(或其分数)内的区域。有效的能量传递可以通过将无线场105中的大部分能量耦合到接收耦合器118而不是将电磁波中的大部分能量传播到远场来发生。当位于无线场105内时,可以在传输耦合器114与接收耦合器118之间形成“耦合模式”。
图2是根据一些其他实现的无线电力传送***200的功能框图。***200可以是与图1的***100具有类似的操作和功能的无线电力传送***。然而,与图1相比,***200提供关于无线电力传送***200的部件的附加细节。***200包括传输器204和接收器208。传输器204包括传输电路206,传输电路206包括振荡器222、驱动电路224以及滤波和匹配电路226。振荡器222可以被配置为以可以响应于频率控制信号223而调节的期望频率来生成信号。振荡器222将振荡器信号提供给驱动电路224。驱动电路224可以被配置为基于输入电压信号(VD)225以传输耦合器214的谐振频率来驱动传输耦合器214。
滤波和匹配电路226滤除谐波或其他不想要的频率,并且将传输电路206的阻抗与传输耦合器214相匹配。作为驱动传输耦合器214的结果,传输耦合器214生成无线场205以便以足以对电池236充电的电平无线地输出电力。
接收器208包括接收电路210,接收电路210包括匹配电路232和整流器电路234。匹配电路232可以将接收电路210的阻抗与接收耦合器218的阻抗相匹配。整流电路234可以从交流(AC)电力输入生成直流(DC)电力输出以对电池236充电。接收器208和传输器204可以另外在单独的通信信道219(例如,蓝牙、Zigbee、蜂窝等)上通信。替代地,接收器208和传输器204可以使用无线场205的特性经由带内信令进行通信。在一些实现中,接收器208可以被配置为确定由传输器204传输并且由接收器208接收的电力量是否适合于对电池236充电。
图3是根据一些实现的图2的传输电路206或接收电路210的部分的示意图。如图3所示,传输或接收电路350可以包括耦合器352。耦合器352也可以被称为或被配置为“导体回路”、线圈、感应器或“磁”耦合器。术语“耦合器”通常是指可以无线地输出或接收能量以耦合到另一“耦合器”的部件。
回路或磁耦合器的谐振频率基于回路或磁耦合器的电感和电容。电感可以简单地是由耦合器352产生的电感,而电容可以经由电容器(或耦合器352的自电容)来添加,以产生期望的谐振频率或固定的频率集合或由特定操作标准规定的谐振结构。作为非限制性示例,电容器354和电容器356可以被添加到传输或接收电路350,以产生以谐振频率选择信号358的谐振电路。对于使用呈现较大电感的大直径耦合器的较大尺寸耦合器,产生谐振所需要的电容值可以较低。此外,随着耦合器的尺寸增加,耦合效率可以增加。在传输和接收耦合器的大小增加的情况下尤其是这样。对于传输耦合器,以基本上对应于耦合器352的谐振频率的频率振荡的信号358可以是到耦合器352的输入。
图4是根据一些实现的类似于结合图1-3中的任何一个讨论的双D无线电力传送***的分解等距图400。图4示出了布置在双D线圈420上的盖子422,双D线圈420可以包括第一无线电力传送线圈和第二无线电力传送线圈。在一些实现中,第一无线电力传送线圈也可以被称为或者包括“用于无线地传送电力的第一装置”的至少部分。在一些实现中,第二无线电力传送线圈也可以被称为或者包括“用于无线地传送电力的第二装置”的至少部分。在双D线圈420下方示出了多个磁矢量检测回路414、416、418a、418b。图4还示出了多个绝缘层410a、410b、410c、410d,其在一些实现中可以由聚酯薄膜制成。在绝缘层410a-410d下方示出了第一铁氧体块402和被布置为邻近第一铁氧体块402的第二铁氧体块404。在一些实现中,第一铁氧体块402和第二铁氧体块404的至少一个边缘可以被斜切以便为从一层绕组转变到相邻层绕组的双D线圈420的部分提供间隙。示出了第一半径夹具(fixture)424a和第二半径夹具424b,以为多个检测回路414、416、418a、418b提供最小弯曲半径。示出了在第一铁氧体块402和第二铁氧体块404中的每个与背板406之间的绝缘层408。无线电力传送***的很多上述部分以及组装或构造的顺序或方法将在下面结合图5-9更详细地描述。
图5是根据一些实现的在图4的无线电力传送***中使用的多个磁矢量检测回路414、416、418a、418b的图示500。检测回路414、416、418a、418b中的每个可以是由在柔性印刷电路(FPC)或带状电缆上制造的金属和/或导电迹线形成的螺线管检测回路(例如,包括螺线管线圈)。在一些实现中,检测回路414、416、418a、418b中的每个可以由在单个整体柔性印刷电路或带状电缆上制造的金属和/或导电迹线形成。检测回路414、416、418a、418b中的每个将被缠绕在相应部分上或周围并且围绕图4所示的第一铁氧体块402和第二铁氧体块404中的一个或两个的相应轴线,如结合图6进一步描述的。在一些实现中,检测回路414、416、418a、418b中的每个具有10mm的宽度,但是也可以考虑任何其他宽度。检测回路418a和检测回路418b每个具有387.8mm的长度,但是也可以考虑任何其他长度。检测回路416具有408mm的长度,但是也可以考虑任何其他长度。检测回路414可以基本上形成为具有削圆的边缘的矩形横截面(例如,当平放时,在检测回路414、416、418a、418b的平面中被削圆的边缘)。该矩形横截面可以具有83mm×70mm的外部尺寸,但是也可以考虑任何其他外部尺寸。
图6是根据一些实现的图4的磁矢量检测回路414、416、418a、418b和无线电力传送***的部分的等距图示600。图6示出了第一铁氧体块402和第二铁氧体块404。在一些实现中,检测回路414、416、418a、418b(包括柔性印刷电路(FPC)或带状电缆)可以放置在第一铁氧体块402和第二铁氧体块404上。
在一些实现中,检测回路418a可以放置在邻近第二铁氧体块404的边缘处的第一铁氧体块402的顶面上(关于图6所示的取向)。然而,检测回路418a可以以平行于图6所示的取向放置在第一铁氧体块402的顶面上的任何地方。
在一些实现中,检测回路418b可以放置在邻近第一铁氧体块402的边缘处的第二铁氧体块404的顶面上(关于图6所示的取向)。然而,检测回路418b可以以平行于图6所示的取向放置在第二铁氧体块404的顶面上的任何位置。存在具有相同取向的检测回路418a和检测回路418b的原因在于,由于第一铁氧体块402不与第二铁氧体块404物理接触,所以需要两个检测回路418a、418b以便分别包围穿过第一铁氧体块402和第二铁氧体块404的磁通量,而不需要该通量必须穿过第一铁氧体块402与第二铁氧体块404之间的间隙。
在一些实现中,检测回路416可以在基本上垂直于第一和检测回路418a、418b的取向的取向上放置在第一铁氧体块402和第二铁氧体块404两者的顶面上(关于图6所示的取向)。
在一些实现中,检测回路414可以放置在第一铁氧体块402和第二铁氧体块404两者的顶面上(关于图6所示的取向),使得检测回路414沿着或邻近于第一铁氧体块402和第二铁氧体块404中的每个的外边缘布置。
一旦多个检测回路414、416、418a、418b放置在第一铁氧体块402和/或第二铁氧体块404上,绝缘层408可以放置在多个检测回路414、416、418a、418b以及第一铁氧体块402和第二铁氧体块404上(关于图6所示的取向)。在一些实现中,绝缘层408可以在一侧或两侧具有用于将接触的表面锚定或保持在一起的粘合剂。
图7是根据一些实现的图4的磁矢量检测回路414、416、418a、418b和无线电力传送***的翻转部分的等距图示700。图7与图6相比被翻转,以便于可视化。在图7中,第一和第二半径夹具424a、424b可以安装到第一铁氧体块402和第二铁氧体块404的侧边缘或者相对其安装,以便当多个检测回路414、416、418a、418b缠绕在第一铁氧体块402和/或第二铁氧体块404以及第一和第二半径夹具424a、424b上或周围以形成封闭回路时,控制沿着第一铁氧体块402和第二铁氧体块404的边缘的多个检测回路414、416、418a、418b中的每个的最小弯曲半径。背板406可以使用绝缘层408附接到第一铁氧体块402和第二铁氧体块404,绝缘层408可以在一侧或两侧具有粘合剂。
图8是根据一些实现的图4的磁矢量检测回路414、416、418a、418b和无线电力传送***的部分的收缩等距图示800。图8示出了背板406、第一铁氧体块402、第二铁氧体块404和多个检测回路414、416、418a、418b。多个检测回路414、416、418a、418b中的每个检测回路被配置为感测在与检测回路的绕组平面正交的方向上流动的磁通量802、804、806的量。例如,检测回路414的绕组平面可以在XY平面内,检测回路416的绕组平面可以在XZ平面内,并且检测回路418a、418b的绕组平面可以在XZ平面内。如图所示,多个检测回路414中的一个沿着铁氧体结构的顶面的周边布置(例如,第一铁氧体块402和第二铁氧体块404)。在一些实现中,多个检测回路414中的一个沿着铁氧体结构的侧边缘布置,例如不在铁氧体结构的顶部上。在一些实现中,检测回路414、416、418a、418b也可以被称为或者包括“多个感测装置”的至少部分,其中每个感测装置被配置为感测在与感测装置的绕组平面正交的方向上流动的磁通量的量,并且由可配置为缠绕在铁氧体结构上或周围的柔性印刷电路上的多个金属迹线形成。图8还示出了第一PCB 412a和第二PCB 412b,其可以包括一个或多个部件或处理器,一个或多个部件或处理器被配置为连接到多个检测回路414、416、418a、418b中的对应检测回路、从其接收信号和/或向其传输信号。因此,第一和第二PCB 412a和412b可以连接到多个检测回路414、416、418a、418b中的对应检测回路。在一些实现中,取决于特定实现,第一和第二PCB 412a、412b内的部件和/或处理器可以被集成为单个PCB,或者替代地集成为三个或更多个PCB。此外,在一些实现中,PCB 412a、412b中的一个或两个可以包括被配置为至少部分基于由多个检测回路中的每个感测的磁通量的量来确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置的处理器。在一些实现中,PCB 412a、412b还可以被称为或者包括用于至少部分基于由多个感测装置中的每个感测的磁通量的量来“确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置的装置”的至少部分。
图9是根据一些实现的图4的磁矢量检测回路414、416、418a、418b和无线电力传送***的部分的剖视图900。图9示出了安装在第一铁氧体块402附近的图4的双D线圈420的剖视图。当然,所示的铁氧体块也可以是第二铁氧体块404。图9示出了可以安装第一PCB 412a(和/或第二PCB 412b)的背板406。图9另外示出了检测回路414(和/或第一到检测回路416、418a、418b中的任何一个)的至少部分的路由路径。包括用于检测回路414、416、418a、418b的柔性印刷电路(FPC)或带状电缆的螺线管的使用实现了在双D线圈420、第一铁氧体块402和/或第二铁氧体块404、第一和/或第二PCB 412a、412b、以及多个检测回路414、416、418a、418b中的任一个之间的更加紧密的安装。因此,在一些实现中,第一无线电力传送线圈缠绕在第一铁氧体块402上或周围,并且第二无线电力传送线圈缠绕在第二铁氧体块404上或周围(例如,双D线圈420的线圈)。
图10是根据一些实现的与结合图1-3中的任何一个讨论的类似的利用多个铁氧体片1002的另一无线电力传送***的分解等距图示1000。图10示出了背板1006、多个磁矢量检测回路1014、1016,多个磁矢量检测回路1014、1016可以连接到至少一个PCB 1012,至少一个PCB 1012包括用于向多个检测回路1014、1016提供感测信号或从其接收感测信号的电子装置。图10还示出了用于多个铁氧体片1002的保持器1004。保持器1004可以另外包括用于检测回路1014、1016的多个凹槽或引导件。图10还示出了在一些实现中可以由聚酯薄膜制成的多个绝缘层1008a、1008b、1008c、1008d(1008d在图10中在多个片1002后面而不可见)。图10还示出了无线电力传输或接收线圈1020和线圈保持器1010,线圈保持器1010可以包括用于线圈1020的导体和绕组的多个凹槽或引导件。因此,在一些实现中,铁氧体结构包括布置在保持器1004中的多个铁氧体片1002。
图11是根据一些实现的图10的无线电力传送***的部分的分解等距图示1100。图11示出了可以在无线电力传送***的制做、构造或制造期间放置到保持器1004中的多个铁氧体片1002。
图12是根据一些实现的包括多个磁矢量检测回路1014、1016的图10的无线电力传送***的部分的等距图示1200。图12示出了两个检测回路1014、1016和铁氧体保持器1004。多个铁氧体片1002可以安装在保持器1004中,但是在图12中不可见。在一些实现中,也可以存在检测回路,如先前对于其他实现所描述的。因此,被配置为包围在不同方向上流动的磁通量的检测回路可以沿着彼此相互垂直的轴布置。如图11所示,多个检测回路1014、1016可以利用保持器1004中的引导件、凹槽或狭槽缠绕在保持器1004上或周围。在一些实现中,半径形成器1202可以布置在保持器1004的边缘处以控制用于围绕保持器1004缠绕检测回路1014、1016的最小半径。
图13是根据一些实现的图10的无线电力传送***的部分的分解等距图示1300。图13示出了可以安装到多个铁氧体片1002的多个绝缘层1008a-1008d。如前所述,多个绝缘层1008a-1008d可以在一侧或两侧具有用于将安装在保持器1004中的多个铁氧体片1002安装为邻近或者相对传输或接收线圈1020的粘合剂(参见图10)。
图14是根据一些实现的图10的无线电力传送***的部分的等距图示1400。图14示出了安装在多个绝缘层1008a-1008d(在图14中为其他部件的清楚可视化而被清除)上的传输或接收线圈1020、安装在保持器1004中的多个铁氧体片1002、和背板1006。如图所示,线圈1020和检测回路1014的导体都可以在相同的凹槽、狭槽或引导件内出去。这样的布置可以进一步降低无线电力传送***的高度。这样的布置可以另外提供线圈1020与检测回路1014、1016之间的内在的和物理稳定的对准。
图15是根据一些实现的图10的无线电力传送***的翻转部分的等距图示1500。图15示出了背板1006的背面,PCB 1012可以安装在其上。多个检测器回路1014、1016中的一个或多个可以连接到PCB 1012,使得PCB 1012可以向多个检测器回路1014、1016中的至少一个提供感测信号或从其接收感测信号。
图16是描绘根据一些实现的用于确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置的方法的流程图1600。本文中参考至少图4-15来描述流程图1600。虽然本文中参考特定顺序描述流程图1600,但是在各种实现中,本文中的框可以以不同的顺序执行或省略,并且可以添加附加的框。
框1602包括对于由缠绕在铁氧体结构上或周围的柔性印刷电路上的金属迹线形成的多个检测回路中的每个检测回路,感测在与检测回路的绕组平面正交的方向上流动的磁通量的量。例如,如先前至少结合图4-15所述,由缠绕在铁氧体结构402、404上或周围的柔性印刷电路上的金属迹线形成的多个检测回路414、416、418a、418b的每个检测回路可以被配置为感测在与检测回路的绕组平面正交的方向上流动的磁通量的量(例如,用于感测磁通量806的Z分量的检测回路414的XY绕组平面,用于感测磁通量804的Y分量的检测回路416的XZ绕组平面,用于感测磁通量802的X分量的螺线管检测回路418a、418b的YZ绕组平面)。这个解释同样适用于螺线管检测回路1014、1016和保持器1004内的多个铁氧体片1002,如先前结合图10-15所述。
框1604包括至少部分基于由多个检测回路中的每个感测的磁通量的量来确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置。例如,如先前至少结合图4-15所述,处理器或控制器(例如,PCB 412a、413b)可以至少部分基于由多个检测回路414、416、418a、418b中每个感测的磁通量802、804、806的量来确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置。在一些实现中,这样的控制器也可以被称为或者包括“用于至少部分基于由多个感测装置中的每个感测的磁通量的量来确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置的装置”的至少部分。
图17是描绘根据一些实现的用于制造用于确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置的装置的方法的流程图1700。本文中至少参考图4-15来描述流程图1700。虽然本文中参考特定顺序描述流程图1700,但是在各种实现中,本文中的框可以以不同的顺序执行或省略,并且可以添加附加的框。
框1702包括提供铁氧体结构。例如,在一些实现中,铁氧体结构可以包括第一铁氧体块402和第二铁氧体块404,如先前结合图4-9所述。在一些其他实现中,铁氧体结构可以包括多个铁氧体片1002,并且可以另外包括铁氧体片保持器1004,如先前结合图10-15所述。
框1704包括在可配置为缠绕在铁氧体结构上或周围的柔性印刷电路上形成多个金属迹线以形成多个检测回路。例如,如先前至少结合图4-15所述,可以在图5所示的柔性印刷电路上形成多个金属迹线。FPC和形成在其上的金属迹线可以被配置为或者可以可配置为缠绕在铁氧体结构上或周围(例如,图4-9所示的第一铁氧体块402和第二铁氧体块404,或者图10-15所示的布置在保持器1004中的多个铁氧体片1002)以形成关于图4-9的多个螺线管检测回路414、416、418a、418b、或者关于图10-15的1014、1016。这些检测回路中的每个可以缠绕在相应的彼此相互垂直的平面中(例如,在相互垂直或正交的X、Y和Z平面中的两个或更多个中)。
框1706包括将柔性印刷电路缠绕在铁氧体结构上或周围。例如,FPC可以缠绕在第一铁氧体块402和第二铁氧体块404上或周围,如先前结合图4-9所述,或者围绕铁氧体保持器1004中的多个铁氧体片1002,如先前结合图10-15所述。
上述方法的各种操作可以通过能够执行操作的任何合适的装置来执行,诸如各种硬件和/或软件部件、电路和/或模块。通常,附图中所示的任何操作可以由能够执行操作的对应功能装置来执行。
信息和信号可以使用各种不同方法和技术中的任何一种来表示。例如,可以在上述描述中被引用的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子、或任何其组合来表示。
结合本文中公开的实现描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性,上面已经在其功能方面一般地描述了各种说明性部件、块、模块、电路和步骤。这样的功能被实现为硬件还是软件取决于特定应用和施加在整个***上的设计约束。所描述的功能可以针对每个特定应用以不同的方式来实现,但是这样的实现决定不应当被解释为导致偏离实现的范围。
结合本文中公开的实现描述的各种说明性块、模块和电路可以使用被设计为执行本文中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件、或其任何组合来实现或执行。处理器可以是微处理器,但是在替代方案中,处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合,例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP内核的一个或多个微处理器、或任何其他这样的配置。
结合本文中公开的实现描述的方法或算法和功能的步骤可以直接以硬件、以由处理器执行的软件模块、或者以两者的组合来实施。如果以软件实现,则这些功能可以作为一个或多个指令或代码存储在有形的非暂态计算机可读介质上或在其上传输。软件模块可以驻留在随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移除盘、CD ROM、或本领域已知的任何其他形式的存储介质。存储介质耦合到处理器,使得处理器可以从存储介质读取信息并且将信息写入存储介质。在替代方案中,存储介质可以与处理器成一体。如本文中使用的磁盘和光盘包括光碟(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘和蓝光盘,其中磁盘通常以磁性方式再现数据,而光盘利用激光光学地再现数据。上述的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围内。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。
为了概括本公开,本文中已经描述了某些方面、优点和新颖特征。应当理解,根据任何具体实现,不一定都可以实现所有这些优点。因此,一个或多个实现实现或优化了本文中教导的一个优点或一组优点,而不一定实现本文中可以教导或建议的其他优点。
上述实现的各种修改将是显而易见的,并且在不脱离本申请的精神或范围的情况下,本文中定义的一般原理可以应用于其他实现。因此,本申请不旨在限于本文中所示的实现,而是符合与本文中公开的原理和新颖特征相一致的最宽范围。
Claims (30)
1.一种用于确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置的装置,所述装置包括:
铁氧体结构;以及
多个检测回路,由缠绕在所述铁氧体结构上或周围的柔性印刷电路上的金属迹线形成。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述多个检测回路中的每个检测回路包括螺线管检测回路。
3.根据权利要求1所述的装置,其中所述铁氧体结构包括第一铁氧体块和被布置为邻近所述第一铁氧体块的第二铁氧体块。
4.根据权利要求3所述的装置,还包括:
缠绕在所述第一铁氧体块上或周围的第一无线电力传送线圈;以及
缠绕在所述第二铁氧体块上或周围的第二无线电力传送线圈。
5.根据权利要求1所述的装置,其中所述铁氧体结构包括布置在保持器中的多个铁氧体片。
6.根据权利要求1所述的装置,其中所述多个检测回路中的每个检测回路被配置为感测在与所述检测回路的绕组平面正交的方向上流动的磁通量的量。
7.根据权利要求1所述的装置,其中所述多个检测回路中的一个检测回路沿着所述铁氧体结构的顶面的周边被布置。
8.根据权利要求1所述的装置,其中所述多个检测回路中的一个检测回路沿着所述铁氧体结构的侧边缘被布置。
9.一种用于确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置的方法,包括:
对于由缠绕在铁氧体结构上或周围的柔性印刷电路上的金属迹线形成的多个检测回路中的每个检测回路,感测在与所述检测回路的绕组平面正交的方向上流动的磁通量的量,以及
至少部分基于由所述多个检测回路中的每个检测回路感测的所述磁通量的量,确定所述无线电力传输器与所述无线电力接收器之间的所述位置。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述多个检测回路中的每个检测回路包括螺线管检测回路。
11.根据权利要求9所述的方法,其中所述铁氧体结构包括第一铁氧体块和被布置为邻近所述第一铁氧体块的第二铁氧体块。
12.根据权利要求11所述的方法,其中:
第一无线电力传送线圈被缠绕在所述第一铁氧体块上或周围;以及
第二无线电力传送线圈被缠绕在所述第二铁氧体块上或周围。
13.根据权利要求9所述的方法,其中所述铁氧体结构包括布置在保持器中的多个铁氧体片。
14.根据权利要求9所述的方法,其中所述多个检测回路中的一个检测回路沿着所述铁氧体结构的顶面的周边被布置。
15.根据权利要求9所述的方法,其中所述多个检测回路中的一个检测回路沿着所述铁氧体结构的侧边缘被布置。
16.一种用于制造用于确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置的装置的方法,所述方法包括:
提供铁氧体结构,
在可配置为缠绕在所述铁氧体结构上或周围的柔性印刷电路上形成多个金属迹线以形成多个检测回路,以及
将所述柔性印刷电路缠绕在所述铁氧体结构上或周围。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述多个检测回路中的每个检测回路包括螺线管检测回路。
18.根据权利要求16所述的方法,其中所述铁氧体结构包括第一铁氧体块和被布置为邻近所述第一铁氧体块的第二铁氧体块。
19.根据权利要求18所述的方法,还包括:
在所述第一铁氧体块上或周围布置第一无线电力传送线圈;以及
在所述第二铁氧体块上或周围布置第二无线电力传送线圈。
20.根据权利要求16所述的方法,其中所述铁氧体结构包括布置在保持器中的多个铁氧体片。
21.根据权利要求16所述的方法,其中所述多个检测回路中的每个检测回路被配置为感测在与所述检测回路的绕组平面正交的方向上流动的磁通量的量。
22.根据权利要求16所述的方法,其中所述多个检测回路中的一个检测回路沿着所述铁氧体结构的顶面的周边被布置。
23.根据权利要求16所述的方法,其中所述多个检测回路中的一个检测回路沿着所述铁氧体结构的侧边缘被布置。
24.一种用于确定无线电力传输器与无线电力接收器之间的位置的装置,所述装置包括:
多个感测装置,每个感测装置被配置为感测在与所述感测装置的绕组平面正交的方向上流动的磁通量的量,并且由可配置为缠绕在铁氧体结构上或周围的柔性印刷电路上的多个金属迹线形成;以及
用于至少部分基于由所述多个感测装置中的每个感测装置感测的所述磁通量的量,确定所述无线电力传输器与所述无线电力接收器之间的所述位置的装置。
25.根据权利要求24所述的装置,其中所述多个感测装置中的每个感测装置包括螺线管检测回路。
26.根据权利要求24所述的装置,其中所述铁氧体结构包括第一铁氧体块和被布置为邻近所述第一铁氧体块的第二铁氧体块。
27.根据权利要求26所述的装置,还包括:
缠绕在所述第一铁氧体块上或周围的用于无线地传送电力的第一装置;以及
缠绕在所述第二铁氧体块上或周围的用于无线地传送电力的第二装置。
28.根据权利要求24所述的装置,其中所述铁氧体结构包括布置在保持器中的多个铁氧体片。
29.根据权利要求24所述的装置,其中所述多个感测装置中的一个感测装置沿着所述铁氧体结构的顶面的周边被布置。
30.根据权利要求24所述的装置,其中所述多个感测装置中的一个感测装置沿着所述铁氧体结构的侧边缘被布置。
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