KR20240004993A - 이중 주파수 무선 충전 시스템들 - Google Patents

이중 주파수 무선 충전 시스템들 Download PDF

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KR20240004993A
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마키코 카와무라 브레진스키
에릭 엑스. 조우
브레난 케이. 반덴 호크
사이닝 렌
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애플 인크.
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Abstract

무선 충전 시스템에서, 무선 충전기 디바이스의 송신기 코일 및 휴대용 전자 디바이스의 수신기 코일은 2개의 상이한 동작 주파수들 중 어느 하나에서 동작할 수 있다. 낮은 주파수는 약 300 ㎑ 내지 약 400 ㎑의 범위일 수 있고, 높은 주파수는 약 1 ㎒ 내지 약 2 ㎒의 범위일 수 있다. 둘 모두의 주파수들에서 효율적인 충전을 제공하기 위해, 송신기 및 수신기 코일들은 복합 또는 다중-스트랜드 와이어로부터 형성될 수 있다.

Description

이중 주파수 무선 충전 시스템들
관련 출원들의 상호 참조
본 출원은 발명의 명칭이 "Dual-Frequency Wireless Charging Systems"인 2021년 6월 22일자로 출원된 미국 가출원 제63/202,730호 및 발명의 명칭이 "Dual-Frequency Wireless Charging Systems"인 2022년 3월 17일자로 출원된 미국 특허 출원 제17/655,329호에 대한 우선권을 주장하며, 이들의 개시내용들은 본 명세서에 참고로 포함된다.
기술분야
본 개시내용은 대체적으로 유도 충전 시스템들에 관한 것으로, 특히 다중-주파수 무선 충전 시스템들에 관한 것이다.
휴대용 전자 디바이스들(예컨대, 모바일폰, 미디어 플레이어, 전자 워치 등)은 그들의 배터리 내에 저장된 전하가 있을 때 동작한다. 일부 휴대용 전자 디바이스들은 물리적 연결을 통해, 예컨대 충전 코드를 통해, 휴대용 전자 디바이스를 전원에 결합함으로써 재충전될 수 있는 재충전가능 배터리를 포함한다. 그러나, 충전 코드를 사용하여 휴대용 전자 디바이스 내의 배터리를 충전하려면 휴대용 전자 디바이스가 전원 콘센트에 물리적으로 연결되어야 한다. 또한, 충전 코드를 사용하려면 충전 코드의 커넥터, 전형적으로 플러그 커넥터와 정합하도록 구성된 커넥터, 전형적으로 리셉터클 커넥터가 모바일 디바이스에 있어야 한다. 리셉터클 커넥터는, 먼지 및 습기가 디바이스에 침투하여 그를 손상시킬 수 있는 통로(avenue)를 제공하는 휴대용 전자 디바이스 내의 공동을 포함한다. 또한, 휴대용 전자 디바이스의 사용자는 배터리를 충전하기 위해 충전 케이블을 리셉터클 커넥터에 물리적으로 연결해야 한다.
이러한 단점들을 피하기 위해, 충전 코드를 필요로 하지 않으면서 휴대용 전자 디바이스들을 충전하기 위해 전자기 유도를 이용하는 무선 충전 기술들(또한 유도 충전 기술들로서 지칭됨)이 개발되어 왔다. 예를 들어, 일부 휴대용 전자 디바이스들은, 무선 충전기 디바이스의 충전 표면 상에 디바이스를 단순히 놓음으로써 재충전될 수 있다. 충전 표면 아래에 배치된 송신기 코일은 휴대용 전자 디바이스 내의 대응하는 수신기 코일에 전류를 유도하는 시변 자속을 생성하는 교류로 구동된다. 유도 전류는 휴대용 전자 디바이스에 의해 그의 내부 배터리를 충전하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 무선 충전기 디바이스의 송신기 코일은 본 명세서에서 "낮은" 주파수 및 "높은" 주파수로 지칭되는 2개의 상이한 동작 주파수들 중 어느 하나에서 동작할 수 있다. 낮은 주파수는 약 300 ㎑ 내지 약 400 ㎑의 범위(예컨대, 일부 실시예들에서는 약 326 ㎑)일 수 있고, 높은 주파수는 약 1 ㎒ 내지 약 2 ㎒의 범위(예컨대, 일부 실시예들에서는 약 1.78 ㎒)일 수 있다. 유사하게, 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 무선 충전 디바이스로부터 충전될 수 있는 전자 디바이스의 수신기 코일은 높은 주파수 또는 낮은 주파수 중 어느 하나에서 동작할 수 있다. 둘 모두의 주파수들에서 효율적인 충전을 제공하기 위해, 송신기 및 수신기 코일들은 복합 또는 다중-스트랜드 와이어로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 송신기 코일의 복합 와이어는 다수의 스트랜드들을 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 스트랜드는 전기 절연 외부 층을 갖는 전도성 (예컨대, 구리) 와이어의 얇은 (예컨대, 30 μm 직경) 스트랜드일 수 있다. 스트랜드들은 서로 꼬여서 한 세트의 기본 번들(basic bundle)들을 형성할 수 있고; 기본 번들들의 그룹들은 서로 꼬여서 한 세트의 복합 번들들을 형성할 수 있고; 복합 번들들은 서로 꼬여서 복합 와이어를 형성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 기본 번들은 4개의 스트랜드들을 포함할 수 있고, 각각의 복합 번들은 4개의 기본 번들들을 포함할 수 있고, 복합 와이어는 7개의 복합 번들들을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 수신기 코일의 복합 와이어는 다수의 스트랜드들을 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 스트랜드는 전기 절연 외부 층을 갖는 전도성 (예컨대, 구리) 와이어의 얇은 (예컨대, 30 μm 직경) 스트랜드일 수 있다. 스트랜드들은 서로 꼬여서 한 세트의 번들들을 형성할 수 있고, 번들들은 서로 꼬여서 복합 와이어를 형성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 번들은 6개의 스트랜드들을 포함할 수 있고, 복합 와이어는 6개의 번들들을 포함할 수 있다.
첨부 도면들과 함께, 하기의 상세한 설명은 청구된 발명의 본질 및 이점들에 대한 보다 양호한 이해를 제공할 것이다.
도 1은 일부 실시예들에 따른, 전자 디바이스 및 무선 충전기 디바이스의 사시도를 도시한다.
도 2는 일부 실시예들에 따른, 무선 충전기 디바이스의 분해도를 도시한다.
도 3은 일부 실시예들에 따른, 무선 충전기 디바이스를 위한 케이블 조립체의 분해도를 도시한다.
도 4는 일부 실시예들에 따른, 유도 송신기 코일을 형성하는 데 사용될 수 있는 다중-스트랜드 와이어의 단면도를 도시한다.
도 5는 일부 실시예들에 따른, 전자 디바이스의 단순화된 분해도를 도시한다.
도 6은 일부 실시예들에 따른, 유도 수신기 코일을 형성하는 데 사용될 수 있는 다중-스트랜드 와이어의 단면도를 도시한다.
도 7은 일부 실시예들에 따른, 전자 디바이스를 위한 시스템 전자기기 패키지의 저면도를 도시한다.
도 8은 일부 실시예들에 따른, 전자 디바이스를 위한 안테나 조립체의 평면도를 도시한다.
발명의 예시적인 실시예들의 다음 설명은 예시 및 설명의 목적을 위해 제시된다. 청구된 발명을 망라하도록 또는 설명된 정확한 형태로 제한하도록 의도되지 않으며, 당업자는 많은 수정들 및 변형들이 가능함을 이해할 것이다. 본 발명의 원리들 및 그의 실제적인 응용들을 가장 잘 설명하여, 그에 의해 당업자들이 본 발명을 다양한 실시예들에서 그리고 고려되는 특정 용도에 적합한 바와 같은 다양한 변형들을 갖고서 가장 잘 만들고 사용할 수 있게 하도록 실시예들이 선택 및 설명되었다.
도 1은 일부 실시예들에 따른, 전자 디바이스(100) 및 무선 충전기 디바이스(150)의 사시도를 도시한다. 전자 디바이스(100)는 하나의 표면(예컨대, 후방 표면) 상에 형성된 자기적으로 투명한 윈도우(104)를 갖는 하우징(102)을 포함할 수 있다. 윈도우(104)는 결정, 유리 또는 중합체들과 같은 재료들, 또는 무선 전력 전달에 사용되는 범위(예컨대, 약 300 ㎑ 내지 약 2 ㎒)의 주파수를 갖는 자기장들의 전송을 허용하는 임의의 다른 재료들로 제조될 수 있는 한편, 하우징(102)의 나머지는 알루미늄, 강철, 세라믹과 같은 다른 재료들, 또는 시변 자기장들의 전송을 방해하거나 방해하지 않을 수 있는 다른 재료들로 제조될 수 있다. 전자 디바이스(100)는 또한 윈도우(104)로부터 하우징(102)의 반대편 면 상에 위치된 전자 디스플레이(110)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전자 디스플레이(110)는 전자 디바이스(100)의 사용자에게 그래픽 사용자 인터페이스를 디스플레이하도록 구성된 터치 스크린의 형태를 취할 수 있다. 이 예에서, 전자 디바이스(100)는 전자 디바이스(100)를 사용자의 손목에 고정하기 위한 손목밴드(106)를 포함할 수 있다. 전자 디바이스(100)가 손목-착용가능 디바이스로서 도시되어 있지만, 본 명세서에 설명된 종류의 무선 충전 시스템들은 임의의 유형의 재충전가능 전자 디바이스 내에 통합될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
무선 충전기 디바이스(150)는 유도 전력 전달을 사용하여 전자 디바이스(100)에 전력을 제공하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 무선 충전기 디바이스(150)는 송신기 코일(도 1에 도시되지 않음) 및 송신기 코일에서 교류를 생성하기 위한 드라이버 회로부를 포함할 수 있다. 교류에 의해 생성된 시변 자기장들은 충전 표면(152)을 통해 무선 충전기 디바이스(150)에서 빠져나갈 수 있다. 전자 디바이스(100)는 윈도우(104)에 인접하게 배치된 수신기 코일(도 1에 도시되지 않음)을 가질 수 있다. 동작 시, 무선 충전기 디바이스(150)는 송신기 코일을 구동할 수 있고, 이에 의해 시변 자기장, 예컨대 특정 주파수를 갖는 진동 필드(oscillating field)를 생성할 수 있다. 시변 자기장은 전자 디바이스(100)의 수신기 코일(도 1에 도시되지 않음)에 전류를 유도할 수 있고, 전류는 전자 디바이스(100)의 내부 배터리를 충전하고/하거나 전자 디바이스(100) 내의 다른 회로부에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있다.
무선 전력 전달의 효율은 송신기 코일과 수신기 코일 사이의 정렬을 포함하는 다수의 인자들에 의존한다. 일부 실시예들에서, 무선 충전기 디바이스(150) 및 전자 디바이스(100)는 송신기 및 수신기 코일들을 원하는 정렬로 끌어당기고 유지하기 위해 자기 정렬 컴포넌트들(도 1에 도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 원하는 정렬은 종축(107)을 따라 송신기 및 수신기 코일들을 정렬시킬 수 있다.
본 명세서에 설명된 실시예들에서, 무선 충전기 디바이스(150)의 송신기 코일은 본 명세서에서 "낮은" 주파수 및 "높은" 주파수로 지칭되는 2개의 상이한 동작 주파수들 중 어느 하나에서 동작할 수 있다. 낮은 주파수는 약 300 ㎑ 내지 약 400 ㎑의 범위(예컨대, 일부 실시예들에서는 약 326 ㎑)일 수 있고, 높은 주파수는 약 1 ㎒ 내지 약 2 ㎒의 범위(예컨대, 일부 실시예들에서는 약 1.78 ㎒)일 수 있다. 유사하게, 본 명세서에 설명된 실시예들에서, 전자 디바이스(100)의 수신기 코일은 높은 주파수 또는 낮은 주파수 중 어느 하나에서 동작할 수 있다. 일부 실시예들에서, 함께 사용되는 특정 쌍의 디바이스들에 대한 동작 주파수는 디바이스들의 능력들에 기초하여 동적으로 결정된다. 예를 들어, 유사한 폼 팩터들을 갖는 전자 디바이스의 패밀리가 제공될 수 있는 것으로 고려된다. 패밀리는 높은 주파수 또는 낮은 주파수 중 어느 하나에서 충전할 수 있는 "업그레이드된" 전자 디바이스뿐만 아니라, 낮은 주파수에서만 충전할 수 있는 "레거시(legacy)" 전자 디바이스들을 포함할 수 있다. 유사하게, 무선 충전기 디바이스들의 패밀리는 높은 주파수 또는 낮은 주파수 중 어느 하나에서 전력을 송신할 수 있는 업그레이드된 충전기 디바이스들 및 낮은 주파수에서만 전력을 송신할 수 있는 레거시 충전기 디바이스들을 포함할 수 있다. 업그레이드된 충전기 디바이스는 높은 주파수에서 업그레이드된 전자 디바이스에 전력을 제공하고 낮은 주파수에서 레거시 전자 디바이스에 전력을 제공하는 데 사용될 수 있다. 마찬가지로, 업그레이드된 전자 디바이스가 어느 하나의 주파수에서 전력을 수신할 수 있는 경우, 업그레이드된 전자 디바이스는 높은 주파수에서 업그레이드된 충전 디바이스로부터 전력을 수신할 수 있고, 낮은 주파수에서 레거시 충전 디바이스로부터 전력을 수신할 수 있다. 이러한 방식으로, 업그레이드된 전자 디바이스들 및 충전기들은 레거시 전자 디바이스들 및 충전기들과 상호동작가능할 수 있다.
도 2는 일부 실시예들에 따른 무선 충전기 디바이스(150)의 분해도를 도시한다. 무선 충전기 디바이스(150)는 알루미늄 또는 원하는 대로 다른 재료들로 제조될 수 있는 하우징 베이스(202)를 포함한다. 캡(204)은 인클로저를 형성하기 위해 하우징 베이스(202)의 상부 위에 끼워맞춤되도록 형상화될 수 있다. 이 예에서, 하우징 베이스(202) 및 캡(204)은 퍽-형상(puck-shaped) 폼 팩터를 제공한다. 충전 표면(152)을 한정할 수 있는 캡(204)의 상부 표면은 평면형일 수 있거나, 또는 전자 디바이스의 비평면(예컨대, 볼록한) 충전 표면을 수용하기 위해 비평면(예컨대, 오목한) 부분을 가질 수 있다. 하우징 베이스(202) 및 캡(204)은, 내식성, 내화학성이고, 열 및 기계적 응력을 견딜 수 있는 재료들을 포함하는 다양한 재료들로 제조될 수 있다. 예를 들어, 하우징 베이스(202)는 금속, 금속 합금, 세라믹, 플라스틱, 또는 복합재 재료로 제조될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 하우징 베이스(202)는 스테인리스강 또는 알루미늄으로 제조될 수 있다. 캡(204)은 캡(204) 및 하우징 베이스(202)에 의해 형성된 인클로저 내에서 생성된 시변 자기장들이 손실이 거의 또는 전혀 없이 캡(204)을 통과하게 하는 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 캡(204)은 폴리카르보네이트 또는 다른 플라스틱, 세라믹, 또는 복합재로 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서, 충전 표면(152)은 더 연질의 접촉 표면을 제공하고 충전되는 디바이스의 표면을 손상시키는 것을 회피할 수 있는 소프트-터치 실리콘(soft-touch silicone) 등으로 코팅될 수 있다. 원하는 주파수 범위들에서 전자기장들의 송신을 허용하는 다른 재료들이 또한 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 충전 표면(152)은 저-마찰 표면일 수 있고, 무선 충전기 디바이스(150)는 충전될 디바이스와의 정렬을 유지하기 위해 마찰보다는 자기력들에 의존할 수 있다. 하우징 베이스(202) 및 캡(204)은 무선 충전기 디바이스(150)가 액체(예컨대, 물)의 침입에 저항하도록 접착제(예컨대, 수지)를 사용하여 함께 밀봉될 수 있다.
충전 코일 조립체(215)는 코일(210), 전자기 차폐부(214), 및 페리자성 슬리브(ferrimagnetic sleeve)(212)를 포함할 수 있다. 코일(210)은 다중-스트랜드 구리 와이어(또는 다른 전도성 및 연성 재료)의 다수의 권선들로 형성된 코일일 수 있으며, 이때 코일의 중심을 향한 단자들(21 la, 21 lb)은 캡(204) 및 반대편 원위 표면을 향해 배향된 근위 표면을 갖는다. 코일(210)의 추가 설명이 아래에 제공된다.
페리자성 슬리브(212)는 코일(210)의 원위 측부(즉, 캡(204)의 반대편 측부)에 위치될 수 있다. 페리자성 슬리브(212)는 높은 충전 주파수들(예컨대, 약 2 ㎒)에서 낮은 손실을 제공하는 투자율(μ i )을 갖는 페리자성 재료(예컨대, 산화철을 포함하는 세라믹 재료일 수 있음)로 제조될 수 있다. 예를 들어, 페리자성 재료는 μ i 가 약 900인 MnZn일 수 있다. 페리자성 슬리브(212)는 코일(210)에 의해 생성된 자속을 충전 표면(152)을 향해 지향시키도록 형상화될 수 있고, 또한 충전 표면(152) 외의 무선 충전기 디바이스(150)의 표면들을 통해 전자기 방출들에 대한 차폐를 제공할 수 있다. 페리자성 슬리브(212)의 상부 표면은 코일(210)의 원위 및 외측 측부들을 둘러싸도록 윤곽형성될 수 있다. 페리자성 슬리브는 중심 개구(217)를 가질 수 있다. 주변 패스-스루(pass-through) 공간(219)은 코일 단자들(21 la, 21 lb)을 수용하도록 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 페리자성 슬리브가 충전 코일(210)에 전기적으로 접촉하고 그를 단락시키는 것을 방지하기 위해 전기 절연 재료가 페리자성 슬리브(212)의 부분들에 적용될 수 있다.
전자기 차폐부(214)는 캡(204)과 코일(210) 사이에 배치되어 용량성 차폐부를 제공할 수 있으며, 용량성 차폐부는 무선 충전기 디바이스(150)와 무선 충전기 디바이스(150)에 의해 충전되는 전자 디바이스 사이의 결합된 노이즈(전자 디바이스 상의 터치 감응형 디스플레이와의 사용자 상호작용의 결과로서 발생할 수 있는 노이즈를 포함함)를 제거하는 데 도움을 준다. 일부 실시예들에서, 전자기 차폐부(214)는 얇고 가요성인 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 전자기 차폐부(214)는 전기 전도성 재료가 그 상에 인쇄되거나 달리 침착된 가요성 인쇄 회로 기판으로 형성될 수 있다. 전자기 차폐부(214)를 제자리에 고정하기 위해 접착제 층이 제공될 수 있다. 다른 실시예들에서, 전자기 차폐부(214)는 전도성 재료를 감압 접착체 필름 상에 인쇄함으로써 형성될 수 있다. 전자기 차폐부(214)는 하우징 베이스(202)의 표면(예컨대, 하부 표면)을 향해 연장되어 전기 접지를 제공할 수 있는 테일(tail)(221)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 전자기 차폐부(214)는 와전류들이 형성되는 것을 방지하기 위해 슬릿(223)을 포함할 수 있다.
자석(222) 및 DC 차폐부(224)는 충전될 휴대용 전자 디바이스 내의 상보적 자기 정렬 구조체를 끌어당길 수 있는 자기 정렬 구조체를 제공할 수 있다. 예를 들어, 자석(222)은 축방향 이중극 배향을 갖는 원통형 영구 자석일 수 있다. DC 차폐부(224)는 무선 충전기 디바이스(150)의 원위 측부가 강하게 자화되지 않도록 자석(222)으로부터의 자속을 하우징 베이스(202)의 하부 표면으로부터 멀어지게 지향시키는 재료로 제조될 수 있다. 자석(222) 및 DC 차폐부(224)의 높이는 캡(204)과 하우징 베이스(202)의 내측 하부 표면 사이의 거리와 동일할 수 있어서, 자석(222)이 무선 충전기 디바이스(150) 내에서 축방향으로 이동하지 않게 하고, 자석(222)의 근위 단부가 캡(204)의 내측 표면에 인접하게 한다. 자석(222)의 측방향 이동은 페리자성 슬리브(212) 내의 중심 개구(217)의 크기에 의해 그리고/또는 접착제 또는 포팅(potting)과 같은 다른 기법들을 사용하여 제약될 수 있다.
히트 싱크(232)는 열 전도성 및 전기 불활성 재료로 제조될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 히트 싱크(232)는, 코일(210)이 캡(204)에 근접한 위치에 유지되도록 하는 스페이서로서, 코일(210)의 작동 동안 발생된 열을 충전되고 있는 전자 디바이스로부터 멀어지게 끌어당기기 위한 히트 싱크로서, 그리고/또는 무선 충전기 디바이스(150)가 표면 상에 놓여 있을 때 더 큰 안정성을 제공하기 위해 무선 충전기 디바이스(150)에 대한 추가 질량으로서 작용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 히트 싱크(232)는 감압 접착제(234)를 사용하여 페리자성 슬리브(212)의 원위 표면에 부착될 수 있고, 예컨대 페리자성 슬리브(212) 및/또는 전자기 차폐부(214)를 통해 공통 접지에 연결될 수 있다.
전력은 하우징 베이스(202)의 측벽 내의 개구(239)를 통과하는 외부 케이블(236)을 통해, 무선 충전기 디바이스(150), 및 더 구체적으로는 코일(210)에 공급될 수 있다. 일부 실시예들에서, 케이블(236)은 코일(210)에 직접 AC 전류를 공급하고, 무선 충전기 디바이스(150)의 인클로저는 임의의 활성 전자 컴포넌트들 또는 회로들을 포함할 필요가 없다. 금속 퍽 크림프(metal puck crimp)(238)가 제공되어, 케이블(236)을 인클로저 내에 고정하고 케이블(236)의 접지 와이어를 하우징 베이스(202)에 전기적으로 결합시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 케이블(236)은 포획식으로 고정되고 하우징 베이스(202)로부터 사용자-탈착가능한 것이 아니다. AC 전류를 운반하는 케이블(236) 내의 전도성 와이어들은, 예컨대 와이어들을 페리자성 슬리브(212)의 패스-스루 공간(219)을 통해 라우팅함으로써, 코일(210)의 단자들(21 la, 21 lb)에 연결될 수 있다. 스트레인 릴리프(strain relief)는 내부 스트레인 릴리프 요소(240)(비전도성 재료의 강성 섹션일 수 있음) 또는 외부 스트레인 릴리프 슬리브를 사용하여, 또는 다른 기법들을 사용하여 제공될 수 있다.
케이블(236)이 코일(210)에 직접 AC 전력을 공급하는 실시예들에서, 전자 제어 회로부는 하우징 베이스(202)의 외부에 제공될 수 있다. 외부 제어 회로부는 열 관리를 도울 수 있다. 도 3은 일부 실시예들에 따른, 무선 충전기 디바이스(150)에 부착될 수 있는 케이블 조립체(300)의 분해도를 도시한다. 케이블 조립체(300)는 케이블(236)을 포함하며, 케이블(236)의 일 단부는 전술한 바와 같이 무선 충전기 디바이스(150)에 고정될 수 있다. 케이블(236)의 다른 단부는 케이블 부트(302)에서 종단될 수 있다. 케이블(236)은 원하는 만큼의 길이를 가질 수 있다(예컨대, 1 미터, 2 미터, 또는 다른 길이). 케이블 부트(302)는 전기 비전도성 재료(예컨대, 플라스틱, 세라믹, 중합체, 수지)로 제조될 수 있고, 심미적으로 만족스러운 외관을 가질 수 있다. 케이블 부트(302)는 메인 로직 보드(320)를 수용할 수 있다. 메인 로직 보드(320)는, 예컨대 유형 A 또는 유형 C USB 커넥터와 같은 플러그-유형 범용 직렬 버스(USB) 커넥터일 수 있는 커넥터(312)에 결합될 수 있다. 커넥터(312)는 전력, 접지, 및 데이터(예컨대, USB D+ 및 D- 데이터 신호들)를 위한 전기 접점들을 포함할 수 있다. 메인 로직 보드(320)는 활성 전자 컴포넌트들이 장착된 인쇄 회로 기판일 수 있다. 활성 전자 컴포넌트들은 수신된 DC 전류를 AC 전류로 변환하는 DC-AC 변환기(예컨대, 인버터)를 포함할 수 있고, AC 전류는 케이블(236)을 통해 한 쌍의 와이어들에서 코일(210)로 운반될 수 있다. 활성 전자 컴포넌트들은 또한, 높은 주파수에서 동작할지 또는 낮은 주파수에서 동작할지 여부를 결정하는 것을 포함하여, DC-AC 변환기의 동작을 관리하기 위한 제어 회로부를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어 회로부는 수신 디바이스로의 전력 전달을 모니터링하는 (예컨대, 수신 디바이스에 전력을 전달하는 전자기장의 수신 디바이스에 의한 변조를 통해, 수신 디바이스로부터 신호들을 수신하는 것을 포함할 수 있는) 모니터링 회로부를 포함할 수 있고, 동작 주파수의 선택은 상기 모니터링에 기초할 수 있다. 동작 주파수를 선택하기 위한 다른 기법들이 또한 사용될 수 있다.
전자기 차폐부(326)("EMI 차폐부"로도 지칭됨)는 메인 로직 보드(320)를 둘러싸는 케이블 부트(302) 내에 배치될 수 있다. EMI 차폐부(326)는 메인 로직 보드(320)의 회로부(DC-AC 변환기를 포함함)와 다른 전자 장비 사이의 전자기 간섭을 감소시키거나 방지할 수 있다. EMI 차폐부(326)는 전도성 및/또는 자기 재료들을 포함하는 다양한 재료들로 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서, EMI 차폐부(326)는 패러데이 케이지로서 구성될 수 있다. EMI 차폐부(326) 및 커넥터(312)는 무선 충전기 디바이스(150)를 위한 공통 접지에 연결될 수 있으며, 이는 또한, 도 2를 참조하여 전술된 바와 같이 케이블(236)을 통해 하우징 베이스(202)에 연결될 수 있다. 클램 셸 요소들(322)은 플라스틱 또는 다른 전기 절연 재료로 제조될 수 있고, 메인 로직 보드(320)를 EMI 차폐부(326) 내의 제자리에 고정하도록 형상화될 수 있다. 부트 크림프(boot crimp)(324)는 케이블(236)의 원위 단부를 케이블(236)이 부트(302)에서 빠져나가는 자리에 유지할 수 있다. 스트레인 릴리프는 내부 스트레인 릴리프 요소(340)(비전도성 재료의 강성 섹션일 수 있음) 또는 외부 스트레인 릴리프 슬리브를 사용하여, 또는 다른 기법들을 사용하여 제공될 수 있다.
코일(210)은 2개의 상이한 기본 주파수들에서 고효율로 동작할 수 있다. 일부 실시예들에서, 낮은 주파수는 약 300 ㎑ 내지 약 400 ㎑의 범위(예컨대, 약 326 ㎑의 주파수)일 수 있고, 높은 주파수는 약 1 ㎒ 내지 약 2 ㎒의 범위(예컨대, 약 1.78 Mhz의 주파수)일 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 코일(210)은 코일을 형성하기 위해 다수의 권선들로 권취된 전도성 와이어로부터 형성될 수 있다. 교류가 전도체를 통해 흐를 때, 전류 밀도는 표면 근처에서 가장 높고 전도체의 중심에 더 가까워지면서 지수적으로 감소하는 경향이 있고; 이는, 전도체의 유효 저항을 증가시키고, 주파수 증가에 따라 더 두드러지게 되어, 덜 효율적인 동작을 가져오는 "스킨 효과"(skin effect)로 지칭된다.
높은 주파수에서 효율적인 동작을 지원하기 위해, 일부 실시예들에서, 코일(210)은 복합(다중-스트랜드) 와이어로 제조될 수 있다. 도 4는 일부 실시예들에 따른, 코일(210)을 형성하는 데 사용될 수 있는 다중-스트랜드 와이어(400)의 단면도를 도시한다. 와이어(400)는 많은 개별 스트랜드들(402)로 제조된다. 각각의 스트랜드(402)는 좁은 직경(예컨대, 30 μm, 또는 20 내지 40 μm의 범위의 직경)을 갖는 압출된 길이의 구리 와이어(또는 다른 전기 전도성 및 연성 재료)일 수 있다. 각각의 스트랜드(402)는 전기 절연 외부 층을 가질 수 있고; 예를 들어, 각각의 스트랜드는 가요성 절연 코팅으로 코팅되거나, 절연 슬리브 또는 재킷으로 감길 수 있다. 스트랜드들(402)의 그룹이 함께 꼬여서 기본 번들(404)을 형성할 수 있다. 도 4에 도시된 예에서, 각각의 기본 번들(404)은 4개의 스트랜드들(402)을 포함한다. 기본 번들들(404)의 그룹은 함께 꼬여서 복합 번들(406)을 형성할 수 있다. 도시된 예에서, 각각의 복합 번들(406)은 복합 번들(406)당 총 16개의 스트랜드들에 대해, 4개의 기본 번들(404)을 포함한다. 복합 번들들(406)의 그룹은 함께 꼬여서 다중-스트랜드 와이어(400)를 형성할 수 있다. 도 4에 나타낸 예에서, 다중-스트랜드 와이어(400)는 다중-스트랜드 와이어(400)에서 총 112개의 스트랜드에 대해, 7개의 복합 번들들(406)을 포함한다. 이러한 방식으로 형성된 와이어는 유효 "스킨" 영역을 증가시켜, 여전히 낮은 주파수(예컨대, 약 326 ㎑)에서 효율적인 동작을 제공하면서 높은 주파수(예컨대, 약 1.78 ㎒)에서 더 효율적인 동작을 허용한다.
코일(210)은 다중-스트랜드 와이어(400)를 다수의 권선들로 권취하여 원하는 코일 형상을 형성함으로써 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 코일(210)은 나선형 패턴으로 권선들의 하나의 층을 포함하지만; 원하는 경우, 권선들의 다수 층들이 제공될 수 있다. 모든 권선들은 동일한 평면 내에 놓일 수 있거나, 또는 코일(210)은, 예컨대 캡(204)의 오목한 또는 다른 비평면 충전 표면(152)에 정합하는 비평면 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 와이어(400)의 외측 단부가 코일(210)의 내측과 교차할 수 있으며, 따라서 단자들(211a, 211b) 둘 모두는 권선들의 내측에 있고(도 2에 도시된 바와 같음); 예를 들어, 와이어(400)의 외측 단부는 코일(210)의 원위 측부를 가로질러 라우팅될 수 있다.
도 5는 일부 실시예들에 따른, 전자 디바이스(100)의 단순화된 분해도를 도시한다. 전자 디바이스(100)는, 인클로저를 한정하는 주 하우징(502) 및 후방 하우징(504)을 포함할 수 있다. 인클로저는 프로세서, 메모리, 스피커들 등과 같은 활성 전자 컴포넌트들뿐만 아니라, 전자 디바이스(100)를 위한 배터리 및 배터리의 충전을 제어하는 충전 회로부를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 활성 전자 컴포넌트들 중 일부 또는 전부가 시스템 전자기기 패키지(506) 내에 통합될 수 있다. 터치스크린 디스플레이, 버튼, 다이얼 등과 같은 사용자 인터페이스 컴포넌트들은 주 하우징(502)의 표면들의 부분들 상에 배치되거나 또는 그의 부분들을 형성할 수 있고, 시스템 전자기기 패키지(506)에 전기적으로 결합될 수 있다. 후방 하우징(504)은 유리, 세라믹, 또는 시변 자기장들이 통과할 수 있게 하는 다른 재료로 제조될 수 있는 센서 윈도우(508)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서 윈도우(508)는 광학 센서들이 센서 윈도우(508)를 통해 작동할 수 있게 하기 위해 광학적으로 투명한 부분들을 포함할 수 있다. 후방 하우징(504) 및 주 하우징(502)의 다른 부분들은 알루미늄, 스테인리스강, 세라믹, 복합재 재료들 등과 같은 다른 재료들로 제조될 수 있다.
유도 충전 수신기 코일(510)은 센서 윈도우(504)에 인접하게 위치될 수 있다. 코일(510)은 센서 윈도우(504)를 향하여 배향된 근위 표면 및 반대편 원위 표면을 갖는 다중-스트랜드 구리 와이어(또는 다른 전기 전도성 및 연성 재료)의 코일일 수 있다. 단자들(511)은 코일(510)을 전자 디바이스(100)의 충전 회로부에 결합시키도록 제공될 수 있고, 이는 시스템 전자기기 패키지(506) 내에 통합되거나 또는 주 하우징(502) 및 후방 하우징(504)에 의해 한정된 인클로저 내의 다른 곳에 수용될 수 있다.
송신기 코일(210)에서와 마찬가지로, 수신기 코일(510)은 동작 주파수들 둘 모두에서 고효율을 제공하기 위해 다중-스트랜드 와이어로 형성될 수 있다. 도 6은 일부 실시예들에 따른, 코일(510)을 형성하는 데 사용될 수 있는 다중-스트랜드 와이어(600)의 단면도를 도시한다. 와이어(600)는 많은 개별 스트랜드들(602)로 제조된다. 각각의 스트랜드(602)는 좁은 직경(예컨대, 30 μm, 또는 20 내지 40 μm의 범위의 직경)을 갖는 압출된 길이의 구리 와이어(또는 다른 전기 전도성 및 연성 재료)일 수 있다. 각각의 스트랜드(602)는 가요성 절연 코팅 또는 슬리브로 코팅되거나 또는 그에 의해 덮일 수 있다. 스트랜드들(602)의 그룹이 함께 꼬여서 번들(604)을 형성할 수 있다. 도 6에 도시된 예에서, 각각의 번들(604)은 6개의 스트랜드들(602)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 스트랜드들(602)과 대략 동일한 직경을 갖는 비전도성 스트랜드가 번들(604)의 중심 영역(603)에 배치되어 비전도성 코어를 제공할 수 있고, 전도성 스트랜드들(602)은 비전도성 코어 주위에 꼬일 수 있다. 다른 실시예들에서, 비전도성 코어가 생략될 수 있고 중심 영역(603)이 단순히 에어 갭일 수 있다. 번들들(604)의 그룹은 함께 꼬여서 다중-스트랜드 와이어(600)를 형성할 수 있다. 도 6에 나타낸 예에서, 다중-스트랜드 와이어(600)는 다중-스트랜드 와이어(600)에서 총 36개의 스트랜드들에 대해, 6개의 번들들(604)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 번들들(604) 중 하나의 번들과 대략 동일한 직경을 갖는 비전도성 스트랜드가 와이어(600)의 중심 영역(605)에 배치되어 비전도성 코어를 제공할 수 있고, 번들들(604)은 비전도성 코어 주위에 꼬일 수 있다. 다른 실시예들에서, 비전도성 코어가 생략될 수 있고 중심 영역(605)이 단순히 에어 갭일 수 있다. 다양한 실시예들은 번들들에 대해 그리고/또는 와이어에 대해 비전도성 코어를 사용할 수 있거나, 또는 둘 모두에 대해 비전도성 코어를 사용하지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서, 제7 전도성 스트랜드(602)는 각각의 번들(604) 내에 포함될 수 있고/있거나 제7 번들(604)은 와이어(600) 내에 포함될 수 있다. 와이어(400)에서와 마찬가지로, 도 6에 도시된 방식으로 형성된 와이어는 유효 "스킨" 영역을 증가시켜, 여전히 낮은 주파수(예컨대, 약 326 ㎑)에서 효율적인 동작을 제공하면서 높은 주파수(예컨대, 약 1.78 ㎒)에서 더 효율적인 동작을 허용한다.
코일(510)은 다중-스트랜드 와이어(600)를 다수의 권선들로 권취하여 원하는 코일 형상을 형성함으로써 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 코일(510)은 나선형 패턴으로 권선들의 하나의 층을 포함하지만; 원하는 경우, 권선들의 다수 층들이 제공될 수 있다. 모든 권선들은 동일한 평면 내에 놓일 수 있거나, 또는 코일(510)은, 예컨대 센서 윈도우(508)의 오목한 또는 다른 비평면 표면에 정합하는 비평면 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 와이어(600)의 외측 단부가 코일(510)의 내측과 교차할 수 있으며, 따라서 단자들(511) 둘 모두는 권선들의 내측에 있고(도 5에 도시된 바와 같음); 예를 들어, 와이어(600)의 외측 단부는 코일(510)의 원위 측부를 가로질러 라우팅될 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 페리자성 차폐부(512)는 코일(510)의 원위 측부에 위치될 수 있다. 페리자성 차폐부(512)는 높은 충전 주파수들(예컨대, 약 2 ㎒)에서 낮은 손실을 제공하는 투자율(μ i )을 갖는 페리자성 재료(이는 예컨대, 산화철을 포함하는 세라믹 재료일 수 있음)로 제조될 수 있다. 예를 들어, 페리자성 재료는 μ i 가 약 900인 MnZn일 수 있다. 페리자성 차폐부(512)는 자속을 코일(510)로 집중시키도록 형상화될 수 있고, 또한 센서 윈도우(508)에 의해 제공되는 충전 표면 이외의 전자 디바이스(100)의 표면들을 통해 전자기 방출들에 대한 전자 디바이스(100)의 다른 컴포넌트들의 차폐를 제공할 수 있다. 예를 들어, 센서 전자기기 모듈(520)은 코일(510)의 내측에 배치될 수 있다. 센서 전자기기 모듈(520)은, 예를 들어 센서 윈도우(508)를 통해 동작할 수 있는 광학 센서들을 포함하여, 외부 환경에 대한 센서들을 제공하는 다양한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 페리자성 차폐부(512)는 코일(510)의 내측 측부 표면 위로 연장될 수 있고, 코일(510)과 센서 전자기기 모듈(520) 사이의 전자기 간섭을 방지하는 것을 도울 수 있다. 일부 실시예들에서, 페리자성 차폐부(512)는 코일(510)의 일부분이 노출되는 갭 영역(513)을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 추가적인 차폐부가 코일(510)과 시스템 전자기기 패키지(506) 사이에 제공될 수 있다. 예로서, 도 7은 일부 실시예들에 따른 시스템 전자기기 패키지(506)의 저면도를 도시한다. 추가적인 차폐를 제공하기 위해 시스템 전자기기 패키지(506)의 표면을 덮도록 구리 테이프(또는 다른 전도성 테이프)(702)가 적용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 구리 테이프(702)는 코일(510)의 내측에 있는 표면의 부분을 포함하여, 코일(510)을 향해 배향된 시스템 전자기기 패키지(506)의 표면의 전부 또는 거의 전부를 덮을 수 있다. 다른 전도성 재료들이 구리 테이프(702)에 대해 대체될 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 일부 실시예들에서, 안테나 조립체(530)는 후방 하우징(504) 내측에서 코일(510)의 외측(즉, 그의 외측 주변부 주위)에 배치될 수 있다. 안테나 조립체(530)는 시스템 전자기기 패키지(506)에 전기적으로 연결될 수 있고, 무선 충전과 관련이 없을 수 있는 데이터 신호들을 전송 및 수신하기 위해 전자 디바이스(100)에 의해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 안테나 조립체(530)는 코일(510)과 안테나 조립체(530) 사이의 전자기 간섭을 감소시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 안테나 조립체(530)는 전도성 안테나 몸체(832) 및 플라스틱 또는 다른 강성 및 전기 절연 재료로 제조될 수 있는 유지 구조체(834)를 포함할 수 있다. 안테나 몸체(832)는, 예컨대 구리 또는 다른 금속 포일을 원하는 평면 안테나 기하구조로 스탬핑함으로써 형성되는 평면 구조체일 수 있고, 유지 구조체(834)는 사출 성형 공정을 사용하여 안테나 몸체(832) 주위에 형성될 수 있다. 사출 성형은 침착 공정들에 비해 더 두꺼운 안테나 몸체를 제공할 수 있고, 더 두꺼운 안테나 몸체(832)는 코일(510)의 성능을 개선할 수 있다. 예를 들어, 안테나 몸체(832)는 대략 80 μm의 두께를 가질 수 있다.
전술된 실시예들에서, 무선 충전기 디바이스(150)는 코일(210)을 동작시켜 낮은 주파수(예컨대, 약 326 ㎑의 주파수 또는 약 300 ㎑ 내지 약 400 ㎑의 범위의 다른 주파수) 또는 높은 주파수(예컨대, 약 1.78 ㎒의 주파수 또는 약 1.5 ㎒ 내지 약 2 ㎒의 범위의 다른 주파수) 중 어느 하나에서 전력을 제공할 수 있다. 유사하게, 전자 디바이스(100)는 낮은 주파수 또는 높은 주파수 중 어느 하나에서 코일(510)을 통해 전력을 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전력 전달 효율은 낮은 주파수에서 약 70% 그리고 높은 주파수에서 약 85%일 수 있다. 전술한 코일 구성들은 낮은 주파수보다 높은 주파수에서 더 효율적인 자기 결합을 제공하지만, 연관된 전자기기들은 높은 주파수에서 약간 덜 효율적으로 동작할 수 있다. 일부 실시예들에서, 높은 주파수에서의 증가된 자기 결합 효율은 낮은 주파수에서의 충전과 비교하여 높은 주파수에서 휴대용 전자 디바이스의 배터리를 충전하는 데 필요한 시간에 상당한 감소들(예컨대, 25% 내지 50%)을 초래할 수 있다. 일부 실시예들에서, 무선 충전기 디바이스(150)는 높은 주파수에서 전력을 수신할 수 있는 디바이스에 전력을 제공할 때 높은 주파수에서 동작하고, 다른 디바이스들(예컨대, 전술한 바와 같은 레거시 디바이스들)에 전력을 제공할 때 낮은 주파수로 스위칭한다. 일부 실시예들에서, 전자 디바이스(100)는 특정 무선 충전기가 주어진 시간에 제공하고 있는 주파수가 무엇인지에 따라 어느 하나의 주파수에서 전력을 수신한다.
본 발명이 특정 실시예들에 대하여 설명되었지만, 당업자는 변형들 및 수정들이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 무선 충전 시스템들은, 수신기 코일이 손목시계와 같은 작은 폼 팩터를 갖는 휴대용 전자 디바이스 내에 끼워맞춤될 수 있도록 콤팩트하게 설계된다. 유사하게, 무선 충전기 디바이스는 작고 경량일 수 있어서, 충전이 요구될 수 있는 이곳저곳으로 운반하는 것이 용이하게 된다. 그러나, 본 명세서에 설명된 종류의 무선 전력 송신기 및 수신기 시스템들은 폼 팩터 또는 특정 지원 기능에 관계없이 임의의 휴대용 전자 디바이스 내에 통합될 수 있다. 본 명세서에 언급된 모든 치수들 및 재료들은 예시의 목적을 위한 것이며 수정될 수 있다. 번들에서의 스트랜드들의 수 및 와이어에서의 번들들의 수가 또한 변경될 수 있다. 꼬인 스트랜드들을 사용하여 복합 와이어를 형성하는 것은 제조를 단순화할 수 있다.
따라서, 본 발명이 특정 실시예들에 대하여 설명되었지만, 본 발명은 하기의 청구범위의 범주 내의 모든 수정들 및 등가물들을 커버하도록 의도된다는 것이 이해될 것이다.

Claims (20)

  1. 무선 충전기 디바이스로서,
    복수의 권선들로 권취된 복합 와이어로 형성된 코일
    - 상기 복합 와이어는 복수의 스트랜드들을 포함하고, 상기 스트랜드들의 그룹들은 서로 꼬여서 한 세트의 기본 번들(basic bundle)들을 형성하고, 기본 번들들의 그룹들은 서로 꼬여서 복수의 복합 번들들을 형성하고, 상기 복수의 복합 번들들은 서로 꼬여서 상기 복합 와이어를 형성함 -, 및
    상기 코일에 결합되고, 300 ㎑ 내지 400 ㎑의 범위의 낮은 주파수에서 그리고 1 ㎒ 내지 2 ㎒의 범위의 높은 주파수에서 상기 복합 와이어에 교류를 생성하도록 구성된 제어 회로부를 포함하는, 무선 충전기 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 기본 번들은 4개의 스트랜드들을 포함하는, 무선 충전기 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 각각의 스트랜드는 전기 절연 외부 층 및 약 30 μm의 직경을 갖는 구리 와이어인, 무선 충전기 디바이스.
  4. 제2항에 있어서, 각각의 복합 번들은 4개의 기본 번들들을 포함하는, 무선 충전기 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 복합 와이어는 7개의 복합 번들들을 포함하는, 무선 충전기 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복합 와이어의 상기 복수의 권선들은 단일 층으로 배열되는, 무선 충전기 디바이스.
  7. 무선 충전기 디바이스로서,
    인클로저를 형성하는 캡 및 하우징 베이스를 포함하는 하우징;
    복수의 권선들로 권취된 복합 와이어로 형성된 코일 - 상기 코일은 상기 인클로저 내에 배치되고 상기 캡에 근접하고,
    상기 복합 와이어는 복수의 스트랜드들을 포함하고, 상기 스트랜드들의 그룹들은 서로 꼬여서 한 세트의 기본 번들들을 형성하고, 기본 번들들의 그룹들은 서로 꼬여서 복수의 복합 번들들을 형성하고, 상기 복수의 복합 번들들은 서로 꼬여서 상기 복합 와이어를 형성함 -; 및
    상기 코일에 결합되고, 300 ㎑ 내지 400 ㎑의 범위의 낮은 주파수에서 그리고 1 ㎒ 내지 2 ㎒의 범위의 높은 주파수에서 상기 복합 와이어에 교류를 생성하도록 구성된 제어 회로부를 포함하는, 무선 충전기 디바이스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하우징에 연결되고 케이블 부트를 포함하는 외부 케이블을 추가로 포함하고,
    상기 제어 회로부는 상기 케이블 부트 내에 배치되고, 상기 외부 케이블은 상기 케이블 부트와 상기 코일 사이에 상기 교류를 전달하는, 무선 충전기 디바이스.
  9. 제7항에 있어서, 각각의 기본 번들은 4개의 스트랜드들을 포함하는, 무선 충전기 디바이스.
  10. 제9항에 있어서, 각각의 복합 번들은 4개의 기본 번들들을 포함하는, 무선 충전기 디바이스.
  11. 제10항에 있어서, 상기 복합 와이어는 7개의 복합 번들들을 포함하는, 무선 충전기 디바이스.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 코일의 원위 표면 주위에 배치된 페리자성 슬리브(ferrimagnetic sleeve); 및
    상기 코일의 근위 표면과 상기 캡 사이에 배치된 전자기 차폐부를 추가로 포함하는, 무선 충전기 디바이스.
  13. 제7항에 있어서, 상기 낮은 주파수는 326 ㎑이고, 상기 높은 주파수는 1.78 ㎒인, 무선 충전기 디바이스.
  14. 전자 디바이스로서,
    인클로저를 형성하는 주 하우징 및 후방 하우징;
    상기 인클로저 내에 배치된 배터리; 및
    복수의 권선들로 권취된 복합 와이어로 제조되고 상기 인클로저 내에 배치되고 상기 후방 하우징에 근접하는 코일을 포함하고,
    상기 복합 와이어는 복수의 스트랜드들을 포함하고, 상기 스트랜드들의 그룹들은 서로 꼬여서 복수의 번들들을 형성하고, 상기 번들들은 서로 꼬여서 상기 복합 와이어를 형성하고,
    상기 코일은 300 ㎑ 내지 400 ㎑의 범위의 제1 주파수를 갖는 자기장에 응답하여 그리고 1 ㎒ 내지 2 ㎒의 범위의 제2 주파수를 갖는 외부 자기장에 응답하여 상기 복합 와이어에 교류를 생성하도록 구성되고, 상기 복합 와이어의 상기 교류는 상기 배터리를 충전하는 데 사용되는, 전자 디바이스.
  15. 제14항에 있어서, 각각의 번들은 6개의 스트랜드들을 포함하는, 전자 디바이스.
  16. 제15항에 있어서, 상기 복합 와이어는 6개의 번들들을 포함하는, 전자 디바이스.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 인클로저 내에 배치된 시스템 전자기기 패키지; 및
    상기 코일을 향해 배향된 상기 시스템 전자기기 패키지의 표면 상에 배치된 전도성 테이프를 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 코일의 외측에 배치된 안테나 조립체를 추가로 포함하고,
    상기 안테나 조립체는 평면 전도성 안테나 몸체 및 상기 안테나 몸체 주위에 사출 성형된 플라스틱 유지 구조체를 포함하는, 전자 디바이스.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 코일의 원위 표면 주위에 배치된 페리자성 차폐부를 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 코일의 내측에 배치된 센서 전자기기 모듈을 추가로 포함하고,
    상기 페리자성 차폐부는 상기 코일의 내측 측부 표면 위로 연장되는, 전자 디바이스.
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