[发明专利]使用穿透金属物体的直接场的无线功率传输

说明书

一种用于电子设备中的无线功率接收的装置可以包括被配置为容纳电子设备的电子部件的壳体。壳体可以包括非导电支承基底和布置在支承基底上的金属层。该装置可以包括被配置为磁性耦合到外部生成的磁场以针对电子设备的一个或多个电子部件产生功率的功率接收元件。

相关申请的交叉引用

本公开要求于2016年5月27日提交的美国专利申请No.15/167,680的优先权，其也要求于2015年5月29日提交的美国临时申请No.62/168,483的优先权，其二者全部内容通过引用并入本文用于所有目的。

技术领域

本公开总体上涉及无线功率传输系统。更具体地，本公开涉及具有带有固体金属后盖的壳体的电子设备中的无线功率接收。

背景技术

除非另有说明，否则上述内容不被认为是本文中描述的权利要求的现有技术，并且不应当被解释为如此。

无线功率传输在诸如移动电话、计算机平板电脑等便携式电子设备中日益普及。这样的设备通常需要长的电池寿命和低的电池重量。在不使用电线的情况下对电子设备供电的能力对于便携式电子设备的用户而言是有吸引力的解决方案。无线功率传输为制造商提供了用于开发对由于消费电子设备中的电源的选择有限而导致的问题的解决方案的选项。

无线功率传输能力可以改善用户的充电体验。在多设备充电情况下，例如，无线功率传输可以降低总体成本(对于用户和制造商两者)，因为可以消除诸如电源适配器和充电线的常规充电硬件。在从移动手持设备到计算机笔记本电脑的各种设备的工业设计和支持方面，使发射器和/或接收器具有不同的线圈尺寸和形状是灵活的。

发明内容

根据本公开的各方面，一种用于无线功率接收的装置可以包括用于容纳电子设备的电子部件的壳体。壳体可以包括用于容纳电子部件的非导电支承基底和布置在支承基底上的金属层。该装置还可以包括被配置为磁性耦合到外部生成的磁场以针对电子设备的一个或多个电子部件产生功率的功率接收元件。

在一些实施例中，功率接收元件可以相对于金属层的限定连续的、不间断的、不中断的表面的区域被布置。壳体可以包括被形成为穿过支承基底和金属层的开口。

在一些实施例中，金属层可以被配置为使得外部生成的磁场穿透金属层以磁性耦合到功率接收元件。

在一些实施例中，功率接收元件可以被配置为磁性耦合到感应磁场，该感应磁场响应于当金属层暴露于外部生成的磁场时在金属层中感应的涡流而从金属层发出。

在一些实施例中，金属层的厚度可以不足以向壳体提供结构支承。

在一些实施例中，金属层的厚度可以为0.01mm或更小。

在一些实施例中，外部生成的磁场的频率可以为300KHz或更小。

在一些实施例中，该装置还可以包括由功率接收元件和电容器网络限定的谐振电路。该电路的谐振频率可以等于外部生成的磁场的频率。

在一些实施例中，该装置还可以包括与功率接收元件至少部分交叠的铁氧体材料。

在一些实施例中，支承基底可以包括凹陷部分，功率接收元件布置在凹陷部分中。

在一些实施例中，该装置还可以包括布置在功率接收元件与金属层之间的铁氧体材料。

在一些实施例中，该装置还可以包括具有第一部分和第二部分的铁氧体材料，第一部分和第二部分将功率接收元件夹在第一部分与第二部分之间。

在一些实施例中，支承基底可以包括碳纤维化合物、碳纳米管材料、陶瓷基材料或玻璃纤维、或者其组合。

在一些实施例中，金属层可以包括铜、铝、镁、碳钢、钛或不锈钢、或者其组合中的至少一种。