[发明专利]用于感应电能传输系统的发射器

说明书

一种感应电能传输发射器，包括用于容纳要被供能的设备的壳体。壳体具有一个或多个侧壁，和用于在壳体内产生交变磁场的一个或多个线圈。一个或多个线圈的密度随着离一个或多个侧壁的端部的距离而变化。也公开了一种感应电能发射器，包括一个或多个透磁层，其中，一个或多个透磁层的组合厚度或磁导率变化。

技术领域

本申请是申请日为2012年9月10日、申请号为CN 201280049498.X、发明名称为“用于感应电能传输系统的发射器”的中国发明专利申请的分案申请。

本发明是感应电能传输(inductive power transfer，IPT)系统的领域。更具体地，本发明涉及用于这种系统的具有新颖配置的电能发射器。

背景技术

IPT系统是已建立的技术(例如，电动牙刷的无线充电)和正发展的技术(例如，在‘充电垫’上的手持设备的无线充电)的已知领域。典型地，原边产生来自一个发射线圈或多个发射线圈的随着时间变化的磁场。这种磁场在合适的接收线圈中感应交流电，然后可以用于对电池充电、或者对设备或其他的负载供电。在一些情况下，对于与电容器连接的发射线圈或接收线圈可以产生谐振电路，由此可以在相应的谐振频率下增加功率吞吐量和效率。

在IPT系统设计中要克服的基本问题是保证有效的电能传输。改善性能的一种方法曾经需要发射线圈和接收线圈精确对准，诸如在对使用专用的充电底座的电动牙刷充电的情况下。然而，对精确对准的需求会破坏一些IPT系统的主要目标之一，即利用最少的用户参与，简单的设备充电和供电。

另一种类型的IPT系统是充电(或供电)垫。典型地，这些系统提供被配置成产生磁场的表面，使得当合适的设备被布置在表面上时，通过设备内的合适的接收线圈布置来产生电能。存在已知的各种发射线圈配置。在一个实例中，单个线圈被布置在表面之下且与表面共面。线圈可以是小的，且因而接收线圈仍必须相当好地对准以实现电能传送。可替选地，线圈可以是大的，覆盖表面的整个区域。在这种情况下，一个或多个接收器可以被布置在表面的任何地方。就设备充电或供电而言这会允许更加自由(即，用户只需将设备设定在底座上的任意位置)。然而，通过这种配置产生的磁场不均匀，并且朝向线圈的中心会特定弱。因此，接收线圈根据他们在表面上的位置不同得到不同量的电能。

第三种类型的IPT系统是充电或(供电)壳体。典型地，这些系统提供一种盒子，该盒子具有合并在盒子的壁和或底座中的发射线圈。线圈在盒子内产生磁场，使得当设备位于盒子内时，通过设备内适合的接收线圈布置来产生电能。线圈可以是线圈阵列、或者大线圈、或者二者组合。然而，会出现与充电垫的相同的缺点。即，整个体积内场不均匀，朝向中心特别弱。因而，为了即使设备位于壳的中心也能保证充足的电能传输，原边上的电能必须较高，这导致损耗增加和效率降低。

在所有以上情况中，已知由高磁导率的材料(诸如，铁氧体)组成的层/核可以被包括在发射器或接收器中，以改善磁场中电能的传输。

本发明的一个目标是提供产生具有改善的电能传输特性的磁场的发射器，或者至少向公众提供一种有用的选择。

发明内容

根据一个示例性实施例，提供了一种感应电能传输发射器，包括：壳体，用于容纳要供能的壳体，具有一个或多个侧壁；一个或多个线圈，用于在壳体内产生交变的磁场，一个或多个线圈的密度随着离一个或多个侧壁的端部的距离而变化；以及驱动电路，用于驱动一个或多个线圈。

根据另一个示例性实施例，提供了一种感应电能发射器，包括：一个或多个线圈；用于产生交变的磁场；驱动电路，用于驱动一个或多个线圈；以及一个或多个透磁层，与一个或多个线圈相关联，其中，一个或多个透磁层的组合厚度变化。

根据另一个示例性实施例，提供了一种感应电能发射器，包括：一个或多个线圈，用于产生交变的磁场；驱动电路，用于驱动一个或多个线圈；以及一个或多个透磁层，与一个或多个线圈关联，其中，一个或多个透磁层的磁导率变化。