[发明专利]用于无线电力充电的系统

说明书

根据本公开主题的第一方面，一种用于通过介质对具有内置线圈的设备进行无线充电的系统，包括：至少一个继电器，适于感应地传输电力以对所述设备充电；和发射器，被配置为向所述至少一个中继器感应地传输用于对所述设备充电的所述电力，其中所述发射器和所述中继器由所述介质分隔，并且其中所述中继器和所述发送器基本上彼此面对；其中所述发射器还包括发射器线圈和构成发射器谐振电路的发射器电容器，其中所述继电器还包括继电器线圈和构成中继谐振电路的继电器电容器，并且其中两个谐振电路的联合共振频率(JRF)具有主共振频率(MRF)；和其中所述发射器以选自OPF范围的工作频率(OPF)工作，其中所述OPF的范围与MRF基本上不同。

技术领域

本公开的主题涉及无线电力充电系统。更具体地，本公开的主题涉及通过介质的多负载感应充电。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求以下共同未决的优先权：2017年3月7日提交的美国临时专利申请No.62/467,903，发明人为Itay Sherman、Elieser Mach、Ilya Gluzman、Amir Salhuv，标题为“Large Range Inductive Tx”。

背景技术

对无线电力充电系统的不断增长的需求导致在各种场所中的急剧部署增加，这提出了增加发射器与接收器之间的有效充电距离的需要。商业上可用的系统被限制在这种系统的发射器和接收器之间的大约10毫米的最大距离。

无线电力充电系统通常部署在公共设施中，例如餐馆，咖啡店，机场，公交车站；火车站，银行，学校，图书馆，酒店，官方建筑等。通常，系统安装在用户可触及的表面(例如桌子、杆等)的顶部，因此需要装饰性外观和无危险的安装。为了一方面满足这些要求并另一方面限制距离，要求在表面顶部布线以及钻表面以限制距离。在某些情况下，这种商用系统的发射器可以安装在表面的切口孔内，这使得安装变得复杂并且在损坏顾客的家具时增加其成本。

显然，在消费者市场中不需要这种商业上可获得的解决方案。此外，这些可用解决方案的无线电力充电水平仅限于需要小于15瓦的手持设备的充电。

发明概述

根据本公开主题的第一方面，一种用于通过介质对具有内置线圈的设备进行无线充电的系统，包括：至少一个继电器，适于感应地传输电力以对所述设备充电；和发射器，被配置为向所述至少一个中继器感应地传输用于对所述设备充电的所述电力，其中所述发射器和所述中继器由所述介质分隔，并且其中所述中继器和所述发送器基本上彼此面对；其中所述发射器还包括发射器线圈和构成发射器谐振电路的发射器电容器，其中所述继电器还包括继电器线圈和构成中继谐振电路的继电器电容器，并且其中两个谐振电路的联合共振频率(JRF)具有主共振频率(MRF)；和其中所述发射器以选自OPF范围的工作频率(OPF)工作，其中所述OPF的范围与MRF基本上不同。

在一些示例性实施方案中，所述发射器线圈和所述继电器线圈基本上彼此面对，并且其中所述发射器线圈和所述继电器线圈的尺寸基本相等并且基本上大于标准内置线圈。

在一些示例性实施方案中，所述发射器还包括发射器电子器件和铁氧体层，其中所述铁氧体层位于所述发射器线圈和所述发射器电子器件之间的缓冲器中，并且其中所述发射器线圈通过所述介质面向所述继电器。

在一些示例性实施方案中，所述继电器还包括具有开口的中继铁氧体层，其中所述中继铁氧体层位于面向所述设备的一侧的继电器线圈上，并且其中所述开口形状和尺寸可持续地匹配所述内置线圈的尺寸。

在一些示例性实施方案中，所述继电器包括与所述继电器线圈串联连接的第二继电器线圈，其中所述第二继电器线圈的一侧面向所述设备，并且另一侧由第二继电器铁氧体层覆盖，以及其中所述第二继电器线圈大于所述内置继电器。

在一些示例性实施方案中，所述继电器线圈和所述第二继电器线圈布置在两个平面上。