專利名稱：無線電力傳輸裝置及方法
無線電力傳輸裝置及方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是涉及無線電力傳輸裝置及方法，在安置于鐵芯中央的一個中央線圈與分 別安置于所述鐵芯兩側(cè)的兩個側(cè)面線圈中，按照輸電裝置的放置位置，至少選擇一個以上 的線圈作為電力傳輸線圈，并通過無線將電力傳輸給輸電裝置。
背景技術(shù)：
通常,如手機及PDA (Personal Digital Assistant)等各種攜帶用終端都會安置 有輸電裝置，用于供給工作電力。
所述輸電裝置通過從外部的充電裝置供給的電力來進行充電，并將充電的電力供 給為所述攜帶用終端的工作電力使其工作，所述輸電裝置包括電池單元模塊，用于電力充 電；充放電電路，將從所述外部的充電裝置供給的電力輸入到所述電池單元模塊進行充電， 并將充電到所述電池單元模塊的電力進行放電來供給給所述攜帶用終端作為工作電力。
已知的作為所述充電裝置與所述輸電裝置的電氣連接方式有，通過電纜或連接器 等來將在所述充電裝置輸出電力的端子與在所述輸電裝置輸入電力的端子進行直接連接 的端子連接方式。
所述端子連接方式中，所述充電裝置的端子與所述輸電裝置的端子具有相互不同 的電位差。
因此，所述充電裝置的端子與所述輸電裝置的端子在相互間連接或分離時，會發(fā) 生瞬間放電現(xiàn)象。
這種瞬間放電現(xiàn)象會磨損所述充電裝置的端子及所述輸電裝置的端子。此外，所 述充電裝置的端子及所述輸電裝置的端子上覆蓋有異物時，因為所述瞬間放電現(xiàn)象，導致 在所述異物上發(fā)生熱量，因此存在發(fā)生如火災等安全事故的隱患。
此外，因為潮濕等會導致所述輸電裝置的電池單元模塊中充電的電力通過輸電裝 置的端子向外部自然放電，由此會存在縮短輸電裝置的使用壽命，并引起使用性能低下的 問題。
最近，為了解決如上所述端子連接方式的各種問題，有通過無線向輸電裝置傳輸 電力的無線電力傳輸裝置被提出。
所述無線電力傳輸裝置是利用，例如，電磁感應方式來無線傳輸電力。此外，所述 輸電裝置接收所述無線電力傳出裝置無線傳輸過來的電力，并將接收的電力向電池單元模 塊進行充電。
所述無線電力傳輸裝置致力于通過無線穩(wěn)定且高效地傳出電力，與此同時，所述 輸電裝置致力于最大化地接收所述無線電力傳輸裝置傳輸過來的電力，并向電池單元模塊 進行充電。
所述無線電力傳輸裝置，因為不存在與輸電裝置的端子間結(jié)合，因此要求輸電裝 置放置于無線電力傳輸裝置上具備的充電臺的適當位置。
但是，使用者未將輸電裝置放置于充電臺適當位置的情況頻繁發(fā)生。此外，即使使用者將輸電裝置放置于充電臺的適當位置，但是在電力充電途中，安裝有所述輸電裝置的 攜帶用終端中因為來電等原因，發(fā)生振動時，會導致所述輸電裝置的位置發(fā)生移動，從而從 所述適當位置脫離的情況頻繁發(fā)生。發(fā)明內(nèi)容
(要解決的技術(shù)問題)
本發(fā)明目的在于提供無線電力傳輸裝置及方法，與輸電裝置放置的位置無關(guān)，可 以最佳化電力的傳輸。
此外，本發(fā)明的目的在于提供無線電力傳輸裝置及方法，向安裝于攜帶用終端的 輸電裝置中進行電力充電時，即使攜帶用終端發(fā)生振動等而導致輸電裝置的位置發(fā)生移 動，也可以最佳化電力的傳輸。
本發(fā)明的目的不限于上述提及到的技術(shù)問題，通過下面的記載，本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域具有通常知識者應當可以明確理解未提及到的其他目的。
(解決問題的手段)
本發(fā)明的無線電力傳輸裝置，包括鐵芯組件，具備有一個中央線圈及兩個側(cè)面線 圈來向輸電裝置傳輸電力；及電力傳輸單元，從所述輸電裝置接收，通過輸電裝置測定的分 別從所述一個中央線圈及所述兩個側(cè)面線圈無線傳輸過來并被接收的接收電力量，并根據(jù) 所述接收的接收電力量，從所述一個中央線圈及所述兩個側(cè)面線圈中選擇某一個側(cè)面線圈 作為電力傳輸線圈，或在選擇所述一個中央線圈的同時，從所述兩個側(cè)面線圈中選擇某一 個側(cè)面線圈作為電力傳輸線圈，并通過選擇的電力傳輸線圈向輸電裝置傳輸電力。
所述電力傳輸單兀包括電力傳輸控制部，控制電力傳輸；驅(qū)動器，根據(jù)所述電力 傳輸控制部的控制，發(fā)生驅(qū)動信號；串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器，根據(jù)所述驅(qū)動信號切換直流電力來生 成第一電力及第二電力，并將所述第一電力施加到所述中央線圈；側(cè)面線圈驅(qū)動部，根據(jù) 所述電力傳輸控制部的控制，選擇性地發(fā)生第一側(cè)面線圈驅(qū)動信號及第二側(cè)面線圈驅(qū)動信 號，從而將所述第二電力施加向所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈中的至少一個；信 號接收部，接收所述輸電裝置傳輸?shù)慕邮针娏α啃盘柤俺潆娡戤呅盘?，并提供給所述電力 傳輸控制部。
此外，本發(fā)明的無線電力傳輸裝置，包括第一及第二切換部，根據(jù)所述第一側(cè)面線 圈驅(qū)動信號及所述第二側(cè)面線圈驅(qū)動信號，選擇性地進行連接，來選擇性地將所述第二電 力施加向所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈。
施加到所述中央線圈的第一電力與施加到所述第一側(cè)面線圈或第二側(cè)面線圈的 第二電力，相互間具有180°的相位差。
此外，本發(fā)明的無線電力傳輸裝置的所述串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器在同時發(fā)生所述第一電 力及所述第二電力時，可以使施加到所述中央線圈的第一電力與施加到所述第一側(cè)面線圈 及所述第二側(cè)面線圈的第二電力，相互間具有180°的相位差。
所述鐵芯組件包括所述中央線圈，設置于第一等級位置；所述第一側(cè)面線圈及 所述第二側(cè)面線圈，設置于與所述第一等級不同的第二等級位置，分別有一部分與所述中 央線圈重疊地進行安置；磁性體的鐵芯，用于收容所述中央線圈、所述第一側(cè)面線圈及所述 第二側(cè)面線圈。
所述中央線圈形成為與所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈不同的大小。
所述中央線圈沿第一方向的寬度小于所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈分 別沿所述第一方向的寬度。
所述中央線圈沿所述第一方向的寬度為，所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈 分別沿所述第一方向的寬度之和的30飛0%。
所述中央線圈沿第二方向的寬度與所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈分別 沿所述第二方向的寬度相同。
所述中央線圈安置于所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈的上部。
所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈形成為相同大小。
所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈，在安置于所述中央線圈下側(cè)的絕緣體基 底上以圖案形成為第一導電圖案及第二導電圖案。
此外，本發(fā)明的無線電力傳輸方法，包括通過電力傳輸控制部，在一個中央線圈 及兩個側(cè)面線圈中的分別選擇一個來分別向輸電裝置傳輸電力時，接收所述輸電裝置中測 定的分別的接收電力量的步驟；及通過所述電力傳輸控制部，根據(jù)所述接收的接收電力量， 從所述一個中央線圈及所述兩個側(cè)面線圈中選擇某一個側(cè)面線圈或在選擇所述一個中央 線圈的同時，從所述兩個側(cè)面線圈中選擇某一個側(cè)面線圈，并向所述選擇的線圈施加電力 來向所述輸電裝置傳輸電力的步驟。
此處，所述無線電力傳輸方法，還包括判斷從所述輸電裝置接收的接收電力量是 否減少的步驟；在所述接收電力量減少時，所述電力傳輸控制部依次向一個中央線圈及兩 個側(cè)面線圈施加電力來向輸電裝置傳輸電力，再判斷從所述輸電裝置傳輸過來的接收電力 量的步驟；及根據(jù)所述電力傳輸控制部的所述判斷的接收電力量，從所述一個中央線圈及 所述兩個側(cè)面線圈中選擇某一個側(cè)面線圈或在選擇所述一個中央線圈的同時，從所述兩個 側(cè)面線圈中選擇某一個側(cè)面線圈，并向所述選擇的線圈施加電力來向所述輸電裝置傳輸電 力的步驟。
(發(fā)明的效果)
本發(fā)明的無線電力傳輸裝置及方法中，依次向一個中央線圈與兩個側(cè)面線圈施加 電力來向輸電裝置傳輸電力，由此判斷輸電裝置接收的接收電力量，并根據(jù)判斷的接收電 力量，從所述一個中央線圈與所述兩個側(cè)面線圈中選擇至少一個以上的線圈作為電力傳輸 線圈，并通過選擇的電力傳輸線圈向輸電裝置傳輸電力。
因此，輸電裝置在充電臺的任意位置時，也可以以最佳的狀態(tài)傳輸電力。
此外，在向輸電裝置傳輸電力來向電池單元模塊進行充電的狀態(tài)下，因為安裝有 輸電裝置的攜帶用終端的振動等，發(fā)生輸電裝置的移動而接收電力量減少時，重新依次向 所述一個中央線圈與所述兩個側(cè)面線圈施加電力來向輸電裝置傳輸電力，由此判斷輸電裝 置接收的接收電力量，并根據(jù)判斷的接收電力量，從所述一個中央線圈與所述兩個側(cè)面線 圈中選擇至少一個以上的線圈作為電力傳輸線圈，并通過選擇的電力傳輸線圈向輸電裝置 傳輸電力。
因此，在向輸電裝置傳輸電力來向電池單元模塊進行充電的狀態(tài)下，即使發(fā)生輸 電裝置的位置移動，也可以一直以最佳的狀態(tài)傳輸電力。


圖1是表示包括本發(fā)明的無線電力傳輸裝置的無線電力傳輸系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的無線電力傳輸方法的無線電力傳輸裝置的電力傳輸控制部的動作的信號流程圖。
圖3是為了說明本發(fā)明的無線電力傳輸裝置中，從一個中央線圈與兩個側(cè)面線圈中如何選擇為電力傳輸線圈的圖表。
圖4是表示本發(fā)明的無線電力傳輸裝置中的側(cè)面線圈驅(qū)動部的詳細結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖5是表示本發(fā)明的無線電力傳輸裝置中的串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器、第一切換部及第二切換部的詳細結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖6是表示本發(fā)明的無線電力傳輸裝置中的鐵芯組件的主要組件的分解斜視圖。
圖7是表示本發(fā)明的無線電力傳輸裝置中的鐵芯組件的主要結(jié)構(gòu)的組裝斜視圖。
圖8a至圖Sc是為了說明本發(fā)明的無線電力傳輸裝置中，鐵芯組件上具備的兩個側(cè)面線圈的安置狀態(tài)的截面圖。
圖9是為了說明本發(fā)明的無線電力傳輸裝置中，鐵芯組件上具備的中央線圈與兩個側(cè)面線圈的概念的平面圖。
圖10是為了說明本發(fā)明的無線電力傳輸裝置中，將鐵芯組件上具備的中央線圈及第一側(cè)面線圈作為電力傳輸線圈來傳輸電力的動作的圖。
圖11是表示本發(fā)明的無線電力傳輸裝置中的鐵芯組件的另一實施例的結(jié)構(gòu)的分解斜視圖。
圖12是表示本發(fā)明的無線電力傳輸裝置中的鐵芯組件的又另一實施例的結(jié)構(gòu)的分解斜視圖。
(附圖標記說明)100:無線電力傳輸裝置120電力傳輸單兀122:驅(qū)動器 127 :信號接收部130:鐵芯組件110 :交流/直流轉(zhuǎn)換器 121 :電力傳輸控制部123:串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器 129 :信號接收部131:中央線圈131a、131b :中央線圈的端部 133、135 :側(cè)面線圈 133a、133b、135a、135b :側(cè)面線圈的端部
133-1、135-1 :導電圖案200 :輸電裝置
210:電力接收線圈220:充電電路
230:電池單元模塊240:電力接收控制部
250 :信號傳輸部400 :鐵芯
401 :凹槽部 401a:側(cè)壁
403a、403b :支撐部
405a、405b、407a、407b、409a、409b :延長槽
410:電路基板500:基底
Sffl :第一切換部SW2 :第二切換部具體實施方式
下面參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的制動裝置的實施例進行說明。在此過程中，附圖中 所示的線條的厚度或結(jié)構(gòu)元件的大小等，為了說明上的明確性和便利而可能會放大圖示。 并且，后述的術(shù)語是考慮到本發(fā)明中的功能而定義的術(shù)語，其可以根據(jù)用戶、操作者的意圖 或慣例而不同。因此，針對該術(shù)語的定義應當基于本說明書全文的內(nèi)容而確定。
下面參照附圖及通過不限定本發(fā)明的實施例對本發(fā)明進行詳細地說明，期間對部 分圖面中的相同要素賦予相同的符號。
下面的詳細說明僅限于例示性，僅僅為圖示本發(fā)明的實施例。此外，提供的目的在 于，使本發(fā)明的原理與概念可以以最有用且簡單地方式進行說明。
因此，為了理解本發(fā)明的基本，不僅沒有提供必要以上的詳細結(jié)構(gòu)，并且通過圖面 示意了，屬于本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者在本發(fā)明的實體中可實施的各種形態(tài)。
圖1是表示包括本發(fā)明的無線電力傳輸裝置的無線電力傳輸系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。 所述無線電力傳輸系統(tǒng)包括無線傳輸電力的本發(fā)明的無線電力傳輸裝置100 ;輸電裝置 200，接收所述無線電力傳輸裝置100傳輸?shù)碾娏Σ⒊潆?，再將充電的電力向攜帶用終端 (未圖示)供給作為工作電力。
之后，所述無線電力傳輸裝置100包括交流/直流轉(zhuǎn)換器110、電力傳輸單元120 及鐵芯組件130。
所述交流/直流轉(zhuǎn)換器110將從外部輸入的常用交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力，并將 轉(zhuǎn)換的直流電力向電力傳輸單元120供給作為工作電力。
此處，雖然將所述交流/直流轉(zhuǎn)換器110說明為了在所述無線電力傳輸裝置100 上具備為一體的例子，但是在實施本發(fā)明時，所述交流/直流轉(zhuǎn)換器110也可以獨立地具備 于所述無線電力傳輸裝置100的外部，并向所述無線電力傳輸單元120供給直流電力。
所述鐵芯組件130包括后述的鐵芯400 ;—個中央線圈131，位于所述鐵芯400的 中央；兩個側(cè)面線圈133、135，即第一側(cè)面線圈133與第二側(cè)面線圈135，位于所述鐵芯400 的左右兩側(cè)。
所述電力傳輸單元120，通過切換所述交流/直流轉(zhuǎn)換器110轉(zhuǎn)換的直流電源來發(fā) 生第一交流電力及第二交流電力，并將發(fā)生的第一交流電力供給給所述鐵芯組件130上具 備的一個中央線圈131，此外，所述發(fā)生的第二交流電力選擇性地供給給第一側(cè)面線圈133 及第二側(cè)面線圈135，由此通過無線來傳輸電力。
所述電力傳輸單元120包括電力傳輸控制部121、驅(qū)動器122、串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器 123、側(cè)面線圈驅(qū)動部124、第一切換部125、第二切換部126及信號接收部127。
所述電力傳輸控制部121在分別向所述一個中央線圈131及所述兩個側(cè)面線圈 133,135傳輸電力時，判斷所述輸電裝置200接收的接收電力量，根據(jù)判斷的接收電力量， 從所述一個中央線圈131及所述兩個側(cè)面線圈133、135中選擇至少一個以上作為電力傳輸 線圈，并通過電力傳輸線圈控制向所述輸電裝置200傳輸?shù)碾娏Α?br> 所述驅(qū)動122，根據(jù)所述電力傳輸控制部121的控制，通過所述一個中央線圈131 向所述輸電裝置200發(fā)生用于傳輸電力的驅(qū)動信號Alf A14及選擇性地使用所述兩個側(cè)面 線圈133、135向所述輸電裝置200發(fā)生用于傳輸電力的驅(qū)動信號A21 A24。
所述串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123，根據(jù)所述驅(qū)動122發(fā)生的驅(qū)動信號Alf A14、Α2ΓΑ24, 切換所述交流/直流轉(zhuǎn)換器110輸出的直流電力來發(fā)生通過所述中央線圈131傳輸?shù)牡谝唤涣麟娏?，發(fā)生選擇性地使用所述兩個側(cè)面線圈133、135傳輸?shù)牡诙涣麟娏Α?br> 所述側(cè)面線圈驅(qū)動部124，根據(jù)所述電力傳輸控制部121的控制，選擇性地發(fā)生第一側(cè)面線圈驅(qū)動信號SI與第二側(cè)面線圈驅(qū)動信號S2，來選擇性地向所述兩個側(cè)面線圈 133、135供給所述第二交流電力。
所述第一切換部125及所述第二切換部126，根據(jù)第一側(cè)面線圈驅(qū)動信號SI及所述第二側(cè)面線圈驅(qū)動信號S2，選擇性地進行連接，來選擇性地將所述串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123 發(fā)生的第二交流電力供給給所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135。
所述信號接收部127接收包括所述輸電裝置200傳輸?shù)慕邮针娏α啃盘柤俺潆娡戤呅盘柕鹊母鞣N信號，并提供給所述電力傳輸控制部121。
所述輸電裝置200包括電力接收線圈210、充電電路220、電池單元模塊230、電力接收控制部240及信號傳輸部250。
所述電力接收線圈210接收所述無線電力傳輸裝置100通過所述鐵芯組件130傳輸?shù)慕涣麟娏Α?br> 所述充電電路220，將所述電力接收線圈210接收的交流電力轉(zhuǎn)換為 直流電力。
所述電池單元模塊230通過所述充電電路220轉(zhuǎn)換的直流電力進行充電。
所述電力接收控制部240，控制所述充電電路220向所述電池單元模塊230的電力充電，判斷所述電力接收線圈210接收的接收電力量及所述電池單元模塊230的充電完畢， 來發(fā)生包括接收電力量信號及充電完畢信號的各種信號，利用發(fā)生的各種信號來控制通過所述電力接收線圈210向所述無線電力傳輸裝置100的傳輸。
所述信號傳輸部250，根據(jù)所述電力接收控制部240的控制，發(fā)生包括所述接收電力量信號及所述充電完畢信號的各種信號，并通過所述電力接收線圈210向所述無線電力裝置100傳輸。
圖1的圖面說明中未說明的符號Cl及C2、LI及L2是電容器及線圈，在選擇性地向所述中央線圈131與所述兩個側(cè)面線圈133、135供給第一交流電力及第二交流電力，從而向所述輸電裝置200傳輸電力時，分別與所述中央線圈131及所述兩個側(cè)面線圈133、135 串聯(lián)，并在所述中央線圈131及所述兩個側(cè)面線圈133、135發(fā)生串聯(lián)諧振。
具有如上所述構(gòu)造的無線電力傳輸系統(tǒng)，如圖2所示，電力傳輸控制部121，會判斷設置有鐵芯組件130的充電臺(未圖示)上是否放置有輸電裝置200 (S300)。
此處，所述充電臺的下部具備有所述鐵芯組件130，并利用所述鐵芯組件130的中央線圈131及兩個側(cè)面線圈133、135判斷所述充電臺上是否放置有輸電裝置200的動作， 因為所述動作為通常性地動作，因此省略具體的動作。
所述步驟(S300)中，判斷所述充電臺上是否放置有輸電裝置200時，所述電力傳輸控制部121會分別依次地選擇向一個中央線圈131與兩個側(cè)面線圈133、135供給電力， 從而向所述輸電裝置200傳輸電力(S302)。
即，所述電力傳輸控制部121會控制驅(qū)動器122來發(fā)生驅(qū)動信號Alf A14，并根據(jù)發(fā)生的驅(qū)動信號Al 1114，串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123會切換交流/直流轉(zhuǎn)換器110輸出的直流電力，從而發(fā)生第一交流電力。此時，所述串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123發(fā)生的第一交流電力會通過電容器Cl及線圈LI施加到所述一個中央線圈131，從而在所述中央線圈131上發(fā)生諧振來向所述輸電裝置200無線傳出電力。
向所述中央線圈131供給電力，來向所述輸電裝置200傳輸電力之后，所述電力傳輸控制部121會控制驅(qū)動器122來發(fā)生驅(qū)動信號A2f A24，并根據(jù)發(fā)生的驅(qū)動信號 Α2ΓΑ24,串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123會切換交流/直流轉(zhuǎn)換器110輸出的直流電力，從而發(fā)生第二交流電力。之后，所述電力傳輸控制部121會控制側(cè)面線圈驅(qū)動部124來發(fā)生第一側(cè)面線圈驅(qū)動信號SI，發(fā)生的第一側(cè)面控制信號SI會施加到第一切換部125來使其連接。此時，所述串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123發(fā)生的第二交流電力會通過電容器C2、線圈L2及第一切換部 125施加到所述第一側(cè)面線圈133，從而在所述第一側(cè)面線圈133上發(fā)生諧振來向所述輸電裝置200無線傳出電力。
向所述第一側(cè)面線圈133供給電力，來向所述輸電裝置200傳輸電力之后，所述電力傳輸控制部121會控制驅(qū)動器122來發(fā)生驅(qū)動信號A2f A24，并根據(jù)發(fā)生的驅(qū)動信號 Α2ΓΑ24,串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123會切換交流/直流轉(zhuǎn)換器110輸出的直流電力，從而發(fā)生第二交流電力。之后，所述電力傳輸控制部121會控制側(cè)面線圈驅(qū)動部124來發(fā)生第二側(cè)面線圈驅(qū)動信號S2，發(fā)生的第二側(cè)面控制信號S2會施加到第二切換部126來使其連接。此時，所述串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123發(fā)生的第二交流電力會通過電容器C2、線圈L2及第二切換部 126施加到所述第二側(cè)面線圈135，從而在所述第二側(cè)面線圈135上發(fā)生諧振來向所述輸電裝置200無線傳出電力。
此處，雖然舉了所述電力傳輸控制部121依次地選擇所述中央線圈131、所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135來向所述輸電裝置200傳輸電力的例子，但是在實施本發(fā)明的無線電力傳輸裝置100時，可以任意地變更通過所述中央線圈131、所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135向所述輸電裝置200傳輸電力的順序。
在依次地選擇所述中央線圈131、所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135 來向所述輸電裝置200傳輸電 力的狀態(tài)下，所述電力傳輸控制部121會在分別利用所述中央線圈131與所述兩個側(cè)面線圈133、135傳輸電力時，判斷所述輸電裝置200接收的接收電力量(S304)。
即，分別依次地使用所述中央線圈131與所述兩個側(cè)面線圈133、135向所述輸電裝置200傳輸電力時，輸信裝置200的電力接收線圈210接收傳輸?shù)碾娏?，接收的電力在充電電?20轉(zhuǎn)換為直流電力后向電池單元模塊230進行充電。
此時，所述輸電裝置200的電力接收控制部240會根據(jù)所述充電電路200向所述電池單元模塊230充電的電力來判斷所述電力接收線圈210接收的接收電力量。
此外，所述電力接收控制部240，根據(jù)所述判斷的接收電力量來控制信號傳輸部 250，由此來發(fā)生接收電力量信號，發(fā)生的接收電力量信號會通過所述電力接收線圈210引導向所述中央線圈131及所述兩個側(cè)面線圈133、135。信號接收部127接收引導向所述中央線圈131及所述兩個側(cè)面線圈133、135的接收電力量信號，并提供給電力傳輸控制部121。 所述電力傳輸控制部121輸入所述信號接收部127輸出的接收電力量信號，并分別利用所述中央線圈131及所述兩個側(cè)面線圈133、135來判斷電力傳輸時，所述輸電裝置200接收的接收電力量。
判斷所述接收電力量后，所述電力傳輸控制部121會利用判斷的接收電力量，來選擇所述中央線圈131與所述兩個側(cè)面線圈133、135中可以以最佳狀態(tài)向所述輸電裝置 200傳輸電力的一個以上的線圈，作為傳輸電力的電力傳輸線圈(S306)。
例如，本發(fā)明如圖3所示，輸電裝置200位于所述第一側(cè)面線圈133的上部，從而 判斷為只通過所述第一側(cè)面線圈133就可以以最佳狀態(tài)傳輸電力時，所述電力傳輸控制部121會只選擇所述第一側(cè)面線圈133作為電力傳輸線圈。
所述輸電裝置200位于所述中央線圈131的上部，從而判斷為只通過所述中央線 圈131就可以以最佳狀態(tài)傳輸電力時,所述電力傳輸控制部121會只選擇所述中央線圈131 作為電力傳輸線圈。
所述輸電裝置200位于所述第二側(cè)面線圈135的上部，從而判斷為只通過所述第 二側(cè)面線圈135就可以以最佳狀態(tài)傳輸電力時，所述電力傳輸控制部121會只選擇所述第 二側(cè)面線圈135作為電力傳輸線圈。
此外，本發(fā)明在所述輸電裝置200位于所述第一側(cè)面線圈133及所述中央線圈131 的上部，從而判斷為通過所述第一側(cè)面線圈133及所述中央線圈131可以以最佳狀態(tài)傳輸 電力時，所述電力傳輸控制部121會選擇所述第一側(cè)面線圈133及所述中央線圈131作為 電力傳輸線圈。
所述輸電裝置200位于所述中央線圈131及所述第二側(cè)面線圈135的上部，從而 判斷為通過所述中央線圈131及所述第二側(cè)面線圈135可以以最佳狀態(tài)傳輸電力時，所述 電力傳輸控制部121會選擇所述中央線圈131及所述第二側(cè)面線圈135作為電力傳輸線圈。
如上所述，選出傳輸電力的電力傳輸線圈后，所述電力傳輸控制部121會控制所 述驅(qū)動器122及所述側(cè)面線圈驅(qū)動部124，來選擇性地將第一交流電力及第二交流電力供 給給所述選擇為電力傳輸線圈的中央線圈131及兩個側(cè)面線圈133、135，從而將供給的交 流電力傳輸給所述輸電裝置200 (S308)。
如上所述的狀態(tài)下，所述電力傳輸控制部121會輸入信號接收部129接收的信號， 來判斷是否從所述輸電裝置200接收到充電完畢信號(S310)，在沒有接收到所述充電完畢 信號時，利用所述信號接收部129接收的接收電力量信號，來判斷所述輸電裝置200接收的 接收電力量是否減少(S312)。
所述判斷結(jié)果，沒有接收到充電完畢信號，且接收電力量沒有減少時，所述電力傳 輸控制部121會返回所述步驟(S308)，并通過所述選擇的電力傳輸線圈向所述輸電裝置 200傳輸電力，輸入所述信號接收部129的接收信號來判斷是否接收充電完畢信號與，判斷 接收電力量是否減少的動作會反復執(zhí)行。
如上所述的狀態(tài)下，安裝有所述輸電裝置200的攜帶用終端發(fā)生振動等而發(fā)生位 置移動時，所述輸電裝置200接收的電力量會減少。
此時，所述輸電裝置200的電力接收控制部240會控制信號傳輸部250發(fā)生通知 接收電力量減少了的接收電力量信號，發(fā)生的接收電力量信號會傳輸?shù)綗o線電力傳輸裝置 100。
所述無線電力傳輸裝置100的電力傳輸控制部121會輸入信號接收部129接收的 接收電力量信號，來判斷輸電裝置200的接收電力量是否減少，接收電力量減少時，返回到 所述步驟(S302)，如上所述，會分別通過中央線圈131與兩個側(cè)面線圈133、135向所述輸電裝置200傳輸電力，并判斷接收電力量，根據(jù)接收電力量，選擇可以以最佳狀態(tài)向所述輸電 裝置200傳輸電力的一個以上的線圈作為電力傳輸線圈，根據(jù)選擇的電力傳輸線圈，選擇 性地控制驅(qū)動器122及側(cè)面線圈驅(qū)動部124，來向所述輸電裝置200以最佳狀態(tài)傳輸電力的 動作，為此而反復執(zhí)行上述動作。
由此，在以最佳狀態(tài)向所述輸電裝置200傳輸電力的狀態(tài)下，所述電池單元模塊 230充滿電時，電力接收控制部240會控制信號傳輸部250發(fā)生充電完畢信號，發(fā)生的充電 完畢信號會通過電力接收線圈210傳輸?shù)剿鰺o線電力傳輸裝置100。
所述無線電力傳輸裝置100的電力傳輸控制部121會輸入信號接收部129的信 號，來判斷是否接收到充電完畢信號，接收到充電完畢信號時，停止電力傳輸(S314)。
圖4是表示本發(fā)明的無線電力傳輸裝置100中的側(cè)面線圈驅(qū)動部124的詳細結(jié)構(gòu) 的電路圖。參照圖4，本發(fā)明的側(cè)面線圈驅(qū)動部124中，電力傳輸控制部121中輸出控制信 號的輸出端子通過電阻Rl連接于電阻R3及晶體管Q1，此外，所述電力傳輸控制部121中輸 出控制信號的輸出端子通過逆變器(INV)及電阻R2連接于電阻R4及晶體管Q2。
此外，電源端子Vcc連接于晶體管Q3、Q4的發(fā)射極的同時，分別通過電阻R5、R6分 別連接于所述晶體管Q3、Q4的基座，所述電阻R5、R6及所述晶體管Q3、Q4的連接點，分別 通過電阻R7、R8連接于所述晶體管Ql、Q2的集電極。
此外，所述晶體管Q3、Q4的集電極上分別連接有電容C3、C4的同時，所述晶體管 Q3、Q4的集電極及所述電容C3、C4的連接點上構(gòu)成有，通過電阻R9、R10向所述第一切換部 125及第二切換部126輸出第一側(cè)面線圈驅(qū)動信號SI及第二側(cè)面驅(qū)動信號S2。
具有如上所述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的側(cè)面線圈驅(qū)動部124，在電源端子Vcc上施加有工 作電力的狀態(tài)下，電力傳輸控制部121作為控制信號輸出邏輯I的高電位信號時，所述高電 位信號通過電阻Rl施加到晶體管Ql的基座。
此時，所述晶體管Ql會開啟(0N)，電源端子Vcc的工作電力會通過電阻R5、R7及 晶體管Ql流向地線，并使晶體管Q3開始(0N)，使所述電源端子Vcc的工作電力通過所述晶 體管Q3，由電容器C3消除雜音等后，通過電阻R9輸出為第一側(cè)面線圈驅(qū)動信號SI，來使第 一切換部125變?yōu)檫B接(ON)狀態(tài)。
此時，所述電力傳輸控制部121輸出的邏輯I的高電位信號通過逆變器(INV)轉(zhuǎn) 換為邏輯O的低電位信號后，施加到晶體管Q2的基座，從而使所述晶體管Q2關(guān)閉(0FF)，根 據(jù)所述晶體管Q2的關(guān)閉(0FF)，晶體管Q4也會關(guān)閉(0FF)，從而不輸出第二側(cè)面線圈驅(qū)動 信號S2，來使第二切換部126變?yōu)閿嚅_(OFF)狀態(tài)。
之后，所述電力傳輸控制部121輸出邏輯O的低電位信號作為控制信號，施加到集 體觀Ql的基底，從而使所述晶體管Ql關(guān)閉(OFF),根據(jù)所述晶體管Ql的關(guān)閉(OFF),晶體 管Q3也會關(guān)閉(0FF)，從而不輸出第一側(cè)面線圈驅(qū)動信號SI，來使第一切換部125變?yōu)閿?開(OFF)狀態(tài)。
此時，所述電力傳輸控制部121輸出的邏輯O的低電位信號通過逆變器(INV)轉(zhuǎn)換 為邏輯I的高電位信號后，施加到晶體管Q2的基座，從而使所述晶體管Q2開啟(0N)，根據(jù) 所述晶體管Q2的開啟(0N)，晶體管Q4也會開啟(0N)，從而輸出第二側(cè)面線圈驅(qū)動信號S2， 來使第二切換部126變?yōu)檫B接(ON)狀態(tài)。
圖5是表示本發(fā)明的無線電力傳輸裝置中的串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123、第一切換部125及第二切換部126的詳細結(jié)構(gòu)的電路圖。參照圖5，本發(fā)明的串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123在電源端子Vcc與地線之間分別串聯(lián)連接有PMOS及NMOS晶體管PMl、匪I; PM2、匪2; PM3、匪3; PM4、 NM4,分別在所述PMOS晶體管PMf PM4及所述NMOS晶體管ΝΜ1 NM4的源極與漏極之間連接有二極管D1 D8，從而在所述PMOS及NMOS晶體管PMl、匪I ;PM2、匪2的連接點上輸出第一電力，PMOS及NMOS晶體管PM3、NM3 ;PM4、NM4的連接點上輸出第二電力，并施加到中央線圈 131。
此外，本發(fā)明的第一及第二切換部125、126各自連接，從而使第一及第二側(cè)面線圈驅(qū)動信號S 1、S2施加到NMOS晶體管匪5、NM6 ;W7、NM8的柵極的同時，所述連接點通過電阻R11、R12分別共通連接于所述NMOS晶體管匪5、NM6 ;匪7、匪8的源極，所述NMOS晶體管匪5 NM8源極與漏極之間分別連接有二極管D9 D12。
此外，所述NMOS晶體管NM5、NM8的漏極相互連接的同時，所述NMOS晶體管NM6、 匪7的漏極之間串聯(lián)連接有第一側(cè)面線圈133及第二側(cè)面線圈135，所述NMOS晶體管匪5、 NM8的漏極的連接點與所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135的連接點上施加從所述串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123輸出的第二電力。
具有如上所述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的側(cè)面線圈驅(qū)動部124中輸出第一側(cè)面線圈驅(qū)動信號SI時，第一切換部125的NMOS晶體管匪5、NM6都會開啟(0N)，從而使第一切換部125變?yōu)檫B接(ON)狀態(tài)。
此外，側(cè)面線圈驅(qū)動部124中輸出第二側(cè)面線圈驅(qū)動信號S2時，第二切換部126 的NMOS晶體管匪7 、NM8都會開啟(0N)，從而使第二切換部126變?yōu)檫B接(ON)狀態(tài)。
此處，所述側(cè)面線圈驅(qū)動部124因為選擇性地輸出第一側(cè)面線圈驅(qū)動信號SI及所述第二側(cè)面線圈驅(qū)動信號S2，因此所述第一切換部125及所述第二切換部126不會同時連接(ON)或斷開(0FF)，在某一個為連接(ON)狀態(tài)時，另一個會為斷開(OFF)狀態(tài)。
此外，根據(jù)驅(qū)動器122輸出的驅(qū)動信號Α2ΓΑ24，串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123的PMOS晶體管PM3及NMOS晶體管NM4會變?yōu)殚_啟(ON)狀態(tài)，PMOS晶體管PM4及NMOS晶體管NM3變?yōu)殛P(guān)閉(OFF)狀態(tài)時，電源段子Vcc的工作電力會依次通過PMOS晶體管PM3、電容器Cl、線圈 L1、中央線圈131及NMOS晶體管NM4來進行流動。此外，根據(jù)驅(qū)動器122輸出的驅(qū)動信號 Α2ΓΑ24，串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123的PMOS晶體管PM3及NMOS晶體管NM4會變?yōu)殛P(guān)閉(OFF)狀態(tài)，PMOS晶體管PM4及NMOS晶體管NM3變?yōu)殚_啟(ON)狀態(tài)時，電源段子Vcc的工作電力會依次通過PMOS晶體管PM4、中央線圈131、線圈L1、電容器Cl及NMOS晶體管匪3來進行流動。
如上所述，所述串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123通過反復地使所述PMOS晶體管PM3及所述 NMOS晶體管NM4變?yōu)殚_啟(ON)狀態(tài)、使所述PMOS晶體管PM4及所述NMOS晶體管NM3變?yōu)殚_啟(ON)狀態(tài),來發(fā)生第一電力，并將發(fā)生的第一電力施加到中央線圈131,從而向輸電裝置200傳輸電力。
此時，所述PMOS晶體管PM3及所述NMOS晶體管NM4從開啟(ON)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為關(guān)閉 (OFF)狀態(tài)后，所述PMOS晶體管PM4及所述NMOS晶體管NM3立即從關(guān)閉(OFF)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為開啟(ON)狀態(tài)時，會出現(xiàn)所述PMOS晶體管PM3及NMOS晶體管NM3同時處于開啟(ON)狀態(tài)或所述PMOS晶體管PM4及所述NMOS晶體管NM4同時處于開啟(ON)狀態(tài)，從而發(fā)生損傷。
因此，本發(fā)明中所述PMOS晶體管PM3及所述NMOS晶體管NM4轉(zhuǎn)換為關(guān)閉(OFF)狀態(tài)之后，所述PMOS晶體管PM4及所述NMOS晶體管NM3轉(zhuǎn)換為開啟(ON)狀態(tài)或所述PMOS 晶體管PM4及所述NMOS晶體管NM3轉(zhuǎn)換為關(guān)閉(OFF)狀態(tài)之后，所述PMOS晶體管PM3及所述NMOS晶體管NM4轉(zhuǎn)換為開啟(ON)狀態(tài)時，優(yōu)選為，事先設置停歇時間(dead time)，來防止所述PMOS晶體管PM3及NMOS晶體管NM3同時處于開啟(ON)狀態(tài)或所述PMOS晶體管 PM4及所述NMOS晶體管NM4同時處于開啟(ON)狀態(tài)。
此外，根據(jù)驅(qū)動器122輸出的驅(qū)動信號Α1ΓΑ14，串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123的PMOS晶體管PMl及NMOS晶體管NM2會變?yōu)殚_啟(ON)狀態(tài)，PMOS晶體管PM2及NMOS晶體管NMl變?yōu)殛P(guān)閉(OFF)狀態(tài)時，電源段子Vcc的工作電力會依次通過PMOS晶體管PM1、電容器C2、線圈 L2、第一切換部125、第一側(cè)面線圈133及NMOS晶體管NM2來進行流動。此外，根據(jù)驅(qū)動器 122輸出的驅(qū)動信號Alf A14，串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123的PMOS晶體管PMl及NMOS晶體管匪2 會變?yōu)殛P(guān)閉(OFF)狀態(tài)，PMOS晶體管PM2及NMOS晶體管NMl變?yōu)殚_啟(ON)狀態(tài)時，電源段子Vcc的工作電力會依次通過PMOS晶體管PM2、第一側(cè)面線圈133、第一切換部125、線圈 L2、電容器C2及NMOS晶體管匪I來進行流動。
如上所述，所述串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器123通過反復地使所述PMOS晶體管PMl及所述 NMOS晶體管NM2變?yōu)殚_啟(ON)狀態(tài)、使所述PMOS晶體管PM2及所述NMOS晶體管NMl變?yōu)殚_啟(ON)狀態(tài)，來發(fā)生作為交流電力的第二電力，并將發(fā)生的第二電力施加到第一側(cè)面線圈133,從而向輸電裝置200傳輸電力。
此處，所述動作是假設第一切換部125處于連接(ON)狀態(tài)，第二切換部126處于斷開(OFF)狀態(tài)來進行的說明，在所述第一切換部125處于斷開(OFF)狀態(tài)，所述第二切換部126處于連接(ON)狀態(tài) 時，第二電力施加到第二側(cè)面線圈135來替代所述第一側(cè)面線圈 133,從而向輸電裝置200傳輸電力。
如上所述，向輸電裝置200傳輸電力時，會有選擇中央線圈131及第一側(cè)面線圈 133來向輸電裝置200傳輸電力的情況發(fā)生。
這種情況時優(yōu)選為，使所述中央線圈131及所述第一側(cè)面線圈133相互間具有 180°的相位差來傳輸電力。
為此，在驅(qū)動器122在同時發(fā)生驅(qū)動信號Α11 Α14 ；Α2ΓΑ24時，使驅(qū)動信號 Α1ΓΑ14與驅(qū)動信號Α2ΓΑ24相互間具有180°的相位差來發(fā)生，從而使所述中央線圈131 及所述第一側(cè)面線圈133相互間具有180°的相位差來向輸電裝置200傳輸電力。
此外，選擇所述中央線圈131及第二側(cè)面線圈135來向輸電裝置200傳輸電力時也優(yōu)選為，使述中央線圈131及所述第二側(cè)面線圈135相互間具有180°的相位差來傳輸電力。
圖6是表示本發(fā)明的無線電力傳輸裝置100中的鐵芯組件130的主要組件的分解斜視圖，圖7是表示本發(fā)明的無線電力傳輸裝置100中的鐵芯組件130的主要結(jié)構(gòu)的組裝斜視圖。參照圖6及圖7，本發(fā)明的貼心組件130具備有一個中央線圈131、兩個側(cè)面線圈 133、135、鐵芯400及電路基板410。
所述一個中央線圈131及兩個側(cè)面線圈133、135具有沿相同方向繞組的形態(tài)。此外，圖6及圖7的圖面中，所述一個中央線圈131及兩個側(cè)面線圈133、135雖然是圖示為了， 以跑道形(四角形)進行的繞組，但是所述一個中央線圈131及兩個側(cè)面線圈133、135可以以橢圓形的形態(tài)進行繞組。
此外，雖然未在圖面圖示，即使所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135以 四角形的形狀進行了繞組，但是所述中央線圈131可以以跑道形的形狀進行繞組。此時，以 跑道形繞組的中央線圈131會提高輸電裝置200的位置自由度。
所述中央線圈131與所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135可以使 用，包括由多根電線纏繞制作方式的絞合(Litz)型或USTC導線、UEff (poly-Urethane Enamelled ffire)>PEff (Polyurethane Enamelled Wire)及 TIW (Triple Insulated Wire) 等的各種類型的導線。
查看所述一個中央線圈131及兩個側(cè)面線圈133、135的位置關(guān)系時,所述第一側(cè) 面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135安置于下側(cè)，所述中央線圈131安置于所述第一側(cè)面 線圈133及所述第二側(cè)面線圈135上部。因此，設所述中央線圈131位于第一等級時，所述 第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135位于與所述第一等級不同的，具體地說是位于 比所述第一等級低的第二等級。根據(jù)這種安置，所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線 圈135分別有一部分與所述中央線圈131重疊，并不暴露于外部。
所述鐵芯400作為具有磁性體的材質(zhì)，用于收容所述一個中央線圈131及兩個側(cè) 面線圈133、135。此外，所述鐵芯400形態(tài)上可以形成扁平型。在本發(fā)明的實施例中，所述 鐵芯400大體上以構(gòu)成平行六面體來進行了例示。具體地說是，所述鐵芯400形成為平行 六面體形狀，且四個角落構(gòu)成圓角處理的形狀。
所述電路基板410，安置于所述鐵芯400的下側(cè)，來使其與所述鐵芯400的底表面 對立。此外，所述電路基板410具有比所述鐵芯400的面積更大的面積，因此，所述電路基 板410的一部分411 (參照圖6)從下方支持所述鐵芯400。此外，所述電路基板410的其 他部分413 (參照圖6)上可以安置電力傳輸單元120的部件，來向所述一個中央線圈131、 所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135供給電力。
此外，所述電路基板410與所述鐵芯400之間可以具備一個以上的遮蔽層或絕緣 層(未圖示)。這種遮蔽層或絕緣層可以減少安置于所述電路基板410上的電力傳輸單元 120因為所述一個中央線圈131、所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135發(fā)生的磁 場而受到的影像。
對如上所述的本發(fā)明的鐵芯組件130的結(jié)構(gòu)進行更加詳細地說明。
本發(fā)明的鐵芯組件130具備有一個中央線圈131、與所述一個中央線圈131不同大 小(面積)的兩個側(cè)面線圈133、135。本發(fā)明的實施例中,所述一個中央線圈131具有小于 所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135的大小，并位于側(cè)面線圈133、135的上部。 此外，根據(jù)需求，所述一個中央線圈131可以形成為相同于或大于所述第一側(cè)面線圈133及 所述第二側(cè)面線圈135的大小。
所述中央線圈131具有兩個端部131a、131b，所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè) 面線圈135分別各自具有兩個端部133a、133b ; 135a、135b。
所述鐵芯組件130中具備的鐵芯400的周圍，形成有凹陷的凹槽部401，來收容所 述中央線圈131及所述側(cè)面線圈133、135。所述凹槽部401通過沿所述鐵芯400的外周面 向上部方向凸起的側(cè)壁401a來進行限定。
此外，所述側(cè)壁401a上，為了使凹槽部401與外部聯(lián)通，形成有多個延長槽405a、 405b ;407a、407b ;409a、409b。通過所述延長槽405a、405b，所述中央線圈131的兩端部131a、131b會向外部延長；通過所述延長槽407a、407b，所述第一側(cè)面線圈133的兩端部 133a、133b會向外部延長；通過所述延長槽409a、409b，所述第二側(cè)面線圈135的兩端部 135a、135b會向外部延長。
所述鐵芯400由磁性體形成，用于遮蔽，通過向收容于所述凹槽部401的所述中央 線圈131及所述兩個側(cè)面線圈133、135供給電力而發(fā)生的磁場中，脫離向輸電裝置200方 向的磁場。
此外，所述凹槽部401為閉曲線形，具體地說是，使其具有直四角形或橢圓形的輪 廓線，并形成凹槽。此外，所述凹槽部401的大小可以為，使與相互整齊地安置的中央線圈 131及兩個側(cè)面線圈133、135 —起形成的外周具有相對緊湊(tightly)的程度。
為此，所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135可以只依靠收容于所述鐵 芯400的凹槽部401，就可以固定于所述鐵芯400的凹槽部401的內(nèi)部所設置的位置中。
所述側(cè)壁401a，具有對應于所述凹槽部401凹槽化深度的高度。此外，所述側(cè)壁 401a具有與所述中央線圈131加上所述兩個側(cè)面線圈133、135的厚度的高度，由此來遮蔽 或緩解在向所述中央線圈131及所述兩個側(cè)面線圈133、135上施加電力而生成的磁場向所 述側(cè)壁40Ia的方向泄露。
此外，所述側(cè)壁401a的內(nèi)面，如上所述，緊湊地收容所述中央線圈131及所述兩個 側(cè)面線圈133、135，從而與其外周接觸來使所述中央線圈131及所述兩個側(cè)面線圈133、135固定于一定的位置。
所述凹槽部401的底表面上凸出形成有兩個支撐部403a、403b。所述兩個支撐部 403a、403b分別形成于，可以插入所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135的中央具 備的中空部的位置。由此，所述兩個支撐部403a、403b可以使所述第一側(cè)面線圈133及所 述第二側(cè)面線圈135不脫離所設定的位置，并使其之間以所設定的安置關(guān)系進行固定。
所述支撐部403a、403b的形狀可以對應所述側(cè)面線圈133、135的中空部的內(nèi)周面 的形狀來形成。本發(fā)明的實施例中，所述支撐部403a、403b的外周，對應曲線形的中空部的 內(nèi)周面而形成有曲線的區(qū)間。不同于所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135，所述 中央線圈131的位置是使用雙面膠附著的方式，決定于所述第一側(cè)面線圈133及所述第二 側(cè)面線圈135的上部。
此外，所述側(cè)壁401a上，為了使凹槽部401與外部聯(lián)通，形成有多個延長槽405a、 405b ;407a、407b ;409a、409b。所述一對延長槽405a、405b形成于對應所述中央線圈131的 兩端部131a、131b的位置；所述一對延長槽407a、407b形成于對應所述第一側(cè)面線圈133 的兩端部133a、133b的位置；所述一對延長槽409a、409b形成于對應所述第二側(cè)面線圈 135的兩端部135a、135b的位置。
所述電路基板410的上部面安置為與所述鐵芯400的下部面對立。此外，沿所述 電路基板410長邊，形成有對應所述延長槽405a、405b ;407a、407b ;409a、409b的六個貫通 槽415。通過所述貫通槽415的所述中央線圈131的兩端部131a、131b與所述第一側(cè)面線 圈133的兩端部133a、133b及所述第二側(cè)面線圈135的兩端部135a、135b，分別會連接于電 路基板410的底表面上形成的電路圖案(未圖不)上。
此外，所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135如圖8a所示，可以具有相 互間相接的結(jié)構(gòu)。
此外,所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135如圖8b所示，可以相互間相隔一定間隔來設置。
所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135相互間相隔一定間隔來設置時， 所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135之間會凸出形成有所述鐵芯400。
此外,所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135如圖8c所示，一部分可以重疊來安置。所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135的一部分在重疊安置時，所述鐵芯400可以構(gòu)成臺階來收容所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135。
此處，圖8c中，雖然是以所述第二側(cè)面線圈135的上部重疊有所述第一側(cè)面線圈 133的一部分的例來進行了圖示，但是同樣可以構(gòu)成，所述第一側(cè)面線圈133的上部重疊有所述第二側(cè)面線圈135。
此外,參照圖9及圖10，對所述一個中央線圈131與所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135的關(guān)系進行說明。
圖9是為了說明本發(fā)明的無線電力傳輸裝置中，鐵芯組件上具備的中央線圈與側(cè)面線圈的概念的平面圖，圖10是為了說明本發(fā)明的無線電力傳輸裝置中，將鐵芯組件上具備的中央線圈及第一側(cè)面線圈作為電力傳輸線圈來傳輸電力的動作的圖。此處，所述圖9 及圖10的圖面中，例舉了如圖8a所示的，所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135 相互間相接的結(jié)構(gòu)來進行了圖示。
參照圖9及圖10，所述中央線圈131在圖面上，沿橫向的第一方向Wl具有小于所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135的寬度。此外，所述中央線圈131沿第二方向W2具有與所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135相同的寬度。
因此，分別從所述中央線圈131脫離的，所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135的部分會向上部暴露。
此處，所述中央線圈131的沿第一方向Wl的寬度可以達到所述第一側(cè)面線圈133 及所述第二側(cè)面線圈135的 寬度之和的3(Γ50%。
與所述沿第一方向Wl的大小差異不同，沿第二方向W2的所述中央線圈131的寬度與所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135的寬度相同。此外，所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135可以具有相同的大小。此處，所述第一方向Wl大體上是與第二方向W2直交，所述中央線圈131、所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135大體上分別具有四角形形態(tài)。
此外，所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135相互相對的側(cè)面可以在穿過所述中央線圈131的中心C的線R上照面。
根據(jù)如上所述結(jié)構(gòu)，所述中央線圈131位于鐵芯組件130的整體的中央，可以設定為傳輸電力的基本線圈。因此，使用者將輸電裝置200大概放置于充電臺的中央時，會依靠所述中央線圈131傳輸電力來向電池單元模塊230進行充電。當所述輸電裝置200脫離所述充電臺的中央時，可以通過所述第一側(cè)面線圈133或所述第二側(cè)面線圈135來輔助所述中央線圈131來傳輸電力。
此處，因為所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135會一起位于所述中央線圈131的緊下面的等級，因此，所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135都不會太遠離所述輸電裝置200。由此可以降低，因為過度相隔的線圈導致向輸電裝置200的電力傳輸效率下降的問題。
此外，通過本發(fā)明的電力傳輸控制部121的控制，所述中央線圈131向所述輸電裝 置200傳輸電力時，所述第一側(cè)面線圈133及所述第二側(cè)面線圈135至少可以在一個上供 給電力，來一同向所述輸電裝置200傳輸電力。
此時，傳輸電力的第一側(cè)面線圈133或第二側(cè)面線圈135所發(fā)生的磁場會補強通 過所述中央線圈131發(fā)生的磁場。
因此，所述輸電裝置200可以通過均勻的磁場來接收均勻的電力。
具體地說，圖10是例示了，向中央線圈131供給電力來向輸電裝置200傳輸電力 的狀態(tài)下，向第一側(cè)面線圈133供給電力，使第一側(cè)面線圈133與中央線圈131 —同向輸電 裝置200傳輸電力的狀況。
通過所述中央線圈131的磁場密度Ml是以中央線圈131的中心C越向端部移動 越減少的形態(tài)。此外，通過所述第一側(cè)面線圈133的磁場密度M2也表現(xiàn)出了與所述中央線 圈131的磁場密度Ml相似的形態(tài)。
但是，通過所述中央線圈131的磁場與通過所述第一側(cè)面線圈133的磁場根據(jù)相 互的補強，會在所述中央線圈131與所述第一側(cè)面線圈133重疊的部分充實為更加高等級 的磁場密度M3。
此時，無線電力傳輸裝置100中，因為可以向所述中央線圈131與所述第一側(cè)面線 圈133分別施加1/2的電力，來向所述輸電裝置200傳輸電力，由此可以降低所述中央線圈 131與所述第一側(cè)面線圈133的熱性壓力，并可以減少電力的損失。
之后，參照圖11對鐵芯組件130的另一變形例進行說明。圖11是表示本發(fā)明的 無線電力傳輸裝置100中的鐵芯組件130的另一實施例的結(jié)構(gòu)的分解斜視圖。參照圖11， 本發(fā)明的另一實施例大體相似于前面說明的實施例的鐵芯組件130，區(qū)別在于，上述的第一 側(cè)面線圈133及第二側(cè)面線圈135是以不同形態(tài)形成。
具體地說是,中央線圈131的下部還具備有絕緣體的基底500,所述第一側(cè)面線圈 133及所述第二側(cè)面線圈135分別在所述基底500上以圖案形成為第一導電圖案133-1及 第二導電圖案135-1。所述第一導電圖案133-1及所述第二導電圖案135-1分別是金屬帶 以螺旋形延長的形態(tài)，形成為平面型。
如上所述的第一導電圖案133-1及第二導電圖案135-1在所述基底500上形成金 屬板，例如，附著銅板后通過蝕刻工序一次形成。所述第一導電圖案133-1及所述第二導電 圖案135-1以所述基底500為介質(zhì)形成為一個部件，由此來簡化鐵芯組件130的組裝工序。 此外，由此可以無需使用鐵芯400上的支撐部403a、403b (參照圖6)。
此外，所述第一導電圖案133-1及所述第二導電圖案135-1可以形成為薄于上述 第一側(cè)面線圈133及第二側(cè)面線圈135。
由此，所述第一導電圖案133-1及所述第二導電圖案135-1的厚度方向的中心到 輸電裝置200的距離，相比于上述第一側(cè)面線圈133及第二側(cè)面線圈135會更加得接近。因 此，具有更加提高對輸電裝置200的無線電力傳輸?shù)男实膬?yōu)點。
最后，參照圖12對本發(fā)明的鐵芯組件130的又另一變形例進行說明。
圖12是表示本發(fā)明的無線電力傳輸裝置100中的鐵芯組件130的又另一實施例 的結(jié)構(gòu)的分解斜視圖。參照圖12，本發(fā)明的鐵芯組件130的又另一實施例大體相似于圖11中圖示的一實施例，區(qū)別在于，所述中央線圈131是安置于形成有所述第一導電圖案133-1 及所述第二導電圖案135-1的基底500的下部。
此時，所述第一導電圖案133-1及所述第二導電圖案135-1是以圖案形成與基底 500，因此其厚度會非常薄。
因此，將所述輸電裝置200放置于充電臺上時，可以使所述中央線圈131與所述輸 電裝置200的電力接收線圈210之間的間隔在無線電力傳輸?shù)挠行Ь嚯x以內(nèi)。
對應安置于所述第一導電圖案133-1及所述第二導電圖案135-1下部的所述中央 線圈131，鐵芯400的底表面上可以凸出形成有支撐部403c。所述支撐部403c具有對應于 所述中央線圈131的中空部的形態(tài)，并形成于凹槽部410的底表面的中央。
以上，通過代表性的實施例對本發(fā)明進行了詳細地說明，但是，本發(fā)明所述技術(shù)領(lǐng) 域具有通常知識者應當理解，對于上述實施例，在不脫離本發(fā)明的范疇的限度內(nèi)可以進行 多種變形。
因此，本發(fā)明的技術(shù)范圍不應當局限于所說明的實施例，應當由所附的技術(shù)方案 及所述技術(shù)方案的均等的范圍來確定。
權(quán)利要求
1.一種無線電力傳輸裝置，包括鐵芯組件，具備有一個中央線圈及兩個側(cè)面線圈來向輸電裝置傳輸電力；及電力傳輸單元，從所述輸電裝置接收，通過輸電裝置測定的分別從所述一個中央線圈及所述兩個側(cè)面線圈無線傳輸過來并被接收的接收電力量，并根據(jù)所述接收的接收電力量，從所述一個中央線圈及所述兩個側(cè)面線圈中選擇某一個側(cè)面線圈作為電力傳輸線圈， 或在選擇所述一個中央線圈的同時，從所述兩個側(cè)面線圈中選擇某一個側(cè)面線圈作為電力傳輸線圈，并通過選擇的電力傳輸線圈向輸電裝置傳輸電力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電力傳輸裝置，其特征在于，所述電力傳輸單元包括 電力傳輸控制部，控制電力傳輸；驅(qū)動器，根據(jù)所述電力傳輸控制部的控制，發(fā)生驅(qū)動信號；串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器，根據(jù)所述驅(qū)動信號切換直流電力來生成第一電力及第二電力，并將所述第一電力施加到所述中央線圈；側(cè)面線圈驅(qū)動部，根據(jù)所述電力傳輸控制部的控制，選擇性地發(fā)生第一側(cè)面線圈驅(qū)動信號及第二側(cè)面線圈驅(qū)動信號，從而將所述第二電力施加向所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈中的至少一個；及信號接收部，接收所述輸電裝置傳輸?shù)慕邮针娏α啃盘柤俺潆娡戤呅盘枺⑻峁┙o所述電力傳輸控制部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線電力傳輸裝置，還包括第一及第二切換部，根據(jù)所述第一側(cè)面線圈驅(qū)動信號及所述第二側(cè)面線圈驅(qū)動信號， 選擇性地進行連接，來選擇性地將所述第二電力施加向所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線電力傳輸裝置，其特征在于，施加到所述中央線圈的第一電力與施加到所述第一側(cè)面線圈或第二側(cè)面線圈的第二電力，相互間具有180°的相位差。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線電力傳輸裝置，其特征在于，所述串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器，在同時發(fā)生所述第一電力及所述第二電力時，使施加到所述中央線圈的第一電力與施加到所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈的第二電力，相互間具有180°的相位差。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電力傳輸裝置，所述鐵芯組件包括所述中央線圈，設置于第一等級位置；所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈，設置于與所述第一等級不同的第二等級位置，分別有一部分與所述中央線圈重疊地進行安置 '及磁性體的鐵芯，用于收容所述中央線圈、所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線電力傳輸裝置，其特征在于，所述中央線圈形成為與所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈不同的大小。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線電力傳輸裝置，其特征在于，所述中央線圈沿第一方向的寬度小于所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈分別沿所述第一方向的寬度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線電力傳輸裝置，其特征在于，所述中央線圈沿所述第一方向的寬度為，所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈分別沿所述第一方向的寬度之和的3(Γ50%。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線電力傳輸裝置，其特征在于，所述中央線圈沿第二方向的寬度與所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈分別沿所述第二方向的寬度相同。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電力傳輸裝置，其特征在于，所述中央線圈安置于所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈的上部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的無線電力傳輸裝置，其特征在于，所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈形成為相同大小。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線電力傳輸裝置，其特征在于，所述第一側(cè)面線圈及所述第二側(cè)面線圈，在安置于所述中央線圈下側(cè)的絕緣體基底上以圖案形成為第一導電圖案及第二導電圖案。
14.一種無線電力傳輸方法,包括根據(jù)電力傳輸控制部，分別選擇一個中央線圈及兩個側(cè)面線圈中的一個并分別向輸電裝置傳輸電力時，接收所述輸電裝置中測定的分別的接收電力量的步驟；及通過所述電力傳輸控制部，根據(jù)所述接收的接收電力量，從所述一個中央線圈及所述兩個側(cè)面線圈中選擇某一個側(cè)面線圈或在選擇所述一個中央線圈的同時，從所述兩個側(cè)面線圈中選擇某一個側(cè)面線圈，并向所述選擇的線圈施加電力來向所述輸電裝置傳輸電力的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的無線電力傳輸方法，還包括判斷從所述輸電裝置接收的接收電力量是否減少的步驟；在所述接收電力量減少時，所述電力傳輸控制部依次向一個中央線圈及兩個側(cè)面線圈施加電力來向輸電裝置傳輸電力，再判斷從所述輸電裝置傳輸過來的接收電力量的步驟; 及根據(jù)所述電力傳輸控制部的所述判斷的接收電力量，從所述一個中央線圈及所述兩個側(cè)面線圈中選擇某一個側(cè)面線圈或在選擇所述一個中央線圈的同時，從所述兩個側(cè)面線圈中選擇某一個側(cè)面線圈，并向所述選擇的線圈施加電力來向所述輸電裝置傳輸電力的步
全文摘要
本發(fā)明是涉及無線電力傳輸裝置及方法，通過選擇性地使用一個中央線圈及兩個側(cè)面線圈來向輸電裝置無線傳輸電力，在分別通過一個中央線圈及兩個側(cè)面線圈傳輸電力時，判斷輸電裝置接收的電力量，并根據(jù)判斷的接收電力量，從一個中央線圈與兩個側(cè)面線圈中選擇至少一個以上的線圈作為傳輸電力的電力傳輸線圈，并通過選擇的電力傳輸線圈向輸電裝置無線傳輸電力。
文檔編號H02J17/00GK103023159SQ20121035248
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者鄭春吉, 鞠潤相 申請人:翰林Postech株式會社