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用于小型RX设备的已热优化的RX无线充电器

摘要

本公开涉及用于小型RX设备的已热优化的RX无线充电器。本申请涉及一种在操作期间热量生成减少的无线充电器。所述无线充电器包括连接器、充电组件以及连接所述连接器和所述充电组件的电缆。转换器部件已被移动至所述连接器而使其远离所述充电组件,所述充电组件是放置电子设备以进行充电的地方。在一些实施方案中,一个或多个电磁屏蔽部件保护所述无线充电器的所述部件。

著录项

说明书

本申请要求于2019年8月2日提交的美国临时申请No.62/882,241;以及于2019年8月28日提交的美国专利申请No.16/554,349的权益和优先权;这两个申请据此全文以引用方式并入本文以用于所有目的。

技术领域

所描述的实施方案整体涉及感应充电。更具体地讲,本实施方案涉及在操作期间热量生成减少的感应充电器。

背景技术

电子设备诸如智能电话、平板电脑、膝上型计算机、智能手表、可穿戴设备等可由一个或多个内部电池供电。通过使用,电池可失去电荷,从而需要周期性地再充电。一些电子设备包括使得通过将电池经由物理电缆连接到电源而能够对这些电池进行充电的电路。其他电子设备包括使得电池能够进行无线地再充电的电路,例如,通过将电子设备放置在无线充电器上并将电力从无线充电器中的线圈以感应的方式传输到电子设备中的线圈。

通常在无线充电期间生成热量。为了避免过多的热量生成并且防止电池过热,可减小或暂时停止流向感应线圈的电流,这可能不期望地增加电池的充电时间。

发明内容

本公开描述了涉及具有改善的热效率的感应充电器的各种实施方案。在一些实施方案中,在无线充电操作期间生成热量的一个或多个部件被移出无线充电器的外壳而使其远离正在进行充电的电子设备。例如,在一些实施方案中,DC至AC转换器(其在充电操作期间可为热源)设置在无线充电器的与其中设置有充电线圈的外壳分开且不同的一部分中。将DC至AC转换器移出外壳并使其远离电子设备可以减少传输到正在进行充电的电子设备的热量,并且因此使得无线充电操作能够保持更长的持续时间和/或保持在比其他可能的功率水平更高的功率水平。这继而可减少对电子设备进行充电所需的充电时间。另外,将DC至AC转换器和其他相关联的电子电路移出其中设置有充电线圈的外壳,使得外壳的尺寸能够减小。

在一些实施方案中,无线充电器可包括连接器、无线充电组件以及在充电器和无线充电组件之间延伸的电缆。DC至AC转换器用于将DC功率信号转换为AC+和AC-信号并且可用于对电子设备进行无线充电,可将该DC至AC转换器设置在连接器的外壳中,并且因此与无线充电组件热隔离,该无线充电组件仅通过电缆耦接到连接器。AC+和AC-信号可经由电缆中的导线从连接器传输到充电组件。电缆还可包括用于保护导线使其免受电磁干扰、热量和损坏的影响的保护层。充电组件可包括其自身的外壳,该外壳包围充电线圈、电磁屏蔽件和散热器以进一步改善充电器的热效率。充电线圈接收AC+信号和AC-信号,并且可生成时变电磁场以对放置在充电组件上的电子设备进行充电。在一些示例中,电磁屏蔽件可与电缆中的保护层和连接器中的电磁围绕件共享公共接地部,从而包围从连接器到充电组件的整个AC信号路径并减少EMC辐射发射。

本发明公开了一种无线充电器,所述无线充电器包括以下部件:连接器,所述连接器包括多个电接触件和设置在连接器外壳内的DC至AC转换器,所述DC至AC转换器具有耦接到所述多个电接触件中的所述电接触件中的至少一个电接触件的输入端以及第一输出端和第二输出端,所述DC至AC被配置为在所述第一输出端和所述第二输出端上将在所述输入端处接收到的DC功率信号分别转换为AC+信号和AC-信号;充电器组件,所述充电器组件包括充电器外壳、充电线圈,所述充电器外壳限定内部腔并且包括充电表面,所述充电线圈设置在所述内部腔内与所述充电表面间隔开的位置中;以及电缆,所述电缆耦接在所述连接器和所述充电器组件之间,所述电缆包括第一导线和第二导线,所述第一导线电耦接到所述第一转换器输出端以将所述AC+传输到所述充电线圈,所述第二导线电耦接到所述第二转换器输出端以将所述AC-信号传输到所述充电线圈。

本发明公开了另一种无线充电器,所述无线充电器包括以下部件:连接器、充电器组件以及耦接在所述连接器和所述充电器组件之间的电缆;所述连接器包括:多个接触件,所述多个接触件被配置为接收DC功率信号;DC至AC转换器,所述DC至AC转换器设置在连接器外壳内并且具有转换器输入端以及第一转换器输出端和第二转换器输出端,所述DC至AC转换器被耦接以在所述转换器输入端处接收所述DC功率信号并且在所述第一转换器输出端和所述第二转换器输出端上分别生成AC+信号和AC-信号;以及EMI屏蔽件,所述EMI屏蔽件设置在所述连接器外壳内并且包围所述DC至AC转换器;所述充电器组件包括:充电器外壳,所述充电器外壳限定内部腔并且包括充电表面;充电线圈,所述充电线圈设置在所述内部腔内与所述充电表面间隔开的位置中;电磁屏蔽件,所述电磁屏蔽件设置在所述内部腔内介于充电表面和所述充电线圈之间;以及散热器,所述散热器设置在所述内部腔内;并且所述电缆包括:第一导线和第二导线,所述第一导线和所述第二导线分别电耦接到所述第一转换器输出端和所述第二转换器输出端以将所述AC+信号和所述AC-信号传输到所述充电线圈;一个或多个可拉伸纤维,所述一个或多个可拉伸纤维沿着所述电缆的长度延伸;第一绝缘层,所述第一绝缘层围绕所述第一导线和所述第二导线以及所述一个或多个可拉伸纤维;编织导电屏蔽件,所述编织导电屏蔽件围绕所述第一绝缘层;以及绝缘夹套,所述绝缘夹套围绕所述编织导电屏蔽件;其中所述连接器中的所述EMI屏蔽件、所述电缆中的所述编织导电屏蔽件和所述充电器组件中的电磁屏蔽件全部耦接到公共接地部。

本发明公开了一种无线充电设备,所述无线充电设备包括以下部件:连接器,所述连接器能够与电源电耦接,所述连接器包括:接触件,所述接触件用于与所述电源电耦接并且从所述电源接收直流(DC);以及转换器,所述转换器附接到所述到接触件,所述转换器接收所述DC并且将所述DC转换为正交流电(AC+)和负交流电(AC-);电缆,所述电缆与所述连接器电耦接并且包括用于从所述转换器传输所述AC+和所述AC-的多条导线,所述多条导线包括用于传输所述AC+的至少一条导线和用于传输所述AC-的至少一条导线;充电组件,所述充电组件与所述电缆电耦接以用于接收所述AC,所述充电组件包括:外壳,所述外壳限定内部腔并且包括用于接收电子设备的充电表面;散热器,所述散热器设置在所述内部腔内,所述散热器包括相对的第一面和第二面,所述第一面和所述第二面具有从所述第一面延伸穿过所述散热器到达所述第二面的开口,所述第一面与所述外壳的底部表面相邻;磁体,所述磁体设置在所述散热器的所述开口内;感应线圈,所述感应线圈设置在所述散热器的所述第二面和所述充电表面之间,所述感应线圈与所述电缆电耦接并且能够操作以接收所述AC和跨所述充电表面无线地传输电力;以及电磁屏蔽件,所述电磁屏蔽件设置在所述感应线圈和所述充电表面之间,所述电磁屏蔽件包括从所述电磁屏蔽件延伸到所述外壳的所述底部表面的尾部。

为更好地理解本发明的实质和优点,应参考以下描述及附图。然而,应当理解,每个附图仅为了说明的目的而被提供而并非旨在作为对本发明的范围的限制的定义。而且,作为一般性规则,且除非明显与描述相反,若在不同图中的元件使用相同附图标号,则元件在功能或目的上一般是相同或至少类似的。

附图说明

图1是先前已知的无线充电器的简化图示;

图2是根据本发明的一些实施方案的无线充电器的简化图示;

图3是根据本发明的一些实施方案的无线充电器的分解图的图示,该无线充电器包括连接器、电缆和充电组件;

图4是根据本发明的一些实施方案的可结合到图3的无线充电器中的连接器的某些子部件的简化图示;

图5和图6是根据本发明的一些实施方案的可结合到图3的无线充电器中的电缆的简化横截面;

图7A和图7B是根据本发明的一些实施方案的可结合到图3的无线充电器中的受屏蔽通路的简化图示;

图8是根据本发明的一些实施方案的可结合到图3的无线充电器中的充电组件的简化横截面。

具体实施方式

用于电子设备的无线充电器通常包括被定位在外壳内与充电接口或表面相邻的充电线圈以及向线圈供电的各种电子部件。这些部件中的一些部件,诸如将由无线充电器接收的直流(DC)转换为被传递到充电线圈的时变交流电(AC)的DC至AC转换器,可在充电过程期间生成热量。如果无线充电器的温度在外壳内在充电接口或表面附近变得足够高,则这可升高正在进行充电的电子设备的温度,这继而可导致电子设备中的电池过热。为了避免电池过热,一些无线充电器可脉冲或暂时关断输到充电线圈的电力。然而,这可增加对电子设备进行充电所花费的时间。

本发明的一些实施方案通过以下方式来提供对该问题的解决方案:将生成热量的一个或多个部件移出外壳,使其远离电子设备,将其移动至充电器组件的不同部分。例如,在一些实施方案中,DC至AC转换器设置在无线充电器的与其中设置有充电线圈的外壳分开且不同的一部分中。将DC至AC转换器移出外壳并使其远离电子设备减少了传输到正在进行充电的电子设备的热量,并且因此使得无线充电操作能够保持更长的持续时间和/或保持在比其他可能的功率水平更高的功率水平。这继而可减少对电子设备进行充电所需的充电时间。另外,将DC至AC转换器和其他相关联的电子电路移出其中设置有充电线圈的外壳,使得外壳的尺寸能够减小。

下面参考图1至图7来讨论这些和其他实施方案;然而,本领域的技术人员将容易地理解,本文相对于这些附图的所给出的详细描述仅出于说明性目的并且不应理解为限制性的。

图1是先前已知的无线充电设备100的简化图示。无线充电设备100包括设置在外壳106内的充电线圈102和电子电路104。充电线圈102被设置成与充电表面105相邻,该充电表面可以是外壳106的外表面的一部分。电子电路104向充电线圈提供电力并且包括DC至AC转换器,该DC至AC转换器将经由电缆108从的外部源(例如,USB连接器,未示出,该外部源向无线充电设备100提供5伏DC电流)接收的DC电流转换为AC电流。AC电流可被提供给充电线圈102,该充电线圈跨充电表面生成时变电磁场,该时变电磁场可在定位在充电表面105上或附近的电子设备中的感应接收器线圈内感应电流。然后,电子设备可使用感应电流例如对内部电池进行再充电。

当电子电路104将DC电流转换为AC电流时,生成热量,该热量可升高无线充电设备100的外壳106内的温度。无线充电设备100的外壳106内升高的温度可使得电子设备中的电池升温并可能过热。为了避免电子设备中的电池过热,电子电路104可暂时减小或停止向充电线圈102提供AC电流。然而,减小或停止AC电流可增加对电子设备进行充电所需的时间。

图2是根据本发明的一些实施方案的无线充电设备200的简化图示。无线充电设备200包括连接器210、充电组件230和电缆220,该连接器用于从电源接收和转换电力,该充电组件用于接收所转换的电力并将其用于对电子设备进行无线充电,该电缆用于将所转换的电力从连接器210传输到充电组件230。与图1所示的无线充电设备100相比,无线充电设备200在充电组件230的外壳内不包括DC至AC转换器。相反,将DC电流转换为AC电流(这是对电子设备进行无线充电所必需的)的电子电路204设置在连接器210的外壳内。由于连接器210与充电组件230分开并且这两个部件仅通过电缆220彼此耦接,由DC至AC转换器及其相关联的电路生成的热量不传输(或仅最低限度地传输)到充电组件,从而减少了无线充电组件230本地的热量并且优化了无线充电设备200在无线充电期间的热效率。另外,在一些实施方案中,连接器210、电缆220和充电组件230电耦接以共享公共接地部,该公共接地部包围从连接器210到充电组件230的整个AC信号路径,从而减少EMC辐射发射,如下文详细讨论的。

连接器210可与电源电耦接以接收电流。在一些实施方案中,连接器210可以是凸形插头连接器,该凸形插头连接器可插入AC至DC适配器(诸如,可插入到标准AC壁装电源插座中的适配器)中的对应凹形连接器中。例如,在一些实施方案中,连接器210可以是A型或C型通用串行总线(USB)连接器。连接器210可包括包围并保护连接器210的各种内部部件的外壳211。连接器210可经由一个或多个电触件212从电源接收DC电流。接触件212可将电流从电源传输到设置在外壳211内的电子电路204。除了其他部件之外,电子电路204可包括DC至AC转换器,该DC至AC转换器可从电源接收DC电流并将DC电流转换为AC电流,该AC电流可经由电缆220被提供给充电组件230。接触件212可根据在电源中与接触件的插脚引线匹配的标准化插脚引线(例如,USB-A、USB-B、USB-C等)来布置。在一些实施方案中,接触件212可包括用于除了接收和/或传输电力之外,还接收和/或传输数据的一个或多个接触件。

电子电路204内的DC至AC转换器可经由接触件212从电源接收DC电流,并且将其转换为AC+电流和AC-电流。DC至AC转换器可为将DC信号转换为AC信号的各种适当的芯片或电路。在各种实施方案中,并且作为非限制性示例,转换器可以是ASIC的一部分,可在微控制器或其他微处理器芯片内,或者可由各种分立部件制成。在一些实施方案中,电子电路204可包括主逻辑板(MLB)和/或印刷电路板组件(PCBA),该主逻辑板和/或印刷电路板组件具有可电耦接到触件212的第一组接合垫和可耦接到电缆220内的导线的第二组接合垫。DC至AC转换器可安装到MLB,并且MLB上的电迹线可将DC至AC转换器的输入端耦接到第一组接合垫中的接合垫,该接合垫耦接到接收DC电流的接触件212中的一个接触件,并且可将转换器的输出端耦接到MLB上的第二组接合垫中的接合垫。

在一些实施方案中,连接器210可包括外壳211内的屏蔽件(图2中未示出),该屏蔽件包围包括DC至AC转换器的电子电路204。屏蔽件可减少或防止EMI到达电子电路204。屏蔽件可接地到无线充电设备200的公共接地部。如下文进一步所述,屏蔽件可与电缆220和充电组件230中的EMI屏蔽部件连接以形成EMI屏蔽件,该EMI屏蔽件包围整个AC信号路径并且减少或防止AC信号损失。

连接器210可与电缆220电耦接以从连接器传输AC信号。电缆220可包括用于将AC信号和/或数据从连接器210传输到充电组件230的导线。导线可被屏蔽层围绕以减少或防止EMI到达导线,并且被保护层围绕,该保护层提供保护以抵抗热量和损坏。屏蔽层可经由与屏蔽件的电连接与公共接地部连接。为了便于说明,导线、屏蔽层和保护层未在图2中示出,而是在下文结合图5更详细地示出和讨论。

电缆220可与充电组件230电耦接以将AC信号传输到充电组件。在一些实施方案中,充电组件230为圆盘形充电器,但本发明不限于充电组件230的任何特定形状。充电组件230可具有包围充电组件230的部件的外壳232。外壳232可由金属、金属合金、陶瓷、塑料、复合材料、聚碳酸酯材料或任何其他合适的材料制成。外壳232的外部上的充电表面233可接收电子设备,以进行充电。充电线圈234可定位在外壳232内部与充电表面相邻的位置处。充电线圈可电耦接到电缆220内的导线,使得当AC电流被提供给充电线圈234时,在跨充电表面生成时变电磁场。在充电事件期间,时变电磁场可在正在进行充电的电子设备中的感应接收器线圈内感应电流。充电线圈234可包含任何合适的导电材料(例如,金属、合金、半导体、导电陶瓷、导电聚合物)。

电磁屏蔽件236可被定位在充电线圈234和充电表面233之间。电磁屏蔽件236可以是电容屏蔽件,该电容屏蔽件有助于在充电操作期间移除无线充电设备200与电子设备之间的耦合噪声。电磁屏蔽件236可消除可发生在充电线圈234和电子设备中的接收器线圈之间的电容耦合中的一些或全部电容耦合。在一些实施方案中,电磁屏蔽件236可包括用于与无线充电设备200的公共接地部连接的尾部,如下所述。电磁屏蔽件236可经由屏蔽层224连接到公共接地部。在一些实施方案中,电磁屏蔽件236可由多个薄层制成,诸如导电层、电介质层和其间的粘合剂层。

可将散热器238包括在充电器组件中,以减少发出到电子设备的热量。散热器238可完全由或主要由具有高热导率的材料(例如,金属)制成,以将热量从电子设备吸走。在一些实施方案中,散热器238可定位在充电组件230的底部表面处或附近,以用作为充电组件提供稳定性从而将充电组件锚定到某个表面(诸如,桌面或台面)的安定器。除此之外或另选地,散热器238可耦接到无线充电设备200的公共接地部并且可提供如本文所述的EMI屏蔽。

图3是根据本发明的一些实施方案的无线充电器300的分解图的图示,该无线充电器包括连接器310、电缆320和充电组件330。无线充电器300及其相关联的部件可表示图2所示的无线充电器200。

连接器310可以是凸形连接器,该凸形连接器可与电源或适当的电源适配器的对应凹形连接器配对。在一些实施方案中,连接器310可对应于通用串行总线(USB)连接器,诸如A型或C型USB连接器。连接器310可包括接触件312,当连接器310与适当的插座连接器配对时,将该接触件对准成与电源电耦接。接触件312可由接触件托架313支撑并保持在适当位置。接触件托架313可被接触件外壳309围绕,该接触件外壳限定连接器310的可插入到对应凹形连接器中的部分的外部形状。如图所示,接触件312处于四接触件配置,然而,本发明的实施方案不限于具有四个接触件的连接器,并且其他实施方案可具有少于或多于四个接触件。

四接触件配置可包括用于电源的接触件、用于接地的接触件和用于数据(例如,用于USB+和USB–信号)的两个接触件。接触件312可从电源接收电流并将其传输到电子电路314。电子电路314可包括DC至AC转换器,该DC至AC转换器将接收到的DC电流转换为AC电流,该AC电流可被输出为例如AC+电流和AC-电流。接触件312和电子电路314可经由其上安装有电路的MLB或类似电路板上的一条或多条迹线彼此电耦接。接触件可焊接到MLB上的接合垫。

具有上部318a和下部318b的电磁屏蔽件318包围电子电路314。电磁屏蔽件318可减少或防止电磁干扰到达包括DC至AC转换器的电子电路。电磁屏蔽件318可对应于或包括导电或磁性材料。在一些实施方案中,电磁屏蔽件318和接触件外壳309可连接到无线充电器300的公共接地部。电磁屏蔽件318和接触件外壳309可作为连接器外壳的一部分耦接在一起,并且可被包括在AC信号的受屏蔽通路(即,法拉第笼)中,从而减少或防止EMI造成的信号损失,如下所述。

导线压接件323可将导线束322保持在适当位置。导线压接件323可包括用于接纳导线束322的圆形开口,而该圆形开口可变形以将导线束322保持在适当位置。在一些实施方案中,导线压接件323可连接到无线充电器300的公共接地部并且包括在受屏蔽通路中。

外部壳或防护罩315可围绕电磁屏蔽件318和导线压接件323,从而为连接器310提供附加的结构支撑以及令人愉悦的外表外观。外部防护罩315可具有用于接纳连接器外壳的一部分的开口端,并且接触件外壳309的一部分可延伸超过外部防护罩,使得连接器外壳能够插入到对应凹形连接器中。外部防护罩315可以由塑料或聚合物材料制成,并且可被模制在导电的连接器外壳上。

电缆320可与电子电路314电耦接以将电流(例如,AC+电流和AC-电流)从连接器310传输到充电组件330。该电缆320可包括由一个或多个保护层324围绕的用于传输电流的导线束322,该保护层提供保护以抵抗电磁干扰、热量和损坏。保护层324中的一个保护层可连接到公共接地部并且作为受屏蔽通路的一部分屏蔽通过导线束322传输的电流使其免受EMI的影响,如下文结合图5所述。

充电组件330可包括外壳基部331和外壳顶盖332,该外壳基部和外壳顶盖形成包围充电组件330的内部部件的外壳。外壳顶盖332包括用于接收电子设备的充电表面333。充电线圈334可位于外壳内充电表面333正下方。充电线圈3334可耦接到导线束322以从电缆320接收电流(例如,AC+电流和AC-电流),以跨充电表面生成时变电磁场,如上所述。外壳顶盖332可由允许由充电线圈生成的电磁场穿过充电表面330的材料制成。在一些实施方案中,充电线圈334可被优化以在外壳中的可用空间中包括最大数量的线圈。

电磁屏蔽件336可定位在外壳顶盖332和充电线圈334之间。电磁屏蔽件336可在充电操作期间屏蔽充电组件330中的部件。电磁屏蔽件336可对应于或包括合适且薄的柔性材料。在一些实施方案中,电磁屏蔽件336可包括一个或多个层,该一个或多个层包括例如电介质层、粘合剂层和导电层。电磁屏蔽件336可包括朝向外壳基部331的底部表面延伸的尾部。在一些实施方案中,电磁屏蔽件336的尾部可将电磁屏蔽件336连接到公共接地部。

充电组件330可包括铁磁套管338,该铁磁套管被定位成使得充电线圈334位于铁磁套管338和充电表面333之间。铁磁套管338可将电磁磁通线从充电线圈334引导到电子设备。铁磁套管338可包括铁氧体材料(由氧化铁构成的陶瓷材料)或任何其他合适的铁磁材料。铁磁套管338可对应于铁氧体盘。在一些实施方案中,铁磁套管338可包括已应用绝缘件的区域。绝缘件可防止铁磁套管338接触充电线圈334并使充电线圈短路。绝缘件可对应于或包括环氧树脂涂层。铁磁套管338可包括用于接纳磁体340的开口339。磁体340可有助于在充电表面333上对准电子设备。磁体340可从外壳基部331延伸穿过充电组件330的部件中的开口,其中磁体340的顶部与充电表面333相邻。

散热器344可当电子设备位于充电表面333上时将由充电组件330中的部件生成的热量拉离电子设备。除此之外或另选地,散热器344可用作充电组件330中的安定器,以增加充电组件330的重量并防止充电组件当电子设备置于充电表面333上时易于移动。在一些实施方案中,散热器344可经由铁磁套管338和受屏蔽通路的一部分连接到公共接地部。

图4是根据本发明的一些实施方案的可结合到图3的无线充电器300中的连接器400的某些子部件的简化图示。例如,连接器400可表示连接器310的一些实施方案。连接器400包括接触件410,当连接器400与和与电源相关联的适当连接器(例如,插座连接器)配对时,将该接触件对准成与电源电耦接。接触件可由接触件托架402支撑并保持在适当位置。

电路板420(在图4中以一式两份示出,其中暴露了其上表面和下表面两者)可经由接合垫422与接触件电耦接。电路板420可包括在接合垫422和电子电路(未示出)之间延伸的一条或多条迹线。电路板420可对应于PCBA或MLB。

在一些实施方案中,接触件410包括一个或多个虚拟接触件412,该一个或多个虚拟接触件未电连接到任何特定信号或电源,而是用于加强接触件410和电路板420之间的连接。虚拟接触件412可对应于电路板420上的虚拟垫424。虚拟接触件412和虚拟垫424可用焊料和/或胶水连接到其上安装有电子电路的MLB或其他电路板,以在电路板420和接触件托架402内的接触件之间的连接中提供附加的结构刚度和支撑。

图5是根据本发明的一些实施方案的可结合到图3的无线充电器300中并且可表示图3所示的电缆320的电缆500的简化横截面。电缆500可包括用于沿着电缆500的长度传输AC电流的一个或多个导线束510。AC电流可分为AC+和AC-电流,并且通过多个导线束510传输以减少电流之间的干扰,例如,导线510a可传输AC-信号,导线510b可传输AC+信号。导线束510可被优化成在特定频率下以最小损耗传输AC电流。

可将加强构件520包括在电缆500中,以增加对施加在电缆上的应力的阻力。加强构件520可包括一个或多个纤维(例如,碳纤维),以用于加强电缆500以抵抗特定方向上的应力。例如,纤维可用于增强电缆500以抵抗施加在电缆上的拉伸应力。

一个或多个保护层530可围绕导线。该一个或多个保护层530可提供保护以抵抗电磁干扰、热量和损坏。保护层530可包括例如绝缘夹套和/或导电屏蔽件。在一些实施方案中,保护层530中的一个或多个保护层可以是导电层,该导电层电耦接在连接器中的EMF屏蔽件和充电组件中的EMF屏蔽件之间。

图6是根据本发明的一些实施方案的可结合到图3的无线充电器300中并且可表示图3所示的电缆320的电缆600的简化横截面。AC-电流可通过电缆600内彼此间隔开的两条导线610a传输,并且AC+电流可通过电缆600内的两条导线610b传输。导线束610可布置在电缆中,以通过分开的电缆来传输相同类型的AC电流来减少导线束之间的干扰。可将多个加强构件620包括在电缆600中,从而增加对施加在电缆上的应力的阻力。例如,加强构件620可位于由附加的四个加强构件环绕的电缆600的中心处,每对相邻导线610a、610b的外表面之间有一个加强构件。

导线610a、610b中的每条导线可以是多股绞合导线,该多股绞合导线包括用于传输周围的AC信号的多条股线612和用于强化导线的中心纤维614。电绝缘护套616可围绕每条导线610a、610b的股线。可优化每条股线612的直径,以在特定频率下传输电流。例如,可优化每条股线612的直径,以在约380赫兹的频率下传输电流。股线可由铜、铜合金或其他导电材料制成。中心纤维614可提供抵抗施加到导线610a、610b的应力的阻力。在一些实施方案中,中心纤维614可包含导电材料。导电材料可沿着电缆的长度传输数据。如下文进一步所述,导电材料可用作无线充电器300的另一部件的接地路径。导电材料可以是围绕中心纤维614的导电箔。

电缆600可包括多层保护结构630,该多层保护结构可包括例如内部绝缘层632、导电屏蔽层634和外部护套层636。内部绝缘层632可由电绝缘材料制成并且为电缆600提供附加结构,同时还为导线610a、610b提供热绝缘和电绝缘。导电屏蔽层634可连接到公共接地部,并且作为受屏蔽通路的一部分减少或防止电磁干扰。导电屏蔽层634可保护AC信号免受由电磁干扰引起的信号损失。在一些实施方案中,导电屏蔽层634是编织导电屏蔽件。外护套层636可为聚合物层,该聚合物层提供保护而免除周围环境中的物理对象的影响并且提供附加强度。

图7A和图7B是根据本发明的一些实施方案的可结合到图3的无线充电器300中的受屏蔽通路的简化图示。图7A和图7B中的每一个图示出了通过电缆彼此耦接的连接器和无线充电组件。如这两个图所示,在本发明的一些实施方案中,受屏蔽通路700可从连接器外壳一直延伸到无线充电组件,包括沿着将连接器耦接到无线充电组件的整个电缆延伸。例如,受屏蔽通路700可从接触件外壳710和电磁屏蔽件720延伸穿过导电屏蔽层730,该导电屏蔽层沿着在电缆内承载AC+和AC-信号的一条或多条导线的整个长度延伸并且围绕该一条或多条导线。接触件外壳710、电磁屏蔽件720和导电屏蔽层730可彼此电耦接并且连接到无线充电器300的公共接地部。受屏蔽通路700可防止或减少电磁辐射干扰AC信号。例如,受屏蔽通路700可充当围绕无线充电器的整个AC信号路径的法拉第笼,以防止或减少来自环境电磁干扰的干扰。充电组件330中的电磁屏蔽件740可经由单独的接地电缆742单独地连接到公共接地部。电磁屏蔽件740可以是电容屏蔽件,该电容屏蔽件有助于在充电操作期间移除无线充电设备200与电子设备之间的耦合噪声。

在其他实施方案中,诸如图7B所示,电磁屏蔽件740可经由电缆中的导电屏蔽层730与公共接地部电连接。可将电磁屏蔽件740包括在受屏蔽通路700中。AC信号路径可由从接触件外壳710到电磁屏蔽件740的受屏蔽通路700围绕。

图8是根据本发明的一些实施方案的可表示图3所示的充电组件330的充电组件800的简化横截面。充电组件800可包括外壳,该外壳包括耦接到顶盖812的底部外壳部分810,该底部外壳部分和顶盖一起限定充电组件的内部腔。在一些实施方案中,底部外壳部分810和顶盖812由不同的材料制成。例如,在一些实施方案中,外壳部分810可由金属制成,而顶盖812可由允许电磁场穿过顶盖的充电表面814的塑料或类似材料制成。充电线圈820、EMF屏蔽件830、铁磁套管840、磁体850和散热器860可全部设置在由外壳部分810和盖顶812限定的内部腔内。

如图8所示,EMF屏蔽件830可包括从EMF屏蔽件延伸到接地端点822的尾部832。接地端点822可用作上述屏蔽路径的电连接点。粘合剂层862可包括在铁磁套管840和散热器860之间。在一些实施方案中,粘合剂层862可在铁磁套管840和散热器860之间形成电连接,使得铁磁套管840和散热器860电连接到接地端点822。散热器860可连接到公共接地部,从而减少如上所述的EMC辐射发射。

可单独地或以任何组合使用所述实施方案的各个方面、实施方案、具体实施或特征。可由软件、硬件或硬件与软件的组合来实施所述实施方案的各个方面。所述实施方案还可被实施为计算机可读介质上的用于控制生产操作的计算机可读代码,或者被实施为计算机可读介质上的用于控制生产线的计算机可读代码。计算机可读介质为可存储数据的任何数据存储设备,其后该数据可由计算机系统读取。计算机可读介质的示例包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、HDD、DVD、磁带和光学数据存储设备。计算机可读介质还可分布在网络耦合的计算机系统中,使得计算机可读代码以分布的方式被存储和执行。

为了说明的目的,前述描述使用具体命名以提供对所述实施方案的透彻理解。然而,对于本领域的技术人员而言将显而易见的是,不需要具体细节即可实践所述实施方案。因此,具体实施方案的前述描述被呈现用于例示和描述的目的。前述描述不旨在为穷举性的或将所述的实施方案限制为所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是,鉴于上面的教导内容,许多修改和变型是可行的。

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