无线充电装置和包括其的移动工具制造方法及图纸

根据一实施方案的无线充电装置可通过满足其中反映了包括磁性部件和屏蔽部件之间的距离以及Q因子在内的特性的特定表达式，以在具有适当厚度的同时提高充电效率并最小化发热。因此，无线充电装置对于需要在发射器和接收器之间进行高容量电力传输的移动工具，例如电动车辆是有用的。电动车辆是有用的。电动车辆是有用的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线充电装置和包括其的移动工具


[0001]实施方案涉及一种无线充电装置以及包括其的运输工具(车辆)。更具体地，实施方案涉及一种具有合适的厚度、增强的充电效率以及最小化的发热的无线充电装置，以及包括其的运输工具，例如电动车辆。

技术介绍

[0002]近年来，信息通信领域正以极快的速度发展，以及将电力、电子、通信和半导体综合起来的各种技术不断得到发展。此外，随着电子装置的移动性越来越高，通信领域正在积极开展无线通信和无线电力传输技术的研究。具体地，正在积极地进行对用于向电子装置无线传输电力的方法的研究。
[0003]无线电力传输是指在提供电力的发送器和接收电力的接收器之间没有物理接触的情况下，使用电感耦合、电容耦合或诸如天线之类的电磁场谐振结构通过空间无线传输电力。无线电力传输适用于需要大容量电池的便携式通信装置、电动车辆等。由于触点没有暴露，所以短路的风险很小，并且可以防止有线方法中的充电失败现象。
[0004]同时，随着近年来人们对电动车辆的兴趣迅速增加，人们对建设充电基础设施的兴趣也在增加。各种充电方法已经出现，例如使用家用充电器为电动车辆充电、电池更换、快速充电装置和无线充电装置。一种新的充电业务模式也开始出现(参见韩国专利公开号2011
‑
0042403)。此外，正在测试的电动车辆和充电站开始在欧洲脱颖而出。在日本，电动车辆和充电站正在汽车制造商和电力公司的带领下进行试点。
[0005][现有技术文件][0006](专利文献1)韩国专利公开号2011
‑/>0042403

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]一种在诸如电动车辆之类的运输工具中用作收发器的无线充电装置，其设有线圈单元、磁性单元和屏蔽单元，并且该装置的性能取决于各种变量，例如它们之间的距离以及每个尺寸和组件。
[0009]参见图5和图8，随着磁性单元(300)和屏蔽单元(400)之间的距离(V)减小，优点是无线充电装置的整体厚度变薄。但是，如图3和图4所示，电感减小并且电阻增大，使得无线充电装置的充电效率可能降低并且发热可能增加。另一方面，随着磁性单元与屏蔽单元之间的距离增加，电感增加并且电阻减小，使得无线充电装置的充电效率提高并且发热减少，但是存在无线充电装置整体厚度变厚的问题。
[0010]特别地，如图3和图4所示，随着磁性单元和屏蔽单元之间的距离增加，电感和电阻不会一直变化，电感最大的位置和电阻最小的位置可能不相同。因此，在设计装置时应考虑到这些要点。
[0011]作为本专利技术人进行的研究的结果，已经发现，如果调整磁性单元和屏蔽单元之间
的距离，使得在同时考虑电感和电阻的情况下计算的Q因子具有最大的增率，则无线充电装置具有合适的厚度，高充电效率以及最小化的发热。此外，作为对各种规格和材料的无线充电装置进行实验的结果，本专利技术人为包括磁性单元和线圈单元之间的距离以及Q因子在内的特性的优选范围制定了特定的公式。
[0012]因此，本专利技术的目的在于提供一种无线充电装置和包括其的运输工具，其中，诸如磁性单元和屏蔽单元之间的距离和Q因子在内的特性被公式化为特定的公式，从而具有合适的厚度、高充电效率和最小化的发热。
[0013]问题的解决方案
[0014]根据一实施方案，提供了一种无线充电装置，其包括：包含导线的线圈单元；设置于线圈单元上的磁性单元；以及设置于磁性单元上的屏蔽单元，其中，满足下列关系式(1)：
[0015]1.1 ≤ [(ΔQ1
ꢀ–ꢀ
ΔQ2) / Q]ꢀ×ꢀ
100 ... (1)
[0016]此处，ΔQ1为(Q
‑
Qa)/Δd，ΔQ2为(Qb
‑
Q)/Δd，Q为无线充电装置在85kHz频率下测量的Q因子，Qa为当无线充电装置中的磁性单元与屏蔽单元之间的距离进一步减小Δd(mm)时测量的Q因子，Qb为无线充电装置中的磁性单元与屏蔽单元之间的距离进一步增大Δd(mm)时测量的Q因子，Q因子计算为2
×
π
×
f
×
L/R，其中f为频率(kHz)，L为线圈单元的电感(μH)，R为线圈单元的电阻(mΩ)。Q、Qa、Qb、f、L、R、ΔQ1、ΔQ2，以及Δd为没有单位的数值。
[0017]根据另一实施方案，提供了一种运输工具，其包括根据一实施方案的无线充电装置。
[0018]本专利技术的有益效果
[0019]由于根据本实施方案的无线充电装置满足特定公式，其中考虑了磁性单元和屏蔽单元之间的距离以及Q因子等特性，因此其可以具有合适的厚度、高充电效率和最小化的发热。
[0020]因此，根据本实施方案的无线充电装置可以有利地用于需要在发射器和接收器之间进行大容量电力传输的诸如电动车辆的运输工具。
附图说明
[0021]图1在Q因子相对于磁性单元与屏蔽单元之间的距离的曲线中说明了Q、Qa、Qb、Δd、ΔQ1和ΔQ2的概念。
[0022]图2、图3和图4分别示出了测试实施例1中Q因子、电感和电阻相对于磁性单元与屏蔽单元之间距离的变化。
[0023]图5、图6和图7分别是根据一实施方案的无线充电装置的分解透视图、透视图和横截面图。
[0024]图8是根据一实施方案的无线充电装置的放大横截面图。
[0025]图9示出了线圈单元的平面图的示例。
[0026]图10示出了用于无线充电的发射器和接收器的横截面图的示例。
[0027]图11示出了根据一实施方案的运输工具。
[0028]<附图标记说明>
[0029]1：运输工具10：无线充电装置
[0030]21：接收器22：发射器
[0031]30：磁通量
[0032]100：支撑单元200：线圈单元
[0033]300：磁性单元400：屏蔽单元
[0034]600：外壳610：下壳体
[0035]620：侧壳体630：上壳体
[0036]Id：内部尺寸Od：外部尺寸
[0037]C：导线直径
[0038]D：线圈单元与磁性单元之间的距离
[0039]M：磁性单元的厚度
[0040]S：屏蔽单元的厚度
[0041]V：屏蔽单元与磁性单元之间的距离
具体实施方式
[0042]实施本专利技术的最佳模式
[0043]在以下实施方案的描述中，当提到一个元件设置在另一元件“之上”或“之下”时，其不仅意味着一个元件直接形成于另一元件“之上”或“之下”，而且还意味着一个元件间接地设置在另一元件之上或之下，其他元件介于它们之间。
[0044]在本说明书中，为了便于理解，参照附图描述了各个组件的上/下关系。然而，当以与以不同于附图的方式观察物体时，应该理解的是，组件的上/下关系根据观察方向而变化。此外，为了便于描述，附图中各个元件的尺寸可能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无线充电装置，其包括：包含导线的线圈单元；设置于线圈单元上的磁性单元；以及设置于磁性单元上的屏蔽单元，其中，满足以下关系式(1)：1.1 ≤ [(ΔQ1
ꢀ–ꢀ
ΔQ2) / Q]
ꢀ×ꢀ
100 ... (1)其中，ΔQ1为(Q
‑
Qa)/Δd，ΔQ2为(Qb
‑
Q)/Δd，Q为无线充电装置在85kHz频率下测量的Q因子，Qa为当无线充电装置中的磁性单元与屏蔽单元之间的距离进一步减小Δd(mm)时测量的Q因子，Qb为当无线充电装置中的磁性单元与屏蔽单元之间的距离进一步增大Δd(mm)时测量的Q因子，Q因子计算为2
×
π
×
f
×
L/R，其中f为频率(kHz)，L为线圈单元的电感(μH)，R为线圈单元的电阻(mΩ)，以及Q、Qa、Qb、f、L、R、ΔQ1、ΔQ2以及Δd各自为没有单位的数值。2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中，所述无线充电装置还满足以下关系式(2)：
‑
1.1 ≥ [(ΔR1
ꢀ–ꢀ
ΔR2) / R]
ꢀ×ꢀ
100 ... (2)其中，ΔR1为(R
–
Ra)/Δd，ΔR2为(Rb
–
R)/Δd，R为在85kHz频率下测量的线圈单元的电阻(mΩ)，Ra为当磁性单元与屏蔽单元之间的距离进一步减小Δd(mm)时测量的电阻(mΩ)，Rb为当磁性单元与屏蔽单元之间的距离进一步增加Δd(mm)时测量的电阻(mΩ)，以及R、Ra、Rb、ΔR1、ΔR2以及Δd各自为没有单位的数值。3.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中，所述无线充电装置还满足以下关系式(3)：0.1 ≤ [(L1
ꢀ–ꢀ
ΔL2) / L]
ꢀ×ꢀ
100 ... (3)其中，ΔL1为(L
‑
La)/Δd，ΔL2为(Lb
‑
L)/Δd，L为在85kHz频率下测量的线圈单元的电感(μH)，La为当磁性单元与屏蔽单元之间的距离进一步减小Δd(...

【专利技术属性】
技术研发人员：金奈映，李承宦，崔种鹤，金泰庆，
申请(专利权)人：SKC株式会社，
类型：发明
国别省市：