Устройство беспроводной передачи энергии и его система для беспроводной передачи энергии



Устройство беспроводной передачи энергии и его система для беспроводной передачи энергии
Устройство беспроводной передачи энергии и его система для беспроводной передачи энергии
Устройство беспроводной передачи энергии и его система для беспроводной передачи энергии
Устройство беспроводной передачи энергии и его система для беспроводной передачи энергии
Устройство беспроводной передачи энергии и его система для беспроводной передачи энергии
Устройство беспроводной передачи энергии и его система для беспроводной передачи энергии
Устройство беспроводной передачи энергии и его система для беспроводной передачи энергии
Устройство беспроводной передачи энергии и его система для беспроводной передачи энергии
Устройство беспроводной передачи энергии и его система для беспроводной передачи энергии

 


Владельцы патента RU 2578205:

САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС КО., ЛТД. (KR)

Изобретение относится к беспроводной передаче энергии. Технический результат - повышение эффективности беспроводной зарядки. Предоставлены устройство беспроводной передачи энергии и система беспроводной передачи энергии. Устройство беспроводной передачи энергии включает в себя основной корпус; и подставку, которая расположена на боковой поверхности основного корпуса, причем основной корпус включает в себя блок передающего резонатора, который создает первое магнитное поле горизонтального направления по отношению к поверхности земли и второе магнитное поле вертикального направления по отношению к поверхности земли. 2 н. и 13 з.п. ф-лы.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Способы и устройства согласно примерным вариантам осуществления относятся к устройству беспроводной передачи энергии и его системе беспроводной передачи энергии, а более конкретно, к устройству беспроводной передачи энергии, которое заряжает внешнее устройство беспроводным образом с использованием резонатора, и его системе беспроводной передачи энергии.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последние годы устройство отображения предоставляет не только двухмерное (2D) изображение, но также и стереоскопическое трехмерное (3D) изображение. В частности, устройство отображения для просмотра стереоскопического 3D изображения может быть устройством отображения типа очков, использующим специальные очки, или устройством отображения не типа очков, которое не использует специальные очки.

В устройстве отображения типа очков, использующем способ затворных очков, стекло левого глаза и стекло правого глаза 3D очков должны быть включены или выключены поочередно согласно сигналу синхронизации, передаваемому из устройства отображения, чтобы обеспечить стереоскопическое 3D изображение. То есть, чтобы обеспечить 3D изображение, необходимо, чтобы в 3D очки подавалась энергия.

Чтобы подать энергию в 3D очки, предоставляется способ одноразовой батареи, который использует одноразовую батарею, и способ зарядки, который использует перезаряжаемую батарею. В способе одноразовой батареи одноразовая батарея часто заменяется, поскольку истощается, и таким образом может быть дорогой. В случае способа зарядки требуется кабель, чтобы заряжать 3D очки, и таким образом он неудобен, и также данный способ имеет недостаток с точки зрения эстетического вида.

Соответственно, существует потребность в более простом и более эффективном способе зарядки 3D очков.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

Один или более примерный вариант осуществления предоставляет устройство беспроводной передачи энергии, которое заряжает 3D очки более просто и более эффективно, и его систему беспроводной передачи энергии.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

В соответствии с аспектом примерного варианта осуществления, предоставляется устройство беспроводной передачи энергии, включающее в себя основной корпус; и подставку, которая расположена на боковой поверхности основного корпуса, причем основной корпус включает в себя блок передающего резонатора, который создает горизонтальное магнитное поле по отношению к поверхности земли и вертикальное магнитное поле по отношению к поверхности земли.

Блок передающего резонатора может включать в себя передающую проводящую проволочную рамку, которая предоставляет вертикальное магнитное поле второму устройству приема энергии, размещенному на основном корпусе, и второе устройство приема энергии может включать в себя вторую принимающую проводящую проволочную рамку, в которой поверхность рамки перпендикулярна вертикальному магнитному полю.

Основной корпус может иметь цилиндрическую форму.

Подставка может иметь форму диска.

Передающая проводящая проволочная рамка может иметь цилиндрическую форму.

Передающая проводящая проволочная рамка может быть выполнена в цилиндрической форме путем сгибания по кругу.

Блок передающего резонатора может дополнительно включать в себя резонансный конденсатор и питающую проводящую проволочную рамку, которая индуцирует электрический ток в передающей проводящей проволочной рамке.

Устройство беспроводной передачи энергии может иметь эффективность передачи, которая пропорциональна корню квадратному из (Qs*Qd), где Qs представляет собой добротность устройства передачи энергии, а Qd представляет собой добротность устройства приема энергии.

Блок передающего резонатора может иметь резонансную частоту в диапазоне от 1 МГц до 30 МГц.

Блок передающего резонатора может иметь переменную резонансную частоту.

Блок РЧ усилителя может иметь переменную рабочую частоту.

Передающая проводящая проволочная рамка может находиться в контакте с внутренним краем основного корпуса.

Передающая проводящая проволочная рамка может создавать вертикальное магнитное поле и горизонтальное магнитное поле одновременно.

Устройство беспроводной передачи энергии может дополнительно включать в себя экранирующий элемент между блоком РЧ усилителя и блоком передающего резонатора.

Экранирующий элемент может представлять собой ферритовую пластину.

Блок РЧ усилителя может быть заключен в экранирующий корпус.

Экранирующий корпус может быть сформирован путем лужения.

Устройство беспроводной передачи энергии может быть выполнено с возможностью иметь предопределенный зазор между блоком РЧ усилителя и блоком передающего резонатора.

Первое устройство приема энергии может быть одним из 3D очков, мобильного телефона и пульта дистанционного управления.

Второе устройство приема энергии может быть одним из 3D очков, мобильного телефона и пульта дистанционного управления.

В соответствии с аспектом другого примерного варианта осуществления, предоставляется система беспроводной передачи энергии, включающая в себя: устройство передачи энергии, которое создает вертикальное магнитное поле и горизонтальное магнитное поле по отношению к поверхности земли; первое устройство приема энергии, которое включает в себя первую принимающую проводящую проволочную рамку, которая активируется горизонтальным магнитным полем для зарядки первого устройства приема энергии; и второе устройство приема энергии, которое включает в себя вторую принимающую проводящую проволочную рамку, которая активируется вертикальным магнитным полем для заряда второго устройства приема энергии.

Устройство передачи энергии может включать в себя: основной корпус, который включает в себя передающий резонатор; и подставку, которая расположена на боковой поверхности основного корпуса, и передающий резонатор может предоставлять горизонтальное магнитное поле первому устройству приема энергии, расположенному на подставке.

Передающий резонатор может предоставлять вертикальное магнитное поле второму устройству приема энергии, расположенному на основном корпусе.

Устройство передачи энергии может включать в себя цилиндрическую передающую проводящую проволочную рамку.

Устройство передачи энергии может включать в себя передающую проводящую проволочную рамку, которая выполнена в цилиндрической форме путем сгибания по кругу.

Устройство передачи энергии может дополнительно включать в себя резонансный конденсатор и питающую проводящую проволочную рамку, которая индуцирует электрический ток в передающей проводящей проволочной рамке.

Система беспроводной передачи энергии может иметь эффективность передачи, которая пропорциональна корню квадратному из (Qs*Qd), где Qs представляет собой добротность устройства передачи энергии, а Qd представляет собой добротность устройства приема энергии.

Устройство передачи энергии может иметь резонансную частоту в диапазоне от 1 МГц до 30 МГц.

Устройство передачи энергии может иметь переменную резонансную частоту.

Устройство передачи энергии может включать в себя блок РЧ усилителя, имеющий переменную рабочую частоту.

Устройство передачи энергии может дополнительно включать в себя: блок РЧ усилителя; передающую проводящую проволочную рамку; и экранирующий элемент, расположенный между блоком РЧ усилителя и передающей проводящей проволочной рамкой.

Экранирующий элемент может представлять собой ферритовую пластину.

Блок РЧ усилителя может быть заключен в экранирующий корпус.

Экранирующий корпус может быть сформирован путем лужения.

Устройство передачи энергии может быть выполнено с возможностью иметь предопределенный зазор между блоком РЧ усилителя и блоком передающего резонатора.

Первое устройство приема энергии может быть одним из 3D очков, мобильного телефона и пульта дистанционного управления.

Второе устройство приема энергии может быть одним из 3D очков, мобильного телефона и пульта дистанционного управления.

Устройство передачи энергии может включать в себя дисковую подставку, чтобы размещать первое устройство приема энергии.

ПОЛЕЗНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как описано выше, множество устройств приема энергии (3D очки, пульт дистанционного управления и мобильный телефон) заряжаются с помощью единственного устройства передачи энергии, и таким образом пользователь может заряжать различные устройства более просто и более эффективно.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

ФИГ. 1 представляет собой вид, иллюстрирующий систему беспроводной передачи энергии согласно примерному варианту осуществления;

ФИГ. 2 представляет собой структурную схему, иллюстрирующую систему беспроводной передачи энергии согласно примерному варианту осуществления;

ФИГ. 3 представляет собой структурную схему, иллюстрирующую блок передающего резонатора согласно примерному варианту осуществления;

ФИГ. 4 представляет собой структурную схему, иллюстрирующую блок приемного резонатора согласно примерному варианту осуществления;

ФИГ. 5 представляет собой вид, иллюстрирующий устройство беспроводной передачи энергии согласно примерному варианту осуществления;

ФИГ. 6-8 представляют собой виды для объяснения магнитных полей устройства беспроводной передачи энергии согласно примерному варианту осуществления; и

ФИГ. 9 представляет собой вид для объяснения экранирующей структуры устройства беспроводной передачи энергии согласно примерному варианту осуществления.

НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В дальнейшем примерные варианты осуществления будут описаны более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи.

В последующем описании одни и те же условные обозначения используются для одних и тех же элементов, когда они изображены на разных чертежах. Вопросы, определенные в описании, такие как подробная конструкция и элементы, предоставлены, чтобы содействовать всестороннему пониманию примерных вариантов осуществления. Таким образом, очевидно, что примерные варианты осуществления могут быть получены без этих конкретно определенных вопросов. Также функции или элементы, известные в связанной области техники, не описаны подробно, поскольку они затруднили бы понимание примерных вариантов осуществления из-за ненужных деталей.

ФИГ. 1 представляет собой вид, иллюстрирующий систему беспроводной передачи энергии согласно примерному варианту осуществления. Система 10 беспроводной передачи энергии, согласно примерному варианту осуществления, включает в себя устройство 100 передачи энергии, первое устройство 200 приема энергии и второе устройство 300 приема энергии.

Устройство 100 передачи энергии передает магнитную энергию первому устройству 200 беспроводного приема энергии и второму устройству 300 беспроводного приема энергии беспроводным образом, используя передающий резонатор (описанный более подробно ниже со ссылкой на ФИГ. 2 и 3).

Более конкретно, устройство 100 передачи энергии создает магнитное поле горизонтального направления и магнитное поле вертикального направления по отношению к поверхности земли, используя передающий резонатор, который выполнен в цилиндрической форме. Устройство 100 передачи энергии заряжает первое устройство 200 приема энергии, размещенное на подставке 140 устройства 100 передачи энергии, используя магнитное поле горизонтального направления, и заряжает второе устройство 300 приема энергии, размещенное на верхней поверхности 170 основного корпуса 130 устройства 100 передачи энергии, используя магнитное поле вертикального направления.

В частности, цилиндрический основной корпус 130 включает в себя передающий резонатор, включающий в себя цилиндрическую передающую проводящую проволочную рамку для создания магнитного поля горизонтального направления и магнитного поля вертикального направления одновременно.

Первое устройство 200 приема энергии заряжается с использованием магнитной энергии, переданной из устройства 100 передачи энергии, с использованием приемного резонатора (описанного более подробно ниже со ссылкой на ФИГ. 2 и 4). Более конкретно, первое устройство 200 приема энергии заряжается с использованием магнитного поля горизонтального направления, созданного передающим резонатором устройства 100 передачи энергии. Приемный резонатор первого устройства 200 приема энергии включает в себя первую приемную проводящую проволочную рамку, в которой поверхность рамки перпендикулярна магнитному полю горизонтального направления. Здесь поверхность рамки представляет собой поверхность, сформированную приемной проводящей проволочной рамкой.

Первое устройство 200 приема энергии может быть 3D очками, но не ограничено этим. Например, первое устройство 200 приема энергии может быть пультом дистанционного управления или мобильным телефоном. Если пульт дистанционного управления или мобильный телефон помещен на подставку 140, пульт дистанционного управления или мобильный телефон заряжается путем размещения поверхности рамки приемной проводящей проволочной рамки пульта дистанционного управления или мобильного телефона перпендикулярно магнитному полю горизонтального направления.

Второе устройство 300 приема энергии заряжается с использованием магнитной энергии, переданной из устройства 100 передачи энергии, с использованием приемного резонатора. Более конкретно, второе устройство 300 приема энергии заряжается с использованием магнитного поля горизонтального направления, созданного передающим резонатором устройства 100 передачи энергии. Приемный резонатор второго устройства 300 приема энергии включает в себя вторую приемную проводящую проволочную рамку, в которой поверхность рамки перпендикулярна магнитному полю вертикального направления.

Второе устройство 300 приема энергии может быть пультом дистанционного управления или мобильным телефоном, но не ограничено этим. Например, второе устройство 300 приема энергии может быть 3D очками. Если 3D очки помещены на верхнюю поверхность основного корпуса, 3D очки заряжаются путем размещения поверхности рамки приемной проводящей проволочной рамки 3D очков перпендикулярно магнитному полю вертикального направления.

Устройство 100 передачи энергии, первое устройство 200 приема энергии и второе устройство 300 приема энергии могут иметь высокорезонансный коэффициент добротности. Это происходит потому, что эффективность приема энергии увеличивается по мере увеличения коэффициента добротности устройства 100 передачи энергии и устройств 200 и 300 приема энергии. В частности, система 10 беспроводной передачи энергии может иметь эффективность передачи, пропорциональную корню квадратному из (Qs*Qd), где Qs представляет собой добротность устройства передачи энергии, а Qd представляет собой добротность устройства приема энергии. Кроме того, устройство 100 передачи энергии и устройства 200 и 300 приема энергии могут включать в себя петлевой резонатор, чтобы иметь высокий коэффициент добротности, и могут быть выполнены как конденсатор с высоким качеством и низкими потерями (то есть конденсатор с вводом низкого сопротивления). Кроме того, поскольку добротность резко уменьшается, когда устройство 100 передачи энергии и устройства 200 и 300 приема энергии находятся рядом с металлическим материалом, устройство 100 передачи энергии и устройства 200 и 300 приема энергии могут включать в себя экранирующую структуру.

Ниже способ для беспроводной зарядки системы 10 беспроводной передачи энергии будет объяснен со ссылкой на ФИГ. 2, 3 и 4.

Как было описано выше, система 10 беспроводной передачи энергии включает в себя устройство 100 передачи энергии и первое устройство 200 приема энергии. Устройство 100 передачи энергии включает в себя блок 110 радиочастотного (РЧ, RF) усилителя и блок 120 передающего резонатора.

Блок 110 РЧ усилителя создает сигнал переменного тока (AC) высокой частоты с использованием напряжения постоянного тока (DC), переданного из блока питания (не показан), и создает магнитное поле, сконцентрированное на резонансной частоте. Также блок 110 РЧ усилителя создает сигнал AC высокой частоты (уровень МГц) и подает сигнал AC в блок 120 передающего резонатора. В это время блок 110 РЧ усилителя имеет определенную рабочую частоту, которая является переменной.

Определенная рабочая частота блока 110 РЧ усилителя идентична резонансной частоте магнитного поля, созданного в блоке 120 передающего резонатора, и рабочая частота блока 110 РЧ усилителя может быть, например, 13,95 МГц. Однако это лишь пример, и рабочая частота блока 110 РЧ усилителя может находиться в диапазоне от 1 МГц до 30 МГц. Если устройство 100 передачи энергии имеет рабочую частоту 1-30 МГц, то устройство 100 передачи энергии может иметь небольшой резонатор и высокий коэффициент добротности, а если устройство 100 передачи энергии имеет рабочую частоту не составляющую 1-30 МГц, эффективность передачи резко снижается из-за ограничения элемента питания, и, таким образом, устройство 100 передачи энергии является неэффективным.

Как показано на ФИГ. 3, блок 120 передающего резонатора создает магнитную энергию, которая должна быть передана в первое устройство 200 приема энергии. Более конкретно, блок 120 передающего резонатора включает в себя питающую проводящую проволочную рамку 126, передающую проводящую проволочную рамку 125 и резонансный конденсатор 127.

Питающая проводящая проволочная рамка 126 индуцирует электрический ток в передающей проводящей проволочной рамке 125, которая соединена в виде индуктивной связи, и вызывает создание магнитного поля, сконцентрированного на резонансной частоте. В это время резонансная частота может быть 13,95 МГц, как описано выше. Однако это лишь пример, и рабочая частота блока 110 РЧ усилителя может находиться в диапазоне от 1 МГц до 30 МГц.

Передающая проводящая проволочная рамка 125 создает магнитное поле, сконцентрированное на резонансной частоте. В это время передающая проводящая проволочная рамка 125 может быть выполнена в цилиндрической форме, чтобы создавать магнитное поле, параллельное поверхности земли, и магнитное поле, перпендикулярное поверхности земли. В частности, передающая проводящая проволочная рамка может быть выполнена путем сгибания по кругу. Передающая проводящая проволочная рамка 125 может быть сформирована в контакте с внутренним краем или поверхностью основного корпуса 130. Магнитное поле, созданное передающей проводящей проволочной рамкой 125, будет объяснено ниже со ссылкой на ФИГ. 6-8.

Блок 120 передающего резонатора представляет собой LC резонатор и изменяет резонансную частоту путем изменения значений резонансного конденсатора и катушки индуктивности.

Устройство 100 передачи энергии может включать в себя экранирующий элемент, чтобы предотвратить явление вихревого поля, при котором коэффициент добротности резко уменьшается, если устройство 100 передачи энергии находится рядом с металлическим материалом. Экранирующий элемент устройства 100 передачи энергии будет объяснен ниже со ссылкой на ФИГ. 5.

Как описано выше, устройство 100 передачи энергии беспроводным образом передает магнитную энергию, созданную блоком передающего резонатора, в устройства 200 и 300 приема энергии.

Кроме того, устройство 200 приема энергии включает в себя блок 210 приемного резонатора, блок 220 выпрямителя, блок 230 преобразователя DC/DC и блок 240 зарядки, как показано на ФИГ. 2.

Блок 210 приемного резонатора принимает магнитную энергию, сконцентрированную на определенной частоте. Более конкретно, как показано на ФИГ. 4, блок 210 приемного резонатора включает в себя приемную проводящую проволочную рамку 215, сформированную на краю устройства 200 приема энергии (например, 3D очков), резонансный конденсатор 216, соединенный с приемной проводящей проволочной рамкой, и снимающую проводящую проволочную рамку 217. Например, если устройство 200 приема энергии представляет собой 3D очки, приемная проводящая проволочная рамка 215 может быть сформирована в оправе 3D очков, а если устройство 200 приема энергии представляет собой пульт дистанционного управления или мобильный телефон, приемная проводящая проволочная рамка 215 может быть сформирована на краю пульта дистанционного управления или мобильного телефона. Однако это лишь пример, и приемная проводящая проволочная рамка 215 может быть сформирована в различных местоположениях 3D очков, пульта дистанционного управления и мобильного телефона. Приемная проводящая проволочная рамка 215 может быть сформирована с использованием печатной платы (ПП, PCB) или пленочной ПП.

Блок 210 приемного резонатора активируется магнитным полем резонансной частоты, созданным блоком 120 передающего резонатора, так что электрический ток протекает в приемной проводящей проволочной рамке 215. В это время приемная проводящая проволочная рамка 215 активируется путем размещения перпендикулярно магнитному полю горизонтального направления или магнитному полю вертикального направления, созданному блоком 120 передающего резонатора. Более конкретно, если устройство 200 приема энергии размещено на подставке 140, то приемная проводящая проволочная рамка 215 активируется путем размещения перпендикулярно магнитному полю горизонтального направления, созданному блоком 120 передающего резонатора. Кроме того, если устройство 200 приема энергии размещено на верхней поверхности 170 основного корпуса 130, то приемная проводящая проволочная рамка 215 активируется путем размещения перпендикулярно магнитному полю вертикального направления, созданному блоком 120 передающего резонатора.

Снимающая проводящая проволочная рамка 217 индуцирует электрический ток, созданный в приемной проводящей проволочной рамке 215, и предоставляет электрический ток в блок 220 выпрямителя.

Блок 220 выпрямителя выпрямляет напряжение переменного тока (AC), переданное из снимающей проводящей проволочной рамки, в напряжение постоянного тока (DC). Блок 220 выпрямителя может включать в себя диодный мост, включающий в себя четыре диода, и конденсатор, служащий в качестве фильтра, как известно в связанной области техники. Однако это лишь пример, и блок 220 выпрямителя может быть реализован с использованием другой схемы, выпрямляющей входной сигнал переменного тока (AC) в выходной сигнал постоянного тока (DC).

Поскольку напряжение постоянного тока (DC), выпрямленное блоком 220 выпрямителя, не поддерживает постоянное напряжение, блок 230 преобразователя DC/DC регулирует напряжение постоянного тока (DC) так, чтобы оно было постоянным.

Блок 240 зарядки заряжает батарею с помощью выпрямленного постоянного напряжения. В частности, блок 240 зарядки может включать в себя интегральную схему (ИС, IC) зарядки и батарею для управления операцией зарядки с использованием выходного напряжения блока 220 выпрямителя.

Ниже устройство 100 передачи энергии будет подробно объяснено со ссылкой на ФИГ. 5-8.

ФИГ. 5 представляет собой вид, иллюстрирующий внешнюю конфигурацию устройства 100 передачи энергии согласно примерному варианту осуществления. Как показано на ФИГ. 5, устройство 100 передачи энергии включает в себя основной корпус 130, подставку 140, блок 150 отображения и блок 160 кнопки питания.

Основной корпус 130 вмещает блок 120 передающего резонатора устройства 100 передачи энергии. В частности, как показано на ФИГ. 5, основной корпус 130 может быть выполнен в цилиндрической форме, чтобы вместить цилиндрический блок 120 приемного резонатора. Основной корпус 130 включает в себя плоскую верхнюю поверхность 170, на которой размещено второе устройство 300 приема энергии. Соответственно, второе устройство 300 приема энергии размещено на верхней поверхности основного корпуса 130, так что второе устройство 300 приема энергии может быть заряжено магнитным полем вертикального направления беспроводным образом.

Подставка 140 сформирована на боковой поверхности основного корпуса 130. Как показано на ФИГ. 5, край подставки 140 включает в себя блок 150 отображения, чтобы информировать о включенном/выключенном состоянии устройства 100 передачи энергии. Подставка 140 может иметь форму диска, чтобы вместить первое устройство 200 приема энергии. Соответственно, первое устройство 200 приема энергии размещено на подставке 140, так что первое устройство 200 приема энергии может быть беспроводным образом заряжено магнитным полем горизонтального направления.

Кроме того, устройство 100 приема энергии включает в себя блок 160 кнопки питания, чтобы управлять подачей питания в соответствии с тем, заряжены или нет устройства 200 и/или 300 приема энергии.

ФИГ. 6-8 представляют собой виды, иллюстрирующие магнитные поля, создаваемые устройством 100 передачи энергии согласно примерному варианту осуществления.

Как показано на ФИГ. 6, цилиндрическое устройство 100 передачи энергии создает магнитное поле 430 вертикального направления и магнитное поле 440 горизонтального направления. Соответственно, магнитное поле 430 вертикального направления перпендикулярно поверхности 410 рамки приемной проводящей рамки второго устройства 300 приема энергии, так что второе устройство 300 приема энергии заряжается. Кроме того, магнитное поле 440 горизонтального направления перпендикулярно поверхности 420 рамки приемной проводящей рамки первого устройства 200 приема энергии, так что первое устройство 200 приема энергии заряжается.

ФИГ. 7 представляет собой вид, иллюстрирующий блок 120 передающего резонатора, включенный в устройство 100 передачи энергии, показанное на ФИГ. 6. Как описано выше, блок 120 передающего резонатора включает в себя передающую проводящую проволочную рамку 125, выполненную в цилиндрической форме, чтобы устройство 100 передачи энергии создавало магнитное поле 430 вертикального направления и магнитное поле 440 горизонтального направления.

ФИГ. 8 представляет собой вид, иллюстрирующий магнитное поле цилиндрического блока 120 передающего резонатора. Как показано на ФИГ. 8, магнитное поле цилиндрического блока 120 передающего резонатора сформировано в направлении, перпендикулярном верхней поверхности и боковой поверхности.

Если устройство 100 передачи энергии размещено на металлическом столе, возникает эффект вихревого тока, при котором резонансная частота блока 120 передающего резонатора сдвигается, или коэффициент добротности уменьшается из-за металлического стола. Соответственно, устройство 100 передачи энергии может включать в себя экранирующую структуру, чтобы предотвратить явление, при котором эффективность зарядки устройства 100 передачи энергии ухудшается из-за металлического стола. Ниже экранирующая структура устройства 100 передачи энергии будет объяснена со ссылкой на ФИГ. 9.

ФИГ. 9 представляет собой вид, иллюстрирующий устройство 100 передачи энергии, включающее в себя экранирующую структуру согласно примерному варианту осуществления. Блок 110 РЧ усилителя и блок 120 передающего резонатора, показанные на ФИГ. 9, являются такими же, как и описанные выше со ссылкой на ФИГ. 2.

Блок 110 РЧ усилителя устройства 100 передачи энергии заключен в экранирующий корпус 113, чтобы предотвратить эффект вихревого тока. Экранирующий корпус 113 может быть сформирован путем лужения.

Устройство 100 передачи энергии может дополнительно включать в себя экранирующий элемент 115 между блоком 110 РЧ усилителя и блоком 120 передающего резонатора. Экранирующий элемент 115 может быть реализован ферритовой пластиной. Экранирующий элемент 115 гарантирует путь с низким сопротивлением, тем самым компенсируя большинство коэффициентов добротности.

Также предопределенный зазор 117 может быть предоставлен между блоком 110 РЧ усилителя и блоком 120 передающего резонатора, чтобы препятствовать тому, чтобы резонансная частота изменилась заранее.

Явление вихревого тока, при котором резонансная частота меняется, и коэффициент добротности уменьшается, предотвращается экранирующим корпусом 113, экранирующим элементом 115 и зазором 117.

В описанном выше варианте осуществления приемная проводящая проволочная рамка перпендикулярна магнитному полю, созданному в блоке 120 передающего резонатора. Однако это лишь пример, и приемная проводящая проволочная рамка может быть размещена под другим углом. То есть, приемная проводящая проволочная рамка, перпендикулярная магнитному полю, лишь означает, что эффективность приема энергии наивысшая. Идея изобретения может быть реализована под другим углом (близким к прямому углу).

Как описано выше, множество устройств приема энергии (3D очки, пульт дистанционного управления и мобильный телефон) заряжаются с помощью единственного устройства передачи энергии, и таким образом пользователь может заряжать различные устройства более просто и более эффективно.

Вышеизложенные примерные варианты осуществления и преимущества являются всего лишь примерными и не должны толковаться в качестве ограничивающих настоящую идею изобретения. Примерные варианты осуществления могут быть без труда применены к другим типам устройств. Кроме того, описание примерных вариантов осуществления предназначено быть иллюстративным, и не ограничивать объем формулы изобретения, и многие альтернативы, модификации и вариации будут понятны специалистам в данной области техники.

1. Устройство беспроводной передачи энергии, содержащее:
блок радиочастотного (РЧ) усилителя;
основной корпус, который содержит блок передающего резонатора; и
подставку, которая расположена на боковой поверхности основного корпуса,
причем блок передающего резонатора предоставляет горизонтальное магнитное поле первому устройству приема энергии, расположенному на подставке, используя передающую проводящую проволочную рамку, и
при этом первое устройство приема энергии содержит первую приемную проводящую проволочную рамку, в которой поверхность рамки перпендикулярна горизонтальному магнитному полю.

2. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем блок передающего резонатора предоставляет вертикальное магнитное поле второму устройству приема энергии, расположенному на основном корпусе, используя передающую проводящую проволочную рамку,
причем второе устройство приема энергии содержит вторую приемную проводящую проволочную рамку, в которой поверхность рамки перпендикулярна вертикальному магнитному полю.

3. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем основной корпус имеет цилиндрическую форму,
причем подставка имеет форму диска,
причем передающая проводящая проволочная рамка имеет цилиндрическую форму.

4. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем блок передающего резонатора дополнительно содержит резонансный конденсатор и питающую проводящую проволочную рамку, которая индуцирует электрический ток в передающей проводящей проволочной рамке.

5. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем устройство беспроводной передачи энергии имеет эффективность передачи, которая пропорциональна корню квадратному из (Qs*Qd), где Qs представляет собой добротность устройства передачи энергии, а Qd представляет собой добротность устройства приема энергии.

6. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем блок передающего резонатора имеет переменную резонансную частоту и имеет резонансную частоту в диапазоне от 1 МГц до 30 МГц.

7. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем блок РЧ усилителя имеет переменную рабочую частоту.

8. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
в котором передающая проводящая проволочная рамка находится в контакте с внутренним краем основного корпуса.

9. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем передающая проводящая проволочная рамка создает вертикальное магнитное поле и горизонтальное магнитное поле одновременно.

10. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
дополнительно содержащее экранирующий элемент между блоком РЧ усилителя и блоком передающего резонатора,
причем экранирующий элемент представляет собой ферритовую пластину.

11. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем блок РЧ усилителя заключен в экранирующий корпус,
причем экранирующий корпус сформирован путем лужения.

12. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем устройство беспроводной передачи энергии выполнено с возможностью иметь предопределенный зазор между блоком РЧ усилителя и блоком передающего резонатора.

13. Устройство беспроводной передачи энергии по п.2,
причем первое устройство приема энергии является одним из трехмерных (3D) очков, мобильного телефона и пульта дистанционного управления,
причем второе устройство приема энергии является одним из 3D очков, мобильного телефона и пульта дистанционного управления.

14. Система беспроводной передачи энергии, содержащая:
устройство передачи энергии, которое создает вертикальное магнитное поле и горизонтальное магнитное поле одновременно;
первое устройство приема энергии, которое содержит первую приемную проводящую проволочную рамку, в которой поверхность рамки перпендикулярна горизонтальному магнитному полю; и
второе устройство приема энергии, которое содержит вторую приемную проводящую проволочную рамку, в которой поверхность рамки перпендикулярна вертикальному магнитному полю.

15. Система беспроводной передачи энергии по п.14,
в которой устройство передачи энергии содержит:
основной корпус, который содержит передающий резонатор; и
подставку, которая расположена на боковой поверхности основного корпуса,
причем передающий резонатор предоставляет горизонтальное магнитное поле первому устройству приема энергии, расположенному на подставке, и предоставляет вертикальное магнитное поле второму устройству приема энергии, расположенному на основном корпусе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности устройствам и способам передачи электрической энергии с применением резонансных технологий между стационарными объектами, а также между стационарными питающими устройствами и мобильными агрегатами, принимающими электроэнергию.

Изобретение относится к приему и передаче электрической мощности на транспортное средство. Устройство приема электрической мощности для транспортного средства содержит модуль приема электрической мощности, принимающий электрическую мощность из устройства передачи электрической мощности бесконтактным способом; узел связи, который передает информацию относительно позиции или размеров модуля приема электрической мощности в устройство передачи электрической мощности.

Изобретение относится к аккумуляторным батареям для электроинструмента. Технический результат - обеспечение возможности контроля параметров батареи в режиме ожидания. Батарея для электроинструмента включает в себя, по меньшей мере, один элемент батареи, периферийное устройство, выполненное с возможностью детектировать состояние батареи, по меньшей мере, одного элемента батареи, и микрокомпьютер, поддерживающий связь с периферийным устройством.

Изобретение относится к устройствам бесконтактной передачи мощности транспортного средства. Технический результат - исключение помех передаче данных при бесконтактной передачи мощности.

Изобретение относится к электрическим транспортным средствам. Транспортное средство содержит устройство приема и передачи электрической мощности бесконтактным образом; главный и вспомогательный аккумулятор.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах беспроводной передачи мощности. Техническим результатом является повышение эффективности передачи мощности в условиях переменной нагрузки, и/или изменяющегося входного напряжения, и/или изменяющейся связи между Tx- и Rx-частями.

Изобретение относится к бесконтактной подаче электрической мощности к транспортному средству. Система бесконтактной подачи электричества посредством магнитной связи между катушкой в транспортном средстве и катушкой в устройстве подачи электричества содержит средство беспроводной связи между транспортным средством и устройством подачи электричества на первой частоте; средство беспроводной связи между транспортным средством и устройством подачи электричества на второй частоте, которая отличается от первой частоты.

Изобретение относится к системам низкочастотных антенн, имеющих улучшенную направленность излучения. Техническим результатом является создание низкочастотной антенны, имеющей улучшенные рабочие характеристики, а именно обеспечение коэффициента сжатия волны больше единицы без изменения полного волнового сопротивления оболочки при переходе от ее внутренней части к внешней, которые реализуются посредством того, что структура или материал внешней части оболочки антенны выбраны так, что отношение магнитной проницаемости внешней части оболочки к диэлектрической проницаемости внешней части оболочки остается постоянным в пределах внешней части оболочки и равным отношению магнитной проницаемости внешней среды к диэлектрической проницаемости внешней среды.

Изобретение относится к устройствам индукционной передачи энергии и информации. Технический результат - повышение эффективности передачи при работе через барьер.

Изобретение относится к управлению крутящим моментом и системе бесконтактной зарядки. Устройство управления крутящим моментом содержит средство обнаружения угла открытия акселератора; средство задания крутящего момента, приводящего в движение транспортное средство; и средство управления крутящим моментом для коррекции крутящего момента.
Наверх