特許 6446477 誘導充電システムのための温度管理

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6446477

(24)【登録日】2018年12月7日

(45)【発行日】2018年12月26日

(54)【発明の名称】誘導充電システムのための温度管理

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/04 20060101AFI20181217BHJP

   H02J 50/90 20160101ALI20181217BHJP

   H02J 50/70 20160101ALI20181217BHJP

   H02J 50/40 20160101ALI20181217BHJP

   H02J 50/80 20160101ALI20181217BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20181217BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20181217BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20181217BHJP

   H05K 9/00 20060101ALI20181217BHJP

   H01F 38/14 20060101ALI20181217BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/04 L

   H02J50/90

   H02J50/70

   H02J50/40

   H02J50/80

   H02J50/10

   H02J7/00 301D

   H05K7/20 B

   H05K9/00 L

   H05K9/00 T

   H01F38/14

【請求項の数】22

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2016-572382(P2016-572382)

(86)(22)【出願日】2015年3月25日

(65)【公表番号】特表2017-511113(P2017-511113A)

(43)【公表日】2017年4月13日

(86)【国際出願番号】US2015022540

(87)【国際公開番号】WO2015148703

(87)【国際公開日】20151001

【審査請求日】2016年8月30日

(31)【優先権主張番号】61/970,627

(32)【優先日】2014年3月26日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】503260918

【氏名又は名称】アップル インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100088694

【弁理士】

【氏名又は名称】弟子丸 健

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100121979

【弁理士】

【氏名又は名称】岩崎 吉信

(72)【発明者】

【氏名】ゴルコ アルバート ジェイ

(72)【発明者】

【氏名】ジョル エリック エス

(72)【発明者】

【氏名】アルヴェス ジェフリー エム

(72)【発明者】

【氏名】ブレジンスキー マキコ ケイ

(72)【発明者】

【氏名】ヤオ スティーヴン イー

(72)【発明者】

【氏名】ワグマン ダニエル シー

(72)【発明者】

【氏名】モイヤー トッド ケイ

(72)【発明者】

【氏名】グラハム クリストファー エス

(72)【発明者】

【氏名】トンプソン ポール ジェイ

(72)【発明者】

【氏名】ルイス−クラウス ミカ

【審査官】 猪瀬 隆広

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１３０１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２５１５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３４４７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２７２９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／００７７７５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−２７３２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９９３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０５７５８７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ３８／１４

Ｈ０２Ｊ ５０／００−５０／９０

Ｈ０２Ｊ ７／００− ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４− ７／３６

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｈ０５Ｋ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

充電装置であって、
インタフェース面を画定する筐体と、
前記筐体内に位置付けられた電源と、
前記電源に結合され、前記筐体内に位置付けられ、前記インタフェース面の下方に位置付けられた電力伝送コイルと、
前記筐体内に位置付けられ、前記インタフェース面から離間配置された熱質量であって、前記熱質量の少なくとも一部分が電磁シールドであり、電気回路要素をシールドするために、前記電気回路要素を受け入れるようなサイズのスロットを有する熱質量と、
熱を前記インタフェース面から前記熱質量へ伝導するように構成された熱経路と、
前記電力伝送コイルに隣接して位置付けられ、間隙によって前記熱質量から分離された電磁シールドであって、前記電磁シールドが、前記電力伝送コイルと前記熱質量との間に存在し、前記電力伝送コイルによって生成された時間変動磁界から前記熱質量をシールドするように構成されている、電磁シールドと、
を備える、充電装置。

【請求項2】

前記筐体に取り付けられたケーブルであって、
導体対、及び
前記導体対を包囲する熱伝導性シールド層であって、前記熱伝導性シールド層は前記熱質量に熱的に結合される、熱伝導性シールド層、
を含む、ケーブルを更に備える、請求項１に記載の充電装置。

【請求項3】

前記ケーブルが、前記導体対及び前記熱伝導性シールド層を取り巻く熱伝導性シースを更に含み、
前記熱伝導性シースが、前記熱伝導性シールド層に熱的に結合される、請求項２に記載の充電装置。

【請求項4】

前記インタフェース面が、外部電力消費装置の表面と係合するように構成され、
前記電力伝送コイルが、前記外部電力消費装置の電力消費コイルと誘導結合するように構成される、請求項１に記載の充電装置。

【請求項5】

前記インタフェース面が、熱を前記外部電力消費装置から前記熱経路へ案内するように構成される、請求項４に記載の充電装置。

【請求項6】

前記インタフェース面が、前記外部電力消費装置の前記表面と係合するように構成された表面特徴を含む、請求項４に記載の充電装置。

【請求項7】

前記表面特徴が、軸対称な曲線状のくぼみを含む、請求項６に記載の充電装置。

【請求項8】

前記表面特徴が、前記インタフェース面と前記外部電力消費装置の前記表面との間にエアギャップを提供するように構成されたリブ特徴を含み、
前記エアギャップは、前記充電装置から前記外部電力消費装置へ伝わることからの熱量を低減するように構成される、請求項６に記載の充電装置。

【請求項9】

前記熱経路が１つ以上のサーマルビアを含む、請求項４に記載の充電装置。

【請求項10】

誘導電力伝送装置であって、
筐体であって、
第１の熱伝導率を有するインタフェース面を画定する上部部分、
熱質量を組み込んだベース部分であって、前記熱質量の少なくとも一部分が電磁シールドであり、前記熱質量が、電気回路要素をシールドするために、前記電気回路要素を受け入れるようなサイズのスロットを有する、ベース部分、並びに
前記インタフェース面及び前記熱質量を熱的に結合し、前記第１の熱伝導率よりも大きい第２の熱伝導率を有する熱経路、
を含む、筐体と、
前記筐体内に位置付けられた電源と、
前記電源に結合され、前記筐体内に位置付けられ、前記インタフェース面の下方に位置付けられた電力伝送コイルと、
前記電力伝送コイルに隣接して位置付けられ、間隙によって前記熱質量から分離された電磁シールドであって、前記電磁シールドが、前記電力伝送コイルと前記熱質量との間に存在し、前記電力伝送コイルによって生成された時間変動磁界から前記熱質量をシールドするように構成されている、電磁シールドと、
を備える、誘導電力伝送装置。

【請求項11】

前記熱経路が、前記インタフェース面から前記熱質量へ延在するサーマルビアを含む、請求項１０に記載の誘導電力伝送装置。

【請求項12】

前記熱経路が、金属、熱伝導材料をドープされたポリマー、又は前記熱伝導材料をドープされたセラミックのうちの１つから形成される、請求項１０に記載の誘導電力伝送装置。

【請求項13】

前記上部部分が、電気絶縁性かつ熱伝導性の材料を含む、請求項１０に記載の誘導電力伝送装置。

【請求項14】

前記上部部分が、熱伝導性金属線条をドープされたプラスチックを含む、請求項１０に記載の誘導電力伝送装置。

【請求項15】

前記熱質量の少なくとも一部分が、前記筐体内に配置された構成要素のためのヒートシンクを更に含む、請求項１０に記載の誘導電力伝送装置。

【請求項16】

選択された温度閾値に達したと判定すると、前記電力伝送コイルへの電流を停止するように構成される処理ユニットを更に備える、請求項１０に記載の誘導電力伝送装置

【請求項17】

前記電力伝送コイルが、銅合金材料、銀合金材料、又は銅−銀合金材料のうちの１つ以上を含む材料から形成される、請求項１０に記載の誘導電力伝送装置。

【請求項18】

誘導電力伝送装置の温度を管理するための方法であって、前記方法は、
前記誘導電力伝送装置のインタフェース面において、前記インタフェース面に近接して位置付けられたアクセサリから熱を受けることと、
前記インタフェース面において受けられた前記熱を少なくとも１つの熱経路を通じて熱質量へ案内することと、
前記熱質量のスロット内に受け入れられた電気回路要素をシールドすることであって、前記熱質量の少なくとも一部分が電磁シールドである、ことと、
前記熱質量内の熱を、電力コンセントに接続するためのケーブルへ案内することであって、前記ケーブルは熱伝導層を含む、ことと、
電力伝送コイルに隣接した位置であって、間隙によって前記熱質量から分離された位置において、前記電力伝送コイルによって生成された時間変動磁界から前記熱質量をシールドすることであって、前記電力伝送コイルと前記熱質量との間に電磁シールドが存在する、ことと、
を含む、方法。

【請求項19】

前記熱質量内の前記熱を前記ケーブルへ案内することが、熱を、前記ケーブルの導体対を包囲する導電層へ案内することを含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記アクセサリから前記熱を受けることが、
前記アクセサリを、前記インタフェース面と接触するように位置合わせすることと、
誘導電力を前記アクセサリへ送電することと、
前記アクセサリ内で発生された熱を受けることであって、前記熱は、前記誘導電力を送電する結果である、ことと、
を含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項21】

前記少なくとも１つの熱経路を通して熱を前記熱質量へ案内することが、前記誘導電力を送電する結果として前記装置内で発生された熱を前記熱質量へ案内することを含む、請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

前記アクセサリから熱を受けることが、
前記アクセサリを前記インタフェース面の軸に沿って位置合わせすることであって、前記アクセサリはエアギャップによって前記インタフェース面から分離される、ことと、
誘導電力を前記アクセサリへ送電することと、
前記アクセサリ内で発生された熱を受けることであって、前記熱は、誘導電力を送電する結果である、ことと、
を含み、前記エアギャップは、前記誘導電力伝送装置から前記アクセサリへの熱の伝送を抑制する、請求項１８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電磁誘導電力伝送システムのための温度制御に関し、特に、電力消費電子機器のインタフェース面から熱を散逸させるためのシステム及び方法に関する。

【0002】

（関連出願の相互参照）
特許協力条約に基づく本出願は、２０１４年３月２６日に出願され、「Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ」と題された、米国仮特許出願第６１／９７０，６２７号に対する優先権を主張するものであり、その開示は、参照により全体が本明細書内に組み込まれる。

【背景技術】

【0003】

スマートフォン、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ウェアラブル機器、スポーツ機器、健康機器、医療機器、及びナビゲーション機器などの、電子機器は、物理ケーブル又は無線充電装置を介してバッテリを外部電源に接続することによって充電され得る１つ以上の内部バッテリによって電力を供給されてもよい。充電動作は熱を発生させる場合があり、これは望ましくないものになり得る。

【発明の概要】

【0004】

本明細書において説明されている実施形態は、充電装置（例えば、ドック）であって、インタフェース面を画定する筐体と、この筐体内の電源と、この電源に結合され、インタフェース面の下方に位置付けられた電力伝送コイルと、筐体内において、インタフェース面から離間配置された熱質量と、を少なくとも含む充電装置に関連するか、それを含むか、又はその形態をとってもよい。これらの実施形態はまた、インタフェース面から熱質量へ熱を伝導するように適合された熱経路を含むことができる。このように、熱は、熱経路を経由してインタフェース面から熱質量へ伝えられることができ、その後、蓄積された熱は、制御された仕方で散逸されることができる。

【0005】

いくつかの実施形態はまた、電力又はデータを充電装置へ伝えるためのケーブルを含むことができる。ケーブルは、筐体に取り付けられることができ、導体対、及びこの導体対を包囲する熱伝導性シールド層を含むことができる。これらの実施形態では、伝導性シールド層は熱質量に熱的に結合されてもよい。このように、熱質量内に蓄積された内の熱は、ケーブルを通して、制御された仕方で散逸させることができる。いくつかの実施形態は、ケーブルが、導体対及び熱伝導性シールド層を取り巻く熱伝導性シースを更に含む構成を含んでもよい。これらの実施形態では、熱伝導性シースは熱伝導性シールド層に熱的に結合されることができる。

【0006】

他の実施形態は、インタフェース面が、外部電力消費装置（例えば、アクセサリ）の表面と係合するように構成されてもよい構成を含んでもよい。これらの実施形態では、電力伝送コイルは、電力消費装置内の電力消費コイルに誘導結合するように構成されてもよい。これらの実施形態では、インタフェース面は、熱を電力消費装置から熱経路へ案内するように構成されてもよく、熱経路は今度は熱を熱質量へ案内することができる。

【0007】

いくつかの実施形態は、インタフェース面が、電力消費装置の表面と係合するように構成されてもよい表面特徴を含む構成を含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態は、表面特徴が、軸対称な曲線状のくぼみである構成を含んでもよい。他の例では、表面特徴は、インタフェース面と電力消費装置の表面との間にエアギャップを提供するように構成されてもよい。これらの例では、エアギャップは、充電装置から電力消費装置へ伝わることからの熱量を低減するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、電力消費コイルは、電力伝送コイル内の励磁インダクタンスを低減するように選択構成され、選択された選択巻数を含むことができる。なお更なる実施形態は、熱経路が、特定の実装形態では、インタフェース面を熱質量に直接結合することができる１つ以上のサーマルビアを含む構成を含むことができる。

【0008】

本明細書において説明されている他の実施形態は、上部部分、熱質量を組み込んだベース部分、並びに上部部分（若しくはそのインタフェース面）及び熱質量を熱的に結合する熱経路を有する筐体を少なくとも含む誘導電力伝送装置に関するか、それを含むか、又はその形態をとってもよい。これらの実施形態では、熱経路は、上部部分から熱質量への熱の伝達を促進するために、上部部分よりも大きい熱伝導率を有することができる。これらの実施形態では、熱経路は、インタフェース面から熱質量へ延在するサーマルビアを含むことができる。加えて、いくつかの実施形態は、熱経路が、金属、熱伝導材料をドープされたポリマー、又は熱伝導材料をドープされたセラミックで形成されてもよい構成を含んでもよい。

【0009】

場合によっては、熱質量は特殊な幾何形状を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態の熱質量は、その少なくとも一部分が電磁干渉シールドを形成する構成を含むことができる。なお更なる実施形態は、電力伝送装置の上部部分が、電気絶縁性かつ熱伝導性の材料を含むか、又はそれから形成される構成を含んでもよい。更なる実施形態では、上部部分は、熱伝導性金属線条をドープされたプラスチックから形成されることができる。多くの実施形態では、電力伝送コイルは、銅合金材料、銀合金材料、又は銅−銀合金材料のうちの１つ以上を含む材料から形成されてもよい。

【0010】

特定の更なる実施形態は、熱質量の少なくとも一部分が、筐体内に配置された構成要素のためのヒートシンクとして更に動作する構成を含んでもよい。多くの例では、構成要素は、アナログ又はデジタル電気構成要素などの電気構成要素であることができる。

【0011】

追加的実施形態は、電力伝送装置が処理ユニットも含む構成を含んでもよい。多くの例では、処理ユニットは、温度センサに結合されることができるか、又はそれを含んでもよい。これらの実施形態では、処理ユニットは、選択された温度閾値に達した可能性があると判定すると、電力伝送コイルへの電流を停止するように構成されてもよい。

【0012】

本明細書において説明されているなお更なる実施形態は、電磁誘導電力伝送装置の温度を管理するための方法であって、この方法は、装置のインタフェース面において、装置に近接して位置付けられたアクセサリから熱を受ける動作と、受けられた熱を、少なくとも１つの熱経路を通して熱質量へ案内する動作と、熱質量内の熱を、電力コンセントに接続するためのケーブルへ案内する動作であって、ケーブルは熱伝導層を有する、動作と、を少なくとも含む、方法に関するか、それを含むか、又はその形態をとってもよい。これらの実施形態は、熱質量内の熱をケーブルへ案内する動作が、熱を、ケーブルの導体対を包囲する導電層へ案内することを含む構成を含んでもよい。

【0013】

追加的実施形態は、アクセサリから熱を受ける動作が、アクセサリを、インタフェース面に接触するように位置合わせするか、又は位置付けることと、誘導電力をアクセサリへ送電することと、誘導電力を送電する結果としてアクセサリ内で発生された熱を受けることと、を含む構成を含んでもよい。

【0014】

いくつかの実施形態は、少なくとも１つの熱経路を通して熱を熱質量へ案内する動作が、誘導電力を送電する結果として装置内で発生された熱を熱質量へ案内することを含む構成を含んでもよい。なお更なる実施形態は、アクセサリから熱を受けることが、アクセサリをインタフェース面の軸に沿って位置合わせすることであって、アクセサリはエアギャップによってインタフェース面の表面から分離される、ことと、誘導電力をアクセサリへ送電することと、誘導電力を送電する結果としてアクセサリ内で発生された熱を受けることと、を含み、エアギャップは、誘導電力伝送装置からアクセサリへの熱の伝送を抑制する、構成を含んでもよい。

【0015】

以下に、添付の図面に例示された代表的な実施形態について参照する。以下の説明は、本開示を１つの好適な実施形態に限定することを意図されていないことを理解されたい。それとは対照的に、添付の特許請求の範囲により定義されるような、記載された実施形態の趣旨及び範囲内に含まれ得る変形、修正及び均等物を網羅することが意図されている。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1A】誘導電力伝送システムの実例の等角正面図を示す。

【図1B】ウェアラブル電子機器として実装された誘導電力伝送システムの実例の斜視正面図を示す。

【図2】誘導電力伝送システムの実例の簡略化されたブロック図を示す。

【図3】誘導電力消費装置の簡略化されたプロセスフロー図、及び誘導電力伝送装置の簡略化されたプロセスフロー図を含む、切り口Ａ−Ａに沿って見た図１Ａのシステムの１つの構成例の断面図を示す。

【図4】切り口Ａ−Ａに沿って見た図１Ａのシステムの他の構成例の断面図を示す。

【図5】誘導電力伝送システム内にエアギャップを画定する複数の表面特徴を示す、切り口Ａ−Ａに沿って見た図１Ａのシステムの他の構成例の断面図を示す。

【図6】誘導電力伝送装置に関連付けられた熱質量への複数の熱経路の例を示す、切り口Ａ−Ａに沿って見た図１Ａのシステムの簡略化された断面図を示す。

【図7】上面１０４ｂの少なくとも一部分、及び誘導電力伝送装置に関連付けられた熱質量１３０を熱的に結合するサーマルビアを示す、切り口Ａ−Ａに沿って見た図１Ａのシステムの他の構成例の断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

異なる図面における同じ又は類似する参照番号の使用は、類似、関連、又は同一の物品を示している。添付の図におけるクロスハッチング又は網掛けの使用は概して、隣接する要素間の境界を明確にし、また、図の視認性を促進するために提供されている。したがって、クロスハッチング又は網掛けの存在も非存在も、特定の材料、材料特性、比率、寸法、同様に示された要素の共通点、又は添付の図に示されている任意の要素についての任意の他の特徴、属性、若しくは特性を優先することを伝えるか又はそれを指示することは全くない。

【0018】

本明細書において説明されている実施形態は、無線充電インタフェースの温度を管理するための方法及び装置に関し、その形態をとる。本明細書において説明されているいくつかの実施形態は、誘導充電インタフェースの動作によって発生された熱を管理するための方法及び装置に関するか、又はその形態をとってもよい。諸実施形態は、能動的若しくは受動的ヒートシンク、熱を１つ以上の高温箇所（誘導コイルなど）から熱質量（熱を放射、散逸、若しくは吸収することができる）へ伝達するための熱経路（単数若しくは複数）、充電効率を高め、それにより、廃熱を低減する充電手法、並びに誘導充電インタフェース間の電力伝送の効率を改善するための他の構造及び方法を含んでもよい。様々な実施形態では、電力伝送効率は、充電器の活動時間を変化させること、誘導電力が送電される周波数を変更すること、誘導送電器に対する負荷を監視し、それに応じて送電される電力を変化させることなどによって達成されてもよい。

【0019】

誘導充電システムは、電力を送電するための誘導電力伝送装置（例えば、「ドック」若しくは「充電ステーション」）、並びに電力を受電するための、ポータブル電子機器（例えば「アクセサリ」）などの電力消費装置を含んでもよい。このような電子機器としては、メディアプレーヤ、メディア記憶機器、パーソナルデジタルアシスタント、タブレットコンピュータ、携帯電話、ラップトップコンピュータ、スマートフォン、スタイラス、全地球測位センサユニット、遠隔制御機器、ウェアラブル機器、電気自動車、家庭電化製品、医療機器、健康監視機器、スポーツ機器、付属機器などを挙げることができる。

【0020】

ドックは電力伝送誘導器（例えば、「電力伝送コイル」）を含むことができ、アクセサリは電力消費誘導器（例えば、「電力消費コイル」）を含むことができる。これらの例では、ドックの温度維持よりもアクセサリの温度維持が実質的に優先度が高くなり得る。このように、ドックは、アクセサリからできるだけ多くの熱を犠牲的に受け入れてもよい。場合によっては、ドックは、アクセサリの温度を能動的に低下させるために、ペルチェ素子などの、冷却素子を含んでもよい。他の場合には、ドックは、アクセサリの表面を、ドック内に含まれている熱質量に熱的に結合することによってアクセサリの温度を受動的に低下させてもよい。

【0021】

関連実施形態は、アクセサリが上に配置されてもよいインタフェース面若しくは区域を有する上部部分、熱質量を有するベース部分、並びに両者を熱的に結合する熱経路、を有する筐体を含むドックの構成を含んでもよい。

【0022】

多くの場合、熱質量はアルミニウム又はその他の金属で作製されてもよい。熱質量の材料、及び質量は、そのために選択される材料の熱容量に少なくとも一部基づいて選定されてもよい。例えば、銅で構成された熱質量は、アルミニウムで構成された熱質量よりも低い熱容量を有し得、それゆえ、銅熱質量の質量は、場合によっては、アルミニウムで構成された熱質量の質量よりも大きくなり得る。他の場合には、金属合金が用いられてもよい。なお更なる実施形態では、熱質量は、銀でめっきされたアルミニウムによって包囲された液体コアなどの、異なる材料の複数の層で形成されてもよい。これらの実施形態では、インタフェース面（例えば、インタフェース区域）上に配置されたアクセサリによって発生され、及び／又はドックによって発生された熱、あるいは熱は、熱質量内に吸収されて、制御された仕方で散逸されてもよい。

【0023】

多くの場合、ドックは、電力コンセントに接続するためのケーブル又はケーブルコネクタを含んでもよい。ケーブルは、熱質量に熱的に結合された熱伝導性シールド層又はシースを含むことができる。本明細書で使用する時、「熱伝導性（thermally-conductive）」とは、金属材料に通例関連付けられる熱伝導率以上の熱伝導率を指すと理解されてもよい。多くの場合、熱伝導性シールド層は金属で作製されてもよく、材料の熱伝導率に関して特に選択された、材料の特定の厚さのものであってもよい。これら及び関連する場合には、熱質量内に蓄えられた熱は、熱質量からケーブル内へ安全かつ効率的に伝達され得る。

【0024】

このように、ドックは、できるだけ多くの熱をアクセサリから熱質量の本体内へ犠牲的に受け入れてもよく、その後、本体内の熱はケーブル内へ、又は周囲環境内へ散逸させることができる。

【0025】

アクセサリ又はドックは熱を発生する場合があり、熱は、いくつかの仕方で熱質量へ伝えられ、その内部に蓄積されることができる。例えば、誘導電力伝送システムの動作の間に、アクセサリは、ドックから受電された電力を管理し、分配することに関連付けられた回路機構をアクティブ化させてもよい。

【0026】

より具体的には、ドックに誘導的に近接して配置されると、アクセサリは、アクセサリは電力を受電する準備ができていることを、無線又は有線通信チャネルを介してドックに伝達してもよい。このような信号を受信した後に、ドックはその電力伝送コイルに交番電流又は開閉電流を印加してもよく、電力伝送コイルが、今度は、アクセサリ内の電力消費コイル内に電流を誘導することができる。アクセサリは、一例では、アクセサリ内に配置された１つ以上の再充電可能バッテリの電荷を補給するために、受電された電流を用いてもよい。

【0027】

しかし、多くの場合、電力伝送コイルに近接した任意の導体内には渦電流が誘導され得る。概して、渦電流とは、時間変動磁界の存在下において伝導性要素内に励起される電流である。多くの場合、渦電流は、伝導性要素の加熱を生じさせ得、それが今度は、伝導性要素及び近くの他の要素の温度を増大させ得る。例えば、渦電流は、回路機構の導電性構成要素（例えば、銅トレース、リードなど）及び／又は導電性構造要素（例えば、締結具、筐体など）内に励起され得、機器全体の温度を増大させ得る。したがって、本明細書において説明されている多くの実施形態は、誘導電力伝送インタフェースの動作の間におけるアクセサリの不必要な加熱又は望ましくない加熱を軽減するために、このような熱をドック内の熱質量へ伝える。

【0028】

本明細書において説明されている他の実施形態は、ドックなどの、無線充電台内の電力効率管理システムの形態をとる。通例、誘導インタフェース間の電力伝送の効率を増大させると、熱の形で失われるエネルギーは減少する。換言すれば、電力伝送効率の増大は、電力が伝送されている間における温度の低下に関連付けられ得るか、又はそれを生じさせ得る。

【0029】

電力管理の実施形態は、誘導エネルギーの送電器及び受電器（例えば、それぞれ、ドック及びアクセサリ）の両方の内部における適応電力効率管理システムの形態をとってもよい。例えば、アクセサリがドックに誘導的に近接して配置されると、ドックは誘導電力伝送回路機構をアクティブ化させてもよい。その他の時は全て、相互作用電力伝送回路機構は完全に電源が切れていてもよい。

【0030】

これら及び関連実施形態では、ドック内の電力伝送コイルはアクセサリ内の電力消費コイルと誘導結合してもよい。結合すると、電力伝送コイルは負荷の増大を経験し得る。したがって、アクセサリの所要電力が変化すると、電力伝送コイルによって経験される負荷も変化し得る。様々なアクセサリ、又は単一のアクセサリの異なる動作モードの所要電力の変化を明らかにするために、ドック内の誘導電力伝送回路機構は電流モニタを含んでもよい。電流モニタは、電力を電力伝送コイルへ提供する回路内の既知の抵抗の抵抗器と並列に位置付けられてもよい。このように、電力伝送コイルを通じた電流負荷は任意の所与の時点において推定されてもよく、送電される電力はそれに応じて調整されてもよい。

【0031】

更なる実施形態では、電流モニタからの出力は、電力伝送コイルの選択動作周波数を制御するために用いられてもよい。例えば、特定の実施形態では、より低い周波数において、より高い周波数よりも多くの電力が伝送されてもよい。したがって、電流モニタが、電力伝送コイルの負荷が増大したと判定した場合には、より多くの電力を送電するために、電源の出力の周波数は低下されてもよい。一方、代わりに、電流モニタが、電力伝送コイルの負荷が減少したと判定した場合には、より少ない電力を送電するために、電源の出力の周波数は高められてもよい。いくつかの実施形態では、負荷の増大は周波数の増大を生じさせてもよく、負荷の減少は周波数の減少を生じさせてもよい。このように、誘導充電システムは、電力伝送コイルと結合された機器に必要であるよりも多くの電力を送電しないことによって、増大した電力効率を得るか、又はそれを生み出してもよい。

【0032】

なお更なる実施形態では、電力伝送コイルの負荷の検出された変化の結果として、電源の出力の他の特性が変更されてもよい。例えば、電力伝送コイルに印加された負荷の増大又は減少に応じて、電力伝送コイルに印加される電圧が増大又は減少させられてもよい。これらの実施形態では、電力伝送効率の増大は、発生される熱の減少と相互関連を有し得る。

【0033】

特定の更なる実施形態では、ドックから出力される電力は、アクセサリ自体からの定期報告によって制御されるか、又は影響を受けてもよい。例えば、アクセサリは、ドックへ情報を送信するように構成された無線送信器を含んでもよい。このような情報は、識別情報、認証情報、熱情報（動作温度、温度変化、最大動作温度等など）及び／又は電力状態情報を含んでもよい。電力状態情報は、現在若しくは将来の所要電力、バッテリが完全に充電されるまでの時間推定値、バッテリの現在の充電、又はその他の電力関連情報を含んでもよい。アクセサリは、毎秒１回以上、定期的最新情報を送ってもよい。無線送信器は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＲＦ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離通信、又は赤外線などの任意の好適な技術のものであってもよい。特定の実施形態では、無線送信器は、カメラフラッシュ又はディスプレイなどの、アクセサリの既存の構成要素であってもよい。

【0034】

ドックは、誘導結合されたアクセサリから送られた信号を受信するための受信器を含んでもよい。ドックは、電源の出力の周波数を増加させるか、調整するか、又は別の仕方で変更するために、これらの信号を解釈してもよい。例えば、アクセサリが、それは１アンペアにおいて５ボルトを必要としているとの信号を送った場合には、電源の出力の周波数は、アクセサリが、それは１アンペアにおいて３ボルトを必要としているとの信号を送った場合と異なる値になってもよい。いくつかの実施形態では、ドックは、電源の出力の特定の可変特性を増加させるか、調整するか、又は別の仕方で変更するために、受電器によって受信された信号を解釈してもよい。例えば、出力信号の電圧、電流、周波数、及びその他の特徴がそれに応じて変更されてもよい。

【0035】

更なる実施形態では、ドックは、アクセサリから受信された情報と電流モニタから測定された情報との組み合わせを、動的に、インテリジェントに、及び迅速に用いてもよい。例えば、電流モニタは、アクセサリから次の更新信号が受信される数百ミリ秒前に、電力伝送コイルに対する増大した負荷を認める場合がある。このような場合には、電流モニタは、電力出力を直ちに増大させ、アクセサリの所要電力が次の信号において増大したことを確認すると、新たに決定された、より高い電力送電周波数を維持してもよい。一方、代わりに、電流モニタが、増大した負荷を認め、それがアクセサリからの次の信号の受信時に確認されない場合には、電力送電周波数は以前の値に再設定されてもよい。

【0036】

上述の実施形態及び関連実施形態は、誘導電力伝送インタフェースに固有の損失及び非効率性によって生成される熱量を低減し得る。このように、システムの温度は低下され得る。

【0037】

本明細書において説明されているいくつかの実施形態は、誘導充電インタフェースにわたる温度上昇を管理するための方法及びシステムに関し、それらの形態をとってもよい。これらの場合には、誘導電力伝送インタフェースに固有の損失及び非効率性によって生成された熱は、アクセサリから、ドック内に配置された熱質量内へ効果的かつ効率的に案内され得る。

【0038】

図１Ａは、誘導電力伝送システムの実例の等角正面図である。誘導充電システム１００は、筐体１０２ａ内に配置された誘導電力受電器１０２と、筐体１０４ａ内に配置された誘導電力送電器１０４と、を含んでもよい。図示されている実施形態では、誘導電力送電器１０４は、ケーブル１０８によって商用電源（例えば電力コンセント）に接続されてもよい。様々な実装形態及び実施形態では、誘導電力送電器１０４及び誘導電力受電器１０２は、携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ナビゲーション機器、スポーツ機器、健康機器、医療機器、付属機器、周辺入力機器等などの任意の種類若しくは形式の電子機器内で、又はその構成要素として構成されてもよい。いくつかの実施形態では、誘導充電システムは、図１Ｂに示されるスマートウォッチなどのウェアラブル電子機器内に実装することができる。

【0039】

図示のように、誘導電力受電器１０２は、誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａの上部部分内に形成されたインタフェース面１０６とインタフェース接続するか、整列するか、又は他の仕方で接触することができる下面を含んでもよい。このように、誘導電力受電器１０２及び誘導電力送電器１０４は互いに対して位置付け可能であってもよい。特定の実施形態では、インタフェース面１０６は、誘導電力受電器１０２の相補形状と嵌合するように意図された特定の形状で構成されてもよい。例えば、図示のように、インタフェース面１０６は、選択曲線に従う凹形状（例えば、曲線状のくぼみ）として形成されてもよい。いくつかの実施形態では、インタフェース面１０６は、別の形状、例えば、凸形状又は平面形状をとってもよい。特定の実施形態では、インタフェース面１０６は軸対称であってもよく、その一方で、他のものでは、表面は軸非対称であってもよい。

【0040】

いくつかの例では、図１Ｂに示されているように、インタフェース面１０６は、誘導電力受電器１０２（ここでは腕時計として示されている）の下面上に形成された凸形状に一致又は嵌合する凹形状をとってもよい。このように、誘導電力受電器１０２が誘導電力送電器１０４上に位置付けられると、インタフェース面１０６の湾曲は、誘導電力受電器１０２を、実質的に嵌合した構成（例えば、凸形及び凹形の湾曲頂点が互いに隣接して静止する）で最終的に静止するように案内することができる。他の例では、インタフェース面１０６は、平坦であるか、切り子面を有するか、又は凹形であることができる。更なる実施形態では、インタフェース面１０６は任意の好適な形状をとることができる。

【0041】

誘導電力受電器１０２は、誘導電力送電器１０４の水平断面よりも小さい水平断面を有するサイズに作られているように図示されているが、このような関係は必須ではない。例えば、特定の実施形態では、誘導電力受電器１０２は、誘導電力送電器１０４よりも大きい水平断面を含んでもよい（例えば、図１Ｂ参照）。これらの例では、誘導電力受電器１０２のインタフェース区域は、誘導電力受電器１０２の底面の一部分のみとしてのサイズに作られたインタフェース面１０６を含んでもよい。

【0042】

上述されたように、誘導電力受電器１０２は、任意の数の電子機器として（又はそれらの一部分として）実装することができる。例えば、いくつかの実施形態では、誘導電力受電器１０２は、図１Ｂに示されるウェアラブル電子機器として実装することができる。本例では、ウェアラブル電子機器は、筐体１０２ａ内に、プロセッサ、メモリ、電源及び／又はバッテリ、ネットワーク通信手段、タッチセンサ、入力センサ、力センサ、環境センサ、１つ以上の表示画面、音響要素、入力／出力ポート、触覚要素、ウェアラブル電子機器のタスクを実行及び／又は調整するデジタル及び／又はアナログ回路機構などを含むことができる。いくつかの例では、ウェアラブル電子機器は、１つ以上の固有及び／又は標準の有線及び／又は無線インタフェースを介して別個の電子機器と通信することができる。図解を簡単にするために、ウェアラブル電子機器は、図１Ｂにおいて、これらの要素の多くを有せずに示されている。これらは各々、筐体１０２ａ内に、部分的に、任意選択的に、又は完全に含まれてもよい。

【0043】

図２は、誘導電力伝送システムの実例の簡略化されたブロック図である。誘導充電システム２００は、送電器部分２００ａと受電器部分２００ｂとを含むことができる。送電器部分２００ａは、コントローラ２０６及び直流コンバータ２０４に動作可能に接続されたクロック回路２０２を含んでもよい。クロック回路２０２は誘導充電システム２００のための１つ以上のタイミング信号を発生することができる。コントローラ２０６は直流コンバータ２０４の状態を制御してもよい。一実施形態では、クロック回路２０２は、直流コンバータ２０４内のスイッチを１サイクルごとにアクティブ化及び非アクティブ化させるためにコントローラ２０６によって用いられる周期信号を発生する。誘導充電システム２００内では、任意の好適な直流コンバータを用いることができる。例えば、一実施形態では、Ｈブリッジが直流コンバータとして用いられてもよい。いくつかの実施形態では、Ｈブリッジは必要でなくてもよい。例えば、単一のスイッチが直流コンバータ２０４からの電流の流れを制御してもよい。このように、直流コンバータ２０４は矩形波発生器として機能してもよい。

【0044】

直流コンバータ２０４によって生成された時間変動信号（例えば、交番信号）又は矩形波信号は、変圧器２１２内に投入されてもよい。直流コンバータ２０４と変圧器２１２との間には、ハイパスフィルタリングを提供するためのキャパシタを配置することができる。通例、上述された連結電力伝送システム内で用いられるものなどの変圧器は、電力消費コイルに結合された電力伝送コイルを含み、各コイルは共通のコアの周りに巻かれている。しかし、本明細書において説明されているとおりの誘導充電システムは通例、間隙によって分離された一次コイル及び電力消費コイル、並びに、いくつかの実施形態では、各コイルを包含するそれぞれの筐体１０２ａ、１０４ａを含む。図示のように、変圧器２１２は、必ずしも物理的要素でなくてもよく、代わりに、電力伝送コイル２０８及び電力消費コイル２１０などの２つの誘導的に近接した電磁コイルの間の関係及びインタフェースを指してもよい。

【0045】

上述のことは、送電器部分２００ａ、及び誘導充電システム２００の受電器部分２００ｂの電力消費コイル２１０との送電器部分２００ａの相互作用の単純化された説明である。送電器部分２００ａは、電力消費コイル２１０内に電圧を誘導するために、電力伝送コイル２０８に時間変動電圧を提供するように構成されてもよい。交流及び矩形波の両方が例として扱われているが、その他の波形も企図されることが理解されるであろう。このような場合には、コントローラ２０６は直流コンバータ２０４の複数の状態を制御してもよい。例えば、コントローラ２０６は、電圧、電流、デューティサイクル、波形、周波数、又はこれらの任意の組み合わせを制御してもよい。

【0046】

コントローラ２０６は、電力伝送回路機構の動作の効率を高めるために、電力伝送コイル２０８に印加される波形の様々な特徴を定期的に変更してもよい。様々な変更は、リアルタイムで行われるか、所定のシーケンスで行われるか、又は時々固定されてもよい。特定の状況のためには特定の変更が望ましくなり得ることが理解されるであろう。

【0047】

例えば、場合によっては、電力消費コイル２１０は電力伝送コイル２０８に誘導的に近接していないと判定された場合には、コントローラ２０６は電力伝送コイル２０８への全電力を停止してもよい。この判定は任意の数の好適な仕方で遂行されてもよい。例えば、コントローラ２０６は、電力伝送コイル２０８に対する誘導負荷を検出するように構成されてもよい。誘導負荷が特定の選択閾値を下回る場合には、コントローラ２０６は、電力消費コイル２１０は電力伝送コイル２０８に誘導的に近接していないであろうと結論を下してもよい。このような場合には、コントローラ２０６は、電力伝送コイル２０８への全電力を停止してもよい。

【0048】

他の場合には、一実施形態では、コントローラ２０６は、デューティサイクルを、変圧器２１２の共振周波数又はその付近にあるように設定してもよい。別の例では、デューティサイクルの活性状態（例えば、高）を規定する波形の周期が、変圧器２１２の共振周波数又はその付近にあるように選択されてもよい。このような選択は、電力伝送コイル２０８と電力消費コイル２１０との間の電力伝送効率を高め、ひいては、システム内の熱損失を低減し得ることが理解されるであろう。

【0049】

代替例では、誘導負荷における突然のスパイクが感知された場合には、コントローラ２０６は、電力伝送コイル２０８への全電力を停止してもよい。例えば、誘導負荷が、一定の選択閾値を上回る特定の速度でスパイクを生じた場合には、コントローラ２０６は、介在物体が電力伝送コイル２０８に誘導的に近接して配置された可能性があると結論を下してもよい。このような場合には、コントローラ２０６は、電力伝送コイル２０８への全電力を停止してもよい。代替的に、誘導負荷におけるこのようなスパイクは、アクティブな誘導充電への、及びそれゆえ、電力伝送コイル２０８へ電力を供給するための信号として用いられてもよい。

【0050】

なお更なる例では、コントローラ２０６は、電力伝送コイル２０８に印加される波形の他の特徴を変更してもよい。例えば、受電器回路機構が追加の電力を必要とする場合には、コントローラ２０６は、電力伝送コイル２０８に印加される波形のデューティサイクルを増加させてもよい。関連する例では、受電器回路機構がより少ない電力を必要とする場合には、コントローラ２０６は、電力伝送コイル２０８に印加される波形のデューティサイクルを減少させてもよい。これらの例の各々においては、電力伝送コイル２０８に印加される時間平均電力が変更され得る。

【0051】

別の例では、コントローラ２０６は、電力伝送コイル２０８に印加される波形の振幅を変更するように構成されてもよい。このような例では、受電器回路機構が追加の電力を必要とする場合には、コントローラ２０６は、電力伝送コイル２０８に印加される波形の最大電圧を増幅してもよい。関連する場合において、受電器回路機構がより少ない電力を必要とする場合には、波形の最大電圧は低下されてもよい。

【0052】

図２に戻ると、上述されたように、誘導充電システム２００の送電器部分２００ａは、電力伝送コイル２０８と電力消費コイル２１０との間の誘導結合を通じて受電器部分２００ｂ内の電力消費コイル２１０内に電圧を誘導するために、電力伝送コイル２０８に時間変動信号を提供するように構成されてもよい。このように、電力は、電力伝送コイル２０８内における時間変動信号による変動磁束の生成を通じて電力伝送コイル２０８から電力消費コイル２１０へ伝送されてもよい。

【0053】

電力消費コイル２１０内で生成された時間変動信号は、時間変動信号をＤＣ信号に変換する直流コンバータ２１４によって受信されてもよい。いくつかの実施形態では、直流コンバータ２１４と電力消費コイル２１０との間にフィルタキャパシタを位置付けることができる。誘導充電システム２００内では、任意の好適な直流コンバータを用いることができる。例えば、一実施形態では、整流器が直流コンバータとして用いられてもよい。その後、ＤＣ信号はプログラム可能負荷２１６によって受信されてもよい。いくつかの実施形態では、直流コンバータ２１４と回路グランドとの間にローパスフィルタキャパシタが位置付けられることができ、プログラム可能負荷２１６による使用の前に直流信号を安定化させる。

【0054】

いくつかの実施形態では、受電器直流コンバータは半ブリッジであってもよい。このような例では、電力消費コイル２１０は、増加した巻き数を有してもよい。例えば、いくつかの実施形態では、電力消費コイルは２倍の巻き数を有してもよい。このように、理解されるであろうように、電力消費コイル２１０間の誘導電圧は、半ブリッジ整流器によって効果的に半減され得る。場合によっては、この構成は、実質的により少数の電子構成要素を必要としてもよい。例えば、半ブリッジ整流器は、全波ブリッジ整流器の半分の数のトランジスタを必要としてもよい。電子構成要素がより少なくなる結果、抵抗損失が実質的に低減され得る。

【0055】

特定のいくつかの実施形態では、受電器はまた、送電器内に存在する励磁インダクタンスを調整して消すか、又は低減する回路機構を含んでもよい。概して、励磁インダクタンスは、不完全に結合されたコイルによって形成された変圧器内に損失を生じさせ得る。この励磁インダクタンスは、漏れインダクタンスの中でも、送電器の効率を実質的に低下させ得る。励磁インダクタンスは送電コイルと電力消費コイルとの間の結合の関数になり得るため、それは送電器自体の内部で必ずしも完全に補償され得ないことが更に理解されるであろう。したがって、本明細書において説明されている特定の実施形態では、受電器内に調整回路機構が含まれてもよい。例えば、特定の実施形態では、キャパシタがプログラム可能負荷２１６と並列に位置付けられてもよい。

【0056】

なお更なる例では、上述された変更の実例の組み合わせがコントローラによって行われてもよい。例えば、コントローラ２０６は、デューティサイクルを低減することに加えて、電圧を２倍にしてもよい。別の例では、コントローラは、デューティサイクルを時間とともに減少させつつ、電圧を時間とともに増大させてもよい。本明細書においては、任意の数の好適な組み合わせが企図されることが理解されるであろう。

【0057】

いくつかの実施形態は複数の電力伝送コイルを含んでもよい。例えば、２つの電力伝送コイルが存在する場合には、各々は、独立して、又は同時にアクティブ化又は使用されてもよい。このような実施形態では、個々のコイルは各々、コントローラ２０６に結合されてもよい。更なる例では、いくつかの個々の電力伝送コイルのうちの１つが選択的に短絡されてもよい。例えば、スイッチが第２の電力伝送コイルと並列に位置付けられてもよく、それにより、スイッチがオフである時には、電流が誘導器内を通って流れてもよい。他方で、スイッチがオンである時には、電流は第２の電力伝送コイルを通って流れないことになる。他のスイッチは、スイッチがオンである時のみ電流の流れを許すように構成されてもよい。スイッチは、任意の好適な種類の手動スイッチ、固体スイッチ、又はリレーベースのスイッチであり得る。このように、いくつかのコイルの各々を通る電流の増加量は選択的に制御されてもよい。例えば、高い誘導負荷を有する動作では、第２の電力伝送コイルを電力伝送コイル２０８とともに回路内に含めるために、スイッチはオフにされてもよい。

【0058】

本開示では、開示されている方法は、回路機構又はその他のデジタル若しくはアナログ論理要素によって実行されるか、あるいは他の仕方で組み込まれてもよい。例えば、「送信（sending）」、「受信（receiving）」、「判定（determining）」、「解釈（interpreting）」、「要求（requesting）」、「認証（authorizing）」及び同様の動作は、上述された機能を実行するように構成された回路機構のそれぞれの入力及び出力を指すと理解されてもよい。これらの回路又は論理要素はまた、受電器又は送電器の機能性をそれぞれ直接又は間接的に制御してもよい。更に、開示されている方法内のステップの特定の順序又は階層はサンプルアプローチの例であり、特定の状況では、複数の独立した回路若しくは論理要素によって、又は、他の例では、単一の回路若しくは論理要素によって遂行されてもよいことが理解される。なお更なる例では、上述のステップは、特定の決定若しくはインテリジェント回路機構を必ずしも含まなくてもよいか、又はそれを必要としなくてもよい。換言すれば、本明細書において説明されている実施形態は、アナログ回路、デジタル回路、又はソフトウェアの任意の組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施形態では、任意の方法又はプロセスにおけるステップの具体的な順序又は階層は、本開示の主題の範囲内にとどまりつつ、再編成されてもよい。

【0059】

図３は、誘導電力消費装置の簡略化されたブロック図、及び誘導電力伝送装置の簡略化されたブロック図を含む、切り口Ａ−Ａに沿って見た図１Ａのシステムの１つの構成例の断面図である。

【0060】

図示のように、誘導電力受電器１０２は、電力消費コイル部分１１６ａ、１１６ｂとしてそれぞれ断面で示されている、電力消費コイルを含んでもよい。電力消費コイル部分１１６ａ、１１６ｂは、電力消費コイル１１６の断面内で正反対の部分であってもよいことが理解されるであろう。図示のように、電力消費コイル１１６は、各々３つの巻線の２つの層、合計６つの巻線を有する。しかし、実施形態ごとに、任意の適当な巻線数又は構成が望まれてもよいことが理解されるであろう。いくつかの実施形態では、電力消費コイル１１６は、誘導電力受電器１０２の筐体１０２ａの湾曲に従うために、傾斜した形状若しくは半円錐形状、又は曲線状の表面を有してもよい。多くの例では、電力消費コイル１１６は、銅合金、銀合金、又は銅−銀合金などの導電性金属から形成することができる。他の実施形態では、他の種類の導電性材料を用いることができる。

【0061】

誘導電力受電器１０２はまた、処理ユニット１１０、記憶媒体１１２（例えば、一時的若しくは非一時的記憶媒体）、並びに電源１１４を含んでもよい。記憶媒体１１２は、必ずしも限定するものでなくてよいが、磁気記憶装置、光学記憶装置、磁気光学記憶装置、リードオンリーメモリ、ランダムアクセスメモリ、消去可能プログラムメモリ、フラッシュメモリなどを含んでもよい。電源１１４は、必ずしも限定するものでなくてよいが、バッテリ電源、容量電源、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。

【0062】

処理ユニット１１０は、誘導電力受電器１０２の機器動作を実行するために、記憶媒体１１２内に記憶された命令を実行してもよい。

【0063】

処理ユニット１１０はまた、センサ１１１に結合されてもよい。例えば、センサ１１１は温度センサであってもよく、選択温度閾値に達した場合には、電源が誘導電力受電器１０２への電流を停止するように、電源１１４又は処理ユニット１１０に動作可能に接続されてもよい。他の実施形態では、処理ユニット１１０は２つ以上のセンサに結合されることができる。

【0064】

多くの実施形態では、誘導電力受電器１０２は、筐体１０２ａ内に、ディスプレイ、センサ、入力機器、ネットワーク通信インタフェース等などの他の構成要素を含むことができる。本明細書において説明され、図示されている他の実施形態と同様に、誘導電力受電器１０２は、図解を簡単にするために、図３において、これらの構成要素の多くを有せずに示されている。これらは各々、筐体１０２ａ内に、部分的に、任意選択的に、又は完全に含まれてもよい。

【0065】

同様に、誘導電力送電器１０４はまた、処理ユニット１２０、記憶媒体１２２、及び電源１２４を含んでもよい。記憶媒体１２２は、必ずしも限定するものでなくてよいが、磁気記憶装置、光学記憶装置、磁気光学記憶装置、リードオンリーメモリ、ランダムアクセスメモリ、消去可能プログラムメモリ、フラッシュメモリなどを含んでもよい。電源１２４は、必ずしも限定するものでなくてよいが、バッテリ電源、容量電源、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。

【0066】

処理ユニット１２０はまた、センサ１２１結合されてもよい。例えば、センサ１２１は温度センサであってもよく、選択温度閾値に達した場合には、電源が誘導電力送電器１０４への電流を停止するように、電源１２４又は処理ユニット１２０に対してであってもよい。他の実施形態では、処理ユニット１２０は２つ以上のセンサに結合されることができる。

【0067】

多くの実施形態では、誘導電力送電器１０４は、筐体１０４ａ内に、ディスプレイ、センサ、入力機器、ネットワーク通信インタフェース等などの他の構成要素を含むことができる。本明細書において説明され、図示されている他の実施形態と同様に、誘導電力送電器１０４は、図解を簡単にするために、図３において、これらの他の構成要素の多くを有せずに示されている。これらは各々、筐体１０４ａ内に、部分的に、任意選択的に、又は完全に含まれてもよい。

【0068】

図３はまた、電源１２４に補給又は補充するために用いられる電力コンセントに接続するためのケーブル１０８を含む。多くの場合、ケーブル１０８は、少なくとも１つの導体対、及びこの少なくとも１つの導体対を包囲するように位置付けられた熱伝導性シールド層を含んでもよい。

【0069】

誘導電力送電器１０４は、上部部分１０４ｂ及びベース部分１０４ｃを含むことができる。誘導電力送電器１０４はまた、上部部分１０４ｂ内に配置された１つ以上の電力伝送コイル部分１２６ａ、１２６ｂをそれぞれ含んでもよい。電力伝送コイル部分１２６ａ、１２６ｂは、電力伝送コイル１２６の断面内で正反対の部分であってもよいことが理解されるであろう。図示のように、電力伝送コイル１２６は、各々３つの巻線の２つの層、合計６つの巻線を有する。いくつかの実施形態では、異なる数の層及び巻線が用いられてもよい。例えば、電力伝送コイルは、３つの層各々内の４つの巻線、合計１２個の巻線を含んでもよく、電力消費コイルは、４つの層内の６つの巻線、合計２４個の巻線を含んでもよい。しかし、実施形態ごとに、任意の適当な巻線数又は構成が望まれてもよいことが理解されるであろう。多くの実施形態では、電力伝送コイル１２６は、誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａの湾曲に従うために、傾斜した形状又は半円錐形状を有してもよい。多くの例では、電力伝送コイル１２６は、銅、銀、又は銅−銀合金などの導電性金属から形成することができる。他の実施形態では、他の種類の導電性材料を用いることができる。

【0070】

誘導電力送電器１０４はまた、誘導電力送電器１０４の上部部分１０４ｂ内に形成された、実質的に曲線状の形状をとるインタフェース面１０６を含んでもよい。例えば、図示のように、インタフェース面１０６は、選択曲線に従う凹形状で形成されてもよい。いくつかの実施形態では、インタフェース面１０６は、別の形状、例えば、凸形状をとってもよい。なお更なる実施形態では、インタフェース面１０６は軸対称形状の形態をとってもよい。このように、誘導電力受電器１０２及び誘導電力送電器１０４が互いに隣接して配置されると、インタフェース面１０６の形状は、図３に示される位置合わせを助長し得る。いくつかの実装形態では、誘導電力受電器１０２及び誘導電力送電器１０４の表面のうちの１つ以上は、低摩擦材料を用いて形成されるか、又はさもなければ、それをコーティングされてもよい。１つ以上の表面を低摩擦材料から形成することによって、重力が、図３に示されるように、誘導電力受電器１０２を滑り込ませて位置合わせさせることを促進することができる。なお更なる実施形態では、誘導電力受電器１０２及び誘導電力送電器１０４は、それに対応して、２つのインタフェース接続表面の間の摩擦係数（例えば、静止摩擦係数及び／又は動摩擦係数）を最小化する形状に作られてもよい。

【0071】

インタフェース面１０６内における渦電流の発達を阻止するために、インタフェース面１０６は、熱伝導性かつ実質的に電気絶縁性である材料で構築されてもよい。多くの例では、渦電流は時間変動磁界の存在下で導体内に誘導され得る。このように、渦電流（周回電流）が生み出されてもよい。これらの渦電流はまた、時間変動磁界と反対の方向の磁界を生成し得る。このように、渦電流によって誘導された磁界は、時間変動磁界の方向を変えるか、又はそれに対抗し得る。誘導電力伝送システムの場合、この効果は、受電コイル内で受けられる全磁束を低減することによって、電力伝送の効率を低下させ得る。また、渦電流は抵抗要素を全く通過せずに導体内で循環するため、渦電流によって経験される抵抗は非常に低くなり得る。したがって、誘導電流は比較的高くなり得る。その結果、渦電流はエネルギーを廃熱として散逸し得る。したがって、渦電流がインタフェース面１０６内又はそれに隣接して発達するのを阻止するために、インタフェース面１０６は電気絶縁性材料から作製されてもよい。例えば、インタフェース面１０６、及び上部部分１０４ｂの残りの任意のものは、必ずしも限定するものではないが、セラミック材料、結晶性材料、サファイア材料、ガラス材料等などの材料から形成されてもよい。

【0072】

多くの実施形態では、電力伝送コイル１２６及び電力消費コイル１１６は電磁シールド要素１１７、１２７によってそれぞれ取り巻かれてもよい。電磁シールド要素は任意の好適な材料から作製されてもよい。例えば、特定の実施形態では、電磁シールド要素１１７、１２７は、結晶性鉄−ケイ素などの、結晶性合金で形成されてもよい。このように、電磁シールド要素１１７、１２７は、電力伝送コイル１２６及び電力消費コイル１１６に関連付けられる電束の方向を、誘導電力受電器１０２と誘導電力送電器１０４との間のインタフェースの方へ変更することができる。この方向変更された電束の結果、選択される電力伝送コイル１２６及び電力消費コイル１１６の材料及びサイズは、小さくなり得、より大きな、又はシールドされていない、送電コイル及び電力消費コイルの対と同等の誘導電力伝送を提供する。それゆえ、さもなければ電力消費コイル１１６から外方へ放射し、散逸し得たであろう電束は、方向を変更され、実質的に、又は完全に電力伝送コイル１２６内に存在し得る。このように、電力消費コイル１１６において受電される電力は、電磁シールド要素１１７、１２７を除外した実施形態よりも大きくなり得る。

【0073】

いくつかの実施形態は、切り口Ａ−Ａに沿って見た図１Ａのシステムの別の構成例の断面である、図４に示されるように構成されてもよい。図示のように、誘導電力受電器１０２及び誘導電力送電器１０４は、対応して、各々、位置合わせ磁石１１８及び１２８をそれぞれ含んでもよい。本明細書において説明され、図示されている他の実施形態と同様に、誘導電力受電器１０２又は誘導電力送電器１０４の両方又はいずれかは、各々のそれぞれの筐体１０２ａ、１０４ａ内に多くの他の構成要素（例えば、プロセッサ、メモリ、センサ、ディスプレイ、入力など）を含むことができ、したがって、両者は、図４において、これらの追加の構成要素を有せずに示されている。これらは、各々のそれぞれの筐体１０２ａ、１０４ａ内に、部分的に、任意選択的に、又は完全に含まれてもよい。

【0074】

引き続き図４において、位置合わせ磁石１１８、１２８は概して、互いに引き付け合うように配置及び／又は位置合わせされる。このように、位置合わせ磁石１１８、１２８の間の磁気引力は、誘導電力受電器１０２が誘導電力送電器１０４の上面上の実質的に中心に配置され、機器及び充電器の両方の指示（indicative）充電コイルが実質的に位置合わせされる、図３及び図４に示される位置合わせ位置の達成を促進するか、助長するか、又は別の仕方で容易にし得る。多くの実施形態では、位置合わせ磁石１１８、１２８の各々（又はいくつか、若しくはグループ）は磁気シールド要素１１９、１２９によってそれぞれ取り巻かれてもよい。

【0075】

図４の磁気シールド要素１１９、１２９は任意の好適な材料から作製され得る。例えば、特定の実施形態では、磁気シールド要素１１９、１２９は、鉄−コバルトなどの、強磁性合金で形成されてもよい。このように、磁気シールド要素１１９、１２９は、位置合わせ磁石１１８、１２８に関連付けられる磁束の方向を、誘導電力受電器１０２と誘導電力送電器１０４との間のインタフェースの方へ変更することができる。方向変更された磁束の結果、選択される位置合わせ磁石１１８、１２８は小さくなり得、より小さな区域にわたって、より大きな、又はシールドされていない位置合わせ磁石と同等の引力を提供する。このように、縮小されたサイズの位置合わせ磁石を利用することによって、電力伝送コイル１２６に誘導的に近接した導電性要素の総質量は低減され得る。上述されたように、導電性質量の低減は、それに応じて、渦電流、ひいては熱損失内を低減し得る。

【0076】

誘導電力送電器１０４はまた、送電器の上部部分１０４ｂと反対に、実質的に誘導電力送電器１０４のベース部分１０４ｃに沿って位置付けられた熱質量１３０を含んでもよい。特定の構成では、熱質量１３０はアルミニウム又は別の金属である。多くの場合、熱質量１３０は導電性であり、それゆえ、誘導渦電流を被りやすくなり得る。その結果、熱質量１３０は、実質的に電磁シールド要素１２７の下方に位置付けられてもよい。上述されたように、渦電流は時間変動磁界によって導体内に誘導され得る。しかし、熱質量は電力伝送コイル１２６に実質的に近接して位置付けられていないため、渦電流は質量内で発達しにくい。磁界は１／ｒ³に比例して消え得ること、即ち、換言すれば、磁界は磁界源からの距離の３乗に比例して消え得ることが理解されるであろう。したがって、熱質量１３０は、電力伝送コイル１２６を通じて送電された電力に応じて渦電流が生じないよう、電力伝送コイル１２６から距離をおいて位置付けられてもよい。

【0077】

更に、上述されたように、電磁シールド要素１１７、１２７が、電力伝送コイル１２６の下方に存在する総磁束量を低減してもよい。換言すれば、上部部分１０４ｂ内に電磁シールド要素１１７、１２７を含む実施形態では、熱質量１３０は、ベース部分１０４ｃ内に、それゆえ、電力伝送コイル１２６の底面のより近くに位置付けられてもよい。

【0078】

いくつかの例では、熱質量１３０の質量は、そのために選択された材料の熱容量に少なくとも一部基づいて選定されてもよい。例えば、銅で構成された熱質量１３０は、アルミニウムで構成された熱質量１３０よりも低い熱容量を有し得る。この場合には、銅から形成された熱質量１３０の質量は、アルミニウムから形成された熱質量１３０の質量よりも大きくなり得る。なお更なる実施形態では、金属合金が用いられてもよい。なお更なる実施形態では、熱質量１３０は、熱吸収材料又は熱分散材料によって包囲された水又は液体コアなどの、異なる材料の複数の層で形成されてもよい。熱吸収材料又は熱分散材料の一例はアルミニウムであり、銀などの熱伝導材料をめっきされる。このように、熱質量１３０の外部表面は、熱を、熱を蓄えるように適合され得る熱質量１３０の内部表面内へ伝導し得ることが理解されるであろう。

【0079】

更に、複数の層は、熱を熱質量１３０の１つのロケーションから熱質量１３０の別のロケーションへ伝達することを促進し得る。換言すれば、熱質量１３０内又はその上の比較的高温の箇所は、熱質量の他の部分に対して冷却されてもよい。

【0080】

いくつかの実施形態では、熱経路（図示されていない）は、インタフェース面１０６、又は誘導電力送電器のその他の表面などの、表面に沿って位置付けられてもよい。例えば、熱経路は、熱散逸経路を助長するために、選択された表面に沿って配置されてもよい。いくつかの実施形態では、熱経路は、筐体１０４ａ内又はその上に形成された金属トレース又はその他の金属要素などの、熱伝導材料から形成されてもよい。いくつかの実施形態では、熱経路は、熱伝導性かつ電気絶縁性の材料から作製されてもよい。例えば、金属線条、粒子、顆粒又はその他の金属片をドープされたセラミックが、熱経路を形成するために用いられてもよい。

【0081】

更なる実施形態は、熱質量１３０の少なくとも一部分が電磁干渉シールド１３２の少なくとも一部分を更に形成する構成を含んでもよい。例えば、熱質量１３０内に、ダイカストスロットが、基板１４０上に位置付けられた電気回路要素１４２がその下方に位置付けられるようなサイズに作られてもよい。このように、熱質量１３０は電気回路要素１４２のための電磁シールドの役割を果たす。

【0082】

他の例では、熱質量１３０はまた、ヒートシンクを含むか、又はその一部分であってもよい。例えば、基板は、サーマルペーストを含むことができる熱界面１４４の１つ以上の区域によって熱質量１３０に熱的に結合されてもよく、それにより、基板１４０に位置付けられるか、又はそれに結合された要素によって発生された熱が熱質量１３０内に案内され、散逸され得るようにする。これらの実施形態では、誘導電力送電器１０４によって発生された熱、又はインタフェース面１０６上に配置された誘導電力受電器１０２によって発生された熱は、熱質量１３０内に吸収され、少なくともケーブル１０８を通して制御された仕方で散逸されてもよい。

【0083】

図４はまた、電力コンセントに接続するためのケーブル１０８を含む。多くの場合、ケーブル１０８は、少なくとも１つの導体対、及びこの少なくとも１つの導体対を包囲するように位置付けられた熱伝導性シールド層を含んでもよい。多くの実施形態では、伝導性シールド層は熱質量１３０に熱的に結合されてもよい。他の場合には、熱伝導性シージングが導体対及び熱伝導性シールド層を取り巻いてもよく、熱伝導性シージングは熱伝導性シールド層に熱的に結合される。多くの場合、熱伝導性シージングは熱質量１３０に熱的に結合されてもよい。

【0084】

多くの場合、ケーブル１０８の熱伝導性シールド層は金属で作製されてもよく、材料の熱伝導率のために特に選択された、材料の特定の厚さのものであってもよい。これら及び関連する場合には、熱質量１３０内に蓄えられた熱は、熱質量１３０からケーブル１０８内へ安全かつ効率的に伝達され得る。

【0085】

図５は、誘導電力受電器１０２と誘導電力送電器１０４との間のエアギャップ１５２を協調して画定する多数の突起状表面特徴１５０（リブ、隆起、壁、円環及び同様のものなど）を示す、切り口Ａ−Ａに沿って見た図１Ａのシステムの別の構成例の断面である。本例では、表面特徴１５０は誘導電力受電器１０２を誘導電力送電器１０４から、選択された距離だけ分離する。エアギャップ１５２は、誘導電力受電器１０２によって誘導電力送電器１０４内へ放射されるか、又は誘導電力受電器１０２から誘導電力送電器１０４内へ別の仕方で伝わる熱を低減し得ることが理解されるであろう。いくらかのこのような熱はエアギャップ１５２内で散逸され得、及び／又はエアギャップ１５２はこのような放射を阻止し得る。

【0086】

表面特徴１５０は誘導電力送電器１０４のインタフェース面上に存在するように図示されているが、複数の表面特徴１５０はまた、誘導電力受電器１０２の底面上に存在してもよいことが理解されるであろう。他の場合には、表面特徴は、誘導電力受電器１０２及び誘導電力送電器１０４の両方の表面に沿って位置付けられてもよい。エアギャップ１５２は特定の距離をもって示されているが、任意の好適な距離が企図されることが理解されるであろう。例えば、エアギャップ１５２はマイクロメートルのオーダーであってもよいか、又は他の場合には、エアギャップ１５２は１センチメートル以上であってもよい。誘導電力送電器１０４と誘導電力受電器１０２との間の電力伝送の効率はエアギャップ１５２の距離に直接依存し得ることが更に理解されるであろう。

【0087】

図６は、誘導電力伝送装置に関連付けられた熱質量への複数の熱経路の例を示す、切り口Ａ−Ａに沿って見た図１Ａのシステムの簡略化された断面である。熱経路は、誘導電力受電器１０２によって発生された熱を、誘導電力送電器１０４内へ案内し、そこから逃がすように案内することができる。

【0088】

例えば、上述されたように、多くの実施形態の誘導電力受電器１０２は、その筐体１０２ａ内に、プロセッサ、メモリ、電源及び／又はバッテリ、ネットワーク通信手段、タッチセンサ、入力センサ、力センサ、環境センサ、１つ以上の表示画面、音響要素、入力／出力ポート、触覚要素、誘導電力受電器１０２のタスクを実行及び／又は調整するデジタル及び／又はアナログ回路機構などを含むことができる。理解され得るように、これらの要素の多くは動作時に熱を発生させ得る。熱は、上述されたように、誘導電力受電器１０２内の要素、及び誘導電力伝送インタフェース自体の動作効率を低下させ得る。

【0089】

更に、誘導電力受電器１０２内の要素の各々は、導電性材料から形成されることができ、及び／又は導電性材料から形成された電気トレースに結合される（若しくはそれに隣接する）ことができるため、誘導電力伝送インタフェースの動作によって誘導される渦電流の結果、これらの導電性材料内に追加的な熱を発生させてしまうリスクが生じ得る。

【0090】

更に、特定の実施形態では、誘導電力伝送の間に誘導電力送電器１０４の上面に沿って高温箇所が発達し得る。箇所が伝送コイル及び電力消費コイルに近接しているために、温度はこれらの箇所において上昇し得る。多くの例では、高温箇所は、誘導電力送電器１０４又は誘導電力受電器１０２を操作するユーザに対して、望ましくないユーザエクスペリエンスをもたらし得る。

【0091】

したがって、図解を簡単にするために、誘導電力受電器１０２内にある、又はそれに関連付けられる全ての熱発生要素又は熱蓄積要素は、図６において、熱源６００としてまとめて表されている。

【0092】

図示のように、熱（例えば、熱エネルギー）を誘導電力受電器１０２の底面から誘導電力送電器１０４内へ案内するいくつかの可能な熱経路が示されている。このように、望ましくない高温箇所は解消されてもよく（又は低減されてもよく）、誘導電力受電器１０２及び誘導電力伝送インタフェースの両方の動作効率が増大し得る。

【0093】

熱エネルギーが、誘導電力受電器１０２の底面から逃がされるように案内されると、それは、高い熱容量を有するように形成され得る熱質量１３０に効果的に蓄えられ、及び／又はそれに案内されることができる。このように、熱質量１３０は、熱を誘導電力受電器１０２から逃がすよう迅速に案内することができ、熱が周囲環境内へ放射されるか、（例えば、その後に）誘導電力受電器１０２を誘導電力送電器１０４から取り外す時に放射されて逃がされるか、又は別の仕方で誘導電力受電器１０２から逃がされることができるようになるまで、前記ヘッド（head）を蓄える。

【0094】

多くの例では、熱経路は誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａの最上面を熱質量１３０に結合することができる。いくつかの実施形態では、誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａ自体の内部に熱経路６０２ａを形成することができる。これらの例では、誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａは、高い熱伝導性を有する材料から形成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａは金属から形成することができる。他の例では、誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａは、セラミック材料の熱伝導率を高めるために熱伝導ドーパントをドープされてもよいセラミック材料から形成することができる。通例、本明細書において説明されている熱経路は、インタフェース区域又はインタフェース面１０６などの、熱の伝導元の区域の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する。

【0095】

他の実施形態では、誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａの内面又は外面上に配置されたコーティング内に熱経路６０２ｂを形成することができる。これらの例では、コーティングは、高い熱伝導率を有する材料から形成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、コーティングは金属材料から形成することができる。他の例では、コーティングは、熱伝導ポリマー又はセラミック材料から形成することができる。なお更なる実施形態では、コーティングのために選択される材料には、コーティングの熱伝導率を増大させるために、熱伝導ドーパントをドープすることができる。

【0096】

多くの例では、誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａの内面又は外面上のコーティングは、筐体１０４ａの外面及び／又は側壁全体を覆うように配置することができる。他の例では、コーティングは、筋及び／又は物理的熱経路に形成することができる。いくつかの実施形態では、コーティングは、誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａのために選択された材料と美的に調和する材料から形成することができる。例えば、図１Ｂに示される実施形態などのいくつかの実施形態では、誘導電力送電器１０４は実質的に円筒状の（例えば、円盤）形状をとることができる。これらの例では、コーティングはハブ−スポーク構成で配置することができる。換言すれば、熱伝導コーティングは、筐体の最上面の中心から発する放射状の筋の形態で適用することができる。他の実施形態では、コーティングは別のパターンで適用することができる。

【0097】

いくつかの実施形態では、誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａの内面上に配置されたコーティング内に熱経路６０２ｃを形成することができる。誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａの外面上に配置されてもよいコーティングと同様に、熱経路６０２を形成するコーティングは、高い熱伝導率を有する材料から形成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、コーティングは金属材料から形成することができる。他の例では、コーティングは、熱伝導ポリマー又はセラミック材料から形成することができる。なお更なる実施形態では、コーティングのために選択される材料には、コーティングの熱伝導率を増大させるために、熱伝導ドーパントをドープすることができる。

【0098】

熱経路６０２ｂを画定してもよいコーティングと同様に、熱経路６０２ｃを画定するコーティングは、筐体の内部表面及び／又は側壁全体を覆うように配置することができる。他の例では、コーティングは、筋及び／又は物理的熱経路に形成することができる。熱経路６０２ｂを画定してもよいコーティングと同様に、熱経路６０２ｃを画定するコーティングは、ハブ−スポーク構成で配置することができる。換言すれば、熱伝導コーティングは、筐体１０４ａの最上面の中心から発する放射状の筋の形態で適用することができる。他の実施形態では、コーティングは別のパターンで適用することができる。

【0099】

上述されたように、熱経路６０２ａ、６０２ｂ、及び６０２ｃは、熱を熱質量１３０内へ案内するように構成されることができ、熱はそこに一時的に蓄積してもよい。熱経路６０２ａ、６０２ｂ、及び６０２ｃが熱質量１３０に熱的に結合する地点は、（いくつかの実施形態では）高温箇所６０４ａ、６０４ｂを発達させ得る。他の実施形態では、熱質量１３０を形成するために用いられる材料（若しくは材料群）の熱容量及び熱伝導率は、高温箇所６０４ａ、６０４ｂの発達を軽減することができる。例えば、熱質量１３０が、高い熱伝導率を有する材料から形成される場合には、高温箇所６０４ａ、６０４ｂは発達しなくなり得る。

【0100】

熱経路６０２ａ、６０２ｂ、及び６０２ｃを通って（高温箇所６０４ａ、６０４ｂを通って）熱質量１３０内へ伝導された熱は、熱質量１３０の本体６０６内に蓄積することができ、熱質量１３０の正味温度を上昇させる。多くの例では、熱質量１３０のために選択される材料（又は材料群）の熱容量は、誘導電力伝送インタフェースの推定最大使用時間に少なくとも一部基づいて選択することができる。例えば、誘導電力伝送インタフェースが動作するのは一度に１時間以下であると予想される場合には、熱質量１３０の熱容量は、熱源６００によって発生された熱を１時間にわたって効果的に吸収し、蓄積し、蓄えるように選択することができる。

【0101】

他の例では、図示のように、熱質量１３０の本体６０６内に蓄積された熱は、熱経路６０８を経由し、熱質量の底面を通して周囲環境内へ放射されることができる。他の例では、熱質量１３０によって蓄積された熱は、熱質量１３０の１つ以上の側壁を通して周囲環境内へ放射されることができる（図示されていない）。

【0102】

加えて、熱質量１３０の本体６０６内に蓄積された熱は、ケーブル１０８を通して外に放射されることができる。これらの例では、熱質量１３０は、ケーブル１０８の１つ以上の熱伝導部分に熱的に結合されることができる。例えば、いくつかの実施形態では、ケーブル１０８は、熱エネルギーを熱質量１３０から逃がすよう案内するために、熱質量１３０に結合されることができる遮蔽及び／又は接地シース１０８ａを含むことができる。他の例では、熱質量は、ケーブル１０８内の１本以上の配線又は配線束に熱的に結合されることができる。例えば、熱質量１３０は、ケーブル１０８内の接地接続に結合されることができる。別の実施形態では、熱質量１３０は、電気的に不活性であるが、熱伝導性を有する要素（図示されていない）を介して、電気的に活性の配線に結合されることができる。

【0103】

更なる実施形態では、熱質量１３０は、誘導電力送電器１０４自体の内部で発生された熱を吸収し、蓄積するように構成することができる。例えば、誘導電力送電器１０４の動作構成要素の下方に、熱経路６１２を形成するようにサーマルペーストを配置することができる。

【0104】

加えて、多くの実施形態では、熱質量１３０は、（図示のように）誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａ内において、誘導電力受電器１０２及び熱源６００と直接接触するインタフェース面１０６から一定の距離、離れて配置されてもよい。熱質量１３０と誘導電力受電器１０２の底面との物理的分離は、誘導電力受電器１０２から離れた熱質量１３０からの熱放射を促進することができる。したがって、より一般的に、誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａの上部部分１０４ｂ又はその他の部分内に、熱経路（例えば、熱経路６０２ａ、６０２ｂ、６０２ｃ）が組み込まれてもよい。

【0105】

上述のように、筐体１０４ａは、第１の熱伝導度を有する第１の材料から作製されてもよく、熱経路は、第２の熱伝導度を有する第２の材料から作製されてもよい。他の例では、筐体１０４ａ及び熱経路は同じ材料で作製されてもよい。例として、筐体１０４ａはセラミック材料から作製されてもよく、熱経路は、金属線条をドープされたセラミック又はプラスチック材料から作製されてもよい。多くの場合、金属線条はそれらの熱伝導率に関して選択されてもよい。ドーパントとして用いられる金属線条は熱経路の熱伝導率を増大させ得るが、その内部に生じる渦電流による効率損失のリスクをも増大させ得る。これらの例では、金属線条は、渦電流が生じにくいか、又は生じないようなサイズに作られてもよい。代替実施形態では、金属線条を包含する熱経路は、特別に選択された幾何形状（例えば、Ｓ字状パターン、スポーク及びハブパターン、ハッチパターン、格子パターンなど）で配置されてもよい。選択される熱経路の幾何形状は、渦電流が発達する可能性を低減又は解消するように選定されてもよい。

【0106】

いくつかの更なる実施形態は、誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａの周りをくるむ熱経路を含む。例えば、熱経路は、熱を、誘導電力受電器１０２の高温箇所から誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａの外縁部へ分散させるように規定されてもよい。これらの例では、誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａの表面積は高温箇所自体の表面積よりも大きいため、熱はより効率的に散逸され得る。

【0107】

多くの実施形態では、熱経路は、熱を誘導電力送電器１０４のインタフェース区域から熱質量に向けて逃がすよう案内してもよい。

【0108】

なお更なる実施形態では、熱経路は、熱をインタフェース区域からケーブル１０８内へ逃がすよう案内してもよい。このような実施形態では、ケーブル１０８、及び誘導電力送電器１０４の筐体１０４ａに熱的に結合された少なくとも１つの導体対を包囲するように位置付けられた熱伝導性シールド層。このように、ケーブル１０８の熱伝導性遮蔽は、追加的又は代替的な熱経路としての機能を果たし得る。換言すれば、インタフェース区域において発生された熱は、熱経路によって熱質量１３０又はケーブル１０８のいずれかの内部へ案内されてもよい。このように、ケーブル１０８は、誘導電力送電器１０４から熱を逃がすよう案内するように構成されてもよい。

【0109】

図７は、誘導電力送電器１０４の上部部分若しくは表面、並びにその下方に位置付けられた熱質量１３０を熱的に結合し、それらの間の熱経路７０２を形成するサーマルビア７００の形態をとる熱経路を示す、切り口Ａ−Ａに沿って見た、図１のシステムの構成例に関する断面である。

【0110】

本開示では、開示された方法は、命令セット又はデバイスにより読み取り可能なソフトウェアとして実装されてよい。更に、開示された方法におけるステップの具体的な順序又は階層は、サンプルアプローチの例であることが理解される。いくつかの実施形態では、本方法におけるステップの具体的な順序又は階層は、本開示の主題の範囲内にとどまりつつ、再編成されてもよい。付随する方法の特許請求の範囲は、サンプル順序における様々なステップの要素を提示し、提示の具体的な順序又は階層を必ずしも限定することを意図しない。

【0111】

前述の説明は、記述される実施形態の完全な理解を提供するために、説明を目的として特定の専門用語を使用した。しかし、記述される実施形態を実践するために、特定の詳細が必要とされないことが当業者にとって明らかであろう。それゆえ、本明細書で説明した具体的な実施形態の上述の説明は、例示及び説明の目的のために提示されるものである。説明は、排他的であること及び実施形態を開示される厳密な形態に限定することを目的としない。上記の教示を考慮して多くの変更及び変形が可能であることが当業者には明らかとなるであろう。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】