特許 6929324 ポータブル電子デバイス用のワイヤレス充電マット

(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】6929324

(24)【登録日】2021年8月12日

(45)【発行日】2021年9月1日

(54)【発明の名称】ポータブル電子デバイス用のワイヤレス充電マット

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/40 20160101AFI20210823BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20210823BHJP

   H02J 50/70 20160101ALI20210823BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20210823BHJP

   G06F 1/18 20060101ALI20210823BHJP

【ＦＩ】

   H02J50/40

   H02J50/10

   H02J50/70

   H02J7/00 301D

   G06F1/18 D

【請求項の数】20

【外国語出願】

【全頁数】62

(21)【出願番号】特願2019-106501(P2019-106501)

(22)【出願日】2019年6月6日

(62)【分割の表示】特願2018-101713(P2018-101713)の分割

【原出願日】2017年9月11日

(65)【公開番号】特開2019-208353(P2019-208353A)

(43)【公開日】2019年12月5日

【審査請求日】2019年6月25日

(31)【優先権主張番号】62/399,243

(32)【優先日】2016年9月23日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/399,245

(32)【優先日】2016年9月23日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/399,248

(32)【優先日】2016年9月23日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/399,255

(32)【優先日】2016年9月23日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/399,259

(32)【優先日】2016年9月23日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/399,263

(32)【優先日】2016年9月23日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/399,269

(32)【優先日】2016年9月23日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/399,276

(32)【優先日】2016年9月23日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/399,273

(32)【優先日】2016年9月23日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/526,905

(32)【優先日】2017年6月29日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/699,965

(32)【優先日】2017年9月8日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/699,978

(32)【優先日】2017年9月8日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/699,986

(32)【優先日】2017年9月8日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/699,995

(32)【優先日】2017年9月8日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/700,001

(32)【優先日】2017年9月8日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/700,034

(32)【優先日】2017年9月8日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/700,038

(32)【優先日】2017年9月8日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/700,009

(32)【優先日】2017年9月8日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/700,016

(32)【優先日】2017年9月8日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/700,025

(32)【優先日】2017年9月8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】110003281

【氏名又は名称】特許業務法人大塚国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(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】カラニコス， デメトリオス ビー．

(72)【発明者】

【氏名】カーサー， ダルシャン アール．

(72)【発明者】

【氏名】トンプソン， ポール ジェイ．

(72)【発明者】

【氏名】ジョル， エリック エス．

(72)【発明者】

【氏名】ハウグ， グラント エス．

(72)【発明者】

【氏名】ラーソン， カール ルーベン エフ．

(72)【発明者】

【氏名】コワルスキー， ステファン エー．

【審査官】 須藤 竜也

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１２−５２３８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５４１８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１１４８９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１４６１８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ５０／００−５０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子デバイスであって、
充電面を備える筐体と、
前記筐体内に配置されたインダクタコイル配置であって、前記インダクタコイル配置は、
第１の中心軸を有する第１のインダクタコイルを含む、第１の面にある第１のインダクタコイル層と、
前記第１のインダクタコイルの一部分に重なり第２の中心軸を有する第２のインダクタコイルを含む、第２の面にある第２のインダクタコイル層と、
前記第１のインダクタコイルの一部分及び前記第２のインダクタコイルの一部分に重なり第３の中心軸を有する第３のインダクタコイルを含む、第３の面にある第３のインダクタコイル層であって、前記第１の中心軸と、前記第２の中心軸と、前記第３の中心軸と、は、互いから等間隔に離れている、第３のインダクタコイル層と、
前記第１のインダクタコイル層と前記第２のインダクタコイル層との間にある第１のスペーサ層及び前記第２のインダクタコイル層と前記第３のインダクタコイル層との間にある第２のスペーサ層であって、前記第１のスペーサ層と前記第２のスペーサ層とのそれぞれは、等しい厚さを有し、隣接する導電層間の寄生キャパシタンスの程度を定める、第１のスペーサ層及び第２のスペーサ層と、を備える、インダクタコイル配置と、を備える電子デバイス。

【請求項2】

請求項１に記載の電子デバイスであって、前記第１の中心軸は、前記第２のインダクタコイル及び前記第３のインダクタコイルの外径の外側に横方向に位置し、前記第２の中心軸は、前記第１のインダクタコイル及び前記第３のインダクタコイルの外径の外側に横方向に位置し、前記第３の中心軸は、前記第１のインダクタコイル及び前記第２のインダクタコイルの外径の外側に横方向に位置する、電子デバイス。

【請求項3】

請求項１に記載の電子デバイスであって、前記第１の中心軸、前記第２の中心軸及び前記第３の中心軸は、正三角形パターンに配置される、電子デバイス。

【請求項4】

請求項１に記載の電子デバイスであって、前記インダクタコイル配置は、合計３つのインダクタコイルで形成される、電子デバイス。

【請求項5】

請求項１に記載の電子デバイスであって、前記第１のインダクタコイル層は、第４のインダクタコイル及び第５のインダクタコイルをさらに含み、前記第２のインダクタコイル層は、第６のインダクタコイル及び第７のインダクタコイルをさらに含む、電子デバイス。

【請求項6】

請求項５に記載の電子デバイスであって、前記第１のインダクタコイル層にある前記第１のインダクタコイルと、前記第４のインダクタコイルと、前記第５のインダクタコイルと、は、同一平面上にあり、互いから等間隔に離れており、重ならない配置に位置する、電子デバイス。

【請求項7】

請求項５に記載の電子デバイスであって、前記第２のインダクタコイル層にある前記第２のインダクタコイルと、前記第６のインダクタコイルと、前記第７のインダクタコイルと、は、同一平面上にあり、互いから等間隔に離れており、重ならない配置に位置する、電子デバイス。

【請求項8】

請求項５に記載の電子デバイスであって、前記第３のインダクタコイルは、前記インダクタコイル配置内の他のすべてのインダクタコイルの一部分に重なる、電子デバイス。

【請求項9】

請求項５に記載の電子デバイスであって、前記第３の中心軸は、インダクタコイル配置全体の中心に位置する、電子デバイス。

【請求項10】

請求項５に記載の電子デバイスであって、前記インダクタコイル配置は、合計７個のインダクタコイルで形成される、電子デバイス。

【請求項11】

ワイヤレス充電デバイスであって、
充電面を備える筐体と、
前記筐体内に配置されたインダクタコイル配置であって、前記インダクタコイル配置は、
第１の中心軸を有する第１のインダクタコイルを含む、第１の面にある第１のインダクタコイル層と、
互いに重ならない配置且つ前記第１のインダクタコイルに重なる配置に配された第１の複数のインダクタコイルを含む、第２の面にある第２のインダクタコイル層であって、前記第１の複数のインダクタコイルの各インダクタコイルは、互いから等間隔に離れている、第２のインダクタコイル層と、
互いに重ならない配置且つ前記第１のインダクタコイルに重なる配置に配された第２の複数のインダクタコイルを含む、第３の面にある第３のインダクタコイル層であって、前記第２の複数のインダクタコイルの各インダクタコイルは、互いから等間隔に離れている、第３のインダクタコイル層と、
前記第１のインダクタコイル層と前記第２のインダクタコイル層との間にある第１のスペーサ層及び前記第２のインダクタコイル層と前記第３のインダクタコイル層との間にある第２のスペーサ層であって、前記第１のスペーサ層と前記第２のスペーサ層とのそれぞれは、等しい厚さを有し、隣接する導電層間の寄生キャパシタンスの程度を定める、第１のスペーサ層及び第２のスペーサ層と、を備える、インダクタコイル配置と、を備える、ワイヤレス充電デバイス。

【請求項12】

請求項１１に記載のワイヤレス充電デバイスであって、前記第１の複数のインダクタコイルは、３つのインダクタコイルを含み、前記第１の複数のインダクタコイルの各インダクタコイルは、前記第２のインダクタコイル層にある他のすべてのインダクタコイルの中心軸から等間隔に離れている中心軸を含む、ワイヤレス充電デバイス。

【請求項13】

請求項１２に記載のワイヤレス充電デバイスであって、前記第２の複数のインダクタコイルは、３つのインダクタコイルを含み、前記第２の複数のインダクタコイルの各インダクタコイルは、前記第３のインダクタコイル層にある他のすべてのインダクタコイルの中心軸から等間隔に離れている中心軸を含む、ワイヤレス充電デバイス。

【請求項14】

請求項１３に記載のワイヤレス充電デバイスであって、前記第１の中心軸は、前記インダクタコイル配置の前記第２のインダクタコイル層及び前記第３のインダクタコイル層内の他のすべてのインダクタコイルの中心軸から横方向に等間隔に離れている、ワイヤレス充電デバイス。

【請求項15】

請求項１１に記載のワイヤレス充電デバイスであって、前記第１のインダクタコイルは、前記インダクタコイル配置内の他のすべてのインダクタコイルの一部分に重なる、ワイヤレス充電デバイス。

【請求項16】

ワイヤレス充電システムであって、
時変磁束にさらされた場合にバッテリを充電するための電流を生成するように構成された受電コイルを備える第１の電気デバイスと、
前記第１の電気デバイスをワイヤレス充電するための前記時変磁束を生成するように構成された第２の電気デバイスであって、前記第２の電気デバイスは、
充電面を備える筐体と、
前記筐体内に配置されたインダクタコイル配置であって、前記インダクタコイル配置は、
第１のインダクタコイルの中心に第１の終端ゾーンを有する前記第１のインダクタコイルを含む、第１の面にある第１のインダクタコイル層と、
前記第１のインダクタコイルの一部分に重なり第２のインダクタコイルの中心に第２の終端ゾーンを有する前記第２のインダクタコイルを含む、第２の面にある第２のインダクタコイル層と、
前記第１のインダクタコイルの一部分及び前記第２のインダクタコイルの一部分に重なり第３のインダクタコイルの中心に第３の終端ゾーンを有する前記第３のインダクタコイルを含む、第３の面にある第３のインダクタコイル層であって、前記第１の終端ゾーンと、前記第２の終端ゾーンと、前記第３の終端ゾーンと、は、互いから等間隔に離れている、第３のインダクタコイル層と、
前記第１のインダクタコイル層と前記第２のインダクタコイル層との間にある第１のスペーサ層及び前記第２のインダクタコイル層と前記第３のインダクタコイル層との間にある第２のスペーサ層であって、前記第１のスペーサ層と前記第２のスペーサ層とのそれぞれは、等しい厚さを有し、隣接する導電層間の寄生キャパシタンスの程度を定める、第１のスペーサ層及び第２のスペーサ層と、を備える、インダクタコイル配置と、を備える、ワイヤレス充電システム。

【請求項17】

請求項１６に記載のワイヤレス充電システムであって、前記第１の終端ゾーンは、前記第２のインダクタコイル及び前記第３のインダクタコイルの外径の外側に横方向に位置し、前記第２の終端ゾーンは、前記第１のインダクタコイル及び前記第３のインダクタコイルの外径の外側に横方向に位置し、前記第３の終端ゾーンは、前記第１のインダクタコイル及び前記第２のインダクタコイルの外径の外側に横方向に位置する、ワイヤレス充電システム。

【請求項18】

請求項１６に記載のワイヤレス充電システムであって、前記第１の終端ゾーン、前記第２の終端ゾーン及び前記第３の終端ゾーンは、正三角形を形成する、ワイヤレス充電システム。

【請求項19】

請求項１６に記載のワイヤレス充電システムであって、前記インダクタコイル配置は、合計３つのインダクタコイルで形成される、ワイヤレス充電システム。

【請求項20】

請求項１６に記載のワイヤレス充電システムであって、前記第１のインダクタコイル層は、第４のインダクタコイル及び第５のインダクタコイルをさらに含み、前記第２のインダクタコイル層は、第６のインダクタコイル及び第７のインダクタコイルをさらに含む、ワイヤレス充電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１７年９月８日に出願された米国特許非仮出願第１５／６９９，９６５号、２０１７年９月８日に出願された米国特許非仮出願第１５／６９９，９７８号、２０１７年９月８日に出願された米国特許非仮出願第１５／６９９，９８６号、２０１７年９月８日に出願された米国特許非仮出願第１５／６９９，９９５号、２０１７年９月８日に出願された米国特許非仮出願第１５／７００，００１号、２０１７年９月８日に出願された米国特許非仮出願第１５／７００，００９号、２０１７年９月８日に出願された米国特許非仮出願第１５／７００，０１６号、２０１７年９月８日に出願された米国特許非仮出願第１５／７００，０２５号、２０１７年９月８日に出願された米国特許非仮出願第１５／７００，０３４号、及び２０１７年９月８日に出願された米国特許非仮出願第１５／７００，０３８号に対する優先権を主張し、これらの非仮出願は、２０１６年９月２３日に出願された米国特許仮出願第６２／３９９，２４３号、２０１６年９月２３日に出願された米国特許仮出願第６２／３９９，２４５号、２０１６年９月２３日に出願された米国特許仮出願第６２／３９９，２４８号、２０１６年９月２３日に出願された米国特許仮出願第６２／３９９，２５５号、２０１６年９月２３日に出願された米国特許仮出願第６２／３９９，２５９号、２０１６年９月２３日に出願された米国特許仮出願第６２／３９９，２６３号、２０１６年９月２３日に出願された米国特許仮出願第６２／３９９，２６９号、２０１６年９月２３日に出願された米国特許仮出願第６２／３９９，２７３号、２０１７年９月２３日に出願された米国特許仮出願第６２／３９９，２７６号、及び２０１７年６月２９日に出願された米国特許仮出願第６２／５２６，９０５号における優先権の恩恵を主張し、これらの出願の開示は、本明細書によって参照されることにより、完全に、かつすべての目的に関して、本明細書に包含される。

【背景技術】

【0002】

電子デバイス（例えば、携帯電話、メディアプレーヤ、電子時計など）は、そのバッテリに電荷が蓄積されているときに動作する。一部の電子デバイスは、充電コードを介するなどの物理的接続を介して電子デバイスを電源に結合することによって再充電され得る充電式バッテリを含んでいる。しかし、充電コードを使用して電子デバイス内のバッテリを充電するには、電子デバイスが電力コンセントに物理的につながれる必要がある。更に、充電コードを使用するには、モバイルデバイスが、コネクタ（通常は、充電コードのプラグコネクタ）と結合するように構成されたコネクタ（通常は、レセプタクルコネクタ）を有している必要がある。レセプタクルコネクタは通常、電子デバイス内の空洞を含んでおり、この空洞は、ほこりや湿気が侵入してデバイスに損傷を与える可能性がある通り道をもたらす。更に、電子デバイスのユーザは、バッテリを充電するために、充電ケーブルをレセプタクルコネクタに物理的に接続する必要がある。

【0003】

そのような欠点を回避するために、充電コードが不要な、電子デバイスを無線で充電するためのワイヤレス充電デバイスが開発された。例えば、一部の電子デバイスは、そのデバイスをワイヤレス充電デバイスの充電面に置くだけで再充電することができる。充電面の下に配置された送電コイルが時変磁場を生成することができ、時変磁場は、電子デバイス内の対応する受電コイルに電流を誘導する。この誘導電流は、電子デバイスによって、その内蔵バッテリを充電するために使用され得る。

【0004】

一部の既存のワイヤレス充電デバイスには、複数の短所がある。例えば、一部のワイヤレス充電デバイスは、充電中の電子デバイスが電力を受信するために、その電子デバイスが充電面上の極めて限定された充電領域内に配置されることを必要とする。電子デバイスが充電領域の外側に配置された場合、その電子デバイスを無線で充電することができないか、又は非効率的に充電して、電力を浪費することがある。このことは、電子デバイスをワイヤレス充電デバイスによって充電できる容易さを制限する。

【発明の概要】

【0005】

本開示の一部の実施形態は、広い充電領域を有する充電面を含んでいるワイヤレス充電デバイスを提供し、この充電領域上に電子デバイスが配置されて、電力を無線で受信することができる。一部の実施形態では、ワイヤレス充電デバイスは、充電領域を定める充電面の下に無線電力送電器の配置を含むワイヤレス充電マットであることができる。ワイヤレス充電マットは、電子デバイスを充電領域内の任意の位置で充電できるようにし、それによって、電子デバイスをマットによって充電できる簡単性を向上する。

【0006】

一部の実施形態では、ワイヤレス充電デバイスは、充電面と内部空洞及び開口部を定める第１及び第２の壁とを有する筐体と、内部空洞内に配置され、無線電力伝送中に時変磁束及び電界を生成するように構成された送電コイル配置とを含み、この送電コイル配置は、第１の平面内に配置された送電コイルの第１の集合、第２の平面内に配置された送電コイルの第２の集合、及び第１の平面と第２の平面の間の第３の平面内に配置された送電コイルの第３の集合を含んでいる複数の送電コイルを含み、複数の送電コイルそれぞれの中心軸が、複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれる。ワイヤレス充電マットは、送電コイル配置と第１の壁の間に置かれた電磁シールドであって、この電磁シールドが、また、送電コイル配置から生成された電界を捕捉し、磁束を貫通可能にするように構成された、電磁シールドと、送電コイル配置と第２の壁の間の内部空洞内に置かれた相互接続構造体であって、この相互接続構造体が、送電コイル配置を駆動するための相互接続構造体上に取り付けられた複数のパッケージ化された電気コンポーネントを含む、相互接続構造体と、送電コイル配置と相互接続構造体の間の内部空洞内に置かれた強磁性シールドであって、磁束の方向を相互接続構造体から離れる方向に変えるように構成された強磁性シールドとを含む。

【0007】

一部の追加の実施形態では、ワイヤレス充電デバイスは、平面充電面と内部空洞及び開口部を定める第１及び第２の外殻とを有する筐体と、筐体の開口部に置かれるレセプタクルコネクタであって、複数の接続ピン及び複数の接続ピンに電気的に結合された複数の端子を含むレセプタクルコネクタと、内部空洞内に配置され、無線電力伝送中に時変磁束及び電界を生成するように構成された送電コイル配置であって、複数の送電コイルを含んでいる送電コイル配置が、第１の平面内に配置された送電コイルの第１の集合、第２の平面内に配置された送電コイルの第２の集合、及び第１の平面と第２の平面の間の第３の平面内に配置された送電コイルの第３の集合とを含む、送電コイル配置とを含み、複数の送電コイルそれぞれの中心軸が、複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれる。ワイヤレス充電デバイスは、また、送電コイル配置と第１の外殻の間に置かれた電磁シールドであって、この電磁シールドが、送電コイル配置から生成された電界を捕捉し、磁束を貫通可能にするように構成されており、この電磁シールドが、送電コイル配置によって生成された電磁場を捕捉するように構成された電磁体を含む、電磁シールドと、電磁体を囲む銅の境界とを含む。ワイヤレス充電デバイスは、送電コイル配置と第２の外殻の間の内部空洞内に置かれた相互接続構造体であって、この相互接続構造体が、送電コイル配置を駆動するための相互接続構造体上に取り付けられた複数のパッケージ化された電気コンポーネントを含む、相互接続構造体と、送電コイル配置と相互接続構造体の間の内部空洞内に置かれた強磁性シールドであって、磁束の方向を相互接続構造体から離れる方向に変えるように構成された強磁性シールドとを更に含むことができる。

【0008】

一部の更に別の実施形態では、ワイヤレス充電システムは、時変磁束にさらされたときにバッテリを充電するための電流を生成するように構成された受電コイルを備えている電子デバイスと、電子デバイスを無線で充電するための時変磁束を生成するように構成されたワイヤレス充電マットとを含む。ワイヤレス充電マットは、充電面と内部空洞及び開口部を定める第１及び第２の壁とを有する筐体と、内部空洞内に配置され、無線電力伝送中に時変磁束及び電界を生成するように構成された送電コイル配置とを含み、この送電コイル配置は、第１の平面内に配置された送電コイルの第１の集合、第２の平面内に配置された送電コイルの第２の集合、及び第１の平面と第２の平面の間の第３の平面内に配置された送電コイルの第３の集合を含んでいる複数の送電コイルを含み、複数の送電コイルそれぞれの中心軸が、複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれる。ワイヤレス充電マットは、また、送電コイル配置と第１の壁の間に置かれた電磁シールドであって、送電コイル配置から生成された電界を捕捉し、磁束を貫通可能にするように構成された電磁シールドと、送電コイル配置と第２の壁の間の内部空洞内に置かれた相互接続構造体であって、この相互接続構造体が、送電コイル配置を駆動するための相互接続構造体上に取り付けられた複数のパッケージ化された電気コンポーネントを含む、相互接続構造体と、送電コイル配置と相互接続構造体の間の内部空洞内に置かれた強磁性シールドであって、磁束の方向を相互接続構造体から離れる方向に変えるように構成された、強磁性シールドとを含む。

【0009】

一部の実施形態では、ワイヤレス充電デバイスは、外周及び外周内の充電面を有する筐体であって、この筐体が内部空洞を定める第１の壁及び第２の壁を含む、筐体と、内部空洞内の平面充電面の下に配置された送電コイル配置とを含む。送電コイル配置は、異なる層内に配置された複数の送電コイルを含み、各送電コイルが第１の終端、第２の終端、及び第１の終端と第２の終端の間で内径から外径まで巻かれたワイヤのコイルを有し、各送電コイルの第１の終端が、各ワイヤのコイルの内径内に配置され、各送電コイルの第２の終端が、各ワイヤのコイルの外径の外側に配置されている。

【0010】

一部の追加の実施形態では、ワイヤレス充電デバイスは、ワイヤレス充電デバイスの外周及び外周内の平面充電面を有する筐体であって、この筐体が内部空洞を定める第１及び第２の外殻を含む、筐体と、内部空洞内の平面充電面の下に配置された送電コイル配置とを含む。送電コイル配置は、異なる層内に配置された複数の送電コイルを含み、各送電コイルが、第１の領域及び第１の領域よりも巻き数が多い第２の領域を有し、複数の送電コイルが、複数の内側送電コイル及び内側送電コイルの周囲に置かれた複数の外側送電コイルを含み、外側送電コイルの第１の領域がワイヤレス充電デバイスの外周に向けられる。

【0011】

一部の更に別の実施形態では、ワイヤレス充電システムは、時変磁束にさらされたときにバッテリを充電するための電流を生成するように構成された受電コイルを備えている電子デバイスと、電子デバイスを無線で充電するための時変磁束を生成するように構成されたワイヤレス充電マットとを含む。ワイヤレス充電マットは、外周及び外周内の充電面を有する筐体であって、この筐体が内部空洞を定める第１の壁及び第２の壁を含む、筐体と、内部空洞内の平面充電面の下に配置された送電コイル配置とを含む。送電コイル配置は、異なる層内に配置された複数の送電コイルを含み、各送電コイルが第１の終端、第２の終端、及び第１の終端と第２の終端の間で内径から外径まで巻かれたワイヤのコイルを有し、各送電コイルの第１の終端が、各ワイヤのコイルの内径内に配置され、各送電コイルの第２の終端が、各ワイヤのコイルの外径の外側に配置されている。

【0012】

一部の実施形態では、ワイヤレス充電デバイスは、充電面と内部空洞を定める第１及び第２の壁とを有する筐体と、内部空洞内に配置された送電コイル配置であって、この送電コイル配置が、重なり合う配置で内部空洞内に置かれた複数の送電コイルを含み、それによって、複数の送電コイルのうちの異なる送電コイルが異なる平面上に存在し、かつ、複数の送電コイルそれぞれの中心軸が、複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれるようになっている、送電コイル配置と、送電コイル配置の下の内部空洞内に置かれた相互接続構造体であって、この相互接続構造体が、相互接続構造体に取り付けられ、無線電力伝送中に複数の送電コイルを動作させるように構成された複数のパッケージ化された電気コンポーネントを含み、この複数のパッケージ化された電気コンポーネントが送電コイル配置の下にある、相互接続構造体と、複数のパッケージ化された電気コンポーネントに対応して置かれた複数の開口部を備えているフレームであって、各開口部が、各パッケージ化された電気デバイスが配置される空間を提供する、フレームとを含む。

【0013】

一部の追加の実施形態では、ワイヤレス充電デバイスは、平面充電面と内部空洞を定める第１及び第２の外殻とを有する筐体と、内部空洞内に配置された送電コイル配置であって、この送電コイル配置が、重なり合う配置で内部空洞内に置かれた複数の送電コイルを含み、それによって、複数のコイルのうちの異なるコイルが異なる平面上に存在し、かつ、複数の送電コイルそれぞれの中心軸が、複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれるようになっている、送電コイル配置と、送電コイル配置の下の内部空洞内に置かれた相互接続構造体であって、この相互接続構造体が、相互接続構造体に取り付けられ、無線電力伝送中に複数の送電コイルを動作させるように構成された複数のパッケージ化された電気コンポーネントを含み、この複数のパッケージ化された電気コンポーネントが送電コイル配置の下にある、相互接続構造体と、複数のパッケージ化された電気コンポーネントに対応して置かれた複数の開口部を備えているフレームであって、各開口部が、各パッケージ化された電気デバイスが配置される空間を提供する、フレームと、フレームの下に配置されてフレームに結合された底部シールドであって、この底部シールドが、シールド層及び１つ以上の絶縁層を含み、１つ以上の絶縁層が複数の開口部のうちの少なくとも１つの開口部と一致するように置かれる、底部シールドとを含む。

【0014】

一部の更に別の追加の実施形態では、ワイヤレス充電システムは、時変磁束にさらされたときにバッテリを充電するための電流を生成するように構成された受電コイルを備えている電子デバイスと、電子デバイスを無線で充電するための時変磁束を生成するように構成されたワイヤレス充電デバイスとを含む。ワイヤレス充電デバイスは、充電面を有する筐体であって、この筐体が内部空洞を定める第１及び第２の壁を含む、筐体と、内部空洞内に配置された送電コイル配置であって、この送電コイル配置が、重なり合う配置で内部空洞内に置かれた複数の送電コイルを含み、それによって、複数のコイルのうちの異なるコイルが異なる平面上に存在し、複数の送電コイルそれぞれの中心軸が、複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれるようになっている、送電コイル配置と、送電コイル配置の下の内部空洞内に置かれた相互接続構造体であって、この相互接続構造体が、相互接続構造体に取り付けられ、無線電力伝送中に複数の送電コイルを動作させるように構成された複数のパッケージ化された電気コンポーネントを含み、この複数のパッケージ化された電気コンポーネントが送電コイル配置の下にある、相互接続構造体と、複数のパッケージ化された電気コンポーネントに対応して置かれた複数の開口部を備えているフレームであって、各開口部が、各パッケージ化された電気デバイスが配置される空間を提供する、フレームとを含む。

【0015】

一部の実施形態では、ワイヤレス充電デバイスは、平面充電面と内部空洞を定める１つ以上の壁とを有する筐体と、内部空洞内に置かれた送電コイル配置であって、この送電コイル配置が、重なり合う配置で内部空洞内に置かれた複数の送電コイルを含み、それによって、複数のコイルのうちの異なるコイルが異なる平面上に存在し、複数の送電コイルそれぞれの中心軸が、複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれるようになっている、送電コイル配置と、送電コイル配置を囲むファラデーケージとを含む。ファラデーケージは、送電コイル配置と第１の外殻の間に置かれた電磁シールドと、送電コイル配置の下の内部空洞内に置かれた相互接続構造体であって、この相互接続構造体が、この相互接続構造体に取り付けられた複数のパッケージ化された電気コンポーネントを含んでいる、相互接続構造体と、送電コイル配置と相互接続構造体の間に置かれた強磁性シールドと、相互接続構造体の周辺部の周囲の、電磁シールドと相互接続構造体の間に配置された導電性接地フェンスとを含む。

【0016】

一部の追加の実施形態では、ワイヤレス充電デバイスは、平面充電面と内部空洞を定める１つ以上の壁とを有する筐体と、内部空洞内に置かれた送電コイル配置であって、この送電コイル配置が、重なり合う配置で内部空洞内に置かれた複数の送電コイルを含み、それによって、複数のコイルのうちの異なるコイルが異なる平面上に存在し、複数の送電コイルそれぞれの中心軸が、複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれるようになっている、送電コイル配置と、送電コイル配置を囲むファラデーケージとを含む。ファラデーケージは、送電コイル配置と第１の外殻の間に置かれた電磁シールドであって、この電磁シールドが、送電コイル配置によって生成された電磁場を捕捉するように構成された電磁体と、電磁体を囲む銅の境界とを備え、この銅の境界が接地フェンスと結合する、電磁シールドと、送電コイル配置の下の内部空洞内に置かれた相互接続構造体であって、この相互接続構造体が、この相互接続構造体に取り付けられた複数のパッケージ化された電気コンポーネントを含み、この相互接続構造体がプリント配線基板（Printed Circuit Board、ＰＣＢ）である、相互接続構造体と、送電コイル配置と相互接続構造体の間に配置された強磁性シールドと、相互接続構造体の周辺部の周囲の、電磁シールドと相互接続構造体の間に配置された導電性接地フェンスであって、この導電性接地フェンスが、導電材料で形成されたある長さのワイヤである、導電性接地フェンスとを含む。

【0017】

一部の更に別の実施形態では、ワイヤレス充電システムは、時変磁束にさらされたときにバッテリを充電するための電流を生成するように構成された受電コイルを備えている電子デバイスと、電子デバイスを無線で充電するための時変磁束を生成するように構成されたワイヤレス充電マットとを含む。ワイヤレス充電マットは、平面充電面を有する筐体であって、この筐体が内部空洞を定める第１及び第２の外殻を含む、筐体と、送電コイル配置であって、この送電コイル配置が、重なり合う配置で内部空洞内に置かれた複数の送電コイルを含み、それによって、複数のコイルのうちの異なるコイルが異なる平面上に存在し、かつ、複数の送電コイルそれぞれの中心軸が、複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれるようになっている、送電コイル配置と、送電コイル配置を囲むファラデーケージとを含む。ファラデーケージは、送電コイル配置と第１の外殻の間に置かれた電磁シールドと、送電コイル配置の下の内部空洞内に置かれた相互接続構造体であって、この相互接続構造体が、この相互接続構造体に取り付けられた複数のパッケージ化された電気コンポーネントを含んでいる、相互接続構造体と、送電コイル配置と相互接続構造体の間に置かれた強磁性シールドと、相互接続構造体の周辺部の周囲の、電磁シールドと相互接続構造体の間に配置された導電性接地フェンスとを含む。

【0018】

一部の実施形態では、ワイヤレス充電デバイスは、充電面を有する筐体であって、この筐体が内部空洞を定める第１及び第２の壁を含む、筐体と、内部空洞内に配置された送電コイル配置であって、この送電コイル配置が、少なくとも最上層と、最下層と、最上層と最下層の間の中間層内とに配置され、重なり合う配置で内部空洞内に置かれた複数の送電コイルを含み、それによって複数のコイルのうちの異なるコイルが異なる平面上に存在し、かつ、複数の送電コイルそれぞれの中心軸が、複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれるようになっている、送電コイル配置と、複数の平面送電コイルを各位置に限定するための複数のカウリングと、送電コイル配置と第２の壁の間の内部空洞内に置かれた相互接続構造体であって、この相互接続構造体が、相互接続構造体に取り付けられた複数のパッケージ化された電気コンポーネントを含む、相互接続構造体と、相互接続構造体に結合され、送電コイル配置を複数のパッケージ化された電気コンポーネントに電気的に結合するように構成された複数の支持棒とを含む。複数の支持棒は、相互接続構造体を最上層内の送電コイルに結合するように構成された第１の支持棒と、相互接続構造体を中間層内の送電コイルに結合するように構成された第２の支持棒と、相互接続構造体を最下層内の送電コイルに結合するように構成された第３の支持棒とを含む。

【0019】

一部の追加の実施形態では、ワイヤレス充電デバイスは、平面充電面を有する筐体であって、この筐体が内部空洞を定める第１及び第２の外殻を含む、筐体と、内部空洞内に配置された送電コイル配置であって、この送電コイル配置が、少なくとも最上層と、最下層と、最上層と最下層の間の中間層内とに配置され、重なり合う配置で内部空洞内に置かれた複数の送電コイルを含み、それによって、複数のコイルのうちの異なるコイルが異なる平面上に存在し、かつ、複数の送電コイルそれぞれの中心軸が、複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれるようになっている、送電コイル配置と、複数の平面送電コイルを各位置に限定するための複数のカウリングであって、この複数のカウリングが、送電コイルの位置を最上層内に限定するための第１の開口部を含んでいる上部カウリングと、送電コイルの位置を最下層内に限定するための第２の開口部を含んでいる底部カウリングと、送電コイルの位置を最下層内に限定するための第３の開口部を含んでいる中間カウリングとを含む、複数のカウリングと、送電コイル配置と第２の外殻の間の内部空洞内に置かれた相互接続構造体であって、この相互接続構造体が、相互接続構造体に取り付けられた複数のパッケージ化された電気コンポーネントを含む、相互接続構造体と、相互接続構造体に結合され、送電コイル配置を複数のパッケージ化された電気コンポーネントに電気的に結合するように構成された複数の支持棒であって、複数の支持棒のうちの各支持棒が、第１の接点と、第２の接点と、第１の接点を第２の接点に結合するコネクタとで形成された一体構造を含む、複数の支持棒とを含む。複数の支持棒は、相互接続構造体を最上層内の送電コイルに結合するように構成された第１の支持棒と、第１の支持棒よりも短く、相互接続構造体を中間層内の送電コイルに結合するように構成された第２の支持棒と、第１及び第２の支持棒よりも短く、相互接続構造体を最下層内の送電コイルに結合するように構成された第３の支持棒とを含む。

【0020】

一部の更に別の実施形態では、ワイヤレス充電システムは、時変磁束にさらされたときにバッテリを充電するための電流を生成するように構成された受電コイルを含んでいる電子デバイスと、電子デバイスを無線で充電するための時変磁束を生成するように構成されたワイヤレス充電マットとを含む。ワイヤレス充電マットは、平面充電面を有する筐体であって、この筐体が内部空洞を定める第１及び第２の外殻を含む、筐体と、内部空洞内に配置された送電コイル配置であって、この送電コイル配置が、少なくとも最上層と、最下層と、最上層と最下層の間の中間層内とに配置され、重なり合う配置で内部空洞内に置かれた複数の送電コイルを含み、それによって、複数のコイルのうちの異なるコイルが異なる平面上に存在し、かつ、複数の送電コイルそれぞれの中心軸が、複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれるようになっている、送電コイル配置と、送電コイル配置と第２の外殻の間の内部空洞内に置かれた相互接続構造体であって、この相互接続構造体が、相互接続構造体に取り付けられた複数のパッケージ化された電気コンポーネントを含む、相互接続構造体と、相互接続構造体に結合され、送電コイル配置を複数のパッケージ化された電気コンポーネントに結合するように構成された複数の支持棒とを含む。複数の支持棒は、相互接続構造体を最上層内の送電コイルに結合するように構成された第１の支持棒と、相互接続構造体を中間層内の送電コイルに結合するように構成された第２の支持棒と、相互接続構造体を最下層内の送電コイルに結合するように構成された第３の支持棒とを含む。

【0021】

一部の実施形態では、ワイヤレス充電デバイスの相互接続構造体は、ワイヤレス充電デバイスの第１のコンポーネントと結合するために構成された第１の接点と、第１の接点の下に配置され、ワイヤレス充電デバイスの第２のコンポーネントと結合するために構成された第２の接点と、第１の接点を第２の接点と結合するコネクタとを含み、第１の接点、第２の接点、及びコネクタが一体構造を形成する。

【0022】

一部の追加の実施形態では、ワイヤレス充電デバイスは、充電面を有する筐体であって、この筐体が内部空洞を定める第１及び第２の壁を含む、筐体と、内部空洞内に置かれた送電コイル配置であって、この送電コイル配置が、重なり合う配置で内部空洞内に置かれた複数の送電コイルを含み、それによって複数のコイルのうちの異なるコイルが異なる平面上に存在し、かつ、複数の送電コイルそれぞれの中心軸が、複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれるようになっている、送電コイル配置と、送電コイル配置と第２の壁の間の内部空洞内に置かれた相互接続構造体であって、この相互接続構造体が、相互接続構造体に取り付けられた複数のパッケージ化された電気コンポーネントを備える、相互接続構造体と、複数のパッケージ化された電気コンポーネントを送電コイル配置と結合するように構成された複数の支持棒とを含む。複数の支持棒が、送電コイル配置の送電コイルと結合するために構成された第１の接点と、第１の接点の下に配置され、複数のパッケージ化された電気コンポーネントのパッケージ化された電子デバイスと結合するために構成された第２の接点と、第１の接点を第２の接点と電気的に結合するように構成されたコネクタとを含み、第１の接点、第２の接点、及びコネクタが一体構造を形成する。

【0023】

一部の更に別の実施形態では、ワイヤレス充電システムは、時変磁束にさらされたときにバッテリを充電するための電流を生成するように構成された受電コイルを備えている電子デバイスと、電子デバイスを無線で充電するための時変磁束を生成するように構成されたワイヤレス充電マットとを含む。ワイヤレス充電マットは、充電面を有する筐体であって、この筐体が内部空洞を定める第１及び第２の壁を含む、筐体と、内部空洞内に置かれた送電コイル配置であって、この送電コイル配置が、重なり合う配置で内部空洞内に置かれた複数の送電コイルを含み、それによって、複数のコイルのうちの異なるコイルが異なる平面上に存在し、かつ、複数の送電コイルそれぞれの中心軸が、複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれるようになっている、送電コイル配置と、送電コイル配置と第２の壁の間の内部空洞内に置かれた相互接続構造体であって、この相互接続構造体が、相互接続構造体に取り付けられた複数のパッケージ化された電気コンポーネントを備える、相互接続構造体と、複数のパッケージ化された電気コンポーネントを送電コイル配置と結合するように構成された複数の支持棒とを含む。複数の支持棒が、送電コイル配置の送電コイルと結合するために構成された第１の接点と、第１の接点の下に配置され、複数のパッケージ化された電気コンポーネントのパッケージ化された電子デバイスと結合するために構成された第２の接点と、第１の接点を第２の接点と電気的に結合するように構成されたコネクタとを含み、第１の接点、第２の接点、及びコネクタが一体構造を形成する。

【0024】

一部の実施形態では、異なる無線電力受信特性を有する複数の異なる電子デバイスを無線で充電するためのワイヤレス充電デバイスが、充電面及び内部空洞を定める１つ以上の壁を有する筐体と、内部空洞内に配置された第１の送電コイル配置であって、充電面上に置かれた第１の電子デバイスを無線で充電するように構成された第１の複数の送電コイルを備える、第１の送電コイル配置と、第１の送電コイル配置の下の内部空洞内に配置された第２の送電コイル配置であって、充電面上に置かれた第２の電子デバイスを無線で充電するように構成された第２の複数の送電コイルを備える、第２の送電コイル配置とを含み、第１の送電コイル配置が第１の周波数で動作し、第２の送電コイル配置が第１の周波数とは異なる第２の周波数で動作する。

【0025】

一部の追加の実施形態では、異なる無線電力受信特性を有する複数の異なる電子デバイスを無線で充電するためのワイヤレス充電デバイスが、充電面及び内部空洞を定める１つ以上の壁を有する筐体と、内部空洞内に配置された第１の送電コイル配置であって、充電面上に置かれた第１の電子デバイスを無線で充電するように構成された第１の複数の送電コイルを備える、第１の送電コイル配置と、第１の送電コイル配置の下の内部空洞内に配置された第２の送電コイル配置であって、充電面上に置かれた第２の電子デバイスを無線で充電するように構成された第２の複数の送電コイルを備える、第２の送電コイル配置とを含み、第１の複数の送電コイルが、重なり合う配置内で編成され、それによって、第１の複数のコイルのうちの異なるコイルが異なる平面上に存在し、かつ、第１の複数の送電コイルそれぞれの中心軸が、第１の複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれるようになっており、第２の複数の送電コイルが、一列の送電コイルとして配置されている。

【0026】

一部の更に別の実施形態では、ワイヤレス充電システムは、第１の時変磁束にさらされたときに第１のバッテリを充電するための電流を生成するように構成された第１の受電コイルを備える第１の電子デバイスと、第２の時変磁束にさらされたときに第２のバッテリを充電するための電流を生成するように構成された第２の受電コイルを備える第２の電子デバイスと、第１及び第２の電子デバイスを無線で充電するための第１及び第２の時変磁束を生成するように構成されたワイヤレス充電マットとを含む。ワイヤレス充電マットは、充電面を有する筐体と、充電面上に置かれた第１の電子デバイスを無線で充電するように構成された第１の複数の送電コイルを備える第１の送電コイル配置と、第１の送電コイル配置の下に配置された第２の送電コイル配置であって、充電面上に置かれた第２の電子デバイスを無線で充電するように構成された第２の複数の送電コイルを備える、第２の送電コイル配置とを含み、第１の送電コイル配置が第１の周波数で動作し、第２の送電コイル配置が第１の周波数とは異なる第２の周波数で動作する。

【0027】

一部の実施形態では、ワイヤレス充電デバイスの送電コイル配置は、送電コイルの第１の層であって、送電コイルの第１の層内の各送電コイルが第１の半径方向に配置されている、送電コイルの第１の層と、送電コイルの第２の層であって、送電コイルの第２の層内の各送電コイルが、第１の半径方向から角度オフセットだけオフセットされた第２の半径方向に配置されている、送電コイルの第２の層と、送電コイルの第３の層であって、送電コイルの第３の層内の各送電コイルが、第１及び第２の半径方向の両方から角度オフセットだけオフセットされた第３の半径方向に配置されている、送電コイルの第３の層とを含み、送電コイルの第２の層が、送電コイルの第１の層と第３の層の間に配置されている。

【0028】

一部の追加の実施形態では、電子デバイスを無線で充電するように構成されたワイヤレス充電デバイスは、充電面を有する筐体であって、この筐体が内部空洞を定める第１の壁及び第２の壁を含む、筐体と、内部空洞内に配置された送電コイル配置とを含む。送電コイル配置は、送電コイルの第１の層であって、送電コイルの第１の層内の各送電コイルが第１の半径方向に配置されている、送電コイルの第１の層と、送電コイルの第２の層であって、送電コイルの第２の層内の各送電コイルが、第１の半径方向から角度オフセットだけオフセットされた第２の半径方向に配置されている、送電コイルの第２の層と、送電コイルの第３の層であって、送電コイルの最上層内の各送電コイルが、第１及び第２の半径方向の両方から角度オフセットだけオフセットされた第３の半径方向に配置されている、送電コイルの第３の層とを含み、送電コイルの第２の層が、送電コイルの第１の層と第３の層の間に配置されている。

【0029】

一部の更に別の実施形態では、電子デバイスを無線で充電するように構成されたワイヤレス充電デバイスは、充電面を有する筐体であって、この筐体が内部空洞を定める第１の壁及び第２の壁を含む、筐体と、内部空洞内に配置された送電コイル配置とを含み、この送電コイル配置が、第１の同一平面上の層内で整列された送電コイルの第１の集合であって、第１の集合内の各送電コイルが、第１のボビンの周囲に巻き付けられた第１のワイヤを有する、第１の集合と、第２の同一平面上の層内で整列され、第１の同一平面上の層から間隔が空けられた送電コイルの第２の集合であって、第２の集合内の各送電コイルが、第２のボビンの周囲に巻き付けられた第２のワイヤを有する、第２の集合と、第１の同一平面上の層と第２の同一平面上の層の間の第３の同一平面上の層内で整列された送電コイルの第３の集合であって、第３の集合内の各送電コイルが、第３のボビンの周囲に巻き付けられた第３のワイヤを有する、第３の集合とを備え、コイルの第１の集合、第２の集合、及び第３の集合のうちの少なくとも２つがそれぞれ複数の送電コイルを含み、各第１のボビンが、送電コイルの第３の集合に向かって延びる第１の突起を含み、各第２のボビンが、送電コイルの第３の集合に向かって延びる第２の突起を含む。

【0030】

一部の実施形態では、ワイヤレス充電デバイスは、外周並びに内部空洞を定める１つ以上の壁を有する筐体と、筐体の外周内の充電面と、平面充電面の下の内部空洞内に配置された送電コイル配置であって、この送電コイル配置が、異なる層内に配置された複数の送電コイルを備え、各送電コイルが終端の対を有する、送電コイル配置とを含み、複数の送電コイルが、複数の内側送電コイル及び内側送電コイルの周囲に置かれた複数の外側送電コイルを含み、複数の外側送電コイルの終端の対が、複数の内側送電コイルの終端の対とは異なって配置されている。

【0031】

一部の追加の実施形態では、ワイヤレス充電デバイスは、外周並びに内部空洞を定める１つ以上の壁を有する筐体と、筐体の外周内の平面充電面と、平面充電面の下の内部空洞内に配置された送電コイル配置であって、この送電コイル配置が、異なる層内に配置された複数の送電コイルを備え、各送電コイルが終端の対を有する、送電コイル配置とを含み、複数の送電コイルが重なり合う配置で編成され、それによって、複数のコイルのうちの異なるコイルが異なる平面上に存在し、かつ、複数の送電コイルそれぞれの中心軸が、複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれるようになっており、複数の送電コイルが、複数の内側送電コイル及び内側送電コイルの周囲に置かれた複数の外側送電コイルを含み、複数の内側送電コイルの終端の対が、互いに斜めに配置され、複数の外側送電コイルの終端の対が互いに平行に配置されている。

【0032】

一部の更に別の実施形態では、ワイヤレス充電システムは、時変磁束にさらされたときにバッテリを充電するための電流を生成するように構成された受電コイルを備えている電子デバイスと、電子デバイスを無線で充電するための時変磁束を生成するように構成されたワイヤレス充電マットとを含む。ワイヤレス充電マットは、内部空洞内に置かれた送電コイル配置を含み、この送電コイル配置が異なる層内に配置された複数の送電コイルを備え、各送電コイルが終端の対を有し、複数の送電コイルが、複数の内側送電コイル及び内側送電コイルの周囲に置かれた複数の外側送電コイルを含み、複数の外側送電コイルの終端の対が、複数の内側送電コイルの終端の対とは異なって配置されている。

【0033】

一部の実施形態では、ワイヤレス充電送電コイルは、接続筐体を囲む外周を有し、かつ外周から接続筐体に延びる第１及び第２のチャネルを有する支持構造体と、接続筐体内に置かれた第１及び第２の接点と、支持構造体の外周の周囲に巻き付けられたワイヤであって、このワイヤが第１のチャネルを通って延びる第１の端部及び第２のチャネルを通って延びる第２の端部を有する、ワイヤとを含む。

【0034】

一部の追加の実施形態では、電子デバイスを無線で充電するように構成されたワイヤレス充電デバイスは、充電面を有する筐体であって、この筐体が内部空洞を定める第１及び第２の壁を含む、筐体と、内部空洞内に配置された送電コイル配置であって、この送電コイル配置の各送電コイルが、接続筐体を囲む外周を有し、かつ外周から接続筐体に延びる第１及び第２のチャネルを有する支持構造体を含む、送電コイル配置と、接続筐体内に置かれた第１及び第２の接点と、支持構造体の外周の周囲に巻き付けられたワイヤであって、このワイヤが第１のチャネルを通って延びる第１の端部及び第２のチャネルを通って延びる第２の端部を有する、ワイヤとを含む。

【0035】

一部の更に別の実施形態では、ワイヤレス充電システムは、時変磁束にさらされたときにバッテリを充電するための電流を生成するように構成された受電コイルを備えている電子デバイスと、電子デバイスを無線で充電するための時変磁束を生成するように構成されたワイヤレス充電マットとを含む。ワイヤレス充電マットは、充電面を有する筐体であって、この筐体が内部空洞を定める第１及び第２の壁を含む、筐体と、内部空洞内に配置された送電コイル配置であって、この送電コイル配置の各送電コイルが、接続筐体を囲む外周を有し、かつ外周から接続筐体に延びる第１及び第２のチャネルを有する支持構造体を含む、送電コイル配置と、接続筐体内に置かれた第１及び第２の接点と、支持構造体の外周の周囲に巻き付けられたワイヤであって、このワイヤが第１のチャネルを通って延びる第１の端部及び第２のチャネルを通って延びる第２の端部を有する、ワイヤとを含む。

【0036】

以下の詳細な説明及び添付の図面を参照して、本発明の実施形態の性質及び利点の理解をより深めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】本開示の一部の実施形態に記載された、ワイヤレス充電マットの例及び充電マット上に置かれた２つのデバイスを示す簡略図である。

【0038】

【図2】本開示の一部の実施形態に記載された、充電マット内に埋め込まれた送電コイル配置を示す簡略図である。

【0039】

【図3】本開示の一部の実施形態に記載された、３つの送電コイルを有する基本パターンの例を示す簡略図である。

【0040】

【図4】本開示の一部の実施形態に記載された、ロゼットパターンで構成された送電コイル配置の例を示す簡略図である。

【0041】

【図5A】本開示の一部の実施形態に記載された、ロゼットパターンで構成された送電コイル配置の異なる層を示す簡略図である。

【図5B】本開示の一部の実施形態に記載された、ロゼットパターンで構成された送電コイル配置の異なる層を示す簡略図である。

【図5C】本開示の一部の実施形態に記載された、ロゼットパターンで構成された送電コイル配置の異なる層を示す簡略図である。

【0042】

【図6A】本開示の一部の実施形態に記載された、送電コイルのパターンの拡張の例を示す簡略図である。

【図6B】本開示の一部の実施形態に記載された、送電コイルのパターンの拡張の例を示す簡略図である。

【図6C】本開示の一部の実施形態に記載された、送電コイルのパターンの拡張の例を示す簡略図である。

【図6D】本開示の一部の実施形態に記載された、送電コイルのパターンの拡張の例を示す簡略図である。

【図6E】本開示の一部の実施形態に記載された、送電コイルのパターンの拡張の例を示す簡略図である。

【0043】

【図7A】本開示の一部の実施形態に記載された、連続的充電面の形成を示す簡略図及びチャートである。

【図7B】本開示の一部の実施形態に記載された、連続的充電面の形成を示す簡略図及びチャートである。

【図7C】本開示の一部の実施形態に記載された、連続的充電面の形成を示す簡略図及びチャートである。

【0044】

【図8A】本開示の一部の実施形態に記載された、２つの送電コイルの半径方向の例を示す簡略図である。

【0045】

【図8B】本開示の一部の実施形態に記載された、３つの送電コイル層で形成された送電コイル配置の例を示す簡略図であり、各層の送電コイルが他の層とは異なる半径方向に配置されている。

【0046】

【図9A】本開示の一部の実施形態に記載された、図８Ｂに示された送電コイル配置の異なる送電コイル層を示す簡略図である。

【図9B】本開示の一部の実施形態に記載された、図８Ｂに示された送電コイル配置の異なる送電コイル層を示す簡略図である。

【図9C】本開示の一部の実施形態に記載された、図８Ｂに示された送電コイル配置の異なる送電コイル層を示す簡略図である。

【0047】

【図10】本開示の一部の実施形態に記載された、送電コイル配置の例を示す簡略図であり、送電コイルが、送電コイル配置内のそれらの位置に基づいて、異なる半径方向に配置されている。

【0048】

【図11A】本開示の一部の実施形態に記載された、図１０に示された送電コイル配置の異なる送電コイル層を示す簡略図である。

【図11B】本開示の一部の実施形態に記載された、図１０に示された送電コイル配置の異なる送電コイル層を示す簡略図である。

【図11C】本開示の一部の実施形態に記載された、図１０に示された送電コイル配置の異なる送電コイル層を示す簡略図である。

【0049】

【図12A】本開示の一部の実施形態に記載された、送電コイル配置の例を示す簡略図であり、すべての送電コイルが、送電コイル配置内の他の送電コイルと実質的に同じ寸法を有している。

【0050】

【図12B】本開示の一部の実施形態に記載された、送電コイル配置の例を示す簡略図であり、１つ以上の送電コイルが、送電コイル配置内の他の送電コイルとは異なる寸法を有している。

【0051】

【図13A】本開示の一部の実施形態に記載された、複数の細いワイヤで形成されたワイヤのコイルの例を示す簡略図である。

【0052】

【図13B】本開示の一部の実施形態に記載された、複数の細いワイヤで形成されたワイヤのコイルの一巻きの断面図を示す簡略図である。

【0053】

【図13C】本開示の一部の実施形態に記載された、単芯の導電性ワイヤで形成されたワイヤのコイルの例を示す簡略図である。

【0054】

【図13D】本開示の一部の実施形態に記載された、単芯の導電性ワイヤで形成されたワイヤのコイルの一巻きの断面図を示す簡略図である。

【0055】

【図14A】本開示の一部の実施形態に記載された、各終端がワイヤのコイルの内径内に置かれて互いに斜めに配置された、ワイヤのコイルの上面斜視図を示す簡略図である。

【0056】

【図14B】本開示の一部の実施形態に記載された、図１４Ａに示されたワイヤのコイルの側面図を示す簡略図である。

【0057】

【図14C】本開示の一部の実施形態に記載された、各終端がワイヤのコイルの内径内に置かれて互いに平行に配置された、ワイヤのコイルの上面斜視図を示す簡略図である。

【0058】

【図15A】本開示の一部の実施形態に記載された、ボビンの例の上面図及び側面図を示す簡略図である。

【図15B】本開示の一部の実施形態に記載された、ボビンの例の上面図及び側面図を示す簡略図である。

【図15C】本開示の一部の実施形態に記載された、ボビンの例の上面図及び側面図を示す簡略図である。

【図15D】本開示の一部の実施形態に記載された、ボビンの例の上面図及び側面図を示す簡略図である。

【0059】

【図16A】本開示の一部の実施形態に記載された、角度送電コイルの例の上面斜視図及び下面斜視図を示す簡略図である。

【図16B】本開示の一部の実施形態に記載された、角度送電コイルの例の上面斜視図及び下面斜視図を示す簡略図である。

【0060】

【図17A】本開示の一部の実施形態に記載された、角度送電コイルで形成された送電コイル配置の例を示す簡略図である。

【0061】

【図17B】本開示の一部の実施形態に記載された、角度送電コイルで形成された送電コイル配置の例の一部の拡大された下面斜視図を示す簡略図である。

【0062】

【図18A】本開示の一部の実施形態に記載された、平行送電コイルの例の上面斜視図及び下面斜視図を示す簡略図である。

【図18B】本開示の一部の実施形態に記載された、平行送電コイルの例の上面斜視図及び下面斜視図を示す簡略図である。

【0063】

【図19】本開示の一部の実施形態に記載された、平行送電コイル及び角度送電コイルで形成された送電コイル配置の例を示す簡略図である。

【0064】

【図20A】本開示の一部の実施形態に記載された、送電コイル配置の分解側面図を示す簡略図である。

【0065】

【図20B】本開示の一部の実施形態に記載された、組み立てられた送電コイル配置の側面図を示す簡略図である。

【0066】

【図21】本開示の一部の実施形態に記載された、ボビンのない送電コイルの例を示す簡略図である。

【0067】

【図22A】本開示の一部の実施形態に記載された、ボビンのない送電コイルで形成された送電コイル配置の例を示す簡略図である。

【0068】

【図22B】本開示の一部の実施形態に記載された、ボビンのない、終端が同じように編成された送電コイルで形成された送電コイル配置の例を示す簡略図である。

【0069】

【図22C】本開示の一部の実施形態に記載された、図２２Ｂに示された送電コイル配置の例の個々の層を示す簡略図である。

【図22D】本開示の一部の実施形態に記載された、図２２Ｂに示された送電コイル配置の例の個々の層を示す簡略図である。

【図22E】本開示の一部の実施形態に記載された、図２２Ｂに示された送電コイル配置の例の個々の層を示す簡略図である。

【0070】

【図23】本開示の一部の実施形態に記載された、ボビン付きの送電コイルを有するワイヤレス充電マットの例の分解図を示す簡略図である。

【0071】

【図24】本開示の一部の実施形態に記載された、ボビンのない送電コイルを有するワイヤレス充電マットの例の分解図を示す簡略図である。

【0072】

【図25A】本開示の一部の実施形態に記載された、細い導電性境界付きの電磁シールドの例の上面図を示す簡略図である。

【0073】

【図25B】本開示の一部の実施形態に記載された、送電コイル配置のエッジまで延びた導電性境界付きの電磁シールドの例の上面図を示す簡略図である。

【0074】

【図26A】本開示の一部の実施形態に記載された、部分的に形成されたワイヤレス充電マットの送電コイル配置の周囲のファラデーケージの一部の断面図を示す簡略図である。

【0075】

【図26B】本開示の一部の実施形態に記載された、シールド体と導電性境界の間の境界面の拡大断面図を示す簡略図である。

【0076】

【図27A】本開示の一部の実施形態に記載された、支持棒の例を示す簡略図である。

【図27B】本開示の一部の実施形態に記載された、支持棒の例を示す簡略図である。

【0077】

【図28A】本開示の一部の実施形態に記載された、フック構造付きの支持棒の例を示す簡略図である。

【図28B】本開示の一部の実施形態に記載された、フック構造付きの支持棒の例を示す簡略図である。

【0078】

【図29】本開示の一部の実施形態に記載された、基礎をなすドライバ基板に取り付けられた組み立て済み送電コイル配置の例を示す簡略図である。

【0079】

【図30】本開示の一部の実施形態に記載された、ドライバ基板に結合されたドロップフレームの下面図を示す簡略図である。

【0080】

【図31】本開示の一部の実施形態に記載された、底部シールドの例の上視図を示す簡略図である。

【0081】

【図32】本開示の一部の実施形態に記載された、２つ以上の送電コイル配置を含むワイヤレス充電マットの例の分解図を示す簡略図である。

【発明を実施するための形態】

【0082】

本開示の実施形態は、ワイヤレス充電マットの充電面の、領域全体ではないとしても、大部分にわたって電子デバイスを効率的に充電できるワイヤレス充電マットについて説明する。充電面の下に配置された送電コイルのアレイは、電子デバイスの受電器、又は電子デバイスが結合されたドッキングステーションの受電器に電流を誘導できる時変磁場を生成することができる。

【0083】

ワイヤレス充電マットは、複数の送電コイル層を含んでよい。各層は、格子パターンで配置され、対応する格子パターンで磁場を生成するように構成された送電コイルのアレイを含むことができる。層内の各送電コイル間の空間は、「不感帯」（すなわち、磁場が生成されない領域）であることがある。したがって、ワイヤレス充電マットの充電面にわたって最小限の不感帯が存在するように、複数の送電コイル層を配置することができる。一部の実施形態では、ワイヤレス充電マットは３つの送電コイル層を含み、各層が、他の２つの層内の不感帯を埋めるように配置されている。例えば、第１の層内のコイルによって生成された磁場は、第２及び第３の層内の不感帯を埋めることができる。同様に、第２の層内のコイルによって生成された磁場は、第１及び第３の層内の不感帯を埋めることができ、第３の層内のコイルによって生成された磁場は、第１及び第２の層内の不感帯を埋めることができる。したがって、３つの送電コイル層は、充電面にわたって延びる磁場をまとめて生成することができ、それによって、充電面の大部分にわたって電子デバイスを充電できるようにする。本明細書では、そのようなワイヤレス充電マットの実施形態の態様及び特徴が更に詳細に説明される。
Ｉ．ワイヤレス充電マット

【0084】

図１は、本開示の一部の実施形態に従って、ワイヤレス充電マットの例１００を示している。ワイヤレス充電マット１００は充電面１０２を含むことができ、無線受電器を有するデバイスを、そのバッテリを無線で充電するために、充電面１０２上に配置することができる。一部の実施形態では、充電面１０２は、ワイヤレス充電マット１００の上面１０４の領域であってよく、上面１０４の、領域全体ではないとしても、大部分にわたって延びる。ワイヤレス充電マット１００によって生成された時変磁場は、充電面１０２内の上面１０４の領域を伝搬し、デバイスが無線で電力を受信できる連続領域を形成することができる。

【0085】

一部の実施形態では、デバイスは、充電面１０２内の任意の位置に配置されて、電力を受信できる。例えば、第１のデバイス１０６は、充電面１０２内のワイヤレス充電マット１００の左側に置かれ、ワイヤレス充電マット１００から電力を受信することができる。第２のデバイス（例えば、デバイス１０８）は、充電面１０２内のワイヤレス充電マット１００の右側に置かれ、ワイヤレス充電マット１００から電力を受信することができる。本開示の実施形態に従って、充電面１０２内の任意の位置に配置されたデバイスがワイヤレス充電マット１００から電力を受信できるということが理解されるべきである。一部の実施形態では、２つ以上のデバイスがワイヤレス充電マット１００上に配置されて、電力を受信することができる。一例として、デバイス１０６及び１０８の両方がワイヤレス充電マット１００上に同時に配置されて、電力を同時に受信することができる。

【0086】

デバイス１０６及び１０８は、ワイヤレス充電マット１００から電力を受信するように構成された任意の適切なデバイスであることができる。例えば、デバイス１０６及び／又はデバイス１０８は、ポータブル電子デバイス（例えば、携帯電話、メディアプレーヤ、電子時計など）、ドッキングステーション、又はアクセサリ電子デバイスであることができ、ワイヤレス充電マット１００によって生成された磁場にさらされたときに電力を受信するように構成された受電コイルをそれぞれ有する。

【0087】

ワイヤレス充電マット１００は、１つ以上のデバイスを充電できる適切な面を提供するように成形され得る。例えば、ワイヤレス充電マット１００は、図１に示されたような錠剤（略長円形）の形状であることができるが、他の実施形態が異なる形状を有することができる。一部の実施形態は、円形、長方形、正方形、又は本開示の思想及び範囲を逸脱することなくデバイスを無線で充電できる面を提供するための、任意のその他の適切な形状を有することができる。
ＩＩ．送電コイルの配置

【0088】

時変磁場は、ワイヤレス充電マット１００内に埋め込まれた複数の送電コイルによって生成され得る。例えば、ワイヤレス充電マット１００は、図２に示されたような送電コイル配置を含むことができる。図２は、本開示の一部の実施形態に従って、充電マット１００内に埋め込まれた送電コイル配置２００を示している。図２は、埋め込まれた送電コイル配置２００を見ることができるように、上面１０４が除去されたワイヤレス充電マット１００を示している。送電コイル配置２００は、すべての送電コイルが動作しているときに磁場のアレイを充電面１０２全体にわたって生成できるように、異なる層内に非同心方式で配置された送電コイルの複数のアレイを含むことができる。
Ａ．送電コイルのパターン

【0089】

本開示の一部の実施形態によれば、送電コイル２００の特定の配置は、ワイヤレス充電マット１００が、電子デバイスを充電できる連続的充電面を形成する磁場のアレイを生成できるようにする。この連続的充電面は、充電面内の任意の位置で電子デバイスを効率的に充電できるようにする。充電面は、ワイヤレス充電マット１００の、領域全体ではないとしても、大部分にわたって延びることができる。一部の実施形態では、送電コイル配置２００は、送電コイル配置２００が連続的充電面を形成する磁場を生成できるようにする基本パターンに従って、配置され得る。基本パターンは、より大きい連続的充電面を形成する更に複雑なパターンを形成するように拡張され得る。
１．基本パターン

【0090】

図３は、本開示の一部の実施形態に従って、３つの送電コイル（第１の送電コイル３０２、第２の送電コイル３０４、及び第３の送電コイル３０６）を有する基本パターンの例３００を示している。第１、第２、及び第３の送電コイル３０２、３０４、及び３０６は、３つの個別の層内に配置されることが可能であり、それによって、送電コイル積層体を形成する。例えば、第１の送電コイル３０２を第１の層内に置くことができ、第２の送電コイル３０４を第１の層の上の第２の層内に置くことができ、第３の送電コイル３０６を第１及び第２の層の上の第３の層内に置くことができる。各送電コイルは、本明細書において更に詳細に説明されるように、平坦なリング状の形状を形成するように、外半径から内半径まで巻き付けられたワイヤの１つの層で形成され得る。図３に示されているように、各送電コイルは、理解を容易にするために、送電コイルの下の層内にある他の送電コイルを見ることができるように、中央の要素（例えば、やはり本明細書において詳細に説明される「ボビン」）を含まずに示されている。

【0091】

一部の実施形態では、第１、第２、及び第３の送電コイル３０２、３０４、及び３０６はそれぞれ、中央の終端ゾーンを含むことができる。中央の終端ゾーンは、プリント配線基板（ＰＣＢ）などの相互接続層とインターフェースをとるために確保された各送電コイルの中心の領域であることができる。図３に示されているように、第１、第２、及び第３の送電コイル３０２、３０４、及び３０６は、中央の終端ゾーン３１６、３１８、及び３２０をそれぞれ有することができる。中央の終端ゾーン３１６、３１８、及び３２０は、本明細書において更に説明されるように、相互接続層とインターフェースをとるために確保された各送電コイルの中心の領域であることができる。したがって、第１、第２、及び第３の送電コイル３０２、３０４、及び３０６は、それらの各中央の終端ゾーンが隣接する送電コイルによって遮断されることなく相互接続層とインターフェースをとることができる位置に、置かれ得る。例えば、送電コイル３０２の中央の終端ゾーン３１６は、送電コイル３０４及び３０６の外径の外側に、横方向に置かれる。中央の終端ゾーン３１８及び３２０にも同じことが言える。したがって、中央の終端ゾーン３１６、３１８、及び３２０は、別の送電コイルと交差することなく、送電コイル積層体内で延びることができる。一部の実施形態では、中央の終端ゾーン３１６、３１８、及び３２０は、中央の終端ゾーン３１６、３１８、及び３２０が正三角形３２２を形成するように、互いから等間隔に離れて置かれてよい。
２．ロゼットパターン

【0092】

前述したように、基本パターンを拡張して、異なる形状及びサイズのワイヤレス充電マットのための他のパターンを形成することができる。そのようなパターンの１つはロゼットパターンであり、ロゼットパターンは、その円形の外形を前提として、実質的に円形のワイヤレス充電マットに適していることがある。ロゼットパターンは、複数のコイルのうちの異なるコイルが異なる平面上に存在して、互いに非同心になるように、送電コイルが重なり合う配置で配置されるパターンであることができる。拡張された基本パターンでは、１つ以上の送電コイル層が２つ以上の送電コイルを含むことができる。

【0093】

図４は、本開示の一部の実施形態に従って、ロゼットパターンで構成された送電コイル配置の例４００を示している。送電コイル配置４００は、３つの個別の送電コイル層を含むことができ、それらの層のうちの１つ以上が複数の送電コイルを含む。例えば、第１の送電コイル層は送電コイル４０２ａ〜ｃを含むことができ、第２の送電コイル層は送電コイル４０４ａ〜ｃを含むことができ、第３の送電コイル層は送電コイル４０６を含むことができる。送電コイル配置４００内の各送電コイルは、送電コイルの内径によって定められた開口部を有することができ、各開口部は、隣接する送電コイルのどの部分とも重なり合わない終端ゾーン４１８（すなわち、中央部分）を含む。更に、送電コイルは、複数のコイルのうちの２つのコイルが互いに同心になることがないように配置される。

【0094】

基本パターンは、互いに最も近い３つ（各送電コイル層内に１つ）の送電コイルのすべてのグループが基本パターンで配置されるように、ロゼットパターン全体に延びてもよい。例えば、送電コイル４０２ａ、４０４ａ、及び４０６が基本パターンで配置されている。同様に、送電コイル４０２ａ、４０４ｂ、及び４０６が基本パターンで配置されており、送電コイル４０４ｂ、４０２ｃ、及び４０６が基本パターンで配置されている、などとなっている。基本パターンに従って送電コイル配置４００を配置することによって、送電コイル配置４００は、電子デバイスが任意の位置で充電できる連続的充電領域を作成できる。

【0095】

拡張された基本パターンの配置を更によく理解するために、図５Ａ〜５Ｃに、送電コイル配置４００の異なる層を示している。具体的には、図５Ａは送電コイル４０２ａ〜ｃを含んでいる第１の層を示し、図５Ｂは送電コイル４０４ａ〜ｃを含んでいる第２の層を示し、図５Ｃは送電コイル４０６を含んでいる第３の層を示している。実施形態によれば、生成された磁場を等間隔の格子パターンで配置できるように、同じ層内の各送電コイルは、等間隔で離すことができる。例えば、送電コイル４０２ａ〜ｃ及び４０４ａ〜ｃは、距離Ｄ１の間隔で離され得る。距離Ｄ１は、本明細書において更に説明されるように、積層の目的で、他の層内の送電コイルの一部が距離Ｄ１内に収まるのに十分な広さになるように選択されてよい。他の実施形態では、距離Ｄ１は、隣接する送電コイルが互いに接触しないのに十分な広さになるように選択されてよい。例えば、距離Ｄ１は３ｍｍ未満であってよい。特定の実施形態では、距離Ｄ１は１ｍｍ未満である。

【0096】

同じ層内の各送電コイルの中心は、距離Ｄ２だけ分離され得る。距離Ｄ２は、充電面全体の磁束の均一性に影響を与えることができる。距離Ｄ２が大きいほど、充電面全体の磁束の均一性が低下し、一方、距離Ｄ２が小さいほど、充電面全体の磁束の均一性が向上する。一部の実施形態では、距離Ｄ２は、各送電コイルの外径を考慮しながら、送電コイル間の適切な距離Ｄ１を可能にする最小の距離になるように選択される。追加の実施形態では、距離Ｄ２は、同じ層内のすべての隣接する送電コイルに関して同じである。したがって、３つの送電コイルのグループ（例えば、第１及び第２の層それぞれに含まれる送電コイル４０２ａ〜ｃ及び４０４ａ〜ｃ）は、正三角形４２２の端点に従って配置され得る。

【0097】

図５Ａ及び図５Ｂは１つの送電コイル層内の３つのみの送電コイルを示しているが、実施形態は３つのみのコイルを有する送電コイル層に限定されないことが理解されるべきである。代わりに、その他の実施形態は、４つ以上の送電コイルを有する送電コイル層を含むことができる。そのような実施形態では、送電コイルは等間隔に離れて配置され、正三角形の角に対応する位置に配置される。
Ｂ．送電コイルのパターンの拡張

【0098】

基本パターンと同様に、異なる形状及びサイズのワイヤレス充電マットの送電コイルの更に大きい集合を形成するために、ロゼットパターン（又は、基本パターンから形成された任意のその他のパターン）を拡張することができる。図６Ａ〜６Ｃは、本開示の一部の実施形態に従って、送電コイルのパターンの拡張を示している。図６Ａは初期パターン６００を示しており、図６Ｂ及び図６Ｃは、増分送電コイル層によって拡張された後の初期パターンをそれぞれ示している。

【0099】

図６Ａ内の初期パターン６００は、ロゼットパターンで配置された送電コイル配置６００として示されているが、当業者は、基本パターンから形成された任意の初期パターンが初期パターンとして使用され得るということを理解する。初期パターン６００は３つの送電コイル層を含み、第１の層が送電コイル６０２ａ〜ｃを含み、第２の層が送電コイル６０４ａ〜ｃを含み、第３の層が送電コイル６０６ａを含む。第２の層は、第１の層と第３の層の間に配置され得る。

【0100】

送電コイルのパターンが拡張され得る方法は、既存の送電コイル配置に基づくことができる。例えば、送電コイルを既存のパターンに追加することは、最も近い送電コイルが置かれた層に基づくことができ、その場合、パターンに追加される送電コイルは、最も近い送電コイルが置かれていない層内に配置される。一例として、最も近い送電コイルが第１及び第２の層内に置かれた場合、パターンの拡張に使用される次の送電コイルは、第３の層に置かれる。同様に、最も近い送電コイルが第１及び第３の層内に置かれた場合、次の送電コイルは第２の層内に配置され、最も近い送電コイルが第２及び第３の層内に置かれた場合、次の送電コイルは第１の層内に配置される。このアプローチは、追加コイルが既存の送電コイル配置に追加されるたびに、パターンの拡張に使用されてよい。パターンに追加される各送電コイルは、図３に関して本明細書において説明された基本パターンに従って置かれる。

【0101】

図６Ｂに示された特定の例では、送電コイル６０６ｂ及び６０６ｃが送電コイル配置６００に追加されて、送電コイル配置６０１を形成する。本明細書において説明されたアプローチを使用すると、送電コイル６０６ｂ及び６０６ｃは、最も外側の送電コイルの位置に従って、送電コイル配置６０１内に配置される。最も外側の送電コイル６０２ｂ、６０２ｃ、及び６０４ｂが第１及び第２の層内に置かれているため、送電コイル６０６ｂ及び６０６ｃは第３の層内に置かれ得る。別の送電コイル層によるパターンの拡張は、同じアプローチに従う。例えば、図６Ｃに示されているように、送電コイル６０２ｄが送電コイル配置６０１に追加されて、送電コイル配置６０３を形成する。最も外側の送電コイル６０６ｂ、６０６ｃ、及び６０４ｂが第２及び第３の層内に置かれているため、送電コイル６０２ｄは第１の層内に置かれ得る。

【0102】

送電コイル配置６００は、任意の設計に従って、任意の程度まで拡張され得る。例えば、送電コイル配置６００は、１６コイル設計に従って拡張され得る。図６Ｄは、本開示の一部の実施形態に従って、１６個のコイルで形成された送電コイル配置の例６０５を示している。図に示すように、複数のコイルのうちの異なるコイルが異なる平面上に存在して、互いに非同心になるように、送電コイル配置６０５内の送電コイルは重なり合う配置で編成され得る。送電コイル配置６０５は、図２に関して本明細書において簡単に説明した送電コイル配置２００のコイル配置に類似することができる。したがって、各送電コイルは、充電マット１００の充電面１０２全体にわたって広い有効範囲を提供するように置かれ得る。

【0103】

一部の実施形態では、送電コイル配置６００は、異なる設計に従って、更に拡張され得る。一例として、送電コイル配置６００は、２２コイル設計に従って拡張され得る。図６Ｅは、本開示の一部の実施形態に従って、２２個のコイルで形成された送電コイル配置の例６０７を示している。図に示すように、図６Ａ〜６Ｃに関して本明細書において説明されたステップに従って、６個の追加コイルが１６コイル設計に追加され得る。追加コイルを追加することで、充電面１０２の形状及び有効範囲を変更することができる。更に、追加コイルを追加することで、充電面１０２全体にわたって磁束の密度を変更することができる。コイルが多いほど、少ないコイルを含む送電コイル配置よりも大きい充電面１０２、及び充電面１０２全体にわたる磁束のより高い密度を得ることができる。
Ｃ．送電コイルのパターンの有効範囲

【0104】

本開示の実施形態によれば、基本パターンから形成されたパターンで配置された送電コイルは、連続的充電面を形成する磁場を生成することができる。連続的充電面は、充電面の上に置かれた電子デバイスが、充電面内のどの位置でも電力を受信できるようにし、それによって、ユーザがデバイスを充電するときの簡易性を向上する。

【0105】

図７Ａ〜７Ｃは、本開示の実施形態に従って、送電コイルのパターンが連続的充電面をどのように作成するかを示している。各図は、送電コイル配置の個別の層を示し、ある距離にわたって磁場の強度をプロットした対応するグラフを示している。このグラフは、１つの送電コイルの強度をプロットしているが、同じ層内のすべての送電コイルに適用され得る。各グラフは、磁場の強度（１メートル当たりのアンペアを表す単位Ｈによって表されてよい）を表し、上に向かって増加するＹ軸、及び充電面全体にわたる水平距離を表し、右に向かって増加するＸ軸を有する。

【0106】

図７Ａは、本開示の一部に従って、送電コイルのアレイ７００と、送電コイル７０２によって生成された磁場の強度／距離曲線を表すグラフ７０８とを示している。送電コイルのアレイ７００は、送電コイル配置の第１の層内に置かれた送電コイルのアレイであることができる。一部の実施形態では、送電コイル７０２は、送電コイル７０２の中心近くで最大になり、曲線７１４の中心から離れる方に移動するにつれて減少する強度／距離曲線７１４を有する磁場を生成する。

【0107】

送電コイルがワイヤレス充電を実行するには、送電コイルは、充電面の上に延びるように十分に強い磁場を生成する必要があることがある。ワイヤレス充電が可能となるしきい値は、グラフ７０８に示された強度しきい値７１５によって表されてよい。強度しきい値７１５より上の曲線７１４の部分は、ワイヤレス充電に十分であることがあり、強度しきい値７１５より下の曲線７１４の部分は、ワイヤレス充電に不十分であることがある。強度しきい値７１５より下の曲線７１４の部分は、磁場が充電面の上に置かれた電子デバイスを無線で充電できるほど十分に強くない「不感帯」７１６及び７１８として指定されてよい。

【0108】

したがって、実施形態によれば、不感帯を埋めるために、追加層が送電コイル配置に組み込まれ得る。図７Ｂに示されているように、第２の送電コイル層が、本明細書において説明された基本パターンの配置に一致するようにして第１の送電コイル層の上に配置されて、第１の層の不感帯の少なくとも一部を埋めることができ、それによって、送電コイル配置７０１が得られる。第２の送電コイル層は、磁場の強度／距離曲線７２０を有する送電コイル７０４を含むことができる。送電コイル７０４を第２の層に含めることによって、送電コイル７０４（及び第２の層内のその他の送電コイル）によって生成された磁場が、第１の層の不感帯７１８を埋めることができる。したがって、第２の層内の送電コイルに対応する充電面の部分は、ワイヤレス充電を実行できる可能性がある。

【0109】

チャート７２０から理解できるように、第２の層を追加しても、まだ一部の不感帯が存在することがある。例えば、不感帯７１６の部分がまだ存在することがあり、それによって、充電面の一部の領域ではワイヤレス充電の実行が不可能になり、不連続な充電面が発生する。したがって、本開示の一部の実施形態によれば、残りの不感帯を埋めるために、第３の層が組み込まれ得る。

【0110】

図７Ｃは、送電コイル配置７０３を形成するために第１及び第２の送電コイル層の上に形成された第３の送電コイル層を示している。一部の実施形態では、第２の送電コイル層は、第１の送電コイル層と第３の送電コイル層の間に置かれ得る。第３の送電コイル層は、磁場の強度／距離曲線７２２を有する送電コイル７０６を含むことができる。送電コイル７０６を第３の層に含めることによって、送電コイル７０６（及び第２の層内のその他の送電コイル）によって生成された磁場が、第１及び第２の層の不感帯７１６を埋めることができる。したがって、充電面内に不感帯が存在しなくなるようにすることができ、それによって、電子デバイスを任意の位置に置いたときに無線で充電できる連続的充電面を作成する。

【0111】

図７Ａ〜７Ｃは連続的充電面を作成するために３つの層のみを有する送電コイル配置を示しているが、実施形態はそのような構成に限定されない。その他の実施形態は、本開示の思想及び範囲を逸脱することなく、連続的充電面を形成するために３つよりも多いか、又は少ない層を有することができる。
Ｄ．送電コイルの回転配置

【0112】

異なる層内で互いに重なり合うような送電コイルの配置は、１つの層内に配置された同様のコイルのアレイと比べて、組み立てられたときの送電コイル配置のＺ高（例えば、厚さ）を増やす。本開示の一部の実施形態によれば、下で説明されるさまざまな実施形態において記載されるように、送電コイル配置内の送電コイルをさまざまな半径方向に向けて、送電コイル配置のＺ高を最小限に抑えることができる。半径方向は、基準方向（真北などの任意の角度方向であってよい）に対して送電コイルが半径方向に調整される角度である。送電コイルの半径方向は、送電コイルの基準位置と基準方向の間の角度差によって定められてよい。

【0113】

図８Ａは、基準方向の例８０７に対する、送電コイル８０１ａ〜ｂの基準位置の例を示している。基準方向の例８０７は、図８Ａに示されているように、真北に対応する角度方向であってよい。基準位置は、他のすべての送電コイルにおいて共通する送電コイルの任意の構造部品によって表されてよい。例えば、送電コイル８０１ａの基準位置８０３ａは、送電コイル８０１ａの終端８０５ａによって表され得る。同様に、送電コイル８０１ｂの基準位置８０３ｂは、送電コイル８０１ｂの対応する終端８０５ｂによって表され得る。送電コイル８０１ａの半径方向は、基準方向８０７と基準位置８０３ａの間の角度によって定められることが可能であり、送電コイル８０１ｂの半径方向は、基準方向８０７と基準位置８０３ｂの間の角度によって定められることが可能である。したがって、送電コイル８０１ａは、図８Ａに示されているように、送電コイル８０１ｂとは異なる半径方向に配置されてよい。

【0114】

これらの送電コイルが配置される特定の方法は、１つ以上の要因に基づくことができる。例えば、送電コイルの構造は、隣接する層内の送電コイル間の空間を埋めることができる突起を含むことができ、それによって、Ｚ高を最小限に抑える。一例として、第１の層内の送電コイルは、第２の層内の隣接する送電コイル間の空間を埋める突起を有することができる。そのような構造体の詳細については本明細書で更に説明される。

【0115】

異なる送電コイル層内の送電コイルは、異なる半径方向に配置され得る。図８Ｂは、３つの送電コイル層（第１の送電コイル層８０２、第２の送電コイル層８０４、及び第３の送電コイル層８０６）で形成された送電コイル配置の例８００を示しており、各層の送電コイルが他の層とは異なる半径方向に配置されている。送電コイル配置８００は、図１及び図２におけるワイヤレス充電マット１００などの錠剤形のワイヤレス充電マットに適した配置で示されているが、実施形態がそのような配置に限定されないこと、及び、他の実施形態が、本開示の思想及び範囲を逸脱することなく、その他の形状のワイヤレス充電マットに適した送電コイル配置を有することができるということが理解されるべきである。

【0116】

図８Ｂに示されているように、第１の送電コイル層８０２の送電コイルは第１の半径方向８０８に配置されることが可能であり、第２の送電コイル層８０４の送電コイルは第２の半径方向８１０に配置されることが可能であり、第３の送電コイル層８０６の送電コイルは第３の半径方向８１２に配置されることが可能である。第１、第２、及び第３の半径方向８０８、８１０、及び８１２は、角度オフセット８１４だけ互いからオフセットすることができる。角度オフセット８１４は、本明細書において更に詳細に説明されるように、送電コイル配置８００が組み立てられたときに、第１、第２、及び第３の送電コイル層８０２、８０４、及び８０６の送電コイルが最小限のＺ高を達成できる角度になるように決定されてよい。一部の実施形態では、角度オフセット８１４は、１１０〜１３０度の範囲内であり、特定の実施形態では、具体的には約１２０度である。

【0117】

異なる層内の送電コイルは異なる半径方向に配置され得るが、同じ同一平面上の層内の送電コイルは同じ半径方向に配置され得る。この概念を更に適切に説明するために、図９Ａ〜９Ｃは、図８Ｂ内の送電コイル配置８００の異なる送電コイル層をそれぞれ示している。具体的には、図９Ａは第１の送電コイル層８０２を示し、図９Ｂは第２の送電コイル層８０４を示し、図９Ｃは第３の送電コイル層８０６を示している。

【0118】

図９Ａ〜９Ｃからわかるように、送電コイル８０２は、すべて同じ半径方向（例えば、第１の半径方向８０８）に配置される。同様に、送電コイル８０４はすべて半径方向８１０に配置され、送電コイル８０６はすべて半径方向８１２に配置される。一部の実施形態では、同じ層内の送電コイルは、実質的に同一平面上にある。更に、同じ同一平面上の層内の隣接する送電コイルは、図５Ａ及び図５Ｂに関して本明細書において説明されるように、互いに同じ距離だけ離れて置かれる。更に、同一平面上の層内の送電コイルの各集合は、横軸９００に対して対称である。一部の実施形態では、送電コイルの３つの層のうちの２つのみが、同じ数の送電コイルを有する。例えば、第１の層内の送電コイル８０２は、第２の層内の送電コイル８０４と同じ数の送電コイルを有する。第３の層内の送電コイル８０６は、他の２つの層とは異なる数の送電コイル（他の２つの層よりも２つ少ない送電コイルなど）を有することができる。この現象は、本明細書において上で説明された拡張されたロゼットパターンのアーチファクトである。

【0119】

図８Ｂ及び図９Ａ〜９Ｃは、送電コイル配置の一例を示している。ただし、実施形態は、そのような配置に限定されない。他の実施形態は、異なる送電コイル配置を有することができる。一例として、図１０は、本開示の一部の実施形態に従って、１６個の個々のコイルを含む送電コイル配置の例１０００を示しており、ここでは、送電コイルが、送電コイル配置内のそれらの位置に基づいて、異なる半径方向に配置されている。例えば、送電コイル配置１０００は、１２個の外側送電コイル１００２及び４つの内側送電コイル１００４を含むことができる。外側送電コイル１００２は、送電コイル配置１０００の最も外側の領域の近くに置かれた送電コイルの集合であってよく、一方、内側送電コイル１００４は、外側送電コイル１００２によって囲まれた送電コイルであってよい。図１０に示されているように、見やすくするために、内側送電コイル１００４は太線で示されており、外側送電コイル１００２は細線で示されている。

【0120】

一部の実施形態では、外側送電コイル１００２は、内側送電コイル１００４とは異なる半径方向に配置される。図１０に示されているように、外側送電コイル１００２は、送電コイル配置１０００の外側のエッジの方を指す半径方向に配置され得るが、内側送電コイル１００４は、さまざまな半径方向に配置され得る。そのような方法で外側送電コイル１００２を配置することによって、外側送電コイル１００２のある部分を充電面の内側領域から離して置くことが可能になる。そのような部分は、本明細書において更に説明されるように、送電コイルの構造的構成に起因して、送電コイルの効率の低い部分であることがある。

【0121】

送電コイル配置１０００の多層構造を前提にすれば、同じ同一平面上の層内の送電コイルを異なる方向に配置することができる。図１１Ａ〜１１Ｃは、図１０内の送電コイル配置１０００の異なる送電コイル層をそれぞれ示している。具体的には、図１１Ａは、送電コイル配置１０００の第１の送電コイル層１１０２を示し、図１１Ｂは第２の送電コイル層１１０４を示し、図１１Ｃは第３の送電コイル層１１０６を示している。

【0122】

図１１Ａ〜１１Ｃからわかるように、第１の送電コイル層１１０２内の１つ以上の送電コイルは、同じ層内の他の送電コイルとは異なる半径方向に配置される。図１０内の外側送電コイル１００２の一部である送電コイル（例えば、送電コイル１１０８ａ、１１０８ｂ、１１０８ｄ、１１０８ｅ、及び１１０８ｆ）は、図１０に関して本明細書において説明されたように、ワイヤレス充電マット全体にわたって更に均一な充電面を実現するために、それらの半径方向が外側に向くように配置され得る。反対に、図１０内の内側送電コイル１１０４の一部である送電コイル（例えば、送電コイル１１０８ｃ）は、図８Ｂに関して本明細書において説明されたように、その半径方向が１１０〜１３０度の範囲内の増分（１２０度など）になるように配置され得る。図１１Ｂ及び図１１Ｃに示されているように、第２及び第３の送電コイル層内の内側及び外側送電コイルそれぞれの一部である送電コイルも、同じ原理に基づいて配置され得る。

【0123】

各送電コイル配置内の、図２〜１１Ｃに示された送電コイルは、類似する寸法を有することができる。例えば、各送電コイル配置内の送電コイルは、同じ内径及び外径を有することができる。図１２Ａは、送電コイル配置の例１２００を示しており、すべての送電コイルが、実質的に同じ寸法（例えば、同じ内径及び外径）を有している。内径は、送電コイルの中心に最も近い一巻きによって形成された周辺部の直径によって定められることが可能であり、外径は、送電コイルの中心から最も遠い送電コイルの一巻きによって形成された周辺部の直径によって定められることが可能である。例えば、送電コイル１２０２ａは、内径１２０４及び外径１２０６を有することができる。送電コイル配置１２００内の最も左の位置及び最も右の位置に置かれた送電コイル１２０２ｂ及び１２０２ｃでさえ、他のすべての送電コイルと実質的に同じ寸法を有することができる。一部の実施形態では、送電コイルは、各自の内径と外径との差が１０％未満（特定の実施形態では、特に５％未満）である場合、実質的に同じ寸法を有している。

【0124】

本明細書において説明された送電コイル配置は実質的に同じ寸法を有することができるが、一部の実施形態は、図１２Ｂに関して本明細書において説明されるように、一部の送電コイルが同じ送電コイル配置内の他の送電コイルとは異なる寸法を有する送電コイル配置を有することができる。

【0125】

図１２Ｂは、本開示の一部の実施形態に従って、送電コイル配置の例１２０１を示しており、１つ以上の送電コイルが、送電コイル配置１２０１内の他の送電コイルとは異なる寸法を有している。一部の実施形態では、送電コイル配置１２００の最も左の位置及び最も右の位置に置かれた送電コイル（送電コイル１２０２ｂ及び１２０２ｃなど）を除く、送電コイル配置１２００内の他のすべての送電コイルは、同じ内径１２０４及び外径１２０６を有することができる。

【0126】

送電コイル１２０２ｂ及び１２０２ｃは、それらの位置のため、送電コイル配置１２００内の他のすべての送電コイルよりも小さい内径を有することができる。送電コイル配置１２００の最も左の位置及び最も右の位置は、送電コイル配置の最も端であるため、送電コイルの密度が最も低い。したがって、それらの位置で生成された磁束の密度は、送電コイル配置１２００の他の領域で生成された磁束（送電コイル配置１２００の中心の近くで生成された磁束など）よりも低いことがある。したがって、最も左の位置及び最も右の位置にある１つ以上の送電コイルは、送電コイル配置のそのような領域で生成される磁束密度を増やすために、異なるコイル寸法を有することができる。例えば、送電コイル１２０２ｂ及び１２０２ｃは、送電コイル配置１２００内の他の送電コイル（例えば、送電コイル１２０２ａ）と比べた場合、小さい内径１２０８を有するが、同じ外径１２１０を有することができる。より小さい内径を有することによって、送電コイル１２０２ｂ及び１２０２ｃはより多くの巻き数を有することができ、それによって、より多くの量の磁束を生成することができる。一部の実施形態では、内径１２０８は、内径１２０４よりも約３〜５ｍｍ小さい。例えば、内径１２０８は、内径１２０８が１３ｍｍになり、内径１２０４が１７ｍｍになるように、内径１２０４よりも約４ｍｍ小さくなることができる。より滑らかな充電領域を実現するために、他の実施形態が送電コイルの形状及び／又は外形を変更できるということが理解されるべきである。更に、１つ以上の送電コイルの形状は、ワイヤレス充電マットの外形及びワイヤレス充電マットに対する送電コイルの位置に基づいて変更され得る。例えば、ワイヤレス充電マットが、一般的な正方形の形状又は複数の真っすぐなエッジを有する別の形状である場合、ワイヤレス充電マットのエッジに配置される一部の送電コイルは、送電コイルの真っすぐなエッジがワイヤレス充電マットの真っすぐなエッジに対応することができるように、「Ｄ」の形状であることができる。
ＩＩＩ．送電コイルの構造

【0127】

図２〜１２に示されているように、送電コイルは、円形の「Ｏ」形のリングとして示されている。円形の「Ｏ」形のリングが、ワイヤレス充電を実行するために、対応する電流を受電コイルに誘導できる時変磁場を生成する、ワイヤのコイルを表すということが、理解されるべきである。一部の実施形態では、ワイヤのコイルは、ワイヤの各一巻きがより小さいワイヤのコイルの束を含んでいる、ワイヤのコイルで形成されてよい。他の実施形態では、ワイヤのコイルは、ワイヤの各一巻きが導電材料の単芯を含んでいる、ワイヤのコイルで形成されてよい。図２〜１２は円形のリングとして送電コイルを示しているが、一部の実施形態では、各送電コイルは、下で更に詳細に説明されるように、ワイヤの幅及びワイヤのらせん形の性質のために完全な円形ではない、略円形の形状を持つ外周を有することができる。本明細書で使用される場合、「略円形」のコイルは、下で説明されるように、円形の周辺部を有するコイルと、円形に近い周辺部を有するコイルの両方を指す。他の実施形態では、送電コイルは、コイルが隣接する送電コイル間の空間を最大限に使用できるように、六角形などの非円形、又は任意のその他の適切な形状（例えば、正方形、長円形、長方形、三角形など）であってよい。
Ａ．送電コイルの配線

【0128】

図１３Ａは、本開示の一部の実施形態に従って、複数の細いワイヤで形成されたワイヤのコイルの例１３００を示している。ワイヤの一巻きは、図１３Ｂに示されているように、小さい導電性ワイヤの束１３０２を含むことができる。図１３Ｂは、コイル１３００のワイヤの一巻きの断面図１３０１を示している。このワイヤの一巻きは、下位の束１３０３ａ、１３０３ｂ、及び１３０３ｃなどの下位の束内に配置され得る複数の細いワイヤ１３０５を含むことができる。ワイヤの束１３０２の全幅は、細いワイヤ１３０５それぞれの厚さ、及び細いワイヤの束１３０２が配置される方法（例えば、下位の束それぞれの高さ（Ｈ）を定める、Ｚ方向に一緒に積み重ねられる細いワイヤ１３０５の数）によって決定されてよい。一部の実施形態では、細いワイヤ１３０５それぞれの厚さは、１１０〜１２０マイクロメートルの範囲内であってよく、それによって、１〜２ｍｍの範囲内の幅及び０．４〜０．７ｍｍの範囲内の高さ（Ｈ）を有する細いワイヤの束１３０２が得られる。コイルの一巻きごとに細いワイヤの束を使用することは、限られた広さの空間内で多くの巻き数を実現できることを考えると、より強い磁場の生成に特に役立つことがある。

【0129】

ワイヤのコイル１３００は、内半径１３０４と外半径１３０６の間で巻かれたワイヤのコイルで形成されてよい。一部の実施形態では、ワイヤのコイル１３００は、内半径１３０４から外半径１３０６まで（又は、外半径１３０６から内半径１３０４まで）巻かれたワイヤの１つの層で形成された扁平な「Ｏ」リングであることができる。内半径１３０４は、ワイヤのコイル１３００が空の内側空間を有することができるように、ゼロ以外の半径であることができる。ワイヤのコイル１３００をワイヤの１つの層として巻くことによって、コイルの全高を最小限に抑え、それによって、コイルが組み立てられたときのワイヤレス充電マットの全高を減らす。

【0130】

特定の実施形態では、細いワイヤ１３０５はそれぞれ、ポリウレタンなどの誘電材料の１つ以上の層で覆われて電気的に絶縁されたワイヤである。電気絶縁の層は、細いワイヤが巻かれたときに、隣接する細いワイヤと短絡するのを防ぐ。更に、複数の巻かれたワイヤを一緒に取り付けてコイル状のワイヤの１つの構造体を形成するために、ワイヤのコイル１３００を、ポリイミドなどの絶縁材料の別の層で全体的に覆うことができる。ワイヤのコイル１３００は、本明細書において更に説明されるように、ボビンに取り付けられることが可能であり、したがって、（例えば、製造工程の一部としてロボットを使用して）容易にピックアップされて送電コイル配置内で配置されることが可能である。

【0131】

一部の実施形態では、小さいコイルの束を使用する代わりに、図１３Ｃに示されているように、ワイヤの一巻きごとに導電材料の単芯が使用されてよい。図１３Ｃは、本開示の一部の実施形態に従って、単芯の導電性ワイヤで形成されたワイヤのコイルの例１３０７を示している。図１３Ｄは、コイル１３０７のワイヤの一巻きの断面図１３０９を示している。断面図１３０９に示されているように、ワイヤの一巻きは、図１３Ｂに示されたようなワイヤの束１３０２の代わりに、導電性ワイヤ１３１１の単芯で形成されてよい。ワイヤのコイルの一巻きごとに単芯の導電性ワイヤを使用することは、送電コイルがＰＣＢ内で形成される用途に特に役立つことがあり、このＰＣＢは、極めて小さい寸法を有する導電ラインを使用して印刷され得る。一部の実施形態では、単芯の導電性ワイヤは、０．９〜１．３ｍｍの範囲内の幅及び０．０８〜０．１８ｍｍの範囲内の高さを有することができる。

【0132】

再び図１３Ａを参照すると、ワイヤのコイル１３００は、第１の終端１３０８及び第２の終端１３１０という２つの終端を有することができる。これらの終端は、電流がワイヤのコイル１３００に入って通り抜けることができる通り道であってよい。一部の実施形態では、終端１３１０は図１４Ａ及び図１４Ｂに示されているように、コイル１３００の上で折り畳まれて、コイル１３００の内径内に置かれ得る。

【0133】

具体的には、図１４Ａは、本開示の一部の実施形態に従って、ワイヤのコイル１４００の内径１４０６内に置かれた終端１４０２及び１４０４を有するワイヤのコイル１４００の上面斜視図を示し、図１４Ｂは、ワイヤのコイル１４００の側面図を示している。終端１４０２及び１４０４をワイヤのコイル１４００の内径内に置くと、結合を１か所（例えば、ワイヤのコイル１４００の中心）で実行することができるため、コイル１４００を別の構造体（ドライバ基板など）に結合する方法が簡単になる。

【0134】

図１４Ａに示されているように、終端１４０２は、内径１４０６内に置かれるように、コイル１４００の上で曲がっている。終端１４０２は、それ自体の上で折り畳まれずにコイル１４００の上で曲がっているように見えるが、実施形態はそのような配置に限定されず、本明細書では、終端１４０２がそれ自体の上で折り畳まれて、内径１４０６内に置かれる実施形態も想定される。一部の実施形態では、終端１４０２の部分１４０８は、コイル１４００の平面の上に突き出るように、コイル１４００の上に置かれる。例えば、図１４Ｂを参照すると、部分１４０８は、コイル１４００のワイヤの巻き付けによって形成された面によって定められたコイル１４００の平面１４１０の上で延びることができる。この突起は、コイル１４００の反対側が突起を有することがないように、コイル１４００の片側のみの上に置かれてよい。終端１４０２とは異なり、終端１４０４は、内径１４０６内にすでに置かれていてよいため、平面１４１０の上に突き出なくてよい。一部の実施形態では、終端１４０４は、コイル１４００の上で折り畳まれることなく、コイル１４００の中心に向かって単に曲がることができる。

【0135】

図１４Ａを再び参照すると、終端１４０２及び１４０４がコイル１４００の中心に向かって向きを変える方向は、一部の実施形態では、互いに対する角度１４１２を形成することができる。角度１４１２は、図８Ｂに関して本明細書において説明されたオフセット角８１４などのオフセット角に基づいて決定されてよい。オフセット角８１４は、本明細書において更に説明されるように、コイル１４００の重なり合う部分１４０８を隣接する層内の送電コイル間の隙間に置くことができるようにし、それによって、送電コイル積層体のＺ高を最小限に抑えることができ得る。

【0136】

図１４Ａから理解できるように、ワイヤのコイル１４００の一部は、他の領域とは異なる巻き数を有することができる。例えば、図１４Ａに示されているように、コイル１４００の領域１４１４はワイヤの４の巻き数を有することができ、一方、コイル１４００の他の領域（例えば、領域１４１４の一部ではないコイル１４００の領域）は、ワイヤの５の巻き数を有する。別の例（図１４Ａに示されていない）では、コイル１４００の領域１４１４は、コイル１４００の他の領域よりも多い巻き数を有することができる。領域１４１４内で多い巻き数又は少ない巻き数のいずれを有するかは、巻き付けの開始及び終了の位置を定める終端１４０２及び１４０４の配置によって決まるということが理解されるべきである。したがって、領域１４１４は、送電コイル配置内で配置されたときに、コイル１４００の他の領域とは異なる、他の送電コイルとの結合特性を有することがある。一例として、領域１４１４は、送電コイル配置内の他の送電コイルとのより多くの結合を有することがある。多くの結合を有することによって、送電コイルの効率が低下することがある。したがって、一部の実施形態では、終端１４０２及び１４０４が置かれる角度を減らすことによって、他の送電コイルとの結合を緩和するように、領域１４１４が最小化されてよい。例えば、終端１４０２及び１４０４は、図１４Ｃに示されているように、互いに平行に置かれ得る。一部の実施形態では、領域１４１４は、コイル１４００の他の領域よりも小さいコイル１４００の一部になるように、コイル１４００の半分未満である。

【0137】

図１４Ｃは、終端１４０２及び１４０４が互いに平行に配置されたワイヤのコイルの例１４０１を示している。終端１４０２及び１４０４を互いに平行に配置することによって、コイルの他の領域よりも少ない巻き数を有するコイル１４０１の領域１４１６を最小限に抑えることができる。例えば、ワイヤの４の巻き数のみを有する領域１４１６は、図１４Ｃに示された終端１４０２と終端１４０４の間の距離が短くなるように最小限に抑えられてよい。比較すると、領域１４１６は図１４Ａ内の領域１４１４よりも大幅に小さいことがある。したがって、領域１４１６を最小限に抑えることによって、コイル１４０１はより効率的な方法で動作することができる。

【0138】

一部の実施形態では、コイル１４００及び１４０１を構成するワイヤの各一巻きの幅に起因して、各コイルは真円ではない略円形の形状（コイルの外周によって定められる）を有することがある。つまり、コイル１４００及び１４０１の外周の一部の領域は、真円の外周から逸脱することがある。例えば、図１４Ａ及び図１４Ｃでは、一点鎖線によって表された真円１４１８の外周が、コイル１４００及び１４０１の上に重ね合わせられている。少ない巻き数を有するコイル１４００及び１４０１の外周の位置（例えば、位置１４１４及び１４１６）は、より短い半径を有することによって、真円１４１８の外周から逸脱することがある。非円形の送電コイルは、下で更に説明されるように、充電領域の面全体にわたって均一な充電効率を確保するための送電コイル配置の編成方法を決定することができる。

【0139】

本明細書において更に理解されるように、終端が配置される異なる方法が、図８〜１１Ｃに関して本明細書において説明されたようなコイルの半径方向に影響を与えることがある。この関係の詳細は、図１７Ａ〜１９に関して本明細書において更に説明される。
Ｂ．ボビン

【0140】

本開示の一部の実施形態によれば、各ワイヤのコイルは、中央のディスク形の支持構造体（「ボビン」と呼ばれる）に巻き付けられ、各コイルの終端がこの支持構造体に取り付けられる。ワイヤのコイル及びボビンを結合することによって形成された構造体は、本開示全体を通じて、しばしば「送電コイル」として参照される。ボビンは、ワイヤのコイルの構造的完全性を提供するだけでなく、終端を取り付けて接続ピンの各対と結合することができる構造体も提供する、支持構造体である。接続ピンは、ワイヤのコイルをワイヤレス充電用の送電コイルとして動作させるために、ワイヤのコイルをドライバ基板に電気的に結合することができる。

【0141】

図１５Ａ〜１５Ｄは、本開示の一部の実施形態に従って、ボビンの例１５００を示している。具体的には、図１５Ａはボビン１５００の上面斜視図を示しており、図１５Ｂはボビン１５００の側面図を示しており、図１５Ｃ及び図１５Ｄは他の例示的ボビンの側面図を示している。これらの例示的ボビンは、ボビン１５００と類似する特徴を有してよいが、下で説明されるように、これらの例示的ボビンの接続筐体及び接続ピンが異なって配置されてよいという点が異なる。

【0142】

ボビン１５００は、実質的に平面的な面を含んでいるディスクの形状で、略平坦かつ円形の構造体であってよい。例えば、ボビン１５００は、図１５Ｂに示されているように、実質的に平面的な上面１５０２及び実質的に平面的な底面１５０４を有することができる。図１５Ａを再び参照すると、ボビン１５００は、ボビン１５００の中心近くに置かれた接続筐体１５０６を含んでいる。接続ピン１５０８ａ〜ｂの対は、ワイヤのコイルの終端の各対と結合するために、接続筐体１５０２内に存在することができる。接続ピン１５０８ａ〜ｂは、角度付きのボビン１５００に巻き付けられたワイヤのコイル（図示されていない）を動作させるための制御基板（例えば、ＰＣＢとして形成されたドライバ基板）上のパッドに接触するように構成された片持ち梁の形態の接点（又は、任意のその他の適切な形態の接点）であってよい。

【0143】

一部の実施形態では、接続筐体１５０６は、ボビン１５００の平面を超えて突き出ることができる。一例として、接続筐体１５０６は、図１５Ｂに示されているように、平面的な上面１５０２を超えて突き出ることができる。別の例では、接続筐体１５０６は、図１５Ｃに示されているように、上面１５０２及び底面１５０４の両方を超えて突き出ることができるか、又は図１５Ｄに示されているように、底面１５０４を超えて突き出ることができる。接続筐体１５０６は、ボビン１５００の平面を超えて突き出て、ワイヤのコイルの終端が接続ピン１５０８ａ〜ｂと結合するための追加の垂直空間を提供する。例えば、接続筐体１５０６は、終端がボビン１５００に半田付けされるための十分な空間を提供してよい。その結果得られる半田付けされた構造体は、上面１５０２及び底面１５０４によって定められるボビン１５００の厚さよりも多くの垂直空間を占めてよい。

【0144】

ボビン１５００は、接続パッド１５１２ａ〜ｂの対を含むこともできる。接続パッド１５１２ａ〜ｂは、接続ピン１５０８ａ〜ｂと電気的に結合するために、ワイヤのコイルの終端を結合できる面を提供することができる。例えば、接続パッド１５１２ａ〜ｂは、各接続ピン１５０８ａ〜ｂに電気的に結合される実質的に平坦な面であってよい。ボビン１５００は、終端を接続パッド１５１２ａ〜ｂと結合できるようにするためのチャネル１５１０ａ〜ｂの対を更に含んでよい。一部の実施形態では、チャネル１５１０ａ〜ｂは、外側リム１５１６から接続筐体１５０６に向かって（すなわち、ボビン１５００の中心に向かって）延びる。チャネル１５１０ａ〜ｂは、終端が通過して接続パッド１５１２ａ〜ｂに接触するための通り道を提供することができる。図１５Ａに示されているように、チャネル１５１０ａ〜ｂはボビン１５００内の空の領域であることができ、ボビン１５００の全厚に大きな影響を与えることなく、この領域に終端を置くことができる。

【0145】

ボビン１５００は、１つ以上の開口部１５１６ａ及び１５１６ｂを更に含むことができる。各開口部１５１６ａ及び１５１６ｂは、装置がボビン１５００の片側から反対側に貫通することができるように、ボビン１５００を通って延びる空の空間であることができる。一部の実施形態では、開口部１５１６ａ及び１５１６ｂは、ボビン１５００をつかむため、及びボビン１５００をピックアップして、送電コイル配置内などの特定の位置に正確に配置するために使用することができる特徴である。更に、開口部１５１６ａ及び１５１６ｂは、ボビン１５００がピックアップされて目的の位置に配置された後に、ボビン１５００を送電コイル配置内で固定するために、装置が通過することができる通り道を提供する。

【0146】

一部の実施形態では、ボビン１５００は、ワイヤのコイルをボビン１５００に取り付けるための取り付けパッド１５１４を含むことができる。ワイヤのコイルを取り付けパッド１５１４に固定することによって、エポキシ接着剤などの任意の適切な接着剤がボビン１５００をワイヤのコイルに固定してよい。図１５Ａはボビン１５００の片側のみに配置された３つの取り付けパッド１５１４を示しているが、実施形態はそのような構成に限定されない。その他の実施形態は、更に多いか、又は少ない取り付けパッドを有することができ、それらの取り付けパッドは、ボビンの片側又は両側に配置され得る。
Ｃ．角度送電コイル

【0147】

図１５Ａに示されているように、ボビン１５００のチャネル１５１０ａ〜ｂは、互いに対して角度１５１８で配置され得る。角度１５１８は、送電コイルを最小限のＺ高を持つ積層体内で配置できるようにするのに特に適したゼロ以外の角度であることができる。例えば、角度１５１８は、特定の実施形態における１２０度などの、１１０〜１３０度の範囲内であってよい。角度１５１８は、図１４内のコイル１４００の終端間の角度１４１２に対応してよい。そのため、ボビン１５００の外側リム１５１６に巻き付けられたワイヤのコイルが、コイル１４００を形成してよい。一部の実施形態によれば、ワイヤのコイルをボビン１５００に巻き付けることによって、図１６Ａ及び図１６Ｂに示されているような角度送電コイルが形成される。

【0148】

図１６Ａ及び図１６Ｂは、本開示の一部の実施形態に従う、ボビン１６０４に巻き付けられたワイヤのコイル１６０２で形成された角度送電コイルの例１６００の、それぞれ上面斜視図及び下面斜視図である。図１６Ａに示されているように、終端１６０６及び１６０８は、ボビン１６０４の各接続パッドに斜めに（例えば、図１５Ａ内の角度１５１８で）取り付けられ得る。終端１６０６及び１６０８は、接続パッドに取り付けられると、接続筐体１６１２内の各接続ピン１６１０ａ〜ｂに電気的に結合され得る。したがって、接続パッド１６１０ａ〜ｂがドライバ基板（図示されていない）に結合された場合、ドライバ基板がコイル１６０２に電気的に結合されて、角度送電コイル１６００の動作を制御することができる。更に、ワイヤのコイル１６０２がボビン１６０４に巻き付けられると、角度送電コイル１６００が形成され、ワイヤレス充電マットの組み立て時にピックアップしてドライバ基板上に配置できる１つの構造体として構築される。

【0149】

図１６Ｂ内の角度送電コイル１６００の下面斜視図からわかるように、終端１６０８はコイル１６０２の上で曲がることができる。したがって、接続筐体１６１２に加えて、終端１６０８も、角度送電コイル１６００の平面から突き出ることができる。一部の実施形態では、終端１６０８及び接続筐体１６１２は、角度送電コイル１６００の同じ平面から突き出る。この突起は、図１７Ａ及び図１７Ｂに関して更に説明されるように、送電コイルが送電コイル配置内で実装されるときに半径方向に配向される方法に影響を与えることがある。

【0150】

図１７Ａは、本開示の一部の実施形態に従って、角度送電コイルで形成された送電コイル配置の例１７００を示している。各角度送電コイルは、送電コイル配置１７００のＺ高を最小限に抑えるのに適した半径方向に配置されることが可能であり、同時に、各送電コイルの接続ピンがドライバ基板（図示されていない）に接触することも可能にする。具体的には、送電コイル配置１７００は、図８〜９Ｃに示された送電コイル配置に基づいて編成され得る。図８〜９Ｃに関する本明細書での説明と同様に、異なる送電コイル層内の送電コイルは、送電コイル配置１７００のＺ高を最小限に抑えるように、異なる半径方向（例えば、第１、第２、及び第３の送電コイル層内の半径方向１７０４、１７０６、及び１７０８）に配置され得る。図８Ｂ内の半径方向８０８、８１０、及び８１２と同様に、半径方向１７０４、１７０６、及び１７０８は、１２０度などの１１０〜１３０度の範囲内の角度オフセットで配置され得る。角度オフセットは、送電コイルの平面から突き出る終端を別の層内の隣接するコイル間に押し込むことができるように選択され、それによって、送電コイル配置１７００のＺ高を最小限に抑える。

【0151】

図１７Ｂは、送電コイル配置１７００の一部の拡大された下面斜視図を示している。図に示すように、第１の送電コイル層内の角度送電コイルの終端１７１０は、第２の送電コイル層内の隣接する送電コイル１７１２と送電コイル１７１４の間の空間内に押し込まれ得る。隣接する送電コイル間の空間は、図５Ａ及び図５Ｂに関して本明細書において説明された距離Ｄ１に対応してよい。距離Ｄ１は、終端の幅（すなわち、送電コイルのワイヤの幅）よりも長くてよい。一部の実施形態では、距離Ｄ１の範囲は１．５〜２ｍｍである。

【0152】

送電コイルの接続筐体は、接続ピンが別の送電コイルによって遮断されずにドライバ基板とインターフェースをとることができる位置に置かれる。例えば、接続筐体は、送電コイルの中央の終端ゾーン１７１８内に置かれ得る。中央の終端ゾーン１７１８は、図４に関して本明細書において説明された中央の終端ゾーン４１８に対応してよい。
Ｄ．平行送電コイル

【0153】

図１８Ａ〜１８Ｂは、本開示の一部の実施形態に従って、平行送電コイルの例１８００を示している。具体的には、図１８Ａは平行送電コイル１８００の上面斜視図を示し、図１８Ｂは平行送電コイル１８００の下面斜視図を示している。

【0154】

図１８Ａに示されているように、平行送電コイル１８００は、ボビン１８０４に巻き付けられたワイヤのコイル１８０２を含むことができる。終端１８０６及び１８０８は、ボビン１８０４上の各接続パッドに取り付けられ、互いに平行に配置され得る。終端１８０６及び１８０８が平行に配置された場合、終端１８０６と終端１８０８の間の領域によって定められたコイル状のワイヤ１８０２の部分１８１４は、コイル状のワイヤ１６０２の部分１６１４よりも小さくてよい。したがって、平行送電コイル１８００は、角度送電コイル１６００よりも効率的であり得る。終端１８０６及び１８０８は、接続パッドに取り付けられると、接続筐体１８１２内の各接続ピン１８１０ａ〜ｂに電気的に結合されてよい。したがって、接続パッド１８１０ａ〜ｂがドライバ基板（図示されていない）に結合されたとき、ドライバ基板はコイル１８０２に電気的に結合されて、平行送電コイル１８００の動作を制御してよい。

【0155】

図１８Ｂ内の平行送電コイル１８００の下面斜視図からわかるように、接続筐体１８１２は平行送電コイル１８００の平面から突き出ることができる。終端１８０８は、コイル１８０２の上で曲がることができ、平行送電コイル１８００の平面から突き出ることもできる。一部の実施形態では、終端１８０８及び接続筐体１８１２は、平行送電コイル１８００の同じ平面から突き出る。この突起は、送電コイルが送電コイル配置内で実装されるときに半径方向に配向される方法に影響を与えることがある。

【0156】

図１９は、本開示の一部の実施形態に従って、平行送電コイル及び角度送電コイルで形成された送電コイル配置の例１９００を示している。各送電コイルは、Ｚ高を最小限に抑えながら送電コイル配置１９００の内部領域の効率を最大化するのに適した半径方向に配置されることが可能であり、同時に、各送電コイルの接続ピンがドライバ基板（図示されていない）に接触できるようにもする。具体的には、送電コイル積層体は、図１０〜１１Ｃに示された送電コイル配置に従って配置され得る。送電コイル配置１９００は、外側送電コイル１９０２及び内側送電コイル１９０４を同様に含んでよい。外側送電コイル１９０２は、送電コイル配置１９００の最も外側の領域の近くに置かれた一列の送電コイルであってよく、一方、内側送電コイル１９０４は、外側送電コイル１９０２によって囲まれた送電コイルであってよい。

【0157】

一部の実施形態では、外側送電コイル１９０２は、送電コイル配置１９００の外側エッジ（例えば、送電コイル配置１９００が内部に配置されたワイヤレス充電マットの外周）の方を指す半径方向に配置された平行送電コイルであってよい。例えば、ワイヤの巻き数が少ない外側送電コイル１９０２の部分１９０６（例えば、図１８Ａ内の部分１８１４などの、ワイヤのコイルの効率の低い部分）を、送電コイル配置１９００の外側エッジの方に向けることができる。したがって、巻き数が多く、効率が高い外側送電コイル１９０４の他の部分は、送電コイル配置１９００の内部に向かって集中されてよい。これは、ワイヤレス充電マットが充電面の内側領域内でより一貫性のある効率的な充電面を確実に有することに役立つ。

【0158】

外側送電コイル１９０２は平行送電コイルで形成されてよいが、内側送電コイル１９０４は、外側送電コイル１９０２の配置に起因する空間的制約のため、角度送電コイルで形成されてよい。Ｚ高を最小限に抑えながら内側送電コイル１９０４を送電コイル配置１９００内に収めるために、内側送電コイル１９０４は、図１７Ａに関して本明細書において説明された原理に従って、さまざまな半径方向に配置されてよい。つまり、内側送電コイル１９０４は、角度送電コイルの平面から突き出る終端を、別の層内の隣接するコイル間に押し込むことができるように、１２０度などの１１０〜１３０度の範囲内の角度オフセットに従って異なる半径方向に配置されてよく、それによって、送電コイル配置１９００のＺ高を最小限に抑える。
ＩＶ．送電コイルの多層配置

【0159】

送電コイル配置のＺ高を最小限に抑えるために、接続筐体及びワイヤのコイルの終端の折り畳みに起因する送電コイルの突起は、全体として送電コイル配置の上又は下に突き出ないように、送電コイル配置内に入れ子にされてよい。この概念を更によく理解するために、図２０Ａ及び図２０Ｂは、送電コイル配置の例２０００の側面図を示しており、組み立てられるときに突起がどのように置かれるかを示している。送電コイル配置２０００の入れ子構造は、図８、図１０、図１７Ａ、及び図１９に示された送電コイル配置８００、１０００、１７００、及び１９００などの、他の送電コイル配置が入れ子にされる方法に類似してよく、そのような方法の適切な表現であってよい。

【0160】

図２０Ａは、突起が置かれる方法を示すための送電コイル配置２０００の分解図を示している。送電コイル配置２０００は、第１の送電コイル２００２を第１の送電コイル層内に含み、第２の送電コイル２００４を第２の送電コイル層内に含み、第３の送電コイル２００６を第３の送電コイル層内に含むことができる。各送電コイルは、同じ層内の他の送電コイルを代表していてよい。一部の実施形態では、第１の送電コイル２００２は第３の送電コイル２００６から離れて置かれ、第２の送電コイル２００４は第１の送電コイル２００２と第３の送電コイル２００６の間に置かれる。

【0161】

第１の送電コイル２００２は、第１の送電コイル２００２の平面２０１０を超えて延びる突起２００８を有することができる。面２０１０は、巻かれたワイヤのコイルと、ワイヤのコイルが巻き付けられたボビンの部分の両方に対応する平面を含むことができる。したがって、一部の実施形態では、巻かれたワイヤのコイルの平面及び第１の送電コイル２００２の対応する側のボビンの部分は、実質的に同一平面上にあってよい。ボビンの他の部分は、面２０１０の上に実質的に突き出なくてよいため、図２０Ａの側面図からわかるように、ワイヤのコイルの背後に隠れており、図に示されていない。一部の実施形態では、突起２００８は、接続筐体及びワイヤのコイルの折り畳まれた終端を含むことができる。第１の送電コイル２００２の接続ピン２０２６は、突起と反対の方向に沿って平面２０１１を超えて延びるように置かれ得る。接続ピン２０２６は、本明細書において更に説明されるように、基礎をなすドライバ基板に接触するように、平面２０１１を超えて突き出る。

【0162】

第１の送電コイル２００２と同様に、第３の送電コイル２００６は、第３の送電コイル２００２の平面２０１４を超えて延びる突起２０１２を有することができる。突起２０１２は、第３の送電コイル２００６のボビンの接続筐体及びボビンに巻き付けられたワイヤのコイルの折り畳まれた終端を含むことができる。第３の送電コイル２００６の接続ピン２０２４は、突起の方向に沿って突起２０１２の端部を超えて（例えば、ボビンの接続筐体を超えて）延びるように置かれ得る。接続ピン２０２４は、突起２０１２の端部を超えて延びて、基礎をなすドライバ基板に接触する。

【0163】

図２０Ａに更に示されているように、第２の送電コイル２００４は、第１の部分２０１６ａ及び第２の部分２０１６ｂという２つの部分を含む突起を有することができる。第１及び第２の部分２０１６ａ及び２０１６ｂは、第２の送電コイル２００４のボビンの接続筐体及びボビンに巻き付けられたワイヤのコイルの折り畳まれた終端を含むことができる。第１の部分２０１６ａは、第２の送電コイル２００４の面２０１８を超えて延びることができ、第２の部分２０１６ｂは、面２０１８の反対の面２０２０を超えて延びることができる。第２の送電コイル２００４の接続ピン２０２２は、第２の部分２０１６ｂの方向に沿って第２の部分２０１６ｂの端部を超えて延びて、基礎をなすドライバ基板に接触するように、置かれ得る。

【0164】

本開示の一部の実施形態によれば、第１の送電コイル２００２の突起２００８及び第３の送電コイル２００６の突起２０１２は、送電コイルが送電コイル配置２０００内に組み立てられるときに全体として突起が送電コイル配置２０００の上又は下に突き出ないように、第２の送電コイル２００４に向けて置かれ得る。更に、送電コイルの接続パッドの位置は、送電コイルが送電コイル配置２０００内に組み立てられるときに、接続ピンが送電コイル配置２０００の底面を超えて延びて、基礎をなすドライバ基板に接触することができるように、配置される。接続ピンが送電コイルの各面から離れて置かれる距離は、図２０Ｂに示されているように、それらの接続ピンが送電コイル配置２０００として組み立てられてもドライバ基板に接触できるように、構成される。

【0165】

図２０Ｂは、基礎をなすドライバ基板２０２９に取り付けられた組み立て済みの送電コイル配置２０００を示している。組み立てられるときに、送電コイルの突起は、突起２００８、２０１２、及び２０１６ａ〜ｂを表している点線によって示されているように、送電コイル配置２０００内で入れ子にされ得る。一部の実施形態では、送電コイル配置２０００内の突起は上面２０３２（すなわち、第３の送電コイル２００６の面２０１３）の上に延びず、送電コイル配置２０００の底面２０３０（すなわち、第１の送電コイル２００２の面２０１１）の下にも延びない。したがって、突起２００８は、第２及び第３の送電コイル２００４及び２００６の巻かれたコイルの組み合わされた厚さよりも短い距離だけ、面２０１０から延びることができる。同様に、突起２０１２は、第１及び第２の送電コイル２００２及び２００４の巻かれたコイルの組み合わされた厚さよりも短い距離だけ、面２０１４から延びることができる。第２の送電コイル２００４が第１の送電コイル２００２と第３の送電コイル２００６の間に置かれているため、部分２０１６ａは、第３の送電コイル２００６の巻かれたコイルの厚さよりも短い距離だけ、面２０１８から延びることができ、部分２０１６ｂは、第１の送電コイル２００２の巻かれたコイルの厚さよりも短い距離だけ、面２０２０から延びることができる。

【0166】

一部の実施形態では、接続ピンは、送電コイル配置２０００が組み立てられるときにドライバ基板２０２９に接触するように配置されてよい。したがって、送電コイル配置内でドライバ基板２０２９から最も遠くに置かれる送電コイルは、そのワイヤのコイルから最も遠くに置かれる接続ピンを有することができる。例えば、図２０Ｂに示されているように、第３の送電コイル２００６は、ドライバ基板２０２９から最も遠くに置かれ得る。したがって、接続ピン２０２４は、送電コイル配置２０００が組み立てられるときにドライバ基板２０２９に接触するように、第３の送電コイル２００６のワイヤのコイルから最も遠くに置かれ得る。一部の実施形態では、図２０Ａに示されているように、接続ピン２０２４は第３の送電コイル２００６の面２０１４から距離２０２８だけ離れた位置に置かれ、接続ピン２０２２は第２の送電コイル２００４の面２０２０から距離２０３０だけ離れた位置に置かれ、接続ピン２０２６は第１の送電コイル２００２の面２０１１から距離２０３２だけ離れた位置に置かれる。したがって、距離２０２８は距離２０３０及び２０３２よりも長くてよく、距離２０３０は距離２０２８よりも短いが距離２０３２よりも長くてよく、距離２０３２は距離２０２８及び２０３０よりも短くてよい。これらの距離に従って各送電コイルの接続ピンを配置することによって、接続ピンは、図２０Ｂに示されているように、これらの接続ピンが結合されたコイルがドライバ基板２０２９から異なる距離だけ離れて置かれても、基礎をなすドライバ基板２０２９に接触するように置かれ得る。

【0167】

突起２０１６ａ〜ｂ、２０１２、及び２００８がどの方向に延びるかに関わらず、接続ピン２０２２、２０２４、及び２０２６がドライバ基板２０２９に向かって延びるということが理解されるべきである。一例として、第１の送電コイル２００２の接続ピン２０２６は、突起２００８が上に延びても、ドライバ基板２０２９に向かって下に延びている。接続ピン２０２２、２０２４、及び２０２６は、制御基板２０２９が送電コイルを動作させてワイヤレス充電を実行できるように、ドライバ基板２０２９に向かって延びて、ドライバ基板２０２９に接触する。
Ｖ．ボビンのない送電コイル

【0168】

本明細書において説明された前述の実施形態は、ボビン付きの送電コイルで形成された送電コイル配置を対象にする。しかし、本開示の実施形態に従う送電コイル配置が、ボビン付きの送電コイルで形成される必要はないということが理解されるべきである。一部の実施形態では、送電コイル配置は、ボビンのない送電コイルで形成されてよく、その場合でも、ボビン付きの送電コイルで形成された送電コイル配置と同じ有効範囲、性能、及び効率を達成することができる。

【0169】

図２１は、本開示の一部の実施形態に従って、ボビンのない送電コイルの例２１００を示している。送電コイル２１００は、内半径２１０４と外半径２１０６の間で巻かれたワイヤのコイル２１０２を含むことができる。ワイヤのコイル２１０２は、図１２Ａ内のワイヤのコイル１２００に類似する複数の細いワイヤで形成されるか、又は図１３Ａ内のワイヤのコイル１３００に類似する導電材料の単芯で形成され得る。

【0170】

一部の実施形態では、ワイヤのコイル２１０２は、初期位置２１０８から終了位置２１１０まで巻かれてよい。初期位置２１０８は、ワイヤの巻き付けを開始するワイヤのコイル２１０２に沿った位置であってよく、終了位置２１１０は、ワイヤの巻き付けを終了するワイヤのコイル２１０２に沿った位置であってよい。ワイヤの巻き付けは、初期位置２１０８と終了位置２１１０の間で互いに大きくずれなくてよい。一部の実施形態では、終了位置２１１０は、実質的に均一な巻き付けの外形を実現するために、初期位置２１０８に基づいて置かれ得る。例えば、終了位置２１１０は、巻かれたコイル２１０２を隔てた、初期位置２１０８の真向いの位置に置かれ得る。初期位置２１０８及び終了位置２１１０をこのように置くことによって、巻き付けの数をできるだけ整数に近づけることができ、それによって、実質的に均一な巻き付けの外形を実現する。実質的に均一な巻き付けの外形は、図１４Ａ及び１４Ｃに関して本明細書において説明されたように、送電コイル２１００の他の部分とは異なる巻き数を有する部分２１１６のサイズを最小限に抑えることができる。更に、巻き数は、設計によって決定される目標インダクタンス値に従って決定されてよい。より多くの巻き数が送電コイルに形成されるにつれて、送電コイルのインダクタンスが増加する。送電コイルのインダクタンスが大きすぎると、電力送達の効率が悪くなることがある。特定の実施形態では、巻き数は、一部の実施形態における７回などの、６〜８回の範囲内であってよい。

【0171】

送電コイル２１００は、第１の終端２１１２及び第２の終端２１１４を含むこともできる。各終端２１１２及び２１１４は、ワイヤのコイル２１０２が物理的に終了するポイントであることができる。ボビン付きの送電コイルとは異なり、第２の終端２１１４は、ワイヤのコイル２１０２の上に折り畳まれて、送電コイル２１００の内径内に置かれてよい。代わりに、第２の終端２１１４は、終了位置２１１０でワイヤのコイル２１０２から離れて分岐を開始し、ワイヤのコイル２１０２の外側で終了してよい。第１及び第２の終端２１１２及び２１１４は、第１及び第２の終端ゾーン２１１８及び２１２０と結合して、基礎をなすドライバ基板に接触することができる。第１の終端ゾーン２１１８は、送電コイル２１００の内径内に置かれてよいが、第２の終端ゾーン２１２０は、送電コイル２１００の内径の外側に置かれてよい。一部の実施形態では、第２の終端ゾーン２１２０は、図２２に関して本明細書において説明されるように、送電コイル２１００が送電コイル配置内で組み立てられるときに、別の送電コイル内に置かれてよい。

【0172】

図２２Ａは、本開示の一部の実施形態に従って、ボビンのない送電コイルで形成された送電コイル配置の例２２００を示している。送電コイル配置２２００内の送電コイルの位置は、組み立て時に図２２Ａに示された各位置に従って、送電コイルの位置を定めるキャリアによって制御され得る。各キャリアは、送電コイルの位置を定めるボスのアレイを含むことができる。ボスは、キャリア面から突き出て、送電コイルを周囲に置くことができる構造体を提供することができる。一部の実施形態では、各キャリアは、送電コイルがドライバ基板上の接点に固定されるまで、送電コイルを所定の位置に一時的に保持する。各キャリアは、送電コイル配置の層ごとに固有であってよい。送電コイルがドライバ基板に固定されると、キャリアは除去されてよく、それによって、送電コイル配置に従って、送電コイルを各位置に残す。各層は、すべての層が組み立てられて図２２に示された送電コイル配置を形成するまで、１つずつ組み立てられる。本明細書において更に説明されるように、送電コイル配置２２００内の送電コイルの各層は、カウリングによって所定の位置に固定され得る。

【0173】

各送電コイルは、送電コイル配置２２００の内部領域内の結合を最小限に抑えるのに適した半径方向に配置されることが可能であり、同時に、各送電コイルの終端がドライバ基板（図示されていない）に接触できるようにもする。図１９内の送電コイル配置１９００と同様に、送電コイル配置２２００は、図１０〜１１Ｃに示された送電コイル配置に従って、３つの送電コイル層内に配置され得る。したがって、送電コイル配置２２００は、外側送電コイル２２０２及び内側送電コイル２２０４を含むことができる。外側送電コイル２２０２は、送電コイル配置２２００の最も外側の領域の近くに置かれた一列の送電コイルであってよく、一方、内側送電コイル２２０４は、外側送電コイル２２０２によって囲まれた送電コイルであってよい。

【0174】

一部の実施形態では、外側送電コイル２２０２は、半径方向が送電コイル配置２２００の外側エッジの方を指す第１の半径方向の配置に配置されてよく、それによって、異なる巻き数を有する外側送電コイル２２０２の領域（例えば、図２１内の領域２１１６）が、送電コイル配置２２００の外側エッジの方に向けられる。したがって、巻き数が多く、結合傾向が低い外側送電コイル２２０４の部分は、送電コイル配置２２００の内部に向かって集中されてよい。これは、ワイヤレス充電マットが充電面の内側領域内でより一貫性のある効率的な充電面を確実に有することに役立つ。更に、内側送電コイル２２０４は、第１の半径方向の配置とは異なる第２の半径方向の配置で配置されてよい。第２の半径方向の配置は、図２２に示されているように、互いに異なる角度オフセットに従って内側送電コイル２２０４が配置される配置であることができる。例えば、内側送電コイル２２０４は、５０〜７０度（一部の実施形態では、具体的には６０度）の範囲内の角度オフセットで配置され得る。第２の半径方向の配置に従って内側送電コイル２２０４を配置し、隣接する送電コイルの内径内で終端することによって、それらの終端が基礎をなす相互接続構造体に届くことができるようにする。

【0175】

ボビンのない送電コイルが、折り畳まれた部分も、コイルの巻き付けの平面から突き出るボビンも有していないということを考えると、内側送電コイル２２０４は、Ｚ高を最小限に抑えるために隣接する層内の突起を入れ子にする半径方向に配置される必要がない。代わりに、内側送電コイル２２０４は、それらの第２の終端が基礎をなすドライバ基板（図示されていない）に接触できるように配置されることのみを必要としてよい。第２の終端ゾーンが、別の送電コイルによって遮断されないように置かれた場合、送電コイルの第２の終端は、基礎をなすドライバ基板に接触することができる。したがって、内側送電コイル２２０４の第２の終端ゾーンは、隣接する送電コイルの内径内に置かれ得る。図２２に示されているように、内側送電コイル２２０４は、一部の実施形態では、約６０度などの５０〜７０度の範囲内の角度オフセットで互いにオフセットして、さまざまな半径方向に配置され得る。内側送電コイル２２０４をこのように配置することによって、第２の終端ゾーンを隣接する送電コイルの内径内に置くことができるようにし、それによって、それらの第２の終端が基礎をなすドライバ基板に接触することができるようにする。

【0176】

図２２Ａからわかるように、各送電コイルは、各終端が存在する外側終端ゾーン２２０８及び内側終端ゾーン２２０６を有することができる。本明細書で述べられたように、各終端ゾーンは、終端が置かれる領域であってよい。終端は、各送電コイルの巻き付けが物理的に終了するポイントであることができるが、終端が支持棒と結合されて基礎をなすドライバ基板に接続された場合、終端の電気的接続が継続することができる。外側終端ゾーン２２０８は、その各送電コイル（例えば、送電コイル２２１０）の外径の外側に置かれた終端ゾーンであることができる。内側終端ゾーン２２０６は、その各送電コイルの内径の内側に置かれた終端ゾーンであることができる。したがって、外側送電コイルは、送電コイル配置の外周の近くに置かれた外側終端ゾーンを有することができ、内側送電コイルは、隣接する送電コイルの内径内に置かれた外側終端ゾーンを有することができる。例えば、送電コイル２２１２は、内側送電コイルとして置かれ、隣接する送電コイル２２１８の内径内に置かれた外側終端ゾーン２２１４を有することができる。

【0177】

各送電コイルが２つの終端ゾーンを有することを考えると、送電コイル配置が、基礎をなすドライバ基板と結合するための非常に多くの終端ゾーンを有することができるということが理解され得る。多くの場合、それらの終端ゾーンの位置は、送電コイル配置の動作効率に影響を与えることができる。したがって、一部の実施形態では、送電コイル配置の終端ゾーンは、図２２Ｂ〜２２Ｅに関して本明細書において説明されるように、設計における単純さ及び動作効率における改善を促進するために、ある程度の類似性を有するように配置され得る。

【0178】

図２２Ｂは、本開示の一部の実施形態に従って、ボビンのない、終端が同じように編成された送電コイルで形成された送電コイル配置の例２２０１を示す簡略図である。送電コイル配置２２０１は、重なり合う配置で配置された２２個の送電コイルで形成され、それによって、複数のコイルのうちの異なるコイルが異なる平面上に存在し、かつ、送電コイル配置の各送電コイルが、図３〜７Ｃに関して本明細書において説明されたように、他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれた中心軸を有するようになっている。本開示の一部の実施形態によれば、終端ゾーンの編成方法は、送電コイル配置の実質的に全体にわたって繰り返される終端ゾーンの基本パターンに従って導き出され得る。一例として、送電コイル配置２２０１は、実質的に基本パターン２２２０に従って置かれた終端ゾーンを有することができる。一部の実施形態では、基本パターン２２２０は、図２２Ｂ内の太線で示された５つの送電コイルの終端ゾーンによって確立される。基本パターン２２２０の終端ゾーンは、最も左の送電コイル及び最も右の送電コイルの終端ゾーンを除いて、送電コイル配置２２０１の大部分にわたって繰り返され得る。これらの最も左の送電コイル及び最も右の送電コイルの終端ゾーンは、１つの終端ゾーンがコイルの外側にあり、他の終端ゾーンがコイルの内側にあるように置かれ得る。

【0179】

送電コイル配置２２０１内の送電コイルの更に詳細な図が、図２２Ｃ〜Ｅに示されている。図２２Ｃ〜Ｅは、送電コイル配置２２０１の各層内の送電コイルの集合の簡略図である。図２２Ｃは、送電コイル２２２２の第１の集合の角度方向を示している。図２２Ｃに示されているように、最も右の送電コイル２２２８ｇを除く、外側送電コイルの間に置かれた送電コイル２２２８ｂ、２２２８ｃ、２２２８ｅ、及び２２２８ｆは、送電コイル配置２２０１内で配置されたときに、垂直に上向き又は下向きのいずれかの角度方向を有することができる。内側送電コイルの間に置かれた送電コイル２２２８ａ及び２２２８ｄは、垂直に上向きの角度方向を有することができる。図２２Ｄに示されているように、外側送電コイルの間に置かれた送電コイル２２３０ａ、２２３０ｂ、２２３０ｄ、２２３０ｅ、２２３０ｇ、及び２２３０ｈは、垂直に上向き又は下向きのいずれかの角度方向を有することができる。内側送電コイルの間に置かれた送電コイル２２３０ｃ及び２２３０ｆは、垂直に上向きの角度方向を有することができる。また、図２２Ｅに示されているように、最も右の送電コイル２２３２ａを除く、外側送電コイルの間に置かれた送電コイル２２３２ｃ、２２３２ｂ、２２３２ｅ、及び２２３２ｆは、送電コイル配置２２０１内で配置されたときに、垂直に上向き又は下向きのいずれかの角度方向を有することができる。内側送電コイルの間に置かれた送電コイル２２３２ｄ及び２２３２ｇは、垂直に上向きの角度方向を有することができる。

【0180】

図２２Ｃ〜Ｅによって理解され得るように、送電コイル配置の外側送電コイルは、最も左の送電コイル及び最も右の送電コイルを除き、垂直に上向き又は下向きのいずれかの角度方向に配置され得る。また、送電コイル配置の内側送電コイルは、同じ方向（例えば、垂直に上向き）を向く角度方向に配置され得る。このようにして、送電コイル配置２２０１内の送電コイルの終端ゾーンの位置は、実質的に互いに類似することができ、それによって設計を簡略化し、充電効率を向上する。

【0181】

基礎をなすドライバ基板に接触するためにワイヤのコイルの平面の下に延びる接続ピンを有するボビン付きの送電コイルとは異なり、ボビンのない送電コイルは、ドライバ基板上に設置されたときに、基礎をなすドライバ基板から隆起した接続パッドを有する表面実装された支持棒に接触することによって、基礎をなすドライバ基板に接触することができる。したがって、接続パッドは、それらが結合される各送電コイルと同じ平面内に置かれ得る。本明細書では、そのような支持棒の詳細が更に説明される。
ＶＩ．ワイヤレス充電マットの組み立て

【0182】

図２３は、本開示の一部の実施形態に従って、ボビン付きの送電コイルを有するワイヤレス充電マットの例２３００の分解図を示している。ボビン付きの送電コイルは、図１６Ａ〜２０Ｂに関して本明細書において説明された送電コイルに対応することができる。ワイヤレス充電マット２３００は、第１の外殻２３０２及び第２の外殻２３０４という２つの外殻で形成された筐体を含むことができる。第１の外殻２３０２は、第２の外殻２３０４と結合して、内部コンポーネントを置くことができる内部空洞を形成することができる。具体的には、第１及び第２の外殻２３０２及び２３０４の面は、内部空洞を定める壁を形成することができる。例えば、第１の外殻２３０２は、内部空洞の上部境界を定める第１の壁を形成する底面を有することができる。更に、第２の外殻２３０４は、内部空洞の下部境界を定める第２の壁を形成する上面を有することができる。第１の外殻２３０２と第２の外殻２３０４の両方の側面は、内部空洞の側面境界を形成する側壁を有することができる。第１の外殻２３０２は切り込み２３０６ａも含むことができ、第２の外殻２３０４は切り込み２３０６ｂも含むことができ、これらの切り込みは、第１の外殻２３０２と第２の外殻２３０４が結合されたときに、筐体内の開口部を形成する。レセプタクルコネクタなどの電気コネクタ２３０８は開口部内に置かれることが可能であり、それによって、ワイヤレス充電マット２３００が、電気コネクタ２３０８に接続されたケーブルを介して外部電源から電力を受信することができるようにする。一部の実施形態では、電気コネクタ２３０８は、電力を外部電源からワイヤレス充電マット２３００に送信して、無線電力伝送用の電力を提供できるように、複数の接続ピン及び接続ピンに電気的に結合された複数の端子を含んでよい。

【0183】

第１及び第２の外殻２３０２及び２３０４はそれぞれ、２つ以上の層で形成されてよい。例えば、第１の外殻２３０２は、上部カバー２３１０、可撓層２３１２、及び補強層２３１４を含むことができる。一部の実施形態では、可撓層２３１２は、上部カバー２３１０と補強層２３１４の間に配置され得る。上部カバー２３１０は、ワイヤレス充電マット２３００が組み立てられたときに露出される化粧層であってよい。一部の実施形態によれば、上部カバー２３１０の上面は、ワイヤレス充電マット２３００から電力を受信するためにワイヤレス受電コイル２３４２を有するデバイス２３４０を配置できる充電面２３１６を含む。充電面２３１６のサイズ及び寸法は、第１の外殻２３０２と第２の外殻２３０４の間に入れられた１つ以上の送電コイル配置（例えば、本明細書において説明された任意の送電コイル配置）によって定められ得る。

【0184】

補強層２３１４は、ワイヤレス充電マット２３００に構造的完全性を提供する剛構造であることができる。補強層２３１４を形成するために、ガラス繊維などの任意の適切な堅い材料が使用されてよい。可撓層２３１２は、上部カバー２３１０の下に置かれ、デバイスが上部カバー２３１０に接触して電力を受信するときに、デバイスを置くための柔らかい枕のような質感を提供することができる。可撓層２３１２は、発泡体又は任意のその他の多孔質材料などの、任意の適切な可撓性材料で形成され得る。

【0185】

第２の外殻２３０４は、下部カバー２３１８、下部シャーシ２３２０、及びドロップフレーム２３２２を含むことができる。一部の実施形態では、下部シャーシ２３２０は、下部カバー２３１８とドロップフレーム２３２２の間に置かれ得る。下部カバー２３１８は、ワイヤレス充電マット２３００が組み立てられたときに露出される外側カバーであってよい。下部シャーシ２３２０は、構造剛性をワイヤレス充電マット２３００に提供するための剛構造であることができる。一部の実施形態では、下部シャーシ２３２０は、ガラス繊維又は炭素繊維などの任意の適切な堅い材料で形成され得る。ドロップフレーム２３２２は、ワイヤレス充電マット２３００の骨格を形成する構造上の支持層であってよい。一部の実施形態では、ドロップフレーム２３２２は、複数の開口部２３４８が内部に形成されたプラスチックの堅い層である。各開口部２３４８は、本明細書において更に説明されるように、１つ以上の送電コイルを動作させるためのインバータなどの電子デバイスに対応する寸法を有するように形成され得る。

【0186】

前述したように、上部外殻２３０２及び下部外殻２３０４は、結合して内部空洞を形成することができる。図２３に示されているように、複数の内部コンポーネントが内部空洞内に置かれ得る。内部コンポーネントは、第１の外殻２３０２の下に置かれた検出コイル２３２４を含んでよい。検出コイル２３２４は、既定の周波数で動作するように設計されたコイルの配置であることができ、この周波数で検出コイル２３２４は、充電面２３１６内の上部カバー２３１０上に置かれたデバイスの存在を検出できる。

【0187】

一部の実施形態では、内部コンポーネントは、検出コイル２３２４の下に配置された送電コイル配置２３２６も含むことができる。本開示の一部の実施形態によれば、送電コイル配置２３２６は、複数の層内で、２つのコイルが互いに同心になることがない重なり合う非同心の配置で配置された複数の略平面的な送電コイルで形成され得る。言い換えると、各送電コイルは、複数の送電コイルのうちの他のすべての送電コイルの中心軸からある横方向距離だけ離れて置かれた中心軸を有することができる。例えば、送電コイル配置２３２６は、送電コイルの３つの層（例えば、第１の層２３２８、第２の層２３３０、及び第３の層２３３２）を含むことができ、各層は互いに同一平面上に配置された複数の送電コイルを含んでいる。送電コイル配置の例としては、本明細書において前述された図８、１０、１９、及び２２内の送電コイル配置８００、１０００、１９００、及び２２００が挙げられる。送電コイル配置２３２６は、図１６Ａ〜１６Ｂ及び１８Ａ〜１８Ｂに関して本明細書において説明されたように、撚線送電コイルで形成され得る。一部の他の実施形態では、送電コイル配置２３２６は、ＰＣＢ内でパターン化した導電性ワイヤのアレイとして形成され得る。

【0188】

送電コイル配置２３２６は、電流を電子デバイス２３４０内の受電コイル２３４２に誘導するために、第１の外殻２３０２の上面の上に伝搬する時変磁場を生成するように動作することができる。送電コイル配置２３２６によって生成される時変磁場の有効範囲は、充電面２３１６の寸法と一致してよい。一部の実施形態では、送電コイル配置２３２６内のすべての送電コイルは、同じ方向に巻かれたワイヤのコイルを含む。一方、受電コイル２３４２は、送電コイルと反対の方向に巻かれたワイヤのコイルを含むことができる。例えば、送電コイル配置２３２６内のすべてのワイヤのコイルは時計回りの方向に巻かれるが、受電コイル２３４２のワイヤのコイルは反時計回りの方向に巻かれる。

【0189】

一部の実施形態では、フェライト層２３３４は、送電コイル配置２３２６の下に配置され得る。フェライト層２３３４は、送電コイル配置２３２６によって生成された磁場が送電コイル配置２３２６の下に配置されたコンポーネントを妨害するのを防ぐように構成された強磁性材料の層であってよい。フェライト層２３３４は、充電面２３１６及び／又は送電コイル配置２３２６に対応するようなサイズ及び形状であることができる。特定の実施形態では、フェライト層２３３４は、第１の送電コイル層２３２８の真下に置かれ得る。そのような実施形態では、第１の送電コイル層２３２８は、第２及び第３の送電コイル層２３３０及び２３３２内のワイヤのコイルよりも少ない巻き数を有するワイヤのコイルを含むことができる。フェライト層２３３４は、送電コイル配置２３２６内の送電コイルの接続ピンの位置に対応する複数の開口部を含むことができる。複数の開口部は、送電コイルがフェライト層２３３４の下に配置されたコンポーネントに接触できるようにする。例えば、複数の開口部は、送電コイルがフェライト層２３３４の下に配置されたドライバ基板２３３６に接触できるようにする。

【0190】

ドライバ基板２３３６は、送電コイル配置２３２６を動作させるための信号及び電力を送信するように構成された、ＰＣＢ、フレックス回路、パターン化したセラミック基板、パターン化したシリコン基板などの、電気相互接続構造体であってよい。一部の実施形態では、ドライバ基板２３３６は、送電コイル配置２３２６内の送電コイルの対応する接続ピンに接触するように置かれた複数の接点２３４６を含む。複数のインバータは、送電コイル配置２３２６内の送電コイルを動作させるためのドライバＰＣＢ２３３６の下側に取り付けられ得る。各インバータは、インバータが接触する各送電コイルに対応する位置に置かれ得る。一部の実施形態では、複数のインバータは、ドライバＰＣＢ２３３６の下に延びるように、ドライバＰＣＢ２３３６の底面に表面実装され得る。したがって、複数のインバータは、ドロップフレーム２３２２内の各開口部２３４８に挿入され得る。開口部２３４８は、ドライバＰＣＢ２３３６上に取り付けられた各インバータに対応する位置に置かれ得る。図２３に示されているように、レセプタクルコネクタ２３０８が組み立てられたときにワイヤレス充電マット２３００内に置かれるように、切り込み２３５０が、フェライト層２３３４及びドライバＰＣＢ２３３６内に形成されてよい。

【0191】

一部の実施形態では、接地リング２３３８は、ドライバＰＣＢ２３３６の外周の少なくとも一部に沿って巻かれ得る。接地リング２３３８は、レセプタクルコネクタ２３０８がドライバＰＣＢ２３３６に結合される位置を除いてドライバＰＣＢ２３３６の外周に沿って巻かれた、導電性ワイヤであってよい。

【0192】

図２４は、本開示の一部の実施形態に従って、ボビンのない送電コイルを有するワイヤレス充電マットの例２４００の分解図を示している。ボビンのない送電コイルは、図２１〜２２に関して本明細書において説明された送電コイルに対応することができる。ワイヤレス充電マット２３００と同様に、ワイヤレス充電マット２４００は、第１の外殻２４０２及び第２の外殻２４０４という２つの外殻で形成された筐体を含むことができる。第１の外殻２４０２は、第２の外殻２４０４と結合して、内部コンポーネントを置くことができる内部空洞を形成することができる。ワイヤレス充電マット２３００と同様に、第１の外殻２４０２は切り込み２４０６ａも含むことができ、第２の外殻２４０４は切り込み２４０６ｂも含むことができ、これらの切り込みは、第１の外殻２４０２と第２の外殻２４０４が結合されたときに、筐体内の開口部を形成する。レセプタクルコネクタなどの電気コネクタ２４０８は開口部内に置かれることが可能であり、それによって、ワイヤレス充電マット２４００が、電気コネクタ２４０８に接続されたケーブルを介して外部電源から電力を受信することができるようにする。一部の実施形態では、電気コネクタ２４０８は、電力を外部電源からワイヤレス充電マット２４００に送信して、無線電力伝送用の電力を提供できるように、複数の接続ピン及び接続ピンに電気的に結合された複数の端子を含んでよい。

【0193】

第１及び第２の外殻２４０２及び２４０４はそれぞれ、２つ以上の層で形成され得る。例えば、第１の外殻２４０２は、上部カバー２４１０及び補強層２４１２を含むことができる。上部カバー２４１０は、ワイヤレス充電マット２４００が組み立てられたときに露出される化粧層であることができる。一部の実施形態によれば、上部カバー２４１０の上面は、ワイヤレス充電マット２４００から電力を受信するためにワイヤレス受電コイル２４１５を有するデバイス２４１６を配置できる充電面２４１４を含む。充電面２４１４のサイズ及び寸法は、第１の外殻２４０２と第２の外殻２４０４の間に入れられた１つ以上の送電コイル配置（例えば、本明細書において説明された任意の送電コイル配置）によって定められ得る。

【0194】

一部の実施形態では、上部カバー２４１０は、充電面２４１４の下に配置された可撓層（図示されていない）を含むことができる。この可撓層は、デバイスが上部カバー２４１０に接触して電力を受信するときに、デバイスを置くための柔らかい枕のような質感を提供するように構成され得る。この可撓層は、発泡体又は任意のその他の多孔質材料などの、任意の適切な可撓性材料で形成され得る。補強層２４１２は、上部カバー２４１０の下に置かれ、ワイヤレス充電マット２４００に構造的完全性を提供する剛構造で構成され得る。補強層２４１２を形成するために、ガラス繊維又は堅いポリマー（例えば成形されたＫａｌｉｘ）などの任意の適切な堅い材料が使用されてよい。

【0195】

第２の外殻２４０４は、下部カバー２４１８及び下部シャーシ２４２０を含むことができる。一部の実施形態では、下部シャーシ２４２０は、ワイヤレス充電マット２４００が組み立てられたときに下部シャーシ２４２０が見えなくなるように、下部カバー２４１８に対して置かれ得る。下部カバー２４１８は、ワイヤレス充電マット２４００が組み立てられたときに露出される外側カバーであってよい。下部シャーシ２４２０は、構造剛性をワイヤレス充電マット２４００に提供するための剛構造であることができる。一部の実施形態では、下部シャーシ２４２０は、ガラス繊維、炭素繊維、又はステンレス鋼などの任意の適切な堅い材料で形成され得る。

【0196】

前述したように、上部外殻２４０２及び下部外殻２４０４は、結合して内部空洞を形成することができる。図２４に示されているように、さまざまな内部コンポーネントが内部空洞内に置かれ得る。例えば、内部コンポーネントは送電コイル配置２４２９を含むことができる。本開示の一部の実施形態によれば、送電コイル配置２４２９は、複数の層内で、２つのコイルが互いに同心になることがない重なり合う非同心の配置で配置された複数の略平面的な送電コイルで形成され得る。例えば、送電コイル配置２４２９は、送電コイルの３つの層（例えば、第１の層２４２８ａ、第２の層２４２８ｂ、及び第３の層２４２８ｃ）を含むことができ、各層は互いに同一平面上に配置された複数の送電コイルを含んでいる。送電コイル配置の例として、本明細書において説明された図８、１０、及び１９内の送電コイル配置８００、１０００、及び１９００などの、ボビンに巻き付けられた送電コイルを有する送電コイル配置、並びに本明細書において説明された図２２に示された送電コイル配置２２００などの、ボビンに巻き付けられない送電コイルを含む送電コイル配置などが挙げられる。更に、送電コイル配置２４２９は、任意の適切な数の送電コイルを有することができる。例えば、送電コイル配置２４２９は、図６Ｄ内の送電コイル配置６０５などの合計１６個のコイル、又は図６Ｅ内の送電コイル配置６０７などの合計２２個のコイルを有することができる。

【0197】

送電コイル配置２４２９は、電流を電子デバイス２４１６内の受電コイル２４１５に誘導するために、第１の外殻２４０２の上面の上に伝搬する時変磁場を生成するように動作することができる。送電コイル配置２４２９によって生成される時変磁場の有効範囲は、充電面２４１４の寸法と一致してよい。

【0198】

ワイヤレス充電マット２４００は、送電コイル配置２４２９を収容するための複数のカウリング２４３１を含むこともできる。例えば、複数のカウリング２４３１は、第１のカウリング２４３０ａ、第２のカウリング２４３０ｂ、及び第３のカウリング２４３０ｃを含むことができる。各カウリングは、送電コイルが内部に存在できる開口部２４３１ａ〜ｃを有する実質的に平面的な構造体であることができる。例えば、第１のカウリング２４３０ａは、第１の送電コイル層２４２８ａを収容することができ、第２のカウリング２４３０ｂは第２の送電コイル層２４２８ｂを収容することができ、第３のカウリング２４３０ｃは第３の送電コイル層２４２８ｃを収容することができる。送電コイルがカウリング内に収容された場合、カウリングは、送電コイルを各位置に限定し、送電コイルがいずれかの横方向にずれるのを防ぐことができる。各カウリングの一部は、層内に空の空間が生じるのを防ぐために、送電コイルの内径内に存在することもできる。空の空間が存在すると、隣接する層内の構造体がゆがむ可能性があり、それによって、１つ以上コンポーネントに物理的圧力が生じ、過剰な摩耗及び断裂につながる恐れがある。一部の実施形態では、各カウリング２４３０ａ〜ｃの厚さは送電コイルの厚さに等しい。したがって、送電コイルが各カウリング内に収容された場合、カウリングと送電コイルが結合して、内部に大きい空間が存在しない実質的に平面的な構造体を形成する。

【0199】

一部の実施形態では、ワイヤレス充電マット２４００は、送電コイルの各層及びカウリングを分離するために、１つ以上のスペーサを含むこともできる。例えば、ワイヤレス充電マット２４００は、第１のスペーサ２４４４ａ、第２のスペーサ２４４４ｂ、及び第３のスペーサ２４４４ｃを含むことができる。第１のスペーサ２４４４ａは、第１のスペーサ２４４４ａの厚さによって定められる設定された距離によって２つの送電コイル層２４２８ａ及び２４２８ｂを分離するために、第１の送電コイル層２４２８ａと第２の送電コイル層２４２８ｂの間に置かれ得る。同様に、第２のスペーサ２４４４ｂは、第２のスペーサ２４４４ｂの厚さによって定められる設定された距離によって２つの送電コイル層２４２８ｂ及び２４２８ｃを分離するために、第２の送電コイル層２４２８ｂと第３の送電コイル層２４２８ｃの間に置かれ得る。更に、第３のスペーサ２４４４ｃは、第３のスペーサ２４４４ｃの厚さによって定められる設定された距離によって第３の送電コイル層２４２８ｃ及び電磁シールド２４２２を分離するために、第３の送電コイル層２４２８ｃと電磁シールド２４２２の間に置かれ得る。一部の実施形態では、スペーサ２４４４ａ〜ｃの厚さは同じであり、それによって、各送電コイル層２４２８ａ〜ｃ及び電磁シールド２４２２が同じ距離で互いに分離されるようにする。スペーサ２４４４ａ〜ｃの１つの目的は、隣接する導電層（例えば、送電コイル層２４２８ａ〜ｃ及び電磁シールド２４２２）間の寄生キャパシタンスの程度を定めることである。導電層間の空間を等しくなるように定めることによって、特に高周波数領域において、充電面２４１４上の異物の検出に対する感度を高める。

【0200】

無線電力伝送中に、送電コイル配置２４２９は、対応する電流を受電コイル２４１５に誘導するための時変磁場を生成することができる。これらの生成された磁場は、制御されない場合、ノイズを生成して、周囲のコンポーネントに悪影響を与える可能性がある。したがって、送電コイル配置２４２９は、磁場が一方向に生成され、隣接するコンポーネントを妨害しないように、磁場を制限するために複数のコンポーネントによって囲まれ得る。一部の実施形態では、本明細書において更に説明されるように、コンポーネントは、強磁性シールド２４３２、電磁シールド２４２２、接地フェンス２４２４、及びドライバ基板２４２６を含む。

【0201】

強磁性シールド２４３２は、送電コイル配置２４２９の下に配置され、送電コイル配置２４２９によって生成された磁場が強磁性シールド２４３２の下に配置されたコンポーネントを妨害することを防ぐように構成された強磁性材料の層であることができる。強磁性シールド２４３２は、充電面２４１４及び／又は送電コイル配置２４２９に従うサイズ及び形状であることができる。特定の実施形態では、強磁性シールド２４３２は、第１の送電コイル層２４２８ａの真下に置かれ得る。そのような実施形態では、第１の送電コイル層２４２８ａは、第２及び第３の送電コイル層２４２８ｂ及び２４２８ｃ内のワイヤのコイルよりも少ない巻き数を有するワイヤのコイルを含むことができる。強磁性シールド２４３２は、送電コイル配置２４２９内の送電コイルの接続ピンの位置に対応する複数の開口部を含むことができる。複数の開口部は、送電コイルがドライバ基板２４２６などの、強磁性シールド２４３２の下に配置されたコンポーネントに接触できるようにする。

【0202】

本明細書で述べられたように、電磁シールド２４２２も、ワイヤレス充電マット２４００に含まれ得る。電磁シールド２４２２は、第１の外殻２４０２の下に置かれることが可能であり、無線電力伝送中に受電コイルでの有害な電圧の生成を防ぐように構成されることが可能である。具体的には、電磁シールド２４２２は、無線電力伝送中にワイヤレス充電マット２４００内の送電コイルによって生成された電界を遮断して、有害な電圧が受電コイル（例えば、受電コイル２４１５）に生成されないように、構成され得る。電磁シールド２４２２の構造及び材料の組成が、図２５Ａ及び２５Ｂに関して本明細書において更に説明される。

【0203】

図２５Ａは、本開示の一部の実施形態に従う電磁シールドの例２５００の上面図である。電磁シールド２５００は、シールド体２５０２及びシールド体２５０２の周辺部の周囲の導電性境界２５０４を含むことができる。シールド体２５０２は、ワイヤレス充電マット２４００内の１つ以上の送電コイルによって生成された電界を遮断し、遮断された電界によって生成された電圧を導電性境界２５０４を介してアースに放電することができる。一部の実施形態では、シールド体２５０２は、磁束がシールド体を貫通できるようにするが、電界が貫通するのを防ぐ特性を有する材料で構築される。例えば、シールド体２５０２は、感圧接着剤（Pressure Sensitive Adhesive、ＰＳＡ）の層に重ね合わせられた銀で形成され得る。この銀層は、約３０〜４０μｍ（一実施形態では、具体的には３５μｍ）の厚さを有することができる。図２５Ａに更に示されているように、導電性境界２５０４は、シールド体２５０２の周囲の薄い導電領域として構築され得る。ただし、実施形態はそのように限定されない。他の実施形態は、図２５Ｂに示されているように、導電性境界２５０４の異なる構成を有することができる。

【0204】

図２５Ｂは、本開示の一部の実施形態に従う、別の電磁シールドの例２５０１の上面図である。電磁シールド２５０１は、シールド体２５０２及び送電コイル配置（本明細書において説明されたいずれかの送電コイル配置など）のエッジまで延びる導電性境界２５０６を含むことができる。導電性境界２５０６を送電コイル配置のエッジまで広げることによって、電磁シールド２５０１を通る磁場の伝達効率は、電磁シールド２５００の伝達効率よりも改善され得る。

【0205】

導電性境界２５０４及び２５０６は、銅などの導電材料で形成され得る。導電性境界２５０４及び２５０６は、シールド体２５０２の面に接着された銅の薄板であることができる。導電性境界２５０４及び２５０６の導電特性により、遮断された電界によって生成された電圧をアースに流すことができる。一部の実施形態では、導電性境界２５０４は、電圧を接地フェンス（図２４に示された接地フェンス２４２４など）に流すことができる。

【0206】

再び図２４を参照すると、本明細書において前述されたように、ワイヤレス充電マット２４００は、本開示の一部の実施形態に従って、接地フェンス２４２４を含むことができる。接地フェンス２４２４は、ドライバ基板２４２６の外周の少なくとも一部に沿って巻き付けられ、電磁シールド２４２２の外周の少なくとも一部に取り付けられ得る。接地フェンス２４２４は、導電特性、及び接地フェンス２４２２を通る磁場の伝搬を阻止するためのシールド特性を有する、ある長さのワイヤで形成され得る。例えば、接地フェンス２４２２は、鋼鉄などの金属、又はニッケルめっき鋼などの被覆金属で形成され得る。

【0207】

ドライバ基板２４２６は、送電コイル配置２４２９を動作させるための信号及び電力を送信するように構成されたＰＣＢであることができる。一部の実施形態では、ドライバ基板２４２６は、本明細書において更に説明されるように、電力を複数の支持棒を介して送電コイル配置２４２９に送信するための複数のボンディングパッド２４４２を含むことができる。電気コネクタ２４０８は、ドライバ基板２４２６が外部電源から電力を受信して送電コイル配置２４２９を動作させることができるように、ドライバ基板２４２６上に取り付けられ得る。ドライバ基板２４２６、接地フェンス２４２４、強磁性シールド２４３２、及び電磁シールド２４２２を組み合わせることによってファラデーケージを形成することができ、このファラデーケージは、送電コイル配置２４２９を囲んで、送電コイル配置２４２９によって生成された時変磁場の放射を制御する。例えば、ファラデーケージは、ファラデーケージから出る磁束を一方向に向けながら、ファラデーケージから出る他のすべての方向への磁束の伝搬を実質的に防ぐ。このファラデーケージの更に深い理解及び異なる視点が、図２６Ａ及び２６Ｂに関して説明され、示される。

【0208】

図２６Ａは、本開示の一部の実施形態に従う、部分的に形成されたワイヤレス充電マットの送電コイル配置２４２９（図示されていない）の周囲のファラデーケージの一部の断面図である。ファラデーケージのエッジのみが示されているため、送電コイル配置２４２９が示されていないということ、及び送電コイル配置２４２９がファラデーケージのエッジから離れて置かれているが、複数のカウリング２４３１のエッジを見ることができるということが、理解されるべきである。更に、図２６Ａに示されたファラデーケージの一部が、ワイヤレス充電マットの片側のみに関するものであるということ、及び当業者が、この図がワイヤレス充電マットの実質的にすべてのエッジを代表していることを理解するということが、理解されるべきである。図２６Ａに示されているように、複数のカウリング２４３１（及び送電コイル配置２４２９）は、電磁シールド２４２２、接地フェンス２４２４、強磁性シールド２４３２、及びドライバ基板２４２６で形成されたファラデーケージによって囲まれる。

【0209】

一部の実施形態によれば、ファラデーケージは、磁束が一方向に伝搬できるように構成され得る。例えば、接地フェンス２４２４は、接地フェンス２４２４を通る、送電コイル配置２４２９からの磁束の伝搬に実質的に耐えるように構成されることが可能であり、それによって、横方向の磁場がファラデーケージ内に封じ込められる。更に、強磁性シールド２４３２は、送電コイル配置２４２９からドライバ基板２４２６への磁束の伝搬（すなわち、ファラデーケージから出る下向きの伝搬）を大幅に軽減するように、磁束の方向を変えるように構成され得る。しかし、電磁シールド２４２２は、ファラデーケージから出る磁束が一方向（例えば、電子デバイス内の受電コイルに向かう上方）に向けられるように、磁束が通って伝搬できるように構成され得る。一方向への磁束の伝搬を可能にするようにファラデーケージを構成することによって、ファラデーケージは、生成された磁束がワイヤレス充電マット内の他の電気システムにノイズを生成しないようにしながら、意図的に磁束が受電コイルに向かう方向に伝搬して、ワイヤレス充電を実行できるようにする。

【0210】

一部の実施形態では、電磁シールド２４２２は、ワイヤレス充電中に電磁シールド２４２２に生成された電圧をアースに放電できるように、接地フェンス２４２４に取り付けられる。一部の例では、電磁シールド２４２２の導電性境界２５０６は、堅牢な電気的接続及び物理的接続を実現するために、レーザー溶接によって接地フェンス２４２４に取り付けられる。更に、強磁性シールド２４３２は、ドライバ基板２４２６への磁束の伝搬を軽減するように、ドライバ基板２４２６の面上に置かれ得る。一部の実施形態では、強磁性シールド２４３２は、強磁性シールド２４３２が接地フェンス２４２４とドライバ基板２４２６の間に置かれないように、ドライバ基板２４２６上、かつ接地フェンス２４２４から横方向に置かれる。強磁性シールド２４３２を取り付けないことによって、その脆性な構造体が、接地フェンス２４２４とドライバ基板２４２６の間の境界面で物理的圧力にさらされなくなり、それによって、強磁性シールド２４３２への損傷を最小限に抑える。

【0211】

図２５Ｂに示された電磁シールド２５０１に関して本明細書において述べられたように、導電性境界２５０６はシールド体２５０２に接着される。一部の実施形態では、１つ以上の接着剤を使用して、導電性境界２５０６をシールド体２５０２のエッジに取り付けることができる。図２６Ｂは、シールド体２５０２と導電性境界２５０６の間の境界面の拡大断面図である。図に示すように、導電性境界２５０６は、接着剤層２６０２及び２６０４によってシールド体２５０２に取り付けられ得る。接着剤層２６０２及び２６０４は、片面銅テープ又は両面銅テープなどの、任意の適切な導電接着剤であることができる。一部の実施形態では、接着剤層２６０２は両面銅テープの層であり、接着剤層２６０４は片面銅テープの層である。導電接着剤を使用することによって、電磁シールド２５０２上で捕捉された電圧を、導電性境界２５０６を介して接地フェンス２４２４に流すことができる。図２６Ｂは導電性境界２５０６を示しているが、本明細書における開示が、代わりに導電性境界２５０４が使用される実施形態にも適用されるということが理解されるべきである。一部の実施形態では、シールド２４２２は、使用中に所定の位置から大幅に移動しないように、接着剤を使用して第３のカウリング層２４３０ｃに固定され得る。例えば、シールド２４２２は、ＰＳＡなどの接着剤２６０６によって固定され得る。

【0212】

本明細書において説明されたように、ドライバ基板は、送電コイル配置を動作させるように構成されたＰＣＢであることができる。したがって、図２４を再び参照すると、ドライバ基板２４２６は、本開示の一部の実施形態に従って、複数の支持棒２４３４を介して送電コイル配置２４２９内の送電コイルに電気的に結合され得る。一部の実施形態では、各支持棒は、ドライバ基板２４２６から送電コイル配置２４２９への電力伝達を可能にするために、各ボンディングパッド２４４２に結合される。支持棒２４３４は、ドライバ基板２４２６と送電コイル配置２４２９の各層の間で電力を送信するように構成され得る。例えば、支持棒２４３４は、図２７Ａ〜Ｂ及び２８Ａ〜Ｂに関して本明細書において説明されるように、支柱の一方の端部から反対側の端部まで電力を送信することができる複数の導電支柱で構成され得る。

【0213】

図２７Ｂ及び２７Ｂは、本開示の一部の実施形態に従って、支持棒の例２７００を示している。支持棒２７００は、一方の端部に第１の接点２７０２を含み、反対側の端部に第２の接点２７０４を含むことができる。コネクタ２７０６は、電力を接点２７０２と接点２７０４の間で送信できるように、第１の接点２７０２を第２の接点２７０４に電気的に結合することができる。一部の実施形態では、第１の接点２７０２、第２の接点２７０４、及びコネクタ２７０６は、横に傾いた「Ｕ」字状に成形された１つの一体構造を形成する。この一体構造は、圧力が垂直方向にかけられたときの、ある程度の機械的可撓性を有することができる。したがって、一部の実施形態では、第１の接点２７０２、第２の接点２７０４、及びコネクタ２７０６は、銅の導電率の約６０％〜９０％の導電率を有する銅合金などの、導電性が高い十分に堅い材料で形成され得る。銅合金の例としては、ＮＫＣ４４１９、ＮＫＥ０１０、及びＣ１９２１０などが挙げられるが、これらに限定されない。

【0214】

一体構造を形成するために機械的に頑丈な導電材料を使用することに加えて、個別の支持構造体を使用して支持棒２７００を強化することもできる。例えば、支持コンポーネント２７０８が第１の接点２７０２と第２の接点２７０４の間に置かれ、構造上の支持を支持棒２７００に提供することができる。支持コンポーネント２７０８は、第１の接点２７０２の上面及び第２の接点２７０４の底面のみが露出されるように、第１及び第２の接点２７０２の側壁の上に延びることもできる。支持コンポーネント２７０８と一体構造の間の構造的結合を強化するために、図２８Ａに示されているように、１つ以上のフック構造を第１の接点２７０２及び／又は第２の接点２７０４に実装することができる。

【0215】

図２８Ａ及び２８Ｂは、本開示の一部の実施形態に従って、フック構造２８１０付きの支持棒の例２８００を示している。支持棒２７００と同様に、支持棒２８００は、コネクタ２８０６を介して一緒に結合された第１の接点２８０２及び第２の接点２８０４を含むことができる。第１の接点２８０２、第２の接点２８０４、及びコネクタ２８０６は、支持棒２７００に類似する一体構造を形成することができる。一部の実施形態では、支持棒２８００は、第１の接点２８０２及び／又は第２の接点２８０４から延びるフック構造２８１０を含む。図２８Ａに示されているように、フック構造２８１０は、第１の接点２８０２から延びて、一体構造の一部を形成する。フック構造２８１０は、図２８Ｂに示された支持構造体２８０８に接触するための追加の表面積を提供し、支持構造体２８０８との機械的結合を強化する。

【0216】

本明細書において説明されたように、支持棒２４３４は、ドライバ基板２４２６を送電コイル配置２４２９の各送電コイルと結合するように構成され得る。したがって、支持棒２４３４は、ドライバ基板２４２６を異なる層内の送電コイルと結合するために、異なる高さを有するように構成され得る。

【0217】

図２９は、本開示の一部の実施形態に従って、支持棒２９０２、２９０４、及び２９０６と共に基礎をなすドライバ基板（例えば、ドライバ基板２４２６）に取り付けられた組み立て済み送電コイル配置の例２９００を示している。送電コイル配置２９００は、送電コイル２９０８を第１の送電コイル層内に含み、送電コイル２９１０を第２の送電コイル層内に含み、送電コイル２９１２を第３の送電コイル層内に含むことができる。図２９では、明瞭にするために、送電コイル配置２４２９の各層から１つの送電コイルのみが示されている。

【0218】

組み立てられたときに、支持棒２９０２、２９０４、及び２９０６は、点線で示されているように、送電コイル配置２９００内で入れ子にされ得る。各支持棒２９０２、２９０４、及び２９０６は、支持棒が結合される送電コイルの各層に対応する異なる高さを有するように構成され得る。例えば、支持棒２９０２は、ドライバ基板２４２６を第１の送電コイル層内の送電コイル２９０８と結合するのに適した第１の高さを有し、支持棒２９０４は、ドライバ基板２４２６を第２の送電コイル層内の送電コイル２９１０と結合するのに適した第２の高さを有し、支持棒２９０６は、ドライバ基板２４２６を第３の送電コイル層内の送電コイル２９１２と結合するのに適した第３の高さを有することができる。したがって、支持棒２９０６は、支持棒２９０２及び２９０４の両方よりも高くなることができ、支持棒２９０４は、支持棒２９０２よりも高いが、支持棒２９０６よりも短くなることができる。送電コイルの３つの層が組み立てられると、隣接する送電コイルは、互いに接触して置かれても、ドライバ基板２４２６と結合することができ、それによって、送電コイル配置２９００のＺ高を最小限に抑える。

【0219】

図２４を再び参照すると、ワイヤレス充電マット２４００は、本開示の一部の実施形態に従って、ドロップフレーム２４３６及びドロップフレーム２４３６の底部シールド２４３８を含むこともできる。底部シールド２４３８は、ワイヤレス充電マット２４００内で組み立てられるときに、ドロップフレーム２４３６に接着され得る。ドロップフレーム２４３６は、ワイヤレス充電マット２４００の骨格を形成する構造上の支持層であることができる。一部の実施形態では、ドロップフレーム２４３６は、複数の開口部２４４０が内部に形成されたプラスチックの堅い層である。各開口部２４４０は、本明細書において更に説明されるように、１つ以上の送電コイルを動作させるための複数のインバータなどの１つ以上の電子デバイスに対応する寸法及び位置を有するように形成され得る。

【0220】

図３０は、本開示の一部の実施形態に従う、ドライバ基板２４２６に結合されたドロップフレーム２４３６の下面図である。この図は、ドロップフレーム２４３６に関して複数のパッケージ化された電気コンポーネント３００２の配置が見えるように、底部シールドのないドロップフレーム２４３６及びドライバ基板２４２６を示している。したがって、ドロップフレーム２４３６の開口部２４４０は、底面から見たときに、各開口部２４４０を通してドライバ基板２４２６が見えることを可能にし得る。一部の実施形態では、さまざまなサイズ及び形状の複数の黒いコンポーネントとして示されているパッケージ化された電気コンポーネント３００２は、開口部２４４０内のドライバ基板２４２６上に配置され得る。電気コンポーネント３００２は、ワイヤレス充電マット２４００を動作させるために利用される任意の適切な電気コンポーネントであることができる。例えば、電気コンポーネント３００２は、パワーエレクトロニクス機器、マイクロコントローラ、コンデンサ、抵抗器などであることができる。一部の実施形態では、電気コンポーネント３００２は、送電コイル配置２４２９内の送電コイルを動作させるためのドライバ基板２４２６の対応する下側の領域に取り付けられることが可能な複数のインバータを含む。

【0221】

特定の実施形態では、開口部２４４０の一部は、図６Ｄ及び６Ｅに示された送電コイル６０５又は６０７の配置などの送電コイルの配置を動作させるために、パッケージ化されたインバータが内部に配置される空間を提供することができる。例えば、インバータの開口部２４４２は、パッケージ化されたインバータが置かれる空間を提供するために使用され得る。インバータの開口部２４４２は、見やすいように太線で示されている。一部の実施形態では、パッケージ化されたインバータの開口部２４４２の数は、送電コイルの配置内で使用される送電コイルの数に一致する。例えば、ワイヤレス充電マットが２２個のコイルで構成された送電コイルの配置を組み込む場合、ドロップフレーム２４３６は２２個のインバータの開口部２４４２を含むことができ、各インバータの開口部は、各送電コイルを支援するための各インバータと一致する。一部の実施形態では、インバータの開口部２４４２は、パッケージ化されたインバータを、それらが支援する各送電コイルの真下に置くことができるように、配置され得る。他の実施形態では、１つ以上のインバータの開口部２４４２は、パッケージ化されたインバータを各送電コイルの真下に置くことができるように置かれなくてよい。ただし、その場合でも、これらのインバータの開口部は、パッケージ化されたインバータを、各送電コイルから遠いワイヤレス充電マットのエッジではなく、各送電コイルの極めて近くに配置可能にすることができる。パッケージ化されたインバータを、各送電コイルの真下ではないにしても、近くに置くことができることによって、（インバータが充電マットの周辺部に配置されて、充電マットの中心にある送電コイルに配線される必要のある従来の充電マットで発生するような）長いトレース長からの高抵抗に起因するタイミング遅延及び損失が最小限に抑えられ得る。

【0222】

本開示の一部の実施形態によれば、底部シールド２４３８（図３０に示されていない）は、ドライバ基板２４２６が結合される面の反対側のドロップフレーム２４３６の面に重ね合わされ得る。したがって、底部シールド２４３８は各開口部２４４０内の電気コンポーネント３００２を囲み、それによって、電気コンポーネントが外部の電気妨害から保護されるだけでなく、開口部３００２の外側のワイヤレス充電マット２４００のコンポーネントが電気コンポーネント３００２から生成されたノイズによって妨害されないようにする。一部の実施形態では、底部シールド２４３８は、図３１に示されているように、シールド層及び複数の絶縁層で形成される。

【0223】

図３１は、本開示の一部の実施形態に従う底部シールドの例３１００の上視図である。底部シールド３１００は、シールド層３１０２及びシールド層３１０２に取り付けられた複数の絶縁層３１０４を含むことができる。一部の実施形態では、絶縁層３１０４は、図３０内の開口部２４４０などの、ドロップフレームの１つ以上の開口部に対応する。例えば、絶縁層３１０４は、図３１に示されているように、２つ以上の開口部２４４０／２４４２に対応するストリップとして構成され得る。絶縁層３１０４は、ワイヤレス充電マット内で構築されたときに、ドロップフレーム２４３６に取り付けられ、ドロップフレーム２４３６（その１つ以上の開口部を伴う）とシールド層３１０２の間に置かれ得る。絶縁層３１０４は、シールド層３１０２との電気コンポーネント３００２の電気的結合を防ぐことができる。一部の実施形態では、シールド層３１０２は、柔軟性のある薄い材料である。したがって、開口部２４４０の真上のシールド層３１０２の領域は、開口部２４４０内にゆがんで、１つ以上の電気コンポーネント３００２に接触することができる。したがって、絶縁層３１０４は、シールド層３１０２と１つ以上の電気コンポーネント３００２の間の電気的結合を防ぐことができる。

【0224】

シールド層３１０２は、電気コンポーネント３００２との間での電気的放射に対する遮蔽に適した任意の材料で形成され得る。例えば、シールド層３１０２は銅で形成され得る。絶縁層３１０４は、ポリイミドなどの任意の電気絶縁材料で形成され得る。

【0225】

一部の実施形態では、複数の支柱が開口部２４４０内に配置され、シールド層３１０２が開口部２４４０内に押し下げられたときの移動の程度を軽減することができる。例えば、図３０を再び参照すると、支柱３００４は、底部シールド２４３８のゆがみを軽減するように、空間が存在する領域内のドライバ基板２４２６上に置かれ得る。更に、支柱３００４は、電気コンポーネント３００２が、開口部２４４０を押している外部の物体に起因して損傷するのを防ぐこともできる。
ＶＩＩ．ハイブリッドＰＣＢ及び撚線コイルのワイヤレス充電マット

【0226】

本開示の一部の実施形態によれば、ワイヤレス充電マットは、２つ以上の異なるデバイスに電力を提供するように構成され得る。例えば、１つのデバイスは、より大きい受電コイルを有するより大きいデバイス（例えば、スマートフォン、タブレット、ラップトップコンピュータなど）であることができ、もう１つのデバイスは、より小さい受電コイルを有するより小さいデバイス（例えば、スマートウォッチ、小型ポータブル音楽プレーヤなど）であることができる。そのような実施形態では、ワイヤレス充電マットは２つ以上の送電コイル配置を含むことができ、各送電コイル配置が、異なる電子デバイスの充電に対して最適化される。したがって、ワイヤレス充電マットは、有利なことに、２つ以上の異なるデバイスを同時に充電することができ、かつ／又は複数の異なるデバイスの充電時の効率を等しくすることができる。

【0227】

図３２は、本開示の一部の実施形態に従って、２つ以上の送電コイル配置を含むワイヤレス充電マットの例３２００の分解図を示している。ワイヤレス充電マット３２００は、それぞれ図２３内の第１及び第２の外殻２３０２及び２３０４と同様に構築されてよい第１の外殻３２０２及び第２の外殻３２０４を含むことができる。第１及び第２の外殻３２０２及び３２０４は、結合して、内部コンポーネントを収容できる内部空洞を形成することができる。一部の実施形態では、内部空洞は、２つ以上の送電コイル配置を含むことができる。例えば、内部空洞は、第１の送電コイル配置３２０６及び第２の送電コイル配置３２０８という２つの送電コイル配置を含むことができる。ワイヤレス充電マット３２００が、図２３内のワイヤレス充電マット２３００に類似するその他の内部コンポーネントを更に含むことができるが、明瞭にするためにそれらの内部コンポーネントが示されていないということが、理解されるべきである。

【0228】

第１の送電コイル配置３２０６は、第１の受電コイル３２１４を含んでいる第１のデバイス３２１２を充電するように最適化されてよく、第２の送電コイル配置３２０８は、第１の受電コイルとは異なるサイズ及び形状（したがって、異なる電気的特性）を有する第２の受電コイル３２１８を含んでいる第２のデバイス３２１６を充電するように最適化されてよい。例えば、第１のデバイス３２１２は、第２のデバイス３２１６よりも大きいデバイスであることができ、第１の受電コイル３２１４は、第２の受電コイル３２１８よりも大きい受電コイルであることができる。各送電コイル配置３２０６及び３２０８は異なるデバイスを充電するように最適化され得るが、各送電コイル配置は、これらの送電コイル配置が充電するように最適化されていない他のデバイスも、低い効率で充電してよい。図３２が２つのデバイスのみを示していても、本明細書において説明された実施形態が、図３２に示されたデバイスとは異なるサイズ及び形状をそれぞれ有する３つ以上のデバイスを充電するように構成されてよいということが理解されるべきである。更に、各送電コイル配置が充電面全体にわたって電子デバイスを充電できるということが理解されるべきである。１つの送電コイル配置が充電面の一部の領域内でのみデバイスを充電できるということ、及びその他の送電コイル配置が充電面の別の一部の領域内でのみデバイスを充電できるということは、本実施形態に当てはまらない。

【0229】

一部の実施形態では、第１及び第２の送電コイル配置３２０６及び３２０８は、送電コイルのサイズが異なる電気デバイスに対して最適化された送電コイルで形成され得る。一例として、第１の送電コイル配置３２０６は、第１のサイズの送電コイルで形成されることが可能であり、一方、第２の送電コイル配置３２０８は、第２のサイズの送電コイルで形成される。第１のサイズは、第１の電子デバイス３２１２内の受電コイル３２１４のサイズに対応することができ、一方、第２のサイズは、第２の電子デバイス３２１６内の受電コイル３２１８のサイズに対応することができる。したがって、第１の送電コイル配置３２０６は、電流を第１のデバイス３２１２の受電コイル３２１４に誘導するときに特に効率的であってよいが、電流を第２のデバイス３２１６の受電コイル３２１８に誘導するときには効率が低くてよい。反対に、第２の送電コイル配置３２０８は、電流を第２のデバイス３２１６の受電コイル３２１８に誘導するときに特に効率的であってよく、電流を第１のデバイス３２１２の受電コイル３２１４に誘導するときには効率が低くてよい。各送電コイル配置が充電面全体にわたって電子デバイスを充電できるということが理解されるべきである。

【0230】

追加の実施形態では、第１及び第２の送電コイル配置３２０６及び３２０８は、各パターンが異なる電気デバイスに対して最適化された、異なるパターンで配置され得る。一例として、第１の送電コイル配置３２０６は、一列の送電コイルとして配置されることが可能であり、一方、第２の送電コイル配置３２０８は、本明細書において前述された図８、１０、１９、及び２２内の送電コイル配置８００、１０００、１９００、及び２２００のいずれかに従って配置される。したがって、第１の送電コイル配置３２０６は、電流を第１のデバイス３２１２の受電コイル３２１４に誘導するときに特に効率的であってよいが、電流を第２のデバイス３２１６の受電コイル３２１８に誘導するときには効率が低くてよく、その逆も同様である。

【0231】

本明細書において説明されたように、送電コイル配置は時変磁場を生成することができる。したがって、第１及び第２の送電コイル配置３２０６及び３２０８は、さまざまな周波数で動作して時変磁場を生成できる。一部の実施形態では、第１の送電コイル配置３２０６は第１の周波数で動作することができ、第２の送電コイル配置３２０８は第２の周波数で動作する。第１の送電コイル配置３２０６と第２の送電コイル配置３２０８が異なるパターンで配置される場合は、第１の周波数と第２の周波数は同じであっても、異なっていてもよい。しかし、第１の送電コイル配置３２０６と第２の送電コイル配置３２０８が同じパターンで配置される場合は、第１の周波数と第２の周波数は異なる。例えば、第１の送電コイル配置３２０６と第２の送電コイル配置３２０８の両方は、本明細書において前述された図８、１０、１９、及び２２内の送電コイル配置８００、１０００、１９００、及び２２００のいずれか、あるいは任意のその他の送電コイル配置に従って配置され得る。そのような場合、第１の送電コイル配置３２０６は、電流を第１のデバイス３２１２の受電コイル３２１４に誘導するときに特に効率的であるが、電流を第２のデバイス３２１６の受電コイル３２１８に誘導するときには効率が低い周波数で動作してよい。反対に、第２の送電コイル配置３２０８は、電流を第２のデバイス３２１６の受電コイル３２１８に誘導するときに特に効率的であるが、電流を第１のデバイス３２１２の受電コイル３２１４に誘導するときには効率が低い周波数で動作することができる。動作周波数における違いは、各受電コイルの特定の動作周波数によって決まってよい。一部の実施形態では、この違いは、数桁の範囲にわたることができる。一例として、第１の周波数は、第２の周波数よりも１〜２桁高くなることができる。特定の実施形態では、第１のデバイス３２１２はスマートウォッチであり、第２のデバイス３２１６はスマートフォンである。

【0232】

更に、一部の実施形態では、第１及び第２の送電コイル配置３２０６及び３２０８は、同じであるか、又は異なる送電コイルから形成され得る。つまり、第１の送電コイル配置３２０６は、ボビン付き又はボビンなしの撚線ワイヤのコイルを有する送電コイル（例えば、図１６、１８、及び２１内の送電コイル１６００、１８００、及び２１００）から形成されることが可能であり、一方、第２の送電コイル配置３２０８はＰＣＢ内で形成されることが可能である。構造の各形態は、電力を各デバイスに効率的に誘導するように調整され得る。例えば、第２の送電コイル配置３２０８の撚線コイルの構造は、電流を第２のデバイス３２１６の受電コイル３２１８に誘導するときに特に効率的であるが、電流を第１のデバイス３２１２の受電コイル３２１４に誘導するときには効率が低くてよい。

【0233】

本発明は、特定の実施形態に関して説明されているが、本発明は、以下の特許請求の範囲内での、すべての修正形態及び均等物を包含することを意図するものであることが理解されるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図13D】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図15A】

【図15B】

【図15C】

【図15D】

【図16A】

【図16B】

【図17A】

【図17B】

【図18A】

【図18B】

【図19】

【図20A】

【図20B】

【図21】

【図22A】

【図22B】

【図22C】

【図22D】

【図22E】

【図23】

【図24】

【図25A】

【図25B】

【図26A】

【図26B】

【図27A】

【図27B】

【図28A】

【図28B】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】