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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-04-22
(54)【発明の名称】マルチデバイスワイヤレス充電器のアクティブ冷却
(51)【国際特許分類】
H02J 50/40 20160101AFI20240415BHJP
H02J 50/10 20160101ALI20240415BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240415BHJP
【ＦＩ】
H02J50/40
H02J50/10
H02J7/00 301D
H02J7/00 301A
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023571160
(86)(22)【出願日】2022-05-16
(85)【翻訳文提出日】2024-01-15
(86)【国際出願番号】 US2022029476
(87)【国際公開番号】W WO2022245745
(87)【国際公開日】2022-11-24
(31)【優先権主張番号】63/189,222
(32)【優先日】2021-05-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/744,613
(32)【優先日】2022-05-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/190,196
(32)【優先日】2021-05-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520310643
【氏名又は名称】アイラ，インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＡＩＲＡ，ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】110001302
【氏名又は名称】弁理士法人北青山インターナショナル
(72)【発明者】
【氏名】グッドチャイルド，エリック，ハインデル
(72)【発明者】
【氏名】マケルレア，サイモン
(72)【発明者】
【氏名】ペトロヴィッチ，アレクサンダー
【テーマコード（参考）】
5G503
【Ｆターム（参考）】
5G503AA01
5G503BA01
5G503BB01
5G503FA01
(57)【要約】
ワイヤレス充電のためのシステム、方法および装置が開示されている。ワイヤレス充電装置は、複数の平面状電力伝送コイル、ドライバ回路、およびチャネルが中に形成された少なくとも１つの基板を具える。チャネルは、空気流を入口ポートで受け取り、空気流を基板を通して出口ポートに導くことができる。平面状電力伝送コイルは、少なくとも１つの基板によって支持され得る。平面状電力伝送コイルの各々は、電力伝送領域を取り囲む螺旋状の巻線として形成され得る。ドライバ回路は、充電式デバイスがワイヤレス充電装置の上やその近傍に配置されたときに、平面状電力伝送コイルのうちの１つまたは複数に充電電流を供給するように構成され得る。１または複数のチャネルは、平面状電力伝送コイルおよびドライバ回路を通過する空気流を導くように構成され得る。
【選択図】図１３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワイヤレス充電装置において、１つまたは複数のチャネルが形成された少なくとも１つの基板であって、当該１つまたは複数のチャネルは、空気の流れを受け、当該空気の流れを前記少なくとも１つの基板を通して出口に導くように構成されている、少なくとも１つの基板と、
前記少なくとも１つの基板に支持された複数の平面状電力伝送コイルであって、各平面状電力伝送コイルは、電力伝送領域を取り囲む螺旋状の巻線として形成されている、複数の平面状電力伝送コイルと、
充電式デバイスが前記ワイヤレス充電装置の上または近くに置かれたときに、前記複数の平面状電力伝送コイルのうちの１つまたは複数に充電電流を供給するように構成されたドライバ回路とを具え、
前記１つまたは複数のチャネルは、前記複数の平面状電力伝送コイルおよびドライバ回路を通過したあるいはそこを通る空気の流れを導くように構成されていることを特徴とする、ワイヤレス充電装置。
【請求項2】
各平面状電力伝送コイルは、マルチストランドワイヤを螺旋状に巻くことによって形成され、前記マルチストランドワイヤの各ストランドは、前記マルチストランドワイヤの他のそれぞれのストランドから電気的に絶縁されている、請求項１に記載のワイヤレス充電装置。
【請求項3】
さらに、１つまたは複数の穴が中に設けられたプリント回路基板を具え、前記１つまたは複数の穴は、２つの基板のチャネル間の空気の流れの少なくとも一部を導くように構成されている、請求項１に記載のワイヤレス充電装置。
【請求項4】
前記少なくとも１つの基板は、複数の切り欠きが形成されたコイル基板を備え、前記複数の切り欠きは、前記複数の平面電力送信コイルを予め構成された三次元配置で固定するように構成されている、請求項１に記載のワイヤレス充電装置。
【請求項5】
前記予め構成された三次元配置は、前記複数の平面状電力伝送コイルの電力伝送領域の組み合わせとして、前記コイル基板の上面を介した充電面を提供し、前記空気の流れの一部は前記充電面に向けられる、請求項４に記載のワイヤレス充電装置。
【請求項6】
前記充電面は、当該充電面に向けられた空気の流れの一部を前記ワイヤレス充電装置の外部に通す多孔質材料を含む、請求項５に記載のワイヤレス充電装置。
【請求項7】
前記予め構成された三次元配置は、複数の垂直面において平面状電力伝送コイルを提供する、請求項５に記載のワイヤレス充電装置。
【請求項8】
前記コイル基板は成形ポリマーから形成され、複数の垂直ダクトと相互接続する１以上の水平チャネルを有する、請求項５に記載のワイヤレス充電装置。
【請求項9】
前記１以上の水平チャネルおよび前記複数の垂直ダクトは、成形時に前記コイル基板に形成される、請求項８に記載のワイヤレス充電装置。
【請求項10】
前記コイル基板は三次元印刷によって形成され、印刷中に前記コイル基板に形成される相互接続された水平チャネルおよび垂直ダクトを含む、請求項５に記載のワイヤレス充電装置。
【請求項11】
前記コイル基板が、ポリマー、アセテート、ビニル、ニトリルゴム、ラテックス、押出発泡ポリスチレンから形成され、印刷成形、フライス加工、研削、エッチング、研磨、化学的浸食または化学的溶解の際に前記コイル基板に形成される相互接続された水平チャネルと垂直ダクトを含む、請求項５に記載のワイヤレス充電装置。
【請求項12】
前記空気の流れを受けることは、内部または外部のファンまたはインペラから受ける、請求項５に記載のワイヤレス充電装置。
【請求項13】
ワイヤレス充電装置の動作方法において、前記ワイヤレス充電デバイスの入口ポートに空気の流れを供給するステップであって、前記入口ポートは、前記ワイヤレス充電デバイスの少なくとも１つの基板内の１または複数のチャネルに流体結合されており、前記１または複数のチャネルは、前記少なくとも１つの基板を通して出口ポートに空気の流れを導くように構成されている、ステップと、
前記少なくとも１つの基板に支持される１または複数の平面状電力伝送コイルに充電電流を供給するステップであって、各平面状電力伝送コイルは、電力伝送領域を取り囲む螺旋状の巻線として形成されている、ステップと、
前記１または複数の平面状電力伝送コイルおよび充電電流を供給するドライバ回路を通るか通過するように前記空気の流れを導くステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項14】
各平面状電力伝送コイルは、マルチストランドワイヤを螺旋状に巻くことによって形成され、前記マルチストランドワイヤの各ストランドは、前記マルチストランドワイヤの他のそれぞれのストランドから電気的に絶縁されている、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記少なくとも１つの基板が、１つまたは複数の穴が貫通して設けられたプリント回路基板を具え、前記１つまたは複数の穴が、２つの基板のチャネル間の空気の流れの少なくとも一部を導くように構成されている、請求項１３に記載の方法。
【請求項16】
前記少なくとも１つの基板は、複数の切り欠きが形成されたコイル基板を含み、前記複数の切り欠きは、前記複数の平面状電力伝送コイルを予め構成された三次元配置で固定するように構成されている、請求項１３に記載の方法。
【請求項17】
前記予め構成された三次元配置は、前記複数の平面状電力伝送コイルの電力伝送領域の組み合わせとして、前記コイル基板の上面を介した充電面を提供し、前記空気の流れの一部は前記充電面に向けられる、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記充電面は、当該充電面に向けられた空気の流れの一部を前記ワイヤレス充電装置の外部に通す多孔質材料を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記予め構成された三次元配置は、複数の垂直面において平面状電力伝送コイルを提供する、請求項１７に記載の方法。
【請求項20】
前記コイル基板は成形ポリマーから形成され、複数の垂直ダクトと相互接続する１以上の水平チャネルを有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項21】
前記１以上の水平チャネルおよび前記複数の垂直ダクトは、成形時に前記コイル基板に形成される、請求項２０に記載の方法。
【請求項22】
前記コイル基板は三次元印刷によって形成され、印刷中に前記コイル基板に形成される相互接続された水平チャネルおよび垂直ダクトを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項23】
前記コイル基板が、ポリマー、アセテート、ビニル、ニトリルゴム、ラテックス、押出発泡ポリスチレンから形成され、印刷成形、フライス加工、研削、エッチング、研磨、化学的浸食または化学的溶解の際に前記コイル基板に形成される相互接続された水平チャネルと垂直ダクトを含む、請求項１７に記載の方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
優先権主張
本出願は、２０２２年５月１３日に米国特許庁に出願された仮特許出願第１７／７４４，６１３号、２０２１年５月１６日に米国特許庁に出願された仮特許出願第６３／１８９，２２２号および２０２１年５月１８日に米国特許庁に出願された仮特許出願第６３／１９０，１９６号の優先権および利益を主張するものであり、これらの出願の内容全体は以下に完全に記載されているかのようにその全体およびすべての適用目的のために参照により本書に組み込まれる。
本出願は、２０２２年５月１３日に米国特許庁に出願された仮特許出願第１７／７４４，６１３号、２０２１年５月１６日に米国特許庁に出願された仮特許出願第６３／１８９，２２２号および２０２１年５月１８日に米国特許庁に出願された仮特許出願第６３／１９０，１９６号の優先権および利益を主張するものであり、これらの出願の内容全体は以下に完全に記載されているかのようにその全体およびすべての適用目的のために参照により本書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、一般に、モバイルコンピューティング機器のバッテリを含むバッテリのワイヤレス充電に関し、具体的には、ワイヤレス充電装置の充電面からの熱の除去に関する。
【背景技術】
【0003】
ワイヤレス充電システムは、特定のタイプのデバイスが物理的な充電接続を使用せずに内部バッテリを充電できるようにするために開発されてきた。ワイヤレス充電を利用できるデバイスには、モバイルコンピューティング／プロセッシング機器やモバイル通信機器などがある。ワイヤレスパワーコンソーシアムが定めるＱｉ規格などの標準規格では、第１のサプライヤが製造した機器を、第２のサプライヤが製造した充電器でワイヤレス充電することが可能である。ワイヤレス充電の規格は、比較的単純な構成のデバイス向けに最適化されており、基本的な充電機能を提供する傾向にある。
【0004】
ワイヤレス充電機能の改善は、絶えず複雑化するモバイルデバイスや変化するフォームファクタをサポートし、ワイヤレス充電装置の新しい用途をサポートするため必要である。例えば、より高い電力で供給する充電装置が求められている。また、ワイヤレス充電システムの温度を制御し、ワイヤレス充電システムで生じる損失や他の非効率性によって発生する熱を除去、放散、または制限する必要もある。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【発明を実施するための形態】
【0006】
添付の図面に関連して以下に記載される詳細な説明は、様々な構成を説明することを意図しており、本明細書に記載の概念が実施され得る唯一の構成を示すことを意図したものではない。詳細な説明には、様々な概念の完全な理解を提供するための具体的な詳細が含まれている。しかしながら、それらの概念が具体的な詳細なしで実施できることは当業者には明らかであろう。時には、そのような概念を不明瞭にしないために、周知の構造および構成要素をブロック図の形式で示している。
【0007】
次に、ワイヤレス充電システムの特定の態様を、様々な装置および方法を参照して提示する。これらの装置および方法は、以下の詳細な説明に記載されるとともに、添付の図面において、様々なブロック、モジュール、コンポーネント、回路、ステップ、プロセス、アルゴリズムなど（総称して「要素」と呼ぶ）によって示される。これらの要素は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェアまたはそれらの任意の組合せを使用して実装することができる。そのような要素がハードウェアとして実装されるか、またはソフトウェアとして実装されるかは、具体的なアプリケーションおよびシステム全体に課される設計上の制約に依存する。
【0008】
例えば、要素、要素の任意の部分、または要素の任意の組合せは、１以上のプロセッサを含む「処理システム」で実装され得る。プロセッサの例には、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、ステートマシン、ゲートロジック、ディスクリートハードウェア回路、および本開示全体を通して記載された様々な機能を実行するように構成された他の適切なハードウェアが含まれる。処理システムの１以上のプロセッサは、ソフトウェアを実行することができる。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコードまたはハードウェア記述言語などと呼ばれるかどうかにかかわらず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、プロシージャ、関数などを意味するものとして、広く解釈されるものとする。ソフトウェアは、プロセッサ可読記憶媒体に常駐するようにしてもよい。本明細書でコンピュータ可読媒体とも呼ばれるプロセッサ可読記憶媒体は、例えば、磁気ストレージデバイス（例えば、ハードディスク、フロッピーディスク、磁気ストリップ）、光ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ））、スマートカード、フラッシュメモリデバイス（例えば、カード、スティック、キードライブ）、近距離ワイヤレス通信（ＮＦＣ）トークン、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、リムーバブルディスク、搬送波、伝送路、ソフトウェアを格納または伝送するのに適した他の任意の媒体を含むことができる。コンピュータ可読媒体は、処理システムに存在していても、処理システムの外部にあっても、処理システムを含む複数のエンティティに分散していてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータプログラム製品に具現化されるものであってもよい。一例として、コンピュータプログラム製品は、パッケージ材料内のコンピュータ可読媒体を含むことができる。当業者は、特定の用途およびシステム全体に課せられた全体的な設計上の制約に応じて、本開示全体にわたって提示された記載の機能を実装するための最良の方法を認識するであろう。
【0009】
概要
本開示の特定の態様は、ワイヤレス充電装置を含む、複数の伝送コイルを用いるか複数の受電デバイスを同時に充電できる自由配置充電面を提供するワイヤレス充電装置に関するシステム、装置、および方法に関する。一態様では、ワイヤレス充電装置のコントローラは、充電されるデバイスの位置を特定し、受電デバイスに電力を供給するように最適に配置された１つまたは複数の伝送コイルを構成することができる。充電セルは、１つまたは複数の誘導伝送コイルを備えるかこれを構成することができ、複数の充電セルは、充電面を提供するように配置または構成することができる。充電対象デバイスの位置は、デバイスの位置を充電面上の既知の位置を中心とする物理的特性の変化に関連付けるセンシング技術を介して検出することができる。いくつかの例では、位置の感知は、容量性、抵抗性、誘導性、接触、圧力、負荷、歪み、および／または別の適切なタイプの感知を使用して実装することができる。
本開示の特定の態様は、ワイヤレス充電装置を含む、複数の伝送コイルを用いるか複数の受電デバイスを同時に充電できる自由配置充電面を提供するワイヤレス充電装置に関するシステム、装置、および方法に関する。一態様では、ワイヤレス充電装置のコントローラは、充電されるデバイスの位置を特定し、受電デバイスに電力を供給するように最適に配置された１つまたは複数の伝送コイルを構成することができる。充電セルは、１つまたは複数の誘導伝送コイルを備えるかこれを構成することができ、複数の充電セルは、充電面を提供するように配置または構成することができる。充電対象デバイスの位置は、デバイスの位置を充電面上の既知の位置を中心とする物理的特性の変化に関連付けるセンシング技術を介して検出することができる。いくつかの例では、位置の感知は、容量性、抵抗性、誘導性、接触、圧力、負荷、歪み、および／または別の適切なタイプの感知を使用して実装することができる。
【0010】
本開示の一態様において、複数の充電セル内の各充電セルは、中央の電力伝送領域を有するリッツコイルを提供する平面または実質的に平坦な巻線を形成するために、リッツ線を用いて構成され得る。各充電セルは、同軸または重なった電力伝送領域を有する複数のリッツコイルを含むか、またはそれに関連し得る。複数の充電セルは、充電セルが重ならないように、充電装置の充電面に隣接して配置され得る。
【0011】
一例では、ワイヤレス充電装置は、その中に１以上のチャネルが形成された少なくとも１つの基板を有する。１または複数のチャネルは、空気流を入口ポートで受け取り、空気流を基板を通して出口ポートに導くように構成され得る。ワイヤレス充電装置は、少なくとも１つの基板に支持された複数の平面状の電力伝送コイルを有する。平面状の電力伝送コイルの各々は、電力伝送領域を取り囲む螺旋状の巻線として形成され得る。ワイヤレス充電装置は、充電式デバイスがワイヤレス充電装置の上やその近傍に配置されたときに、複数の平面状電力伝送コイルのうちの１つまたは複数に充電電流を供給するように構成されたドライバ回路を有する。１または複数のチャネルは、複数の平面状の電力伝送コイルおよびドライバ回路を通過する空気流を導くように構成され得る。
【0012】
充電セル
本開示の特定の態様は、複数の伝送コイルを有する、または複数の受電デバイスを同時に充電できる自由配置充電面を提供するワイヤレス充電装置に適用可能なシステム、装置、および方法に関する。一態様では、ワイヤレス充電装置のコントローラは、充電されるデバイスの位置を特定し、受電デバイスに電力を供給するように最適に配置された１つまたは複数の伝送コイルを構成することができる。充電セルは、１つまたは複数の誘導伝送コイルを備えるかこれを構成することができ、複数の充電セルは、充電面を提供するように配置または構成することができる。充電対象デバイスの位置は、デバイスの位置を充電面上の既知の位置を中心とする物理的特性の変化に関連付けるセンシング技術を介して検出することができる。いくつかの例では、位置の感知は、容量性、抵抗性を使用して実装することができる。
本開示の特定の態様は、複数の伝送コイルを有する、または複数の受電デバイスを同時に充電できる自由配置充電面を提供するワイヤレス充電装置に適用可能なシステム、装置、および方法に関する。一態様では、ワイヤレス充電装置のコントローラは、充電されるデバイスの位置を特定し、受電デバイスに電力を供給するように最適に配置された１つまたは複数の伝送コイルを構成することができる。充電セルは、１つまたは複数の誘導伝送コイルを備えるかこれを構成することができ、複数の充電セルは、充電面を提供するように配置または構成することができる。充電対象デバイスの位置は、デバイスの位置を充電面上の既知の位置を中心とする物理的特性の変化に関連付けるセンシング技術を介して検出することができる。いくつかの例では、位置の感知は、容量性、抵抗性を使用して実装することができる。
【0013】
本明細書に開示される特定の態様によれば、ワイヤレス充電装置の充電面は、充電装置の表面に隣接配置された充電セルを使用して提供され得る。一実施例では、充電セルは、充電面の下または隣接する１または複数の層にハニカムパッケージ構成に従って配備される。充電セルは、それぞれがコイルに隣接する充電面に実質的に直交する軸に沿って磁場を誘導することができる１以上のコイルを使用してワイヤレス充電装置に実装することができる。本明細書において、充電セルとは、各コイルが充電セル内の他のコイルによって生成される場に対して加算的であって共通の軸に沿うか近接して配向される電磁場を生成するように構成された１以上のコイルを有する構成要素いう。本開示では、充電セル内のコイルは、充電コイル、伝送コイル、リッツコイル、またはこれらの用語の組み合わせを用いて呼ばれることもある。
【0014】
いくつかの実装例では、充電セルは、共通の軸に沿って積層され、および／または、充電装置の表面に実質的に直交するように誘導された磁界に寄与するように重なり合うコイルを含む。いくつかの実施態様では、充電セルは、充電装置の表面の規定された部分内に配置され、充電表面の規定された部分内の誘導磁場に寄与するコイルを含み、磁場は、充電面に実質的に直交して流れる磁束に寄与する。
【0015】
いくつかの実装例では、充電セルは、１以上の動的に定義される充電セルに含まれるコイルに励起電流を供給することによって構成可能であり得る。例えば、ワイヤレス充電装置は、充電面全体に配置された複数のコイルのスタックを含み、ワイヤレス充電装置は、１以上のコイルのスタックへの近接性に基づいて、充電されるデバイスの位置を検出することができる。充電装置は、コイルのスタックのいくつかの組み合わせを選択して、充電されるデバイスに隣接する充電セルを定義または提供することができる。いくつかの実装例では、充電セルは、単一のコイルを含むか、単一のコイルとして特徴付けられ得る。しかしながら、充電セルは、複数の積層コイルおよび／または複数の隣接するコイルもしくはコイルの積層を含むことができることを理解されたい。本明細書では、コイルを、充電コイル、ワイヤレス充電コイル、伝送器コイル、伝送コイル、送電コイル、電力トランスミッタコイルなどと呼ぶことがある。
【0016】
図１は、ワイヤレス充電装置の充電面を提供するために配備され、および／または構成され得る充電セル１００の一例を示す。本開示において、充電面は、プリント回路基板の１以上の基板１０６上に設けられた充電セル１００のアレイ、または１以上の基板１０６から形成された構造内に埋め込まれた充電コイルのアレイを含むと理解され得る。１以上の基板１０６上に、１以上の集積回路（ＩＣ）および／またはディスクリート電子部品からなる回路を設けることができる。この回路は、受電デバイスに電力を伝送するために使用するコイルに供給される電流を制御するために使用されるドライバおよびスイッチを含み得る。この回路は、本明細書に開示される特定の機能を実行するように構成され得る１以上のプロセッサおよび／または１以上のコントローラを含む処理回路を用いて実装することができる。いくつかの実施例では、処理回路の一部または全部を充電装置の外部に設けてもよい。いくつかの実施例では、電源を充電装置に結合することができる。
【0017】
充電セル１００は、充電装置の外表面領域の近くに設けることができ、その上に充電のために１つまたは複数のデバイスを配置することができる。充電装置は、充電セル１００の複数のインスタンスを含むことができる。一実施例では、充電セル１００は、１以上のコイル１０２を区切るか囲む実質的に六角形の形状を有する。各コイルは、電力伝送領域１０４に電磁界を生成するのに十分な電流を受け取ることができる導体、ワイヤ、または回路基板トレースを用いて構築され得る。様々な実施態様において、いくつかのコイル１０２は、図１に例示される六角形の充電セル１００を含む、実質的に多角形である全体形状を有することができる。いくつかの実施態様では、１以上のコイルは、平坦な螺旋形状または実質的に円形の形状を有し得る。他の実装例では、円形または楕円形、あるいは他の形状を持つコイル１０２が提供される。コイル１０２の形状は、少なくとも部分的に各コイルの巻線数、製造技術の能力または制限、および／またはプリント回路基板などの基板１０６上の充電セルのレイアウトを最適化するように決定され得る。各コイル１０２は、螺旋構成のワイヤ、プリント回路基板トレースおよび／または他のコネクタを使用して実装することができる。各充電セル１００は、異なる層のコイル１０２が共通軸１０８に中心を持つように、絶縁体または基板１０６によって分離された２以上の層にわたることができる。
【0018】
図２は、本明細書に開示される特定の態様に従って適合された充電システムに含まれ得る充電面のセグメントまたはその一部の単一層に設けられた充電セル２０２の配列２００の一例を示す図である。充電セル２０２は、ハニカムパッケージング構成に従って配置されている。本実施例では、充電セル２０２は、重なり合うことなく端と端を合わせて配置されている。この配置は、スルーホールやワイヤ配線なしで提供することができる。充電セル２０２の一部が重なり合う配置など、他の配置も可能である。例えば、２以上のコイルのワイヤをインターリーブしたり、同心円状に配置したり、ある程度重ねたりしてもよい。
【0019】
図３は、本明細書に開示される特定の態様に従って適合され得る充電面のセグメントまたは部分内で複数の層が重ね合わされる場合の、２つの視点３００、３１０からの充電セルの配置の一例を示す。この例では、４層の充電セル３０２、３０４、３０６、３０８が充電面内に設けられている。各層の充電セル３０２、３０４、３０６、３０８内の充電セルは、ハニカムパッケージング構成に従って配置されている。一実施例では、充電セル３０２、３０４、３０６、３０８の銅の層が、４層以上のプリント回路基板上に形成され得る。充電セル１００の配置は、図示されたセグメントに隣接する割り当てられた充電領域を完全にカバーするように選択することができる。
【0020】
図４は、本明細書に開示される特定の態様による充電システムによって提供される充電面４００に規定または構成される電力伝送領域の配置を示す図である。図示された充電面４００は、４層の充電セル４０２、４０４、４０６、４０８を用いて構成されている。図４において、第１層の充電セル４０２の充電セルが提供する各電力伝送領域が「Ｌ１」と記され、第２層の充電セル４０４の充電セルが提供する各電力伝送領域が「Ｌ２」と記され、第３層の充電セル４０６の充電セルが提供する各電力伝送領域が「Ｌ３」と記され、第４層の充電セル４０８の充電セルが提供する各電力伝送領域が「Ｌ４」と記されている。
【0021】
ワイヤレストランスミッタ
図５は、ワイヤレス充電装置のベースステーションに設けられ得るワイヤレストランスミッタ５００の特定の態様を示す図である。ワイヤレス充電装置のベースステーションは、ワイヤレス充電装置の動作を制御するために使用される１以上の処理回路を含み得る。コントローラ５０２は、フィルタ回路５０８でフィルタリングされるか、他の方法で処理されたフィードバック信号を受信することができる。コントローラは、共振回路５０６に交流を供給するドライバ回路５０４の動作を制御し得る。いくつかの例では、コントローラ５０２は、ドライバ回路５０４によって出力される交流電流の周波数を制御するために使用されるデジタル周波数基準信号を生成する。いくつかの例では、デジタル周波数基準信号は、プログラマブルカウンタなどを使用して生成され得る。いくつかの例では、ドライバ回路５０４は、直流電源または入力から交流電流を生成するために協働する電力インバータ回路および１つまたは複数の電力増幅器を含む。いくつかの例では、デジタル周波数基準信号は、ドライバ回路５０４によって生成されてもよいし、別の回路によって生成されてもよい。共振回路５０６は、コンデンサ５１２とインダクタ５１４を含む。インダクタ５１４は、交流電流に応答して磁束を生成する充電セル内の１または複数の伝送コイルを表すか含み得る。共振回路５０６は、本明細書においてタンク回路、ＬＣタンク回路、またはＬＣタンクとも呼ばれ、共振回路５０６のＬＣノード５１０で測定される電圧５１６はタンク電圧とも呼ばれる。
図５は、ワイヤレス充電装置のベースステーションに設けられ得るワイヤレストランスミッタ５００の特定の態様を示す図である。ワイヤレス充電装置のベースステーションは、ワイヤレス充電装置の動作を制御するために使用される１以上の処理回路を含み得る。コントローラ５０２は、フィルタ回路５０８でフィルタリングされるか、他の方法で処理されたフィードバック信号を受信することができる。コントローラは、共振回路５０６に交流を供給するドライバ回路５０４の動作を制御し得る。いくつかの例では、コントローラ５０２は、ドライバ回路５０４によって出力される交流電流の周波数を制御するために使用されるデジタル周波数基準信号を生成する。いくつかの例では、デジタル周波数基準信号は、プログラマブルカウンタなどを使用して生成され得る。いくつかの例では、ドライバ回路５０４は、直流電源または入力から交流電流を生成するために協働する電力インバータ回路および１つまたは複数の電力増幅器を含む。いくつかの例では、デジタル周波数基準信号は、ドライバ回路５０４によって生成されてもよいし、別の回路によって生成されてもよい。共振回路５０６は、コンデンサ５１２とインダクタ５１４を含む。インダクタ５１４は、交流電流に応答して磁束を生成する充電セル内の１または複数の伝送コイルを表すか含み得る。共振回路５０６は、本明細書においてタンク回路、ＬＣタンク回路、またはＬＣタンクとも呼ばれ、共振回路５０６のＬＣノード５１０で測定される電圧５１６はタンク電圧とも呼ばれる。
【0022】
パッシブｐｉｎｇ技術は、ＬＣノード５１０で測定または観測された電圧および／または電流を使用して、本明細書に開示された特定の態様に従って適合されたデバイスの充電パッドに近接する受電コイルの存在を識別することができる。従来のワイヤレス充電装置は、共振回路５０６のＬＣノード５１０の電圧や共振回路５０６の電流を測定する回路を含む。これらの電圧と電流は、電力調整目的および／またはデバイス間の通信をサポートするために監視され得る。本開示の特定の態様によれば、図５に示すワイヤレストランスミッタ５００のＬＣノード５１０の電圧は、共振回路５０６を介して伝送されるエネルギーの短いバースト（ｐｉｎｇ）に対する共振回路５０６の応答に基づいて、充電式デバイスまたは他の物体の存在を検出できるパッシブｐｉｎｇ技術をサポートするために監視され得る。
【0023】
パッシブＰｉｎｇディスカバリ技術を用いて、高速で低消費電力のディスカバリを提供することができる。パッシブＰｉｎｇは、共振回路５０６を含むネットワークを通して、少量のエネルギーを含む高速パルスで駆動することによって生成することができる。高速パルスは共振回路５０６を励起し、注入されたエネルギーが減衰して消滅するまで、その固有の共振周波数でネットワークを発振させる。高速パルスに対する共振回路５０６の応答は、共振ＬＣ回路の共振周波数によって部分的に決定され得る。パッシブＰｉｎｇ（初期電圧Ｖ０）に対する共振回路５０６の応答は、ＬＣノード５１０で観測される電圧ＶＬＣにより、次のように表すことができる。
【0024】
共振回路５０６の電圧または電流は、コントローラ５０２または他のプロセッサが物体の存在を検出するためにデジタルＰｉｎｇを使用しているときに監視され得る。デジタルＰｉｎｇは、共振回路５０６を一定時間駆動することで生成される。共振回路５０６は、ワイヤレス充電装置の伝送コイルを含む同調ネットワークである。受電デバイスは、変調信号のシグナリング状態に応じて受電回路が示すインピーダンスを変更することにより、共振回路５０６で観測される電圧または電流を変調することができる。次に、コントローラ５０２または他のプロセッサは、受電デバイスが近くにあることを示すデータ変調応答を待つ。
【0025】
選択的コイル励起
本明細書に開示された特定の態様によれば、１以上の充電セル内の電力伝送コイルを選択的にアクティブ化して、互換デバイスの充電に最適な電磁界を提供することができる。いくつかの実施例では、電力伝送コイルが充電セルに割り当てられ、一部の充電セルが他の充電セルと重なり得る。充電セル単位で最適な充電設定を選択することができる。いくつかの例では、充電設定は、充電されるデバイスと整列しているか、またはデバイスの近くに位置していると判断される充電面の充電セルを含み得る。コントローラは、充電されるデバイスの位置の検知に基づく充電設定に基づいて、単一の電力伝送コイルを作動させてもよいし、電力伝送コイルの組み合わせを作動させてもよい。いくつかの実施態様では、ワイヤレス充電装置は、充電イベント中に１つまたは複数の電力伝送コイルまたは１つまたは複数の所定の充電セルを選択的に作動させることができるドライバ回路を有し得る。
本明細書に開示された特定の態様によれば、１以上の充電セル内の電力伝送コイルを選択的にアクティブ化して、互換デバイスの充電に最適な電磁界を提供することができる。いくつかの実施例では、電力伝送コイルが充電セルに割り当てられ、一部の充電セルが他の充電セルと重なり得る。充電セル単位で最適な充電設定を選択することができる。いくつかの例では、充電設定は、充電されるデバイスと整列しているか、またはデバイスの近くに位置していると判断される充電面の充電セルを含み得る。コントローラは、充電されるデバイスの位置の検知に基づく充電設定に基づいて、単一の電力伝送コイルを作動させてもよいし、電力伝送コイルの組み合わせを作動させてもよい。いくつかの実施態様では、ワイヤレス充電装置は、充電イベント中に１つまたは複数の電力伝送コイルまたは１つまたは複数の所定の充電セルを選択的に作動させることができるドライバ回路を有し得る。
【0026】
図６は、本明細書に開示される特定の態様により適合されたワイヤレス充電装置において使用するためのマトリクス多重化スイッチングをサポートする第１のトポロジ６００を示す図である。ワイヤレス充電装置は、受電デバイスを充電するために１以上の充電セル１００を選択することができる。使用しない充電セル１００は、電流から遮断することができる。図２、３に例示するハニカムパッケージング構成では、対応する数のスイッチを必要とする比較的多数の充電セル１００を使用することができる。本明細書に開示される特定の態様によれば、充電セル１００は、特定のセルに給電できるようにする２以上のスイッチに接続された複数のセルを有するマトリクス６０８に論理的に配置され得る。図示された第１のトポロジ６００では、２次元マトリクス６０８が提供され、次元はＸおよびＹ座標によって表され得る。スイッチの第１のセット６０６の各々は、セル列の各セルの第１の端子を、ワイヤレス充電中にコイルを励起するために電流を供給する電圧源または電流源６０２の第１の端子に選択的に結合するように構成される。スイッチの第２のセット６０４の各々は、セル列の各セルの第２の端子を、電圧源または電流源６０２の第２の端子に選択的に結合するように構成される。セルの両端子が電圧源または電流源６０２に結合されると、充電セルはアクティブとなる。
【0027】
マトリクス６０８を使用することで、同調ＬＣ回路のネットワークを動作させるために必要なスイッチングコンポーネントの数を大幅に削減することができる。例えば、個別に接続されたＮ個のセルは少なくともＮ個のスイッチを必要とするが、Ｎ個のセルを有する２次元マトリクス６０８は、√Ｎ個のスイッチで動作させることができる。マトリクス６０８を使用することで、大幅なコスト削減を実現し、回路および／またはレイアウトの複雑さを軽減することができる。１例では、９セルの実装例は、６つのスイッチを使用して３ｘ３マトリクス６０８で実装することができ、３つのスイッチを節約することができる。別の例では、１６セルの実装は、８つのスイッチを使用して４ｘ４マトリクス６０８で実装することができ、８つのスイッチを節約することができる。
【0028】
動作中は、少なくとも２つのスイッチが閉じられ、１つのコイルまたは充電セルを電圧源または電流源６０２にアクティブに結合する。複数のコイルまたは充電セルの電圧源または電流源６０２への接続を容易にするために、複数のスイッチを一度に閉じることができる。例えば、複数のスイッチを閉じて、受電デバイスに電力を転送する際に、複数の伝送コイルを駆動する動作モードを有効にすることができる。
【0029】
図７は、本明細書に開示される特定の態様に従って、各個のコイルまたは充電セルがドライバ回路７０２によって直接駆動される第２のトポロジ７００を示す。ドライバ回路７０２は、コイルグループ７０４から１以上のコイルまたは充電セル１００を選択して、受電デバイスを充電するように構成され得る。充電セル１００に関連してここに開示された概念は、個々のコイルまたはコイルスタックの選択的励起に適用され得ることを理解されたい。使用されていない充電セル１００は電流が流れない。比較的多数の充電セル１００を使用することができ、個々のコイルまたはコイルグループを駆動するためにスイッチングマトリクスを採用することができる。一例では、第１のスイッチングマトリクスは、充電イベント中に使用される充電セルまたはコイル群を定義する接続を構成することができ、第２のスイッチングマトリクスは、充電セルおよび／または選択されたコイル群を励起するために使用することができる。
【0030】
図８は、本開示の特定の態様に従って構成された充電セルのレイアウト８００を示す図である。図示の例では、充電セルレイアウト８００は、絶縁接着層８２６によって接着または接合された一対の２層プリント回路基板（ＰＣＢ）８２２または８２４の金属層上に実装された４層構造を使用して提供される。他の例では、４層構造は単一の４層プリント回路基板（ＰＣＢ）の金属層上に実装されてもよい。図示の例では、アクティブ充電セル８０２が４層構造の第１層に設けられ、他の３層に設けられた充電セル８０４、８０６、８０８がアクティブ充電セル８０２の巻線と重なる巻線を有し得る。一例では、各充電セルは、ＰＣＢ８２２または８２４の片側に半径が減少するトレース８１２または８１６として形成された巻線を有する伝送コイルを含み、巻線は電力伝送領域（図１参照）と同心であり、および／または電力伝送領域を取り囲んでいる。一例では、半径が減少するトレース８１２は、実質的に滑らかな曲線の螺旋形状を有する。別の例では、半径が減少するトレース８１６はセグメント化され、ほぼ六角形状である。半径が減少するトレース８１２および８１６は、それぞれ磁性コア材料８１４および８１８に隣接して設けられ得る。磁性コア材料８１４および８１８は、ソフトフェライトなどの低保磁力材料から形成され得る。一例では、磁性コア材料８１４および８１８は接着層に一体化される。別の例では、磁性コア材料８１４および８１８は、接着剤層に取り付けられるか、接着層の間に挟まれ得る。
【0031】
２層ＰＣＢ８２２または８２４の横断面８１０の部分図８２０は、充電セルレイアウト８００のさらなる態様を示す。いくつかの例では、第２層の充電セル８０４、第３層の充電セル８０６、第２層の充電セル８０８は、アクティブ充電セル８０２と部分的に重なる。金属層８３２、８３４、８３６、８３８の巻線が占める領域は黒く塗りつぶされており、個々のトレースは明示されていない。各金属層８３２、８３４、８３６および８３８は、ＰＣＢ８２２または８２４の側に設けられている。ＰＣＢ８２２と８２４の隣接する２つの金属層８３４と８３６の間には平面磁性コア８４２が設けられる。平面磁性コア８４２は、接着層に含まれていてもよいし、接着層８２６、８２８の間に含まれてもよい。平面磁性コア８４２と接着層８２６、８２８は電気的に非導電性である。
【0032】
ＰＣＢ上に形成された伝送コイルを使用するシングルコイルやマルチコイルのワイヤレス充電システムには、いくつかの課題がある。これらの課題には、伝送コイルを形成または供給するトレースの通電能力、表皮効果、隣接する巻線から誘導される渦電流、およびその他の電磁気の問題による非効率的な電力供給が含まれる。電流はトレースまたはワイヤの最も外側の範囲（表皮）に流れる傾向があり、表皮効果による損失は、高周波信号を伝送するトレースやワイヤで発生する。トレースまたはワイヤの表皮に電流が集中すると、高周波ＡＣ電流を流すために使用されるトレースまたはワイヤの断面積の割合が減少するため、トレースまたはワイヤの抵抗が効果的に増加し得る。ワイヤレス充電装置におけるより高い電力伝送速度に対する需要の高まりは、ワイヤレス充電装置の伝送コイルを介した電力伝送の効率を改善することによって、少なくとも部分的に満たすことができる。前世代の受電デバイスはトランスミッタに最大５Ｗを要求することがあるが、次世代の受電デバイスは充電プロセスを促進するために１５Ｗ以上を要求する可能性がある。電力伝送レベルの増加に伴う損失は、しばしば熱発生の増加として現れ、高レベルで電力を供給する充電装置は、一般に、充電装置または受電デバイスに熱が蓄積するため、効率的に放熱するか、電力伝送を抑制する必要がある。
【0033】
本開示の特定の態様は、ワイヤレス充電装置が、熱の問題を軽減しながら、受電デバイスへのワイヤレス電力伝送効率を向上させることができる。伝送コイルの設計と関連する製造技術の改善により、伝送電力を増加させることができる。本開示の一態様では、伝送コイルは、損失を低減し、それによって電力伝送中の発熱を低減できる多撚ワイヤから形成され得る。ワイヤレス充電装置は、あらかじめ割り当てられた３次元（３Ｄ）位置にコイルを受けて維持する基板を使用して、組み立てられ、整列を維持することができる複数のワイヤで形成された伝送コイルを採用することができる。
【0034】
図９は、本開示の特定の態様に従って構成された伝送コイルの一例を示す図である。伝送コイルは多撚リッツ線９０４で巻くことができ、リッツコイル９００と呼ばれ得る。リッツ線９０４の各ストランド９０６は、表皮効果損失を緩和または実質的に低減するのに十分に細い絶縁導体として形成されている。表皮効果損失は、高周波信号を伝送するワイヤで発生し、電流はワイヤの最外周（表皮）に流れる傾向がある。リッツ線９０４のストランド９０６は個々の性質を維持するために絶縁されており、個々のストランド９０６の相対的な位置がリッツ線９０４の長さにわたって変化するように撚られている。いくつかの例では、ストランド９０６は外部絶縁層９０８によって結合される。リッツコイル９００は、電力伝送領域９０２に対応する開放内部を有する実質的に平面状のコイルとして巻かれる。
【0035】
図１０は、複数の重なり合うリッツコイル９００で提供される充電面１０００の一部の例を示す図である。図示の例では、充電面１０００は３層のリッツコイル９００を使用して構成されているが、充電面１０００におけるリッツコイル９００の層の数および配置は、用途、充電面１０００のサイズ、およびリッツコイル９００あたりの電力伝送要件に応じて変化し得る。
【0036】
充電面１０００のリッツコイル９００の配置は、設計要件によって正確に定義することができる。組み立てられるリッツコイル９００の数が多くなると、管理や位置合わせが難しくなり、リッツコイル９００の位置がばらつくと、完成した装置によってはコイルの構成が不正確になることがある。場合によっては、リッツコイル９００は接着剤やエポキシ樹脂を使用して定位置に保持してもよい。しかしながら、接着剤や樹脂を塗布する前にリッツコイル９００を正確に位置決めする必要があり、接着剤や樹脂を塗布する際に動きが生じると、完成したワイヤレス充電装置の動作に影響を与える可能性がある。本開示の特定の態様によれば、リッツコイル９００を受ける基板が提供され、この基板はワイヤレス充電装置の寿命の間、リッツコイル９００を所望の構成に維持するように構成され得る。
【0037】
図１１は、本開示の特定の態様に従ってワイヤレス充電装置の充電面を提供するために使用されるリッツコイル基板内に保持されたリッツコイルの透過図１１００を提供する。分解図１１２０は、リッツコイルを受けて、設計者によって定義された公差を満たすコイル間の３次元変位を有する所定の多層リッツコイル構造１１２４にリッツコイルを維持するように構成されたリッツコイル基板１１２２を示す。また、リッツコイル基板１１２２は、多層リッツコイル構造１１２４とフェライト層１１２６または他の種類の磁気ハーフコアとの間の空間的関係を規定してもよい。
【0038】
図１２は、本開示の特定の態様に従って提供されるリッツコイル基板１２００の特定の態様を示す図である。リッツコイル基板１２００は、ポリマー、アセテート、ビニル、ニトリルゴム、ラテックス、押出発泡ポリスチレン、および／または他の材料から形成され得る。リッツコイル基板１２００は、リッツコイル９００を順序付けられたアセンブリの所定の位置に配置できるようにする複数の切込みを有することができる。いくつかの例では、製造時にリッツコイル基板１２００が３Ｄ印刷、成形、押出成形、および／または低圧膨張によって作成される際に、切込みが予め形成されてもよい。いくつかの例では、切込みは、フライス加工、研削、エッチング、研磨、化学浸食、化学溶解、またはリッツコイル基板１２００を形成するのに使用される材料に用いるのに適した別の技術によって形成され得る。
【0039】
リッツコイル基板１２００の特定の態様を断面図１２２０に示す。図示のリッツコイル基板１２００は４層の充電面を提供し、断面図１２２０は４つのリッツコイル１２２４ａ～１２２４ｄの配置と組み立ての例を示している。リッツコイル基板１２００は、第１のリッツコイル１２２４ａを受ける深い第１の切込み１２２６ａを有する。この第１の切込み１２２６ａは、いくつかの例では、完全な円として形成され得る。他の例では、第１の切込み１２２６ａは、リッツコイル基板１２００の同一平面内の別の切込みと重なってもよい。
【0040】
第１のリッツコイル１２２４ａが第１の切込み１２２６ａ内に固定されると、第２のリッツコイル１２２４ｂがリッツコイル基板１２００の第２の切込み１２２６ｂ内に配置され得る。第２のリッツコイル１２２４ｂは、リッツコイル基板１２００内の位置にある場合に、第１のリッツコイル１２２４ａを含む平面の上に位置する。第２のリッツコイル１２２４ｂの一部は、第１のリッツコイル１２２４ａの一部と重なる。第１のリッツコイル１２２４ａと第２のリッツコイル１２２４ｂの水平中心線を含む平面の分離は、第１の切込み１２２６ａと第２の切込み１２２６ｂの深さの相対的な差に基づいて構成または定義され得る。
【0041】
第３のリッツコイル１２２４ｃは、リッツコイル基板１２００の深い第３の切込み１２２６ｃによって受けられる。この第３の切込み１２２６ｃは、いくつかの例では、完全な円として形成され得る。他の例では、第３の切込み１２２６ｃは、同一平面内の別の切込みと重なってもよい。一例では、第３の切込み１２２６ｃは、第１のリッツコイル１２２４ａの下面が第３のリッツコイル１２２４ｃの上面または他の部分と同一平面上にある場合に、第１の切込み１２２６ａと部分的に重なり、結果としてスルーホールが形成されてもよい。
【0042】
第３のリッツコイル１２２４ｃが第３の切込み１２２６ｃ内に固定されると、第４のリッツコイル１２２４ｄが第４の切込み１２２６ｄ内に配置され得る。第４のリッツコイル１２２４ｄは、第３のリッツコイル１２２４ｃを含む平面の下方に位置する。第４のリッツコイル１２２４ｄの一部は、リッツコイル基板１２００内に固定されたときに第３のリッツコイル１２２４ｃの一部と重なる。第３のリッツコイル１２２４ｃと第４のリッツコイル１２２４ｄの水平中心線を含む平面の分離は、第３の切込み１２２６ｃと第４の切込み１２２６ｄの相対的な深さの差によって構成され得る。
【0043】
リッツコイル１２２４ａ～１２２４ｄは、リッツコイル基板１２００が発泡材料から製造される場合を含め、圧力嵌めによってリッツコイル基板１２００内に固定され得る。いくつかの例では、リッツコイル１２２４ａ～１２２４ｄは、接着剤によってリッツコイル基板１２００内に固定され得る。いくつかの例では、リッツコイル１２２４ａ～１２２４ｄは、機械的手段によってリッツコイル基板１２００内に固定され得る。
【0044】
本開示の特定の態様は、リッツコイルを採用するワイヤレス充電装置を含むワイヤレス充電装置の熱の問題を軽減する技術を提供する。本開示の特定の態様により適合されたワイヤレス充電システムは、従来のシステムよりも電力使用効率の向上を示すことができる。リッツコイルや他の機械的・電磁的な設計技術を使用することで得られる効率の改善は、ワイヤレス充電システムの発熱を引き起こすワイヤレス充電システムの他の非効率性によって相殺されたり、制限されたりする可能性がある。場合によっては、ワイヤレス充電システムの全体的な効率が５０％を超えない使用例もある。非効率性は、パッケージング、ＰＣＢ、相互接続、締結具、回路基板に誘導される渦電流による損失から生じる可能性がある。電圧変換回路でも非効率が生じることがある。従来の熱管理システムは通常、温度上昇が検出されたときに電力伝送を選択的に減らすことによって発熱を制御する。ワイヤレス充電装置の伝送コイル、ドライバ回路、ハウジング、および充電されるデバイスの伝送コイル、受信回路、筐体に誘導される熱が軽減されないと、ワイヤレス充電システムで利用可能な電力伝送レベルが制限される場合がある。熱管理が不適切だと、過剰な熱の蓄積を避けるために電力伝送が抑制されたときに、デバイスの充電時間が長くなる場合がある。不適切な熱管理の影響は、ワイヤレス充電システムの性能問題として認識され得る。
【0045】
本開示の特定の態様によれば、ワイヤレス充電システムは、冷却流体流を受け取り、その流れをワイヤレス充電装置の蓄熱要素および表面、場合によっては充電されるデバイスの表面に向けるように構成され得る。冷却流には、冷却空気または強制空気を用いることができる。いくつかの例では、空気流はファン、ブレードレスファン、または静電ブロワーによって押送され得る。いくつかの例では、空気流は空調システムを通すか、空調システムから受けるものであり得る。
【0046】
図１３は、本開示の特定の態様に従って構成されたマルチコイル自由配置型ワイヤレス充電装置の実施例を示す断面図である。ワイヤレス充電装置１３００は、ワイヤレス充電装置１３００内の特定の構造、空洞、層、基板、および／または回路を介して空気流を受け取って導くように適合され得る。図示された実施例では、第１の２層ＰＣＢ１３０４は、当該第１の２層ＰＣＢ１３０４の最上層にわたって配置された伝送コイル１３０２ａ、１３０２ｂ、１３０２ｃを提供する。第２の２層ＰＣＢ１３０８は、第２の２層ＰＣＢ１３０８の最上層にわたって配置された伝送コイル１３０６ａ、１３０６ｂを提供する。本明細書では、特定の冷却技術の説明を容易にするために２つのＰＣＢ実装の例を使用するが、ＰＣＢの他の組み合わせおよび構成を様々な実装で採用することができる。他の例では、伝送コイルは、第１の２層ＰＣＢ１３０４および／または第２の２層ＰＣＢ１３０８の上層および下層に設けられてもよい。
【0047】
第１の２層ＰＣＢ１３０４の最上層は、ワイヤレス充電装置１３００の充電表面を提供するように構成され得る。例えば、第１の２層ＰＣＢ１３０４の最上層は、コンフォーマルコーティングまたは他のオーバーレイ１３１８でコーティングされてもよい。ＰＣＢ１３０４、１３０８は、機械的に結合されてもよいし、１以上の接着剤層１３１２およびスペーサ層１３１４を使用して結合されてもよい。スペーサ層１３１６も第２のＰＣＢ１３０８の下部に示されている。
【0048】
いくつかの実施形態では、接着剤層１３１２は多層または多面であり得る。一例では、接着層１３１２は、フェライト層、電気絶縁層および／または断熱層を含む複合層である。一例では、接着層１３１２は、１以上の伝送コイル１３０２ａ、１３０２ｂ、１３０２ｃ、１３０６ａ、１３０６ｂの位置に基づいて配置される部分的なフェライト層または絶縁層を提供する複合層である。
【0049】
水平ダクト（本明細書ではチャネルと呼ぶ）を、スペーサ層１３１４、１３１６内に形成または作製することができる。いくつかの例では、チャネルは垂直ダクト１３２０ａ～１３２０ｅと相互接続するように構成されている。入口ポート（図示せず）から受け取った１以上の空気流１３１０ａ、１３１０ｂ、１３１０ｃは、出口ポート（図示せず）から出る前に、チャネルおよび垂直ダクト１３２０ａ～１３２０ｅを通って導かれ得る。空気流１３１０ａ～１３１０ｃは、ＰＣＢ１３０４、１３０８の表面から、伝送コイル１３０２ａ、１３０２ｂ、１３０２ｃ、１３０６ａ、１３０６ｂから、および／またはワイヤレス充電装置１３００の充電面から、熱を除去するように構成され得る。
【0050】
いくつかの実施態様において、コンフォーマルコーティングまたは他のオーバーレイ１３１８は、熱伝導性材料を含み、１以上の空気流１３１０ａ、１３１０ｂ、１３１０ｃとともに、充電対象デバイスにおいて発生する熱、または充電対象デバイスとワイヤレス充電装置１３００の充電面との間の物理的界面において発生する熱の放散を促進することができる。いくつかの実施例では、コンフォーマルコーティングまたは他のオーバーレイ１３１８は、空気流１３１０ａ～１３１０ｃが少なくとも部分的に充電対象デバイスの方へ送気されるようにする多孔性材料を含む。この多孔質材料は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの非導電性材料を含み得る。
【0051】
図１４は、本開示の特定の態様に従って熱除去を促進するように構成されたリッツコイル基板１４００の特定の態様を示す図である。リッツコイル基板１４００は、ポリマー、アセテート、ビニル、ニトリルゴム、ラテックス、押出発泡ポリスチレンおよび／または他の種類の材料から形成され得る。リッツコイル基板１４００は、リッツコイル９００を順序付けられたアセンブリの所定の位置に配置できるようにする複数の切り込みを有し得る。いくつかの例では、リッツコイル基板１４００が３Ｄ印刷、成形、押出成形、および／または低圧膨張によって製造されるときに、切り込みが予め形成されてもよい。いくつかの例では、切り込みは、フライス加工、研削、エッチング、研磨、化学浸食、化学溶解、またはリッツコイル基板１４００を形成するのに使用される材料に用いるのに適した別の技術によって形成され得る。
【0052】
リッツコイル基板１４００の特定の態様を断面図１４２０に示す。図示されたリッツコイル基板１４００は４層の充電面を提供し、断面図１４２０は全体を１４４０で示すワイヤレス充電装置における４つのリッツコイル１４２４ａ～１４２４ｄの配置と組み立ての例を示している。リッツコイル基板１４００は、当該リッツコイル基板１４００内に、第１のリッツコイル１４２４ａを受ける深い第１の切込み１４２６ａを有する。この第１の切込み１４２６ａは、いくつかの例では、完全な円として形成され得る。他の例では、第１の切込み１４２６ａは、リッツコイル基板１４００の同一平面内の別の切込みと重なってもよい。
【0053】
第１のリッツコイル１４２４ａが第１の切込み１４２６ａ内に固定されると、第２のリッツコイル１４２４ｂがリッツコイル基板１４００の第２の切込み１４２６ｂ内に配置され得る。第２のリッツコイル１４２４ｂは、リッツコイル基板１４００内の定位置にある場合に、第１のリッツコイル１４２４ａを含む平面の上に位置する平行面内に位置する。第２のリッツコイル１４２４ｂの一部は、第１のリッツコイル１４２４ａの一部と重なる。第１のリッツコイル１４２４ａと第２のリッツコイル１４２４ｂの水平中心線を含む平面の分離は、第１の切込み１４２６ａと第２の切込み１４２６ｂの深さの相対的な差によって構成され得る。
【0054】
第３のリッツコイル１４２４ｃは、リッツコイル基板１４００の深い第３の切込み１４２６ｃによって受けられる。この第３の切込み１４２６ｃは、いくつかの例では、完全な円として形成され得る。他の例では、第３の切込み１４２６ｃは、同一平面内の別の切込みと重なってもよい。一例では、第３の切り込み１４２６ｃは、第１のリッツコイル１４２４ａの下面が第３のリッツコイル１４２４ｃの上面または他の部分と同一平面上にある場合に、第１の切り込み１４２６ａと部分的に重なって貫通孔を形成してもよい。
【0055】
第３のリッツコイル１４２４ｃが第３の切込み１４２６ｃ内に固定されると、第４のリッツコイル１４２４ｄが第４の切込み１４２６ｄ内に配置され得る。第４のリッツコイル１４２４ｄは、第３のリッツコイル１４２４ｃを含む平面の下方に位置する。第４のリッツコイル１４２４ｄの一部は、リッツコイル基板１４００内に固定されたときに第３のリッツコイル１４２４ｃの一部と重なる。第３のリッツコイル１４２４ｃと第４のリッツコイル１４２４ｄの水平中心線を含む平面の分離は、第３の切込み１４２６ｃと第４の切込み１４２６ｄの相対的な深さの差によって構成され得る。
【0056】
リッツコイル１４２４ａ～１４２４ｄは、リッツコイル基板１４００が発泡材料から製造される場合を含め、圧入によってリッツコイル基板１４００内に固定されてもよい。いくつかの例では、リッツコイル１４２４ａ～１４２４ｄは、接着剤によってリッツコイル基板１４００内に固定され得る。いくつかの例では、リッツコイル１４２４ａ～１４２４ｄは、機械的手段によってリッツコイル基板１４００内に固定され得る。
【0057】
断面図１４２０には、相互接続チャネルまたはダクトのシステム１４２８を見ることができる。一例では、水平ダクト（本明細書ではチャンネルと呼ぶ）は垂直ダクトと相互接続する。相互接続チャネルまたはダクト１４２８のシステムは、受け取った空気流１４４２をリッツコイル１４２４ａ～１４２４ｄの周囲またはリッツコイル１４２４ａ～１４２４ｄを通ってワイヤレス充電装置の充電面に向けて誘導または伝導するように構成され得る。二次元透視図１４４０を参照すると、空気流１４４２は、入口ポート１４４４を介して受け取られ、相互接続チャネルまたはダクト１４２８のシステムを通って導かれ、その後、出口ポート１４４８を介して排気流１４４６として出ることができる。一例では、入口ポート１４４４および／または出口ポート１４４８は、空気流１４４２および排気流１４４６を、例えば自動車、バス、電車、飛行機、船舶、または他の乗り物に見られるような外部の冷却または換気システムに結合するように構成されたねじ付きパイプを具える。他の例では、入口ポート１４４４および／または出口ポート１４４８は、スナップフィットカプリングまたはゴム、ラテックスまたは合成ゴム材料などの弾性材料を使用して固定されるカプリングの一部である。相互接続チャネルまたはダクト１４２８を通って流れる空気は、リッツコイル１４２４ａ～１４２４ｄの表面、リッツコイル基板１４００、およびワイヤレス充電装置の１または複数の表面から熱を除去することができる。
【0058】
図１５は、結合機構１５０８を使用して、空調システムなどから受け取った空気流１５０４をワイヤレス充電装置１５０２に供給するシステム１５００を示す図である。システム１５００は、自動車、バス、電車、飛行機、船舶、あるいは空調、強制換気、または他の気流源を提供する他の乗り物に配備することができる。ワイヤレス充電装置１５０２は、例えば図１３と１４に示されるタイプの相互接続チャネルまたはダクトを含むことができる。代替的または追加的に、ワイヤレス充電装置１５０２は、ワイヤレス充電装置１５０２内の処理回路１５１４または電流駆動回路上またはその周囲に空気流を提供する開放領域、チャネルまたはダクトを含んでもよい。図示の例では、排気流はポート１５１２を通ってワイヤレス充電装置１５０２の外部に排出される。他の例では、排気流は空調システムによって回収されてもよい。
【0059】
結合機構１５０８は、ワイヤレス充電装置１５０２を気流源に機械的に固定するように構成され得る。図示の例では、結合システムは、スナップフィット結合、スクリューフィット結合、またはゴム、ラテックス、合成ゴム材料などの弾性材料を使用して固定されるカップリングを提供する。一例では、結合機構１５０８は、ワイヤレス充電装置１５０２に固定され、空気流が送られる金属、セラミックまたはポリマーのノズルまたは漏斗１５０６と係合するように構成されたゴム製レセプタクル１５１０を含む。排気流は、ポート１５１２を介してワイヤレス充電装置１５０２の外部へ、またはワイヤレス充電装置１５０２の表面１５１６の多孔質材料を介して、または空気流の発生源への戻り接続を介して、または他の機構もしくは導管を通して排気され得る。
【0060】
いくつかの例では、結合機構１５０８は、ワイヤレス充電装置１５０２のマウントとして機能するのに十分な機械的強度を有し得る。
【0061】
図１６は、ワイヤレス充電装置１６０２が空調システム、換気システム、またはその他の強制空気源から空気流１６０４を受け取るシステム１６００を示す図である。特定の例では、システム１６００は、自動車、バス、列車、飛行機、船舶、または空調や強制換気を提供する他の乗り物に配備することができる。ワイヤレス充電装置１６０２は、例えば図１３と１４に示すような相互接続チャネルまたはダクトを含むことができる。代替的または追加的に、ワイヤレス充電装置１６０２は、ワイヤレス充電装置１６０２内の処理回路１６１２または電流駆動回路上またはその周囲に空気流を導くように構成された開放領域、チャネルまたはダクトを含んでもよい。
【0062】
図示の例では、複数の空気流１６０８、１６１０がワイヤレス充電装置１６０２の外部に向けて導かれる。ワイヤレス充電装置１６０２が開放領域、チャネルまたはダクトへの冷却空気の流入を受けるように、空気流１６０８、１６１０のうちの１以上は、ワイヤレス充電装置１６０２の開放入力ポートに向けられ得る。図示の例では、空気流１６０８、１６１０は、空調システム、換気システム、または他の強制空気源から受け取った空気流１６０４を分配するように構成されたマニホールド１６０６内のノズルまたは通気口の何らかの組み合わせによって提供される。ワイヤレス充電装置１６０２の側面に沿って設けられた細長いノズルまたは通気口１６１４は、ワイヤレス充電装置１６０２の表面を横切る空気の幅広い流れを方向付けることができる。
【0063】
図１７は、ワイヤレス充電装置１７０２が、空調システム、換気システム、またはその他の強制空気源から受け取る空気の流入１７０４に結合されている組み合わせシステム１７００を示す。第１の通気口、ダクト、またはノズルは、空気の流入１７０４の一部を、ワイヤレス充電装置１７０２の外面に向けられる外部空気流１７０８として導くように構成または配置される。第２のダクトまたはノズルは、空気の流入１７０４の一部をワイヤレス充電装置１７０２の内部に直接導入するように構成されている。組合せシステム１７００は、空調または空気流源を提供する自動車または他のタイプの乗り物に配備することができる。ワイヤレス充電装置１７０２は、例えば図１３と１４に示すような相互接続チャネルまたはダクトを含むことができる。代替的または追加的に、ワイヤレス充電装置１７０２は、ワイヤレス充電装置１７０２内の処理回路または電流駆動回路上またはその周囲に空気流を提供する開放領域、チャネルまたはダクトを含んでもよい。
【0064】
結合システム１７１０は、空気の流入１７０４を分配するマニホールド１７０６にワイヤレス充電装置１７０２を固定することができる。結合システム１７１０は、スナップフィット結合、スクリューフィット結合、またはゴム、ラテックス、合成ゴム材料などの弾性材料を介して固定されるカップリングを含み得る。一例では、結合システム１７１０は、ワイヤレス充電装置１７０２に固定され、空気流が送られる金属、セラミックまたはポリマーのノズルまたは漏斗と係合するように構成されたゴム製レセプタクルを含む。空気流は、ワイヤレス充電装置１７０２によって出口ポートを介して、または表面１７１２の多孔質材料を介して、または空気流の発生源への戻り接続を介して、または他の手段によって排気され得る。他の例では、空気流は空調システムによって回収されてもよい。
【0065】
１または複数の気流１７０８が、ワイヤレス充電装置１７０２の外側に向けてもよい。一例では、ワイヤレス充電装置１７０２が開放領域、チャネルまたはダクトへの冷却空気の流入を受けるように、外部気流１７０８がワイヤレス充電装置１７０２の入力ポートに向けられる。別の実施例では、ワイヤレス充電装置１７０２の表面および充電対象デバイスが冷却空気の流入を受けるように、外部気流１７０８がワイヤレス充電装置１７０２の充電面１７１２に向けられる。外部空気流１７０８は、マニホールド１７０６によって供給されるノズルまたは通気口のいくつかの組み合わせから受けることができる。ワイヤレス充電装置１７０２の側面に沿って設けられた細長いノズルまたは通気口は、ワイヤレス充電装置１７０２の表面を横切る空気の幅広い流れを方向付けることができる。いくつかの例では、マニホールド１７０６は、ワイヤレス充電装置１７０２のマウントとして機能するのに十分な機械的強度を有し得る。
【0066】
本開示の特定の態様によれば、ワイヤレス充電装置は、冷却ファン、インペラ、または送風機を具えることができる。いくつかの例では、ワイヤレス充電装置は、ワイヤレス充電装置を設置するための狭いか比較的小さな容積スペースを提供する車両に配置または設置され得る。冷却ファン、インペラ、または送風機は、車両の客室内の周囲騒音を大幅に増加させることなく作動させることができる。
【0067】
図１８は、外部ファン１８０６によって生成される強制空気流によって冷却され得るワイヤレス充電装置１８００の第１の側の図である。ワイヤレス充電装置１８００は、マルチコイル自由配置型ワイヤレス充電システムとして動作するように構成され得る。外部ファン１８０６はワイヤレス充電装置１８００の外面に配置されている。
【0068】
図示の例では、ワイヤレス充電装置１８００は、前面部１８０２と背面部１８０４を有するハウジングを具える。外部ファン１８０６は、ワイヤレス充電装置１８００内に空気流を送り込むか、ワイヤレス充電装置１８００の内部から排気流を引き出すように構成された軸流ファンを具え得る。外部ファン１８０６は背面部１８０４に直接取り付けられてもよい。いくつかの例では、背面部１８０４は、少なくとも部分的に、放熱を助けることができるアルミニウムや銅などの金属から構成される。図示の例では、外部ファン１８０６はハウジングのアルミニウム製背面部１８０４の外側に取り付けられている。外付けファンを有する構成は、ハウジング内に組み込むのに適さないプロファイルや高さのファンタイプに対応することができる。いくつかの例では、外部ファンは５０ｍｍ×５０ｍｍの断面積を持ち、高さは１０ｍｍから３２ｍｍまで変化し得る。図示された外部ファン１８０６の物理的寸法は、外部ファン１８０６によって移動される空気の体積によって決定され得る。いくつかの例では、外部ファン１８０６によって移動される空気の体積は、立方フィート毎分（ＣＦＭ）として測定または特徴付けられる。一例として、５０ｍｍｘ５０ｍｍの軸流ファンは最大３１．６ＣＦＭの空気流を発生させることができる。後者の例では、軸流ファンを可変出力で運転し、６．３ＣＦＭ～３１．６ＣＦＭを発生させることができる。
【0069】
図１９は、外部ファン１９０６によって生成される強制空気流によって冷却され得るワイヤレス充電装置１９００の第２の側の図である。ワイヤレス充電装置１９００は、図１８のワイヤレス充電装置１８００に対応しており、マルチコイル自由配置型ワイヤレス充電システムとして動作するように構成され得る。外部ファン１９０６はワイヤレス充電装置１９００の外面に配置されている。
【0070】
図示の例では、ワイヤレス充電装置１９００は、前面部１９０２と背面部１９０４を有するハウジングを具える。ここで、背面部１９０４は、空気の流れを補助するように適合または構成されている。図面では、前面部１９０２は透明な部品として図示されており、背面部１９０４の特定の内部特徴を露出している。
【0071】
外部ファン１９０６は、ワイヤレス充電装置１９００内に空気流を送り込むか、ワイヤレス充電装置１９００の内部から排気流を引き出すように構成された軸流ファンを具え得る。外部ファン１９０６は背面部１９０４に直接取り付けられてもよい。いくつかの例では、背面部１９０４は、放熱を助けることができるアルミニウムや銅などの金属を含むか、それらから構成される。図示の例では、ファン１９０６はハウジング内に取り付けられている。
【0072】
背面部１９０４の内面は、ファン１９０６から流れる空気をワイヤレス充電装置１９００の送電コイル、電流生成回路、およびコントローラに対応する領域にわたって導くチャネル１９１０または溝を設けて構成され得る。いくつかの例では、チャネル１９１０は、チャネル１９１０から受け取った流出空気１９０８を排出するように動作する、背面部１９０４上のスロット付き細長い開口部への通路を提供する。チャネル１９１０の幅、高さ、経路は、空気流のニーズや要件に応じて設定することができる。
【0073】
図２０は、１以上の内部インペラファン２００６、２００８によって生成される強制空気流によって冷却され得るワイヤレス充電装置２０００の第１の側の図である。ワイヤレス充電装置２０００は、マルチコイル自由配置型ワイヤレス充電システムとして動作するように構成され得る。内部インペラファン２００６、２００８は、大部分がワイヤレス充電装置２０００のハウジング内に配置され得る。
【0074】
図示の例では、ワイヤレス充電装置２０００は、前面部２００２および後背部または背面部２００４を有するハウジングを有し、能動的な冷却は、背面部２００４の内面に隣接して取り付けることができる２つの内部インペラファン２００６、２００８を使用して達成される。いくつかの例では、背面部２００４は、放熱を助けることができるアルミニウムや銅などの金属を含むか、それらから構成される。図示の例では、内部インペラファン２００６、２００８がハウジングの内側に取り付けられているため、使用できるファンの種類やサイズが制限される可能性がある。いくつかの例では、２より多い内部インペラファン２００６、２００８がワイヤレス充電装置２０００に設けられてもよい。ある実施例では、アクティブな内部インペラファン２００６、２００８の数は、所望または要求される最大空気流を生成するように動的に構成されてもよい。ある実施例では、内部インペラファン２００６、２００８の動作速度は、所望または要求される最大空気流を生成するように動的に構成されてもよい。
【0075】
図２１は、１以上の内部インペラファン２１０６、２１０８によって生成される強制空気流によって冷却され得るワイヤレス充電装置２１００の第２の側の図である。ワイヤレス充電装置２１００は、図２０のワイヤレス充電装置２０００に対応しており、マルチコイル自由配置型ワイヤレス充電システムとして動作するように構成され得る。内部インペラファン２１０６、２１０８は、大部分がワイヤレス充電装置２１００のハウジング内に配置され得る。
【0076】
図示の例では、ワイヤレス充電装置２１００は、前面部２１０２と背面部２１０４を有するハウジングを具える。前面部２１０２および／または背面部２１０４は、空気の流れを補助するように適合または構成され得る。図面では、前面部２１０２は透明な部品として図示されており、それによって背面部２１０４の特定の内部特徴を露出している。
【0077】
内部インペラファン２１０６、２１０８は背面部２１０４に直接取り付けられてもよい。いくつかの例では、背面部２１０４は、放熱を助けることができるアルミニウムや銅などの金属を含むか、それらから構成される。背面部２１０４の内面は、内部インペラファン２１０６、２１０８から流れる空気をワイヤレス充電装置２１００の伝送コイル、電流生成回路、およびコントローラに対応する領域にわたって導くチャネルまたは溝を設けて構成され得る。いくつかの例では、チャネルは、空気チャネルから受け取った流出空気を排出するように動作する、背面部２１０４上のスロット付き細長い開口部への通路を提供する。空気チャネルの幅、高さ、経路は、空気流のニーズや要件に応じて設定することができる。
【0078】
図２２は、ワイヤレス充電装置２２００のハウジング内の大部分に配置されたファンアセンブリ２２０８によって生成される強制気流によって冷却され得るマルチコイル自由配置型ワイヤレス充電装置２２００の側面図である。ファンアセンブリ２２０８は、１以上の内部インペラファンを具え得る。図示の例では、ワイヤレス充電装置２２００は、前面部２２０２と背面部２２０４を有するハウジングを具える。前面部２２０２および／または背面部２２０４は、空気の流れを補助するように適合または構成され得る。ワイヤレス充電装置２２００は、図１８～２１のいずれかに示すワイヤレス充電装置２０００または２１００に対応し得る。
【0079】
吸気口および／またはファンアセンブリ２２０８は、空気の流入２２１２を受けるように構成され得る。図示の例では、ファンアセンブリ２２０８のインペラは、本開示の特定の態様に従って構成された空気チャネルを介して、ワイヤレス充電装置２３００または２１００の送電コイル、電流生成回路、およびコントローラを含む内部コンポーネントに空気を直接送り込む。
【0080】
図２３は、強制気流アタッチメントによって冷却され得るマルチコイル自由配置型ワイヤレス充電装置２３００の一例を示す図である。ここでは、空気流は、ワイヤレス充電装置２３００に取り付けることができ、漏斗として動作する、別個の取り付け可能な冷却装置２３１０によって生成される。図示の例では、ワイヤレス充電装置２３００は、前面部２３０２および後背部または背面部２３０４を含むハウジングを有し、取り付け可能な冷却デバイス２３１０は、スナップフィット構造またはファスナを使用してワイヤレス充電装置２３００のハウジングに取り付けられるように構成され得る。
【0081】
空気流は１つまたは複数のファン２３０８によって生成され、これが漏斗を介して出口２３１２、２３１４、２３１６に空気を送り込み、これらの出口がワイヤレス充電装置２３００の充電面および／またはワイヤレス充電装置２３００によって充電される受電デバイスに空気を向けるように構成されている。冷却装置２３１０は、底部または上部排出口２３１２と側部排出口２３１４、２３１６を具え得る。いくつかの例では、冷却装置２３１０は、放熱を助けることができるポリマーまたはアルミニウムや銅などの金属を含むか、またはそれらから構成され得る。
【0082】
図２４は、図２３に示すワイヤレス充電装置２３００にいくつかの点で対応し得る、取り付け可能な冷却装置２４００の背面図である。取り付け可能な冷却装置２４００の出口２４０４、２４０６、２４０８は、取り付けられたワイヤレス充電装置の充電面とインターフェースするように構成された表面２４０２に設けられた隙間に、または隙間を横切って、空気を導くことができる。
【0083】
図２５は、図２３に示すワイヤレス充電装置２３００にいくつかの点で対応し得る、ワイヤレス充電装置２５００の側面図である。冷却装置２５１０の側面出口２５０８は、ワイヤレス充電装置２５００の充電面２５０２上またはそれを横切って、そして、ワイヤレス充電装置２５００によって充電される受電デバイス２５０４上に空気を導くことができる。
【0084】
図２６は、ハイブリッド強制気流によって冷却され得るマルチコイル自由配置型ワイヤレス充電装置２６００の一例を示す図である。ここで、空気流は、ワイヤレス充電装置２６００のハウジング内の大部分に配置された１以上のインペラファン２６０６と、漏斗として動作する別個の取り付け可能な冷却装置２６０８とによって提供される。
【0085】
図示の例では、ワイヤレス充電装置２６００は、前面部２６０２および後背部または背面部２６０４を有するハウジングを有し、能動的な冷却は、背面部２６０４の内面に隣接して取り付けることができる一対のインペラファン２６０６を使用して達成される。いくつかの例では、背面部２６０４は、放熱を助けることができるアルミニウムや銅などの金属を含むか、それらから構成される。
【0086】
冷却装置２６０８は漏斗として動作することができ、スナップフィット構造またはファスナを使用してワイヤレス充電装置２６００のハウジングに取り付けることができる。冷却装置２６０８は１つまたは複数のファンを用いて空気流を生成し、これが漏斗を介して出口２６１０、２６１２に空気を送り込み、これらの出口がワイヤレス充電装置２６００の充電面および／またはワイヤレス充電装置２６００によって充電される受電デバイスに空気を向けるように構成されている。いくつかの例では、冷却装置２６０８は、放熱を助けることができるポリマーまたはアルミニウムや銅などの金属を含むか、またはそれらから構成され得る。
【0087】
処理回路の例
図２７は、バッテリをワイヤレス充電することを可能にする充電装置または受電デバイスに組み込むことができる装置２７００のハードウェア実装の一例を示す図である。いくつかの例では、装置２７００が、本明細書に開示の１以上の機能を実行することができる。本開示の様々な態様によれば、本明細書に開示の要素、要素の任意の部分、または要素の任意の組合せを、処理回路２７０２を用いて実装することができる。処理回路２７０２は、ハードウェアモジュールおよびソフトウェアモジュールのある組合せによって制御される１以上のプロセッサ２７０４を含むことができる。プロセッサ２７０４の例には、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ＳｏＣ、ＡＳＩＣ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、ステートマシン、シーケンサ、ゲートロジック、ディスクリートハードウェア回路、および本開示全体を通して記載される様々な機能を実行するように構成された他の適切なハードウェアが含まれる。１以上のプロセッサ２７０４は、特定の機能を実行する専用のプロセッサを含むことができ、ソフトウェアモジュール２７１６の１つによって構成、増強または制御され得る。１以上のプロセッサ２７０４は、初期化中にロードされるソフトウェアモジュール２７１６の組合せを通じて構成されてもよく、動作中に１以上のソフトウェアモジュール２７１６をロードまたはアンロードすることによってさらに構成されてもよい。
図２７は、バッテリをワイヤレス充電することを可能にする充電装置または受電デバイスに組み込むことができる装置２７００のハードウェア実装の一例を示す図である。いくつかの例では、装置２７００が、本明細書に開示の１以上の機能を実行することができる。本開示の様々な態様によれば、本明細書に開示の要素、要素の任意の部分、または要素の任意の組合せを、処理回路２７０２を用いて実装することができる。処理回路２７０２は、ハードウェアモジュールおよびソフトウェアモジュールのある組合せによって制御される１以上のプロセッサ２７０４を含むことができる。プロセッサ２７０４の例には、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ＳｏＣ、ＡＳＩＣ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、ステートマシン、シーケンサ、ゲートロジック、ディスクリートハードウェア回路、および本開示全体を通して記載される様々な機能を実行するように構成された他の適切なハードウェアが含まれる。１以上のプロセッサ２７０４は、特定の機能を実行する専用のプロセッサを含むことができ、ソフトウェアモジュール２７１６の１つによって構成、増強または制御され得る。１以上のプロセッサ２７０４は、初期化中にロードされるソフトウェアモジュール２７１６の組合せを通じて構成されてもよく、動作中に１以上のソフトウェアモジュール２７１６をロードまたはアンロードすることによってさらに構成されてもよい。
【0088】
図示の例では、処理回路２７０２が、概してバス２７１０で示されるバスアーキテクチャで実装され得る。バス２７１０は、処理回路２７０２の特定の用途および全体的な設計上の制約に応じて、任意の数の相互接続バスおよびブリッジを含むことができる。バス２７１０は、１以上のプロセッサ２７０４およびストレージ２７０６を含む様々な回路をリンクする。ストレージ２７０６は、メモリデバイスおよび大容量ストレージデバイスを含むことができ、本明細書では、コンピュータ可読媒体および／またはプロセッサ可読媒体とも呼ばれる。ストレージ２７０６は、一時的な記憶媒体および／または非一時的な記憶媒体を含むことができる。
【0089】
バス２７１０は、タイミングソース、タイマ、周辺機器、電圧レギュレータおよび電源管理回路などの様々な他の回路をリンクしてもよい。バスインターフェース２７０８は、バス２７１０と１以上のトランシーバ２７１２との間のインターフェースを提供することができる。一例では、標準規定プロトコルに従って、装置２７００が充電装置または受電デバイスと通信できるようにするために、トランシーバ２７１２を設けることができる。また、装置２７００の性質に応じて、ユーザインターフェース１７１８（例えば、キーパッド、ディスプレイ、スピーカ、マイク、ジョイスティック）が提供されてもよく、バス２７１０に直接またはバスインターフェース２７０８を介して通信可能に結合することができる。
【0090】
プロセッサ２７０４は、バス２７１０の管理と、ストレージ２７０６を含むコンピュータ可読媒体に格納されたソフトウェアの実行を含む全体的な処理とを担うことができる。この点において、プロセッサ２７０４を含む処理回路２７０２は、本明細書に開示の方法、機能および技術のいずれかを実装するために使用することができる。ストレージ２７０６は、ソフトウェアの実行時にプロセッサ２７０４によって操作されるデータを格納するために使用することができ、ソフトウェアは、本明細書に開示の方法のいずれか一つを実行するように構成することができる。
【0091】
処理回路２７０２の１以上のプロセッサ２７０４は、ソフトウェアを実行することができる。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコードまたはハードウェア記述言語などと呼ばれるかどうかに拘わらず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、関数、アルゴリズムなどを意味するものとして、広く解釈されるものとする。ソフトウェアは、コンピュータ可読形式でストレージ２７０６に存在するようにしても、外部のコンピュータ可読媒体に存在するようにしてもよい。外部のコンピュータ可読媒体および／またはストレージ２７０６は、非一時的なコンピュータ可読媒体を含み得る。非一時的なコンピュータ可読媒体は、例えば、磁気ストレージデバイス（例えば、ハードディスク、フロッピーディスク、磁気ストリップ）、光ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ））、スマートカード、フラッシュメモリデバイス（例えば、「フラッシュドライブ」、カード、スティック、キードライブ）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭを含む消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、レジスタ、リムーバブルディスク、およびコンピュータがアクセスして読み取ることができるソフトウェアおよび／または命令を格納するための他の任意の適切な媒体を含むことができる。また、コンピュータ可読媒体および／またはストレージ２７０６は、例えば、搬送波、伝送線、およびコンピュータがアクセスして読み取ることができるソフトウェアおよび／または命令を伝送するための他の任意の適切な媒体も含むことができる。コンピュータ可読媒体および／またはストレージ２７０６は、処理回路２７０２に存在していても、プロセッサ２７０４に存在していても、処理回路２７０２の外部にあっても、処理回路２７０２を含む複数のエンティティに分散していてもよい。コンピュータ可読媒体および／またはストレージ２７０６は、コンピュータプログラム製品に具現化されるものであってもよい。一例として、コンピュータプログラム製品は、パッケージ材料内のコンピュータ可読媒体を含むことができる。当業者は、特定の用途およびシステム全体に課せられた全体的な設計上の制約に応じて、本開示全体にわたって提示された記載の機能を実装するための最良の方法を認識するであろう。
【0092】
ストレージ２７０６は、本明細書でソフトウェアモジュール２７１６とも呼ばれる、ロード可能なコードセグメント、モジュール、アプリケーション、プログラムなどのソフトウェアを維持および／または編成することができる。ソフトウェアモジュール２７１６の各々は、処理回路２７０２にインストールまたはロードされて、１以上のプロセッサ２７０４によって実行されると、１以上のプロセッサ２７０４の動作を制御するランタイムイメージ２７１４に寄与する命令およびデータを含むことができる。特定の命令は、実行されると、処理回路２７０２に、本明細書に記載の特定の方法、アルゴリズムおよびプロセスに従って機能を実行させることができる。
【0093】
ソフトウェアモジュール２７１６のいくつかは、処理回路２７０２の初期化中にロードされるものであってもよく、これらのソフトウェアモジュール２７１６は、本明細書に開示の様々な機能の実行を可能にするように処理回路２７０２を構成することができる。例えば、いくつかのソフトウェアモジュール２７１６は、プロセッサ２７０４の内部デバイスおよび／または論理回路２７２２を構成することができ、トランシーバ２７１２、バスインターフェース２７０８、ユーザインターフェース２７１８、タイマ、数値演算コプロセッサなどの外部デバイスへのアクセスを管理することができる。ソフトウェアモジュール２７１６は、割り込みハンドラおよびデバイスドライバと相互作用し、処理回路２７０２が提供する様々なリソースへのアクセスを制御する制御プログラムおよび／またはオペレーティングシステムを含むことができる。リソースは、メモリ、処理時間、トランシーバ２７１２へのアクセス、ユーザインターフェース２７１８などを含むことができる。
【0094】
処理回路２７０２の１以上のプロセッサ２７０４は多機能であり、それによってソフトウェアモジュール２７１６のいくつかがロードされ、異なる機能または同じ機能の異なるインスタンスを実行するように構成される。さらに、１以上のプロセッサ２７０４は、例えばユーザインターフェース２７１８、トランシーバ２７１２およびデバイスドライバからの入力に応答して開始されるバックグラウンドタスクを管理するように適合されてもよい。複数の機能の実行をサポートするために、１以上のプロセッサ２７０４は、マルチタスク環境を提供するように構成されてもよく、それによって複数の機能の各々が、必要に応じて１以上のプロセッサ２７０４によって提供されるタスクのセットとして実装される。一例では、マルチタスク環境は、異なるタスク間でプロセッサ２７０４の制御を引き渡すタイムシェアリングプログラム２７２０を使用して実装されてもよく、それによって各タスクは、未処理の動作の完了時および／または割り込みなどの入力に応答して、１以上のプロセッサ２７０４の制御をタイムシェアリングプログラム２７２０に戻す。タスクが１以上のプロセッサ２７０４の制御を有する場合、処理回路は、制御タスクに関連する機能によって対処される目的のために効果的に特化される。タイムシェアリングプログラム２７２０は、オペレーティングシステム、ラウンドロビン方式で制御を転送するメインループ、機能の優先順位に従って１以上のプロセッサ２７０４の制御を割り当てる機能、および／または、１以上のプロセッサ２７０４の制御を処理機能に提供することによって外部イベントに応答する割込み作動メインループを含むことができる。
【0095】
一実施態様では、装置２７００は、充電回路に結合されたバッテリ充電電源と、複数の充電セルと、１以上のプロセッサ２７０４に含まれ得るコントローラとを有するワイヤレス充電装置を含むか、またはそのように動作する。複数の充電セルは、充電面を提供するように構成され得る。少なくとも１つのコイルが、各充電セルの電荷伝送領域を通して電磁場を導くように構成され得る。
【0096】
一例では、ワイヤレス充電装置は、複数の平面状電力伝送コイル、ドライバ回路、および１または複数のチャネルが中に形成された少なくとも１つの基板を具える。１または複数のチャネルは、空気流を入口ポートで受け取り、空気流を基板を通して出口ポートに導くように構成され得る。複数の平面状電力伝送コイルは、少なくとも１つの基板によって支持され得る。平面状の電力伝送コイルの各々は、電力伝送領域を取り囲む螺旋状の巻線として形成され得る。ドライバ回路は、充電式デバイスがワイヤレス充電装置の上やその近傍に配置されたときに、複数の平面状電力伝送コイルのうちの１つまたは複数に充電電流を供給するように構成され得る。１または複数のチャネルは、複数の平面状の電力伝送コイルおよびドライバ回路を通過する空気流を導くように構成され得る。
【0097】
一例では、各平面状電力伝送コイルは、マルチストランドワイヤを螺旋状に巻くことによって形成され、マルチストランドワイヤの各ストランドは、マルチストランドワイヤの各ストランドから電気的に絶縁されている。
【0098】
一例として、ワイヤレス充電装置は、１つまたは複数の穴が設けられたＰＣＢを有する。１つまたは複数の穴は、２つの基板のチャネル間で空気流の少なくとも一部を導くように構成され得る。
【0099】
いくつかの例では、ワイヤレス充電装置は、複数の切込みが中に形成されたコイル基板を有する。複数の切り込みは、複数の平面状電力伝送コイルを予め構成された三次元配置に固定するように構成され得る。予め構成された三次元配置は、複数の平面状電力伝送コイルの電力伝送領域の組み合わせとして、コイル基板の上面を介して充電面を提供する。空気流の一部を充電面に向けてもよい。充電面は、充電面に向けられた空気流の一部をワイヤレス充電装置の外部に通す多孔質材料を含んでもよい。予め構成された三次元配置は、複数の垂直面に平面状電力伝送コイルを提供することができる。
【0100】
一例では、コイル基板は成形ポリマーから形成され、複数の垂直ダクトと相互接続する１以上の水平チャンネルを有する。１以上の水平チャネルおよび複数の垂直ダクトは、成形中にコイル基板に形成することができる。
【0101】
一例では、コイル基板は三次元印刷によって形成され、印刷中にコイル基板に形成される相互接続された水平チャネルと垂直ダクトを含む。
【0102】
一例では、コイル基板はポリマー、アセテート、ビニル、ニトリルゴム、ラテックス、押出発泡ポリスチレンから形成され、印刷成形、フライス加工、研削、エッチング、研磨、化学的浸食または化学的溶解の際にコイル基材に形成される相互接続された水平チャネルと垂直ダクトを含む。
【0103】
図２８は、ワイヤレス充電装置の動作方法を示すフローチャート２８００である。ブロック２８０２において、空気の流れがワイヤレス充電装置の入口ポートに供給される。入口ポートは、ワイヤレス充電装置の少なくとも１つの基板内の１または複数のチャネルに流体的に結合することができる。１または複数のチャネルは、少なくとも１つの基板を通して空気の流れを出口ポートに導くように構成され得る。一例として、空気の流れは空調システムから受け取られる。別の例では、空気の流れはファンまたはブロワーから受け取られる。
【0104】
ブロック２８０４において、少なくとも１つの基板に支持された１以上の平面状電力伝送コイルに充電電流を供給される。平面状の電力伝送コイルの各々は、電力伝送領域を取り囲む螺旋状の巻線として形成され得る。ブロック２８０６において、空気の流れは、複数の平面状電力伝送コイルおよび充電電流を供給するドライバ回路を通過するように方向付けられ得る。
【0105】
一例では、各平面状電力伝送コイルは、マルチストランドワイヤを螺旋状に巻くことによって形成される。マルチストランドワイヤの各ストランドは、当該マルチストランドワイヤの他のストランドから電気的に絶縁され得る。
【0106】
一例では、少なくとも１つの基板は、１つまたは複数の貫通穴が設けられたＰＣＢを含む。１つまたは複数の穴は、２つの基板のチャネル間で空気流の少なくとも一部を導くように構成され得る。
【0107】
いくつかの例では、少なくとも１つの基板は、複数の切込みが中に形成されたコイル基板を有する。複数の切り込みは、複数の平面状電力伝送コイルを予め構成された三次元配置に固定するように構成され得る。予め構成された三次元配置は、複数の平面状電力伝送コイルの電力伝送領域の組み合わせとして、コイル基板の上面を介して充電面を提供し得る。空気流の一部を充電面に向けてもよい。充電面は、充電面に向けられた空気流の一部をワイヤレス充電装置の外部に通す多孔質材料を含んでもよい。予め構成された三次元配置は、複数の垂直面に平面状電力伝送コイルを提供することができる。
【0108】
一例では、コイル基板は成形ポリマーから形成され、複数の垂直ダクトと相互接続する１以上の水平チャンネルを有する。１以上の水平チャネルおよび複数の垂直ダクトは、成形中にコイル基板に形成することができる。
【0109】
一例では、コイル基板は三次元印刷によって形成され、印刷中にコイル基板に形成される相互接続された水平チャネルと垂直ダクトを含む。
【0110】
一例では、コイル基板はポリマー、アセテート、ビニル、ニトリルゴム、ラテックス、押出発泡ポリスチレンから形成され、印刷成形、フライス加工、研削、エッチング、研磨、化学的浸食または化学的溶解の際にコイル基材に形成される相互接続された水平チャネルと垂直ダクトを含む。
【0111】
いくつかの実装例を以下の番号の項目に記載する。
１．ワイヤレス充電装置において、１つまたは複数のチャネルが形成された少なくとも１つの基板であって、当該１つまたは複数のチャネルは、空気の流れを受け、当該空気の流れを前記少なくとも１つの基板を通して出口に導くように構成されている、少なくとも１つの基板と、前記少なくとも１つの基板に支持された複数の平面状電力伝送コイルであって、各平面状電力伝送コイルは、電力伝送領域を取り囲む螺旋状の巻線として形成されている、複数の平面状電力伝送コイルと、充電式デバイスが前記ワイヤレス充電装置の上または近くに置かれたときに、前記複数の平面状電力伝送コイルのうちの１つまたは複数に充電電流を供給するように構成されたドライバ回路とを具え、前記１つまたは複数のチャネルは、前記複数の平面状電力伝送コイルおよびドライバ回路を通過したあるいはそこを通る空気の流れを導くように構成されていることを特徴とする、ワイヤレス充電装置。
１．ワイヤレス充電装置において、１つまたは複数のチャネルが形成された少なくとも１つの基板であって、当該１つまたは複数のチャネルは、空気の流れを受け、当該空気の流れを前記少なくとも１つの基板を通して出口に導くように構成されている、少なくとも１つの基板と、前記少なくとも１つの基板に支持された複数の平面状電力伝送コイルであって、各平面状電力伝送コイルは、電力伝送領域を取り囲む螺旋状の巻線として形成されている、複数の平面状電力伝送コイルと、充電式デバイスが前記ワイヤレス充電装置の上または近くに置かれたときに、前記複数の平面状電力伝送コイルのうちの１つまたは複数に充電電流を供給するように構成されたドライバ回路とを具え、前記１つまたは複数のチャネルは、前記複数の平面状電力伝送コイルおよびドライバ回路を通過したあるいはそこを通る空気の流れを導くように構成されていることを特徴とする、ワイヤレス充電装置。
【0112】
２．各平面状電力伝送コイルは、マルチストランドワイヤを螺旋状に巻くことによって形成され、前記マルチストランドワイヤの各ストランドは、前記マルチストランドワイヤの他のそれぞれのストランドから電気的に絶縁されている、項目１に記載のワイヤレス充電装置。
【0113】
３．さらに、１つまたは複数の穴が中に設けられたプリント回路基板を具え、前記１つまたは複数の穴は、２つの基板のチャネル間の空気の流れの少なくとも一部を導くように構成されている、項目１または項目２に記載のワイヤレス充電装置。
【0114】
４．前記少なくとも１つの基板は、複数の切り欠きが形成されたコイル基板を備え、前記複数の切り欠きは、前記複数の平面状電力送信コイルを予め構成された三次元配置で固定するように構成されている、項目１～３のいずれかに記載のワイヤレス充電装置。
【0115】
５．前記予め構成された三次元配置は、前記複数の平面状電力伝送コイルの電力伝送領域の組み合わせとして、前記コイル基板の上面を介した充電面を提供し、前記空気の流れの一部は前記充電面に向けられる、項目４に記載のワイヤレス充電装置。
【0116】
６．前記充電面は、当該充電面に向けられた空気の流れの一部を前記ワイヤレス充電装置の外部に通す多孔質材料を含む、項目５に記載のワイヤレス充電装置。
【0117】
７．前記予め構成された三次元配置は、複数の垂直面において平面状電力伝送コイルを提供する、項目５または項目６に記載のワイヤレス充電装置。
【0118】
８．前記コイル基板は成形ポリマーから形成され、複数の垂直ダクトと相互接続する１以上の水平チャネルを有する、項目５～７のいずれかに記載のワイヤレス充電装置。
【0119】
９．前記１以上の水平チャネルおよび前記複数の垂直ダクトは、成形時に前記コイル基板に形成される、項目８に記載のワイヤレス充電装置。
【0120】
１０．前記コイル基板は三次元印刷によって形成され、印刷中に前記コイル基板に形成される相互接続された水平チャネルおよび垂直ダクトを含む、項目５～７のいずれかに記載のワイヤレス充電装置。
【0121】
１１．前記コイル基板が、ポリマー、アセテート、ビニル、ニトリルゴム、ラテックス、押出発泡ポリスチレンから形成され、印刷成形、フライス加工、研削、エッチング、研磨、化学的浸食または化学的溶解の際に前記コイル基板に形成される相互接続された水平チャネルと垂直ダクトを含む、項目５～７のいずれかに記載のワイヤレス充電装置。
【0122】
１２．前記空気の流れを受けることは、内部または外部のファンまたはインペラから受ける、項目１～１１のいずれかに記載のワイヤレス充電装置。
【0123】
１３．ワイヤレス充電装置の動作方法において、前記ワイヤレス充電デバイスの入口ポートに空気の流れを供給するステップであって、前記入口ポートは、前記ワイヤレス充電デバイスの少なくとも１つの基板内の１または複数のチャネルに流体結合されており、前記１または複数のチャネルは、前記少なくとも１つの基板を通して出口ポートに空気の流れを導くように構成されている、ステップと、前記少なくとも１つの基板に支持される１または複数の平面状電力伝送コイルに充電電流を供給するステップであって、各平面状電力伝送コイルは、電力伝送領域を取り囲む螺旋状の巻線として形成されている、ステップと、前記１または複数の平面状電力伝送コイルおよび充電電流を供給するドライバ回路を通るか通過するように前記空気の流れを導くステップと、を含むことを特徴とする方法。
【0124】
１４．各平面状電力伝送コイルは、マルチストランドワイヤを螺旋状に巻くことによって形成され、前記マルチストランドワイヤの各ストランドは、前記マルチストランドワイヤの他のそれぞれのストランドから電気的に絶縁されている、項目１３に記載の方法。
【0125】
１５．前記少なくとも１つの基板が、１つまたは複数の穴が貫通して設けられたプリント回路基板を具え、前記１つまたは複数の穴が、２つの基板のチャネル間の空気の流れの少なくとも一部を導くように構成されている、項目１３または項目１４に記載の方法。
【0126】
１６．前記少なくとも１つの基板は、複数の切り欠きが形成されたコイル基板を含み、前記複数の切り欠きは、前記複数の平面状電力送信コイルを予め構成された三次元配置で固定するように構成されている、項目１３～１５のいずれかに記載の方法。
【0127】
１７．前記予め構成された三次元配置は、前記複数の平面状電力伝送コイルの電力伝送領域の組み合わせとして、前記コイル基板の上面を介した充電面を提供し、前記空気の流れの一部は前記充電面に向けられる、項目１６に記載の方法。
【0128】
１８．前記充電面は、当該充電面に向けられた空気の流れの一部を前記ワイヤレス充電装置の外部に通す多孔質材料を含む、項目１７に記載の方法。
【0129】
１９．前記予め構成された三次元配置は、複数の垂直面において平面状電力伝送コイルを提供する、項目１７または項目１８に記載の方法。
【0130】
２０．前記コイル基板は成形ポリマーから形成され、複数の垂直ダクトと相互接続する１以上の水平チャネルを有する、項目１７～１９のいずれかに記載の方法。
【0131】
２１．前記１以上の水平チャネルおよび前記複数の垂直ダクトは、成形時に前記コイル基板に形成される、項目２０に記載の方法。
【0132】
２２．前記コイル基材が三次元印刷によって形成され、印刷中にコイル基材に形成される相互接続された水平チャネルおよび垂直ダクトを含む、項目１３～２１のいずれかに記載の方法。
【0133】
２３．前記コイル基板が、ポリマー、アセテート、ビニル、ニトリルゴム、ラテックス、押出発泡ポリスチレンから形成され、印刷成形、フライス加工、研削、エッチング、研磨、化学的浸食または化学的溶解の際に前記コイル基板に形成される相互接続された水平チャネルと垂直ダクトを含む、項目１３～２１のいずれかに記載の方法。
【0134】
上述した説明は、当業者が本明細書に記載の様々な態様を実施できるようにするために提供されたものである。これらの態様に対する様々な変更は、当業者には明らかであり、本明細書で規定される一般的な原理は、他の態様に適用することができる。このため、特許請求の範囲は、本明細書に示される態様に限定されることを意図するものではなく、請求項の文言と一致する全範囲が認められるものであり、単数形の要素への言及は、特に明記がなければ、「唯一の」を意味するものではなく、「１以上」を意味するものとする。特に明記されていない限り、「いくつか」という用語は１以上を指している。当業者に知られている、または後に当業者に知られるようになる、本開示を通して説明される様々な態様の要素に対するすべての構造的および機能的均等物は、引用により本明細書に明示的に援用されるとともに、特許請求の範囲に含まれることが意図される。さらに、本明細書に開示されているものは、そのような開示が特許請求の範囲に明示的に記載されているか否かにかかわらず、公衆に捧げられることを意図していない。クレームの要素は、その要素が「ｍｅａｎｓ ｆｏｒ」という語句で明示的に記載されているか、方法クレームの場合には「ｓｔｅｐ ｆｏｒ」という語句で記載されていなければ、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２、第６章の規定に基づいて解釈されるべきではない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【国際調査報告】