CN104508944A - 用于非接触式充电系统的接收器的次级线圈 - Google Patents

Abstract

一种应用于根据本发明的电磁感应型非接触式充电系统的次级线圈(40)包括：基板(41)；堆放在基板(41)的一侧上的第一线圈(42)，并且第一线圈(42)具有形成在第一线圈的中心处的第一内部空间(42a)；堆放在基板(41)的另一侧上的第二线圈(43)，并且第二线圈(43)具有形成在第二线圈的中心处的第二内部空间(43a)；电连接至第一线圈(42)的第一附加图案(44)；以及电连接至第二线圈(43)的第二附加图案(45)，其中，第一内部空间(42a)和第二内部空间(43a)不是被布置在同一位置，而是在水平方向上隔开预定距离，并且被布置成相对彼此偏移。

Description

用于非接触式充电系统的接收器的次级线圈

技术领域

本发明总体上涉及非接触式充电系统，并且更具体地涉及用于非接触式充电系统的接收器的次级线圈，该非接触式充电系统用于使用在发射器的初级线圈和接收器的被放置为靠近该初级线圈的次级线圈之间生成的电磁感应来给电连接至该次级线圈的电池充电。

背景技术

多次可再充电电池已经替代一次性电池被广泛用于给各种便携式装置以及蜂窝电话供应电力。通常，在给可再充电电池充电中广泛使用有线(接触式)充电方法，但是近来越来越多地使用非接触式(无线)充电方法。

与蜂窝电话的非接触式充电相关的惯用技术的示例如下：在韩国专利公报No.10-1995-0005819(1995年5月31日公布)中公开的“Contactlesscharging system of radio telephone”；在韩国专利公开公报No.10-2002-0063050(2002年8月1日公布)中公开的“Wireless chargingsystem for cellular phone”；韩国专利公开公报No.10-2004-0019164(2004年3月5日公布)的“Battery and charger of mobile communicationterminal for wireless charging”；在韩国专利公开公报No.10-2004-0107110(2004年12月20日公布)中公开的“System and methodfor wireless charging of a mobile communication terminal and mobilecommunication terminal therefor”；韩国专利公开公报No.10-2007-0033166(2007年3月26日公布)的“Mobile communicationterminal and wireless charging device”；韩国专利No.10-0867405(2008年10月31授权)的“Battery charging apparatus of mobile communicationterminal using wireless frequency of RFID reader”；韩国实用新型登记No.20-0217303(2001年1月8日授权)“Wireless charging apparatus”；韩国实用新型登记No.20-0400534(2005年10月31日授权)的“Batteryof cellular phone using wireless high frequency power as charging powersource”等。

作为一种类型的非接触式充电系统的电磁感应型充电系统使用通过将要被充电的电池的次级线圈放置为靠近安装在对其供应交流电源的发射器(充电器)中的初级线圈而在初级线圈和次级线圈之间生成的电磁感应来给电池充电。

图7是通用电磁感应型非接触式充电系统的示意图。

如其中所示，电磁感应型非接触式充电系统100包括发射器110和接收器120。

发射器110具有通过接收交流电源111而进行工作的传送电路112和初级线圈113，而接收器120具有引起与发射器110的初级线圈113的电磁感应的次级线圈121以及控制充电的充电电路122。此外，在电池130连接至充电电路122的状态下，在将次级线圈121放置为靠近初级线圈113的预定位置时，通过在次级线圈121中感生的感应电流来给电池130充电。

回顾其中非接触式充电被应用于代表性便携式装置即蜂窝电话的示例，研发了一种产品，该产品被配置成使得：与蜂窝电话分离地生产其中安装了接收器(次级线圈和充电电路)的“充电盖”，并且在其中蜂窝电话的电池经由连接器或线缆电连接至“充电盖”的状态下，通过将“充电盖”放到充电器(发射器)上来给电池充电。

然而，基于“充电盖”的充电方法的不便之处在于：应该分离地提供“充电盖”以用于蜂窝电话的非接触式充电。因而，通过使用例如模内注塑将接收器(次级线圈和充电电路，其中该充电电路可以被安装在蜂窝电话的主体处)嵌入到作为蜂窝电话的部件的电池盖(为了更换电池，旨在打开和关闭蜂窝电话的后表面的塑料合成树脂盖)中，研发了在没有分离的“充电盖”的情况下仅通过蜂窝电话自身即能够进行非接触式充电的技术。

在通过电磁感应进行非接触式充电的情况下，竖直堆放的初级线圈和次级线圈通过在初级线圈和次级线圈的各自的中心彼此准确地对准时(在这两个线圈的竖直交叠部分具有最大面积时)生成最大的感生电动势来呈现最大的充电效率。此外，随着这两个线圈的竖直交叠部分的面积逐渐减小，感生电动势也会减小，因而充电效率逐渐减小。结果，充电停止。

准备非接触式充电的标准的WPC(无线充电联盟)建议了某些方法作为用于提高非接触式充电的充电效率的措施。

由WPC建议的第一种方法是通过在初级线圈和次级线圈中的每个线圈的中心安装永磁体而使用磁力来准确地保持初级线圈和次级线圈两者的位置的方法(磁性方法)。

第二种方法是在接收器(次级线圈)被放置在发射器(初级线圈)上的情况下通过检测次级线圈的位置并且使用马达将初级线圈移动到次级线圈的位置来准确地设置初级线圈相对于次级线圈的位置的方法(马达控制方法)。

第三种方法是在发射器中安装多个初级线圈并且然后将接收器的次级线圈放到初级线圈上时通过向位于最靠近次级线圈的初级线圈施加电流来提高由于广大地保持初级线圈和次级线圈的交叠面积而在这两个线圈之间引起的感生电动势的方法(基于多个初级线圈的方法)。

然而，“马达控制方法”和“基于多个初级线圈的方法”的缺点在于：与“磁性方法”相比，由于部件数量的增大而相对地提高了产品成本。此外，马达控制方法具有下述局限性：为了减小施加至马达的负荷应该限制初级线圈的重量，并且基于多个初级线圈的方法的问题在于：发射器的尺寸由于初级线圈的阵列结构过度地增加，应该限制初级线圈中的每个线圈的尺寸。

由此，马达控制方法和基于多个初级线圈的方法与磁性方法相比使充电效率减小10％或更多，并且因此，最广泛使用的方法是磁性方法。

由于磁性方法相对低的成本，磁性方法的优点在于：可以高精度地保持初级线圈与次级线圈的竖直位置。然而，当磁性方法被应用于蜂窝电话时，问题在于：由于磁体的存在而增大了蜂窝电话的尺寸和重量，并且所施加的磁体使安装在蜂窝电话中的任何其他磁场装置(例如，罗盘、陀螺仪等)不起作用。因此，设计了很多没有磁体的产品。

用于补充非接触式充电系统的充电效率的另一方法是针对最佳电力传输控制(参见WPC规范版本1.0.3的5.2.3.1电力传输控制)应用PID(比例积分微分)算法的方法(电力传输控制方法)。

根据电力传输控制方法，在非接触式充电中使用的充电频率是变化的，并且在例如最大205kHz，最小110kHz的范围中使用充电频率。也就是说，在其中初级线圈和次级线圈位于正确位置的呈现高充电效率的最佳充电条件中，使用205kHz或其邻近的范围的充电频率。此外，初级线圈和次级线圈相对正确位置偏离，因而随着充电效率逐渐降低，使用110kHz的低充电频率，并且通过逐渐地增大施加至初级线圈的电流，将非接触式充电效率完全保持在至少预定范围中。

然而，根据电力传输控制方法，虽然通过在例如205kHz至110kHz的范围内改变充电频率来提高充电效率，并且该范围在其中生成感生电动势的范围内；但是当初级线圈和次级线圈相对正确位置偏离时，与在例如其中感生了最小感生电动势的最外位置处的最大充电效率相比，充电效率降低高达20％或更多。因而，存在有下述限制：没有充分进行对充电效率的补充。

此外，在呈现低充电效率的最外层位置的情况下，为了补充在由于感生电动势的减小而引起的充电电压的不足，次级线圈的整流电路需要在初级线圈处的更高的电压增大。此增大的电压仅对次级线圈的一侧感生至下述程度：次级线圈相对初级线圈偏离，因此增大了电流，从而在未充电期间产生了热。

用于提高非接触式充电系统的充电效率的惯用技术的示例如下：韩国专利公开公报No.10-2010-0074595(2010年7月2日公布)的“Method andsystem for wireless charge”；韩国专利No.10-1063154(2011年9月1日授权)的“Apparatus for non-contact charging”；韩国专利No.10-0819604(2008年3月28日授权)的“Wireless charger improved in variation ofcharging efficiency”；韩国专利公开公报No.10-2009-0025876(2009年3月11日公布)的“Apparatus for supplying non-contact power andbattery-charging with position recognizing function and charging systemusing the same”；韩国专利公开公报No.10-2009-0059507(2009年6月11日公布)的“Non-contact charging apparatus with charging state displayfunction and charging method using the same”；韩国专利公开公报No.10-2009-0062224(2009年6月17日公布)的“Mobile terminal havingmenu providing function for radio charging and charging methodtherefor”等。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提高非接触式充电系统的充电效率。

本发明的另一目的是针对使用在发射器的初级线圈和接收器的次级线圈之间生成的电磁感应来给电池充电的非接触式充电系统，提供接收器的次级线圈和应用该次级线圈的非接触式充电系统，该非接触式充电系统可以减轻由于次级线圈相对于初级线圈从正确位置偏离而导致的充电效率的降低。

技术解决方案

本发明提供应用于非接触式充电系统的接收器的次级线圈，该非接触式充电系统用于使用通过使次级线圈靠近发射器的初级线圈而在次级线圈和初级线圈之间生成的电磁感应来给电连接至次级线圈的电池充电。

根据本发明的接收器的次级线圈可以包括：基板、第一线圈、第二线圈、第一附加图案及第二附加图案。

基板可以形成支撑表面。

第一线圈可以以下述方式被形成：将第一线圈堆放在基板的一侧上，并且在一个方向上朝外缠绕若干次，在第一线圈的中心具有第一内部空间。

第二线圈可以以下述方式被形成：将第二线圈堆放在基板的另一侧上，并且在与第一线圈的方向相同的方向上朝外缠绕若干次，在第二线圈的中心具有第二内部空间，并且第二线圈可以电连接至第一线圈。

第一附加图案可以被形成在基板的所述另一侧上，第一附加图案位于第一线圈的、未与第二线圈交叠的非交叠部分处，并且第一附加图案可以电连接至所述一侧的第一线圈。

第二附加图案可以被形成在基板的所述一侧上，第二附加图案位于第二线圈的未与第一线圈交叠的非交叠部分处，并且第二附加图案可以电连接至所述另一侧的第二线圈。

第一线圈的第一内部空间和第二线圈的第二内部空间不是彼此竖直对准，而是被“非交叠地布置”成在水平方向上偏离预定距离。

第一线圈和第二线圈的布置的范围可以超过0％非交叠布置但是可以不超过100％非交叠布置，在该0％非交叠布置中第一内部空间的中心和第二内部空间的中心彼此对准，在该100％非交叠布置中第二线圈在水平方向上相对所述第一线圈偏离第一内部空间的直径的程度。

有益效果

根据本发明，针对用于使用在发射器的初级线圈和接收器的次级线圈之间生成的电磁感应来给电池充电的非接触式充电系统，因为应用具有非交叠布置结构的线圈作为接收器的次级线圈，所以有效地减轻了由于次级线圈相对于初级线圈从正确位置偏离而导致的充电效率的降低。

附图说明

图1是被应用本发明的示例性非接触式充电系统的示意图；

图2是根据本发明的示例性次级线圈的分解透视图；以及

图3是根据本发明的示例性次级线圈的正视图(A)和后视图(B)；

图4是根据本发明的示例性次级线圈(A)和作为比较例的次级线圈(B)的平面图和剖面图；

图5是示出50％非交叠布置(A)和100％非交叠布置(B)的根据本发明的示例性次级线圈的平面图；

图6是旨在测量输入电流(充电效率)的变化的本发明的次级线圈(A)和比较例的次级线圈(B)相对于初级线圈的位置变化布置视图；以及

图7是通用感应电流型非接触式充电系统的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图来详细地描述本发明。本文所公开的详细的示例仅仅为了示例性地描述本发明而不意在限制本发明的范围。

如图1所示，与应用于作为代表性便携式装置2的蜂窝电话的传统非接触式充电系统类似，被应用本发明的次级线圈40的非接触式充电系统1包括：初级线圈20安装在其中的发射器10(例如，充电垫)；和次级线圈40安装在其中的接收器30(例如，蜂窝电话)。在下文中，蜂窝电话将被主要地描述为便携式装置2的示例，并且便携式装置和蜂窝电话将引用附图的同一附图标记2。

如已知的，除了初级线圈20和次级线圈40之外，将充电所需的电路、铁氧体等安装在发射器10和接收器30中，但是省略了对电路、铁氧体的说明或描述，因为这些元件例如电路等不直接与本发明相关。

与传统非接触式充电系统类似，根据本发明的非接触式充电系统1使用在使接收器的次级线圈40靠近发射器10的初级线圈20时在初级线圈20和次级线圈40之间生成的电磁感应来给电连接至次级线圈40的电池50充电。

如图2至图5所示，根据本发明的次级线圈40具有竖直分层结构，在该竖直分层结构中，基于平的基板41，第一线圈42堆放在基板41的一侧(例如，后表面)，并且第二线圈43堆放在基板41的另一侧(例如，表面)，而不是以环形图案排列的线圈被排列在单个表面上的结构。

基板41是下述层：第一线圈42和第二线圈43附接至该层或第一线圈42和第二线圈43被该层支撑，可以将在相关技术领域广泛公知的FPCB(柔性印刷电路板)例如薄膜、双面胶膜等应用作为基板41。

堆放在基板41的一侧上的第一线圈42是环形图案的线圈，其在一侧的方向上朝外缠绕若干次，在第一线圈42中心具有第一内部空间42a。堆放在基板41的另一侧上的第二线圈43也是环形图案的线圈，其在与第一线圈42相同的方向上朝外缠绕若干次，在第二线圈43中心具有第二内部空间43a。

当缠绕方向彼此相反时，因为从第一线圈42生成的磁场的大小被从第二线圈43生成的磁场的大小抵消，所以在相同方向上缠绕第一线圈42和第二线圈43。

通过过孔H1电连接第一线圈42和第二线圈43的各自的内部端部，第一线圈42和第二线圈43完全地变成一个次级线圈40，并且第一线圈42和第二线圈43的各自的外部端部形成被连接至充电电路的端子连接部42b和端子连接部43b。

根据本发明的特征，如图4的B中所示，第一线圈42和第二线圈43不是被堆放成使得第一内部空间42a和第二内部空间43a准确地竖直对准，而是如图4的A所示，第一线圈42和第二线圈43被堆放成使得第一内部空间42a和第二内部空间43a在水平方向上偏离预定距离。

在本发明的次级线圈40中，下述状态指“非交叠布置”：第一线圈42的第一内部空间42a和第二线圈43的第二内部空间43a被非交叠地布置成偏离预定距离而不是被布置成竖直地对准。

例如，在本发明的次级线圈40中，在其中第一内部空间42a的中心和第二内部空间43a的中心准确地彼此对准的布置(其中第一线圈和第二线圈被布置成准确地竖直对准的布置)指“0％非交叠布置”，并且其中第二线圈43在水平方向上相对第一线圈偏离第一内部空间42a的直径R的程度的布置指“100％非交叠布置”的情况下；第二线圈43与第一线圈42的非交叠布置的范围可以是「0％<第二线圈的非交叠布置≤100％」。此时，当第一内部空间42a和第二内部空间43a中的每个内部空间不是环形形状而是四边形形状时，上述的直径R优选地是四边形形状的短边的长度。

图5的A示出了“50％非交叠布置”，在该“50％非交叠布置”中第二线圈43相对第一线圈42偏离第一内部空间42a的半径的程度，而图5的B示出了“100％非交叠布置”，在该“100％非交叠布置”中第二线圈43相对第一线圈42偏离第一内部空间42a的直径R的程度。此外，图4的B示出了“0％非交叠布置”，在该“0％非交叠布置”中第一线圈42的第一内部空间和第二线圈43的第二内部空间完全对准。

因为本发明的次级线圈40被配置使得基板41的一侧的第一线圈42和基板41的另一侧的第二线圈43被非交叠地布置成在水平方向上相对彼此偏离预定距离，而不是被布置成竖直地对准，所以第一线圈42和第二线圈43形成分层结构，在该分层结构中与第一线圈和第二线圈之间的基板41的竖直交叠部分和非交叠部分共存。

也就是说，在交叠部分中，第一线圈42、基板41和第二线圈43竖直地存在，并且在非交叠部分中，仅基板41和第一线圈42存在，或者仅基板41和第二线圈43存在。

如图4的A所示，根据本发明的次级线圈40被配置使得在第一线圈42的未与第二线圈43交叠的非交叠部分中，电连接至第一线圈42的第一附加图案44被形成为堆放在基板41的另一侧上。类似地，在第二线圈43的未与第一线圈42交叠的非交叠部分中，电连接至第二线圈43的第二附加图案45堆放在基板41的一侧上。

优选地，第一附加图案44被形成在不与第二线圈43造成短路的范围中的最大的区域上。类似地，第二附加图案45也被形成在不与第一线圈42造成短路的范围中的最大的区域上。

如图3所示，当在圆形第一线圈42和圆形第二线圈43被设置为至少非交叠到其中内部空间42a和内部空间43a彼此部分地交叠的距离的程度的同时，圆形第一线圈42和圆形第二线圈43可以被非交叠地布置成在水平方向上偏离预定距离时；在第一线圈42的非交叠部分中，可以形成呈现在第二内部空间43a的外侧的相对大的弧形的第一附加图案44a以及呈现在第二内部空间43a的内侧的相对小的弧形的第一附加图案44b。

类似地，在第二线圈43的非交叠中，也可以形成呈现在第一内部空间42a的外侧的相对大的弧形的第二附加图案45a以及呈现在第一内部空间42a的内侧的相对小的弧形的第二附加图案45b。

此时，第一附加图案44优选地被排列成与呈现在基板41的相对侧的对应部分的第一线圈42相同的图案，而第二附加图案45优选地被排列成与呈现在基板41的相对侧的对应部分的第二线圈43相同的图案。

可以通过刻蚀例如导电薄膜来生产根据本发明的次级线圈40，在该导电薄膜中，导电薄隔膜例如具有0.0175mm(0.5盎司)至0.105mm(3盎司)的厚度的铜箔(或镀铜)被施加至基薄膜例如具有0.025mm或更小的厚度的作为基板41的聚酰亚胺膜的上表面和下表面。

也就是说，导电薄膜的上表面和下表面都被刻蚀成与次级线圈40的第一线圈42和第二线圈43的目标图案对准，而在与第一线圈42的内部端部和第二线圈43的内部端部对应的位置处形成过孔H1，从而通过进行通过过孔的焊接以电连接内部端部来生产次级线圈。

可以以下述方式形成第一附加图案44和第二附加图案45：当通过刻蚀导电薄膜的两侧导电薄隔膜来在基板41的两侧形成第一线圈42和第二线圈43时；通过刻蚀还一起形成第一附加图案44和第二附加图案45，并且之后，通过过孔H2进行焊接，使得第一附加图案44的各个导线电连接至与基板41相对的第一线圈42的对应的各个导线，并且类似地，第二附加图案45的各个导线电连接至与基板41相对的第二线圈43的对应的各个导线。

当通过刻蚀两侧导电薄膜的两侧导电薄隔膜来形成第一线圈42和第二线圈43时，因为第一附加图案44和第二附加图案45形成在由于腐蚀而被去除的部分的导电薄隔膜处，所以可以在没有另外注入材料的情况下形成第一附加图案和第二附加图案。

在根据本发明的次级线圈40中，第一附加图案44和第二附加图案45被限制性地仅应用于非交叠部分，并且第一附加图案和第二附加图案没有引起次级线圈40的最大厚度的增大，但是部分地增大了第一线圈42和第二线圈43中的每个线圈的厚度，从而完全能够减小次级线圈的电阻。结果，第一附加图案和第二附加图案有益于提高充电效率并且减少热。

本发明人通过应用50％非交叠布置和100％非交叠布置生产了根据本发明的次级线圈40，并且在相同的其他条件下还生产了被应用因放置第一线圈和第二线圈以彼此准确地对准而导致的0％非交叠布置的次级线圈(图4的比较例B)。在下述状态下测量了在初级线圈20的发射器中消耗的输入电流的值：在相同条件下将本发明的次级线圈40和比较例的次级线圈中的每个次级线圈放置在具有相同性质的初级线圈20上，并且将电池50的充电电流设置为600mA。

此时，放置在初级线圈20上的次级线圈40的位置与图6所示相同，其中图6的A是其中应用了本发明的次级线圈40的视图，而图6的B是其中应用了比较例的次级线圈的视图。在图6中，A1和B1示出了其中第二线圈43相对于第一线圈42被正确地放置的状态(具有最高充电效率的优选状态)，而A2和B2、A3和B3、A4和B4以及A5和B5示出了其中第二线圈43相对第一线圈42向右侧、上侧、左侧和下侧偏离高达10mm的各个状态(具有比最高充电效率低的充电效率的状态)。

关于被应用50％非交叠布置和100％非交叠布置的本发明的次级线圈(图6的A)，以及被应用0％非交叠布置的比较例的次级线圈(图6的B)，在图6的五个位置处测量的在包括第一线圈42的发射器中的每个输入电流的测量值与表1中示出的相同。

[表1]

如从表1可见的那样，在次级线圈40相对于初级线圈20被正确地放置的最优选情况(A1，B1)下，在本发明和比较例两者中，初级线圈的输入电流是220mA，因而测量了呈现最大充电效率的最小值，并且在本发明和比较例之间不存在区别。

在次级线圈40在水平方向上相对初级线圈20偏离10mm距离的程度，因而预期充电效率降低的情况(A2至A5以及B2至B5)下，0％非交叠布置的比较例表明输入电流是260mA。相反，在应用根据本发明的次级线圈40的情况下，测量出在50％非交叠布置的情况下输入电流是256mA和255mA，并且在100％非交叠布置的情况下输入电流是250mA。

结果，将比较例的次级线圈与本发明的次级线圈40进行比较，可以看出在将这两个次级线圈中的每个次级线圈相对于初级线圈放置在正确位置时，这两个次级线圈具有相同的充电效率；但是当这两个次级线圈中的每个次级线圈相对于初级线圈从正确位置偏离，因而发生充电效率的降低时，与比较例的次级线圈的充电效率相比，本发明的次级线圈呈现降低的充电效率(在获得600mA的相同充电电流时使用的输入电流相对低)。

也就是说，当应用本发明的次级线圈时，可以看出，能够显著地减轻在次级线圈已经相对于初级线圈从正确位置偏离的状态下进行充电时导致的充电效率降低。此外，可以看出，这样的减轻充电效率降低的效果随着非交叠布置的水平在最大地100％非交叠布置的范围内的增大而逐渐增大。

此外，对于其中非交叠布置的水平超过100％的结构，也附加地测量了初级线圈的输入电流。结果，当次级线圈相对于初级线圈从正确位置偏离时，减轻充电效率降低的效果变得低于由高达超过100％的任何范围的100％非交叠布置引起的减轻充电效率降低的效果。然而，相比于比较例的0％非交叠布置的情况，增大了充电效率，并且当次级线圈和初级线圈被放置在正确位置时，与未超过100％非交叠布置的范围的非交叠布置的所有情况相比，超过100％非交叠布置的范围的非交叠布置的情况呈现低的充电效率。

此外，当非交叠布置的水平超过100％的范围时，难以进行电连接第一线圈42和第二线圈的各个内部端部的处理，并且问题在于：被次级线圈占用的面积过度地增大。因而，优选的是非交叠布置的水平不超过100％的范围。

通过在初级线圈和次级线圈之间感生的感生电动势的磁场损耗的减小来获得因次级线圈40的非交叠布置而导致的充电效率的效果。

通过下述方式来生产在上述测量中使用的本发明的次级线圈40：刻蚀具有2盎司厚度的双面铜箔的导电薄膜，电感值是10uH，第一线圈42和第二线圈43的外部直径R1是43mm±10mm，第一线圈42和第二线圈43的内部直径R2是27mm。此外，第一线圈42和第二线圈43中的每个线圈的环形图案的环圈的数量是总计8个和16个，每个圈的环宽度是1mm，并且环之间的距离是0.15mm。

应用于次级线圈的铜箔可以具有1盎司至3盎司范围内的各种厚度。可以忽略由于厚度差异而引起的线圈电感值的变化，但是在使用具有2盎司厚度的铜箔而不是具有1盎司厚度的铜箔的情况下减小了电阻值。在上述测量中使用的次级线圈的情况下，基于0％非交叠布置，次级线圈的每个电阻值在具有1盎司厚度的铜箔的情况下大约是800mΩ，在具有2盎司厚度的铜箔的情况下大约是500mΩ、并且在具有3盎司厚度的铜箔的情况下大约是300mΩ。

照此，在第二线圈中，因铜箔的厚度的变化而导致的电感值的变化是不明显的，但是电阻值引起了显著的差异。因此，为了减小电阻值，存在增大铜箔厚度的需要。

然而，为了将铜箔的厚度增大到至少3盎司以减小次级线圈的电阻值，应该进行2次至3次刻蚀处理以提高准确度。虽然可以通过在相同厚度的铜箔中增大图案的环的宽度来减小电阻值，但是当增大环的宽度时，与电感值匹配的环圈的数量变得不足，因而应该采用多层结构等。结果，这些方法的商品化造成成本的升高。

在上述测量中使用的根据本发明的次级线圈40的情况下，对于因第一附加图案44和第二附加图案45的添加而引起的电阻值的减小，基于其中不存在附加图案的0％非交叠布置，在50％非交叠布置的情况下减小了大约20％的电阻值，并且在100％非交叠布置的情况下减小了大约40％的电阻值。此时，在基于50％非交叠布置或100％非交叠布置，并且未应用第一附加图案44和第二附加图案45的次级线圈的情况下，次级线圈的电阻值基本上等于在0％非交叠布置中呈现的电阻值。

因此，根据本发明的次级线圈40在没有增大铜箔的厚度或者应用多层结构的情况下也很有效地减小了电阻值，因为通过刻蚀要被处理的铜箔被用作附加图案44和附加图案45。

在接收器的充电电路中，因为通过接收器的次级线圈来提供被消耗用于充电的全部电力，所以接收器的次级线圈的电感值和电阻值是重要的。在流进次级线圈的电流相同的情况下，当次级线圈的电阻高时，因为功耗增大所以会产生相对多的热，并且当次级线圈的电阻低时，因为在相同电流中的功耗变得更低所以热也变得更少。例如，在接收器中，当以600mA给电池充电，并且次级线圈的铜箔的厚度从1盎司变到2盎司时，次级线圈的热生成温度可以降低大约3度，并且当铜箔的厚度从1盎司变到3盎司时，热生成温度可以另外再减小高达大约3度。在该测量中使用的根据本发明的次级线圈40中，每当通过应用第一附加图案44和第二附加图案45将电阻值减小高达100mΩ时，热生成温度可以减小达到大约1度。

与本发明类似，在非交叠布置应用于次级线圈40的情况下，当发射器在接收器上移动时，初级线圈和次级线圈的交叠面积的变化变得相对低，并且相应地，在次级线圈中感生的磁场的变化是小的。因而，当改变上述的充电频率用于补充充电效率时，有效地稳定了充电频率的变化量。

如上所述，已经基于其中以非交叠布置的结构形成次级线圈40的情况描述了本发明，但是在下述情况下也预期了充电效率的提高效果：将如本发明的次级线圈中的非交叠布置的非交叠布置应用于初级线圈20的情况，以及将非交叠布置应用于初级线圈和次级线圈两者的情况。

此外，示出的详细示例的次级线圈40被例示为作为最通用的形式的圆环形，但是在不限于圆环形的情况下也可以以不同于圆环形的其他环形图案例如四边形环形等来形成次级线圈。

Claims (2)

1.一种用于非接触式充电系统的接收器的次级线圈，所述接收器(30)的所述次级线圈(40)被应用于所述非接触式充电系统，用于使用通过使所述接收器(30)的所述次级线圈(40)靠近发射器(10)的初级线圈(20)而在所述初级线圈(20)和所述次级线圈(40)之间生成的电磁感应来给电连接至所述次级线圈的电池充电，所述次级线圈包括：

基板(41)，所述基板(41)形成支撑表面；

堆放在所述基板(41)的一侧上的第一线圈(42)，所述第一线圈(42)通过在一个方向上朝外缠绕若干次并且在所述第一线圈(42)的中心具有第一内部空间(42a)的方式被形成；

堆放在所述基板(41)的另一侧上的第二线圈(43)，所述第二线圈(43)通过在与所述第一线圈(42)相同的方向上朝外缠绕若干次并且在所述第二线圈(43)的中心具有第二内部空间(43a)的方式被形成，所述第二线圈电连接至所述第一线圈(42)；

形成在所述基板(41)的所述另一侧上的第一附加图案(44)，所述第一附加图案(44)位于所述第一线圈(42)的、未与所述第二线圈(43)交叠的非交叠部分中，并且所述第一附加图案(44)电连接至所述一侧的所述第一线圈(42)；以及

形成在所述基板(41)的所述一侧上的第二附加图案(45)，所述第二附加图案(45)位于所述第二线圈(43)的、未与所述第一线圈(42)交叠的非交叠部分中，并且所述第二附加图案(45)电连接至所述另一侧的所述第二线圈(43)；

其中，所述第一线圈(42)的所述第一内部空间(42a)和所述第二线圈(43)的所述第二内部空间(43a)不是准确地竖直对准，而是被非交叠地布置成在水平方向上偏离预定距离。

2.根据权利要求1所述的次级线圈，其中，所述第一线圈(42)和所述第二线圈(43)的非交叠布置的范围超过0％非交叠布置但是不超过100％非交叠布置，在所述0％非交叠布置中所述第一内部空间(42a)的中心和所述第二内部空间(43a)的中心彼此对准，在所述100％非交叠布置中所述第二线圈(43)在水平方向上相对所述第一线圈(42)偏离所述第一内部空间(42a)的直径(R)的程度。