(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123248 800.X (22)申请日 2021.12.2 2 (73)专利权人 华为技术有限公司 地址 518129 广东省深圳市龙岗区坂田华 为总部办公楼 专利权人 电子科技大 学 (72)发明人 赵明　马鑫　赵德双　姜伟鹏　 黄韬　 (74)专利代理 机构 深圳市深佳知识产权代理事 务所(普通 合伙) 44285 专利代理师 陈松浩 (51)Int.Cl. H02J 50/20(2016.01) H02J 50/23(2016.01) H02J 50/40(2016.01)H02J 50/70(2016.01) H02J 7/00(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种无线 充电装置 (57)摘要 本申请实施例公开了一种无线充电装置， 该 装置采用多馈、 多模、 谐振相干的工作机制， 通过 聚焦场向受能端装置进行无线充电， 有效提高无 线充电效率和实现受能端天线的小型化。 本申请 实施例的无线充电装置包含腔体和相控阵天线； 腔体内包含偶数个侧面， 偶数个侧面两两平行， 每个侧面具有反射电磁波的能力； 相控阵天线包 含天线阵列， 天线 阵列包含多个天线； 多个天线 设置在偶数个侧面上且用于发射电磁波， 以为放 置在腔体内的受能设备充电； 平行的两个侧面间 的距离， 等于由第一天线发射的电磁波的半波长 的整数倍， 以在腔体内产生驻波场， 第一天线是 设置在平行的两 个侧面上的一个天线。 权利要求书1页 说明书8页 附图3页 CN 218183084 U 2022.12.30 CN 218183084 U 1.一种无线 充电装置， 其特 征在于， 所述无线 充电装置包 含腔体和相控阵天线； 所述腔体内包含偶数个侧面， 所述偶数个侧面两两平行， 每个所述侧面具有反射电磁 波的能力； 所述相控阵天线包 含天线阵列， 所述天线阵列包 含多个天线； 所述多个天线设置在所述偶数个侧面上且用于发射电磁波， 以为放置在所述腔体 内的 受能设备充电； 平行的两个所述侧面间的距离， 等于由第一天线发射的 电磁波的半波长的整数倍， 所 述第一天线是设置在所述平行的两个侧面上的一个所述天线。 2.根据权利要求1所述的无线充电装置， 其特征在于， 所述腔体还包含底面， 所述底面 具有反射电磁波的能力； 第二天线与 所述底面间的垂直距离， 等于由所述第 二天线发射的电磁波的半波长的整 数倍， 所述第二天线为所述多个天线中的一个。 3.根据权利要求1或2所述的无线 充电装置， 其特 征在于， 所述天线包 含辐射振子； 所述辐射振子的谐振边长度与非谐振边长度的比值大于或等于4。 4.根据权利要求1或2所述的无线充电装置， 其特征在于， 所述天线阵列中的天线的数 量与所述侧面的数量相同； 每个所述侧面上设置所述天线阵列中的一个天线。 5.根据权利要求1或2所述的无线充电装置， 其特征在于， 所述多个天线发射的 电磁波 的频率相同。 6.根据权利要求1或2所述的无线充电装置， 其特征在于， 所述腔体还包含一个底面， 所 述多个天线与所述底面间的垂直距离都相同。 7.根据权利要求6所述的无线充电装置， 其特征在于， 所述多个天线中任意两个相邻天 线的间距相等。 8.根据权利要求6所述的无线 充电装置， 其特 征在于， 所述天线阵列的数量 为多个； 不同天线阵列中的天线与所述底面间的垂直距离不同。 9.根据权利要求1、 2、 7和8中任意一项所述的无线充电装置， 其特征在于， 所述腔体的 顶端开口。 10.根据权利要求9所述的无线 充电装置， 其特 征在于， 所述无线 充电装置还 包含顶盖； 所述顶盖设置在所述腔体的顶端开口处， 且所述顶盖的内表面具有反射电磁波的能 力。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 218183084 U 2一种无线充电装 置 技术领域 [0001]本申请涉及充电技 术领域， 尤其涉及一种无线 充电装置 。 背景技术 [0002]近些年无线充电(Wireless  Power Transfer， WPT)产业在快速的发展， 首先在智 能手机、 智能穿戴等领域获得了大规模的商业应用； 同时在智能汽车、 家庭物联网   (Internet  of Things， IoT)、 工业IoT、 无人机等的领域商业应用已经起步， 形成一个庞大 的新兴产业。 [0003]当前大规模商用的主要是接触式的磁感应无线充电技术， 但这种技术只是省掉了 终端的充电线， 没有做到真自由的隔空充电。 相比之下， 以射频(Radio  Frequency， RF)式无 线充电为代表的 “真”无线充电技术正在快速的发展， 它能够实现远距离隔空、 非接触式、 真 自由地充电， 将成为未来10年 新的主流无线 充电技术。 [0004]RF式无线充电装置主要 分为“内充式”和“外充式”的两种形态。 “外充式”是通过各 种形式的天线/天线阵列向自由空间中的受能终端辐射电磁波能量， “内充式”是基于腔体 的结构， 发射天线/天线阵列向在腔体内的受能终端辐射电磁波 能量。 相比而言， “外充式” 更自由，“内充式”效率更高、 更安全。 [0005]然而， 现有的 “内充式”无线充电装置未全面考虑腔体的结构以及天线对无线充电 效率的影响， 要么在腔体内存在输能盲区， 要么难以灵活调整高效率充电区域的形状和位 置， 导致无线充电体验不佳。 发明内容 [0006]本申请实施例提供了一种无线充电装置， 该装置采用多馈、 多模、 谐振相干的工作 机制， 通过聚焦场向受能端装置进行无线充电， 有效提高无线充电效率和实现受能端天线 的小型化。 [0007]本申请提供了一种无线充电装置， 无线充电装置包含腔体和相控阵天线； 其中， 腔 体可以理解为一个包含内腔的主体； 腔体内包含偶数个侧面， 偶数个侧面两两平行， 每个侧 面具有反射电磁波的能力； 相控阵天线包含天线阵列、 馈电网络和控制器， 天线阵列包含多 个天线， 其中， 天线阵列的数量可以为一个， 也可以为多个； 多个天线设置在偶数个侧 面上 且用于发射电磁波， 以为放置在腔体内的受能设备充电， 多个天线在偶数个侧 面上的分布 有多种情况， 本申请对此不做具体限定； 平行的两个侧面间的距离， 等于由第一天线发射的 电磁波的半波长的整数倍， 第一天线是设置在平行的两个侧面上的一个天线。 [0008]由于平行的两个侧面间的距离， 等于 由天线发射的电磁波的半波长 的整数倍， 根 据谐振腔的理论， 由天线发射的电磁波与该电磁波经侧 面多次反射后形成谐振驻波场。 而 谐振使得更多的能量辐 射入腔体内部， 并且谐振驻波场会使得辐 射的能量集中在腔体内， 对外辐射损耗较少， 使得能量更多地保留在腔体内， 从而为腔体内的受能设备提供更多的 能量， 从而提高无线 充电效率， 更节能更 经济。说　明　书 1/8 页 3 CN 218183084 U 3