CN102945742B - 一种充电线圈组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电线圈组件，包括磁板和固定在磁板上的线圈，所述线圈包括靠近线圈中心的内侧线圈端子和远离线圈中心的外侧线圈端子，还包括线圈导体层，所述线圈导体层跨过所述线圈、且所述线圈导体层一端与所述内侧线圈端子电连接另一端设置在线圈外侧，所述线圈导体层的厚度小于线圈的厚度，所述线圈导体层只在内侧线圈端子与线圈形成电连接。通过采用厚度比线圈的导线厚度小的线圈导体层跨过线圈，使得整个充电线圈组件的厚度比现有的充电线圈组件的厚度小；进一步在磁板和线圈之间固定线圈导体层，可以通过线圈和磁板将线圈导体层固定；另外通过在磁板上设凹槽，并将线圈导体层固定在凹槽内，进一步降低了整个充电线圈组件的厚度。

Description

一种充电线圈组件

【技术领域】

本发明涉及充电线圈领域，具体涉及一种充电线圈组件。

【背景技术】

随着手机、MP4、平板电脑等便携式电子产品的广泛使用，人们对充电的要求也越来越高了。尤其是智能手机，其功能强大，软件丰富，使用频繁，导致手机耗电量大，待机时间短，反复对这些产品进行充电，给用户带来了很大的麻烦。

而无线充电设备，由于电器和充电器之间不需要导线连接，将电子设备放到充电范围内即可以充电，并且可以随时拿开使用，充电方便、灵活，并具有可以同时给多个用电器充电等优势，不同的手机还可以使用相同的充电器充电。

在现有的充电线圈组件中，线圈需要和磁板粘接在一起使用。为了增加磁通的耦合，在手机尺寸允许的范围内，发射线圈和接收线圈面积越大越好，这样可以增大能量传输面积，所以单层线圈常使用在无线充电设备上。而现有的充电线圈组件的厚度往往较大，进而使充电器或者手机整体厚度较大。

【发明内容】

经过仔细对现有技术的研究，如图1至3所示，现有技术的充电线圈包括如磁板1(通常，磁板1呈长和宽都远远大于磁板1的厚度的板状)和绕线式的线圈2，线圈2固定在磁板1的表面上，线圈2包括第一线圈端21(起线端)、第二线圈端22(收线端)，为了方便将该充电线圈焊接入电子设备的电路中，第一线圈端21和第二线圈端22通常会相靠近地设置在一起，这样，进入线圈2中心的第一线圈端21则需要跨过线圈2的部位A附近，延伸至线圈2的外侧，从而与第二线圈端22设置在一起，这样，线圈2的跨越部分导线211使整个充电线圈的厚度增加了一个线圈导线的厚度(大小即为导线的直径)(在线圈部位A附近)，虽然其余部分的厚度仍然是一层导线的厚度。

为了降低充电线圈组件的厚度，本发明提供了一种充电线圈组件。

一种充电线圈组件，包括磁板和固定在磁板上的线圈，所述线圈包括靠近线圈中心的内侧线圈端子和远离线圈中心的外侧线圈端子，还包括线圈导体层，所述线圈导体层跨过所述线圈、且所述线圈导体层一端与所述内侧线圈端子电连接另一端设置在线圈外侧，所述线圈导体层的厚度小于线圈的厚度，所述线圈导体层只在内侧线圈端子与线圈形成电连接。

在更优的方案中，所述线圈导体层固定在所述磁板和线圈之间，或者在所述线圈表面。

在更优的方案中，所述磁板的表面设有凹槽，所述导体层固定在所述凹槽内。

在更优的方案中，所述磁板上设有通孔，所述线圈导体层设置在磁板的与线圈接触的表面的背面，所述线圈导体层穿过所述通孔与所述内侧线圈端子电连接。

在更优的方案中，所述外侧线圈端子设置在所述磁板的正面，所述线圈导体层和外侧线圈端子分别通过沿着磁板表面设置的导电层延伸至磁板的背面的边缘处。

在更优的方案中，还包括设置在磁板上且在线圈内侧的温度传感器，所述温度传感器的引脚通过沿着磁板表面设置的导体层延伸至磁板的背面的边缘处。

在更优的方案中，所述磁板的制作包括如下步骤：

1)先通过流延软磁物质得到第一磁板层；

2)在第一磁板层上的除所述线圈导体层所处区域外的表面通过流延软磁物质得到第二磁板层；

3)在线圈导体层所处区域流延金属浆料得到线圈导体层。

所述软磁物质是铁氧体材料。

在更优的方案中，所述线圈导体层的厚度小于第二磁板层的厚度。

本发明的有益效果是：通过采用厚度比线圈的导线厚度小的线圈导体层跨过线圈，使得整个充电线圈组件的厚度比现有的充电线圈组件的厚度小；进一步在磁板和线圈之间设置线圈导体层，可以通过线圈和磁板将线圈导体层固定；另外通过在磁板上设凹槽，并将线圈导体层固定在凹槽内，进一步降低了整个充电线圈组件的厚度。

【附图说明】

图1是现有技术的无线充电线圈组件的结构示意图；

图2是图1的局部侧视示意图；

图3是图1的磁板的结构示意图；

图4是本发明一种实施例的磁板的俯视结构示意图；

图5是本发明一种实施例的充电线圈组件的结构示意图；

图6是本发明另一种实施例的磁板的俯视结构示意图；

图7是本发明一种实施例的磁板的正视结构示意图；

图8是本发明一种实施例的磁板的仰视结构示意图。

【具体实施方式】

以下将结合附图，对本发明的具体实施例作进一步详细说明。

如图4和5所示，一种实施例的充电线圈组件，包括磁板1、线圈2、线圈导体层12，线圈2固定在磁板的上表面，线圈2包括靠近线圈中心15的内侧线圈端子23和远离线圈中心15、靠近线圈外侧16的外侧线圈端子24，线圈导体层12跨过线圈2，线圈导体层12一端与内侧线圈端子23连接另一端设置在线圈外侧16，线圈导体层12的厚度小于线圈2的厚度，线圈导体层12只在内侧线圈端子23与线圈2形成电连接，这样不会导致短路。这样，比起如图1所示的现有的线圈组件，本充电线圈组件的厚度要小，在作为无线充电线圈组件时更具有优势。

尤其，当线圈导体层12的厚度远远小于线圈2的导线的厚度，整个充电线圈组件的厚度更小，当然，为了使得线圈导体层12能够通过足够的电流，线圈导体层12应当设置较大的宽度。

线圈导体层12可以固定在磁板1和线圈2之间，这样，当将线圈2固定在磁板1上时(比如利用胶水)，可以将线圈导体层12较为稳定地固定在磁板1上，甚至线圈导体层12与磁板1之间不需要胶水。线圈导体层12也可以固定在线圈2的表面，由于线圈导体层12薄而宽，所以当将其固定在线圈2上(例如利用胶水等手段)时，为了防止短路，线圈2的导线表面涂有绝缘材料(如漆包线)，和/或线圈导体层12的跨过线圈2的一段的表面涂有绝缘材料。当然，线圈导体层12还可以固定在磁板1的背面(即没有与线圈2接触的一面)，这时，需要在磁板1的中间(同时也是线圈2的中间)开设一个通孔，内侧线圈端子23穿过该通孔与线圈导体层12电连接，同时线圈导体层12延伸至靠近磁板1的外侧16处，这样整个充电线圈组件的两个端子就比较靠近了(两个端子也可以设置在其它方便与电路连接的地方)，采用这种方式整个充电线圈组件的厚度也能达到较小。

另外，如图6和7所示，可以在磁板1的表面开设凹槽14(凹槽14位置甚至可以开穿该磁板)，将线圈导体层12固定在凹槽14内，这样，不仅有利于将线圈导体层12固定在磁板1上，而且进一步降低了整个充电线圈组件的厚度(不管凹槽14的厚度大于或小于线圈导体层12的厚度)；尤其，当线圈导体层12的厚度小于或等于凹槽14的深度时，整个充电线圈组件的厚度就更小了。

如图8所示，将线圈导体层12沿着磁板1的上表面跨过磁板1的侧面而延伸至背面，同时，外侧线圈端子24也与另外一个导体层241电连接，而该导体层241也沿着磁板1的表面延伸至磁板1的背面的边缘处，这样，磁板1的背面形成了线圈2的两个电极，整个充电线圈组件可以应用在表面贴装的场合，安装在PCB板上非常方便，尤其适合当下的手机等电子移动设备。

充电线圈组件还可以包括固定在线圈2中心的温度传感器3(例如NTC温度传感器)，温度传感器3的引脚端子，也是通过类似的导体层11跨过线圈2而引出至线圈2的外侧16，磁板1上还可以开有凹槽13，导体层11固定在凹槽13内。如图8所示，导体层11也可以延伸至磁板1的背面，从而使整个充电线圈组件可以应用于表面贴装。

磁板1的厚度可以小于1mm，与线圈2的导线的直径相近或者更小，磁板1的厚度通常远小于其长度和宽度，磁板1的材料是铁氧体，磁板1可以通过干压、烧结制得，或者干压、烧结并切削或者磨制得到，也可以通过流延的方式制得。

内侧线圈端子23和外侧线圈端子24可以涂覆锡，以方便安装焊接。

线圈导体层12可以按照如下方式制得：通过在磁板1的表面印刷金属浆料，例如银浆或铜浆等，然后烘干、烧结，再进行镀镍和镀锡，使其达到良好的导电性、可靠性。线圈导体层12还可以通过物理气相沉积的方法制作，例如蒸发或者溅射金属制成。线圈导体层12还可以是金属薄片。

磁板1和线圈导体层12的制作过程可以如下：

1)先通过流延软磁物质得到第一磁板层；

2)在第一磁板层上的除所述线圈导体层12所处区域外的表面通过流延软磁物质得到第二磁板层；

3)在线圈导体层12所处区域流延金属浆料得到线圈导体层。

不管线圈导体层12的厚度大于还是小于第二磁板层的厚度，尤其当线圈导体层12的厚度不大于第二磁板层的厚度时，整个充电线圈组件的厚度更小。

Claims (5)

1.一种充电线圈组件，包括磁板和固定在磁板上的线圈，所述线圈包括靠近线圈中心的内侧线圈端子和远离线圈中心的外侧线圈端子，其特征是，还包括线圈导体层，所述线圈导体层跨过所述线圈，且所述线圈导体层一端与所述内侧线圈端子电连接，线圈导体层的另一端设置在线圈外侧，所述线圈导体层的厚度小于线圈的厚度，所述线圈导体层只在内侧线圈端子与线圈形成电连接；还包括设置在磁板上且在线圈内侧的温度传感器，所述温度传感器的引脚通过沿着磁板表面设置的导体层延伸至磁板的背面的边缘处；

所述磁板的制作包括如下步骤：

1)先通过流延软磁物质得到第一磁板层；

2)在第一磁板层上的除所述线圈导体层所处区域外的表面通过流延软磁物质得到第二磁板层；

3)在线圈导体层所处区域流延金属浆料得到线圈导体层；

所述线圈导体层的厚度小于第二磁板层的厚度。

2.如权利要求1所述的充电线圈组件，其特征是：所述线圈导体层固定在所述磁板表面、且在所述磁板和线圈之间，或者在所述线圈表面。

3.如权利要求1所述的充电线圈组件，其特征是：所述磁板上设有通孔，所述线圈导体层固定在磁板的与线圈接触的表面的背面，所述线圈导体层穿过所述通孔与所述内侧线圈端子电连接。

4.如权利要求2所述的充电线圈组件，其特征是：所述外侧线圈端子设置在所述磁板的正面，所述线圈导体层和外侧线圈端子分别通过沿着磁板表面设置的导电层延伸至磁板的背面的边缘处。

5.如权利要求1所述的充电线圈组件，其特征是：所述软磁物质是铁氧体材料。