CN109087798B - 一种无线充电线圈组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线充电线圈组件，包括线圈主体，线圈主体包括沿纵向依次设置的多层导电线圈层以及设置在相邻的两层导电线圈层之间的介质层，导电线圈层包括多层第一导电线圈层和至少一第二导电线圈层，每一第一导电线圈层包括至少一第一线圈分段，每一第二导电线圈层包括至少一第二线圈分段，第一导电线圈层上的第一线圈分段在第二导电线圈层的投影与第二线圈分段拼接形成完整的圈形状；不同层的相互对应的第一线圈分段相互并联；不同层的相互对应的第二线圈分段相互并联；每一第一线圈分段与每一第二线圈分段相互串联。本发明的无线充电线圈组件采用多层阻线圈并联的形式来减小阻抗，通过线圈分段来增大感值L，从而提升无线充电的效率。

Description

一种无线充电线圈组件

技术领域

本发明涉及电子产品技术领域，尤其是涉及一种无线充电线圈组件。

背景技术

在手机无线充电设计当中，因为手机ID和MD的缘故，给无线充电的线圈的空间并不多，所以通常要求手机无线充电线圈采用PCB的形式进行设计，来达到很薄的要求。然而薄线圈的阻抗较大，会增加传输损耗从而影响其传输功率。若压缩空间，线圈的圈数较少，虽然阻抗减小，但其线圈的感值也变小，会导致线圈的品质因数Q值不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种无线充电线圈组件，解决现有技术中的采用PCB设计的手机充电线圈薄但阻抗大导致传输损耗增加以及压缩手机充电线圈空间导致感值小的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种无线充电线圈组件，包括线圈主体，所述线圈主体包括沿纵向依次设置的多层导电线圈层以及设置在相邻的两层所述导电线圈层之间的介质层，所述导电线圈层包括多层第一导电线圈层和至少一第二导电线圈层，每一所述第一导电线圈层包括至少一第一线圈分段，每一所述第二导电线圈层包括至少一第二线圈分段，所述第一导电线圈层上的第一线圈分段在所述第二导电线圈层的投影与所述第二导电线圈层上的第二线圈分段拼接形成完整的圈形状；每一所述第一导电线圈层上的第一线圈分段所在的位置沿纵向相互对应且相互并联；每一所述第二导电线圈层上的第二线圈分段所在的位置沿纵向相互对应且相互并联；每一所述第一导电线圈层上的每一第一线圈分段与每一所述第二导电线圈层上的每一第二线圈分段相互串联。

可选地，所述第一导电线圈层上的第一线圈分段在所述第二导电线圈层的投影与所述第二导电线圈层上的第二线圈分段拼接形成的圈状为圆形、椭圆形或多边形。

可选地，所述第一导电线圈层的每一第一线圈分段的每一端与相邻近的第二导电线圈层的第二线圈分段的相对应的一端分别通过导电件电连接。

可选地，所述第二导电线圈层的数量为一层。

可选地，所述第二导电线圈层的数量为多层，所述第二导电线圈层中至少有两个第二导电线圈层是相互邻近的，相互邻近的两个所述第二导电线圈层上的相对应的两个第二线圈分段的两端分别通过导电件电连接。

可选地，所述第一导电线圈层中至少有两个第一导电线圈层是相互邻近的，相互邻近的两个所述第一导电线圈层上的相对应的两个第一线圈分段的两端分别通过导电件电连接。

可选地，所述导电件是形成的过孔，且在所述过孔的孔壁覆设有导电金属层；或者，所述导电件是穿插的电线。

可选地，所述线圈主体的一端设置有隔磁层。

可选地，所述隔磁层是由纳米晶或铁氧体制成的。

可选地，所述介质层是由FR材料或绝缘材料制成的；所述第一线圈分段和所述第二线圈分段是由导电金属制成的。

实施本发明的无线充电线圈组件，具有以下有益效果：本发明的无线充电线圈组件采用多层阻线圈并联的形式来减小阻抗，通过线圈分段来增大感值L，从而提升无线充电的效率。

附图说明

图1为本发明的无线充电线圈组件的结构示意图；

图2为本发明的无线充电线圈组件的第一导电线圈层的俯视示意图；

图3为本发明的无线充电线圈组件的第二导电线圈层的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的无线充电线圈组件的结构作进一步说明：

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在无线充电线圈设计当中，其中一个关键的参数就是线圈的品质因数Q值，这个Q值直接关系到整个线圈性能的好坏和传输损耗的多少。其中Q值按下面公式进行计算：

其中，Q值越小，线圈的传输效率越低，影响传输的能量，大部分能量在传输过程中发生了损耗；Q值越大，线圈的传输效率越好。R为线圈阻抗，L为线圈感值。基于此公式指导，在设计无线充电线圈当中，会尽量将R降到最低，并增大L。为此本发明提出采用多层走线并联来减小阻抗R，将龙线圈分段再电连接来增大L，从而让整个线圈的传输效率提升。

如图1-3所示，本发明的较佳实施例提供一种无线充电线圈组件，其包括线圈主体，在线圈主体的一端设置有隔磁层1。该线圈主体包括沿纵向依次设置的多层导电线圈层2以及设置在相邻的两层导电线圈层之间的介质层3。其中，导电线圈层2是由导电金属制成的，如铜、铝等导电金属，优选为铜；介质层3可以是FR材料或绝缘材料等制成的。隔磁层1是由纳米晶或铁氧体制成的。

导电线圈层2包括多层第一导电线圈层21和至少一第二导电线圈层22，每一层第一导电线圈层21包括至少一段第一线圈分段211，每一层第二导电线圈层22包括至少一段第二线圈分段221，第一导电线圈层21上的第一线圈分段211在第二导电线圈层22的投影与第二导电线圈层22上的第二线圈分段221拼接形成完整的圈形状，该圈形状可以为圆形、椭圆形或多边形，优选为圆形。

其中，第一导电线圈层21为多层，第二导电线圈层22可以一层，也可以为多层，根据需要而定。第一线圈分段211和第二线圈分段221是由导电金属制成的，如铜、铝等等。

具体地，每一层的第一导电线圈层21的第一线圈分段211的数量以及每一层的第二导电线圈层22的第二线圈分段221的数量可以分别为一个或多个，根据需要而定。每一层的第二导电线圈层22的第二线圈分段221的数量为多个时，多个第二线圈分段221之间形成有间隔段，每一层的第一导电线圈层21的第一线圈分段211的数量也为多个，且该多个第一线圈分段211沿纵向的投影恰好落在第二线圈分段221之间的间隔段上，进而这些投影与第二线圈分段221拼接形成完整的圈形状。每一层的第二导电线圈层22的第二线圈分段221的数量为一个时，每一层的第一导电线圈层21的第一线圈分段211的数量也为一个，第一线圈分段211沿纵向的投影的两端恰好与第二线圈分段221的两端相接进而拼接形成完整的圈形状。

每一层第一导电线圈层21上的第一线圈分段211所在的位置沿纵向相互对应且相互并联；每一层第二导电线圈层22的第二线圈分段221所在的位置沿纵向相互对应且相互并联；每一层第一导电线圈层21的每一第一线圈分段211与每一层第二导电线圈层22的每一第二线圈分段221相互串联。

具体地，第一导电线圈层21与相邻的第二导电线圈层22之间的串联结构如下：第一导电线圈层21的每一段第一线圈分段221的每一端与相邻近的第二导电线圈层22的第二线圈分段221的相对应的一端分别通过导电件电连接，即指第一导电线圈层21的每一段第一线圈分段221的首端与相邻近的第二导电线圈层22的第二线圈分段221沿纵向相对应的尾端分别通过导电件电连接。这里所说的“相邻近”是指第一导电线圈层21与相邻近的第二导电线圈层22之间只有介质层3，而没有其它的导电线圈层2。

其中，导电件是形成的过孔4，且在过孔4的孔壁覆设有导电金属层；或者，导电件是穿插的电线。优选地，导电件是形成的过孔4，且在过孔4的孔壁覆设有导电金属层，导电金属层可以是铜、铝等等，更优选为铜。较佳实施例中，第一导电线圈层21与相邻的第二导电线圈层22之间的串联结构如下：第一导电线圈层21的每一段第一线圈分段211的每一端与相邻近的第二导电线圈层22的第二线圈分段221的相对应的一端之间沿纵向设置有过孔4，且在该过孔4的孔壁上覆设有导电金属层。即指第一导电线圈层21的每一段第一线圈分段211的首端与相邻近的第二导电线圈层22的第二线圈分段221沿纵向相对应的尾端之间沿纵向设置有过孔4，且该过孔4的孔壁上覆设有导电金属层。

其中，第一导电线圈层21与第二导电线圈层22可以根据实际需要沿纵向任意进行排列。当第一导电线圈层21中至少有两个第一导电线圈层21是相互邻近的，相互邻近的两个第一导电线圈层21上的相对应的两个第一线圈分段211的两端分别通过导电件电连接，实现关联。同样地，当第二导电线圈层22为多层时，若第二导电线圈层22中至少有两个第二导电线圈层22是相互邻近的，相互邻近的两个第二导电线圈层22上的相对应的两个第二线圈分段221的两端分别通过导电件电连接，实现并联。这里所说的“相互邻近”同样是指相互邻近的两层第一导电线圈层21或相互邻近的两层第二导电线圈层22之间只有介质层3，而没有其它的导电线圈层2。其中，导电件是形成的过孔4，且在过孔4的孔壁覆设有导电金属层；或者，导电件是穿插的电线。优选地，导电件是形成的过孔4，且在过孔4的孔壁覆设有导电金属层，导电金属层可以是铜、铝等等，更优选为铜。较佳实施例中，相互邻近的两个第一导电线圈层21上的相对应的两个第一线圈分段211之间沿纵向设置有两个过孔4，且该两个过孔4分别位于第一线圈分段211的两端，在过孔4的孔壁覆设有导电金属层。相互邻近的两个第二导电线圈层22上的相对应的两个第二线圈分段221之间沿纵向设置有两个过孔4，且该两个过孔4分别位于第二线圈分段221的两端，在过孔4的孔壁覆设有导电金属层。

多层的第一导电线圈层21和多层的第二导电线圈层22之间还可以沿纵向交替排列，如第一层为第一导电线圈层21、第二层为第二导电线圈层22、第三层为第一导电线圈层21、第四层为第二导电线圈层22，则位于第一层的第一线圈分段211与位于第二层的第二线圈分段221相互串联，位于第二层的第二线圈分段221与位于第三层的第一线圈分段211相互串联，位于第三层的第一线圈分段211与位于第四层的第二线圈分段221相互串联，在此基础上实现了位于第一层的第一线圈分段211与位于第三层的第一线圈分段211相互并联，位于第二层的第二线圈分段221与位于第四层的第二线圈分段221相互并联。

本发明的无线充电线圈组件采用多层走线并联来减小阻抗R，通过线圈分段设计并通过导电件过孔等电连接来增大感值L，提升了整个线圈的传输效率。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种无线充电线圈组件，包括线圈主体，所述线圈主体包括沿纵向依次设置的多层导电线圈层以及设置在相邻的两层所述导电线圈层之间的介质层，其特征在于，所述导电线圈层包括多层第一导电线圈层和至少一第二导电线圈层，每一所述第一导电线圈层包括至少一第一线圈分段，每一所述第二导电线圈层包括至少一第二线圈分段，所述第一导电线圈层的第一线圈分段在所述第二导电线圈层的投影与所述第二导电线圈层的第二线圈分段拼接形成完整的圈形状；

每一所述第一导电线圈层的第一线圈分段所在的位置沿纵向相互对应且相互并联；每一所述第二导电线圈层的第二线圈分段所在的位置沿纵向相互对应且相互并联；每一所述第一导电线圈层的每一第一线圈分段与每一所述第二导电线圈层的每一第二线圈分段相互串联；

所述第一导电线圈层的每一第一线圈分段的每一端与相邻近的第二导电线圈层的第二线圈分段的相对应的一端分别通过导电件电连接。

2.根据权利要求1所述的无线充电线圈组件，其特征在于，所述第一导电线圈层上的第一线圈分段在所述第二导电线圈层的投影与所述第二导电线圈层上的第二线圈分段拼接形成的圈状为圆形、椭圆形或多边形。

3.根据权利要求1所述的无线充电线圈组件，其特征在于，所述第二导电线圈层的数量为一层。

4.根据权利要求1所述的无线充电线圈组件，其特征在于，所述第二导电线圈层的数量为多层，所述第二导电线圈层中至少有两个第二导电线圈层是相互邻近的，相互邻近的两个所述第二导电线圈层上的相对应的两个第二线圈分段的两端分别通过导电件电连接。

5.根据权利要求1所述的无线充电线圈组件，其特征在于，所述第一导电线圈层中至少有两个第一导电线圈层是相互邻近的，相互邻近的两个所述第一导电线圈层上的相对应的两个第一线圈分段的两端分别通过导电件电连接。

6.根据权利要求1-5任一项权利要求所述的无线充电线圈组件，其特征在于，所述导电件是形成的过孔，且在所述过孔的孔壁覆设有导电金属层；或者，所述导电件是穿插的电线。

7.根据权利要求1所述的无线充电线圈组件，其特征在于，所述线圈主体的一端设置有隔磁层。

8.根据权利要求7所述的无线充电线圈组件，其特征在于，所述隔磁层是由纳米晶或铁氧体制成的。

9.根据权利要求1所述的无线充电线圈组件，其特征在于，所述介质层是由FR材料或绝缘材料制成的；所述第一线圈分段和所述第二线圈分段是由导电金属制成的。

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