CN109390132B - 一种无线充电装置的发射线圈 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线充电装置的发射线圈，包括底部磁芯，线圈和补偿磁芯，所述底部磁芯的上方设置一个凹槽，所述线圈设置在所述凹槽内，所述补偿磁芯通过一种绝缘管设置在所述线圈的内径中，在无线充电装置通电后，所述补偿磁芯将所述线圈产生是磁感应线集中起来，从所述补偿磁芯中流通，提高了整个线圈的磁感应量，从而提高了电感精度，达到了谐振式无线充电系统的要求。同时本发明还公开了一种带有所述发射线圈的无线充电装置，包括壳体，发射线圈，接收线圈和充电接收器，所述发射线圈和所述接收线圈的电感一致，从而在工作中所述发射线圈与所述接收线圈形成强烈的电磁耦合效果，并通过谐振的方式向外输出能量，可以达到中远距离的输出能量。

Description

一种无线充电装置的发射线圈

技术领域

本发明涉及充电技术领域，特别涉及一种无线充电装置的发射线圈。

背景技术

线圈是由导线一圈挨着一圈紧密的缠绕在绝缘管上，绝缘管可以是实心或空心的，导线一般是漆包线，发射线圈是利用电磁感应的原理进行工作的器件，同时，发射线圈也是是无线充电装置中的重要组成部分。

谐振式无线充电系统在中远距离传输上具有较大的优势，但是目前发射线圈的精度无法满足谐振式无线充电系统的要求，阻碍了谐振式无线充电系统的发展，现有技术中通过调整线圈长度，更换磁芯等方法提高发射线圈的精度，但是电感线圈的精度仍不能满足谐振式无线充电系统的要求，如何提高发射线圈的电感精度已成为本领域的技术难点。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无线充电装置的发射线圈，用于提高发射线圈的精度，从而满足谐振式无线充电系统对发射线圈精度的要求。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种无线充电装置的发射线圈，包括

底部磁芯，设有凹槽；

线圈，设置在所述凹槽内；

补偿磁芯，设置在所述凹槽内侧；

所述凹槽设置在所述底部磁芯的上层表面的中间位置，所述线圈放置在所述凹槽内，所述线圈的直径与所述凹槽的直径相适应，所述线圈的高度与所述凹槽的高度相适应；所述底部磁芯包括圆柱结构，所述凹槽包括环形；

所述补偿磁芯通过一种绝缘管设置在所述线圈的内径中，所述绝缘管是一种通孔结构，所述通孔包括第一通孔和第二通孔，所述第一通孔与所述绝缘管同轴，所述第二通孔排列在第一通孔周围，所述第一通孔的直径大于所述第二通孔的直径，所述补偿磁芯设置在所述第一通孔内，所述补偿磁芯的直径与所述第一通孔的直径相适应，所述线圈的一端通过所述第二通孔延伸至外界；

所述绝缘管的侧壁上有多个限位槽，所述限位槽是通孔结构，所述限位槽垂直于所述第一通孔，所述限位槽可以放置一种卡片，所述卡片将所述补偿磁芯分开固定，所述限位槽之间的距离与所述补偿磁芯的高度相适应；

所述底部磁芯，所述线圈和所述绝缘管通过一种卡扣固定，所述卡扣包括长边和短边，所述长边与所述底部磁芯的外壁贴合，所述短边与所述第二通孔的内壁贴合，所述卡扣包括一种绝缘材料。

本发明提出的一种无线充电装置的发射线圈，结构简单，在底部磁芯的基础上，再次加入补偿磁芯，补偿磁芯将线圈产生的磁感应线集中起来，从补偿磁芯中流通，极大的改善了整个线圈的电感强度，提高了发射线圈的精度，从而达到了谐振式无线充电系统的要求。本发明提出的一种无线充电装置的发射线圈，通过对加入补偿磁芯后的发射线圈进行测试，能够确定单位高度对电感精度的影响，节约了多次测试的成本。

本发明提出的一种无线充电装置，包括

壳体，

发射线圈，设置在所述壳体内；

接收线圈，设置在所述壳体上；

充电接收器，设置在所述壳体内；

其中，所述发射线圈，包括：

包括底部磁芯，设有凹槽；

线圈，设置在所述凹槽内；

补偿磁芯，设置在所述凹槽内侧；

所述壳体可包括上壳和底壳，所述上壳和底壳形成一个封闭的容置空间，所述发射线圈和所述充电接收器设置在所述容置空间内，所述发射线圈设置在所述的底壳上，所述充电接收器设置在所述底壳上，所述充电接收器与所述发射线圈连接，用于为所述发射线圈供电；

所述接收线圈包括底部磁芯，线圈，补偿磁芯，所述底部磁芯设有凹槽，所述线圈设置在所述凹槽内，所述补偿磁芯设置在所述凹槽内侧；

所述上壳是充电平台，所述接收线圈设置在所述上壳上，所述接收线圈与所述电子产品的电池接触，所述发射线圈和所述接收线圈平行相对设置，所述发射线圈与所述接收线圈的电感一致，从而形成强烈的电磁耦合系统；

所述无线充电装置还包括一种充电保护装置，所述充电保护装置位于所述接收线圈上方，能够在充电过程中保护电子产品。

本发明提出的一种无线充电装置，在封闭的容置空间的底壳上设置一种发射线圈，在封闭容置空间的上壳上设置一种接收线圈，从而使得封闭的空间内充满磁场。发射线圈和接收线圈的电感强度一致，当发射线圈和接收线圈同处于该封闭的空间内时，发射线圈和接收线圈之间形成电磁耦合系统，并通过谐振方式对外进行能量传输，有效地提高能量输出的效率，能够满足谐振式无线充电系统中远距离的传输效果。

附图说明

图1是底部磁芯的示意图；

图2是线圈的示意图；

图3是绝缘管的示意图；

图4是补偿磁芯的示意图；

图5是卡片的示意图；

图6是卡扣结构的示意图；

图7是发射线圈的俯视图；

图8是无线充电装置的示意图；

图9是另一实施例中无线充电装置的示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1和图4，本发明提出的一种无线充电装置的发射线圈，包括，底部磁芯10，线圈20，补偿磁芯40，所述底部磁芯10设置在下方，所述线圈20设置在所述底部磁芯10上面，所述补偿磁芯40设置在所述底部磁芯10上，且被所述线圈20包围。所述底部磁芯10上方中间有凹槽11，所述线圈20设置在所述凹槽11内，所述线圈20通过电磁感应原理产生磁场，所述线20的直径与所述凹槽11的直径相适应，所述线圈20的高度与所述凹槽11的高度相适应，该放置方法对整个发射线圈的高度没有影响，同时增加了发射线圈的导磁性，提高了系统的整体耦合率，本实施例中，所述凹槽11和所述线圈20包括环形结构，所述底部磁芯10包括一种硅钢材料。

请参阅图1至图7，本发明提出的一种无线充电装置的发射线圈，还包括：绝缘管30，卡片50，卡扣60，所述绝缘管30设置在所述线圈20内，所述卡片50通过抽插的方式设置在所述绝缘管30内。所述补偿磁芯40通过一种绝缘管30设置在所述凹槽11内，所述绝缘管30设置在所述线圈20的内径中，在所述线圈20通电后，所述补偿磁芯40被所述线圈20产生的磁场磁化，所述补偿磁芯40将所述线圈20周围的磁力线集中，然后从所述补偿磁芯40中流通，从而提高了磁感应量，提高了电感精度。所述绝缘管30为通孔结构，包括第一通孔31和第二通孔32，所述补偿磁芯40设置在所述第一通孔31内，所述补偿磁芯40的直径与所述第一通孔31的直径相适应，所述第一通孔31可以放置多个所述补偿磁芯40，所述线圈20的一端通过第二通32孔延伸至外界，所述第一通孔31与所述绝缘管30同轴，所述第一通孔31与所述第二通孔32平行，所述第一通孔31的直径大于所述第二通孔32的直径，本实施例中，所述补偿磁芯40包括一种硅钢材料，所述第一通孔31的数量是1个，所述第二通孔32的数量是4个。

请参阅图3至图6，所述绝缘管30的侧壁上有多个限位槽33，所述限位槽33是通孔结构，所述限位槽33垂直于所述第一通孔31，所述限位槽33之间的距离与所述补偿磁芯40的高度相适应，所述限位槽33可以插入一种卡片50，所述卡片50将所述补偿磁芯40分开固定，所述卡片50是一种薄片，所述底部磁芯10，所述线圈20和所述绝缘管30通过一种卡扣60固定，所述卡扣60包括长边61和短边62，所述长边61与所述底部磁芯10的外壁贴合，所述短边62与所述第二通孔32的内壁贴合，本实施例中，所述卡片50和所述绝缘管30为相同的绝缘材料，所述卡扣60包括一种弹性绝缘材料，同时具体良好的弹性。

本发明提出的一种无线充电装置的发射线圈，通过在线圈中加入补偿磁芯，补偿磁芯被通电线圈产生的磁场磁化，磁化后的补偿磁芯变成一个磁体，线圈和补偿磁芯形成的磁场相互叠加，从而使整个线圈的感应强度大大增强，提高了发射线圈的电感精度，达到了谐振式无线充电电路对线圈电感精度的要求，同时也为制作高精度的发射线圈提供了一种新思路。

请参阅图8，本发明实施例提出一种无线充电装置，包括：壳体100，发射线圈110，接收线圈120，充电接收器130。所述发射线圈110设置在所述壳体100内，所述接收线圈120设置在所述壳体100内，所述充电接收器130设置在所述壳体100内。

其中，所述发射线圈110包括：底部磁芯，线圈，补偿磁芯；所述底部磁芯上有凹槽，所述线圈设置在所述凹槽内，所述补偿磁芯设置在所述线圈内侧。

其中，所述接收线圈120包括：底部磁芯，线圈，补偿磁芯；所述底部磁芯上有凹槽，所述线圈设置在所述凹槽内，所述补偿磁芯设置在所述线圈内侧。

所述壳体100可包括上壳101和底壳102，所述上壳101和所述底壳102连接形成一个封闭的容置空间，所述上壳101是充电平台；

所述发射线圈110设置在所述容置空间的底壳102上，所述接收线圈120设置在所述容置空间的上壳101上，所述发射线圈110与所述接收线圈120平行相对设置，所述发射线圈110与所述接收线圈120的直径相适应，所述发射线圈110与所述接收线圈120的电感一致，从而在工作中所述发射线圈110和所述接收线圈120的谐振频率相同，能够增强谐振效果，提高充电效率；

所述充电接收器130与所述发射线圈110连接，用于为所述发射线圈110供电，同时也保证所述发射线圈110在充电的过程中与所述接收线圈120形成共振磁场，并通过谐振方式向外输出能量；

所述发射线圈120与电子产品的相互位置关系无限定，在充电过程中降低电子产品的电池靠近所述发射线圈120；

所述发射线圈110和所述接收线圈120的数量必须相等，所述发射线圈110与所述接收线圈120必须平行相对设置，所述发射线圈110和所述接收线圈120的数量可以为多个，所述发射线圈110和所述接收线圈120的形状不作限定，本实施例中，所述发射线圈110和所述接收线圈120的数量均为1个，所述发射线圈110和所述接收线圈120的形状均为环形结构；

本发明提出的一种无线充电装置，还包括一种充电保护装置140，所述充电保护装置140设置在所述接收线圈120的上方，用于在工作过程中保护电子产品，同时也可以延长无线充电装置的寿命。

本发明提出的一种无线充电装置，在封闭的容置空间的底壳上设置一种发射线圈，在封闭容置空间的上壳上设置一种接收线圈，从而使得封闭的空间内充满磁场。发射线圈和接收线圈的电感强度一致，当发射线圈和接收线圈同处于该封闭的空间内时，发射线圈和接收线圈之间形成电磁耦合系统，并通过谐振方式对外进行能量传输，有效地提高能量输出的效率，能够满足谐振式无线充电系统中远距离的传输效果。

请参阅图9，本发明实施例提出的另一种无线充电装置，包括：壳体100，发射线圈110，电路板120，接收线圈130，充电接收器140，用户保护装置150。

其中，发射线圈110包括：底部磁芯，线圈，补偿磁芯，所述底部磁芯上层有凹槽，所述线圈设置在所述凹槽内，所述补偿磁芯设置在所述线圈内侧。

其中，接收线圈130包括：底部磁芯，线圈，补偿磁芯，所述底部磁芯上层有凹槽，所述线圈设置在所述凹槽内，所述补偿磁芯设置在所述线圈内侧。

所述发射线圈110设置在所述电路板120上，所述电路板120设置在所述壳体100内，所述接收线圈130设置在所述壳体100内，所述充电接收器140与所述电路板120并排设置，所述用户保护装置150设置在所述壳体100内；

所述壳体可包括上壳101和底壳102，所述上壳101和所述底壳102形成一个封闭的容置空间，所述上壳101用于充电平台，所述壳体100的形状不限定，所述上壳101的面积能够与电子产品相适应，本实施例中，所述壳体100是一种圆柱结构；

所述发射线圈110设置在所述电路板120上，所述电路板120设置在所述底壳102上，所述电路板140的上层设置一凹槽，所述凹槽内设置一块散热片，所述发射线圈110设置在所述散热片上，所述散热片的面积大于所述发射线圈的面积，所述电路板140的下层表面涂覆一层金属，所述发射线圈110是产生热量最多的元件，所述发射线圈110产生的热量通过散热片将热量向底壳方向散失，减少热量向上壳方向散失，从而可以保证电子产品在充电过程中不会出现过热现象，同时可以保护电子产品和无线充电装置，其中，所述发射线圈110包括线圈和磁芯，所述磁芯可以提高所述发射线圈110的电感强度，能够使容置空间内充满磁场，从而提高电感强度，提高了充电效率，本实施例中，所述散热片为散热铜片，所述电路板140下层表面涂覆的金属为铜；

所述接收线圈130设置在所述上壳101上，所述接收线圈120与所述发射线圈110平行相对设置，所述接收线圈120的直径与所述发射线圈110的直径相适应，所述发射线圈110与所述接收线圈120的形状不作限定，所述发射线圈110和所述接收线圈120的电感一致，从而在工作中所述接收线圈120和所述发射线圈110的谐振频率相等，所述发射线圈110和所述接收线圈120可以形成电磁耦合系统，并通过谐振的方式向外输出能量，所述发射线圈110和所述接收线圈130的数量可以有多个且相等，本实施例中，所述发射线圈110和所述接收线圈130的数量均为1个，所述发射线圈110和所述接收线圈130的形状均为环状结构；

所述充电接收器140设置在所述壳体100内，所述充电接收器140和所述电路板120并排设置，所述充电接收器140为所述发射线圈110供电；

所述用户保护装置150设置在所述接收线圈130和所述上壳102之间，所述用户保护装置150用于保护无线充电装置，防止出现漏电现象，延长无线充电装置的使用寿命。

本实施例提出的一种无线充电装置，还可以包括指示灯，报警器等其他装置。

本实施例提出的一种无线充电装置，在通过在电路板上层表面设置一散热片，在电路板的下层表面涂覆一层金属，发射线圈产生的热量能够通过散热片向底壳方向散失，减少热量向上壳方向散失，从而可以保证电子产品在充电过程中不会出现过热现象，电子产品可以持续的充电；同时本发明的发射线圈可以提高充电效率，本发明的提出的一种无线充电装置具有结构简单，散热效果好，充电效率高的优点。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明，本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案，例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。

Claims (7)

1.一种无线充电装置的发射线圈，其特征在于：包括，

底部磁芯，设有凹槽；

线圈，设置在所述凹槽内；

补偿磁芯，设置在所述凹槽内侧；

所述补偿磁芯通过一种绝缘管设置在所述凹槽内侧，所述绝缘管设置在所述线圈的内径中，所述绝缘管包括第一通孔和第二通孔，所述补偿磁芯设置在所述第一通孔内，所述线圈的一端通过所述第二通孔延伸至外界，所述绝缘管侧壁上有多个限位槽，所述限位槽是一种通孔结构，所述限位槽垂直于所述第一通孔，所述限位槽能够放置一种卡片，所述卡片将所述补偿磁芯固定，所述线圈和所述绝缘管通过一种卡扣固定，所述卡扣包括长边和短边，所述长边与所述底部磁芯的外壁贴合，所述短边与所述第二通孔的内壁贴合。

2.根据权利要求1所述的发射线圈，其特征在于：所述凹槽在所述底部磁芯的上层中间位置，所述线圈的直径与所述凹槽的直径相适应，所述线圈的高度与所述凹槽的高度相适应。

3.一种无线充电装置，其特征在于，包括，

壳体；

发射线圈，设置在所述壳体内；

接收线圈，设置在所述壳体上；

充电接收器，设置在所述壳体内；

其中，所述发射线圈，包括：

底部磁芯，设有凹槽；

线圈，设置在所述凹槽内；

补偿磁芯，设置在所述凹槽内侧；

所述补偿磁芯通过一种绝缘管设置在所述凹槽内侧，所述绝缘管设置在所述线圈的内径中，所述绝缘管包括第一通孔和第二通孔，所述补偿磁芯设置在所述第一通孔内，所述线圈的一端通过所述第二通孔延伸至外界，所述绝缘管侧壁上有多个限位槽，所述限位槽是一种通孔结构，所述限位槽垂直于所述第一通孔，所述限位槽能够放置一种卡片，所述卡片将所述补偿磁芯固定，所述线圈和所述绝缘管通过一种卡扣固定，所述卡扣包括长边和短边，所述长边与所述底部磁芯的外壁贴合，所述短边与所述第二通孔的内壁贴合。

4.根据权利要求3所述的无线充电装置，其特征在于：所述壳体包括上壳和底壳，所述上壳和所述底壳连接形成一个封闭的容置空间，所述发射线圈和所述充电接收器设置在所述容置空间内。

5.根据权利要求4所述的无线充电装置，其特征在于：所述发射线圈和所述充电接收器设置在所述底壳上，所述接收线圈设置在所述上壳上，并与用电装备的电池接触。

6.根据权利要求3所述的无线充电装置，其特征在于：所述接收线圈，包括：

底部磁芯，设有凹槽；

线圈，设置在所述凹槽内；

补偿磁芯，设置在所述凹槽内侧。

所述发射线圈和所述接收线圈平行相对设置。

7.根据权利要求3所述的无线充电装置，其特征在于：所述充电接收器与所述发射线圈连接，为所述发射线圈充电。

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