CN109818424A - 一种用于无线能量传输的堆叠式线圈 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于无线能量传输的堆叠式线圈，包括多个平面螺旋线圈，所述多个平面螺旋线圈分层堆叠且并联，任意两个相邻的平面螺旋线圈之间设有绝缘层。所述多个平面螺旋线圈相互平行。所述多个平面螺旋线圈的绕线方向相同。所述平面螺旋线圈还包括与其处于同一平面的微带线或带状线。本发明采用堆叠式结构，能够在相同的面积下，使得线圈具有更高的功率和更加高效的无线能量传输效率。本发明可以广泛应用于无线能量传输技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及无线能量传输技术领域，尤其是一种用于无线能力传输的堆叠式线圈。
背景技术
传统电力传输是通过输电线为媒介，输电线长期裸露在空气中易氧化，缩短使用寿命；长期拔插头会导致插头松动，会存在安全隐患；在潮湿或者水下工作环境中，会容易出现触电危险，甚至在易燃易爆的环境下，很容易造成事故；在使用设备比较多的情况，占用大量的空间，影响美观性，并且存在大的安全隐患。随着人们对无线充电便携式设备的需求不断增加，对无线能量传输技术的研究已经成为目前的研究热点。
随着无线能量传输技术的不断兴起和发展，无线能量传输技术与医疗器械领域的结合越来越密切。但是，由于植入空间的限制，导致接收线圈的尺寸必须要尽可能小，普遍存在接收功率低、传输效率低等问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种用于无线能力传输的堆叠式线圈，以在同等面积的前提下，提升线圈的接收功率，解决无线能量传输效率低等问题。
本发明所采取的技术方案是：
一种用于无线能量传输的堆叠式线圈，包括多个平面螺旋线圈，所述多个平面螺旋线圈分层堆叠且并联，任意两个相邻的平面螺旋线圈之间设有绝缘层。
进一步，所述多个平面螺旋线圈相互平行。
进一步，所述多个平面螺旋线圈的绕线方向相同。
进一步，所述平面螺旋线圈还包括与其处于同一平面的微带线或带状线。
进一步，所述平面螺旋线圈的数量为两个。
进一步，所述平面螺旋线圈的匝数为5、线宽为2mm、线间距为1mm且线圈厚度为0.07mm。
进一步，所述绝缘层为FR4板材。
进一步，所述绝缘层的长度为60mm、宽度为60mm且高度为1.6mm。
本发明的有益效果是：本发明采用堆叠式结构，能够在相同的面积下，使得线圈具有更高的功率和更加高效的无线能量传输效率。
附图说明
图1为本发明一种具体实施例的用于无线能量传输的堆叠式线圈主视图；
图2为本发明一种具体实施例的用于无线能量传输的堆叠式线圈的俯视图；
图3为本发明一种具体实施例的用于无线能量传输的堆叠式线圈与单个平面螺旋线圈的品质因素对比结果图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例对本发明进行进一步的说明。
本实施例公开了一种用于无线能量传输的堆叠式线圈，包括多个平面螺旋线圈，所述多个平面螺旋线圈分层堆叠且并联，任意两个相邻的平面螺旋线圈之间设有绝缘层。
本实施例的平面螺旋线圈的个数视设计功率和设计面积而定。因而平面螺旋线圈的个数可能是2个、5个或者10个。
下面以双层堆叠式线圈作为例子进行说明。
参照图1和图2，本实施例包括两个平面螺旋线圈101，两个平面螺旋线圈101为并联设置，且以堆叠的形式设置在绝缘介质102的两侧。
在本实施例中，所述平面螺旋线圈的匝数为5、线宽为2mm、线间距为1mm且线圈厚度为0.07mm。所述绝缘层的长度为60mm、宽度为60mm且高度为1.6mm。所述绝缘层为FR4板材。FR4板材是指环氧玻璃纤维板(环氧板)，主要材料为进口半固化片，颜色有白色、黄色、绿色、常温150℃下仍有较高的机械强度、干态、湿态下电气性能好、阻燃、用于电气、电子等行业绝缘结构零部件。本实施例中，设置两个用于将堆叠式线圈的两端引出的微带线或者带状线，在本实施例中，其位于绝缘层的上方的1.73mm处。
所述带状线是由两块接地金属带与中间一块宽度ω、厚度t的矩形截面导体带构成的传输线。所述微带线是由支在介质基片上的单一导体带构成的微波传输线。
在本实施例中，所述多个平面螺旋线圈的绕线方向相同，可以同为顺时针，也可以同为逆时针。
在本实施例中，所述多个平面螺旋线圈相互平行。将多个平面螺旋线圈平行设置，能够保证磁场的一致性，增强线圈的功率和无线能量的传输效率。
在本实施例中，所述平面螺旋线圈还包括与其处于同一平面的微带线或带状线。所述微带线或带状线用于将线圈的两端引出或者与其他线圈连接。
我们将本实施例中的堆叠式线圈与参数相同的单层线圈进行了品质因素的测试。图3中曲线A表示本实施例的堆叠式线圈的品质因素曲线，而曲线B表示单层线圈的品质因素曲线，从图3中可以看出，本发明的堆叠式线圈在较广的频率范围内相对于单层线圈具有更好的品质因素，进而能够有效提升传输效率。
本发明的堆叠式线圈能够实现更高功率和更高效率的能量传输。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.一种用于无线能量传输的堆叠式线圈，其特征在于：包括多个平面螺旋线圈，所述多个平面螺旋线圈分层堆叠且并联，任意两个相邻的平面螺旋线圈之间设有绝缘层。
2.根据权利要求1所述的一种用于无线能量传输的堆叠式线圈，其特征在于：所述多个平面螺旋线圈相互平行。
3.根据权利要求1所述的一种用于无线能量传输的堆叠式线圈，其特征在于：所述多个平面螺旋线圈的绕线方向相同。
4.根据权利要求1所述的一种用于无线能量传输的堆叠式线圈，其特征在于：所述平面螺旋线圈还包括与其处于同一平面的微带线或带状线。
5.根据权利要求1所述的一种用于无线能量传输的堆叠式线圈，其特征在于：所述平面螺旋线圈的数量为两个。
6.根据权利要求5所述的一种用于无线能量传输的堆叠式线圈，其特征在于：所述平面螺旋线圈的匝数为5、线宽为2mm、线间距为1mm且线圈厚度为0.07mm。
7.根据权利要求6所述的一种用于无线能量传输的堆叠式线圈，其特征在于：所述绝缘层为FR4板材。
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| CN201910038226.3A CN109818424A (zh) | 2019-01-14 | 2019-01-14 | 一种用于无线能量传输的堆叠式线圈 |
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| CN201910038226.3A CN109818424A (zh) | 2019-01-14 | 2019-01-14 | 一种用于无线能量传输的堆叠式线圈 |
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| CN109818424A true CN109818424A (zh) | 2019-05-28 |
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| CN201910038226.3A Pending CN109818424A (zh) | 2019-01-14 | 2019-01-14 | 一种用于无线能量传输的堆叠式线圈 |
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2019
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