CN111262303A - 无线充电屏蔽体及其制造方法、无线充电器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及无线供电技术领域，尤其涉及一种无线充电屏蔽体及其制造方法、无线充电器。该无线充电屏蔽体及包括第一屏蔽体和第二屏蔽体，所述第二屏蔽体设置于所述第一屏蔽体的外周，所述第一屏蔽体和所述第二屏蔽体围成用于容纳线圈的腔体；所述第一屏蔽体和所述第二屏蔽体均采用至少一层软磁材料层叠而成。本申请提供的无线充电屏蔽体通过在第一屏蔽体的外周设置第二屏蔽体，提高了无线充电屏蔽体对线圈的电磁屏蔽能力。
Description
技术领域
本申请涉及无线充电屏蔽体及其制造方法技术领域，尤其涉及一种无线充电屏蔽体及其制造方法、无线充电器。
背景技术
对于电子设备的供电技术，一般分为有线连接供电方法和无线连接供电方法。以手机供电为例，其供电(即充电)通常通过外接电源通过电源线连接至手机来实现。而近年来被广泛关注的手机无线充电就是一种无线连接供电方式，它在电源和手机间不设置物理连接，而是通过电磁场能量的转换来实现供电。
无线供电一般采用电磁感应方式，其系统基本构成为发射端线圈模组及电路，接收端线圈模组及电路。发射及接收端模组中一般包含有平面螺旋线圈，其功能为将电能转化为磁能或将磁能转化为电能。直接通过线圈传递转化能量时，由于传递介质为空气，其磁导率低，磁能传输效率低。同时，泄漏的磁通量在外接的金属介质中产生涡流，引发安全风险。为解决上述问题，一般采用软磁材料制作无线充电屏蔽体(即隔磁片)，贴覆在平面线圈后，因为软磁材料有较空气更高的磁导率，可以约束和屏蔽磁场，提高磁能传输效率。
随着无线充电技术的不断普及，移动设备无线充电的功率不断增加，目前已经达到30W。根据无线充电的转换效率，无线充电发射端的输入功率将超过40W。较高的功率使得发射端和接收端在充电时发热量巨大，而且发射板距离移动设备很近，一般接收线圈背部就是移动设备的电池和供电电路。这使得系统不仅发热量大，而且不易散热。为了解决这个问题，目前一般在发射端中增加风冷风扇进行散热，但这势必增加发射端的体积和成本，而且如果继续增加系统功率的话，此种方案也有局限性。
实际来讲，系统的发热来自于线圈阻抗造成的铜损，屏蔽磁体造成的磁损以及漏磁通的耗散。目前无线充电系统的充电效率最高仅为85％左右，而类似的功率变压器系统的转化效率可以达到95％甚至更高。两者最主要的差别就是两个系统的耦合系数相差较大，功率变压器的耦合系数可以接近1，而一般无线充电系统的耦合系数为0.2-0.8之间。低的耦合系数增加了输入功率，提高了铜损，也增加了电路的发热，大大降低了系统转换效率，阻碍了大功率小型化无线充电发射设备的研制。
因此，目前亟待需要一种无线充电屏蔽体及其制造方法、无线充电器来解决上述问题。
发明内容
本申请提供了一种无线充电屏蔽体及其制造方法、无线充电器，以提高无线充电屏蔽体的屏蔽能力。
第一方面，本申请实施例提供了一种无线充电屏蔽体，包括：
第一屏蔽体；
第二屏蔽体，所述第二屏蔽体设置于所述第一屏蔽体的外周，所述第一屏蔽体和所述第二屏蔽体围成用于容纳线圈的腔体；
所述第一屏蔽体和所述第二屏蔽体均采用至少一层软磁材料层叠而成。
在一种可能的设计中，所述第二屏蔽体与所述第一屏蔽体为一体成型。
在一种可能的设计中，所述第二屏蔽体包括多个外屏蔽部和用于引出所述线圈的缺口，相邻两个所述外屏蔽部之间具有间隙。
在一种可能的设计中，所述第二屏蔽体与所述第一屏蔽体为分体组装成型。
在一种可能的设计中，所述第二屏蔽体固定于所述第一屏蔽体沿水平方向的第一侧面或固定于所述第一屏蔽体沿竖直方向的第二侧面。
在一种可能的设计中，还包括第三屏蔽体，所述第一屏蔽体设置有内孔，所述第三屏蔽体设置于所述内孔的周围。
在一种可能的设计中，所述第三屏蔽体与所述第一屏蔽体为一体成型或为分体组装成型。
在一种可能的设计中，所述第一屏蔽体的层叠方向垂直于所述第二屏蔽体的层叠方向。
在一种可能的设计中，所述软磁材料包括非晶和/或纳米晶材料。
第二方面，本申请实施例提供了一种无线充电屏蔽体的制造方法，包括：
制备第一屏蔽体，并在所述第一屏蔽体的外周制备第二屏蔽体；
所述第一屏蔽体和所述第二屏蔽体围成用于容纳线圈的腔体，所述第一屏蔽体和所述第二屏蔽体均采用至少一层软磁材料层叠而成。
在一种可能的设计中，所述第二屏蔽体与所述第一屏蔽体为一体成型。
在一种可能的设计中，所述制备第一屏蔽体，并在所述第一屏蔽体的外周制备第二屏蔽体包括：
采用至少一层软磁材料层叠形成第一态屏蔽体；
采用第一模具模切所述第一态屏蔽体，并对经所述第一模具模切后的所述第一态屏蔽体沿竖直方向的两个表面贴附绝缘膜，得到第二态屏蔽体；
采用第二模具模切所述第二态屏蔽体，使所述第二态屏蔽体产生多个间隙和压痕，得到第三态屏蔽体；
采用第三模具模切所述第三态屏蔽体，所述第三态屏蔽体在所述压痕远离所述间隙的一侧形成所述第一屏蔽体，所述第三态屏蔽体在所述压痕靠近所述间隙的一侧向竖直方向弯折形成所述第二屏蔽体。
在一种可能的设计中，所述第二模具模切的面积大于所述第一模具模切的面积。
在一种可能的设计中，所述第二屏蔽体与所述第一屏蔽体为分体组装成型。
在一种可能的设计中，所述第一屏蔽体设置有内孔，所述制造方法还包括：在所述内孔的周围制备第三屏蔽体。
在一种可能的设计中，所述第一屏蔽体的层叠方向垂直于所述第二屏蔽体的层叠方向。
第三方面，本申请实施例提供了一种无线充电器，包括如上述所述的无线充电屏蔽体，或包括采用上述所述的无线充电屏蔽体的制造方法制造的屏蔽体。
可见，本申请提供的无线充电屏蔽体通过在第一屏蔽体的外周设置第二屏蔽体，提高了无线充电屏蔽体对线圈的电磁屏蔽能力。
附图说明
图1为本申请实施例提供的无线充电屏蔽体的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的第一屏蔽体的剖面示意图；
图3为本申请一个实施例提供的无线充电屏蔽体和线圈配合的剖面示意图；
图4为本申请再一个实施例提供的无线充电屏蔽体和线圈配合的剖面示意图；
图5为本申请再一个实施例提供的无线充电屏蔽体和线圈配合的剖面示意图；
图6为本申请再一个实施例提供的无线充电屏蔽体和线圈配合的剖面示意图；
图7为本申请再一个实施例提供的无线充电屏蔽体和线圈配合的剖面示意图；
图8为本申请实施例提供的第一模具的俯视图；
图9为本申请实施例提供的第二模具的俯视图
图10为本申请实施例提供的第三模具的俯视图
图11为本申请实施例提供的第一模具、第二模具和第三模具的位置关系示意图；
图12为本申请实施例提供的无线充电屏蔽体的平面展开图或本申请实施例提供的第三态屏蔽体经第三模具模切后的平面示意图；
图13为本申请实施例提供的第一治具的结构示意图；
图14为本申请实施例提供的第一治具与无线充电屏蔽体配合时的结构示意图；
图15为本申请实施例提供的第二治具的结构示意图；
图16为本申请实施例提供的第二模具与无线充电屏蔽体配合时的结构示意图。
附图标记：
X-水平方向；
Y-竖直方向；
10-腔体；
20-线圈；
1-第一屏蔽体；
11-内孔；
12-软磁材料；
13-双面胶；
14-单面胶；
2-第二屏蔽体；
21-外屏蔽部；
22-缺口；
23-间隙；
3-第三屏蔽体；
31-内屏蔽部；
4-第一模具；
41-第一外切圆；
42-第一内切圆；
5-第二模具；
51-第二外切圆；
52-第二内切圆；
53-外切条；
54-内切条；
6-第三模具；
61-第三外切圆；
62-第三内切圆；
8-第一治具；
81-第一凸面；
9-第二治具；
91-第二凸面；
92-通孔。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本申请进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
当前无线充电发射端模组所采用的无线充电屏蔽体均使用软磁材料(例如软磁铁氧体材料)所制成，由于手机的面积较大，为了达到较大的功率、可充电范围以及厚度薄的需要，无线充电发射端单线圈模组的无线充电屏蔽体规格一般为50mm*50mm*1mm。由于面积较大以及厚度较薄的原因容易造成产品变形及破损等问题，因此使得无线充电屏蔽体的生产困难。为了解决生产困难的问题，当前的做法是直接生产实心厚片然后通过多线切割的方法。由于工艺限制本方法生产所得的无线充电屏蔽体只能为单一平面的无线充电屏蔽体，而对于中间具有容纳线圈的腔体且外周具有屏蔽体的产品无法生产，产品的结构形状受到了较大的限制。此外，平板形无线充电屏蔽体与线圈组装后线圈的内部与外部均无无线充电屏蔽体围挡，如此易造成感应磁场分散，无线充电屏蔽体的磁场聚拢效果差，从而会导致无线充电系统的耦合系数降低，影响无线充电的可充电高度距离、横向偏移距离以及无线传输的效率。为了克服上述产品结构缺陷以及加工技术的不足，本申请实施例提供了一种无线充电屏蔽体，该结构的磁耦合系数高、磁屏蔽效果好。
如图1所示，其为本申请实施例提供的无线充电屏蔽体的结构示意图。该无线充电屏蔽体包括第一屏蔽体1和第二屏蔽体2，第二屏蔽体2设置于第一屏蔽体1的外周，第一屏蔽体1和第二屏蔽体2围成用于容纳线圈20(可参见图3至图7)的腔体10，第一屏蔽体1和第二屏蔽体2均采用至少一层软磁材料12层叠而成。本申请提供的无线充电屏蔽体通过在第一屏蔽体1的外周设置第二屏蔽体2，提高了无线充电屏蔽体对线圈20的电磁屏蔽能力。也就是说，采用本申请提供的无线充电屏蔽体，可以显著提高无线充电系统的耦合系数，减少漏磁通，降低输入功率，进而降低铜损，最终提高无线充电转化效率，降低系统发热。此外，本申请对第二屏蔽体2的具体形状不进行限定，例如可以是矩形、扇形或其它形状，只要在第一屏蔽体1的外周设置有能够与第一屏蔽体1围成用于容纳线圈20的第二屏蔽体2即可。而且，该无线充电屏蔽体既可以应用于发射端模组，也可以应用于接收端模组，可以视实际需要而采用该无线充电屏蔽体。
如图2所示，其为本申请实施例提供的第一屏蔽体的剖面示意图。第一屏蔽体1由至少一层软磁材料12层叠而成，图2中第一屏蔽体1由四层软磁材料12层叠而成，且相邻两层软磁材料12之间通过双面胶13粘连。为保证第一屏蔽体1的绝缘性，在最上面一层软磁材料12的上方贴附有双面胶13，该双面胶13的上表面用于粘接固定线圈20，在最下面一层软磁材料12的下方贴附有单面胶13，且单面胶13不具有粘性的一面朝下。
需要说明的是，当软磁材料经过如图2所示的层叠制备工艺生产的屏蔽体是柔性结构，形成的柔性屏蔽体具有较高的导磁率，能够有效的隔绝金属对电磁波的吸收效果的同时还能够对电磁波起到聚拢的效果，提高无线充电的效率；柔性屏蔽体还具有形状尺寸可任意定制的优势，可适用不同的无线充电方案和线圈规格形状。而现有将软磁材料采用粉末冶金或模压成型等工艺制备的屏蔽体是刚性结构，形成的刚性屏蔽体在对电磁屏蔽、形状可任意改变等方面中的效果均不及柔性屏蔽体，而且刚性屏蔽体要想实现包覆线圈的效果较为容易，例如可以通过切割、研磨等方式进行加工。综上，本申请的发明构思是基于采用层叠工艺形成柔性屏蔽体的基础上，考虑制备出能够包覆在线圈周围的屏蔽体结构，以提高屏蔽体的磁耦合系数高和磁屏蔽效果。
如图3所示，其为本申请一个实施例提供的无线充电屏蔽体和线圈配合的剖面示意图。在一些实施方式中，第二屏蔽体2与第一屏蔽体1为一体成型。也就是说，通过将第一屏蔽体1的外周的屏蔽体向竖直方向Y折弯形成第二屏蔽体2，以使第一屏蔽体1和第二屏蔽体2围成用于容纳线圈20的腔体10。可以理解的是，第二屏蔽体2沿竖直方向Y的高度应当不低于线圈20沿竖直方向Y的高度，如此可使无线充电屏蔽体对线圈20的电磁屏蔽效果更好。由于第二屏蔽体2本身也具有一定的柔性，要想实现第二屏蔽体2更好地沿竖直方向Y设置，可以事先在第一屏蔽体1和第二屏蔽体2之间加工出压痕，再将第二屏蔽体2沿该压痕向竖直方向Y折弯。当然，也可在第二屏蔽体2折弯后，再在第一屏蔽体1和第二屏蔽体2之间涂覆胶水，以使第二屏蔽体2更好地沿竖直方向Y设置。
请继续参阅图1，第二屏蔽体2包括多个外屏蔽部21和用于引出线圈20的缺口22，缺口22可以设置在两个外屏蔽部21之间，当然也可形成在一个外屏蔽部21的内部，即缺口22经贯穿一个外屏蔽部21形成。缺口22可以根据实际需要设置其开口大小，在图1中，缺口22所占的面积大致等于一个外屏蔽部21所占的面积，即可在对第二屏蔽体2进行加工时，一并将缺口22加工出。为使与第一屏蔽体1一体成型的第二屏蔽体2能够折弯，相邻两个外屏蔽部21之间具有间隙23，如此不仅有利于第二屏蔽体2的折弯，也能避免第二屏蔽体2出现褶皱的情况。可以理解的是，多个间隙23所占的总面积相对于多个外屏蔽部21所占的总面积而言很小，因此由于开设间隙23所产生的漏磁通的影响可以忽略。
如图4至图7所示，在一些实施方式中，第二屏蔽体2与第一屏蔽体1为分体组装成型，例如通过胶粘的方式实现第二屏蔽体2与第一屏蔽体1的固定。当然，只要能够实现第二屏蔽体2与第一屏蔽体1的其它固定方式也在本申请的保护范围内，在此本申请对二者的固定方式不进行限定。
如图4和图5所示，第二屏蔽体2固定于第一屏蔽体1沿水平方向X的第一侧面(即图5所示情形)或固定于第一屏蔽体1沿竖直方向Y的第二侧面(即图4所示情形)。只要能够实现第二屏蔽体2和第一屏蔽体1的固定即可，本申请对二者固定的位置不进行具体限定。
如图4、图5和图7所示，第一屏蔽体1的层叠方向垂直于第二屏蔽体2的层叠方向。也就是说，第一屏蔽体1的叠层方向沿线圈20绕线的法线方向(即沿竖直方向Y层叠)，第二屏蔽体2的层叠方向垂直线圈20绕线的法线方向(即沿水平方向X层叠)，如此可利于线圈20产生的磁感线的传输。当然，第一屏蔽体1的层叠方向也可与第二屏蔽体2的层叠方向平行或一致(如图6所示)，此种方式相对于前者不利于线圈20产生的磁感线的传输。
如图7所示，无线充电屏蔽体还包括第三屏蔽体3，第一屏蔽体1设置有内孔11(也可参见图1)，第三屏蔽体3设置于内孔11的周围，如此可以更好地对线圈20起到电磁屏蔽的作用。可以理解的是，第三屏蔽体3的设置并非必须，可以视实际需要而定，例如线圈20绕线的中心之处具有较大的直径，此时可考虑设置地三屏蔽体3。可以理解的是，第三屏蔽体3沿竖直方向Y的高度也应当不低于线圈20沿竖直方向Y的高度，如此可保证对线圈20的电磁屏蔽效果。示例性的，第一屏蔽体1为圆环结构，当然也可以是具有内孔的方形结构，在此本申请对第一屏蔽体1的具体形状不进行具体限定。
在一些实施方式中，第三屏蔽体3与第一屏蔽体1为一体成型或为分体组装成型。第三屏蔽体3的成型方式和第二屏蔽体2的成型方式相同，在此不进行赘述。
在一些实施方式中，软磁材料12包括非晶和/或纳米晶材料。现有技术中使用的软磁材料12大多为软磁铁氧体材料，软磁铁氧体材料由于饱和磁感应密度较低(只有500mT左右)，在应对大电流的使用要求时将会造成体积的大幅增加，这是非常不利的。而非晶或者纳米晶材料的饱和磁感应密度可以达到1200-1500mT，所以使用非晶或纳米晶材料可以显著降低无线充电屏蔽体的体积。当然，本申请所采用的的软磁材料12也可以采用软磁铁氧体材料，还可以采用塑胶和磁粉的复合材料，只要为软磁材料即可，只不过软磁材料12采用非晶和/或纳米晶材料时，可以显著降低无线充电屏蔽体的体积。
本申请实施例还提供了一种无线充电屏蔽体的制造方法，上述无线充电屏蔽体可以采用该制造方法制造而成。该制造方法包括：
制备第一屏蔽体1，并在第一屏蔽体1的外周制备第二屏蔽体2；
第一屏蔽体1和第二屏蔽体2围成用于容纳线圈20的腔体10，第一屏蔽体1和第二屏蔽体2均采用至少一层软磁材料12层叠而成。采用本申请提供的无线充电屏蔽体，可以显著提高无线充电系统的耦合系数，减少漏磁通，降低输入功率，进而降低铜损，最终提高无线充电转化效率，降低系统发热。
在一些实施方式中，第二屏蔽体2与第一屏蔽体1为一体成型。也就是说，通过将第一屏蔽体1的外周的屏蔽体向竖直方向Y折弯形成第二屏蔽体2，以使第一屏蔽体1和第二屏蔽体2围成用于容纳线圈20的腔体10。可以理解的是，第二屏蔽体2沿竖直方向Y的高度应当不低于线圈20沿竖直方向Y的高度，如此可使无线充电屏蔽体对线圈20的电磁屏蔽效果更好。由于第二屏蔽体2本身也具有一定的柔性，要想实现第二屏蔽体2更好地沿竖直方向Y设置，可以事先在第一屏蔽体1和第二屏蔽体2之间加工出压痕，再将第二屏蔽体2沿该压痕向竖直方向Y折弯。当然，也可在第二屏蔽体2折弯后，再在第一屏蔽体1和第二屏蔽体2之间涂覆胶水，以使第二屏蔽体2更好地沿竖直方向Y设置。
在一些实施方式中，制备第一屏蔽体1，并在第一屏蔽体1的外周制备第二屏蔽体2包括：
S1、采用至少一层软磁材料12层叠形成第一态屏蔽体；
例如，该第一态屏蔽体可以是平面结构，即由至少一层软磁材料12经碾压形成的平面结构。再例如，该第一态屏蔽体也可以是曲面结构，即由至少一层软磁材料12经碾压形成的曲面结构。其中，当第一态屏蔽体由一层软磁材料12构成时，第一态屏蔽体仅包括一层软磁材料12；当第一态屏蔽体由两层及两层以上的软磁材料12构成时，第一态屏蔽体包括软磁材料12和设置于相邻两层软磁材料12之间的双面胶13，此时第一态屏蔽体的上下两层均为软磁材料12。
S2、采用第一模具4模切第一态屏蔽体，并对经第一模具4模切后的第一态屏蔽体沿竖直方向Y的两个表面贴附绝缘膜，得到第二态屏蔽体；
如图8所示，第一模具4具有第一外切圆41，通过第一外切圆41可以将第一态屏蔽体模切出一个圆形结构，以为制备第二屏蔽体2做准备。当然，第一模具4还可以具有第一内切圆42，通过第一内切圆42可以将为圆形结构的第一态屏蔽体模切成环形结构，以为制备第三屏蔽体3做准备。可以理解的是，图8所示的第一模具4的第一外切圆41和第一内切圆42均未采用实线绘制，如此以使第一模具4和第三模具6(可参见图10)进行区分，这是因为第一模具4和第三模具6的区别仅在于：第一外切圆41和第三外切圆61的直径不同以及第一内切圆42和第三内切圆62的直径不同。
其中，当第一态屏蔽体由一层软磁材料12构成时，第一态屏蔽体仅包括一层软磁材料12，第二态屏蔽体沿竖直方向Y的一个外表面设置有双面胶13，另一个外表面设置有单面胶14；当第一态屏蔽体由两层及两层以上的软磁材料12构成时，第一态屏蔽体包括软磁材料12和设置于相邻两层软磁材料12之间的双面胶13，此时第一态屏蔽体的上下两层均为软磁材料12，第二态屏蔽体沿竖直方向Y的一个外表面设置有双面胶13，另一个外表面设置有单面胶14。
需要说明的是，当软磁材料经过如图2所示的层叠制备工艺生产的屏蔽体是柔性结构，形成的柔性屏蔽体具有较高的导磁率，能够有效的隔绝金属对电磁波的吸收效果的同时还能够对电磁波起到聚拢的效果，提高无线充电的效率；柔性屏蔽体还具有形状尺寸可任意定制的优势，可适用不同的无线充电方案和线圈规格形状。而现有将软磁材料采用粉末冶金或模压成型等工艺制备的屏蔽体是刚性结构，形成的刚性屏蔽体在对电磁屏蔽、形状可任意改变等方面中的效果均不及柔性屏蔽体，而且刚性屏蔽体要想实现包覆线圈的效果较为容易，例如可以通过切割、研磨等方式进行加工。综上，本申请的发明构思是基于采用层叠工艺形成柔性屏蔽体的基础上，考虑制备出能够包覆在线圈周围的屏蔽体结构，以提高屏蔽体的磁耦合系数高和磁屏蔽效果。
S3、采用第二模具5模切第二态屏蔽体，使第二态屏蔽体产生多个间隙23和压痕，得到第三态屏蔽体；
如图9所示，第二模具5具有第二外切圆51和外切条53，第二外切圆51用于在第二态屏蔽体上形成用于产生第二屏蔽体2的压痕，外切条53用于在第二态屏蔽体上形成用于产生第二屏蔽体2的间隙23。当然，第二模具5还可以具有第二内切圆52和内切条54，第二内切圆52用于在第二态屏蔽体上形成用于产生第三屏蔽体3的压痕，内切条54用于在第二态屏蔽体上形成用于产生第三屏蔽体3的间隙23。
S4、采用第三模具6模切第三态屏蔽体，第三态屏蔽体在压痕远离间隙23的一侧形成第一屏蔽体1，第三态屏蔽体在压痕靠近间隙23的一侧向竖直方向Y弯折形成第二屏蔽体2；
如图10所示，第三模具6具有第三外切圆61，通过第三外切圆61可以将第三态屏蔽体模切出一个圆形结构，此时将第三态屏蔽体外部多余的绝缘膜模切掉，而此时第三态屏蔽体外部的绝缘膜沿第三态屏蔽体径向方向的尺寸要超过软磁材料12的尺寸，然后再将该超出的绝缘膜折弯，以对第二屏蔽体2的软磁材料12进行绝缘处理。当然，第三模具6还可以具有第三内切圆62，通过第三内切圆62可以将为圆形结构的第三态屏蔽体模切成环形结构，此时将第三态屏蔽体内部多余的绝缘膜模切掉，而此时第三态屏蔽体内部的绝缘膜沿第三态屏蔽体径向方向的尺寸要超过软磁材料12的尺寸，然后再将该超出的绝缘膜折弯，以对第三屏蔽体3的软磁材料12进行绝缘处理，最终形成如图12所示的无线充电屏蔽体。
如图11所示，其为本申请实施例提供的第一模具、第二模具和第三模具的位置关系示意图。通过参见图11所示的第一模具4、第二模具5和第三模具6的位置关系示意图，可以得到如图12所示的无线充电屏蔽体。
如图13和图14所示，当无线充电屏蔽体具有第三屏蔽体3时，可以通过第一治具8的第一凸面81与第三屏蔽体3处于平面状态时相配合，以使第三屏蔽体3折弯。如图15和图16所示，当第二治具9包括第二凸面91和位于第二凸面91内部的通孔92，第一屏蔽体1可以抵接在第二凸面91上，折弯形成的第三屏蔽体3可以扣设在通孔92内，以避免对第一屏蔽体1和第二凸面91的配合产生干涉，然后在利用第二凸面91实现第二屏蔽体2的折弯。当然，当无线充电屏蔽体不具有第三屏蔽体3时，第一治具8可以不再需要，而且第二凸面91的内部也可不用再开设通孔92，即只需通过第二治具9的第二凸面91即可实现第二屏蔽体2的折弯。
在一些实施方式中，第二模具5模切的面积大于第一模具4模切的面积，如此可使第三态屏蔽体外部的绝缘膜沿第三态屏蔽体径向方向的尺寸超过软磁材料12的尺寸，和/或第三态屏蔽体内部的绝缘膜沿第三态屏蔽体径向方向的尺寸超过软磁材料12的尺寸，进而可以实现对第二屏蔽体2和/或第三屏蔽体3的软磁材料12的绝缘处理。
在一些实施方式中，第二屏蔽体2与第一屏蔽体1为分体组装成型。如图4至图7所示，例如通过胶粘的方式实现第二屏蔽体2与第一屏蔽体1的固定。当然，只要能够实现第二屏蔽体2与第一屏蔽体1的其它固定方式也在本申请的保护范围内，在此本申请对二者的固定方式不进行限定。
在一些实施方式中，第一屏蔽体1设置有内孔11，该制造方法还包括：在内孔11的周围制备第三屏蔽体3。第三屏蔽体3设置于内孔11的周围，如此可以更好地对线圈20起到电磁屏蔽的作用。可以理解的是，第三屏蔽体3的设置并非必须，可以视实际需要而定，例如线圈20绕线的中心之处具有较大的直径，此时可考虑设置地三屏蔽体3。可以理解的是，第三屏蔽体3沿竖直方向Y的高度也应当不低于线圈20沿竖直方向Y的高度，如此可保证对线圈20的电磁屏蔽效果。示例性的，第一屏蔽体1为圆环结构，当然也可以是具有内孔的方形结构，在此本申请对第一屏蔽体1的具体形状不进行具体限定。
在一些实施方式中，第一屏蔽体1的层叠方向垂直于第二屏蔽体2的层叠方向。也就是说，第一屏蔽体1的叠层方向沿线圈20绕线的法线方向(即沿竖直方向Y层叠)，第二屏蔽体2的层叠方向垂直线圈20绕线的法线方向(即沿水平方向X层叠)，如此可利于线圈20产生的磁感线的传输。当然，第一屏蔽体1的层叠方向也可与第二屏蔽体2的层叠方向平行或一致(如图6所示)，此种方式相对于前者不利于线圈20产生的磁感线的传输。
本申请实施例还提供了一种无线充电器，该无线充电器包括如上述内容提及到的无线充电屏蔽体，或包括采用如上述内容提及到的无线充电屏蔽体的制造方法制造的屏蔽体。该无线充电器具有和上述无线充电屏蔽体相同的有益效果，在此不进行赘述。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。
Claims (17)
1.一种无线充电屏蔽体，其特征在于，包括：
第一屏蔽体(1)；
第二屏蔽体(2)，所述第二屏蔽体(2)设置于所述第一屏蔽体(1)的外周，所述第一屏蔽体(1)和所述第二屏蔽体(2)围成用于容纳线圈(20)的腔体(10)；
所述第一屏蔽体(1)和所述第二屏蔽体(2)均采用至少一层软磁材料(12)层叠而成。
2.根据权利要求1所述的无线充电屏蔽体，其特征在于，所述第二屏蔽体(2)与所述第一屏蔽体(1)为一体成型。
3.根据权利要求2所述的无线充电屏蔽体，其特征在于，所述第二屏蔽体(2)包括多个外屏蔽部(21)和用于引出所述线圈(20)的缺口(22)，相邻两个所述外屏蔽部(21)之间具有间隙(23)。
4.根据权利要求1所述的无线充电屏蔽体，其特征在于，所述第二屏蔽体(2)与所述第一屏蔽体(1)为分体组装成型。
5.根据权利要求4所述的无线充电屏蔽体，其特征在于，所述第二屏蔽体(2)固定于所述第一屏蔽体(1)沿水平方向(X)的第一侧面或固定于所述第一屏蔽体(1)沿竖直方向(Y)的第二侧面。
6.根据权利要求1所述的无线充电屏蔽体，其特征在于，还包括第三屏蔽体(3)，所述第一屏蔽体(1)设置有内孔(11)，所述第三屏蔽体(3)设置于所述内孔(11)的周围。
7.根据权利要求6所述的无线充电屏蔽体，其特征在于，所述第三屏蔽体(3)与所述第一屏蔽体(1)为一体成型或为分体组装成型。
8.根据权利要求1所述的无线充电屏蔽体，其特征在于，所述第一屏蔽体(1)的层叠方向垂直于所述第二屏蔽体(2)的层叠方向。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的无线充电屏蔽体，其特征在于，所述软磁材料(12)包括非晶和/或纳米晶材料。
10.一种无线充电屏蔽体的制造方法，其特征在于，包括：
制备第一屏蔽体(1)，并在所述第一屏蔽体(1)的外周制备第二屏蔽体(2)；
所述第一屏蔽体(1)和所述第二屏蔽体(2)围成用于容纳线圈(20)的腔体(10)，所述第一屏蔽体(1)和所述第二屏蔽体(2)均采用至少一层软磁材料(12)层叠而成。
11.根据权利要求10所述的无线充电屏蔽体的制造方法，其特征在于，所述第二屏蔽体(2)与所述第一屏蔽体(1)为一体成型。
12.根据权利要求11所述的无线充电屏蔽体的制造方法，其特征在于，所述制备第一屏蔽体(1)，并在所述第一屏蔽体(1)的外周制备第二屏蔽体(2)包括：
采用至少一层软磁材料(12)层叠形成第一态屏蔽体；
采用第一模具(4)模切所述第一态屏蔽体，并对经所述第一模具(4)模切后的所述第一态屏蔽体沿竖直方向(Y)的两个表面贴附绝缘膜，得到第二态屏蔽体；
采用第二模具(5)模切所述第二态屏蔽体，使所述第二态屏蔽体产生多个间隙(23)和压痕，得到第三态屏蔽体；
采用第三模具(6)模切所述第三态屏蔽体，所述第三态屏蔽体在所述压痕远离所述间隙(23)的一侧形成所述第一屏蔽体(1)，所述第三态屏蔽体在所述压痕靠近所述间隙(23)的一侧向竖直方向(Y)弯折形成所述第二屏蔽体(2)。
13.根据权利要求12所述的无线充电屏蔽体的制造方法，其特征在于，所述第二模具(5)模切的面积大于所述第一模具(4)模切的面积。
14.根据权利要求10所述的无线充电屏蔽体的制造方法，其特征在于，所述第二屏蔽体(2)与所述第一屏蔽体(1)为分体组装成型。
15.根据权利要求14所述的无线充电屏蔽体的制造方法，其特征在于，所述第一屏蔽体(1)设置有内孔(11)，所述制造方法还包括：在所述内孔(11)的周围制备第三屏蔽体(3)。
16.根据权利要求10-15中的任一项所述的无线充电屏蔽体的制造方法，其特征在于，所述第一屏蔽体(1)的层叠方向垂直于所述第二屏蔽体(2)的层叠方向。
17.一种无线充电器，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的无线充电屏蔽体，或包括采用如权利要求10-16中任一项所述的无线充电屏蔽体的制造方法制造的屏蔽体。
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| CN202010185050.7A CN111262303A (zh) | 2020-03-17 | 2020-03-17 | 无线充电屏蔽体及其制造方法、无线充电器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112586909A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-02 | 深圳创维－Rgb电子有限公司 | 智能家具和控制方法 |
| CN113572272A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-29 | 薛明 | 基于高抗碾压度无线电能传输系统发射机构及其设计方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004207373A (ja) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Kitagawa Ind Co Ltd | 電磁波シールド材 |
| US20070272369A1 (en) * | 2003-03-17 | 2007-11-29 | Takeshi Saito | Magnetic Shield Structure Having Openings and a Magnetic Material Frame Therefor |
| CN103928796A (zh) * | 2013-01-11 | 2014-07-16 | 莫列斯公司 | 插座组件和屏蔽元件 |
| CN108738286A (zh) * | 2017-04-13 | 2018-11-02 | 上海光线新材料科技有限公司 | 一种无线充电用电磁屏蔽片及制备方法 |
| CN108962570A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-12-07 | 深圳市信维通信股份有限公司 | 一种无线充电模组结构 |
| US20190296588A1 (en) * | 2018-03-26 | 2019-09-26 | Mediatek Singapore Pte. Ltd. | Wireless power transfer ecosystem and coils operating on substantially different power levels |
| US20190348863A1 (en) * | 2018-05-09 | 2019-11-14 | Oticon A/S | Charger antenna unit, charger device, and device to be charged |
| CN209738831U (zh) * | 2019-02-28 | 2019-12-06 | 麦格磁电科技（珠海）有限公司 | 无线充电模组及车辆的无线充电装置 |
| CN211428965U (zh) * | 2020-03-17 | 2020-09-04 | 麦格磁电科技（珠海）有限公司 | 无线充电屏蔽体及无线充电器 |
-
2020
- 2020-03-17 CN CN202010185050.7A patent/CN111262303A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004207373A (ja) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Kitagawa Ind Co Ltd | 電磁波シールド材 |
| US20070272369A1 (en) * | 2003-03-17 | 2007-11-29 | Takeshi Saito | Magnetic Shield Structure Having Openings and a Magnetic Material Frame Therefor |
| CN103928796A (zh) * | 2013-01-11 | 2014-07-16 | 莫列斯公司 | 插座组件和屏蔽元件 |
| CN108738286A (zh) * | 2017-04-13 | 2018-11-02 | 上海光线新材料科技有限公司 | 一种无线充电用电磁屏蔽片及制备方法 |
| US20190296588A1 (en) * | 2018-03-26 | 2019-09-26 | Mediatek Singapore Pte. Ltd. | Wireless power transfer ecosystem and coils operating on substantially different power levels |
| CN108962570A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-12-07 | 深圳市信维通信股份有限公司 | 一种无线充电模组结构 |
| US20190348863A1 (en) * | 2018-05-09 | 2019-11-14 | Oticon A/S | Charger antenna unit, charger device, and device to be charged |
| CN110474383A (zh) * | 2018-05-09 | 2019-11-19 | 奥迪康有限公司 | 充电器天线单元、充电器装置及将被充电的装置 |
| CN209738831U (zh) * | 2019-02-28 | 2019-12-06 | 麦格磁电科技（珠海）有限公司 | 无线充电模组及车辆的无线充电装置 |
| CN211428965U (zh) * | 2020-03-17 | 2020-09-04 | 麦格磁电科技（珠海）有限公司 | 无线充电屏蔽体及无线充电器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112586909A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-02 | 深圳创维－Rgb电子有限公司 | 智能家具和控制方法 |
| CN113572272A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-29 | 薛明 | 基于高抗碾压度无线电能传输系统发射机构及其设计方法 |
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