CN111354546A - 无线充电线圈模组及无线充电装置 - Google Patents

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CN111354546A CN201911295481.2A CN201911295481A CN111354546A CN 111354546 A CN111354546 A CN 111354546A CN 201911295481 A CN201911295481 A CN 201911295481A CN 111354546 A CN111354546 A CN 111354546A
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刘泽南
汪宗
陈勇利
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    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling

Abstract

本发明提供了一种无线充电线圈模组及无线充电装置，所述无线充电线圈模组包括叠设的第一盘旋状线圈和第二盘旋状线圈，所述第一盘旋状线圈从第一起始点开始沿着第一盘旋方向向外逐圈旋绕而成，所述第二盘旋状线圈从第二起始点开始沿着第二盘旋方向向外逐圈旋绕而成；从而使无线充电线圈模组在保证模组拥有足够自感值的同时，又减小了无线充电线圈模组的尺寸。

Description

无线充电线圈模组及无线充电装置
【技术领域】
本发明涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电线圈模组及无线充电装置。
【背景技术】
无线充电技术，又称非接触式感应充电，基于电感耦合原理，由供电设备将能量传输至用电设备，用电设备后将能量用于电池充电的技术。
现有的无线充电接收线圈主要分为两类工艺，一类是利兹线绕线工艺，另一类是FPC工艺，利兹线工艺下的线圈性价比较高，而FPC工艺线圈走线自由，易于实现异形结构。
现有的无线充电接收线圈接收端线圈由单层绕线实现，为确保线圈拥有足够自感，整体占用面积偏大。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种无线充电线圈模组，以解决有的无线充电接收线圈接收端线圈由单层绕线实现，为确保线圈拥有足够自感，整体占用面积偏大的问题。
本发明的技术方案如下：本发明一方面提供了一种无线充电线圈模组，所述无线充电线圈模组包括叠设的第一盘旋状线圈和第二盘旋状线圈，所述第一盘旋状线圈从第一起始点开始沿着第一盘旋方向向外逐圈旋绕而成，所述第二盘旋状线圈从第二起始点开始沿着第二盘旋方向向外逐圈旋绕而成，所述第一盘旋方向与所述第二盘旋方向相反，所述第一起始点和所述第二起始点在叠设方向正对且电连接。
作为一种改进，所述第一盘旋状线圈和所述第二盘旋状线圈分别位于两个相互平行的平面上。
作为一种改进，所述第一盘旋状线圈和第二盘旋状线圈的旋绕圈数均为7圈、以使所述无线充电线圈模组达到8±0.5uH的自感值。
作为一种改进，所述第一盘旋状线圈的最外圈到所述第一盘旋状线圈的几何中心的距离范围为40±3mm，所述第二盘旋状线圈的最外圈到所述第二盘旋状线圈的几何中心的距离范围为40±3mm。
作为一种改进，所述第一盘旋状线圈和第二盘旋状线圈成型于平面FPC(FlexiblePrinted Circuit，柔性印刷电路板)。
作为一种改进，所述无线充电线圈模组为接收端无线充电线圈模组。
一种无线充电装置，所述无线充电装置包括依次电连接的发射电路、初级线圈、次级线圈及接收电路，所述次级线圈采用上述的无线充电线圈模组。
本发明的有益效果在于：
无线充电线圈模组包括叠设的第一盘旋状线圈和第二盘旋状线圈，所述第一盘旋状线圈从第一起始点开始沿着第一盘旋方向向外逐圈旋绕而成，所述第二盘旋状线圈从第二起始点开始沿着第二盘旋方向向外逐圈旋绕而成；从而使无线充电线圈模组在保证模组拥有足够自感值的同时，又减小了无线充电线圈模组的尺寸。
【附图说明】
图1为本发明一实施例提供的无线充电线圈模组的立体结构图；
图2为本发明一实施例提供的无线充电线圈模组的正视图；
图3为本发明一实施例提供的无线充电线圈模组的爆炸示意图；
图4为本发明一实施例提供的无线充电装置的结构框图；
图5为本发明一实施例提供的无线充电线圈模组的使用状态图；
图6为现有的无线充电线圈模组的走线形式。
图中：10、第一盘旋状线圈；11、第一起始点；20、第二盘旋状线圈；21、第二起始点；30、发射电路；40、初级线圈；50、次级线圈；60、接收电路；100、无线充电线圈模组；200、壳体。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请参看图1和2，本发明的一实施方式提供了一种无线充电线圈模组100，所述无线充电线圈模组100包括第一盘旋状线圈10和第二盘旋状线圈20，所述第一盘旋状线圈10和第二盘旋状线圈20的旋绕方向相反且相互之间不相交，所述第一盘旋状线圈10最内圈旋绕的第一起始点11与第二盘旋状线圈20最内圈旋绕的第二起始点21电连接；优选地，所述第一起始点11和所述第二起始点21在叠设方向正对且电连接；更为优选地，所述第一盘旋状线圈10与第二盘旋状线圈20之间设有支撑件、以使所述第一盘旋状线圈10与第二盘旋状线圈20相互保持平行；请参看图6，图6为现有的无线充电线圈模组的走线形式(一条螺旋线+与该条螺旋线起始点电连接的一条直线)；在本实施例中，通过将原来的一条螺旋线+一条直线更换为两条螺旋线，将原本面积较大的单层线圈分为两个内径与原线圈一致，绕线圈数较少的小盘旋状线圈，再将这两个小盘旋状线圈通过顺接串联的方式整合在一起来实现大线圈的作用，从而使无线充电线圈模组100在保证模组拥有足够自感值的同时，又减小了无线充电线圈模组100的尺寸。
请参看图3，在本实施例中，所述第一盘旋状线圈10的绕线方向为顺时针方向，第二盘旋状线圈20的绕线方向为逆时针方向；所述第一盘旋状线圈10和第二盘旋状线圈20的旋绕圈数均为但不限于7圈、能够使所述无线充电线圈模组100达到8±0.5uH的自感值即可；所述第一盘旋状线圈10的盘旋状线圈最外圈与第一盘旋状线圈10的几何中心O1点的距离为40±3mm；所述第二盘旋状线圈20的最外圈与第二盘旋状线圈20的几何中心O2点的距离为40±3mm；而现有的单层FPC线圈，为了满足8uH左右的自感值，需要进行14圈的走线，最终自感值为8.4uH，经测量，现有的单层FPC线圈的外径长度为28*2＝56mm，整体尺寸偏大，本实施例中的无线充电线圈模组100相对于现有的单层FPC线圈，减小了无线充电线圈模组100的尺寸。
在本实施例中，所述第一盘旋状线圈10和第二盘旋状线圈20成型于一个平面FPC(Flexible Printed Circuit，柔性印刷电路板)；在一实施例中，所述第一盘旋状线圈10与第二盘旋状线圈20相互叠设；现有的单层FPC线圈(请再参看图6)，包括下层绕线层和上层引线层，下层绕线层为螺旋线，上层引线层为直线；本实施例中将现有的单层FPC线圈的上层引线层更换为第一盘旋状线圈10，并根据8uH左右的自感值的标准对更换后的两个盘旋状线圈的外径长度进行多次实验，最终得出最优结果，最优结果也就是所述第一盘旋状线圈10和第二盘旋状线圈20的最外圈直径为40±3mm；由于本实施例中无线充电线圈在厚度方向仅做了引线绕线方式的替换，所以与现有的单层的FPC线圈相比，无线充电线圈的整体厚度不会超过现有的单层的FPC线圈的厚度。
作为一种优选，所述无线充电线圈模组100为接收端无线充电线圈模组100。
请参看图4，本发明的另一实施方式提供了一种无线充电装置，所述无线充电装置包括依次电连接的发射电路30、初级线圈40、次级线圈50及接收电路60，所述次级线圈50采用上述无线充电线圈模组100；所述发射电路30与直流电电连接，并对直流电进行正交震荡及放大处理，然后将放大后的信号(也就是能量)输送给初级线圈40，再将放大后的信号耦合给次级线圈50，次级线圈50接收耦合的能量后，功率变大，转换为可以给电池充电的电压和电流，经过整流滤波处理以后，提供电能，完成无线充电的过程。
请参看图5，本发明的另一实施方式提供了一种无线充电线圈模组100的使用状态图，其中，在使用状态时，无线充电线圈模组100安装在一壳体200的内表面，其作用在无线充电装置的实施例中已经详细说明，因此不在赘述。
需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、内、外、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种无线充电线圈模组，其特征在于，所述无线充电线圈模组包括叠设的第一盘旋状线圈和第二盘旋状线圈，所述第一盘旋状线圈从第一起始点开始沿着第一盘旋方向向外逐圈旋绕而成，所述第二盘旋状线圈从第二起始点开始沿着第二盘旋方向向外逐圈旋绕而成，所述第一盘旋方向与所述第二盘旋方向相反，所述第一起始点和所述第二起始点在叠设方向正对且电连接。
2.根据权利要求1所述的无线充电线圈模组，其特征在于：所述第一盘旋状线圈和所述第二盘旋状线圈分别位于两个相互平行的平面上。
3.根据权利要求1所述的无线充电线圈模组，其特征在于：所述第一盘旋状线圈和第二盘旋状线圈的旋绕圈数均为7圈、以使所述无线充电线圈模组达到8±0.5uH的自感值。
4.根据权利要求1所述的无线充电线圈模组，其特征在于：所述第一盘旋状线圈的最外圈到所述第一盘旋状线圈的几何中心的距离范围为40±3mm，所述第二盘旋状线圈的最外圈到所述第二盘旋状线圈的几何中心的距离范围为40±3mm。
5.根据权利要求1所述的无线充电线圈模组，其特征在于：所述第一盘旋状线圈和第二盘旋状线圈成型于平面FPC(Flexible Printed Circuit，柔性印刷电路板)。
6.根据权利要求1所述的无线充电线圈模组，其特征在于：所述无线充电线圈模组为接收端无线充电线圈模组。
7.一种无线充电装置，其特征在于：所述无线充电装置包括依次电连接的发射电路、初级线圈、次级线圈及接收电路，所述次级线圈采用如权利要求1-6任一项所述的无线充电线圈模组。
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