CN111641270A - 无线充电线圈组件及充电设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线充电线圈组件及充电设备，包括第一焊盘、第二焊盘和至少两层PCB走线层；PCB走线层中至少其中两层设有线圈，多层线圈之间相互串联形成无线充电线圈；无线充电线圈包括第一端和第二端，第一端与第一焊盘连接，第二端与第二焊盘连接。通过设置第一焊盘、第二焊盘和多层PCB走线层，PCB走线层上设置线圈，多层线圈之间相互串联形成无线充电线圈，无线充电线圈包括第一端和第二端，第一端与第一焊盘连接，第二端与第二焊盘连接形成一种立体结构的具有多层无线充电线圈的，适用于小型电子产品的，充电效率高，适配性强的无线充电线圈组件。

Description

无线充电线圈组件及充电设备

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，具体涉及一种无线充电线圈组件及充电设备。

背景技术

随着技术的发展，无线充电在个人护理类产品上的应用也越来越广泛。但现有的无线充电组件对于小尺寸的产品充电效率低，使用体验差。究其原因是个护类产品自身尺寸小，现有技术中将无线接收线圈放置在个护产品内部，一方面个护产品内部空间狭小，接收线圈的直径小，而且接收线圈距离发射线圈的距离远，使得无线充电传输损耗大，效率低，并且由于线圈直径小不能与符合Qi无线充电标准的充电器适配。

因此，如何在狭小空间内，小尺寸产品上设计无线充电组件成为行业关注的焦点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的为：提供一种适用于小型电子产品的，充电效率高的无线充电线圈组件及充电设备。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明一方面提供一种无线充电线圈组件，包括第一焊盘、第二焊盘和至少两层PCB走线层；所述PCB走线层中至少其中两层设有线圈，多层所述线圈之间相互串联形成无线充电线圈；所述充电线圈包括第一端和第二端，所述第一端与所述第一焊盘连接，所述第二端与所述第二焊盘连接。

可选地，还包括壳体，所述无线充电线圈设置在所述壳体的外部，所述第一焊盘、所述第二焊盘设置在所述壳体内。

可选地，每层所述线圈之间通过国库共、盲孔、埋孔中的一种或多种的组合串联形成所述无线充电线圈；

所述无线充电线圈两端通过走线、过孔、盲孔、埋孔中的一种或多种的组合，与所述第一焊盘、所述第二焊盘连接；

所述过孔、所述盲孔、所述埋孔均经过金属化处理。

可选地，所述PCB走线层包括PCB第一走线层和PCB第二走线层，所述 PCB第一走线层上设有第一线圈，所述PCB第二走线层上设有第二线圈，

所述第一线圈包括第三端和第四端，所述第三端位于所述第一线圈的外侧，所述第四端位于所述第一线圈的内侧，所述第一端穿过所述PCB第二走线层、所述PCB引线层，与所述第一焊盘连接；

所述第二线圈包括第五端和第六端，所述第五端位于所述第二线圈的外侧，所述第六端位于所述第二线圈的内侧，所述第四端穿过所述PCB第二走线层与所述第五端连接，以使得所述第一线圈与所述第二线圈连接形成所述无线充电线圈；

所述第六端与所述第二焊盘连接。

可选地，还包括PCB基板层和PCB引线层，所述PCB基板层的外侧为绝缘设置，所述第一焊盘、所述第二焊盘设置在所述PCB引线层上，所述无线充电线圈组件从外到内依次为所述PCB基板层、所述PCB引线层；所述无线充电线圈两端分别与所述第一焊盘和所述第二焊盘连接。

可选地，所述PCB基板层和所述PCB引线层之间设有所述PCB走线层。

可选地，所述无线充电线圈组件能够适配Qi充电标准的无线充电装置。

可选地,所述无线充电线圈组件的外部设有防护薄片，所述防护薄片为透明或具有色彩或具有图案的薄壁部件。

本发明另一方面提供一种充电设备，还包括机架，所述无线充电线圈组件与所述机架为整体化设计结构，所述无线充电组件嵌设在所述壳体中，使得所述无线充电组件的线圈能够直接与无线充电接收装置或无线充电发射装置连接；或者，

还包括机架，所述无线充电线圈组件直接连接在所述机架的外表面上。

可选地，所述无线充电线圈组件与所述壳体之间通过粘接或卡接或螺纹连接为一体式结构；所述无线充电线圈组件向内的一侧还设有磁片，所述磁片与所述壳体连接。

可选地，还包括整体呈柱形的安装架，所述无线充电线圈组件通过防水胶粘接在安装架的端部，所述安装架上还设有密封槽，所述密封槽内设有密封圈，以使得所述安装架在与主机适配安装后，具有防水功能。

实施本发明，将具有如下有益效果：

通过设置第一焊盘、第二焊盘和至少两层PCB走线层，PCB走线层上设置线圈，多层线圈之间相互串联形成无线充电线圈，无线充电线圈包括第一端和第二端，第一端与第一焊盘连接，第二端与第二焊盘连接形成一种立体结构的具有多层无线充电线圈的，适用于小型电子产品的，充电效率高，适配性强的无线充电线圈组件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明无线充电线圈组件一种实施方式的示意图；

图2为本发明无线充电线圈组件多层结构的示意图；

图3为本发明无线充电线圈组件一种实施方式部分部件的示意图；

图4为图3中A处的放大图；

图5为图3中无线充电线圈组件的仰视图；

图6为本发明充电设备一种实施方式的示意图；

图7为图6中充电设备的爆炸图。

图中：100-无线充电线圈组件；110-PCB引线层；111-第一焊盘；112-第二焊盘；120-PCB走线层；121-PCB第一走线层；122-PCB第二走线层；130-无线充电线圈；131-第一线圈；1311-第三端；1312-第四端；132-第二线圈；1321-第五端；1322-第六端；140-充电线圈；141-第一端；142-第二端；150-PCB基板层； 160-飞线；200-充电设备；210防水胶；220-磁片；230-安装架；231-密封槽；232- 密封圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如根据上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(根据附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，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。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

图1为本发明无线充电线圈组件多层结构一种实施方式的示意图，参考图1，无线充电线圈组件100包括第一焊盘111、第二焊盘112和多层PCB走线层120， PCB走线层120上设有线圈130，多层线圈130之间相互串联形成充电线圈140，充电线圈140包括第一端141和第二端142，第一端141与第一焊盘111连接，第二端142与第二焊盘112连接，以形成用于构成无线充电线圈140的完整结构。需要说明的是，本实施例不限制充电线圈140上第一端141和第二端142的数量，也不限制第一焊盘111和第二焊盘112的数量；还不限制无线充电组件100中PCB 走线层120的数量，也不限制PCB走线层上设置线圈130的数量，也需要说明，多层可以是两层及两层以上，在具体应用过程中可根据需要进行增加或减少，只要能够满足构成完整无线充电线圈130的功能即可。

优选地，每层线圈130之间通过经过金属化处理的过孔、盲孔、埋盲孔中的一种或多种的组合串联形成无线充电线圈140，无线充电线圈两端通过引线，以及均经过金属化处理的过孔、盲孔、埋孔中的一种或多种的组合，与所述第一焊盘、所述第二焊盘连接，从而使得无线充电线圈组件结构紧凑，连接稳定可靠，整体美观具有良好的一体性。

图2为本发明无线充电线圈组件多层结构另一种实施方式的示意图，图3为本发明无线充电线圈组件一种实施方式部分部件的示意图，图4为图3中A处的放大图，图5为图3中无线充电线圈组件的仰视图，参考图1至图5，无线充电线圈组件100，整体为多层结构，从外到内依次设有PCB基板层150、PCB第一走线层121、PCB第二走线层122、PCB引线层110，优选地，PCB基板层150 的外侧为绝缘设置，保障无线充电线圈组件100具有良好的可靠性。PCB第一走线层121上设有第一线圈131，PCB第二走线层122上设有第二线圈132，PCB 引线层110上设有第一焊盘111和第二焊盘112，第一焊盘111、第二焊盘112 通过第一线圈131和第二线圈132串联导通。具体地，第一线圈131包括第三端 1311和第四端1312，第三端1311位于第一线圈131的外侧，第四端1312位于第一线圈131的内侧，第三端1311穿过PCB第二走线层122、PCB引线层110，与第一焊盘111连接，从而将第一线圈131与第一焊盘111连接。第二线圈132 包括第五端1321和第六端1322，第五端1321位于第二线圈132的外侧，第六端1322位于第二线圈132的内侧，第二端142穿过PCB第二走线层122与第五端1321连接，第六端1322穿过PCB引线层110与第二焊盘112连接，从而将第一线圈131、第二线圈132、第一焊盘111、第二焊盘112串联为具有双层无线充电线圈130的，充电效率高的无线充电线圈组件100。进一步地，在将双层无线充电线圈组件100与发射电路或接收电路电性连接后，使得无线充电线圈组件100 内产生足够大的磁感，保障无线充电线圈组件100的充电效能，相较于现有的普通单层无线充电线圈线圈，本发明的无线充电线圈组件100体积更小，充电效率更高。

优选地，通过影像转移手段在PCB基板层150内侧的铜箔上形成第一线圈 131，通过影像转移手段在PCB第二走线层122上内侧的铜箔上形成第二线圈132，通过制造硬质电路板的工艺在PCB上形成无线充电线圈130，使得无线充电线圈组件100的结构紧凑，空间利用率高。

优选地，PCB第二走线层122、PCB引线层110上预设有用于连接第一线圈 131或第二线圈132的穿孔，第一焊盘111、第二焊盘112、第一线圈131、第二线圈132通过飞线160连接。飞线160位于第一线圈131、第二线圈132的顶部，连接结构简单紧凑。具体地，在穿孔内填充有导电胶，通过加热烘干的步骤使得导电胶固化连接相邻的，飞线160与第一线圈131，或飞线160与第二线圈132，进而使得第一焊盘111、第二焊盘112、飞线160、第一线圈131、第二线圈132 连接为一体式结构。

优选地，PCB基板层150与PCB引线层110之间串联有多组呈立体式分布的第一线圈131和/或第二线圈132，进而形成多层无线充电线圈130结构，保障无线充电线圈130在适配小尺寸零部件时能够产生足够的电感，保障无线充电线圈组件100能够可靠、高效的完成充电作业。

更多地，本发明的无线充电线圈组件100能够适配Qi充电标准的无线充电装置，当然，也可根据实际使用需要调整无线充电线圈130的直径，使得其与对应的无线发射装置或无线接收装置能够适配。进一步地，使得本发明的无线充电线圈组件100能够兼容多种标准的无线充电装置，在具体应用过程中可根据实际需要进行调整无线充电线圈130直径的大小即可。可明显提高本发明无线充电线圈组件100的通用性。

优选地，无线充电线圈130在具体应用过程中线圈直径做最大化处理。线圈与充电装置的接触距离做最小化设计，从而使得本发明的无线充电线圈组件100 的无线充电线圈130的直径最大化，无线充电线圈组件100与充电装置的距离最小化，进而保障了其充电效率，缩小充电时间，提升使用者操作体验。

优选地，在无线充电线圈组件100的外部还设置有防护薄片，防护薄片为透明或具有色彩或图案的薄壁部件，在对无线充电线圈组件100起到防护作用的同时兼具美观性，使得使用者具有良好的使用体验。

图6为本发明充电设备一种实施方式的示意图，图7为图6中充电设备的爆炸图，参考图5和图6，充电设备200包括上述任一项的无线充电线圈组件100，还包括壳体(图中未示)，无线充电线圈组件100与壳体为整体化设计结构，使得无线充电线圈组件100嵌设在壳体中，使得无线充电线圈组件100的无线充电线圈能够直接与无线充电接收装置或无线充电发射装置连接，缩小无线充电线圈组件100与充电设备200之间的距离，提升无线充电线圈组件100的充电效率。

在一个实施例中，无线充电线圈组件100与壳体之间通过粘接或卡接或螺纹连接为一体式结构；在无线充电线圈组件100向内的一侧还设有磁片220，磁片 220与壳体连接，磁片220用于增强线圈无线充电线圈130通电产生的电感，提升无线充电线圈组件100的效能。

在另一个实施例中，充电设备200包括壳体(图中未示)，无线充电线圈组件100直接连接在壳体的外表面，使得壳体上无线充电线圈组件100中无线充电线圈130的直径最大化，保障小尺寸产品的高效无线充电设计。具体地，在做电动牙刷产品设计时，刷柄的直径较小，直接将无线充电线圈组件100设置在壳体内侧，一方面无线充电线圈130的直径受刷柄内径的限制，很难将无线充电线圈 130的直径做大，严重影响无线充电效率，另一方面由于壳体的壁厚，增大了无线充电线圈组件100与充电设备200之间的距离。由无线充电的理论可知，在一定范围内，无线充电距离一定时，无线充电线圈130的直径越大，充电效率越高；在无线充电线圈130的直径一定时，无线充电距离越小，充电效率越高。

在一个实施例中，充电设备200还包括整体呈柱状的安装架230，无线充电线圈组件100通过防水胶210粘接在安装架230的端部，使得线圈直径最大化，以保障无线充电效能。安装架230上还设有密封槽231，密封槽231内设有密封圈232，从而使得在将安装架230与主机进行适配安装后，具有防水功能，保障无线充电线圈组件100和主机工作的可靠性。

由上述可知，本发明通过将线圈最大化设计，以及在有限空间内充分利用立体空间形成多层无线充电线圈130结构，又将无线充电线圈组件100直接连接在充电设备200壳体的外部使得无线充电距离最小化，进而解决了小尺寸电子产品进行稳定、高效无线充电的问题，又通过设置能够与小尺寸电子产品连接的安装架230，使得无线充电线圈组件100中的无线充电线圈130的直径与Qi无线充电标准兼容，大大提升了本发明充电设备200可以适配的无线充电器种类，便于操作人员的使用。

以上所述实施例的各个技术特征可以进行任意组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.无线充电线圈组件，其特征在于，包括第一焊盘、第二焊盘和至少两层PCB走线层；

所述PCB走线层中至少其中两层设有线圈，所述线圈之间相互串联形成无线充电线圈；

所述充电线圈包括第一端和第二端，所述第一端与所述第一焊盘连接，所述第二端与所述第二焊盘连接。

2.根据权利要求1所述的无线充电线圈组件，其特征在于，还包括壳体，所述无线充电线圈设置在所述壳体的外部，所述第一焊盘、所述第二焊盘设置在所述壳体内。

3.根据权利要求2所述的无线充电线圈组件，其特征在于，每层所述线圈之间通过过孔、盲孔、埋孔中的一种或多种的组合串联形成所述无线充电线圈；

所述无线充电线圈两端通过走线、过孔、盲孔、埋孔中的一种或多种的组合，与所述第一焊盘、所述第二焊盘连接；

所述过孔、所述盲孔、所述埋孔均经过金属化处理。

4.根据权利要求3所述的无线充电线圈组件，其特征在于，所述PCB走线层包括PCB第一走线层和PCB第二走线层，所述PCB第一走线层上设有第一线圈，所述PCB第二走线层上设有第二线圈，

所述第一线圈包括第三端和第四端，所述第三端位于所述第一线圈的外侧，所述第四端位于所述第一线圈的内侧，所述第一端穿过所述PCB第二走线层、所述PCB引线层，与所述第一焊盘连接；

所述第二线圈包括第五端和第六端，所述第五端位于所述第二线圈的外侧，所述第六端位于所述第二线圈的内侧，所述第四端穿过所述PCB第二走线层与所述第五端连接，以使得所述第一线圈与所述第二线圈连接形成所述无线充电线圈；

所述第六端与所述第二焊盘连接。

5.根据权利要求3至4所述的无线充电线圈组件，其特征在于，还包括PCB基板层和PCB引线层，所述PCB基板层的外侧为绝缘设置，所述第一焊盘、所述第二焊盘设置在所述PCB引线层上，所述无线充电线圈组件从外到内依次为所述PCB基板层、所述PCB引线层；所述无线充电线圈两端分别与所述第一焊盘和所述第二焊盘连接。

6.根据权利要求5，所述PCB基板层和所述PCB引线层之间能够设置PCB走线层。

7.根据权利要求1至6任一项所述的无线充电线圈组件，其特征在于，所述无线充电线圈组件能够适配Qi充电标准的无线充电装置。

8.根据权利要求1至7任一项所述的充电设备，其特征在于，所述无线充电线圈组件的外部设有防护薄片，所述防护薄片为透明或具有色彩或具有图案的薄壁部件。

9.一种充电设备，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的无线充电组件，

还包括机架，所述无线充电线圈组件与所述机架为整体化设计结构，所述无线充电组件嵌设在所述壳体中，使得所述无线充电组件的线圈能够直接与无线充电接收装置或无线充电发射装置连接；或者，

还包括机架，所述无线充电线圈组件直接连接在所述机架的外表面上。

10.根据权利要求9所述的充电设备，其特征在于，所述无线充电线圈组件与所述壳体之间通过粘接或卡接或螺纹连接为一体式结构；所述无线充电线圈组件向内的一侧还设有磁片，所述磁片与所述壳体连接。

11.根据权利要求10所述的充电设备，其特征在于，还包括整体呈柱形的安装架，所述无线充电线圈组件通过防水胶粘接在所述安装架的端部，所述安装架上还设有密封槽，所述密封槽内设有密封圈，以使得所述安装架在与主机适配安装后，具有防水功能。

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