CN203983015U - 一种无线充电线圈和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种无线充电线圈，该无线充电线圈中包含至少一个线圈，每个线圈分为第一部分和第二部分，该线圈的第一部分和第二部分之间具有高度差。利用该无线充电线圈进行充电时，线圈中通入交流电，线圈的第一部分和第二部分产生与其所在平面垂直的磁感应线，而两个部分的高度差位置处连接的部分产生与其垂直的磁感应线，该磁感应线与第一部分和第二部分产生的磁感应线相结合，得到与线圈的第一部分和第二部分的平面具有一定角度变化的磁感应线，该磁感应线不与线圈垂直，所以，在进行充电时，无需接收端的线圈的中心线与该充电线圈的中心线重合，也能保证对供电设备线圈发出的磁感应线能够尽可能多的被接收端的线圈接收，提高无线充电的效率。

Description

一种无线充电线圈和装置

技术领域

本申请属于无线充电领域，尤其涉及一种无线充电线圈和装置。

背景技术

无线充电技术(Wireless Charging Technology)是一种源于无线电力输送技术，利用近场感应，由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。

现有技术中常用的无线充电方式为电磁感应式充电，为设置在充电器的初级线圈中通入一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从发送端转移到接收端。

由于电磁感应中，大部分的磁感应线集中在线圈的中心部分，则在进行充电时，需要供电设备的线圈和用电装置的线圈的中心线重合，实现发送端(供电设备)和接收端(用电设备)的线圈对正，保证供电设备线圈发出的磁感应线能够尽可能多的被接收端的线圈接收，依据电磁感应对接收端的用电装置充电。如果不能够对正，则电磁传输效率急剧降低，使得无线充电的效率降低。而用户在使用过程中，并不能保证将该发送端(供电设备)和接收端(用电设备)的线圈，所以，充电时间延长，用户体验较差。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种无线充电线圈，能够对无线充电线圈中产生的感应电磁场的辐射角度进行调整，使发送端的线圈的中心线不必与接收端的线圈的中心线对正也能保证对供电设备线圈发出的磁感应线能够尽可能多的被接收端的线圈接收，提高无线充电的效率。

一种无线充电线圈，所述无线充电线圈中包含至少一个线圈；

其中，每个线圈由第一部分和与所述第一部分相连的第二部分组成，所述第一部分和第二部分之间具有高度差。

上述的无线充电线圈，优选的，所述线圈中所述高度差的位置为所述线圈中第一部分与第二部分的连接点，且所述连接点位于所述线圈的中心线。

上述的无线充电线圈，优选的，所述线圈的第一部分关于第一对称轴对称；

所述线圈的第二部分关于第二对称轴对称。

上述的无线充电线圈，优选的，所述第一部分和第二部分之间的高度差至少为2mm。

上述的无线充电线圈，优选的，所述无线充电线圈为印刷电路板PCB线圈。

一种无线充电装置，包括：无线充电线圈、与所述无线充电线圈相连的充电电路以及与所述充电电路相连的电源端口；

其中，所述电源端口用于与一交流电源连接；

其中，所述无线充电线圈中包含至少一个线圈，每个线圈由第一部分和与所述第一部分相连的第二部分组成，所述第一部分和第二部分之间具有高度差。

上述的无线充电装置，优选的，所述线圈中所述高度差的位置为所述线圈中第一部分与第二部分的连接点，且所述连接点位于所述线圈的中心线。

上述的无线充电装置，优选的，所述线圈的第一部分关于第一对称轴对称；

所述线圈的第二部分关于第二对称轴对称。

上述的无线充电装置，优选的，所述第一部分和第二部分之间的高度差至少为2mm。

上述的无线充电装置，优选的，所述无线充电线圈为印刷电路板PCB线圈。

本申请提供的一种无线充电线圈，该无线充电线圈中包含至少一个线圈；其中，每个线圈分为第一部分和第二部分，该线圈的第一部分和第二部分之间具有高度差。由于该无线充电线圈中的每个线圈的两个部分分别处于两个平面，两个部分的高度差位置处连接。利用该无线充电线圈进行充电时，线圈中通入交流电，线圈的第一部分和第二部分产生与其所在平面垂直的磁感应线，而两个部分的高度差位置处连接的部分产生与其垂直的磁感应线，该磁感应线与第一部分和第二部分产生的磁感应线相结合，最终得到的为与线圈的第一部分和第二部分的平面具有一定角度变化的磁感应线，该磁感应线不与线圈垂直，所以，在进行充电时，无需接收端的线圈的中心线与该充电线圈的中心线重合，也能保证对供电设备线圈发出的磁感应线能够尽可能多的被接收端的线圈接收，提高无线充电的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本申请提供的一种无线充电线圈实施例1的俯视结构示意图；

图2是本申请提供的一种无线充电线圈实施例1的主视结构示意图；

图3是本申请提供的一种无线充电线圈实施例1电磁感应线的分布示意图；

图4是本申请提供的一种无线充电线圈实施例2的俯视结构示意图；

图5是本申请提供的一种无线充电线圈实施例2的主视结构示意图；

图6是本申请提供的一种无线充电线圈实施例3的俯视结构示意图；

图7是本申请提供的一种无线充电线圈实施例3的主视结构示意图；

图8是本申请提供的一种无线充电线圈实施例4的俯视结构示意图；

图9是本申请提供的一种无线充电线圈实施例4的特定角度结构示意图；

图10是本申请提供的一种无线充电线圈实施例5的俯视结构示意图；

图11是本申请提供的一种无线充电线圈实施例5的主视结构示意图；

图12是本申请提供的一种无线充电线圈实施例6的俯视结构示意图；

图13是本申请提供的一种无线充电线圈实施例6的主视结构示意图；

图14是本申请提供的一种无线充电装置实施例的结构示意图；

图15是本申请提供的一种无线充电装置的应用场景示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中涉及的无线充电线圈，可应用在充电无线充电装置中的发送端，在发送端设置本申请中无线充电线圈，其中，该线圈可以为同轴逐圈增大的线圈，也可为同轴同径的线圈，本实施例中针对直径逐圈增大的线圈进行说明，另一类型线圈也类似，本实施例不再赘述。实际实施中，该无线充电线圈可采用PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)线圈。

参见图1示出的本申请提供的一种无线充电线圈实施例1的俯视结构示意图，该无线充电线圈中包含至少一个线圈，本实施例中该线圈具有3圈线圈，并且线圈为直径逐圈增大的圆形线圈，该无线充电线圈中的每个线圈包括：第一部分101和第二部分102；

其中，虚线将线圈分为两个部分，第一部分101为左侧半圆，第二部分102为右侧半圆，第一部分101和第二部分102相连，并且所述第一部分101和第二部分102之间具有高度差。

参见图2示出的本申请提供的一种无线充电线圈实施例1的主视结构示意图，由于3个线圈为直径逐渐增大的圆形线圈，所以在主视图中，看到的为最外层线圈的主视结构，该线圈包括第一部分201和第二部分202；

其中，虚线将线圈分为两个部分，第一部分201为左侧横线，与图1中的左侧半圆对应；第二部分202为右侧横线，与图1中的右侧半圆对应；与虚线重合，连接并垂直第一部分201和第二部分202的为连接部分，该连接部分可以视为第一部分201或第二部分202的组成，本实施例中不做限定，当然，该连接部分也可视为线圈的一个与第一部分和第二部分并列的组成部分，本实施例中不做限定。

参见图3所示的本实施例电磁感应线的分布示意图。

根据电磁感应原理，可知，磁感应线的方向与线圈垂直，而本实施例中，由于线圈的连接处分别与第一部分301和第二部分302所在的平面垂直，使得该连接处产生的磁感应线与第一部分以及第二部分产生的磁感应线相互影响，该磁感应线与第一部分和第二部分产生的磁感应线相结合，最终得到的为与线圈的第一部分和第二部分的平面具有一定角度变化的磁感应线，该磁感应线不与线圈垂直。线圈上部的横线表示接收磁感应线的接收端的位置，与该横线相交的线表示的为磁感应线，该线越粗代表其所在区域的磁感应线其强度越大，第一部分和第二部分越靠近中心位置处的磁感应线强度越大，并且越靠近连接处的磁感应线越受到影响。

所以，在进行充电时，无需接收端的线圈的中心线与该充电线圈的中心线重合，也能保证对供电设备线圈发出的磁感应线能够尽可能多的被接收端的线圈接收，提高无线充电的效率。

需要说明的是，在申请本实施例1中，该线圈中该存在高度差的位置为线圈中第一部分和第二部分的连接点，而且，该连接点为该线圈的中心线，即该第一部分和第二部分平分线圈，然而，实际实施中，由于电子设备中为无线充电线圈预留的位置可能并不规则，不能保证连接点为线圈的平分位置，则该线圈中第一部分和第二部分的连接点也可为其他位置。

参见图4示出了本申请提供的一种无线充电线圈的实施例2俯视结构示意图，该无线充电线圈中具有3圈线圈，并且线圈也为直径逐圈增大的圆形线圈，该无线充电线圈中的每个线圈包括：第一部分401和第二部分402；

其中，虚线将线圈分为两个部分，第一部分401为左侧半圆，第二部分402为右侧半圆，第一部分401和第二部分402相连，并且所述第一部分401和第二部分402之间具有高度差，该第一部分401大于第二部分402，由图中可看出，该连接处并未处于线圈的中心线。

参见图5示出的本申请提供的一种无线充电线圈实施例2的主视结构示意图，由于3个线圈为直径逐渐增大的圆形线圈，所以在主视图中，看到的为最外层线圈的主视结构，该线圈包括第一部分501和第二部分502；

其中，虚线将线圈分为两个部分，第一部分501为左侧横线，与图4中的左侧半圆对应；第二部分502为右侧横线，与图4中的右侧半圆对应；与虚线重合，连接并垂直第一部分501和第二部分502的为连接部分，由于第一部分501和第二部分502的连接处并未处于线圈的中心线，并且在本实施例中，第一部分501大于第二部分502，则表示第一部分501的左侧横线长度大于表示第二部分502的右侧横线长度。

其中，该连接部分可以视为第一部分501或第二部分502的组成，本实施例中不做限定，当然，该连接部分也可视为线圈的一个与第一部分和第二部分并列的组成部分，本实施例中不做限定。

需要说明的是，本实施例中提供的无线充电线圈中，第一部分大于第二部分，不限定于此，实际实施中，也可为第二部分大于第一部分，本申请中不再赘述。

需要说明的是，本申请实施例1-2中采用的线圈为圆形线圈，然而，实际实施中，由于电子设备中为无线充电线圈预留的位置可能并不是圆形，则该线圈也可采用其他形状。

参见图6示出了本申请提供的一种无线充电线圈实施例3的俯视结构示意图，本实施例中，本实施例中该线圈具有3圈线圈，并且该无线充电线圈为边长逐圈增大的方形线圈，该无线充电线圈中的每个线圈包括：第一部分601和第二部分602；

其中，虚线将线圈分为两个部分，第一部分601为左侧一半，第二部分602为右侧一半，第一部分601和第二部分602相连，并且所述第一部分601和第二部分602之间具有高度差，该第一部分601大于第二部分602。

参见图7示出的本申请提供的一种无线充电线圈实施例3的主视结构示意图，由于3个线圈为边长逐圈增大的方形线圈，所以在主视图中，看到的为最外层线圈的主视结构，该线圈包括第一部分701和第二部分702；

其中，虚线将线圈分为两个部分，第一部分701为左侧横线，与图6中的左侧一半对应；第二部分702为右侧横线，与图6中的右侧一半对应；与虚线重合，连接并垂直第一部分701和第二部分702的为连接部分，该连接部分可以视为第一部分701或第二部分702的组成，本实施例中不做限定，当然，该连接部分也可视为线圈的一个与第一部分和第二部分并列的组成部分，本实施例中不做限定。

需要说明的是，在申请本实施例3中，该线圈中该存在高度差的位置为线圈中第一部分和第二部分的连接点，而且，该连接点为该线圈的中心线，即该第一部分和第二部分平分线圈，然而，实际实施中，由于电子设备中为无线充电线圈预留的位置可能并不规则，不能保证连接点为线圈的平分位置，则该线圈中第一部分和第二部分的连接点也可为其他位置。

参见图8示出了本申请提供的一种无线充电线圈实施例4的俯视结构示意图，本实施例中，该无线充电线圈为边长逐圈增大的方形线圈，该无线充电线圈中的每个线圈包括：第一部分801和第二部分802；

其中，虚线将线圈分为两个部分，第一部分801为左侧一半，第二部分802为右侧一半，第一部分801和第二部分802相连，并且所述第一部分801和第二部分802之间具有高度差，并且该虚线对应的连接处位于方形线圈的对角线处。

参见图9示出的本申请提供的一种无线充电线圈实施例4的特定视角结构示意图，该特定角度为垂直对角线的角度，由于3个线圈为边长逐圈增大的方形线圈，所以在特定视角图中，看到的为最外层线圈的主视结构，该线圈包括第一部分901和第二部分902；

其中，虚线将线圈分为两个部分，第一部分901为左侧横线，与图8中的线圈左侧一半对应；第二部分902为右侧横线，与图8中的线圈右侧一半对应；与虚线重合、连接并垂直第一部分901和第二部分902的为连接部分，由于第一部分901和第二部分902的连接处为线圈的对角线，则在本实施例中，第一部分901等于第二部分902，则表示第一部分901的左侧横线长度等于表示第二部分902的右侧横线长度。

其中，该连接部分可以视为第一部分901或第二部分902的组成，本实施例中不做限定，当然，该连接部分也可视为线圈的一个与第一部分和第二部分并列的组成部分，本实施例中不做限定。

参见图10示出了本申请提供的一种无线充电线圈实施例5的俯视结构示意图，本实施例中，该无线充电线圈为边长逐圈增大的方形线圈，该无线充电线圈中的每个线圈包括：第一部分1001和第二部分1002；

其中，虚线将线圈分为两个部分，第一部分1001为左侧一半，第二部分1002为右侧一半，第一部分1001和第二部分1002相连，并且所述第一部分1001和第二部分1002之间具有高度差，该第一部分1001大于第二部分1002，由图中可看出，该连接处并未处于线圈的中心线，与中心线成一偏移角度。

参见图11示出的本申请提供的一种无线充电线圈实施例5的主视结构示意图，由于3个线圈为边长逐圈增大的方形线圈，所以在主视图中，看到的为最外层线圈的主视结构，该线圈包括第一部分1101和第二部分1102；

其中，虚线将线圈分为两个部分，第一部分1101为左侧横线，与图10中的线圈左侧一半对应；第二部分1102为右侧横线，与图10中的线圈右侧一半对应；与虚线重合，连接并垂直第一部分1101和第二部分1102的为连接部分，由于第一部分1101和第二部分1102的连接处并未处于线圈的中心线，并且在本实施例中，第一部分1101大于第二部分1102，则表示第一部分1101的左侧横线长度大于表示第二部分1102的右侧横线长度。

其中，该连接部分可以视为第一部分1101或第二部分1102的组成，本实施例中不做限定，当然，该连接部分也可视为线圈的一个与第一部分和第二部分并列的组成部分，本实施例中不做限定。

需要说明的是，本实施例中提供的无线充电线圈中，第一部分大于第二部分，不限定于此，实际实施中，也可为第二部分大于第一部分，本申请中不再赘述。

需要说明的是，在本实施例中，该连接处并未处于线圈的中心线，略有偏移，实际实施中，为了增大某一部分(第一部分或第二部分)对应的磁通量，增加偏移量，即可将该部分对应的区域增大，增大的范围可根据实际情况进行设置，本实施例中不做限定。

需要说明的是，上述的几个实施例中，线圈的第一部分关于第一对称轴对称，并且第二部分也关于第二对称轴对称，并且该第一对称轴和第二对称轴可不重合。

然而，在实际实施中，由于电子设备中为无线充电线圈预留的位置并不是规则形状，则该线圈也可为不规则的形状。

参见图12示出了本申请提供的一种无线充电线圈实施例6的俯视结构示意图，本实施例中，本实施例中该线圈具有3圈线圈，并且该无线充电线圈为逐圈增大的不规则形状线圈，在本实施例中，第一部分为半圆形，第二部分为方形，该无线充电线圈中的每个线圈包括：第一部分1201和第二部分1202；

其中，虚线将线圈分为两个部分，第一部分1201为左侧一半，第二部分1202为右侧一半，第一部分1201和第二部分1202相连，并且所述第一部分1201和第二部分1202之间具有高度差。

参见图13示出的本申请提供的一种无线充电线圈实施例6的主视结构示意图，由于3个线圈为逐圈增大的不规则形状线圈，所以在主视图中，看到的为最外层线圈的主视结构，该线圈包括第一部分1301和第二部分1302；

其中，虚线将线圈分为两个部分，第一部分1301为左侧横线，与图12中的左侧一半对应；第二部分1302为右侧横线，与图12中的右侧一半对应；与虚线重合，连接并垂直第一部分1301和第二部分1302的为连接部分，该连接部分可以视为第一部分1301或第二部分1302的组成，本实施例中不做限定，当然，该连接部分也可视为线圈的一个与第一部分和第二部分并列的组成部分，本实施例中不做限定。

需要说明的是，上述的各个实施例中，为了保证连接部分的线圈产生的磁感应线的强度足够改变第一部分和第二部分的磁感应线的方向，该第一部分和第二部分之间的高度差至少为2mm，具体高度差可根据电子设备中的预留空间进行设定，本申请中不做限制。

与上述的一种无线充电线圈实施例相对应的，本申请还提供了一种无线充电装置实施例。

参见图14示出的本申请提供的一种无线充电装置实施例的结构示意图，包括：无线充电线圈1401、与所述无线充电线圈相连的充电电路1402以及与所述充电电路1402相连的电源端口1403；

其中，所述电源端口1403用于与一交流电源连接；

其中，所述无线充电线圈1401中包含至少一个线圈，每个线圈由第一部分1404和与所述第一部分相连的第二部分1405组成，所述第一部分1404和第二部分1405之间具有高度差。

优选的，所述线圈中所述高度差的位置为所述线圈中第一部分与第二部分的连接点，且所述连接点位于所述线圈的中心线。

优选的，所述线圈的第一部分关于第一对称轴对称；所述线圈的第二部分关于第二对称轴对称。

根据电磁感应原理可知，线圈中传输的电流的频率影响其产生的电磁感应线，并且该无线充电线圈中的第一部分和第二部分之间具有高度差，使得该第一部分和第二部分的连接处的线圈对应的电磁感应线在电流频率的影响，进而对第一部分和第二部分的电磁感应线结合产生的电磁感应线产生影响。实际实施中，该无线充电装置还可设置调整电路，以对该电流频率进行调整，使得对该电磁感应线的角度进行调整。

如图15所示为本申请中的无线充电装置的应用场景示意图，本应用场景中包括：发射线圈1501和接收线圈1502。

其中，该发射线圈和接收线圈采用的为上述实施例中的充电线圈。

其中，发射线圈1501的中心与接收线圈1502的中心有一定的位移，二者不对正，该情形下也可以进行充电，只是充电效率较对正情形的充电效率低。

如图中点划线箭头表示3MHz的开关频率的充电情形，电场能量传输如点划线箭头所示；虚线箭头表示5MHz的开关频率的充电情形，电场能量传输如虚线箭头所示。虚线箭头因更靠近接收线圈的中心，因而具有比点划线箭头更高的传输效率，这是因为：距离不变的情形下，改变开关频率就改变了传输能量的电场的波长，从而改变了两半发射线圈(自干涉)的干涉角度，因此，两种开关频率的具有不同的方向角，也就是对应的不同的位置。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种无线充电线圈，其特征在于，所述无线充电线圈中包含至少一个线圈；

其中，每个线圈由第一部分和与所述第一部分相连的第二部分组成，所述第一部分和第二部分之间具有高度差。

2.根据权利要求1所述的无线充电线圈，其特征在于，所述线圈中所述高度差的位置为所述线圈中第一部分与第二部分的连接点，且所述连接点位于所述线圈的中心线。

3.根据权利要求1所述的无线充电线圈，其特征在于，所述线圈的第一部分关于第一对称轴对称；

所述线圈的第二部分关于第二对称轴对称。

4.根据权利要求1所述的无线充电线圈，其特征在于，所述第一部分和第二部分之间的高度差至少为2mm。

5.根据权利要求1所述的无线充电线圈，其特征在于，所述无线充电线圈为印刷电路板PCB线圈。

6.一种无线充电装置，其特征在于，包括：无线充电线圈、与所述无线充电线圈相连的充电电路以及与所述充电电路相连的电源端口；

其中，所述电源端口用于与一交流电源连接；

其中，所述无线充电线圈中包含至少一个线圈，每个线圈由第一部分和与所述第一部分相连的第二部分组成，所述第一部分和第二部分之间具有高度差。

7.根据权利要求6所述的无线充电装置，其特征在于，所述线圈中所述高度差的位置为所述线圈中第一部分与第二部分的连接点，且所述连接点位于所述线圈的中心线。

8.根据权利要求6所述的无线充电装置，其特征在于，所述线圈的第一部分关于第一对称轴对称；

所述线圈的第二部分关于第二对称轴对称。

9.根据权利要求6所述的无线充电装置，其特征在于，所述第一部分和第二部分之间的高度差至少为2mm。

10.根据权利要求6所述的无线充电装置，其特征在于，所述无线充电线圈为印刷电路板PCB线圈。