CN209045340U - 无线充电线圈模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于无线充电技术领域，提供了一种无线充电线圈模组，该无线充电线圈模组包括依次层叠设置的磁片和三层线圈组件，各层线圈组件均至少有一个由多个线圈组成的线圈单元，各个线圈单元分别与与其对应的控制单元连接，控制单元根据流经线圈单元的检测电流大小控制线圈单元的输出功率，线圈单元中的各个线圈之间均边缘对齐且相互之间不重叠。本实用新型提供的无线充电线圈模组解决了现有无线充电线圈模组充电时因充电位置对不到导致无法充电和充电效率低的问题。

Description

无线充电线圈模组

技术领域

本实用新型属于无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电线圈模组。

背景技术

随着科学技术的进步以及电子技术的发展，越来越多的电子设备受到消费者的普遍使用，因此其电子设备的充电技术也得到了相应的发展，例如快速充电技术及无线充电技术等，其中无线充电技术由于消除了电子设备充电时充电线的干扰，因此收到了众多消费者的青睐。

现有的无线充电技术常采用感应式由供电设备(例如充电器)将能量传送至充电设备，该充电设备使用接收到的能量对电池进行充电，并同时供其本身运作之用。

然而，现有的无线充电器通常只配备一个充电线圈，使得其充电线圈所覆盖的充电面积较小，且充电设备只能处于该充电线圈的中间位置才能实现大功率的充电，当用户放置充电设备至无线充电器的角落时，其由于无线充电器无法覆盖其角落，因此只能实现较低功率的充电，无法实现高效充电，或无法进行充电。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种无线充电线圈模组，旨在解决现有无线充电线圈模组充电时因充电位置对不到导致无法充电和充电效率低的问题。

本实用新型实施例提出一种无线充电线圈模组，包括依次层叠设置的磁片和三层线圈组件，各层线圈组件均至少有一个由多个线圈组成的线圈单元，各个所述线圈单元分别与与其对应的控制单元连接，所述控制单元根据流经所述线圈单元的检测电流大小控制所述线圈单元的输出功率，所述线圈单元中的各个线圈之间均边缘对齐且相互之间不重叠。

更进一步地，三层所述线圈组件由底至顶分别为第一线圈组件、第二线圈组件以及第三线圈组件，所述第一线圈组件包括分别水平设于左右两端的第一线圈单元和第二线圈单元，所述第二线圈组件与所述第一线圈组件水平对称设置，所述第三线圈组件包括一设于中部的第三线圈单元。

更进一步地，所述第一线圈单元包括位于左侧的两个第一线圈和位于右侧中间的一个第二线圈，所述第二线圈单元包括位于左侧的两个所述第一线圈和位于右侧中间的一个所述第一线圈。

更进一步地，所述第三线圈单元包括位于左右两侧的两个第三线圈和位于中间上下两端的两个第四线圈。

更进一步地，所述第一线圈为圆形线圈，所述第二线圈为椭圆形线圈，所述第三线圈为圆形线圈，所述第四线圈为方形线圈。

更进一步地，所述第一线圈组件和所述第二线圈组件中的各个线圈均依次正向层叠贴于所述磁片上，所述第三线圈组件中的各个线圈反向层叠贴于所述第二线圈组件上。

更进一步地，所述控制单元包括供电电路、控制电路、以及反馈电路；所述供电电路用于提供供电以及高频脉冲；所述控制电路与所述供电电路、所述反馈电路、以及所述线圈单元连接，用于接收所述供电电路输出的高频脉冲，并输出控制所述线圈单元产生磁场，以及根据所述反馈电路的检测电流的大小控制所述线圈单元的输出功率。

更进一步地，所述磁片的底端设有散热片。

本实用新型所提供的无线充电线圈模组，由于设置三层线圈组件使得形成了一个无盲区磁场，所以可让充电设备可以在该无线充电线圈模组的任意位置均能实现最大功率的充电；由于通过控制电路控制各个线圈单元的功率，所以可增加充电设备所处位置的线圈单元的功率，减少其他位置的线圈单元的功率，使得实现了提高充电效率，降低功率损耗，以及减少线圈单元的发热量，解决了现有无线充电线圈模组充电时因充电位置对不到导致无法充电和充电效率低的问题。

附图说明

图1是本实用新型的一实施例提供的无线充电线圈模组的结构示意图；

图2是本实用新型的一实施例提供的无线充电线圈模组的爆炸结构图；

图3是本实用新型的一实施例提供的无线充电线圈模组的充电原理示意图；

图4是本实用新型的一实施例提供的无线充电线圈模组中控制单元的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供的无线充电线圈模组包括依次层叠设置的磁片和三层线圈组件，各层线圈组件均至少有一个由多个线圈组成的线圈单元，各个线圈单元分别与与其对应的控制单元连接，控制单元根据流经其线圈单元的检测电流大小控制线圈单元的输出功率。使用时，由于采用三层线圈组件的蜂窝式的紧密排布，使得其可以消除各个线圈组件间连接处的磁场盲区，可让充电设备可以在该无线充电线圈模组的任意位置均能实现最大功率的充电，同时由于控制单元控制各个线圈组件的功率，使得提高充电效率，降低功率损耗，以及减少线圈单元的发热量。

实施例一

如图1所示为本实用新型实施例提供的无线充电线圈模组的结构示意图。

参照图1至图4所示，本实用新型提供的无线充电线圈模组，包括依次层叠设置的磁片20和三层线圈组件30，其中各层线圈组件30均至少有一个由多个线圈组成的线圈单元，其中各个线圈单元分别与与其对应的控制单元连接，其控制单元根据流经其线圈单元的检测电流大小控制线圈单元的输出功率。其中线圈单元中的各个线圈之间均边缘对齐且相互之间不重叠。

其中如图2所示，三层线圈组件30由底至顶分别为第一线圈组件31、第二线圈组件32以及第三线圈组件33，其中第一线圈组件31包括分别水平设于左右两端的第一线圈单元311和第二线圈单元312，其中第二线圈组件32与第一线圈组件31水平对称设置，第三线圈组件33包括一设于中部的第三线圈单元331。

其中，第一线圈单元311包括多个第一线圈和第二线圈，第二线圈单元312包括多个第一线圈，在本实施例中，具体的，该第一线圈单元311包括位于左侧的两个第一线圈和位于右侧中间的一个第二线圈，第二线圈单元312包括位于左侧的两个第一线圈和位于右侧中间的一个第一线圈。其中，本实施例中，该第一线圈为圆形线圈，该第二线圈为椭圆形线圈。

其中，第三线圈单元331包括多个第三线圈和第四线圈，在本实施例中，具体为该第三线圈单元331包括位于左右两侧的两个第三线圈和位于中间上下两端的两个第四线圈。其中，在实施例中，该第三线圈为圆形线圈，第四线圈为方形线圈，且该第三线圈的线圈直径大于该第一线圈的线圈直径。

其中，在本实用新型的一个实施例中，其第一线圈组件31和第二线圈组件32中的各个线圈均依次正向层叠贴于磁片20上，其第三线圈组件33中的各个线圈反向层叠贴于第二线圈组件32上，其通过第三线圈组件33的反向贴合，使得减少了无线充电线圈模组中的线圈的总厚度，便于无线充电器的轻薄设计。

其中，磁片20设置于线圈组件30的底端，其磁片20为采用流延工艺制备的超薄铁氧体磁片，其在无线充电设备中起到增高感应磁场和屏蔽线圈干扰的作用。

在本实用新型的一个实施例中，该磁片20的底端设有散热片40，其散热片40用于与线圈组件30和磁片20进行热传导，使得其产生的热量由散热片40处散出。其中，本实用新型优选实施例中，该散热片40为铝片，可以理解的，在本实用新型其他实施例中，该散热片40还可以为其他材质，在此不作限定。

在本实用新型的一个实施例中，该各层线圈组件30之间以及其线圈组件30与磁片20之间通过环氧胶进行固定，其通过环氧胶的胶合使得线圈与磁片20之间能够紧密固定，增加其可靠性，避免使用该无线充电线圈模组的无线充电器由于外界的碰撞导致的各个线圈之间的异动。在本实用新型的一个实施例中，其各个线圈通过胶带50进行固定，其用于避免各个线圈的松散。

其中，各个线圈单元分别与与其对应的控制单元连接，如图3所示，其第一线圈单元311由三个线圈组成，且其分别与其对应的控制单元连接，因此其控制单元可控制第一线圈单元311的各个线圈的功率，以实现该第一线圈单元311对充电设备进行充电。依次上述，该无线充电线圈模组可以控制五组线圈单元进行工作以对充电设备进行充电。进一步地，各组线圈单元工作时的功率由其对应的控制单元进行控制。

其中，如图4所示，控制单元包括供电电路、控制电路、以及反馈电路；其中供电电路用于提供供电以及高频脉冲；其中控制电路与供电电路、反馈电路、以及线圈单元连接，用于接收供电电路输出的高频脉冲，并输出控制线圈单元产生磁场，以及根据反馈电路的检测电流I_DC的大小控制线圈单元的输出功率。

其中供电电路包括驱动芯片U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、以及第二电容C2，其中第一电阻R1一端与驱动芯片U1的第二引脚(UG引脚)连接，第二电阻R2一端与驱动芯片U1的第三引脚(LG引脚)连接，第三电阻R3一端与驱动芯片U1的第五引脚(EN引脚)连接，第三电阻R3另一端与供电端VDD连接，第四电阻R4和第一电容C1一端与驱动芯片U1的第七引脚(VCC引脚)连接，第四电阻R4另一端与供电端VDD连接，第一电容C1另一端接地，第二电容C2一端与驱动芯片U1的第八引脚(BOOT引脚)连接，第二电容C2另一端与驱动芯片U1的第一引脚(PHASE引脚)连接。

其中控制电路包括晶体管U2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、以及第八电容C8，其中，晶体管U2的第二引脚(G1引脚)与第二电阻R2的另一端连接，晶体管U2的第一引脚(G2引脚)与第一电阻R1的另一端连接，晶体管U2的第一引脚(S1引脚)、第三引脚(S2引脚)、第七引脚(D1引脚)以及第八引脚(D1引脚)分别与第三电容C3和线圈单元中的各个线圈(L1、L2、L3)的一端连接，第三电容C3的另一端接地，各个线圈(L1、L2、L3)的另一端分别与第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6以及第七电容C7一端连接，第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6以及第七电容C7另一端与第八电容C8连接，第八电容C8另一端接地。

其中，反馈电路包括第九电容C9、第十电容C10、以及第五电阻R5，其中第九电容C9一端分别与第十电容C10一端和晶体管U2的第五引脚(D2引脚)及第六引脚(D2引脚)连接，第九电容C9另一端与第五电阻R5和晶体管U2的第一引脚(S1引脚)连接，第五电阻R5另一端接地，第十电容C10另一端接地。

使用时，其供电电路进行供电且输出高频脉冲至控制电路中晶体管U2的第二引脚(G1引脚)和第四引脚(G2引脚)，其控制电路中晶体管U2控制输出大电流至各个线圈(L1、L2、L3)中，其电流经过线圈(L1、L2、L3)后产生磁场，其无线接收设备感应到磁场后通过线圈耦合，将磁场转化为电流，并经过整流，滤波，稳压后得到稳定的电压，以供充电设备进行充电。

其中，由于采用三层线圈组件30的蜂窝式的紧密排布，以及不同线圈单元的不同形状的设置，使得其可以消除各个线圈组件30间连接处的磁场盲区，形成了一个无盲区磁场，因此可让充电设备可以在该无线充电线圈模组的任意位置均能实现最大功率的充电。

其中本实施例中采用多层线圈组件30对充电设备进行充电，当用户将充电设备放置于一侧时，其靠近该充电设备一侧的线圈单元对该充电设备进行主要充电，其他位置的线圈单元对该充电设备进行辅助充电。其中对充电设备进行主要无线充电的线圈单元的检测电流I_DC的大小有别于其他辅助无线充电的线圈单元的检测电流I_DC的大小，此时其控制电路可以根据各个线圈单元的检测电流I_DC的大小控制各个线圈单元的功率，以使得可提高主要无线充电的线圈单元的功率，同时降低辅助无线充电的线圈单元的功率。使得实现了提高充电效率，降低其他辅助无线充电的线圈单元的功率损耗，以及减少其他辅助无线充电的线圈单元的发热量。

本实用新型实施例提供的无线充电线圈模组，通过设置的三层线圈组件使得形成了一个无盲区磁场，使得可让充电设备可以在该无线充电线圈模组的任意位置均能实现最大功率的充电。通过控制电路控制各个线圈单元的功率，可增加充电设备所处位置的线圈单元的功率，减少其他位置的线圈单元的功率，使得实现了提高充电效率，降低功率损耗，以及减少线圈单元的发热量。通过设置散热片使得可对线圈组件和磁片进行散热。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无线充电线圈模组，其特征在于，包括依次层叠设置的磁片和三层线圈组件，各层线圈组件均至少有一个由多个线圈组成的线圈单元，各个所述线圈单元分别与其对应的控制单元连接，所述控制单元根据流经所述线圈单元的检测电流大小控制所述线圈单元的输出功率，所述线圈单元中的各个线圈之间均边缘对齐且相互之间不重叠。

2.如权利要求1所述的无线充电线圈模组，其特征在于，三层所述线圈组件由底至顶分别为第一线圈组件、第二线圈组件以及第三线圈组件，所述第一线圈组件包括分别水平设于左右两端的第一线圈单元和第二线圈单元，所述第二线圈组件与所述第一线圈组件水平对称设置，所述第三线圈组件包括一设于中部的第三线圈单元。

3.如权利要求2所述的无线充电线圈模组，其特征在于，所述第一线圈单元包括位于左侧的两个第一线圈和位于右侧中间的一个第二线圈，所述第二线圈单元包括位于左侧的两个所述第一线圈和位于右侧中间的一个所述第一线圈。

4.如权利要求3所述的无线充电线圈模组，其特征在于，所述第三线圈单元包括位于左右两侧的两个第三线圈和位于中间上下两端的两个第四线圈。

5.如权利要求4所述的无线充电线圈模组，其特征在于，所述第一线圈为圆形线圈，所述第二线圈为椭圆形线圈，所述第三线圈为圆形线圈，所述第四线圈为方形线圈。

6.如权利要求2所述的无线充电线圈模组，其特征在于，所述第一线圈组件和所述第二线圈组件中的各个线圈均依次正向层叠贴于所述磁片上，所述第三线圈组件中的各个线圈反向层叠贴于所述第二线圈组件上。

7.如权利要求1所述的无线充电线圈模组，其特征在于，所述控制单元包括供电电路、控制电路、以及反馈电路；所述供电电路用于提供供电以及高频脉冲；所述控制电路与所述供电电路、所述反馈电路、以及所述线圈单元连接，用于接收所述供电电路输出的高频脉冲，并输出控制所述线圈单元产生磁场，以及根据所述反馈电路的检测电流的大小控制所述线圈单元的输出功率。