CN212849958U - 一种无线充电线圈和无线充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种无线充电线圈和无线充电装置，通过采用印刷工艺形成连接装置，使得连接装置的尺寸减小，进而能够减小无线充电线圈的厚度，提高无线充电线圈的集成度。

Description

一种无线充电线圈和无线充电装置

技术领域

本实用新型涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电线圈和无线充电装置。

背景技术

无线充电技术可以以无线方式在电子设备之间传输电能，因而广泛应用于消费电子产品和其它类型的电子产品中。无线充电技术通常通过发射端线圈和接收端线圈的相互电磁耦合来实现电能的无线传输。

然而，随着电子设备的集成度越来越高，需要进一步减小无线充电线圈的尺寸。

实用新型内容

有鉴于此,本实用新型的提供一种无线充电线圈和无线充电装置，以减小无线充电线圈的厚度。

第一方面，本实用新型实施例提供一种无线充电线圈，所述无线充电线圈包括：

线圈，沿预定方向绕制；以及

连接装置，与所述线圈叠置，连接于所述线圈的端部；

其中，所述连接装置包括基材以及采用印刷工艺形成在基材上的连接图案。

优选地，所述连接图案采用印刷直接成型工艺形成在所述基材上。

优选地，所述连接装置的厚度小于或等于0.13mm。

优选地，所述线圈具有内端和外端；

所述连接装置包括第一连接件，所述第一连接件与所述内端连接，并且跨过所述线圈。

优选地，所述线圈具有内端和外端；所述连接装置包括第二连接件，所述第二连接件与所述外端连接。

优选地，所述第一连接件和所述第二连接件沿所述线圈中心向外延伸的一个方向设置，且所述第一连接件和所述第二连接件基本平行。

优选地，所述连接图案具有至少一个开槽。

优选地，所述线圈采用漆包线绕制而成；

其中，所述线圈的厚度小于或等于0.19mm。

第二方面，本实用新型实施例提供一种无线充电装置，所述无线充电装置包括：

如第一方面所述的无线充电线圈；以及

电磁屏蔽磁片，贴设于所述无线充电线圈的一侧；

其中，所述无线充电线圈为无线电能发射线圈或无线电能接收线圈，所述连接装置至少部分地介于所述无线充电线圈和所述电磁屏蔽磁片之间。

本实用新型实施例提供了一种无线充电线圈和无线充电装置，通过采用印刷工艺形成连接装置，使得连接装置的尺寸减小，进而能够减小无线充电线圈的厚度，提高无线充电线圈的集成度。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型第一实施例的无线充电线圈的示意图；

图2是本实用新型第一实施例的无线充电线圈的连接装置的示意图；

图3是本实用新型第一实施例的无线充电线圈的连接装置的示意图；

图4是本实用新型第一实施例的无线充电线圈的连接装置的示意图；

图5是本实用新型第二实施例的无线充电装置的示意图。

附图标记说明：

100无线充电线圈；10线圈；11内端；12外端；20连接装置；21第一连接件；211第一基材；212第一连接图案；22第二连接件；221第二基材；222第二连接图案；30开槽；40电磁屏蔽磁片；200无线充电装置。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则在说明书的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

当一元件或层被提及为在另一元件或层“上”、“被接合到”、“被连接到”或“被联接到”另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、被直接接合、连接或联接到另一元件或层，或者可存在中间元件或层。相比之下，当一元件被提及为“直接”在另一元件或层“上”、“直接被接合到”、“直接被连接到”或“直接被联接到”另一元件或层时，可不存在中间元件或层。用于描述元件之间关系的其它词语应该以相似方式被解释。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多关联的所列项目中的任一或全部组合。

为易于说明，诸如“内”、“外”、“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等等的空间相关术语在此被用于描述图中例示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解的是，空间相关术语可意欲包含设备在使用或操作中的除图中描绘的方位之外的不同的方位。例如，如果图中的设备被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件于是将被定位为在该其它元件或特征“上方”。因而，示例术语“下方”能包含上方和下方的方位二者。设备可以以其它方式被定向，并且在此使用的空间相关描述词应该被相应地解释。

无线充电技术(Wireless charging technology)源于无线电能传输技术，可分为小功率无线充电和大功率无线充电两种方式。

小功率无线充电常采用电磁感应式，如对手机充电的Qi方式。具体地，小功率无线充电过程中发射端线圈将直流电压转换为交变电流，交变电流通过发射端。接收端线圈耦合交变的磁场感应出相应的交变电压，然后通过整流电路将交变电压转换为直流电压给电子设备充电。接收端耦合交变磁场，感生电压的能力为：

Us＝ωMIp

其中ω为交变磁场的频率，M为电能发射线圈和电能接收线圈的耦合电感，Ip为电能发射线圈中的电流，表征磁场强度。

由于充电器与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。无线充电具有大功率、高效率、防水安全性高的优点。可以应用于家具、汽车、手机终端、无线穿戴产品、医疗、工业供电等领域。相比传统插头接触式充电，其在防水安全方面有明显的优势。

然而，随着人们审美的提高，要求电子产品的尺寸越来越小，相应地，需要进一步减小无线充电线圈的尺寸。

有鉴于此，本实用新型第一实施例提供一种无线充电线圈，以减小无线充电线圈的厚度尺寸。

传统连接方式是通过柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)工艺连接线圈和PCB主板。具体是将线圈的内端和外端连接到PCB主板。然而，柔性电路板较厚，因此，需要一种新的连接装置以使无线充电线圈的厚度减小。

图1是本实用新型第一实施例的无线充电线圈的示意图。如图1所示，本实用新型所述无线充电线圈100包括：线圈10和连接装置20。

线圈10沿预定方向绕制。具体地，所述线圈10由导线绕制而成，优先电阻率较低的漆包线绕制而成，所述线圈10的厚度小于或等于0.19mm。在本实施例中，漆包线的直径是0.19mm。所述线圈10的绕制方向可以是顺时针螺旋绕制，也可以是逆时针螺旋绕制。

连接装置20与所述线圈10叠置，连接于所述线圈10的端部。在一种可选的实现方式中，所述线圈10具有内端11和外端12。所述连接装置20包括第一连接件21和第二连接件22。其中，第一连接件21和第二连接件22分别与内端11和外端12连接。具体地，第一连接件21的一末端电连接到线圈10的内端11，第二连接件22的一末端电连接到线圈10的外端12。第一连接件21的另一末端和第二连接件22的另一末端用于连接外部交流电源。

其中，所述连接装置20包括基材以及采用印刷工艺形成在基材上的连接图案。具体地，所述连接图案采用印刷直接成型工艺(Printed Direct Structuring，PDS)形成在所述基材上。

印刷直接成型是一种电路制备工艺，可以在塑料材料表面印刷电路。印刷直接成型具有超薄的特点，且形成电路的效率高，精度好。因此，采用印刷直接成型工艺形成连接装置20，可以降低连接装置20的厚度。同时，可以便于控制印刷的图案的宽度，通过增加连接图案的宽度，可以增大无线充电线圈100的电阻和电感。

具体地，印刷直接成型工艺采用导电油墨才基材上形成预定的导电图案。其中，所述导电油墨可以是导电银浆。

所述基材可以是绝缘材料，具体可以是绝缘薄膜。基材的厚度越小，越可以降低连接装置20的厚度。基材可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)薄膜、全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)薄膜、氯代全氟乙烯共聚物(PCTFE)和聚酰亚胺(PI)薄膜。在本实施例中，基材采用聚酰亚胺(PI)薄膜。

进一步地，所述连接装置20的厚度小于或等于0.13mm。在本实施例中，所述连接装置20的厚度等于0.13mm。

在一种可选的实现方式中，如图2所示，第一基材211和第二基材221一体形成。所述第一连接件21与所述内端11连接，并且跨过所述线圈10。所述第二连接件22与所述外端12连接。所述第一连接件21和所述第二连接件22沿所述线圈10中心向外延伸的一个方向设置，且所述第一连接件21和所述第二连接件22基本平行。其中，第一基材211的长度大于第二基材221的长度。第一连接件21的长度大于第二连接件22的长度。

在另一种可选的实现方式中，如图3所示，第一基材211和第二基材221分别独立设置，具体地，第一连接件21包括第一基材211和形成在第一基材211上的第一连接图案212。第二连接件22包括第二基材221和形成在第二基材221上的第二连接图案222。其中，第一基材211的长度大于第二基材221的长度。第一连接件21的长度大于第二连接件22的长度。

在又一种可选的实现方式中，如图4所示，所述连接图案具有至少一个开槽30。通过在连接图案上设置开槽30，能够降低无线充电过程中产出的涡流带来的损耗。

其中，所述开槽30可以是在打印过程中直接形成带有开槽30的连接图案，也可以是形成没有开槽30的连接图案后采用裁切的方法来形成开槽30。

连接装置20贴设在线圈10的一侧或者两侧。在本实施例中，第一连接件21和第二连接件22位于线圈10的同一侧。进一步地，第一连接图案212位于第一基材211和线圈10之间。如图1所示，第一连接件21和第二连接件22贴在线圈10的底面。第一连接件21和第二连接件22位于线圈10的同一侧，使线圈的一侧具有凸起的连接装置，可以提高空间利用率。同时，将第一连接图案212设置在第一基材211和线圈10之间，可以一定程度上起到保护第一连接图案212的作用，避免后续将无线充电线圈100组装到电子设备的过程中第一连接图案损坏，能够提高无线充电线圈100的可靠性。

在一种可选的实现方式中，第一连接件21和内端11可以采用焊接的方式实现电连接。在另一种可选的实现方式中，也可以在内端11和第一连接件21连接的位置涂覆导电墨水，使第一连接件21和内端11实现电连接。

本实用新型第一实施例提供了一种无线充电线圈100，通过采用印刷工艺形成连接装置20，使得连接装置20的厚度减小，进而能够减小无线充电线圈100的尺寸，提高无线充电线圈100的集成度。

图5是本实用新型第二实施例的无线充电装置的示意图。如图5所示，本实用新型第二实施例提供一种无线充电装置200。无线充电装置200包括第一实施例所述的无线充电线圈100和电磁屏蔽磁片40。

电磁屏蔽磁片40贴设于所述无线充电线圈100的一侧。所述电磁屏蔽磁片40在无线充电装置中起到增强感应磁场和屏蔽线圈干扰的作用。能够屏蔽线圈周围金属异物上的磁场。所述电磁屏蔽磁片40可以采用一种软磁材料，例如镍锌(NiZn)铁氧体磁片和锰锌(MnZn)铁氧体磁片等。电磁屏蔽磁片40的形状和尺寸可以根据无线充电装置的应用场景适应性调整。

其中，所述无线充电线圈100为无线电能发射线圈10或无线电能接收线圈10，所述连接装置20至少部分地介于所述线圈10和所述电磁屏蔽磁片40之间。在本实施例中，电磁屏蔽磁片40贴设于所述线圈10的底部。具体地，电磁屏蔽磁片40、连接装置20以及线圈10从下至上依次叠置。

在其他可选的实施例中，无线充电装置200的叠置方式也可以是电磁屏蔽磁片40、线圈10以及连接装置20从下至上依次叠置。

无线充电装置200可以应用于手机或者电脑等电子设备中，从而实现对手机或者电脑的无线充电。

本实用新型第二实施例提供了一种无线充电装置，通过采用印刷工艺形成连接装置，使得连接装置的厚度减小，进而能够减小无线充电装置的尺寸，提高无线充电线圈的集成度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无线充电线圈(100)，包括：

线圈(10)，沿预定方向绕制；以及

连接装置(20)，与所述线圈(10)叠置，连接于所述线圈(10)的端部；

其特征在于，所述连接装置(20)包括基材以及采用印刷工艺形成在基材上的连接图案。

2.根据权利要求1所述的无线充电线圈(100)，其特征在于，所述连接图案采用印刷直接成型工艺形成在所述基材上。

3.根据权利要求1所述的无线充电线圈(100)，其特征在于，所述连接装置(20)的厚度小于或等于0.13mm。

4.根据权利要求1所述的无线充电线圈(100)，其特征在于，所述线圈(10)具有内端(11)和外端(12)；

所述连接装置(20)包括第一连接件(21)，所述第一连接件(21)与所述内端(11)连接，并且跨过所述线圈(10)。

5.根据权利要求4所述的无线充电线圈(100)，其特征在于，所述线圈(10)具有内端(11)和外端(12)；所述连接装置(20)包括第二连接件(22)，所述第二连接件(22)与所述外端(12)连接。

6.根据权利要求5所述的无线充电线圈(100)，其特征在于，所述第一连接件(21)和所述第二连接件(22)沿所述线圈(10)中心向外延伸的一个方向设置，且所述第一连接件(21)和所述第二连接件(22)基本平行。

7.根据权利要求1所述的无线充电线圈(100)，其特征在于，所述连接图案具有至少一个开槽(30)。

8.根据权利要求1所述的无线充电线圈(100)，其特征在于，所述线圈(10)采用漆包线绕制而成；

其中，所述线圈(10)的厚度小于或等于0.19mm。

9.一种无线充电装置(200)，其特征在于，所述无线充电装置(200)包括：

如权利要求1-8任一项所述的无线充电线圈(100)；以及

电磁屏蔽磁片(40)，贴设于所述无线充电线圈(100)的一侧；

其中，所述无线充电线圈(100)为无线电能发射线圈(10)或无线电能接收线圈(10)，所述连接装置(20)至少部分地介于所述无线充电线圈(100)和所述电磁屏蔽磁片(40)之间。

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