CN215183441U - 一种无线充电装置 - Google Patents

Abstract

一种无线充电装置，包括线圈组件和封装盒体，所述线圈组件容纳于封装盒体中，所述线圈组件由至少一根中空金属管道呈螺旋状绕制而成；还包括磁芯，所述线圈组件紧贴磁芯的表面绕制。本实用新型涉及的无线充电装置中的线圈组件结构简单，通过磁芯与线圈的配合，结合磁芯的突出端结构能大大提高电磁感应的转换效率；大面积的导热绝缘层和导热灌封胶能有效提高整个充电装置的导热性能，增加散热效率。

Description

一种无线充电装置

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种无线充电装置。

背景技术

无线充电技术在目前在移动设备、电动汽车等领域有广泛的应用，现有技术中常见的无线充电一般分为电磁感应式、磁场共振式或者无线电波式。在电磁感应式的无线充电装置中，初级线圈一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端。在电磁感应充电过程中，线圈在电磁感应过程中具有较大的能量损耗，一方面是磁通量的损耗；另一方面是线圈热能的损耗，而随着充电功率的增大时较大的热量会导致充电装置各个部件温度过高而损坏，因此提出一种充电效率较高并且散热性能较好的无线充电装置在本领域内具有重要意义。

通过专利检索，没有发现与本专利相同的专利文献公开，与本专利相关的现有技术有以下几个：

1、申请号为“CN201610532696.1”，名称为“无线充电装置和具有其的电动交通设备”的实用新型专利，公开了一种无线充电装置和具有其的电动交通设备，所述无线充电装置包括：PCBA，所述PCBA上具有元器件；充电线圈，所述充电线圈由中空导管绕制，所述中空导管具有供冷却介质流通的通道；导热件，所述导热件与所述元器件和所述充电线圈均相连；冷却装置，所述冷却装置与所述通道连通；控制单元，所述充电线圈与所述控制单元电连接。该现有技术中通过冷却装置进行散热，有较好的散热效果，但其线圈的感应方式的能量转换效率有待提高。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：提出一种无线充电装置，包括线圈组件和封装盒体，所述线圈组件容纳于封装盒体中，所述线圈组件由至少一根中空金属管道呈螺旋状绕制而成；还包括磁芯，所述线圈组件紧贴磁芯的表面绕制。

进一步地，所述磁芯具有突出端，所述突出端将磁芯的表面分隔成具有开口的半封闭容纳空间，磁芯在所述半封闭容纳空间内绕制。

进一步地，所述突出端分别位于磁芯的边缘和中央位置并贯穿整个磁芯的表面，突出端将磁芯的表面分隔成两个半封闭容纳空间，线圈组件围绕处于中央位置的突出端绕制并充满两个半封闭容纳空间。

进一步地，所述磁芯和线圈组件之间还包括导热绝缘层，所述导热绝缘层表面预留槽道，中空金属管道在所述的槽道内绕制。

进一步地，所述磁芯、导热绝缘层和中空金属管道的空隙间填充导热灌封胶层.

进一步地，所述中空金属管道内循环流动有绝缘冷却介质。

进一步地，所述线圈组件由多根中空金属管道并行呈螺旋状绕制而成。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型涉及的无线充电装置中的线圈组件结构简单，通过磁芯与线圈的配合，结合磁芯的突出端结构能大大提高电磁感应的转换效率；

2、大面积的导热绝缘层和导热灌封胶能有效提高整个充电装置的导热性能，增加散热效率。

附图说明

图1：无线充电装置的横截面结构示意图；

图2：磁芯横截面结构示意图一；

图3：磁芯横截面结构示意图二。

附图标记说明：

1：中空金属管道；2：磁芯2；3：导热绝缘层；4：导热灌封胶层；5：盒体；6：盖板；21：突出端。

具体实施方式

为了本领域普通技术人员能充分实施本实用新型内容，下面结合附图以及具体实施例来进一步阐述本实用新型内容。

如图1所示，一种无线充电装置，包括线圈组件和封装盒体，所述线圈组件容纳于封装盒体中，线圈组件由至少一根中空金属管道1呈螺旋状绕制而成；还包括磁芯2，所述线圈组件紧贴磁芯2的表面绕制。在本实施例中，封装盒体由盒体5及盖板6组成，磁芯2和线圈组件均容纳于盒体5内，磁芯2位于盒体5的底层，上方紧贴由至少一根中空金属管道1呈螺旋状绕制而成的线圈组件。通过线圈组件和磁芯2的互感作用下，线圈组件的互感效率增加，且磁芯2的聚磁作用使得对外的辐射量更小，进一步提高了电磁能量的转换效率。

为了进一步提高电磁转换效率，磁芯2设计一个或多个突出端21，所述突出端21将磁芯2的表面分隔成具有开口的半封闭容纳空间A，磁芯2在所述半封闭容纳空间A内绕制。一种磁芯2的结构方式如图2所示，磁芯的两端包括突出端21将磁芯2形成为“门”行结构，线圈组件则在磁芯2的突出端21之间形成的半封闭容纳空间A内绕制。在突出端21的作用下，能减少线圈组件产生的磁场向外衍射的磁力线，从而进一步增加聚磁的效果，提高电磁转换效能。

另一种磁芯2的结构方式如图3所示，所述突出端21分别位于磁芯2的边缘和中央位置并贯穿整个磁芯2的表面，此时磁芯2的截面如“山”形，中央位置的突出端21和边缘位置的突出端21将磁芯2的表面分隔成两个半封闭容纳空间A，线圈组件围绕处于中央位置的突出端21绕制并充满两个半封闭容纳空间A。此种结构方式的磁芯2的突出端21，更多，中央位置的突出端21和边缘位置的突出端21在电磁感应中的相互作用，可以分别形成封闭的磁力线。该结构的电磁转换效能进一步增加，但线圈组件的绕制空间相应减少，适合大功率的应用场景。

所述磁芯2和线圈组件之间还包括导热绝缘层3，所述导热绝缘层3表面预留槽道，中空金属管道1在所述的槽道内绕制。导热绝缘层3位于磁芯2的上方并全覆盖磁芯2的表面。在本实施例中采用氮化铝或氧化铝类材质的陶瓷板，在保证绝缘性能基础上提供较好的导热性能，同时大面积的导热绝缘层3覆盖磁芯2和线圈组件，能全方位且均匀地将热能传导出去。

为了进一步提高导热散热性能，所述磁芯2、导热绝缘层3和中空金属管道1的空隙间填充导热灌封胶层4。导热灌封胶层4全面覆盖住磁芯2的突出端21、导热绝缘层3和线圈组件并位于最顶层，能直接将热能传导至外部，同时能提高上述组件的结构强度。在本实施例中，导热灌封胶采用环氧树脂或硅胶等导热封胶。

由于线圈组件为中空金属管道1绕制而成，中空金属管道1内循环流动有绝缘冷却介质。通过循环的绝缘冷却介质的热量交换，对线圈组件起到冷泉作用。在本实施例中，绝缘冷却介质为绝缘冷媒或去离子水，通过外部的冷却循环装置，为大功率应用下的线圈组件提供冷却。

在大功率应用场景下，所述线圈组件由多根中空金属管道1并行呈螺旋状绕制而成，可提高电磁转换的功率。

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

Claims (7)

1.一种无线充电装置，包括线圈组件和封装盒体，所述线圈组件容纳于封装盒体中，其特征在于：所述线圈组件由至少一根中空金属管道（1）呈螺旋状绕制而成；还包括磁芯（2），所述线圈组件紧贴磁芯（2）的表面绕制。

2.如权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于：所述磁芯（2）具有突出端（21），所述突出端（21）将磁芯（2）的表面分隔成具有开口的半封闭容纳空间（A），磁芯（2）在所述半封闭容纳空间（A）内绕制。

3.如权利要求2所述的无线充电装置，其特征在于：所述突出端（21）分别位于磁芯（2）的边缘和中央位置并贯穿整个磁芯（2）的表面，突出端（21）将磁芯（2）的表面分隔成两个半封闭容纳空间（A），线圈组件围绕处于中央位置的突出端（21）绕制并充满两个半封闭容纳空间（A）。

4.如权利要求1-3任意一项所述的无线充电装置，其特征在于：所述磁芯（2）和线圈组件之间还包括导热绝缘层（3），所述导热绝缘层（3）表面预留槽道，中空金属管道（1）在所述的槽道内绕制。

5.如权利要求4所述的无线充电装置，其特征在于：所述磁芯（2）、导热绝缘层（3）和中空金属管道（1）的空隙间填充导热灌封胶层（4）。

6.如权利要求5所述的无线充电装置，其特征在于：所述中空金属管道（1）内循环流动有绝缘冷却介质。

7.如权利要求6所述的无线充电装置，其特征在于：所述线圈组件由多根中空金属管道（1）并行呈螺旋状绕制而成。

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