CN215186093U - 无线充电装置及无线充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种无线充电装置及无线充电系统，该无线充电装置包括：外壳，所述外壳内形成有内腔；发射端线圈模组，所述发射端线圈模组设置在所述内腔中并位于充电表面下方，所述发射端线圈模组包括至少两个发射端线圈，所述两个发射端线圈交错层叠布置分别形成下层发射端线圈和上层发射端线圈，所述下层发射端线圈包括上平坦段、过渡段和下平坦段，所述下平坦段位于所述上层发射端线圈的底面，所述上平坦段与所述上层发射端线圈齐平，所述上平坦段与上层发射端线圈设置为靠近所述充电表面。能够缩小下层发射端线圈与接收端线圈之间的距离，从而减小接收端线圈分别与下层发射端线圈、上层发射端线圈之间的耦合系数差异。

Description

无线充电装置及无线充电系统

技术领域

本实用新型涉及一种无线充电装置及无线充电系统。

背景技术

目前市场上广泛应用的无线充电设备基本都是基于电磁感应技术，这种无线充电技术仅适用于短距离，因为其不仅要求接收端线圈与发射端线圈之间的间隔距离非常小，同时对于二者摆放的位置也有较高要求。为了提高电子设备充电时摆放位置的自由度，发射端线圈常采用多线圈堆叠方式，即多个发射端线圈交错布置为两层，一层线圈在上方，一层线圈在下方，上层线圈与下层线圈在Z方向上相差一个线圈的厚度。此种结构导致接收端线圈与下层发射端线圈和上层发射端线圈的耦合系数差异较大，从而导致充电效率差异较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种充电效率差异较小的无线充电装置。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种无线充电装置，包括：外壳，所述外壳内形成有内腔；

发射端线圈模组，所述发射端线圈模组设置在所述内腔中并位于所述充电表面下方，所述发射端线圈模组包括至少两个发射端线圈，所述两个发射端线圈交错层叠布置分别形成下层发射端线圈和上层发射端线圈，所述下层发射端线圈包括上平坦段、过渡段和下平坦段，所述下平坦段位于所述上层发射端线圈的底面，所述上平坦段与所述上层发射端线圈齐平，所述上平坦段与上层发射端线圈设置为靠近所述充电表面。

优选地，所述下层发射端线圈的过渡段设置为靠近所述上层发射端线圈。

优选地，所述下层发射端线圈的过渡段分别与所述上平坦段、下平坦段的夹角范围为100度～150度。

优选地，所述发射端线圈模组包括三个发射端线圈，分别为两个下层发射端线圈和一个上层发射端线圈。

优选地，所述上层发射端线圈分别位于两个所述下层发射端线圈的下平坦段上。

优选地，所述发射端线圈为圆形、椭圆形或矩形线圈。

优选地，所述发射端线圈模组还包括屏蔽片，所述发射端线圈固定结合于所述屏蔽片表面。

优选地，所述屏蔽片的材料为铁氧体或纳米晶材料。

优选地，所述下层发射端线圈粘接于所述屏蔽片表面，所述上层发射端线圈粘接于所述下层发射端线圈表面。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种无线充电系统，包括上述的无线充电装置和电子设备，所述电子设备包括接收端线圈，所述接收端线圈被配置为当位于交变磁场中时生成电流以对电池充电。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型将下层发射端线圈上未与上层发射端线圈重叠设置的上平坦段弯折到与上层发射端线圈齐平的位置，能够缩小下层发射端线圈与接收端线圈之间的Z轴方向距离，从而减小接收端线圈分别与下层发射端线圈、上层发射端线圈之间的耦合系数差异，进而减少下层发射端线圈与上层发射端线圈之间的充电效率差异，使得电子设备在充电表面的不同位置时获得相近的充电效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本实用新型的俯视图。

图2示出本实用新型的结构示意图。

图3示出本实用新型的侧视图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

本实用新型公开了一种无线充电装置，其中电子设备可在无线充电装置的充电表面上被有效地充电。设置在充电表面下方的发射端线圈模组可产生能够在电子设备的接收端线圈中感应出电流的交变磁场。

发射端线圈模组包括两层发射端线圈层，层中相邻发射端线圈之间的空间为“死区”，即不产生磁场的区域，因此，布置两层发射端线圈层，使得在无线充电装置的充电表面上形成最小的死区，从而提高电子设备放置在充电表面上的位置自由度。

本实用新型中的上层发射端线圈是指靠近接收端线圈的发射端线圈，下层发射端线圈是指远离接收端线圈的发射端线圈。

发明人发现由于上层发射端线圈与下层发射端线圈在Z轴方向相差一个线圈的厚度，导致接收端线圈与上层发射端线圈、下层发射端线圈的耦合系数差异较大，进而导致上层发射端线圈与下层发射端线圈的充电效率差异较大，即接收端线圈与上层发射端线圈的耦合系数较大、充电效率较高，接收端线圈与下层发射端线圈的耦合系数较小、充电效率较低。

在一个实施方案中，无线充电装置的发射端线圈模组包括两个发射端线圈，其中，两个发射端线圈交错层叠布置分别形成下层发射端线圈和上层发射端线圈，当电子设备中的接收端线圈与发射端线圈模组中的一个线圈耦合时，无线充电装置能够对电子设备进行充电。

其中，下层发射端线圈包括上平坦段、过渡段和下平坦段，下平坦段位于上层发射端线圈的底面，上平坦段与上层发射端线圈齐平，并且上平坦段与上层发射端线圈设置为靠近所述充电表面。

本实用新型将下层发射端线圈上未与上层发射端线圈重叠设置的上平坦段弯折到与上层发射端线圈齐平的位置，能够缩小下层发射端线圈与接收端线圈之间的Z轴方向距离，从而减小接收端线圈分别与下层发射端线圈、上层发射端线圈之间的耦合系数差异，进而减少下层发射端线圈与上层发射端线圈之间的充电效率差异，使得电子设备在充电表面的不同位置时获得相近的充电效率。

图1示出的本实用新型的一种实施方式中，无线充电装置的发射端线圈模组包括三个发射端线圈，分别为两个下层发射端线圈10和一个上层发射端线圈20。两个下层发射端线圈10并排布置，上层发射端线圈20层叠设置在两个下层发射端线圈10上方，且位于两个下层发射端线圈10的中间，即上层发射端线圈20与下层发射端线圈交错层叠布置。上层发射端线圈20产生的磁场可填充下层发射端线圈10产生的磁场的死区，三个发射端线圈可共同产生布满充电表面的磁场，从而使得电子设备能够在充电表面的绝大部分位置上进行充电。

在一些实施方案中，可将电子设备放置在充电表面的任何位置以接收电力。例如，电子设备可位于充电表面的左侧，并从左侧的下层发射端线圈10接收电力。或者，电子设备可放置于充电表面的中间，从中间的上层发射端线圈20接收电力。应当理解，放置在充电表面内的任何位置的设备可根据本公开的实施方案从无线充电装置接收电力。在一些实施方案中，可将多余一个的电子设备放置于充电表面上以接收电力。

如图2和图3所示，每个下层发射端线圈10分别向上弯折形成依次连接的上平坦段101、过渡段102和下平坦段103，其中，下平坦段103贴合于上层发射端线圈20的底面，上平坦段101与上层发射端线圈20的顶面齐平，即上层发射端线圈20分别位于两个下层发射端线圈10的下平坦段103上。

在一个实施方式中，过渡段102设置为靠近上层反射端线圈20的侧面，使得未与上层发射端线圈20重叠的部分全部偏折至与上层发射端线圈20齐平的位置，提高下层发射端线圈10与接收端线圈的耦合系数。在一些实施方式中过渡段102分别与上平坦段101、下平坦段103的夹角范围为100度～150度。

在一些实施方式中，每个发射端线圈的形状相同，可以为圆形、椭圆形或矩形线圈。充电表面的形状可根据发射端线圈的形状和磁场范围进行设计，例如，充电表面为圆形形状、矩形形状、正方形形状或任何其他合适的形状。

在一个实施方式中，发射端线圈模组还包括屏蔽片30，下层发射端线圈10的下平坦段103的底面粘接于屏蔽片30的表面，上层发射端线圈20的底面粘接于下平坦段103的顶面。屏蔽片30由铁氧体或纳米晶材料制成，用于屏蔽发射端线圈产生的磁场。

本实用新型还公开了一种无线充电系统，包括上述的无线充电装置和电子设备，该电子设备可以是被配置为从无线充电装置接收电力的任何合适的设备，例如，移动通信装置、媒体播放器、智能手表等。电子设备具有配置成当处于无线充电装置产生的交变磁场时接收电力的接收端线圈。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.无线充电装置，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳内形成有内腔；

发射端线圈模组，所述发射端线圈模组设置在所述内腔中，所述发射端线圈模组包括至少两个发射端线圈，所述两个发射端线圈交错层叠布置分别形成下层发射端线圈和上层发射端线圈，所述下层发射端线圈包括上平坦段、过渡段和下平坦段，所述下平坦段位于所述上层发射端线圈的底面，所述上平坦段与所述上层发射端线圈齐平，所述上平坦段与上层发射端线圈设置为靠近充电表面。

2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述过渡段设置为靠近所述上层发射端线圈。

3.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述过渡段分别与所述上平坦段、下平坦段的夹角范围为100度～150度。

4.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述发射端线圈模组包括三个发射端线圈，分别为两个下层发射端线圈和一个上层发射端线圈。

5.根据权利要求4所述的无线充电装置，其特征在于，所述上层发射端线圈分别位于两个所述下层发射端线圈的下平坦段上。

6.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述发射端线圈为圆形、椭圆形或矩形线圈。

7.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述发射端线圈模组还包括屏蔽片，所述发射端线圈固定结合于所述屏蔽片表面。

8.根据权利要求7所述的无线充电装置，其特征在于，所述屏蔽片的材料为铁氧体或纳米晶材料。

9.根据权利要求7所述的无线充电装置，其特征在于，所述下层发射端线圈粘接于所述屏蔽片表面，所述上层发射端线圈粘接于所述下层发射端线圈表面。

10.无线充电系统，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的无线充电装置和电子设备，所述电子设备包括接收端线圈和电池，所述接收端线圈被配置为当位于交变磁场中时生成电流以实现对所述电池充电。

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