CN219420376U - 无线电能传输附加装置、无线电能发送装置和接收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种无线电能传输附加装置、无线电能发送装置和接收装置。通过在无线电能传输附加装置的印制电路板设置第一线圈和第二线圈，将第一线圈和第二线圈串联，且第一线圈和第二线圈中电流相反，进而将印制电路板通过转接板与补偿电容连接，并且将转接板设置于印制电路板同一平面内。无线电能发送装置和无线电能接收装置则设置有无线电能传输附加装置。由此，可以实现无线电能传输，同时有效减小无线电能传输附加装置厚度，使用方便，能够提高用户体验。

Description

无线电能传输附加装置、无线电能发送装置和接收装置

技术领域

本实用新型涉及无线电能技术领域，尤其涉及一种无线电能传输附加装置、无线电能发送装置和接收装置。

背景技术

无线电能传输技术可以采用无线的方式在电子设备之间传输电能，具有使用方便、电能传输效率高等特点，因而广泛应用于各种类型的电子产品中。无线电能传输技术可以通过无线电能发射装置的无线电能发射线圈和无线电能接收装置的无线电能接收线圈的相互电磁耦合来实现电能的无线传输。其中，无线电能发射装置可以将直流电压转换为交变电流，交变电流通过无线电能发射装置的无线电能发射线圈产生交变磁场。无线电能接收装置的无线电能接收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，以实现为电子设备充电。

在现有技术中，为了提高磁场强度，通常在无线电能发射线圈和无线电能接收线圈之间设置无线电能传输附加装置。具体地，无线电能传输附加装置采用铜线圈或利兹线圈多匝并联的方式，使得线圈内部产生与无线电能发射线圈同向的磁场，以提高无线电能接收线圈和无线电能发射线圈的耦合。

一方面，采用铜线圈或利兹线圈等材质的线圈增加了无线电能传输附加装置的重量，不便于安装和拆卸；另一方面，将铜线圈或利兹线圈多匝并联，增加了无线电能传输附加装置的厚度，使用不便，用户体验较差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种无线电能传输附加装置、无线电能发送装置和接收装置，可以实现无线电能传输，同时有效减小无线电能传输附加装置厚度，使用方便，能够提高用户体验。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种无线电能传输附加装置，所述装置包括：

印制电路板，所述印制电路具有第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈串联；

转接板，与所述印制电路板连接；以及

至少一个补偿电容，通过所述转接板与所述印制电路板连接；

其中，所述转接板设置于所述印制电路板同一平面内，所述第一线圈设置于所述第二线圈内部，所述第一线圈和第二线圈中电流方向相反。

在一些实施例中，所述转接板设置于所述印制电路板同一平面内具体为：所述转接板设置于所述印制电路板外部同一平面内。

在一些实施例中，所述印制电路板内部具有第一镂空区域。

在一些实施例中，所述转接板设置于所述印制电路板同一平面内具体为：所述转接板设置于所述印制电路板处于同一平面内的所述第一镂空区域中。

在一些实施例中，所述第一线圈和所述第二线圈同心设置。

在一些实施例中，所述第一线圈的线圈匝之间的间距为第一间距，所述第二线圈的线圈匝之间的间距为第二间距，所述第一间距小于所述第二间距。

在一些实施例中，所述无线电能传输附加装置还包括：

第一磁片，设置于所述印制电路板一面，所述第一磁片具有第二镂空区域，所述第二镂空区域的尺寸大于所述第一线圈的尺寸；

第二磁片，设置于所述印制电路板设置有所述第一磁片的一面以外的另一面，所述第二磁片与所述第一线圈具有相匹配的尺寸。

在一些实施例中，所述无线电能传输附加装置还包括壳体，所述无线电能传输附加装置设置于所述壳体内部。

第二方面，本实用新型提供了一种无线电能发送装置，所述无线电能发送装置包括：

无线电能发射线圈；

如第一方面所述的无线电能传输附加装置，设置于所述无线电能发射线圈面向所对应的无线电能接收线圈的一侧、且与所述无线电能发射线圈相隔预定的距离。

第三方面，本实用新型提供了一种无线电能接收装置，所述无线电能接收装置包括：

无线电能接收线圈；

如第一方面所述的无线电能传输附加装置，设置于所述无线电能接收线圈面向所对应的无线电能发射线圈的一侧、且与所述无线电能接收线圈相隔预定的距离。

本实用新型实施例通过在无线电能传输附加装置的印制电路板设置第一线圈和第二线圈，并将第一线圈和第二线圈串联，且第一线圈和第二线圈中电流相反，进而将印制电路板通过转接板与补偿电容连接，并且将转接板设置于印制电路板同一平面内。无线电能发送装置和无线电能接收装置则设置有无线电能传输附加装置。由此，可以实现无线电能传输，同时有效减小无线电能传输附加装置厚度，使用方便，能够提高用户体验。

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是本实用新型一个实施例的无线电能传输附加装置剖面的示意图；

图2是本实用新型一个实施例中无线电能传输附加装置结构的示意图；

图3是本实用新型一个实施例的无线电能传输附加装置剖面的示意图；

图4是本实用新型一个实施例中无线电能传输附加装置结构的示意图；

图5是本实用新型一个实施例的无线电能传输附加装置剖面的示意图。

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。

同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。

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。

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实用新型中的具体含义。

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。

图1是本实用新型一个实施例的无线电能传输附加装置剖面的示意图。如图1所示，本实施例的无线电能传输附加装置包括印制电路板1、转接板2、补偿电容C3。

在本实施例中，印制电路板1通过转接板2与补偿电容C3连接，用于无线电能传输。印制电路板1可以为柔性PCB电路板(Printed circuit boards，印刷电路板)，由柔性基材制成，具有材质轻、便于组装的特点。其中，印制电路板1的厚度可以为0.3mm。

可选的，印制电路板1还可以为刚性PCB电路板、刚挠结合PCB电路板等。

在本实施例中，转接板2可以为FPC转接板(Flexible Printed Circuit,柔性印刷电路板)，用于连接印制电路板1和补偿电容C3。转接板2设置于印制电路板1同一平面内。其中，转接板2的厚度可以为0.1mm。

在本实施例中，补偿电容C3可以为谐振电容，用于增大感应磁场，使得提高感应电流。补偿电容C3可以为一个，也可以为多个。其中，补偿电容C3的厚度可以为0.5mm。

在一个可选的实施例中，印制电路板1通过转接板2与补偿电容C3并联。

在另一个可选的实施例中，印制电路板1通过转接板2与补偿电容C3串联。在如下的描述中，以印制电路板1通过转接板2与补偿电容C3串联为例进行说明。

在本实施例中，补偿电容C3可以通过焊接的方式固定于转接板2上。进一步地，补偿电容C3与转接板2整体的厚度为0.6mm。由此，无线电能传输附加装置的厚度为0.6mm，可以实现无线电能传输，同时有效减小无线电能传输附加装置厚度，使用方便，能够提高用户体验。

在本实施例中，无线电能传输附加装置还包括壳体，且无线电能传输附加装置设置于壳体内部。

在一个可选的实施例中，所述壳体可以为手机壳。也就是说，将无线电能传输附加装置设置于手机壳内。则可以将手机壳安装于手机上，将手机与无线电能发射装置配合进行无线充电。

在另一个可选的实施例中，无线电能传输附加装置可以单独作为产品使用。也就是说，将无线电能传输附加装置封装于壳体内，则可以配合不同类型的电子设备使用。

在本实施例中，由于现有技术中采用将铜线圈或利兹线圈多匝并联的方式，使得线圈内部产生与无线电能发射线圈同向的磁场，极大增加了无线电能传输附加装置的重量和厚度，用户使用不便。针对这种情况，本实用新型实施例通过在印制电路板1中设置第一线圈和第二线圈，使得有效减小无线电能传输附加装置厚度。对应的，可以参考图2。

图2是本实用新型一个实施例中无线电能传输附加装置结构的示意图。如图2所示，本实施例的无线电能传输附加装置包括印制电路板1、转接板2与补偿电容C3。其中，印制电路板包括第一线圈11和第二线圈12。

在本实施例中，转接板2连接在补偿电容C3和第二线圈12的引出部之间，补偿电容C3连接在转接板2第一线圈11的引出部之间。并且第一线圈11、转接板2、补偿电容C3、第二线圈12彼此串联，第一线圈11设置于第二线圈12内部。其中，第一线圈11和第二线圈12中电流方向相反。也就是说，第一线圈11和第二线圈12形成为彼此独立的两个线圈组，通过转接板2将第一线圈11和第二线圈12的引出部彼此连接，从而使其形成闭合的回路，使得电流流过第一线圈11以及第二线圈12时具有不同的方向。

在本实施例中，可以将第一线圈11和第二线圈12同心设置。根据电磁感应定律，当有磁场穿过闭合线圈时，将在线圈内部产生感应电动势，进而产生感应磁场。具体地，转接板2、补偿电容C3连接在第一线圈11的内引线端、第二线圈12的外引线端之间。并且连接第一线圈11的外引线端和第二线圈12的内引线端。以使得电流延方向X流经第一线圈11，并且延方向Y流经第二线圈12。其中，方向X和方向Y相反。由此，如果有外部磁场穿过无线电能传输附加装置，第一线圈11和第二线圈12中将产生与其内部感应电流方向相应的感应磁场。进一步地，在无线电能传输附加装置与无线电能发送装置和无线电能接收装置配合使用过程中，将无线电能传输附加装置设置于无线电能发送装置的无线电能发射线圈和无线电能接收装置的无线电能接收线圈之间，并且第一线圈11与无线电能接收线圈的位置相对应设置。由于无线电能发射线圈指向无线电能接收线圈的磁场从无线电能传输附加装置中穿过，使得第一线圈11和第二线圈12中产生与该磁场相同或相反方向的感应磁场，可以实现电能传输。

可选的，第一线圈11与无线电能接收线圈的尺寸相匹配。也就是说，第一线圈11与无线电能接收线圈的尺寸相似或相同。由此，使得无线电能接收线圈具有较好的耦合度。

在本实施例中，第一线圈11、第二线圈12分别包括多个线圈匝。第一线圈11的线圈匝之间的间距为第一间距，第二线圈12的线圈匝之间的间距为第二间距，并且第一间距小于第二间距。也就是说，第一线圈11和第二线圈12的线圈匝采用不同的走线方式，以使得第一线圈11产生较强的感应磁场，增加第一线圈11与无线电能接收线圈的耦合度。具体地，第一线圈11可以采用较为紧密的走线方式，第二线圈12可以采用较为稀疏的走线方式。

本实用新型实施例通过在无线电能传输附加装置的印制电路板设置第一线圈和第二线圈，并将第一线圈和第二线圈串联，且第一线圈和第二线圈中电流相反，进而将印制电路板通过转接板与补偿电容连接，并且将转接板设置于印制电路板同一平面内。无线电能发送装置和无线电能接收装置则设置有无线电能传输附加装置。由此，可以实现无线电能传输，同时有效减小无线电能传输附加装置厚度，使用方便，能够提高用户体验。

图3是本实用新型一个实施例的无线电能传输附加装置剖面的示意图。如图3所示，本实施例的电能传输附加装置包括印制电路板1、转接板2、补偿电容C3、第一磁片5和第二磁片4。其中，转接板2设置于印制电路板1外部同一平面内。印制电路板1、转接板2、补偿电容C3设置方式与图1所示的实施例类似，本实用新型在此不再赘述。

在本实施例中，第一磁片5(也即图3示出的斜线区域)可以采用粘接的方式设置于印制电路板1一面。第二磁片4(也即图3示出的网格区域)可以采用粘接的方式设置于印制电路板1设置有第一磁片5的一面以外的另一面。由于粘接过程中粘胶存在一定厚度，使得第一磁片5与粘胶整体的厚度为0.15mm，并且第二磁片4与粘胶整体的厚度为0.15mm。其中，第一磁片5具有第二镂空区域51。

可选的，第一磁片5和第二磁片42的材质可以为常见的软磁材料，例如镍锌铁氧体磁片和锰锌铁氧体磁片等，或非晶以及纳米晶等。

在本实施例中，转接板2的厚度为0.1mm。补偿电容C3的厚度为0.5mm。印制电路板1的厚度为0.3mm。由此，无线电能传输附加装置的厚度为0.75mm，可以实现无线电能传输，同时有效减小无线电能传输附加装置厚度，使用方便，能够提高用户体验。对应的，无线电能传输附加装置结构的示意图可以参考图4。

图4是本实用新型一个实施例中无线电能传输附加装置结构的示意图。如图4所示，本实施例的无线电能传输附加装置包括印制电路板1、转接板2、补偿电容C3、第一磁片5和第二磁片4。其中，印制电路板1包括第一线圈11和第二线圈12。其中，印制电路板1、转接板2、补偿电容C3的连接方式与图2所示的实施例类似，本实用新型在此不再赘述。

在本实施例中，第一磁片5(也即图4示出的斜线区域)具有第二镂空区域51，第二镂空区域51的尺寸大于第一线圈11的尺寸。并且第一磁片5的尺寸大于等于第二线圈12的尺寸。也就是说，将第一磁片5覆盖于第二线圈12上，可以提高第二线圈12的感应电压，使得提高第二线圈12的感应电流，进而使得第一线圈11中产生更强的感应磁场，并可以屏蔽干扰信号。由此，第一磁片5可以使得无线电能传输附加装置更好的耦合无线电能发射装置的无线电能发射线圈。

可选的，第一磁片5中第二镂空区域51的形状可以由用户根据需求设定。例如，第二镂空区域51可以为圆形，第二镂空区域51也可以为椭圆形。

在本实施例中，第二磁片4(也即图4示出的网格区域)设置于印制电路板1设置有第一磁片5的一面以外的另一面，并且第二磁片4与第一线圈11具有相匹配的尺寸。也就是说，第二磁片4与第一线圈11的尺寸相同或相似。具体地，将第二磁片4覆盖于第一线圈11上，在第二线圈12产生感应电流流经第一线圈11后，使得第一线圈11随之产生感应电压，通过第二磁片4可以提升第一线圈11产生的感应电压的效果，进而使得第一线圈11中感应磁场得到增强。由此，第二磁片4可以使得无线电能传输附加装置更好的耦合无线电能接收装置的无线电能接收线圈。对应地，第二磁片4的形状同样可以由用户根据需求设定。

可选的，第二磁片4的形状可以为圆形，且第二磁片4的的尺寸略大于第一线圈11的尺寸。也就是说，第二磁片4的外径略大于第一线圈11的外径。由此，利于第一线圈11边缘的磁通耦合。

本实用新型实施例通过在无线电能传输附加装置的印制电路板设置第一线圈和第二线圈，并将第一线圈和第二线圈串联，且第一线圈和第二线圈中电流相反，进而将印制电路板通过转接板与补偿电容连接，并且将转接板设置于印制电路板同一平面内。进而在印制电路板1的一面设置第一磁片，在制电路板1的另一面设置第二磁片。由此，可以实现无线电能传输，同时有效减小无线电能传输附加装置厚度，增加无线电能传输附加装置与无线电能发射线圈以及无线电能接收线圈的耦合度，使用方便，能够提高用户体验。

图5是本实用新型一个实施例的无线电能传输附加装置剖面的示意图。如图5所示，本实施例的电能传输附加装置包括印制电路板1、转接板2、补偿电容C3、第一磁片5和第二磁片4。其中，转接板2设置于印制电路板1外部同一平面内。其中，印制电路板1包括第一线圈和第二线圈。印制电路板1、第一磁片5、第二磁片4设置方式与图3所示的实施例类似，本实用新型在此不再赘述。

在本实施例中，印制电路板1内部具有第一镂空区域，可以将转接板2设置于印制电路板1处于同一平面内的第一镂空区域中。其中，转接板2的厚度为0.1mm。补偿电容C3的厚度为0.5mm。印制电路板1的厚度为0.3mm。由此，无线电能传输附加装置的厚度为0.75mm，可以实现无线电能传输，同时有效减小无线电能传输附加装置厚度，使用方便，能够提高用户体验。

本实用新型实施例通过在无线电能传输附加装置的印制电路板设置第一镂空区域，将转接板设置于印制电路板处于同一平面内的第一镂空区域中。并在印制电路板设置第一线圈和第二线圈，并将第一线圈和第二线圈串联，且第一线圈和第二线圈中电流相反，进而将印制电路板通过转接板与补偿电容连接，并且将转接板设置于印制电路板同一平面内。进而在印制电路板1的一面设置第一磁片，在制电路板1的另一面设置第二磁片。由此，可以实现无线电能传输，同时有效减小无线电能传输附加装置厚度，增加无线电能传输附加装置与无线电能发射线圈以及无线电能接收线圈的耦合度，使用方便，能够提高用户体验。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 (10)

1.一种无线电能传输附加装置，其特征在于，所述装置包括：

印制电路板，所述印制电路具有第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈串联；

转接板，与所述印制电路板连接；以及

至少一个补偿电容，通过所述转接板与所述印制电路板连接；

其中，所述转接板设置于所述印制电路板同一平面内，所述第一线圈设置于所述第二线圈内部，所述第一线圈和第二线圈中电流方向相反。

2.根据权利要求1所述的无线电能传输附加装置，其特征在于，所述转接板设置于所述印制电路板同一平面内具体为：所述转接板设置于所述印制电路板外部同一平面内。

3.根据权利要求1所述的无线电能传输附加装置，其特征在于，所述印制电路板内部具有第一镂空区域。

4.根据权利要求3所述的无线电能传输附加装置，其特征在于，所述转接板设置于所述印制电路板同一平面内具体为：所述转接板设置于所述印制电路板处于同一平面内的所述第一镂空区域中。

5.根据权利要求1所述的无线电能传输附加装置，其特征在于，所述第一线圈和所述第二线圈同心设置。

6.根据权利要求1所述的无线电能传输附加装置，其特征在于，所述第一线圈的线圈匝之间的间距为第一间距，所述第二线圈的线圈匝之间的间距为第二间距，所述第一间距小于所述第二间距。

7.根据权利要求1所述的无线电能传输附加装置，其特征在于，所述无线电能传输附加装置还包括：

第一磁片，设置于所述印制电路板一面，所述第一磁片具有第二镂空区域，所述第二镂空区域的尺寸大于所述第一线圈的尺寸；

第二磁片，设置于所述印制电路板设置有所述第一磁片的一面以外的另一面，所述第二磁片与所述第一线圈具有相匹配的尺寸。

8.根据权利要求1所述的无线电能传输附加装置，其特征在于，所述无线电能传输附加装置还包括壳体，所述无线电能传输附加装置设置于所述壳体内部。

9.一种无线电能发送装置，其特征在于，所述无线电能发送装置包括：

无线电能发射线圈；

如权利要求1-8中任一项所述的无线电能传输附加装置，设置于所述无线电能发射线圈面向所对应的无线电能接收线圈的一侧、且与所述无线电能发射线圈相隔预定的距离。

10.一种无线电能接收装置，其特征在于，所述无线电能接收装置包括：

无线电能接收线圈；

如权利要求1-8中任一项所述的无线电能传输附加装置，设置于所述无线电能接收线圈面向所对应的无线电能发射线圈的一侧、且与所述无线电能接收线圈相隔预定的距离。