CN212084819U - 扁平线无线充电线圈及无线充电设备 - Google Patents
扁平线无线充电线圈及无线充电设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212084819U CN212084819U CN202020052505.3U CN202020052505U CN212084819U CN 212084819 U CN212084819 U CN 212084819U CN 202020052505 U CN202020052505 U CN 202020052505U CN 212084819 U CN212084819 U CN 212084819U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coil
- wireless charging
- flat
- magnetic shielding
- flat wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 13
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims description 3
- 239000002707 nanocrystalline material Substances 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Abstract
本申请公开一种扁平线无线充电线圈及无线充电设备。所述线圈包括磁屏蔽部件和由一股或多股扁平线绕制而成的线圈；所述一股或多股扁平线的第一端连接在一起形成所述线圈的第一引出端，第二端则连接在一起形成所述线圈的第二引出端；所述线圈位于所述磁屏蔽部件之上且通过粘接物与所述磁屏蔽部件粘接在一起；所述一股或多股扁平线的宽度方向平行于所述磁屏蔽部件；所述一股或多股扁平线在平行于所述磁屏蔽部件的方向层层叠置，且相邻的两匝线紧贴在一起。对比了圆铜线与扁平线绕制的线圈电性能，不同绕制股数对线圈电性性能的影响。本申请可减少线圈的交流电阻，从而减小线圈带来的损耗。
Description
技术领域
本申请涉及无线充电技术领域，特别涉及一种扁平线无线充电线圈及无线充电设备。
背景技术
常见的无线充电原理主要是通过电磁感应、近场耦合、电磁波传导。电磁感应是通过初级通以交变电流，变化电场产生变化的磁场，磁场通过耦合的次级的线圈产生感应电流，从而将能量从传输端转移到接收端。近场耦合是电磁场随距离而迅速衰减，采用普通的电磁感应技术随距离增加次级线圈上耦合的磁场能量迅速衰减，与此不同的是，共振磁耦合技术采用匹配的谐振天线，利用两个发生谐振耦合的电路来捕捉随距离衰减的电磁场，即当发射回路和接收回路发生谐振时，可使大部分能量由发射回路传递到接收回路。电磁波传导是无线电波能携带能量并传递能量，当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化产生谐振效应，会在导体中产生电流。
在手机无线充电系统中，接收线圈通过共振或者电磁感应的方式来接收发射端发出的电磁能量，并经相应电路转换为可供负载使用的电压或电流。由于手机等终端产品使用强度大，对充电速度要求越来越高，所以无线充电系统的发射和接受功率就必须相应提高，两者间的传输效率也是关注的重点。传统的无线充电接收线圈一般采用的是一股或多股圆铜线、多股绞线绕制而成的，虽然能实现无线充电的效果，通过增加股数或绕制圈数能达到增大电感量的效果，但是也存在一些缺点，圆线与圆线之间的排列，势必会增加铜线之间的间隙，使线圈的电阻增加，而使用多股绞线绕制线圈，由于绞数的不稳定性，会影响线圈排列的稳定性，从而使线圈的交变电流发生很大的变化。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本申请的发明构思及技术方案，其并不必然属于本申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
实用新型内容
本申请提出一种扁平线无线充电线圈及无线充电设备，可减少线圈的交流电阻，从而减小线圈带来的损耗。
在第一方面，本申请提供一种扁平线无线充电线圈，包括磁屏蔽部件和由一股或多股扁平线绕制而成的线圈；
所述一股或多股扁平线的第一端连接在一起形成所述线圈的第一引出端；
所述一股或多股扁平线的第二端连接在一起形成所述线圈的第二引出端；
所述线圈位于所述磁屏蔽部件之上且通过粘接物与所述磁屏蔽部件粘接在一起；
所述一股或多股扁平线的宽度方向平行于所述磁屏蔽部件；
所述一股或多股扁平线在平行于所述磁屏蔽部件的方向层层叠置，且相邻的两匝线紧贴在一起。
在一些优选的实施方式中，所述磁屏蔽部件的材料形式包括铁氧体材料、纳米晶材料和非晶材料。
在一些优选的实施方式中，所述磁屏蔽部件的形状包括圆形、方形、椭圆形、正多边形和多边不规则形。
在一些优选的实施方式中，所述磁屏蔽部件的尺寸为：厚度为0.02mm～4.0mm，长度为4mm～200mm，宽度为4mm～200mm。
在一些优选的实施方式中，所述线圈由三股扁平线绕制而成。
在一些优选的实施方式中，所述线圈的内外形状的具体形式包括圆形、方形、椭圆形和跑道形。
在一些优选的实施方式中，所述扁平线的规格包括0.11*0.4mm、0.11*0.6mm和0.11*1.2mm。
在一些优选的实施方式中，所述扁平线为扁平铜线。
在一些优选的实施方式中，所述扁平铜线包括铜芯、绝缘层和自粘层。
在一些优选的实施方式中，所述自粘层在加热或者添加溶剂的情况下可以实现自粘。
在第二方面，本申请提供一种无线充电设备，包括上述扁平线无线充电线圈。
与现有技术相比，本申请的有益效果有：
通过使用扁平线的线材来绕制线圈，将线圈与磁屏蔽部件粘接在一起，可以很好地利用磁屏蔽空间，以及可减少线与线之间的空隙，可充分利用线与线之间的空间来减少线圈的交流电阻，从而减小线圈带来的损耗。
附图说明
图1为本申请一个实施例的扁平线无线充电线圈的结构示意图；
图2示出圆线绕制的无线充线圈的截面；
图3示出扁平线绕制的无线充线圈的截面；
图4为本申请实验例1的扁平线无线充电线圈的结构示意图；
图5示出本申请实验例1的1股扁平线的截面；
图6为本申请实验例2的扁平线无线充电线圈的结构示意图；
图7示出本申请实验例2的2股扁平线的截面；
图8为本申请实验例3的扁平线无线充电线圈的结构示意图；
图9示出本申请实验例3的3股扁平线的截面；
图10为对比例的圆线无线充电线圈的结构示意图；
图11示出对比例的11股圆线的截面。
具体实施方式
为了使本申请实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合图1至图11及实施例，对本申请进行进一步详细说明。此处需要强调的是，下述实施例仅仅是为了更好的说明本申请内容的一种示例，而不是为了限制本申请的范围及其应用。本领域技术人员应该理解，所述的概念和具体实施例可以很容易地被修改或设计其它结构以完成本申请的相同目的，同时本领域技术人员也应该认识到，等同概念的结构并没有偏移本申请的精神和范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参考图1和图2，本实施例提供一种扁平线无线充电线圈，包括磁屏蔽部件1和线圈2。线圈2位于磁屏蔽部件1之上且通过粘接物3与磁屏蔽部件1粘接在一起。
磁屏蔽部件1的材质是磁屏蔽材料，包括铁氧体材料、纳米晶材料与非晶材料。磁屏蔽部件1的形状可为圆形、方形、椭圆形、正多边形或多边不规则形等平面形状，厚度可以为0.02mm～4.0mm，长度可以为4mm～200mm，宽度可以为4mm～200mm。
粘接物3可以是胶水、液体混合物和胶带。粘接物3的形状可以与磁屏蔽部件1的相同。通过粘接物3压合或贴合的方式将绕制的线圈2和磁屏蔽材料1形成扁平线无线充电线圈。
参考图4、图6和图8，线圈2由一股或多股扁平线4绕制而成；其中，多股扁平线4的线径可以不相同。扁平线2的截面为方形的。扁平线2的材质为铜，具体为扁平铜线。扁平铜线包括铜芯、绝缘层和自粘层。其中，自粘层在加热或者添加溶剂的情况下可以实现自粘，也即具有自粘特性。
每股扁平线4具有第一端和第二端。参考图4，一股或多股扁平线4的第一端连接在一起形成线圈2的第一引出端21。一股或多股扁平线的第二端连接在一起形成线圈2的第二引出端22。其中，参考图3，多股扁平线是并列在一起的，比如多股扁平线水平排布，形成的形状依旧为扁平的。具体可通过加热粘合的方式使多股扁平线粘合在一起。
参考图4和图5，卷绕线圈2时，使得扁平线4的宽度方向平行于磁屏蔽部件1。一股或多股扁平线4在平行于磁屏蔽部件1的方向层层叠置，且相邻的两匝线紧贴在一起，从而形成线圈2。也即，扁平线4是由内到外绕制的。
线圈2的内外形状可以是圆形、方形、椭圆形和跑道形等平面形状。
本实施例还提供一种扁平线无线充电线圈的绕制方法，包括步骤A1和步骤A2。
步骤A1、将一股或多股扁平线4并列组成的第一端连接在一起作为线圈2的一个引出端也即第一引出端21，通过加热或者添加溶剂的方式将并列的扁平线绕制成具有一定内径、外径的线圈，再将一股或多股扁平线并列组成的第二端连接在一起作为线圈的另一个引出端也即第二引出端22。
卷绕线圈时，使得扁平线4的宽度方向平行于磁屏蔽部件1，且使得扁平线4在平行于磁屏蔽部件1的方向层层叠置，以形成线圈2。
步骤A2、将步骤A1中得到的线圈2通过粘接物3与磁屏蔽部件1粘合在一起，制造成无线充电线圈。
本实施例的扁平线无线充电线圈还可包括其它用于固定模组的胶带，以及导热部件等辅助部件。
本实施例的扁平线无线充电线圈可以是通过印刷方式制成的FPC(FlexiblePrinted Circuit，柔性电路板)线圈。
根据直流电阻R的计算公式：R＝ρL/s，其中，ρ为线材的电阻率，L为线圈的绕线长度，S为导体的截面积。当线圈的内外尺寸以及绕制的圈数一定的时候，如果线与线之间有过多的空间没有填充，导体的截面积偏小，直流电阻大，交流电阻也会偏大。本实施例使用一股或多股扁平线绕制无线充电线圈，通过扁平线间的无间隙排列来减少线圈的直流电阻，将线圈与磁屏蔽部件粘接在一起，可以很好地利用磁屏蔽空间，从而来减小线圈的交流电阻，可提高线圈的充电效率。
通过实验例和对比例对本实施例进行说明。
实验例1
参考图4和图5。选用1股厚度为0.11mm、宽度为1.2mm的扁平铜线绕制成图4的线圈2，再将线圈2与磁屏蔽部件1用粘接物3粘合在一起形成扁平线无线充电线圈。其中，磁屏蔽部件1为磁屏蔽板，具体是51mm X 51mm的矩形铁氧体磁板。对实验例1的扁平线无线充电线圈进行电性测试。电性测试内容包含上述成品的电感量Ls、品质因数Q、直流电阻DCR、交流电阻ACR。测试结果如表一。
实验例2
参考图6和图7。选用2股厚度为0.11mm、宽度为0.6mm的扁平铜线绕制成图6的线圈2，再将线圈2与磁屏蔽部件1用粘接物3粘合在一起形成扁平线无线充电线圈。其中，磁屏蔽部件1为磁屏蔽板，具体是51mm X 51mm的矩形铁氧体磁板。对实验例2的扁平线无线充电线圈进行电性测试。电性测试内容包含上述成品的电感量Ls、品质因数Q、直流电阻DCR、交流电阻ACR。测试结果如表一。
实验例3
参考图8和图9。选用3股厚度为0.11mm、宽度为0.4mm的扁平铜线绕制成图8的线圈2，再将线圈2与磁屏蔽部件1用粘接物3粘合在一起形成扁平线无线充电线圈。其中，磁屏蔽部件1为磁屏蔽板，具体是51mm X 51mm的矩形铁氧体磁板。对实验例3的扁平线无线充电线圈进行电性测试。电性测试内容包含上述成品的电感量Ls、品质因数Q、直流电阻DCR、交流电阻ACR。测试结果如表一。
对比例
参考图10和图11。对比例的圆线无线充电线圈包括磁屏蔽部件600、圆线制成的线圈601、将线圈与磁屏蔽部件600粘合的粘接物602。其中，磁屏蔽部件600是51mm X 51mm的矩形铁氧体磁板。选用11股线径为0.11mm的圆铜线绕制成图6的线圈601，再将线圈601与磁屏蔽部件600用粘接物602粘合在一起形成无线充电线圈。对上述线圈进行电性测试。电性测试内容包含上述成品的电感量Ls、品质因数Q、直流电阻DCR和交流电阻ACR。测试结果如表一。
对比例的圆线绕制的线圈是标准品，用来与本实施例的扁平线无线充电线圈进行对比。
表一 实验例与对比例的测试结果
通过测试上述线圈的电性，可以很明显的看出4种线圈的电感量Ls比较接近；扁平线的品质因数Q随股数的增加而增加，交流电阻ACR随股数的增加而减小，而圆线线圈的品质因数Q、交流电阻ACR与0.11*0.6扁平线线圈也即实验例2相近。对于测试效率(最大传输效率)而言，3种扁平线线圈的效率随股数的增加而增加，1股、2股扁平线的线圈效率低于多股圆线线圈，3股扁平线线圈效率与圆线相当。参考图2和图3，本实施例的扁平线无线充电线圈较圆线无线充电线圈可以更好的利用磁屏蔽空间，可减少线与线之间的空隙，可充分利用线与线之间的空间来减少线圈的交流电阻，从而减小了线圈带来的损耗，提升无线充电线圈的效率。
本实施例还提供一种无线充电设备，包括上述扁平线无线充电线圈。无线充电设备具体可以是充电座，也可以是移动终端。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种扁平线无线充电线圈，其特征在于：包括磁屏蔽部件和由一股或多股扁平线绕制而成的线圈；
所述一股或多股扁平线的第一端连接在一起形成所述线圈的第一引出端；
所述一股或多股扁平线的第二端连接在一起形成所述线圈的第二引出端；
所述线圈位于所述磁屏蔽部件之上且通过粘接物与所述磁屏蔽部件粘接在一起；
所述一股或多股扁平线的宽度方向平行于所述磁屏蔽部件；
所述一股或多股扁平线在平行于所述磁屏蔽部件的方向层层叠置，且相邻的两匝线紧贴在一起。
2.根据权利要求1所述扁平线无线充电线圈，其特征在于：所述磁屏蔽部件的材料形式包括铁氧体材料、纳米晶材料和非晶材料。
3.根据权利要求1所述扁平线无线充电线圈，其特征在于：所述磁屏蔽部件的形状包括圆形、方形、椭圆形、正多边形和多边不规则形。
4.根据权利要求1所述扁平线无线充电线圈，其特征在于：所述磁屏蔽部件的尺寸为：厚度为0.02mm～4.0mm，长度为4mm～200mm，宽度为4mm～200mm。
5.根据权利要求1所述扁平线无线充电线圈，其特征在于：所述线圈由三股扁平线绕制而成。
6.根据权利要求1所述扁平线无线充电线圈，其特征在于：所述线圈的内外形状的具体形式包括圆形、方形、椭圆形和跑道形；所述扁平线的规格包括0.11*0.4mm、0.11*0.6mm和0.11*1.2mm。
7.根据权利要求1所述扁平线无线充电线圈，其特征在于：所述扁平线为扁平铜线。
8.根据权利要求7所述扁平线无线充电线圈，其特征在于：所述扁平铜线包括铜芯、绝缘层和自粘层。
9.根据权利要求8所述扁平线无线充电线圈，其特征在于：所述自粘层在加热或者添加溶剂的情况下可以实现自粘。
10.一种无线充电设备，其特征在于：包括根据权利要求1至9任一项所述扁平线无线充电线圈。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020052505.3U CN212084819U (zh) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | 扁平线无线充电线圈及无线充电设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020052505.3U CN212084819U (zh) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | 扁平线无线充电线圈及无线充电设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212084819U true CN212084819U (zh) | 2020-12-04 |
Family
ID=73565864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020052505.3U Active CN212084819U (zh) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | 扁平线无线充电线圈及无线充电设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212084819U (zh) |
-
2020
- 2020-01-10 CN CN202020052505.3U patent/CN212084819U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103366931B (zh) | 薄膜线圈及具有该薄膜线圈的电子装置 | |
| CN102792401B (zh) | 无线电力传输用磁元件和电力供给装置 | |
| CN102544615B (zh) | 一种无线充电电池 | |
| US11551848B2 (en) | Planar transformer and switching power adapter | |
| CN201689765U (zh) | 一种变压器 | |
| US20090267721A1 (en) | Coil unit and electronic apparatus using the same | |
| CN104184217A (zh) | 用于无线电能传输的感应线圈及制造方法、无线充电系统 | |
| CN203910505U (zh) | 非接触充电模块、电子设备和非接触充电设备 | |
| JP2017212880A (ja) | ワイヤレス電力伝送装置 | |
| WO2016026095A1 (zh) | 薄型高效率无线充电线圈及其无线充电系统 | |
| CN211208140U (zh) | 一种自粘盖贴片式共模电感 | |
| CN114221450B (zh) | 一种无线充电附加装置、无线电能发射以及接收装置 | |
| CN212084819U (zh) | 扁平线无线充电线圈及无线充电设备 | |
| CN207834075U (zh) | 一种低损耗散热佳的贴片电感 | |
| CN110211779A (zh) | 一种无线充电设备感应线圈 | |
| TW202230405A (zh) | 變壓器 | |
| CN209515410U (zh) | 一种无线充电设备感应线圈 | |
| CN217114088U (zh) | 一种新型大功率高频变压器 | |
| CN213546097U (zh) | 一种低交流电阻的无线充电线圈 | |
| JP4835801B1 (ja) | 非接触充電モジュール及び非接触充電機器 | |
| CN207474253U (zh) | 一种用于无线充电的多层fpc线圈结构 | |
| CN210575469U (zh) | 射频变压器及电器 | |
| CN209357604U (zh) | 一种线圈模组 | |
| CN221805216U (zh) | 一种股数混合式无线充电线圈及电子设备 | |
| CN114156059A (zh) | 变压器、电源适配器及电子设备组件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |