本实用新型专利技术公开了一种高品质因数的发射线圈结构，所述发射线圈包括线圈、贴合于线圈的绝缘层和贴合于绝缘层的屏蔽层，其中线圈由稀疏缠绕的M匝绕线和紧密缠绕的N匝绕线组成，所述M匝绕线匝与匝之间的间距大于所述N匝绕线匝与匝之间的间距，且M＜N。本实用新型专利技术的线圈绕制方式可以减小线圈的临近效应，降低损耗，并且可以减小发射线圈的磁场盲区范围，从而使得发射线圈的品质因数大大提高，并且，在发射线圈的周围可产生均匀的磁场分布，能够更有效地传输能量。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及无线电能传输领域，更具体地说，涉及一种高品质因数的发射线圈结构。
技术介绍
无线电能系统中需要使用感应线圈(例如发射线圈)来完成能量的传输，由于发射线圈是激发能量的始源，其性能的好坏直接影响能量传输的效率，因此，设法提高发射线圈的性能，可以提高整个系统的传输效率。而在线圈的各项参数中，品质因数Q是反映线圈性能的重要指标，品质因数Q值越高，线圈损耗越小，则效率越高。一方面，品质因数Q值跟线圈的绕制有很大关系，目前无线电能传输的电感线圈的绕制通常采用无芯的螺旋结构，绕线形状有矩形、六边形和圆形，矩形易制作，但品质因数通常都较低。多层的六边形线圈排列的方式可产生均匀的磁场，这种方法相当于在通电线圈的外围有一个大的通电线圈，六边形的线圈虽然能够提供较为均匀的磁场，但由于相邻的六边形线圈工作时产生的磁场相互抵消作用，使得电流激发磁场的效率不高，从而品质因数Q不高。现有的圆形多为用利兹线紧密缠绕的平面的圆形或者椭圆形，如图1所示的结构，并通常将绕好的线圈放置在铁氧体磁片上，以增强线圈上方的磁场，这种设计通常适用于低频工作，在高频工作情况下，由于线圈和线圈之间紧密缠绕会使得相互之间由于临近效应而导致线圈的交流阻抗显著增加，因而也无法得到高品质因数。另一方面，品质因数Q跟线圈外层的屏蔽层也有关系，例如屏蔽层离线圈的距离和屏蔽层的尺寸等。为了屏蔽线圈激发的磁场，一般采用双层屏蔽结构，双层屏蔽结构包括有磁片层和铜层，双层屏蔽结构紧贴着线圈层放置。例如图2中所示的排列结构图，在图2中，绝缘层(insulating layer)的厚度很小，通常小于0.5mm。当双层屏蔽层与磁场发生装置即线圈紧密贴合时，系统的品质因数会降低，在紧贴着线圈的位置，交变磁场的强度最大，高强度的交变磁场会导致该部位的铁氧体磁片中产生较多的磁损，并且由于铁氧体磁片的厚度有限，经过铁氧体磁片的屏蔽之后仍有相当强度的磁场与第二层屏蔽层即铜层相遇，这部分剩余磁场会在铜层中激发涡流并产生损耗，这又进一步降低了系统的品质因数。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出了一种高品质因数的发射线圈结构，通过将其中的线圈设置为稀疏绕线和紧密绕线的组合，并且，稀疏绕线的圈数少于紧密绕线的圈数，这样可以减小线圈的临近效应，同时也能有效减小磁场盲区的范围，面积利用率大，使得发射线圈获得高的品质因数，并且在原边线圈周围能够产生均匀的磁场分布，能量传输效率好。依据本技术的一种高品质因数的发射线圈结构，包括线圈、贴合于线圈的绝缘层和贴合于绝缘层的屏蔽层。所述线圈包括位于内层的M匝绕线和位于M匝绕线外侧的N匝绕线，其中，所述M匝绕线匝与匝之间的间距大于所述N匝绕线匝与匝之间的间距，并且M < N。优选的，所述M匝绕线之间的间距设置为Icm至20cm之间的某一值。优选的，所述N匝绕线之间的间距设置为Ocm至Icm之间的某一值。进一步的，所述绝缘层的厚度根据所述发射线圈的厚度要求来设置。优选的，所述绝缘层的厚度设置为大于等于2_。优选的，所述屏蔽层包括由磁片组成的第一屏蔽层和由铜片组成的第二屏蔽层。综上所述一种高品质因数的发射线圈结构，其线圈由稀疏缠绕的M匝绕线和紧密缠绕的N匝绕线组成，所述M匝绕线匝与匝之间的间距大于所述N匝绕线匝与匝之间的间距，且M< N，本技术的线圈绕制方式可以使得原边发射线圈的品质因数大大提高，并且，在发射线圈的周围可产生均匀的磁场分布，同时，本技术的技术方案可使得发射线圈的盲区范围大幅减小，从而使得副边能够在更大的面积内获得所需的能量。【附图说明】图1所示为现有技术的圆形发射线圈的结构图；图2所示为现有技术的具有绝缘层的发射线圈的侧视图；图3所示为依据本技术的发射线圈的结构图；图4所示为依据本技术的具有绝缘层的发射线圈的侧视图。【具体实施方式】以下结合附图对本技术的几个优选实施例进行详细描述，但本技术并不仅仅限于这些实施例。本技术涵盖任何在本技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本技术有彻底的了解，在以下本技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本技术。参考图3所示为依据本技术的发射线圈的结构图，本技术的发射线圈应用于无线电能传输系统中，其用以产生传输至副边的磁场能量。在本技术实施例中，所述发射线圈包括线圈、贴合于线圈的绝缘层和贴合于绝缘层的屏蔽层，其中，所述线圈包括位于内层的M匝绕线和位于M匝绕线外侧的N匝绕线，其中，所述M匝绕线匝与匝之间的间距大于所述N匝绕线匝与匝之间的间距，并且，M < N。其中，所述M匝绕线的之间的间距设置为Icm至20cm之间的某一值，优选的，在本实施例中，所述M匝绕线之间的间距设置为3cm。其中，所述N匝绕线的之间的间距设置为Ocm至Icm之间的某一值，优选的，在本实施例中，所述N匝绕线之间的间距设置为0.2cm。如图3所示，在本实施例中，所述M的值设为M= 2，所述N的值设为N = 4，满足M< N的条件。正如
技术介绍
中所说，当线圈的绕线都紧密缠绕时，在高频电流工作的情况下会由于临近效应而导致线圈的交流阻抗显著增加，当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高品质因数的发射线圈结构，包括线圈、贴合于线圈的绝缘层和贴合于绝缘层的屏蔽层，其特征在于，所述线圈包括位于内层的M匝绕线和位于M匝绕线外侧的N匝绕线，其中，所述M匝绕线匝与匝之间的间距大于所述N匝绕线匝与匝之间的间距，并且M＜N。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钟霞，
申请(专利权)人：宁波微鹅电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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