一种线圈结构和无线电能传输装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种线圈结构和无线电能传输装置，通过将接收线圈嵌入放置到磁屏蔽层中，并且设置接收线圈的表面与磁屏蔽层的表面齐平，可以在不影响接收线圈耦合能量的情况下最大程度减小接收端整体的厚度，有利用于将接收端集成到轻薄芯片中。

A coil structure and radio energy transmission device

The invention discloses a coil structure and radio transmission device placed in the magnetic shielding layer by the receiving coil is embedded into the surface, and set the receiving coil and the magnetic shielding layer of the flush, can not affect the maximum energy receiving coil coupling under the condition of reducing the overall thickness of the receiving end, the use of in the receiving end integrated into thin chip.

【技术实现步骤摘要】
一种线圈结构和无线电能传输装置
本专利技术涉及无线电能传输领域，更具体地说，涉及一种线圈结构和无线电能传输装置。
技术介绍
如图1所示为磁共振式无线电能传输装置的示意框图，电能发射端包括有原边发射线圈Ls和谐振电容Cs组成的谐振结构。电能接收端包括有副边接收线圈Ld和谐振电容Cd组成的谐振结构。为了保证无线功率能够有效传输，通常设置原副边谐振结构的谐振频率与系统的工作频率一致，比如设置为无线充电联盟(A4WP)标准中规定的6.78MHZ，此时传输效率最高。其中，图1中T为纯变压器。为了提高电能接收端对发射线圈的磁场的耦合能力，接收端一般采用接收线圈和屏蔽层叠加的方式，如图2A和图3A所示，通常将接收线圈放置在由磁片或者是由磁片和铜片共同构成的屏蔽层上，线圈和磁片叠加可以提高接收线圈的感值Ld，以及对发射线圈磁场的耦合系数k，从而提高接收端感生电Ud的能力：此外，屏蔽层还可以抑制发射端磁场对充电设备的干扰。图2B和图3B为图2A和图3A的电能接收端的侧视图，可以看出依照上述的放置方式，接收线圈完全叠加在磁片上方，则接收端整体的厚度会较大，不利于集成到一些轻薄的电子设备中。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种线圈结构和无线电能传输装置，将接收线圈嵌入式放入到磁屏蔽层中，可以降低整体的厚度，方便将接收端集成到轻薄的电子设备内部。依据本专利技术的一种线圈结构，包括线圈和屏蔽层，所述线圈嵌入放置在所述屏蔽层中，且所述线圈的内表面贴合于所述屏蔽层放置，所述线圈的外表面裸露于所述屏蔽层的第一表面。优选地，所述线圈的外表面与所述屏蔽层的第一表面齐平。优选地，所述线圈放置于所述屏蔽层的内部，所述线圈的外侧沿不超出所述屏蔽层的外侧沿。优选地，所述屏蔽层包括磁屏蔽层。优选地，所述屏蔽层包括磁屏蔽层和铜屏蔽层，所述线圈嵌入放置于所述磁屏蔽层中，且所述线圈、磁屏蔽层和铜屏蔽层依次放置。优选地，所述磁屏蔽层包括空心区域和实心区域，所述线圈嵌入放置于所述磁屏蔽层的实心区域。依据本专利技术的一种无线电能传输装置，包括电能发射端和电能接收端，所述电能发射端接收高频交流电以在一定的范围内产生空间磁场；所述电能接收端包括接收线圈和屏蔽层，所述接收线圈感应所述空间磁场以获得相应的高频电压，所述高频电压经整流滤波处理后获得输出电压供给电子设备；所述接收线圈嵌入放置在所述屏蔽层中，且所述接收线圈的内表面贴合于所述屏蔽层放置，所述接收线圈的外表面裸露于所述屏蔽层的第一表面；所述屏蔽层的第二表面贴合放置所述电子设备。优选地，所述接收线圈的外表面与所述屏蔽层的第一表面齐平。优选地，所述接收线圈放置于所述屏蔽层的内部，所述接收线圈的外侧沿不超出所述屏蔽层的外侧沿。优选地，所述屏蔽层包括磁屏蔽层。优选地，所述屏蔽层包括磁屏蔽层和铜屏蔽层，所述接收线圈嵌入放置于所述磁屏蔽层中，且所述接收线圈、磁屏蔽层和铜屏蔽层依次放置。优选地，所述磁屏蔽层包括空心区域和实心区域，所述接收线圈嵌入放置于所述磁屏蔽层的实心区域。优选地，所述电能接收端还包括整流电路和直流-直流电压转换电路，所述整流电路和直流-直流电压转换电路的电子设备器件放置于所述磁屏蔽层的空心区域。综上所述，依据本专利技术一种线圈结构和无线电能传输装置，通过将接收线圈嵌入放置到磁屏蔽层，并且设置线圈的表面与磁屏蔽等的表面齐平，可以在不影响接收线圈耦合能量的情况下最大程度减小接收端整体的厚度，有利用于芯片的集成。附图说明图1为磁共振式无线电能传输装置的示意框图；图2A为现有技术中电能接收端的线圈的一种结构示意图；图2B为图2A的侧视图；图3A为现有技术中电能接收端的线圈的另一种结构示意图；图3B为图3A的侧视图；图4A所示为依据本专利技术的接收线圈的一种结构示意图；图4B为图4A所示的侧视图；图4C为图4A所示的剖视图；图5所示为依据本专利技术的电能接收端的一种结构示意图。具体实施方式以下将结合附图详细说明本专利技术的一些优选实施例，但本专利技术不限于此。参考图4所示为依据本专利技术的接收线圈的一种结构示意图，在专利技术实施例中，所述接收线圈应用于无线电能传输装置中，所述无线电能传输装置包括电能发射端和电能接收端，所述电能发射端接收高频交流电以在一定的范围内产生空间磁场；所述电能接收端包括接收线圈和屏蔽层，所述接收线圈感应所述空间磁场以获得相应的高频电压，所述高频电压经整流滤波处理后获得输出电压供给电子设备。这里，所述屏蔽层以磁屏蔽层为例，如图4中的磁片作为磁屏蔽层。如图4所示，本实施方式中，所述接收线圈嵌入放置在所述屏蔽层中，且所述接收线圈的内表面贴合于所述磁屏蔽层放置，所述接收线圈的外表面裸露于所述磁屏蔽层的第一表面(如图4中的上表面)，所磁屏蔽层的第二表面(如下表面)贴合放置所述电子设备。根据上述的放置方式，一方面不会影响接收线圈耦合空间磁场的能力，另一方面由于接收线圈和磁屏蔽层部分重合，可以降低整体的厚度，有利于将接收端集成到轻薄的电子设备中。优选地，本实施例中，所述接收线圈的外表面与所述磁屏蔽层的第一表面齐平。如图4B所示的侧视图，接收线圈和磁屏蔽的表面齐平，即接收线圈和磁屏蔽的厚度H跟现有技术中的单个磁屏蔽的厚度是一样的，这样可以最大程度利用磁片的厚度，从而减小整体体积。优选地，本实施例中，所述接收线圈放置于所述屏蔽层的内部，所述接收线圈的外侧沿沿不超出所述屏蔽层的外侧沿，即接收线圈完全置于带凹槽的磁片中。如图4C所示的剖视图，在降低整体厚度的同时，将接收线圈置于磁片内侧，这样，线圈的两侧都有磁片，相对于空气，磁力线更容易穿过磁片，因此，在接收线圈耦合能量的过程中，有利于保持磁路的通畅，更有利于磁场的耦合，从而提高能量传输效率。再次参考图4，在本实施例中，所述磁屏蔽层包括空心区域和实心区域，所述接收线圈嵌入放置于所述磁屏蔽层的实心区域。电能接收端的磁片采用局部镂空的方式，由于空心区域中空气的磁阻大于磁片的磁阻，这样，在电能传输过程中，原边发射线圈激发的高频磁场磁力线不容易通过空心区域，可以使得在工作过程中原边的发射线圈的感值不容易受到磁阻的变化影响，感值保持稳定；此外，在接收线圈的下方区域尽量设置磁屏蔽层，以保证接收线圈和发射线圈的有效耦合，提高传输效率；并且，采用镂空的磁片作为磁屏蔽层，可以减轻接收端的重量。本领域技术人员可知，所述磁屏蔽的空心区域和实心区域的划分不限于上述图4中的结构图，还可以为其他合适的划分结构。依照本专利技术的思想所作的替换和修改都在本专利技术的保护范围之内。需要说明的是，本领域技术人员可知，所述屏蔽层还可以为包括磁屏蔽层和铜屏蔽层，所述接收线圈嵌入放置于所述磁屏蔽层中，且所述接收线圈、磁屏蔽层和铜屏蔽层依次放置。进一步地，参考图5为依据本专利技术的电能接收端的一种接收示意图。本实施例在图4所示实施例的基础上，所述电能接收端还包括整流电路和直流-直流电压转换电路，所述整流电路和直流-直流电压转换电路的电子设备器件放置于所述磁屏蔽层的空心区域。显然，将实现电能转换功能的电子元器件或部分电子元器件置于磁片的镂空区域内的电路板上，可以节省空间，更有利于集成到电子设备内部。本专利技术还公开了一种线圈结构，包括线圈和屏蔽层，所述线圈嵌入放置在所述屏蔽层中，且所述线圈的内表面贴合于所述屏蔽层放置，所述线圈的外表面裸露于所述屏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线圈结构，包括线圈和屏蔽层，其特征在于，所述线圈嵌入放置在所述屏蔽层中，且所述线圈的内表面贴合于所述屏蔽层放置，所述线圈的外表面裸露于所述屏蔽层的第一表面。

【技术特征摘要】
1.一种线圈结构，包括线圈和屏蔽层，其特征在于，所述线圈嵌入放置在所述屏蔽层中，且所述线圈的内表面贴合于所述屏蔽层放置，所述线圈的外表面裸露于所述屏蔽层的第一表面。2.根据权利要求1所述的电能接收结构，其特征在于，所述线圈的外表面与所述屏蔽层的第一表面齐平。3.根据权利要求1所述的电能接收结构，其特征在于，所述线圈放置于所述屏蔽层的内部，所述线圈的外侧沿不超出所述屏蔽层的外侧沿。4.根据权利要求1所述的电能接收结构，其特征在于，所述屏蔽层包括磁屏蔽层。5.根据权利要求1所述的电能接收结构，其特征在于，所述屏蔽层包括磁屏蔽层和铜屏蔽层，所述线圈嵌入放置于所述磁屏蔽层中，且所述线圈、磁屏蔽层和铜屏蔽层依次放置。6.根据权利要求4或5所述的电能接收结构，其特征在于，所述磁屏蔽层包括空心区域和实心区域，所述线圈嵌入放置于所述磁屏蔽层的实心区域。7.一种无线电能传输装置，其特征在于，包括电能发射端和电能接收端，所述电能发射端接收高频交流电以在一定的范围内产生空间磁场；所述电能接收端包括接收线圈和屏蔽层，所述接收线圈感应所述空间磁场以获得相应的高频电压，所述高频电压经整流滤波处理后获得输出电压供给...

【专利技术属性】
技术研发人员：余峰，冯维一，
申请(专利权)人：宁波微鹅电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33