一种线圈及无线充电接收装置、与发射装置与系统制造方法及图纸

本申请提供线圈，包括输出端子、输入端子以及连接在所述输出端子和输入端子之间的绕线部分，其特征在于，所述绕线部分的至少一部分上设置有槽孔，所述槽孔在所述绕线部分横截面任一方向上的深度小于或等于所述绕线部分横截面上相距最远的两点间的距离；其中，所述绕线部分为螺旋状绕制而成的金属导体；所述输入端子与输出端子，用于将所述绕线部分与外部电路相连接。

【技术实现步骤摘要】
一种线圈及无线充电接收装置、与发射装置与系统
本专利技术实施例涉及无线充电领域，更具体地，涉及一种线圈、无线充电装置与系统。
技术介绍
随着移动终端被广泛使用，无线充电需求越来越强，未来当我们身边所有的移动终端，包括智能手机，都支持无线充电时，我们就不再需要去费时费力的寻找充电器、充电数据线或插座，无需将手机与任何电源物理连接就可以充电，也不必担心手机会因为电量耗尽而无法开机。但是目前手机中无线充电最大功率受限散热，充电电流有限，为进一步提高充电速度，需要提高无线充电效率。无线充电主要是基于发射线圈与接收线圈磁耦合原理进行能量传输，因此在发射线圈与接收线圈之间存在很强的交流磁场。如图1a所示，金属线圈放在交流磁场中，交流磁场切割金属导体会感应出涡流造成涡流损耗，涡流电流的大小正比于金属面积大小，因此如果线圈面积越大，则在相同磁场下其涡流损耗越大，如果发射线圈与接收线圈具有很大的涡流损耗，则无线充电效率低。只是简单把线圈做细了，充电效率会非常低，甚至低于50％。原因是线圈中流过的为交流电流，线圈损耗是电流乘与交流电阻，交流电阻又是包括了直流电阻的(现有技术中的线圈中交流电阻大概是直流电阻的1.5-2倍)，把线圈做细会使得直流电阻显著增加，使得最终交流电阻显著增加，从而增大了线圈的损耗，降低充电效率。如图1b所示，现有技术中尤其在无线充电器与手机没有正对的情况下，无线充电过程中的磁场在无线充电器中的无线充电线圈与在手机中的无线充电接收线圈上产生的涡流损耗非常大。
技术实现思路
本申请实施例提供一种线圈结构，通过在所述线圈上设置进行槽孔，可以有效减小无线充电过程中线圈的损耗，达到提高无线充电效率的目的。所述技术方案如下：第一方面，提供了一种线圈，包括输出端子、输入端子以及连接在所述输出端子和输入端子之间的绕线部分，其特征在于，所述绕线部分的至少一部分上设置有槽孔，所述槽孔在所述绕线部分横截面任一方向上的深度小于或等于所述绕线部分横截面上相距最远的两点间的距离，以减少所述线圈在磁场作用下的涡流损耗；其中，所述绕线部分为螺旋状绕制而成的金属导体；所述输入端子与输出端子，用于将所述绕线部分与外部电路相连接。本申请的所述线圈应用在无线充电的场景下时，在交流磁场的作用下，通过在线圈上设置槽孔，切断了交流磁场在所述线圈绕线金属导体产生的涡流产生的闭环路径，显著降低了涡流在所述线圈绕线上所引起的电阻，且所述涡流引起的电阻的减小幅度大于所述线圈绕线金属导体直流电阻的增加幅度，从而总体上减小了所述无线充电场景下所述线圈绕线的交流电阻。本申请的所述线圈的交流电阻与直流电阻比值在1.3倍左右，大大降低了涡流在所述线圈上产生的电阻所占的比重，减小了线圈损耗，从而使得充电效率提高。尤其在无线充电器与手机没有正对着的充电情况下，通过设置所述槽孔，部分切断了交流磁场中与所述线圈所在平面角度较大的磁力线在所述线圈绕线上产生的涡流路径，能够极大的减小无线充电磁场在所述线圈绕线上产生的涡流损耗。可选的，所述槽孔沿着所述绕线部分的绕制长度方向延伸且所述槽孔的长度等于所述绕线部分的长度，或者沿着所述绕线部分的绕制长度方向上分段设置并且所述槽孔的长度小于所述绕线部分的长度。可选的，所述绕线部分的至少一匝绕组的宽度与其他绕组宽度不等。可选的，所述绕线部分的宽度随缠绕半径的增大而增大，以使得所述绕线部分内圈的宽度小于外圈的宽度。所述绕线部分的宽度总体上呈随半径缠绕半径的增大而增大，并不排除有个别匝线圈存在特例的情形。可选的，在所述槽孔在所述绕线部分横截面任一方向上贯通所述绕线部分的情形下，所述槽孔将所述绕线部分的至少一部分形成至少两部分并联的导电路径，其中，所述至少两部分并联的导电路径的并联连接点设置在所述绕线部分未被切割处，或设置在所述输入端子与所述输出端子处，或者直接设置在所述外部电路的连接端子处。可选的，在所述线圈为双层线圈的情形下，所述槽孔设置于所述线圈的至少一层上。可选的，在所述线圈为双层线圈的情形下，所述线圈的绕线部分包含第一层绕线部分和第二层绕线部分；其中，所述输入端子或输出端子位于所述线圈的第一层或所述线圈的第二层；所述输出端子包含输出端子第一部分和输出端子第二部分；所述输出端子第一部分的一端连接所述第一层绕线部分的最内匝线圈，所述输出端子第一部分与所述第一层绕线部分位于同一平面；所述输出端子第二部分与所述第二绕线部分位于同一平面，且所述输出端子第二部分的一端做为所述线圈的输出端与外部电路相连，所述输出端子第二部分的另一端与所述输出端子第一部分的另一端通过设置在所述第一层绕线部分和第二层绕线部分之间的过孔串联。可选的，所述输入端子的一端与第一层绕线部分或第二层绕线部分最外匝相连，另一端与外部电路相连。可选的，所述第一层绕线部分和第二层绕线部分在所述输入端子或输出端子处分别被截断，并且所述第一层绕线部分和第二层绕线部分通过过孔并联。可选的，所述槽孔为一个或多个，且所述槽孔在所述线圈所在平面的投影形状包括条形状、与孔状、与圆弧状、与波浪形、与梳状中的一个或多个。所述槽孔的形状并不限于所述列举的形状。可选的，所述的绕线部分在所述线圈所在平面的投影形状为圆环形、或椭圆环形、或不规则的环形。所述线圈的形状并不限于所述列举的形状。第二方面，提供了一种移动终端无线充电接收装置，包括匹配电路、AC/DC转换模块、控制单元，还包括上述第一方面及第一方面各种可选实施方式中的所述的线圈；所述匹配电路连接在所述线圈与AC/DC转换模块之间，用于与所述线圈发生谐振，使得接收线圈接收到的交流能量高效率地传输到待充电设备中；所述控制单元，用于控制AC/DC转换模块，将所述线圈接收到的交流信号转换成直流信号，为所述移动终端中的负载供电。本申请所述线圈应用在无线充电场景下，作为无线充电接收装置中如手机中的接收线圈，通过将无线充电接收装置中如手机的接收线圈的部分设置槽孔，所述接收线圈在所述交流磁场的作用下产生的感应电流与所述接受线圈未切割时相同，即所述接收线圈接收到的能量与未切割时相同，但是降低了所述接收线圈的交流电阻，从而降低了所述接收线圈的能量损耗。可选地，所述移动终端无线充电接收装置还包括导磁片，所述导磁片设置在所述线圈所在平面远离发射装置的一侧，用于防止所述绕线部分产生的磁场泄露，其中，所述发射装置用于为所述移动终端无线充电接收装置充电。可选地，所述线圈的数量为一个或多个。第三方面，提供了一种移动终端无线充电发射装置，包括直流电源、DC/AC转换模块、匹配电路、发射线圈和控制单元，所述发射线圈为上述第一方面及第一方面各种各种可选实施方式中的的线圈；所述控制单元，用于控制所述DC/AC转换模块将直流电源的信号转换成交流信号，并控制所述交流信号流过所述匹配电路与所述发射线圈后，由所述发射线圈将交流能量发出。本申请方案中通过将无线充电发射装置中的发射线圈设置所述槽孔，通过切割或部分切割所述发射线圈的绕线部分，在作用在无线充电交流磁场下时，所述发射线圈在所述无线充电交流磁场的作用下时，降低了所述发射线圈的交流电阻，从而降低了所述发射线圈的能量损耗。第四方面，提供了一种移动终端无线充电系统，包括权利第二方面及第二方面各种可选实施方式中的所述的移动终端无线充电接收装置与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线圈，包括输出端子、输入端子以及连接在所述输出端子和输入端子之间的绕线部分，其特征在于，所述绕线部分的至少一部分上设置有槽孔，所述槽孔在所述绕线部分横截面任一方向上的深度小于或等于所述绕线部分横截面上相距最远的两点间的距离，以减少所述线圈在磁场作用下的涡流损耗；其中，所述绕线部分为螺旋状绕制而成的金属导体；所述输入端子与输出端子，用于将所述绕线部分与外部电路相连接。

【技术特征摘要】
2017.11.20 CN 20171116104231.一种线圈，包括输出端子、输入端子以及连接在所述输出端子和输入端子之间的绕线部分，其特征在于，所述绕线部分的至少一部分上设置有槽孔，所述槽孔在所述绕线部分横截面任一方向上的深度小于或等于所述绕线部分横截面上相距最远的两点间的距离，以减少所述线圈在磁场作用下的涡流损耗；其中，所述绕线部分为螺旋状绕制而成的金属导体；所述输入端子与输出端子，用于将所述绕线部分与外部电路相连接。2.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，所述槽孔沿着所述绕线部分的绕制长度方向延伸且所述槽孔的长度等于所述绕线部分的长度，或者沿着所述绕线部分的绕制长度方向上分段设置并且所述槽孔的长度小于所述绕线部分的长度。3.根据权利要求1或2所述的线圈，其特征在于，所述绕线部分的至少一匝绕组的宽度与其他绕组宽度不等。4.根据权利要求3所述的线圈，其特征在于，所述绕线部分的宽度随缠绕半径的增大而增大，以使得所述绕线部分内圈的宽度小于外圈的宽度。5.根据权利要求3所述的线圈，其特征在于，在所述槽孔在所述绕线部分横截面任一方向上贯通所述绕线部分的情形下，所述槽孔将所述绕线部分的至少一部分形成至少两部分并联的导电路径，其中，所述至少两部分并联的导电路径的并联连接点设置在所述绕线部分未被切割处，或设置在所述输入端子与所述输出端子处，或者直接设置在所述外部电路的连接端子处。6.根据权利要求3所述的线圈，其特征在于，在所述线圈为双层线圈的情形下，所述槽孔设置于所述线圈的至少一层上。7.根据权利要求2或3所述的线圈，其特征在于，在所述线圈为双层线圈的情形下，所述线圈的绕线部分包含第一层绕线部分和第二层绕线部分；其中，所述输入端子或输出端子位于所述线圈的第一层或所述线圈的第二层；所述输出端子包含输出端子第一部分和输出端子第二部分；所述输出端子第一部分的一端连接所述第一层绕线部分的最内匝线圈，所述输出端子第一部分与所述第一层绕线部分位于同一平面；所述输出端子第二部分与所述第二绕线部分位于同一平面，且所述输出端子第二部分的一端做为所述线圈的输出端与外部电路相连，所述输出端子第二部分的另一端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴昌盛，朱勇发，杨和钱，蔡锦森，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44