一种无线电力传送线圈制造技术

本实用新型专利技术涉及一种无线电力传送线圈以及由无线电力传送线圈组合而成的自耦合柔性平面无线电力传送线圈组。其中，无线电力传送线圈包括聚磁材料层、柔性印刷线路板和呈螺旋型绕制的金属线圈，所述柔性印刷线路板附着在聚磁材料层上，所述金属线圈设置于柔性印刷线路板中，金属线圈为单层或者多层。采用多层金属线圈时，相邻金属线圈之间串联并且相邻金属线圈之间绕制方向相反。与现有无线电力传送线圈相比，本实用新型专利技术传输功率更大，线圈厚度更薄，转换效率更高，线圈工作产生热量更低，提高传输功率时采用多层线圈组合的方式，不会增加线圈面积，生产成本低，生产工艺要求不高，一般柔性印刷线路板加工厂都可以制作。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力无线传输领域，尤其指一种无线电力传送线圈以及由无线电 力传送线圈组合而成的自耦合柔性平面无线电力传送线圈组。
技术介绍
无线电力传输线圈是无线充电系统的重要组成部分，利用无线电力传输线圈配合 无线充电系统可以不通过物理联接就能传送电能，实现为手机、MP3、蓝牙耳机等电子产品 充电的目的。事实上，短距离无线充电还可以实现为低功耗无线传感器网络以及病人体内 的医用植入设备进行充电。目前，实现无线电力传输主要通过三种方式，即电磁感应、无线电波、以及共振作 用。任何希望能够进行无线充电的设备，都需要内嵌接收器，和相匹配的无线充电发送部 分，这很可能会增加产品的成本和重量。“支持无线充电”字样的数码产品现在还不能成为市场的主流，主要是还存在着一 些工程难题，其中最主要的就是还没有一种缩小无线电力传输线圈的最好方法，以便使它 们能够轻易地以各种形状和大小集成到各种设备中去。目前，最为常见的无线电力传输解决方案就采用了电磁感应，通过初级和次级 线圈感应产生电流，从而将能量从传输端转移到接收端，该解决方案提供商包括英国 Splashpower、美国 WildCharge 禾口 Fulton Innovation 等公司。从 Splashpower 网立占我{门 可以看到，该公司目前可以实现在一个充电垫上对一部数码相机和一部手机同时充电，但 是其首款带有无线充电功能的消费类终端产品并不会很快面世，其主要问题就是没有一种 满足低成本高性能的无线电力传输线圈。当前各个无线充电器厂商采用的无线电力传输线圈有贴片电感线圈、简单绕线机 机械绕线电感线圈和自粘电感线圈三种，该三种线圈均是采用漆包线作为材料制作，其主 要缺点在于1.贴片电感线圈，传输功率很低，并且线圈厚度太厚，不利于系统集成；2.简单绕线机机械绕线电感线圈，传输效率低，线圈易发热，提高传输功率需要增 加线圈面积；3.自粘电感线圈，成本高，对生产工艺要求高，提高传输功率同样需要增加线圈面 积。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种新的无线电力传送线圈，以在不增加 线圈面积的情况下提高无线电力传送线圈的传输功率。本技术解决上述技术问题的技术方案如下一种无线电力传送线圈，包括聚 磁材料层、柔性印刷线路板和金属线圈，所述柔性印刷线路板附着在聚磁材料层上，所述金 属线圈设置于柔性印刷线路板中。3本技术的有益效果是采用柔性印刷线路板作为金属线圈的载体，在柔性印 刷线路板上嵌入金属线圈，使得本技术相比于传统无线电力传送线圈更薄，方便系统 集成，并降低生产成本；聚磁材料层作为平面磁芯，可增大线圈的磁场强度，提高电磁转化 效率；采用柔性印刷线路板结合金属线圈设计取代传统漆包线作为线圈，降低的生产成本， 并且节省无线电力传送线圈的厚度。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述金属线圈为至少两层，金属线圈相互叠加于柔性印刷线路板中。采用上述进一步方案的有益效果是，采用多层金属线圈相互叠加，在不增加无线 电力传送线圈面积的情况下，提高了其电力传输功率。进一步，所述金属线圈呈螺旋形。采用上述进一步方案的有益效果是，螺旋形金属线圈产生电磁场均勻稳定，保证 电力传输的稳定。进一步，相邻所述金属线圈之间绕制方向相反，相邻所述金属线圈之间串联。采用上述进一步方案的有益效果是，可提高其电力传输功率。进一步，所述金属线圈为铜质或者铝质材料。采用上述进一步方案的有益效果是，采用铜质或者铝制材料作为金属线圈，降低 了交变电流在金属线圈中因发热而产生的能量损耗。进一步，所述聚磁材料为软磁体。采用上述进一步方案的有益效果是，采用软磁体作为聚磁材料可以达到反射或者 吸收磁力线的目的。本技术还提供了一种自耦合柔性平面无线电力传送线圈组，包括电力发送线 圈和电力接收线圈，所述电力发送线圈和电力接收线圈均为上述任一项所述的无线电力传 送线圈。本技术的自耦合柔性平面无线电力传送线圈组的有益效果在于，与传统无线 电力传输线圈相比，降低了制造成本，电力传输效率更高，能量损耗小。进一步，所述电力发送线圈中的金属线圈与电力接收线圈中的金属线圈形状相同 且层数相同。采用上述进一步方案的有益效果是，电力发送线圈中的金属线圈与电力接收线圈 中的金属线圈形状相同且层数相同，即采用结构完全相同的电力发送线圈与电力接收线 圈，使得电力接收线圈中感应产生的电磁场与电力发送线圈中所产生的电磁场完全同步， 提高电力传输效率，避免能量损耗。进一步，所述电力发送线圈中的金属线圈外径大于电力接收线圈中的金属线圈外径。采用上述进一步方案的有益效果是，所述电力发送线圈中的金属线圈外径大于电 力接收线圈中的金属线圈外径，可使电力接收线圈接收电力更多，并且可以实现利用一个 电力发送线圈同时为多个电力接收线圈进行电力传送。附图说明图IA为本本技术无线电力传送线圈中的金属线圈呈顺时针方向绕制俯视4图；图IB为本本技术无线电力传送线圈中的金属线圈呈逆时针方向绕制俯视 图；图2为本技术无线电力传送线圈实施方式一的结构剖视图；图3A为本技术无线电力传送线圈实施方式一的结构俯视一图；图3B为本技术无线电力传送线圈实施方式一的结构俯视二图；图4为实施方式一中的自耦合柔性平面无线电力传送线圈组剖面图；图5为本技术无线电力传送线圈实施方式二的结构剖视图；图6为本技术无线电力传送线圈实施方式二的结构俯视图；图7为实施方式二中的自耦合柔性平面无线电力传送线圈组剖面图。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用 新型，并非用于限定本技术的范围。本技术的无线电力传送线圈包括聚磁材料层、柔性印刷线路板和金属线圈； 所述柔性印刷线路板附着在聚磁材料层上，所述金属线圈设置于柔性印刷线路板中。其中， 金属线圈呈螺旋形，并且金属线圈可以为单层或者多层。当金属线圈为多层时，其相互叠加 于柔性印刷线路板中，并且相邻的金属线圈之间绕指方向相反，即顺时针方向绕制的金属 线圈和逆时针方向绕制的金属线圈相间的进行叠加。本技术无线电力传送线圈中的金属线圈如图IA和图IB所示，金属线圈可采 用如图IA中的顺时针方向进行绕制或者采用如图IB中的逆时针方向进行绕制。实施方式一如图2所示，本技术实施方式一中，采用单层金属线圈，其具体结构包括聚磁 材料层1、柔性印刷线路板2和单层金属线圈3，柔性印刷线路板2附着在聚磁材料层1上， 单层金属线圈3设置于柔性印刷线路板2中，为达到较好的电力传输效果，单层金属线圈3 设置于柔性印刷线路板2的远离聚磁材料层1的表面上。图3A、图3B为本技术无线电力传送线圈实施方式一的结构俯视图，如图3A、 图3B所示，聚磁材料层1的面积大于柔性印刷线路板2，以产生较强的电磁场，设置于柔性 印刷线路板2中的单层金属线圈3可采用如图3A的顺时针绕制方式，或者可采用如图3B 的逆时针绕制方式。如图4所示为本实施方式一中的自耦合柔性平面无线电力传送线圈组剖面图。其 中，包括电力发送线圈al和电力接收线圈a2，电力发送线圈al和电力接收线圈a2结构完 全相同，都是采用本实施方式一中的采用单层金属线圈的无线电力传送线圈。但电力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁洁，韩路，王莹莹，曹翀，
申请(专利权)人：北京美新华微电子技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11