CN109148111A - 一种线圈装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种线圈装置及电子设备。其中，该线圈装置包括：呈螺旋形的第一线圈，包括处于同一平面的由内到外排布的多匝子线圈；引出线，位于第一线圈所在平面的一侧，引出线的内端与第一线圈的内端电连接，引出线从第一线圈的内侧横跨至第一线圈的外侧；第一线圈远离引出线的一侧平齐；第一线圈的与引出线沿垂直于平面的方向正对的部分，和/或，引出线的与第一线圈沿垂直于平面的方向正对的部分，沿垂直于平面的方向的厚度小于第一线圈的与引出线沿垂直于平面的方向非正对的区域的至少部分沿垂直于平面的方向的厚度。本发明实施例的技术方案可以降低线圈装置的厚度和体积，进而降低非接触电能传输设备的体积。

Description

一种线圈装置及电子设备
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种线圈装置及电子设备。
背景技术
无线充电，又称作感应充电或非接触式感应充电，是利用近场感应，也就是电感耦合，由供电设备将能量传输至用电装置。一般技术为在充电器（即非接触电能传送设备）中设有一线圈，通电后可产生在某一个方向的电磁场，若施以交流电可产生交流电磁场，若在用电装置（即非接触电能接收设备）内有另一线圈接收交流电磁场，可转化为电能，而供电给用电装置，或对其内的充电电池进行充电。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量，没有电线连接的必要。
目前为了方便携带和减小设备占用空间等目的，电子设备向着小型化发展，这势必需要将线圈装置薄型化处理，以便将其整合到电子设备的狭小空间中。
发明内容
本发明实施例提供一种线圈装置及电子设备，以降低线圈装置的厚度和体积，进而降低非接触电能传输设备的体积。
第一方面，本发明实施例提供了一种线圈装置，包括：
呈螺旋形的第一线圈，包括处于同一平面的由内到外排布的多匝子线圈；
引出线，位于第一线圈所在平面的一侧，引出线的内端与第一线圈的内端电连接，引出线从第一线圈的内侧横跨至第一线圈的外侧；
第一线圈远离引出线的一侧平齐；
第一线圈的与引出线沿垂直于平面的方向正对的部分，和/或，引出线的与第一线圈沿垂直于平面的方向正对的部分，沿垂直于平面的方向的厚度小于第一线圈的与引出线沿垂直于平面的方向非正对的区域的至少部分沿垂直于平面的方向的厚度。
进一步地，引出线的与第一线圈沿垂直于平面的方向正对的部分，远离第一线圈的一侧，通过下述至少一种方式进行处理：物理施压、物理拉伸、机械打磨、激光切割和化学溶解。
进一步地，第一线圈和引出线为同一导线。
进一步地，引出线设置为柔性印刷电路板、柔性扁平电缆或金属薄片。
进一步地，第一线圈的与引出线沿垂直于平面的方向正对的部分，靠近引出线的一侧，通过下述至少一种方式进行处理：机械打磨、激光切割和化学溶解。
进一步地，第一线圈的与引出线沿垂直于平面的方向正对的部分与引出线接触。
进一步地，第一线圈由漆包线绕制而成。
进一步地，第一线圈呈圆形或矩形。
进一步地，第一线圈和引出线为多股线型。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括本发明任意实施例提供的线圈装置。
本发明实施例的技术方案中的第一线圈呈螺旋形，第一线圈包括处于同一平面的由内到外排布的多匝子线圈；引出线位于第一线圈所在平面的一侧，引出线的内端与第一线圈的内端电连接，引出线从第一线圈的内侧横跨至第一线圈的外侧；第一线圈远离引出线的一侧平齐（即处于同一平面）；通过将第一线圈的与引出线沿垂直于平面的方向正对的部分沿垂直于平面的方向的厚度，和/或，引出线的与第一线圈沿垂直于平面的方向正对的部分沿垂直于平面的方向的厚度小于第一线圈的与引出线沿垂直于平面的方向非正对的区域的至少部分沿垂直于平面的方向的厚度，以解决引出线从第一线圈的内侧横跨至第一线圈的外侧，线圈装置的厚度为两倍的线径，导致线圈装置的厚度较大的问题，进而降低线圈装置的厚度和体积，进而降低非接触电能传输设备的体积。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种线圈装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种沿图1中AA＇方向看正对区域a时线圈装置的局部侧视结构示意图；
图3为本发明实施例提供的又一种沿图1中AA＇方向看正对区域a时线圈装置的局部侧视结构示意图；
图4为本发明实施例提供的又一种沿图1中AA＇方向看正对区域a时线圈装置的局部侧视结构示意图；
图5为本发明实施例提供的又一种线圈装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种沿图5中AA＇方向看正对区域a时线圈装置的局部侧视结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种电子设备。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供一种线圈装置。图1为本发明实施例提供的一种线圈装置的结构示意图。图2为本发明实施例提供的一种沿图1中AA＇方向看正对区域a时线圈装置的局部侧视结构示意图。该线圈装置可设置于非接触电能传输设备中，例如可以是无线充电器、用电装置等。该用电装置可以是手机、平板电脑、智能可穿戴设备或电动汽车。结合图1和图2所示，该线圈装置包括：第一线圈110和引出线120。
其中，第一线圈110呈螺旋形，第一线圈110包括处于同一平面的由内到外排布的多匝子线圈；引出线120，位于第一线圈110所在平面的一侧，引出线120的内端与第一线圈110的内端电连接，引出线120从第一线圈110的内侧横跨至第一线圈110的外侧；第一线圈110远离引出线120的一侧平齐（即处于同一平面）；第一线圈110的与引出线120沿垂直于平面的方向OO＇正对的部分（即位于第一线圈110与引出线120正对区域a处的部分）沿垂直于平面的方向OO＇的厚度D1小于第一线圈110的与引出线120沿垂直于平面的方向非正对的区域的至少部分沿垂直于平面的方向的厚度D2。
其中，第一线圈110的与引出线120沿垂直于平面的方向OO＇正对的部分与引出线120接触。第一线圈110由绝缘导线绕制而成，绝缘导线的横截面可以是圆形或矩形。可选的，第一线圈110由漆包线绕制而成。可选的，第一线圈110呈圆形或矩形，图1示例性的画出第一线圈呈圆形的情况。第一线圈110的多匝子线圈之间的空隙越小，线圈装置的体积越小。可选的，第一线圈110的相邻的子线圈接触。可选的，第一线圈110和引出线120可为单股线型或多股线型。图1中示例性的画出第一线圈110和引出线120为多股线的情况，可以减少线圈装置由于涡流和趋肤深度等因数导致的电阻。可选的，第一线圈110的与引出线120沿垂直于平面的方向OO＇正对的部分，靠近引出线120的一侧，通过下述至少一种方式进行处理：机械打磨、激光切割和化学溶解，以减薄正对区域a处的第一线圈110的厚度以形成一凹槽，进而使引出线120的至少部分位于凹槽中，从而解决引出线从第一线圈的内侧横跨至第一线圈的外侧，线圈装置的厚度为两倍的线径，导致线圈装置的厚度较大的问题。其中，激光切割可以是二氧化碳激光切割、光纤激光切割或YAG（即钇铝石榴石）激光切割。可选的，在经下述至少一种方式进行处理：机械打磨、激光切割和化学溶解之后，在第一线圈110的与引出线120沿垂直于平面的方向OO＇正对的部分，靠近引出线120的一侧，涂布绝缘漆等绝缘材料，以防止引出线远离第一线圈110的一侧由于外部绝缘物质被除掉，导体直接裸露，不甚与其他线路接触导电，造成危险。
本实施例的技术方案中的第一线圈呈螺旋形，第一线圈包括处于同一平面的由内到外排布的多匝子线圈；引出线位于第一线圈所在平面的一侧，引出线的内端与第一线圈的内端电连接，引出线从第一线圈的内侧横跨至第一线圈的外侧；第一线圈远离引出线的一侧平齐（即处于同一平面）；通过将第一线圈的与引出线沿垂直于平面的方向正对的部分沿垂直于平面的方向的厚度小于第一线圈的与引出线沿垂直于平面的方向非正对的区域的至少部分沿垂直于平面的方向的厚度，以解决引出线从第一线圈的内侧横跨至第一线圈的外侧，线圈装置的厚度为两倍的线径，导致线圈装置的厚度较大的问题，进而降低线圈装置的厚度和体积，进而降低非接触电能传输设备的体积。
本发明实施例提供又一种线圈装置。图3为本发明实施例提供的又一种沿图1中AA＇方向看正对区域a时线圈装置的局部侧视结构示意图。结合图1和图3所示，在上述实施例的基础上，引出线120的与第一线圈110沿垂直于平面的方向OO＇正对的部分（即位于第一线圈110与引出线120正对区域a处的部分），沿垂直于平面的方向OO＇的厚度D3小于第一线圈110的与引出线120沿垂直于平面的方向非正对的区域的至少部分沿垂直于平面的方向的厚度D2，以解决引出线从第一线圈的内侧横跨至第一线圈的外侧，线圈装置的厚度为两倍的线径，导致线圈装置的厚度较大的问题，进而降低线圈装置的厚度和体积，进而降低非接触电能传输设备的体积。
可选的，第一线圈110和引出线120为同一导线。可选的，引出线120的与第一线圈110沿垂直于平面的方向OO＇正对的部分，远离第一线圈110的一侧，通过下述至少一种方式进行处理：物理施压、物理拉伸、机械打磨、激光切割和化学溶解，以减薄位于正对区域a处的引出线120的厚度。可选的，在经下述至少一种方式进行处理：机械打磨、激光切割和化学溶解之后，在引出线120的与第一线圈110沿垂直于平面的方向OO＇正对的部分，远离第一线圈110的一侧，涂布绝缘漆等绝缘材料，以防止引出线远离第一线圈110的一侧由于外部绝缘物质被除掉，导体直接裸露，不甚与其他线路接触导电，造成危险。
可选的，引出线120的与第一线圈110沿垂直于平面的方向OO＇正对的部分，靠近第一线圈110的一侧，通过下述至少一种方式进行处理：物理施压、物理拉伸、机械打磨、激光切割和化学溶解，以减薄位于正对区域a处的引出线120的厚度。可选的，在经下述至少一种方式进行处理：机械打磨、激光切割和化学溶解之后，在引出线120的与第一线圈110沿垂直于平面的方向OO＇正对的部分，靠近第一线圈110的一侧，涂布绝缘漆等绝缘材料，以防止引出线远离第一线圈110的一侧由于外部绝缘物质被除掉，导体直接裸露，不甚与其他线路接触导电，造成危险。
本发明实施例提供又一种线圈装置。图4为本发明实施例提供的又一种沿图1中AA＇方向看正对区域a时线圈装置的局部侧视结构示意图。结合图1和图4所示，在上述实施例的基础上，第一线圈110的与引出线120沿垂直于平面的方向OO＇正对的部分（即位于第一线圈110与引出线120正对区域a处的部分）沿垂直于平面的方向OO＇的厚度D1小于第一线圈110的与引出线120沿垂直于平面的方向非正对的区域的至少部分沿垂直于平面的方向的厚度D2，同时，引出线120的与第一线圈110沿垂直于平面的方向OO＇正对的部分（即位于第一线圈110与引出线120正对区域a处的部分），沿垂直于平面的方向OO＇的厚度D3小于第一线圈110的与引出线120沿垂直于平面的方向非正对的区域的至少部分沿垂直于平面的方向的厚度D2，以进一步降低线圈装置的厚度，进而降低非接触电能传输设备的体积。
可选的，第一线圈110的与引出线120沿垂直于平面的方向OO＇正对的部分沿垂直于平面的方向OO＇的厚度D1，与引出线120的与第一线圈110沿垂直于平面的方向OO＇正对的部分沿垂直于平面的方向OO＇的厚度D3之和等于第一线圈110的与引出线120沿垂直于平面的方向非正对的区域的至少部分沿垂直于平面的方向的厚度D2，即令D2=D1+D3。
可选的，第一线圈110的与引出线120沿垂直于平面的方向OO＇正对的部分沿垂直于平面的方向OO＇的厚度D1，等于第一线圈110的与引出线120沿垂直于平面的方向非正对的区域的至少部分沿垂直于平面的方向的厚度D2的一半，即令D1=D2*0.5。
可选的，引出线120的与第一线圈110沿垂直于平面的方向OO＇正对的部分沿垂直于平面的方向OO＇的厚度D3，等于第一线圈110的与引出线120沿垂直于平面的方向非正对的区域的至少部分沿垂直于平面的方向的厚度D2的一半，即令D3=D2*0.5。
本发明实施例提供又一种线圈装置。图5为本发明实施例提供的又一种线圈装置的结构示意图。图6为本发明实施例提供的一种沿图5中AA＇方向看正对区域a时线圈装置的局部侧视结构示意图。结合图5和图6所示，在上述实施例的基础上，引出线120为柔性印刷电路板、柔性扁平电缆或金属薄片。第一线圈的外端也可与柔性印刷电路板、柔性扁平电缆或金属薄片电连接。
可选的，在上述实施例的基础上，该线圈装置还包括磁性基板，位于第一线圈的一侧，该磁性基板可为第一线圈产生的磁场提供磁路，减少漏磁。该磁性基板可为掺杂有强磁性材料的基材，该强磁性材料例如可以是铁氧体。
本发明实施例提供一种电子设备。图7为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。该电子设备10包括本发明任意实施例提供的线圈装置（图中为示出）。
其中，本发明实施例提供的电子设备包括上述实施例中的线圈装置，因此本发明实施例提供的电子设备也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。可选的，该电子设备10包括下述至少一种：充电桩、手机、平板电脑、智能可穿戴设备和电动汽车。
可选的，该电子设备还包括电压转换单元，其中，电压转换单元的输出端与线圈装置电连接，电压转换单元用于将输入端的电压转换成预设频率的交流电压，并输出至线圈装置，以使线圈装置产生磁场强度呈预设规律变化的磁场，可作用于非接触电能接收设备的线圈装置。电压转换单元的输出端可包括第一输出端和第二输出端，第一输出端与第一线圈的外端电连接，第二输出端与引出线的外端电连接。电压转换单元输入端的输入电压可以是直流电压，还可以是频率与预设频率不同的交流电压，例如可以是市电。该电子设备可作为非接触电能传送设备，例如可以是充电器、充电桩等。
可选的，该电子设备还包括储能单元，线圈装置与储能单元电连接，线圈装置用于向储能单元充电。可将第一线圈的外端和引出线的外端分别与储能单元的正端和负端电连接。线圈装置可在非接触电能传送设备产生的磁场强度呈预设规律变化的磁场的作用下，感生出感应电动势，进而产生充电电流输出至储能单元。该电子设备可作为非接触电能接收设备，例如可以是手机、平板电脑、智能可穿戴设备和电动汽车等用电装置。该储能单元可以包括电池或超级电容。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种线圈装置，其特征在于，包括：
呈螺旋形的第一线圈，包括处于同一平面的由内到外排布的多匝子线圈；
引出线，位于所述第一线圈所在平面的一侧，所述引出线的内端与所述第一线圈的内端电连接，所述引出线从所述第一线圈的内侧横跨至所述第一线圈的外侧；
所述第一线圈远离所述引出线的一侧平齐；
所述第一线圈的与所述引出线沿垂直于所述平面的方向正对的部分，和/或，所述引出线的与所述第一线圈沿垂直于所述平面的方向正对的部分，沿垂直于所述平面的方向的厚度小于所述第一线圈的与所述引出线沿垂直于所述平面的方向非正对的区域的至少部分沿垂直于所述平面的方向的厚度。
2.根据权利要求1所述线圈装置，其特征在于，所述引出线的与所述第一线圈沿垂直于所述平面的方向正对的部分，远离所述第一线圈的一侧，通过下述至少一种方式进行处理：物理施压、物理拉伸、机械打磨、激光切割和化学溶解。
3.根据权利要求2所述线圈装置，其特征在于，所述第一线圈和所述引出线为同一导线。
4.根据权利要求1所述线圈装置，其特征在于，所述引出线设置为柔性印刷电路板、柔性扁平电缆或金属薄片。
5.根据权利要求1所述线圈装置，其特征在于，所述第一线圈的与所述引出线沿垂直于所述平面的方向正对的部分，靠近所述引出线的一侧，通过下述至少一种方式进行处理：机械打磨、激光切割和化学溶解。
6.根据权利要求1所述线圈装置，其特征在于，所述第一线圈的与所述引出线沿垂直于所述平面的方向正对的部分与所述引出线接触。
7.根据权利要求1所述线圈装置，其特征在于，所述第一线圈由漆包线绕制而成。
8.根据权利要求1所述线圈装置，其特征在于，所述第一线圈呈圆形或矩形。
9.根据权利要求1所述线圈装置，其特征在于，所述第一线圈和所述引出线为多股线型。
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的线圈装置。
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