CN109887724B - 线圈模组、无线充电发射、接收装置、***及移动终端 - Google Patents
线圈模组、无线充电发射、接收装置、***及移动终端 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109887724B CN109887724B CN201910151680.XA CN201910151680A CN109887724B CN 109887724 B CN109887724 B CN 109887724B CN 201910151680 A CN201910151680 A CN 201910151680A CN 109887724 B CN109887724 B CN 109887724B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coil winding
- cut
- planar coil
- cutting
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2804—Printed windings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2871—Pancake coils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
- H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F2027/348—Preventing eddy currents
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
- H01F27/366—Electric or magnetic shields or screens made of ferromagnetic material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本申请公开了一种线圈模组、无线充电发射、接收装置、***及移动终端,线圈模组包括第一平面线圈绕组,第一平面线圈绕组包括多匝线圈;第一平面线圈绕组的多匝线圈中的至少一匝第一线圈包括至少一道第一切割口,第一切割口沿线圈的延伸方向将第一线圈分割为第一外侧部和第一内侧部;第一外侧部具有第一连接端,第一内侧部具有第二连接端;第一目标侧部包括第一切割槽,第一目标侧部为第一外侧部和第一内侧部中的至少一个,第一切割槽的延伸方向与第一目标侧部的延伸方向相同,单道第一切割槽的宽度小于或等于单道第一切割口的宽度。切断第一目标侧部的涡流路径,磁通穿过的面积减小,磁通量减少,降低涡流损耗和环流损耗,提升充电效率。
Description
技术领域
本申请涉及电力电子技术领域,尤其涉及一种线圈模组、无线充电发射、接收装置、***及移动终端。
背景技术
目前,采用无线充电技术对电子设备进行充电越来越普及,实现无线充电技术的设备称为无线充电器。具体实现时,无线充电器中设置有发射线圈,电子设备中设置有接收线圈,无线充电器中的发射线圈所携带的交流电产生磁场,通过磁耦合使得电子设备中的接收线圈产生电压,从而实现对电子设备的充电。
可以理解的是,无线充电线圈可以为发射线圈,也可以为接收线圈。发射线圈和接收线圈之间通过交变磁场进行能量的传递。
目前,无线充电线圈的导线宽度较宽,磁场穿过导线的有效面积较大。因此,面积较大的导线对应通过的磁通量也较大,进而导线上产生的涡流损耗比较大,导致无线充电的效率比较低。
发明内容
为了解决以上技术问题,本申请提供一种线圈模组,用于在一定程度上减小平面线圈绕组中的涡流损耗,进一步提升无线充电的效率。另外,本申请还提供了使用该线圈模组的无线充电发射装置、无线充电接收装置、无线充电***和移动终端。
第一方面,提供一种线圈模组,包括第一平面线圈绕组,第一平面线圈绕组包括多匝线圈;第一平面线圈绕组的多匝线圈中的至少一匝第一线圈包括至少一道第一切割口,第一切割口沿线圈的延伸方向将第一线圈分割为第一外侧部和第一内侧部;第一外侧部具有第一连接端,第一内侧部具有第二连接端;第一目标侧部包括第一切割槽,第一目标侧部为第一外侧部和第一内侧部中的至少一个,第一切割槽的延伸方向与第一目标侧部的延伸方向相同,单道第一切割槽的宽度小于或等于单道第一切割口的宽度。
第一连接部连接端和第二连接端用于与其他平面线圈绕组进行交叉连接,交叉连接可以降低环流损耗,提高无线充电的效率。
结合第一方面,在第一种可能的实现方式中,第一平面线圈绕组的多匝线圈中的至少一匝第二线圈仅包括第一切割槽。第一切割槽的宽度可以尽量小,可以在尽量不增大直流电阻的情况下,当磁场切割绕组时,切断第一目标侧部的涡流路径,磁通穿过线圈绕组的有效面积减小,进而穿过线圈绕组磁通量减少,进一步降低第一平面线圈绕组中的涡流损耗。因此,第一平面线圈绕组不仅可以降低涡流损耗,而且还可以降低环流损耗,总体提升无线充电时的充电效率。第一平面线圈绕组上加工第一切割槽的具体加工方法可以为激光切割或者等离子切割等工艺。在本实施例中,第二线圈仅包括第一切割槽,不包括第一切割口,节省工艺流程,仅利用第一切割槽来降低涡流损耗,由于第一切割槽的宽度较细,因此可以提高线圈导体的利用率。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中,在第二种可能的实现方式中,沿第一目标侧部的延伸方向,第一切割槽贯通第一目标侧部;或者,沿第一目标侧部的延伸方向,分布有多段第一切割槽,且相邻两段第一切割槽之间是分离的。贯通和分段均是针对一个侧部的概念,该侧部可以是第一外侧部也可以是第一内侧部。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中,在第三种可能的实现方式中,沿第一目标侧部的延伸方向,分布有多段第一切割槽时,多段第一切割槽在线圈延伸方向均匀分布。均匀分布便于生成制造,节省工艺流程,降低成本。
所谓的均匀分布是指多段所述第一切割槽中,每相邻两段所述第一切割槽之间的间距相同。
进一步的,所谓的均匀分布还可以包括多段所述第一切割槽的长度相同,以及宽度相同。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中,在第四种可能的实现方式中,第一切割槽为:盲槽或通槽。通槽是指切割深度与线圈厚度一致的切割槽,即沿线圈的厚度方向将线圈完全切透的切割槽;盲槽是指切割深度小于线圈厚度的切割槽,即不将线圈切透的切割槽。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中,在第五种可能的实现方式中,第一外侧部中包括至少两道第一切割槽,至少两道第一切割槽的宽度之和小于或等于单道第一切割口的宽度。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中,在第六种可能的实现方式中,第一内侧部中包括至少两道第一切割槽,至少两道第一切割槽的宽度之和小于或等于单道第一切割口的宽度。
优选,两道第一切割槽的宽度之和小于单道第一切割口的宽度,第一切割口需要保证第一内侧部和第一外侧部有效断开,而第一切割槽不需要保证分割的两部分有效断开,因此,第一切割槽的宽度可以较小。第一切割槽越细越好,这样一方面可以降低绕组材料的浪费,提高绕组材料的利用率。另一方面可以在同样宽度下切割出数目更多的第一切割槽,从而更大程度地降低涡流损耗。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中,在第七种可能的实现方式中,由于第一切割槽不必将分割的两股线完全断开独立,因此第一切割槽可以很细,可以采用激光切割或等离子切割。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中,在第八种可能的实现方式中,还包括:第二平面线圈绕组;第二平面线圈绕组的多匝线圈中的至少一匝第三线圈包括至少一道第二切割口,第二切割口将第三线圈沿线圈延伸方向分割为第二外侧部和第二内侧部;第二外侧部具有第三连接端,第二内侧部具有第四连接端;第一连接端与第四连接端相导通,第二连接端与第三连接端相导通,以实现第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组串联交叉连接或并联交叉连接。
由于两个平面线圈绕组串联交叉或并联交叉连接可以降低整个线圈模组的环流损耗,而且其中第一平面线圈绕组既包括切割槽又包括切割口,因此,还可以降低涡流损耗,从而整体上可以降低损耗,提高充电效率。
需要注意的是,此处的第三线圈是为了与前述位于所述第一平面线圈绕组中的第一线圈以及第二线圈相区分,除此之外,没有其他意图。因此,此处的第三线圈不应构成对线圈本身的限定。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中,在第九种可能的实现方式中,第二目标侧部包括第二切割槽,第二目标侧部为第二外侧部和第二内侧部中的至少一个,第二切割槽的延伸方向与第二目标侧部的延伸方向相同,单道第二切割槽的宽度小于或等于单道第二切割口的宽度。
由于该线圈模组的两层平面线圈绕组均既包括切割槽又包括切割口,因此,可以较大程度降低涡流损耗,从而整体上可以降低损耗,提高充电效率。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中,在第十种可能的实现方式中,第一切割口和第二切割口在平面投影方向超过第一预设比例重叠,且第一切割槽和第二切割槽在平面投影方向超过第二预设比例重叠。
可选的,第一预设比例为70%、85%或90%。
可选的,第二预设比例为70%、85%或90%。
第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组除去连接端、输入端子和输出端子处,其余位置的切割槽和切割口基本完全重叠,目的是为了使切割口和切割槽的作用最大化,如果两个平面线圈绕组上的切割槽和切割口重叠比例较小,则开槽位置对应另一侧的线圈继续被磁场切割,带来损耗。同时两个平面线圈绕组上的切割槽和切割口重叠比例较大时,可以使穿过线圈交叉处相对两侧的切割口和切割槽的磁通基本保持基本一致,达到更好的抵消效果,从而可以最大程度降低损耗。
第二方面,提供一种无线充电发射装置,包括:逆变电路、控制单元和以上介绍的任一种线圈模组;逆变电路的输入端连接直流电源;逆变电路的输出端连接线圈模组;逆变电路在控制单元的控制下将直流电源输出的直流电逆变为交流电输出给线圈模组;线圈模组,用于将交流电以交变磁场方式进行发射。
由于无线充电发射装置包括以上介绍的线圈模组,因此,可以降低涡流损耗和环流损耗,提高电能发射效率。
第三方面,提供一种无线充电接收装置,包括:整流电路、控制单元、负载和以上介绍的任一种线圈模组;线圈模组,用于以交变磁场方式接收交流电;整流电路的输入端连接线圈模组;整流电路,用于在控制单元的控制下将交流电整流为直流电输出给负载,为负载提供电能。
由于无线充电接收装置包括以上介绍的线圈模组,因此,可以降低涡流损耗和环流损耗,提高电能接收效率。
第四方面,提供一种无线充电***,包括以上的无线充电发射装置和以上的无线充电接收装置;无线充电发射装置用于为无线充电接收装置进行无线充电。
由于无线充电***包括以上介绍的接收装置和发射装置,因此,可以降低涡流损耗和环流损耗,提高给用电设备的充电效率。
第五方面,提供一种移动终端,移动终端包括工作负载电路、整流电路、充电控制单元和以上任一种线圈模组;线圈模组,用于以交变磁场方式接收交流电;整流电路的输入端连接线圈模组;整流电路,用于在充电控制单元的控制下将交流电整流为直流电输出给工作负载电路。
由于移动终端包括以上介绍的线圈模组,因此,可以降低涡流损耗和环流损耗,从而可以提高充电效率。
从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:
该线圈模组包括第一平面线圈绕组,第一平面线圈绕组包括多匝线圈,多匝线圈中至少一匝第一线圈包括至少一道第一切割口,第一切割口将第一线圈沿线圈延伸方向分割为第一外侧部和第一内侧部,由于第一外侧部和第一内侧部的线宽小于分割前第一平面线圈绕组的线宽,因此可以降低第一平面线圈绕组的涡流损耗,而且第一连接端和第二连接端用于与其他平面线圈绕组进行交叉连接,交叉连接可以降低环流损耗,提高无线充电的效率。另外,该第一平面线圈绕组还包括沿线圈延伸方向的第一切割槽,第一切割槽形成于第一目标侧部,第一目标侧部为第一外侧部和第一内侧部中的至少一个,即第一切割槽分割后的线圈的线宽第一目标侧部的宽度。第一切割槽的宽度可以尽量小,在尽量不增大直流电阻的情况下,当磁场切割绕组时,切断第一目标侧部的涡流路径,磁通穿过线圈绕组的有效面积减小,进而穿过线圈绕组磁通量减少,进一步降低第一平面线圈绕组中的涡流损耗。因此,该第一平面线圈绕组不仅可以降低涡流损耗,而且还可以降低环流损耗,总体提升无线充电时的充电效率。
附图说明
图1为现有技术提供的一种无线充电线圈的结构示意图;
图2为并联交叉连接的线圈绕组的示意图;
图3为线圈绕组涡流的产生原理示意图;
图4a为本申请实施例一提供的第一种线圈模组的结构示意图;
图4b为本申请实施例一提供的线圈模组的隔断涡流的原理示意图;
图5a为本申请实施例二提供的第一平面线圈绕组的第一内侧部包括一道第一切割槽的示意图;
图5b为本申请实施例二提供的第一平面线圈绕组的第一内侧部包括两道第一切割槽的示意图;
图5c为本申请实施例二提供的第一内侧部和第一外侧部均包括一道第一切割槽的示意图;
图5d为本申请实施例二提供的第一内侧部和第一外侧部均包括两道第一切割槽的示意图;
图6a为本申请实施例三提供的又一种线圈模组的结构图;
图6b为图6a对应的第一平面线圈绕组的结构图;
图6c为图6a对应的第二平面线圈绕组的结构图;
图7a为本申请实施例四提供的第二平面线圈绕组的第二内侧部包括一道第二切割槽的示意图;
图7b为本申请实施例四提供的第二平面线圈绕组的第二内侧部包括两道第二切割槽的示意图;图7c为本申请实施例四提供的第二平面线圈绕组的第二内侧部和第二外侧部均包括一道第二切割槽的示意图;
图7d为本申请实施例四提供的第二平面线圈绕组的第二内侧部和第二外侧部均包括两道第二切割槽的示意图;
图8a为本申请实施例五提供的另一种线圈模组的结构示意图;
图8b为本申请实施例五提供的另一种线圈模组的第一平面线圈绕组结构示意图;
图8c为本申请实施例五提供的另一种线圈模组的第二平面线圈绕组结构示意图;
图9为本申请实施例五提供的图8b中区域A对应的放大图;
图10为本申请实施例五提供的图8b中区域B对应的放大图;
图11为本申请实施例五提供的串联交叉连接方式的示意图;
图12为本申请实施例五提供的图8a-图11降低环流损耗的原理示意图;
图13为本申请实施例六提供的又一种线圈模组的结构示意图;
图14为本申请实施例六提供的图13中AA’位置的剖面图;
图15为本申请实施例七提供的再一种线圈模组的结构示意图;
图16为图15对应的第一平面线圈绕组的结构示意图;
图17为图15对应的第二平面线圈绕组的结构示意图;
图18为本申请实施例七提供的图16中区域C对应的放大图;
图19为本申请实施例八提供的另一种线圈模组的结构示意图;
图20为图19对应的第一平面线圈绕组的结构示意图;
图21为图19对应的第二平面线圈绕组的结构示意图;
图22为图20中区域D对应的放大图;
图23为本申请实施例九提供的又一种线圈模组的结构示意图;
图24为图23对应的第一平面线圈绕组的结构示意图;
图25为图23对应的第二平面线圈绕组的结构示意图;
图26为本申请实施例九提供的图24中区域E对应的放大图;
图27为本申请实施例十提供的再一种线圈模组的结构示意图;
图28a为图27对应的第一平面线圈绕组的结构示意图;
图28b为图27对应的第二平面线圈绕组的结构示意图;
图28c为本申请实施例十提供的图27中区域F对应的放大图;
图29为本申请实施例十一提供的另一种线圈模组的第一平面线圈绕组的结构示意图;
图30为本申请实施例十一提供的另一种线圈模组的第二平面线圈绕组的结构示意图
图31为本申请实施例十二提供的线圈模组的结构示意图;
图32为图31对应的第一平面线圈绕组的结构示意图;
图33为图31对应的第二平面线圈绕组的结构示意图;
图34为本申请实施例十三提供的又一种线圈模组的结构示意图;
图35为图34对应的第一平面线圈绕组的结构示意图;
图36为图34对应的第二平面线圈绕组的结构示意图;
图37为本申请实施例十四提供的再一种线圈模组的结构示意图;
图38为图37对应的第一平面线圈绕组的结构示意图;
图39为图37对应的第二平面线圈绕组的结构示意图;
图40为本申请实施例提供的一种无线充电发射装置的结构示意图;
图41为本申请实施例提供的另一种无线充电发射装置的结构示意图;
图42为本申请实施例提供的一种无线充电接收装置的结构示意图;
图43为本申请实施例提供的另一种无线充电接收装置的结构示意图;
图44为本申请实施例提供的一种无线充电***的结构示意图;
图45为本申请实施例提供的一种移动终端的结构示意图;
图46为本申请实施例提供的另一种移动终端的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,为现有技术一种无线充电线圈的结构示意图。无线充电线圈包括:导磁片101、导电线圈102、输入端子103与输出端子104,导磁片 101与导电线圈102绝缘。导磁片101由铁氧体、非晶纳米晶等导磁材料组成可以增大线圈102的电感量,以及提升接收线圈和发射线圈之间的耦合系数,同时有效防止磁场泄露到导磁片101下方区域,减小磁场对导磁片下方区域其他器件的干扰;导电线圈102由具有导电性能的金属导体螺旋绕制而成,同时内圈、外圈各个位置的导线宽度、导线间的间距均基本一致。导电线圈 102通过输入端子103、输出端子104与外部电路相连。
为了降低无线充电线圈的损耗,目前可以采用如图2所示的并联交叉的结构。
其中,无线充电线圈包括:导磁片403,线圈绕组404、输入端子401、输出端子402以及切割槽405。
线圈绕组404包括两层平面线圈绕组,这两层平面线圈绕组分别为第一平面线圈绕组404a与第二平面线圈绕组404b。第一平面线圈绕组404a与第二平面线圈绕组404b均包括多匝线圈,如图2所示,第一平面线圈绕组404a 包括的多匝线圈与第二平面线圈绕组404b包括的多匝线圈一对一的存在投影交叉(请参见图2中的408区域)。所谓的投影交叉是指第一平面线圈绕组404a 中的一匝导线在导磁片403所在平面内的投影与第二平面线圈绕组404b中的一匝导线在导磁片403所在平面内的投影之间存在交叉。如图2所示,该投影交叉区域即为图示的408区域。
当外部磁场穿过切线槽时,由于电磁感应的原因,会在线圈绕组上产生一些环流损耗,而在408处相互交叉,可以抵消交流磁场产生的感应电流,减少环流损耗,提升无线充电的效率。
虽然通过以上的绕组交叉结构可以使得穿过切割槽的外部磁场所产生的感应电流相互抵消,从而减小金属导体内部产生的环流损耗。但是,参见图3 所示的线圈绕组涡流的产生原理示意图,交变磁场穿过切割槽分成的两股线圈时就会产生涡流IE,从而会导致线圈绕组中产生涡流损耗,进而会降低无线充电效率。
为了进一步减少线圈绕组中产生的涡流损耗,可以进一步切割更多的切割口继续进行交叉连接,但目前的加工工艺对于切割口切割时,需要使切割口保持较宽的宽度,才能将切割口有效切透,使切割后的两股线圈完全分离断开。而当切割口的宽度较小时,现有工艺无法保证切割口切割的两股线圈完全断开。如果利用现有工艺为了保证切割口完全断开,则必须需要切割口的宽度较宽,以FPC(Flexible Printed Circuit,柔性电路板)工艺为例,65um 的单层平面线圈绕组的线圈厚度,线间距需要保证100um,否则无法保证相邻的两股线之间完全断开。但是切割口较宽时,对应切除掉的线圈材料较多,造成线圈的利用率较低。
因此,为了解决线圈存在涡流损耗的技术问题,本申请实施例提供了一种线圈模组,该线圈模组包括第一平面线圈绕组,其中第一平面线圈绕组包括多匝线圈;第一平面线圈绕组的多匝线圈中的至少一匝第一线圈包括至少一道第一切割口,第一切割口沿线圈延伸方向将所述第一线圈分为第一外侧部和第一内侧部。需要注意的是,所述第一外侧部和所述第一内侧部之间因为第一切割口而彼此隔离。第一外侧部和第一内侧部均具有自己独立的连接端,即第一外侧部具有第一连接端,所述第一内侧部具有第二连接端。以第一外侧部和第一内侧部中的至少一个为第一目标侧部,即第一目标侧部包括第一切割槽,而且单道第一切割槽的宽度小于或等于单道第一切割口的宽度,其中第一切割槽的方向为第一目标侧部的延伸方向。通过在第一平面线圈绕组上切割出更细的第一切割槽,可以切断第一平面线圈绕组上的涡流路径,降低涡流,进而减小第一平面线圈绕组的涡流损耗,从而提升无线充电的效率。由于本实施例中的第一切割槽不必将切割的两股线完全分离断开,第一切割槽不必像第一切割口那样较宽,一般可以使第一切割槽的宽度小于第一切割口的宽度,即第一切割槽较细即可。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。
本申请实施例一提供了一种线圈模组,用于减小线圈绕组中的涡流损耗,提升无线充电的效率,下面结合附图具体说明。
参见图4a,该图为本申请实施例一提供的第一种线圈模组的结构示意图。
其中,线圈模组包括:第一平面线圈绕组L5,第一平面线圈绕组L5包括多匝线圈。
多匝线圈中的至少一匝第一线圈包括至少一道第一切割口501,第一切割口501将线圈沿线圈延伸方向分割为第一外侧部501a和第一内侧部501b,第一外侧部501a具有第一连接端503,第一内侧部具有第二连接端504。
其中,多匝线圈中的至少一匝第一线圈包括至少一道第一切割口501,可以是一匝线圈包括至少一道第一切割口501,也可以是多匝线圈包括至少一道第一切割口501。其中,
本申请实施例提供的第一切割口501将被切割的线圈部分彻底分割为独立的两部分:第一外侧部501a和第一内侧部501b。
其中,被第一切割口501切割形成的第一外侧部501a和第一内侧部501b 均具有自己独立的连接端,即第一外侧部501a具有第一连接端503,所述第一内侧部501b具有第二连接端504。其中,外侧指同匝线圈上远离第一平面线圈绕组L5中心的一侧,内侧指同匝线圈上靠近第一平面线圈绕组L5中心的一侧,仍以第一平面线圈绕组L5为圆环形为例,中心为圆环形的圆心。由于经第一切割口501分割形成的第一外侧部501a和第一内侧部501b的线宽均小于分割前第一平面线圈绕组的线圈绕组的线宽,线圈绕组的线越窄,涡流损耗越小,因此第一切割口501的存在可以降低第一平面线圈绕组的涡流损耗,提高无线充电的效率。
第一连接端和第二连接端可以用于与其他电路进行连接,例如与电源的输入端或者输出端,还可以用于与其他线圈绕组进行连接,例如与另一个平面线圈绕组实现串联交叉连接、并联交叉连接或者串并联混合交叉连接。
第一目标侧部包括第一切割槽502,其中第一目标侧部为第一外侧部501a 和第一内侧部501b中的至少一个,第一切割槽502的延伸方向与第一目标侧部的延伸方向相同,单道第一切割槽502的宽度小于或等于单道第一切割口501的宽度。
第一外侧部501a为所述第一目标侧部,或,第一内侧部501b为第一目标侧部,或,第一外侧部501a和第一内侧部501b均为第一目标侧部。
在第一外侧部501a和第一内侧部501b均为第一目标侧部时,则意味着第一外侧部501a包括第一切割槽,且第一内侧部501b也包括第一切割槽。应当知道的是,位于第一外侧部501a的第一切割槽的延伸方向与第一外侧部 501a的延伸方向相同。位于第一内侧部501b的第一切割槽的延伸方向与第一内侧部501b的延伸方向相同。
本申请实施例不限定第一切割槽502的具体道数,例如,第一外侧部501a 包括一道第一切割槽502,第一内侧部501b也包括一道第一切割槽502。此时,单道第一切割槽502的宽度小于或等于单道第一切割口501的宽度。再如,第一外侧部501a中包括两道第一切割槽502,第一内侧部501b也包括两道第一切割槽502,第一外侧部501a中的两道第一切割槽502的总宽度小于或等于单道第一切割口501,且第一内侧部501b包括的两道第一切割槽502 的总宽度小于或等于第一单道切割口501。
第一切割口501需要保证第一内侧部和第一外侧部有效断开,而第一切割槽502不需要保证分割的两部分有效断开,因此,第一切割槽502的宽度可以较小。第一切割槽502越细越好,这样一方面可以降低绕组材料的浪费,提高绕组材料的利用率。另一方面可以在同样宽度下切割出数目更多的第一切割槽502,从而更大程度地降低涡流损耗。
第一切割槽502可以为通槽,也可以为盲槽,还可以部分是盲槽,部分是通槽。其中,通槽是指切割深度与线圈厚度一致的切割槽,即沿线圈的厚度方向将线圈完全切透的切割槽;盲槽是指切割深度小于线圈厚度的切割槽,即不将线圈切透的切割槽。但是,第一切割槽502在线圈上不是贯通的通槽,第一切割槽502不具有连接端。第一切割槽502仅是局部将内侧部和/或外侧部分为了两股,并没有将内侧部和/或外侧部整体分为了独立的两股。
下面结合附图说明利用第一切割槽502减小线圈模组涡流损耗的原理。
参见图4b,该图为本申请线圈模组实施例一提供的线圈模组的隔断涡流的原理示意图。
第一切割口501将线圈沿延伸方向分割为第一外侧部501a和第一内侧部 501b,以第一外侧部501a上具有一道第一切割槽502为例,可将图4b与图3 进行对比,第一外侧部501a上的涡流路径被第一切割槽502切断。
由于存在第一切割槽502,使磁场穿过绕组导体的有效面积减小,进而穿过绕组导体的磁通量减少,因此产生的涡流IE减小,提高了无线充电的效率。
由于第一外侧部和第一内侧部的线宽小于分割前平面线圈绕组的线宽,因此可以降低平面线圈绕组的涡流损耗,而且第一连接端和第二连接端用于与其他平面线圈绕组进行交叉连接,交叉连接可以降低环流损耗,提高无线充电的效率。另外,第一平面线圈绕组还包括沿线圈延伸方向的第一切割槽,第一切割槽形成于第一外侧部和/或第一内侧部,即第一切割槽分割后的线圈的线宽小于第一外侧部和/或第一内侧部。由于第一切割槽并不需要保证分割的两部分有效断开,因此可以使第一切割槽的宽度尽量小,可以在尽量不增大直流电阻的情况下,当磁场切割绕组时,切断第一外侧部和/或第一内侧部涡流路径,磁通穿过绕组的有效面积减小,进而磁通量减少,进一步降低第一平面线圈绕组中的涡流损耗。因此,本申请实施例提供的第一平面线圈绕组不仅可以降低涡流损耗,而且还可以降低环流损耗,总体提升无线充电时的充电效率。
第一平面线圈绕组可以采用PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)工艺、FPC工艺、刻蚀法、电镀加成法或模切等工艺加工而成。另外,在第一平面线圈绕组上加工第一切割口的具体加工方法可以与上述加工第一平面线圈绕组的方法相同,还可以利用激光切割或者等离子切割等工艺。
由于本实施例中的第一切割槽不必将切割的两股线完全分离断开,第一切割槽不必像第一切割口那样较宽,一般可以使第一切割槽的宽度小于第一切割口的宽度,即第一切割槽较细即可。因此,第一平面线圈绕组上加工切第一切割槽的具体加工方法可以为激光切割或者等离子切割等工艺。
其中,沿所述第一目标侧部的延伸方向,第一切割槽贯通所述第一目标侧部;或者,沿第一目标侧部的延伸方向,分布有多段所述第一切割槽,且相邻两段第一切割槽之间是分离的。
第一外侧部5和第一内侧部中的至少一个包括一道第一切割槽时,本申请实施例中,第一切割槽可以为沿第一目标侧部的延伸方向的贯通槽或分段槽。贯通槽和分段槽均是针对一个侧部的概念,该侧部可以是第一外侧部也可以是第一内侧部。例如,对于第一外侧部来说,沿该第一外部侧的延伸方向分布的第一切割槽称为一道第一切割槽,如果该一道第一切割槽是沿该第一外侧部的延伸方向贯通该第一外侧部的,则该第一切割槽为贯通槽;如果沿该第一外侧部的延伸方向,该一道第一切割槽包括多段切割槽,则该一道第一切割槽为分段槽。需要说明的是,在该第一切割槽为贯通槽时,如果该贯通槽还是一个通槽,则与其说它是第一切割槽,不如说它是一个间隙,该间隙沿所述第一外侧部的宽度方向将所述第一外侧部分隔成相互独立的两部分。但是在本申请中,为了统一表述,即使该第一切割槽既为贯通槽也为通槽,还是将其称为是第一切割槽而非间隙。
值得注意的是,在该第一切割槽为分段槽时,位于该分段槽内每一段切割槽的长度方向均与其对应的所述第一外侧部的延伸方向一致。
另外,当第一外侧部中包括至少两道第一切割槽;或第一内侧部中包括至少两道第一切割槽;或,第一外侧部和第一内侧部中均包括至少两道第一切割槽时,第一切割槽可以全为贯通槽,可以全为分段槽,还可以包括贯通槽和分段槽组合。
例如,当第一外侧部包括两道第一切割槽时,第一切割槽具体可以是两道贯通槽;也可以是两道分段槽;还可以是一道贯通槽和一道分段槽。
第一外侧部包括两道以上的第一切割槽时,本申请对贯通槽和分段槽的具体数量不作具体限定,但所有第一切割槽的总宽度需要小于单道第一切割口的宽度,使第一切割槽的宽度较细一方面能够使第一外侧部上可以切割更多数量的第一切割槽,另一方面还能降低绕组材料的浪费,提升绕组材料的利用率,所有第一切割槽的总宽度也可以等于单道第一切割口的宽度。
此外当第一切割槽包括至少一道贯通槽和至少一道分段槽时,可以将贯通槽和分段槽交错排列,还可以采用其它的排列方式,本申请对此不作具体限定。
再者,当沿第一目标侧部的延伸方向分布有多段第一切割槽时,多段第一切割槽在线圈延伸方向可以均匀分布,也可以非均匀分布。其中均匀分布是指第一切割槽的每段长度相同且每段之间在线圈延伸方向的距离相同。本申请对每段第一切割槽的长度和每段第一切割槽之间的距离不做具体限定。其余情况为非均匀分布,在此不再详细赘述。
下面结合附图具体说明本申请的实施例二中第一平面线圈绕组的具体实现。
参见图5a,该图为本申请实施例二提供的第一平面线圈绕组的第一内侧部包括一道第一切割槽的示意图。
图5a以第一平面绕组上被第一切割口分割的两个侧部中仅其中一个侧部包括第一切割槽,下面以第一内侧部包括一道第一切割槽为例进行说明。
图5a为第一平面线圈绕组的部分区域的示意图,本实施例提供的线圈模组包括:第一平面线圈绕组600。
第一平面线圈绕组600上的第一切割口601将分割为第一外侧部601a1 和第一内侧部601a2,其中第一外侧部601a1上具有第一连接端603,第一内侧部601a2上具有第二连接端604。
从图中可以看出,仅第一内侧部601a2具有一道第一切割槽602。
另外,第一内侧部还可以包括多道第一切割槽,下面以第一内侧部包括两道第一切割槽为例进行说明,具体可以参见图5b,该图为本申请实施例二提供的第一内侧部包括两道第一切割槽的示意图。
图5b与图5a所示结构的区别在于,第一内侧部601a2具有两道第一切割槽,分别为602a1和602a2。
可以理解的是,第一内侧部601a2具有的第一切割槽可以继续拓展为更多数目,例如三道,四道甚至更多道。但需要注意的是,当第一内侧部601a2 中包括至少两道第一切割槽时,第一内侧部601a2上的所有第一切割槽的宽度之和小于等于单道第一种切割口的宽度。
可以理解的是,仅第一外侧部601a1上具有一道或多道第一切割槽602 的结构类似,在此不再赘述,但需要注意的是,当第一外侧部601a1中包括至少两道第一切割槽时,第一外侧部601a1上的所有第一切割槽的宽度之和小于等于单道第一种切割口的宽度。
以上以仅一个侧部包括一道或多道第一切割槽的实现方式,下面结合附图分别介绍两个侧部均包括一道和多道第一切割槽的实现方式。
参见图5c,该图为本申请实施例二提供的第一内侧部和第一外侧部均包括一道第一切割槽的示意图。
从图中可以看出,第一内侧部601a2具有一道第一切割槽602a3,第一外侧部601a1也具有一道第一切割槽602a4。
另外,第一内侧部和第一外侧部还可以包括多道第一切割槽,但需要注意的是,当每个侧部中包括至少两道第一切割槽时,每个侧部上的所有第一切割槽的宽度之和小于等于单道第一种切割口的宽度。
下面以第一内侧部和第一外侧部均包括两道第一切割槽为例进行说明,具体可以参见图5d,该图为本申请实施例二提供的第一内侧部和第一外侧部均包括两道第一切割槽的示意图。
从图中可以看出,第一内侧部601a2具有两道第一切割槽,分别为602a5 和602a6,第一外侧部601a1具有两道第一切割槽,分别为602a7和602a8。
以上当两个侧部均包括第一切割槽时均是以包括相同数目的第一切割槽为例进行介绍,可以理解的是,两个侧部中的第一切割槽的数目也可以不同。本申请实施例中不做具体限定。
上文中仅以线圈模组包括一个平面线圈绕组为例进行说明,本申请实施例中的线圈模组还可以包括第二平面线圈绕组。第二平面线圈绕组的多匝线圈中的至少一匝第二线圈包括至少一道第二切割口,第二切割口将第二线圈沿线圈延伸方向分割为第二外侧部和第二内侧部;第二外侧部具有第三连接端,第二内侧部具有第四连接端;第一连接端与第四连接端相导通,第二连接端与第三连接端相导通,以实现第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组串联交叉连接或并联交叉连接。第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组可以通过进行串联交叉连接或并联交叉连接削弱交流磁场在线圈中产生的环流损耗,下面结合具体实施例说明其工作原理。
本申请的实施例三提供的线圈模组包括第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组,其中,第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组串联交叉连接。
本实施例提供的第一平面线圈绕组上既包括第一切割口又包括第一切割槽,而第二平面线圈绕组仅包括第二切割口。
其中,对于第一平面线圈绕组的各种实现方式可以参见线圈模组实施例二中的任一种,在此不再赘述。
为了方便理解,下面以第一平面线圈绕组的第一内侧部和第一外侧部均包括一道第一切割槽为例进行说明。
参见图6a,该图为本申请实施例三提供的又一种线圈模组的结构示意图。
本实施例提供的线圈模组包括:输出端子601、输入端子602、平面线圈绕组603、切割口604、切割槽605和连接端606。
其中,平面线圈绕组603包括以下两个平面线圈绕组,分别参见图6b和图6c所示的第一平面线圈绕组603a和第二平面线圈绕组603b。
下面先介绍第一平面线圈绕组603a。
第一平面线圈绕组603a包括:输入端子602、第一切割口604a、第一切割槽605a1、第一切割槽605a2、第一连接端606a2和第二连接端606a1。其中第一切割口604a将第一平面线圈绕组603a沿线圈延伸方向分割为第一外侧部和第一内侧部,第一外侧部和第一内侧部上均具有一道第一切割槽。
下面介绍第二平面线圈绕组603b。
第二平面线圈绕组603b包括:输出端子601、第二切割口604b、第三连接端607b2和第四连接端607b3。其中第二切割口604b将第二平面线圈绕组 603b沿线圈延伸方向分割为第二外侧部和第二内侧部,第二平面线圈绕组 603b不具有切割槽。
下面介绍第一平面线圈绕组603a和第二平面线圈绕组603b的串联交叉连接:
其中,第一平面线圈绕组603a的第一连接端606a2连接第二平面线圈绕组603b的第四连接端606b1;第一平面线圈绕组603a的第二连接端606a1连接第二平面线圈绕组603b的第三连接端606b2。即将第一平面线圈绕组603a 的第一外侧部的连接端对应连接第二平面线圈绕组603b的第二内侧部的连接端,第一平面线圈绕组603a的第一内侧部的连接端对应连接第二平面线圈绕组603b的第二外侧部的连接端,从而实现串联交叉连接。
本实施例提供的线圈模组,通过分割口将第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组分割为线宽更小的侧部,降低了第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组的涡流损耗。而且将两个平面线圈绕组进行串联交叉连接还可以降低环流损耗,提高无线充电的效率。另外,第一平面线圈绕组还包括沿线圈延伸方向的第一切割槽,第一切割槽形成于第一外侧部和/或第一内侧部,即第一切割槽分割后的线圈的线宽小于第一外侧部和/或第一内侧部。由于第一切割槽并不需要保证分割的两部分有效断开,因此可以使第一切割槽的宽度尽量小,可以在尽量不增大直流电阻的情况下,当磁场切割绕组时,切断第一外侧部和/或第一内侧部涡流路径,磁通穿过绕组的有效面积减小,进而磁通量减少,进一步降低第一平面线圈绕组中的涡流损耗。因此,本申请实施例提供的线圈模组不仅可以降低涡流损耗,而且还可以降低环流损耗,总体提升无线充电时的充电效率。
在本申请的实施例三中,两个平面线圈绕组交叉串联连接时,其中的第二平面线圈绕组仅包括第二切割口,不包括第二切割槽。下面介绍本申请的实施例四,在本实施例中,线圈模组包括两个平面线圈绕组时,第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组均包括切割口和切割槽的实现方式。
第二平面线圈绕组的第二目标侧部包括第二切割槽,所述第二目标侧部为所述第二外侧部和所述第二内侧部中的至少一个,第二切割槽的延伸方向与第二平面线圈绕组的第二目标侧部的延伸方向相同,单道第二切割槽的宽度小于或等于第二平面线圈绕组上的单道所述第二切割口的宽度。
与第一平面线圈绕组包括切割槽时的实现方式雷同,下面结合附图说明第二平面线圈绕组的各种实现方式。
参见图7a,该图为本申请实施例四提供的一种第二平面线圈绕组的结构示意图。
图7a为第二平面线圈绕组的部分区域的结构示意图,本实施例提供的线圈模组包括:第二平面线圈绕组300、第二切割口301、第二切割槽302、第三连接端303和第四连接端304。
第二切割口301将第二平面线圈绕组300分割为第二外侧部301a1和第二内侧部301a2,其中第二外侧部301a1上具有第三连接端303,第二内侧部 301a2上具有第四连接端304。
其中,仅第二内侧部301a2具有一道第二切割槽302。
还可以参见图7b,该图为本申请实施例四提供的又一种第二平面线圈绕组的结构示意图。
图7b与图7a所示结构的区别在于,第二内侧部301a2具有两道第二切割槽,分别为302a1和302a2。
此外,第二内侧部301a2具有的第二切割槽可以继续拓展为更多数目,但需要注意的是,当第二内侧部301a2中包括至少两道第二切割槽时,第二内侧部301a2上的所有第二切割槽的宽度之和小于等于单道第二种切割口的宽度。
可以理解的是,仅第二外侧部301a1上具有一道或多道第二切割槽302 的结构类似,在此不再赘述,但需要注意的是,当第二外侧部301a1中包括至少两道第二切割槽时,第二内侧部301a1上的所有第二切割槽的宽度之和小于等于单道第二种切割口的宽度。
又可参见图7c,该图为本申请实施例四提供的再一种第二平面线圈绕组的结构示意图。
图7c与图7a所示结构的区别在于,第二内侧部301a2具有一道第二切割槽302a3,第二外侧部301a1具有一道第二切割槽302a4。
再可参见图7d,该图为本申请实施例四提供的另一种第二平面线圈绕组的结构示意图。
图7d与图7b所示结构的区别在于,第二内侧部301a2具有两道第二切割槽,分别为302a5和302a6,第二外侧部301a1具有两道第二切割槽,分别为302a7和302a8。
可以理解的是,第二外侧部301a1和第二内侧部301a2上具有的第二切割槽302可以继续拓展为更多数目,但需要注意的是,当每个侧部中包括至少两道第二切割槽时,每个侧部上的所有第二切割槽的宽度之和小于等于单道第二种切割口的宽度。
以上当两个侧部均包括第二切割槽时均是以包括相同数目的第二切割槽为例进行介绍,可以理解的是,两个侧部中的第二切割槽的数目也可以不同。本申请实施例中不做具体限定。
以上线圈模组实施例包括两个平面线圈绕组串联交叉连接时,两个平面线圈绕组的结构可以不同,下面在本申请的实施例五中,以两个平面线圈绕组的结构相同介绍串联交叉连接的实现方式。具体以每个平面线圈绕组的外侧部和内侧部均包括一道切割槽,且以切割槽为贯通槽且为通槽为例进行说明。
本申请实施例提供的线圈模组。
参见图8a,该图为本申请实施例五提供的另一种线圈模组的结构示意图。
本实施例提供的线圈模组包括:输入端子701、输出端子702、平面线圈绕组703、切割口704、切割槽705、连接端706以及导磁片707。
本实施例提供的线圈模组包括以下两个平面线圈绕组,分别参见图8b和图8c所示的第一平面线圈绕组703a和第二平面线圈绕组703b。
下面先介绍第一平面线圈绕组703a。
第一平面线圈绕组703a上的第一切割口704a将每匝线圈沿线圈延伸方向分割成第一内侧部703a1和第一外侧部703a2,第一内侧部703a1和第一外侧部703a2上均包括一道沿线圈延伸方向的第一切割槽705a,单道第一切割槽 705a的宽度小于或等于单道第一切割口704a的宽度。
下面介绍第二平面线圈绕组703b。
同理,第二平面线圈绕组703b上的第二切割口704b将每匝线圈沿线圈延伸方向分割成第二内侧部703b1和第二外侧部703b2,第二内侧部703b1和第二外侧部703b2上均包括一道沿线圈延伸方向的第二切割槽705b,单道第二切割槽705b的宽度小于或等于单道第二切割口704b的宽度。
导磁片707具有导磁作用,可以提高平面线圈绕组的电感量,同时防止磁场泄露到没有平面线圈绕组的一侧。导磁片707可由铁氧体、非晶、纳米晶、金属粉芯等一种或多种磁材料构成。
需要注意的是,具体可参见图9,该图为图8b中区域A放大图,在输入端子701处不切割第一切割槽705a,也不切割第一切割口704a,以通过输入端子701连接外部电源或者负载。可以理解的是,切割槽和切割口也可以贯穿输入端子或输出端子,在输入端子或输出端子的外部连接电源或者负载。第二平面线圈绕组703b的对应部分结构与之类似,在此不再赘述。
输入端子701和输出端子702的结构可以相同,也可以不同,本申请实施例以第一平面线圈绕组703a具有输入端子701,第二平面线圈绕组703b具有输出端子702为例。在另一种可能的实现方式中,第一平面线圈绕组703a 可以具有输出端子702,相对应地第二平面线圈绕组703b可以具有输入端子 701。
两个连接端在连接时可以采用过孔连接,也可以采用脉冲加热回流焊接 (hotbar)工艺或者激光焊接工艺进行电气连接。如图所示,第一平面线圈绕组的第一外侧部703a2与第二平面线圈绕组的第二内侧部703b1连接,第一平面线圈绕组的第一内侧部703a1与第二平面线圈绕组的第二外侧部703b2连接,使得第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组在连接端处相互交叉(交叉处没有电气连接)。
此外,在连接端处也不切割切割槽,具体可以参见图10,该图为图8b中区域B的放大图,需要说明的是,第一平面线圈模组703的第一外侧部703a2 具有第一连接端706a2,第一内侧部703a1具有第二连接端706a1,第一连接端706a2和第二连接端706a1中均设置有过孔,。图10中仅是给出一种可能实现的方式以供参考。第二平面线圈绕组703b的对应部分结构与之类似,在此不再赘述。
线圈模组包括串联交叉连接的第一平面线圈绕组703a和第二平面线圈绕组703b,且两个平面线圈绕组在连接区域处相互交叉,下面具体说明两个平面线圈绕组的串联交叉连接方式。
参见图11,该图为本申请实施例五提供的串联交叉连接方式的示意图。
第二平面线圈绕组的多匝线圈中至少一匝线圈包括至少一道第二切割口 704b,所述第二切割口704b将所述线圈沿线圈延伸方向分割为第二外侧部 703b2和第二内侧部703b1;所述第二外侧部703b2具有第三连接端706b2,所述第二内侧部703b1具有第四连接端706b1;
第一平面线圈绕组的第一连接端706a2与第二平面线圈绕组的第四连接端的706b1连接,第一平面线圈绕组的第二连接端706a1与第二平面线圈绕组的第三连接端的703b2连接,连接方式如图11中的虚线所示。
第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组的交叉连接具体为:第一平面线圈绕组的第一连接端连接第二平面线圈绕组的第四连接端;第一平面线圈绕组的第二连接端连接第二平面线圈绕组的第三连接端。即第一平面线圈绕组的第一外侧部的连接端对应连接第二平面线圈绕组的第二内侧部的连接端,第一平面线圈绕组的第一内侧部的连接端对应连接第二平面线圈绕组的第二外侧部的连接端,从而实现交叉连接。
参见图12,该图为图8a-图11降低环流损耗的原理示意图。
当外部磁场穿过切割口时,由于电磁感应的原因会在线圈绕组上产生感应电流,具体为:
第一平面线圈绕组的第一内侧部703a1上的感应电流Ia1;
第一平面线圈绕组的第一外侧部703a2上的感应电流Ia2;
第二平面线圈绕组的第二内侧部703b1上的感应电流Ib1;
第二平面线圈绕组的第二外侧部703b2上的感应电流Ib2。
通过上述的串联交叉连接后,可以使得感应电流Ia1与感应电流Ib2的方向相反,感应电流Ib1和感应电流Ib2的方向相反,进而可以削弱交流磁场产生的感应电流,减少环流损耗,进而提升无线充电的效率。
需要说明的是,平面线圈绕组是由导体绕制而成的导电图形,本申请实施例对导电图形不作具体限定,例如导电图形可以为圆环形、椭圆环形等。平面线圈绕组的多匝线圈中的至少一匝线圈的宽度可以与其它匝线圈的宽度不同。
需要说明的是,本实施例中的“第一”和“第二”等词仅用于对两个平面线圈绕组上具有相同名字的部分进行区分以便于说明,并不构成对本实施例线圈模组的限定。
仍采用线圈模组实施例二提供的的任意第一平面线圈模组和线圈模组实施例四提供的任意第二平面线圈模组进行串联交叉连接以组成线圈模组,下面以每个平面线圈绕组的外侧部和内侧部均包括一道切割槽为例进行说明
本申请所述的线圈模组中的切割槽为贯通槽且为盲槽。
参见图13,该图为本申请实施例六提供的又一种线圈模组的结构示意图。参见图14,该图为图13中AA’位置的剖面图。
本实施例提供的线圈模组包括:输入端子801、输出端子802、平面线圈绕组803、切割口804、切割槽805、连接端806以及导磁片807。其中,平面线圈绕组803包括第一平面线圈绕组803a和第二平面线圈绕组803b,参见图14。
本实施例中与实施例五中相同的部分,在此不再赘述。区别在于,线圈模组实施例五中的切割槽为通槽,而本实施例中的切割槽为盲槽,下面结合附图具体说明。
以靠近A’端的第一平面线圈绕组803a为例进行说明,切割口804将平面线圈绕组803a的每匝线圈沿线圈延伸方向分割成第一内侧部803a1和第一外侧部803a2,第一内侧部803a1和第一外侧部803a2上均包括一道沿线圈延伸方向的第一切割槽,分别为805a1和805a2,如图14所示,第一切割槽805a 和805a2为盲槽,其中第一内侧部803a1和第一外侧部803a2的盲槽的深度可以相同也可以不同,对于同一道盲槽,其沿线圈延伸方向上的切割深度可以相同,也可以不同,本申请对此不做具体限定。靠近A端的第二平面线圈绕组803b结构类似,在此不再赘述。
图14中的805a1对应的第一切割槽和805a2对应的第一切割槽均为盲槽。另外805a1和805a2对应的第一切割槽还可以是盲槽和通槽的组合,例如图 14中的805a1对应的第一切割槽为盲槽,805a2对应的第一切割槽为通槽。本申请对盲槽和通槽的具体组合方式不做具体限定。
参见图15,该图为本申请的实施例七提供的再一种线圈模组的结构示意图。在本实施例中,两个平面线圈绕组是串联交叉连接的,每个平面线圈绕组的第一外侧部和第一内侧部均包括两道切割槽。参见图16,该图为本申请的实施例七提供的再一种线圈模组的第一平面线圈绕组的结构示意图。参见图17,该图为本申请的实施例七提供的再一种线圈模组的第二平面线圈绕组的结构示意图。
本实施例提供的线圈模组包括:输入端子901、输出端子902、平面线圈绕组903、切割口904、切割槽905、连接端906以及导磁片907。其中,平面线圈绕组903包括第一平面线圈绕组903a和第二平面线圈绕组903b。
需要说明的是,本实施例提供的线圈模组与线圈模组实施例五相同的部分,在此不再赘述。
区别在于,线圈模组实施例五中每个平面线圈绕组的第一外侧部和第一内侧部只包括一道切割槽,而本实施例中的每个平面线圈绕组的第一外侧部和第一内侧部均包括两道切割槽,下面结合附图进行说明。
以第一平面线圈绕组903a为例,还可以参见图18,该图为图16中的区域C对应的放大图。
第一切割口904a将第一平面线圈绕组903a的每匝线圈沿线圈延伸方向分割成第一内侧部903a1和第一外侧部903a2,第一内侧部903a1和第一外侧部 903a2上均包括两道沿线圈延伸方向的第一切割槽905a,其中每道第一切割槽 905a的长度、宽度可以相同,也可以不同。第一内侧部903a1的两道第一切割槽905a之间的距离与第一外侧部903a2的两道第一切割槽905a之间的距离可以相同,也可以不同。再者,位于第一外侧部903a2或第一内侧部903a1 的两道第一切割槽905a之间的距离可以相同,也可以不同。
可以理解的是,第一切割槽805a可以是盲槽和/或通槽的任意组合。此外,第一切割槽905的数量可以继续拓展,例如,第一外侧部903a2和第一内侧部903a1均可以包括三道第一切割槽502。多道第一切割槽502的起始端和终结端可以整齐排列,也可以交错排列,并且,第一内侧部903a1中第一切割槽905的总宽度小于或等于单道第一切割口904a的宽度,且第一外侧部903a2 中第一切割槽905的总宽度小于或等于单道第一切割口904a的宽度。
第二平面线圈绕组803b结构类似,在此不再赘述。
本实施例提供的线圈模组,包括多道切割槽,切割槽的数目越多,则可以越有效地切断涡流路径,从而较大程度地降低涡流损耗,进而降低线圈的交流阻抗与直流阻抗的比值。线圈的直流阻抗会随着切割槽的数量的增多而增大,而其交流阻抗与直流阻抗的比值是随着切割槽的数量的增多而降低,因此,切割槽的具体数目可以在实际应用中来调整。
下面将描述本申请的实施例八提供的线圈模组,在该线圈模组中,两个平面线圈绕组是串联交叉连接的,并且切割槽为分段槽。本实施例提供的线圈模组与前述实施例五至七中任一个的区别在于:切割槽为分段槽,而线圈模组实施例五至七任一个中的切割槽为贯通槽。
由于贯通槽与分段槽是相对的,盲槽和通槽是相对的,因此,当任一个平面线圈绕组中存在的至少一段切割槽为贯通槽或分段槽的同时,切割槽可以是盲槽和/或通槽的任意组合。
下面以每个平面线圈绕组的第一外侧部和第一内侧部均包括一道切割槽,且所有切割槽均为分段槽为例进行说明。
参见图19,该图为本申请的实施例八提供的另一种线圈模组的结构示意图。
本实施例提供的线圈模组包括:输入端子1001、输出端子1002、平面线圈绕组1003、切割口1004、切割槽1005、连接端1006以及导磁片1007,其中平面线圈绕组1003包括分别如图20和图21所示的第一平面线圈绕组1003a 和第二平面线圈绕组1003b。
其中,图20中第一平面线圈绕组1003a上的第一切割口用1004a表示,第一平面线圈绕组1003a上的第一切割槽用1005a表示。图21中第二平面线圈绕组1003b上的第二切割口用1004b表示。第二平面线圈绕组1003b上的第二切割槽用1005b表示。
其中图20中区域D对应的放大图可以参见图22。下面结合图20和图22 详细介绍D区域的结构。
区域D包括了图20中第一平面线圈绕组1003a某匝线圈的一部分,第一平面线圈绕组1003a被第一切割口1004a分割得到的第一内侧部1003a1和第一外侧部1003a2。第一内侧部1003a1和第一外侧部1003a2上均存在一道第一切割槽1005a,且该第一切割槽1005a为分段槽。此外,第一内侧部1003a1 和第一外侧部1003a2上的第一切割槽的分段间隙长度可以相同,也可以不同,并且第一内侧部1003a1上的第一切割槽和第一外侧部1003a2上的第一切割槽可以对称排列也可以交错排列。
本实施例结合附图仅是以第一内侧部1003a1和第一外侧部1003a2上均包括一道第一切割槽1005a为例进行说明,当然第一内侧部1003a1和第一外侧部1003a2上可以均包括多道分段的第一切割槽1005a,但需要第一内侧部 1003a1的所有第一切割槽1005的总宽度小于或等于单道第一切割口1004a的宽度,且第一外侧部1003a2的所有第一切割槽1005的总宽度小于或等于单道第一切割口1004a的宽度。
第二平面线圈绕组1003b的结构与以上详细介绍的第二平面线圈绕组 1003a的结构类似,在此不再赘述。
为了方便描述和理解,下面每个平面线圈绕组的第一外侧部和第一内侧部均包括两道切割槽,且切割槽为一道贯通槽和一道分段槽的组合。
参见图23,该图为本申请线圈模组实施例九提供的又一种线圈模组的结构示意图。在本实施例中,该线圈模组包括的两个平面线圈绕组是串联交叉连接的,且每个平面线圈绕组的第一外侧部和第一内侧部均包括至少两道切割槽,切割槽为分段槽和贯通槽的组合。
本实施例提供的线圈模组包括:输入端子1101、输出端子1102、平面线圈绕组1103、切割口1104、切割槽1105、连接端1106以及导磁片1107,其中平面线圈绕组1103包括分别如图24和图25所示的第一平面线圈绕组1103a 和第二平面线圈绕组1103b。
其中,图24中第一平面线圈绕组1103a上的第一切割口用1104a表示,第一平面线圈绕组1103a上的第一切割槽用1105a表示。图25中第二平面线圈绕组1103b上的第二切割口用1104b表示。第二平面线圈绕组1003b上的第二切割槽用1105b表示。
参见图26,该图为图24中区域E对应的放大图。
区域E包括第一平面线圈绕组上线圈的一部分,第一平面线圈绕组被第一切割口1104a分割得到第一内侧部1103a1和第一外侧部1103a2,第一内侧部1103a1和第一外侧部1103a2上均存在两道第一切割槽,其中1105a1表示的一道第一切割槽为贯通槽,1105a2表示的一道第一切割槽为分段槽。
1105a1和1105a2表示的两道第一切割槽的宽度可以相同,也可以不同。
此外,在另一种可能的实现方式中,还可以将1105a1位置对应的第一切割槽设置为分段槽,将1105a2位置对应的第一切割槽设置为贯通槽,即被切割口分割的每股线中,在靠***面线圈绕组中心的一侧设置分段槽,在远离平面线圈绕组中心的一侧设置贯通槽。
可以理解的是,本实施例中仅以每个平面线圈绕组的第一外侧部和第一内侧部均包括一道贯通槽和一道分段槽为例进行说明,但第一切割槽1105a 的数量可以继续拓展至更多道,本申请实施例对第一切割槽1105a中贯通槽和分段槽的比例和位置分布不作具体限定,但需要使第一内侧部1103a1中并列的第一切割槽1105的总宽度小于或等于单道第一切割口1104a的宽度,且第一外侧部1103a2中并列的第一切割槽1105的总宽度小于或等于单道第一切割口1104a的宽度。
第二平面线圈绕组1103b的结构与以上详细描述的第一平面线圈绕组 1103a的类似,在此不再赘述。
下面介绍本申请的实施例十,在本实施例中,线圈模组包括的两个平面线圈绕组是串联交叉连接的,且两个平面线圈绕组的切割口和切割槽重叠超过预设比例。
本实施例的线圈模组结构与线圈模组实施例五至九任一个的区别在于:本实施例的线圈模组中,第一平面线圈绕组上的第一切割口和第二平面线圈绕组上的第二切割口在平面投影方向超过第一预设比例重叠,且第一平面线圈绕组上的第一切割槽和第二平面线圈绕组上的第二切割槽在平面投影方向超过第二预设比例重叠,即第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组分别在同一平面上的投影超过预设比例重叠,其中同一平面是与第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组平行的平面。其中,投影是指切割槽和切割口的边缘的投影。
第一预设比例和第二预设比例均可以根据实际需要来设置,例如第一预设比例为70%、85%或90%,以及第二预设比例为70%、85%或90%。本申请对预设比例不作具体限定。
本实施例的第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组除去连接端、输入端子和输出端子处,其余位置的切割槽和切割口基本完全重叠,目的是为了使切割口和切割槽的作用最大化,如果两个平面线圈绕组上的切割槽和切割口重叠比例较小,则开槽位置对应另一侧的线圈继续被磁场切割,带来损耗。同时两个平面线圈绕组上的切割槽和切割口重叠比例较大时,可以使穿过线圈交叉处相对两侧的切割口和切割槽的磁通基本保持基本一致,达到更好的抵消效果,从而可以最大程度降低损耗。
参见图27,该图为本申请线圈模组实施例十提供的再一种线圈模组的结构示意图。
本实施例提供的线圈模组包括:输入端子1201、输出端子1202、平面线圈绕组1203、切割口1204、切割槽1205、连接端1206以及导磁片1207,其中平面线圈绕组1203包括分别如图28a和28b所示的第一平面线圈绕组1203a 和第二平面线圈绕组1203b。
其中,图28a中第一平面线圈绕组1203a上的第一切割口用1204a表示,第一平面线圈绕组1203a上的第一切割槽用1205a表示。第一平面线圈绕组 1203a具有第一连接端1203a1和第二连接端1203a2。29中第二平面线圈绕组 1203b上的第二切割口用1204b表示。第二平面线圈绕组1203b上的第二切割槽用1205b表示。第二平面线圈绕组1203b具有第三连接端1203b1和第四连接端1203b2。
参见图28c,该图为图27中区域F对应的放大图。
下面结合图27-图28c详细说明本实施例的结构。除第一平面线圈绕组 1203a与输入端子连接的部分线圈、第二平面线圈绕组1203b与输出端子连接的部分,以及连接端的部分外,第一平面线圈绕组1203a上的第一切割口1204a 和第二平面线圈绕组1203b上的第二切割口1204b在平面投影方向基本重叠,且第一平面线圈绕组1203a上的第一切割槽1205a和第二平面线圈绕组1203b 上的第二切割槽1205b在平面投影方向基本重叠。
第二平面线圈绕组1103b的结构与以上叙述的第一平面线圈绕组1103a 类似,在此不再赘述。
可以理解的是,本实施例中仅以每个平面线圈绕组的第一外侧部和第一内侧部均包括一道切割槽为例进行说明,但切割槽的数量可以继续拓展至更多道。
上述线圈模组实施例五至十中的第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组的连接方式均为串联交叉连接,下面介绍第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组进行并联交叉连接时的方案。
以上实施例中提供的线圈模组包括两个平面线圈绕组时,两个平面线圈绕组中均包括切割口和切割槽。本申请的实施例十一介绍的线圈模组包括的两个平面线圈绕组中的第一平面线圈绕组包括切割口和切割槽,第二平面线圈绕组中可以仅包括切割口。
本实施例提供的线圈模组,包括第一平面线圈绕组,还包括第二平面线圈绕组,第二平面线圈绕组的多匝线圈中的至少一匝线圈包括至少一道第二切割口,切割口将线圈沿线圈延伸方向分割为第二外侧部和第二内侧部;第二外侧部具有第三连接端,第二内侧部具有第四连接端。
对于第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组的交叉连接具体为:第一平面线圈绕组的第一连接端连接第二平面线圈绕组的第四连接端;第一平面线圈绕组的第二连接端连接第三平面线圈绕组的第三连接端。即第一平面线圈绕组的外侧部的连接端对应连接第二平面线圈绕组的内侧部的连接端,第一平面线圈绕组的内侧部的连接端对应连接第二平面线圈绕组的外侧部的连接端,从而实现交叉连接。
可以理解的是,对于第一平面线圈绕组,第一切割槽的分布可以为线圈模组实施例二中的任一种,具体为:第一平面线圈绕组仅第一外侧部上包括一道或多道第一切割槽,或,第一平面线圈绕组仅第一内侧部上包括一道或多道第一切割槽,或,第一平面线圈绕组的第一内侧部和第一外侧部上均包括一道或多道第一切割槽。
下面以第一平面线圈绕组的第一内侧部和第一外侧部上均包括一道第一切割槽为例进行说明。
参见图29,该图为本申请实施例十一提供的另一种线圈模组的第一平面线圈绕组的结构示意图。
第一平面线圈绕组1603a包括:输入端子1602、第一切割口1604a、第一切割槽1605a、连接端1609a。其中第一切割口1604a将第一平面线圈绕组1603a 沿线圈延伸方向分割为第一外侧部1603a1和第一内侧部1603a2,第一外侧部 1603a1和第一内侧部1603a2上均具有一道第一切割槽。
还可以参见图30,该图为本申请实施例十一提供的另一种线圈模组的第二平面线圈绕组的结构示意图。
第二平面线圈绕组1603b包括:输出端子1601、第二切割口1604b、连接端1607b。其中第二切割口1604b将第而平面线圈绕组1603b沿线圈延伸方向分割为第二外侧部1603b1和第二内侧部1603b2,第二平面线圈绕组1603b 不具有切割槽。
以两个平面线圈绕组的最外侧的一匝线圈1607为例进行说明,在区域 1606的一侧,第一平面线圈绕组1603a最外侧的一匝线圈被第一切割口1604a 分割为第一外侧部和第一内侧部,第一外侧部上有第一连接端1607a1,第一内侧部上有第二连接端1607a2,在区域1606的另一侧,第一平面线圈绕组 1603a的第二连接端用1607a3表示。
同理,第二平面线圈绕组1603b最外侧的一匝线圈被第二切割口1604b 分割为第二外侧部和第二内侧部,第二外侧部上有第三连接端1607b1,第二内侧部上有第四连接端1607b2,在区域1606的另一侧,第二平面线圈绕组 1603b的第三连接端用1607b3表示。
两个平面线圈绕组进行并联交叉连接时,第一平面线圈绕组1603a的第二连接端1607a2与区域1606另一侧的同匝线圈的第一外侧部连接,第二平面线圈绕组1603b的第三连接端1603b1与区域1606另一侧的同匝线圈的第二内侧部连接,通过上述连接后两个平面线圈的最外侧一匝线圈在区域1606 处形成交叉(交叉处没有电气连接),同时第一平面线圈绕组1603a最第二连接端1607a2与第二平面线圈绕组1603b的第四连接端1607b2和第三连接端 1607b3通过过孔连接,第二平面线圈绕组1603b的第三连接端1607b1与第一平面线圈绕组1603a的第一连接端1607a1和第三连接端1607a3通过过孔连接。两个平面线圈绕组的其它匝线圈在连接端处的连接方式类似,在此不再赘述。
通过采用上述方法将第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组并联交叉连接,能够降低线圈绕组中的环流损耗,进而提升无线充电的充电效率,具体可以参见线圈模组实施例五中所述的原理,本实施例在此不再赘述。
参见图31,该图为本申请实施例十二提供的线圈模组的结构示意图。在本实施例中,第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组进行并联交叉连接。
本实施例提供的线圈模组包括:输入端子1301、输出端子1302、平面线圈绕组1303、切割口1304、切割槽1305、导磁片1308以及连接端1309,其中连接端1309包括过孔。
其中,平面线圈绕组1303包括如图32和图33分别所示的第一平面线圈绕组1303a和第二平面线圈绕组1303b,第一平面线圈绕组1303a与第二平面线圈绕组1303b在图31所示的区域1306处相互交叉连接。
下面结合图31-图33具体说明第一平面线圈绕组1303a和第二平面线圈绕组1303b的连接方式。
以两个平面线圈绕组的最外侧的一匝线圈1307为例进行说明,在区域 1306的一侧,第一平面线圈绕组1303a最外侧的一匝线圈被第一切割口1304a 分割为第一外侧部和第一内侧部,第一外侧部上有第一连接端1307a1,第一内侧部上有第二连接端1307a2,在区域1306的另一侧,第一平面线圈绕组 1303a的第二连接端用1307a3表示。
同理,第二平面线圈绕组1303b最外侧的一匝线圈被第二切割口1304b 分割为第二外侧部和第二内侧部,第二外侧部上有第三连接端1307b1,第二内侧部上有第四连接端1307b2,在区域1306的另一侧,第二平面线圈绕组 1303b的第三连接端用1307b3表示。
两个平面线圈绕组进行并联交叉连接时,第一平面线圈绕组1303a的第二连接端1307a2与区域1306另一侧的同匝线圈的第一外侧部连接,第二平面线圈绕组1303b的第三连接端1303b1与区域1306另一侧的同匝线圈的第二内侧部连接,通过上述连接后两个平面线圈的最外侧一匝线圈在区域1306 处形成交叉(交叉处没有电气连接),同时第一平面线圈绕组1303a最第二连接端1307a2与第二平面线圈绕组1303b的第四连接端1307b2和第三连接端 1307b3通过过孔连接,第二平面线圈绕组1303b的第三连接端1307b1与第一平面线圈绕组1303a的第一连接端1307a1和第三连接端1307a3通过过孔连接。两个平面线圈绕组的其它匝线圈在连接端处的连接方式类似,在此不再赘述。
可以理解的是,本实施例的切割口1304和切割槽1305可以以上任意一个线圈模组实施例中的形式,在此不再赘述。
通过采用上述方法将第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组并联交叉连接,能够降低线圈绕组中的环流损耗,进而提升无线充电的充电效率,具体可以参见线圈模组实施例二中所述的原理,本实施例在此不再赘述。
上述线圈模组实施例十二中的第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组采用单一并联的方式连接,下面介绍第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组采用串并联混合交叉连接时的方案。
参见图34,该图为本申请实施例十三提供的又一种线圈模组的结构示意图。
本实施例提供的线圈模组包括:输入端子1401、输出端子1402、平面线圈绕组1403、切割口1404、切割槽1405、第一连接区域1409、第二连接区域1410和导磁片1411。其中,平面线圈绕组1403包括图35和图36分别所示的第一平面线圈绕组1403a和第二平面线圈绕组1403b。
本实施例与前述线圈模组实施例的主要区别为:本实施例的第一平面线圈绕组1403a的最外侧一匝线圈与第二平面线圈绕组1403b的最外侧一匝线圈并联连接,并经切割口1404切割后在第一连接区域1409处相互交叉;而第一平面线圈绕组1403a的内侧三匝线圈与第二平面线圈绕组1403b的内侧三匝线圈串联连接,且第一平面线圈绕组1403a的内侧三匝线圈与第二平面线圈绕组1403b的内侧三匝线圈在第二连接区域1410处相互交叉。
其中,并联连接与串联连接的具体连接方式可以参见前述实施例中的相关描述,在此不再赘述。
本实施例中以四匝线圈为例,最外侧一匝并联交叉连接,内侧三匝串联交叉连接。另外,也可以最外侧一匝串联交叉连接,内侧三匝并联交叉连接。也可以最外侧一匝串联交叉连接,然后内侧一匝并联交叉连接,其余的又串联交叉连接。平面线圈绕组1403还可以是具有其他匝数的线圈,并且本实施例对用于串联连接的连接端和用于并联连接的连接端的位置分布不作具体限定。
本申请的实施例十四还提供了一种线圈模组,其平面线圈绕组的部分线圈中仅包括切割槽,下面结合附图具体说明。
参见图37,该图为本申请线圈模组实施例十四提供的再一种线圈模组的结构示意图。
本实施例提供的线圈模组包括:输入端子1501、输出端子1502、线圈绕组1503、切割口1504、切割槽1505、连接端1507和导磁片1508。其中平面线圈绕组1503包括分别如图38和图39所示的第一平面线圈绕组1503a与第二平面线圈绕组1503b组成。其中,图38中第一平面线圈绕组1503a上的第一切割口用1504a表示,第一平面线圈绕组1503a上的第一切割槽分别用 1505a1、1505a2、1505a3、1505a4和1505a5表示。第一平面线圈绕组1503a 具有第一连接端1503a1和第二连接端1503a2。第一平面线圈绕组1503a还具有输入端子1501。
图39中第二平面线圈绕组1503b上的第二切割口用1504b表示。第二平面线圈绕组1503b上的第二切割槽分别用1505b1、1505b2、1505b3、1505b4 和1505b5表示。第二平面线圈绕组1503b具有第三连接端1503b1和第四连接端1503b2。第二平面线圈绕组1503b上还具有输出端子1502。
本实施例中当切割口1504、切割槽1505均为贯通槽时,由于部分线圈中仅包括切割槽,因此切割槽1505的长度大于切割口1504的长度。
以图38所示的第一平面线圈绕组1503a为例说明,以第一平面线圈绕组 1503a的最外侧一匝线圈为第一匝线圈,第一平面线圈绕组1503a的第一匝线圈被第一切割口1505a4分割为第一内侧部和第一外侧部,其中第一内侧部具有第一切割槽1505a3,第一外侧部具有第一切割槽1505a5,第一匝线圈中不包括第一切割口。第一切割口1504a在第二匝线圈处才开始将第一平面线圈绕组1503a沿线圈延伸方向分割为第一内侧部和第一外侧部,此时第一切割槽1505a1和第一切割槽1505a2分别位于被第一切割口1504a分割形成的第一内侧部和第一外侧部中。
进一步说明,本实施例可以拓展为:具有切割槽的线圈匝数占平面线圈绕组的线圈总匝数的比例大于具有切割口的线圈匝数占平面线圈绕组3的线圈总匝数的比例。
如图38中区域G所示,第一切割槽1505a1可以与第一切割槽1505a3连通,第一切割槽1505a2也与第一切割槽1505a5连通,第一切割口1504a也可以与第一切割槽1505a4连通。在无第一切割口的线圈中,第一切割槽的总数可以与具有第一切割口的线圈中的第一切割口和第一切割槽的总数不相同。此外,在第一无切割口的线圈中,第一切割槽的总宽度小于或等于单道第一切割口的宽度。
可以理解的是,本实施例的方案也可以应用至两个平面线圈绕组采用并联交叉连接或串并联混合交叉连接组成的线圈模组中。
基于上述实施例提供的线圈模组,本申请实施例还提供了一种无线充电发射装置,下面结合附图具体说明。
参见图40,该图为本申请实施例提供的一种无线充电发射装置的结构示意图。
本实施例提供的无线充电发射装置1700包括:逆变电路1702、控制单元 1703和上述线圈模组实施例任一个中提及的线圈模组1704。
逆变电路1702的输入端连接直流电源1701,逆变电路1702的输出端连接线圈模组1704。
逆变电路1702在控制单元1703的控制下将直流电源1701输出的直流电逆变为交流电输出给线圈模组1704。
其中,逆变电路1702与线圈模组1704之间还可以包括匹配电路,即逆变电路1702输出的交流电经过匹配电路进行匹配之后输出给线圈模组1704。匹配电路用于与线圈模组1704发生谐振。
线圈模组1704,用于将交流电以交变磁场方式进行发射。
还可以参见图41,该图为本申请实施例提供的另一种无线充电发射装置的结构示意图。
控制单元1703通过与直流电源1701连接以检测直流电源1701的电压和电流,还通过与线圈模组1704连接以检测线圈模组1704的电压和电流,之后根据检测到的电压和电流,进行对逆变电路1702的控制。
该无线充电发射装置可以给无线充电接收装置进行无线充电,如该无线充电发射装置可以为无线充电器等。
本申请实施例提供的无线充电发射装置由于包括以上实施例提供的线圈模组1704,因此,能够降低无线充电发射过程中线圈的环流损耗与涡流损耗,进而可以提高该无线充电发射装置的无线充电效率。
基于上述实施例提供的线圈模组,本申请实施例还提供了一种无线充电接收装置,下面结合附图具体说明。
参见图42,该图为本申请装置实施例二提供的一种无线充电接收装置的结构示意图。
本实施例提供的无线充电接收装置1800包括:整流电路1802、控制单元 1803、负载1801和上述线圈模组实施例任一个中提及的线圈模组1804。
线圈模组1804,用于以交变磁场方式接收交流电。
整流电路1802的输入端连接所述线圈模组1804,整流电路1802用于在控制单元1803的控制下将交流电整流为直流电输出给负载1801,为负载1801 提供电能。
线圈模组1804与整流电路1802之间还可以包括匹配电路,匹配电路用于与线圈模组1804发生谐振。
还可以参见图43,该图为本申请实施例提供的另一种无线充电接收装置的结构示意图。
控制单元1803通过与负载1801连接以检测负载1801的电压和电流,还通过与线圈模组1804连接以检测线圈模组1804的电压和电流,之后根据检测到的电压和电流,进行对逆变电路1802的控制。
该无线充电接收装置1800可以通过无线充电发射装置对自身进行无线充电,如该无线充电接收装置可以为手机、平板电脑等电子设备。
本申请实施例提供的无线充电接收装置由于包括以上实施例涉及的线圈模组1804,因此,能够降低无线充电接收过程中线圈的环流损耗与涡流损耗,进而可以提高该无线充电接收装置的无线充电效率。
基于上述实施例提供的线圈模组、无线充电发射装置和无线充电接收装置,本申请实施例还提供了一种无线充电***,下面结合附图具体说明。
参见图44,该图为本申请实施例提供的一种无线充电***的结构示意图。
该无线充电***包括上述图40或图41任一所示的无线充电发射装置 1700,以及包括上述图42或图43任一所示的无线充电接收装置1800,无线充电发射装置用于为无线充电接收装置进行无线充电。
无线充电发射装置1700中的线圈模组1704发射的交流信号产生磁场,通过磁耦合可以使得无线充电接收装置1800中的线圈模组1804产生电压,继而可以完成无线充电发射装置1700为无线充电接收装置1800中的负载1801的无线充电。
在本申请实施例中,无线充电***包括无线充电发射装置和无线充电接收装置,无线充电发射装置和无线充电接收装置均包括的线圈模组,能够降低无线充电接收过程中线圈的环流损耗与涡流损耗,因而可以提高该无线充电***的无线充电效率。需要注意的是,当无线充电发射装置和无线充电接收装置中只有一个包括本申请的线圈模组实施例中所述的线圈模组时,仍具备降低无线充电接收过程中线圈的环流损耗与涡流损耗,提高该无线充电***的无线充电效率的作用。
基于上述实施例提供的线圈模组,本申请实施例还提供了一种移动终端,下面结合附图具体说明。
参见图45,该图为本申请实施例提供的一种移动终端的结构示意图。
本实施例提供的移动终端包括:工作负载电路1901、整流电路1902、充电控制单元1903和上述任一线圈模组实施例中涉及的线圈模组1904。
线圈模组1904,用于以交变磁场方式接收交流电。
整流电路1902的输入端连接线圈模组1904,整流电路1902用于在充电控制单元1903的控制下将交流电整流为直流电输出给工作负载电路1901。
还可以参见图46,该图为本申请移动终端实施例提供的另一种移动终端的结构示意图。
充电控制单元1903通过与工作负载电路1901连接以工作负载电路1901 的电压和电流,还通过与线圈模组1904连接以检测线圈模组1904的电压和电流,之后根据检测到的电压和电流,进行对整流电路1902的控制。
该移动终端可以为手机、平板电脑等电子设备。
本申请实施例提供的移动终端包括的线圈模组1904,能够降低移动终端无线充电过程中线圈的环流损耗与涡流损耗,进而可以提高该移动终端的无线充电效率。
应当理解,在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或 c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (15)
1.一种线圈模组,其特征在于,所述线圈模组包括第一平面线圈绕组,所述第一平面线圈绕组包括多匝线圈;
所述第一平面线圈绕组的多匝线圈中的至少一匝第一线圈包括至少一道第一切割口,所述第一切割口沿线圈的延伸方向将所述第一线圈分割为彼此隔离的第一外侧部和第一内侧部,所述第一外侧部具有独立的第一连接端,所述第一内侧部具有独立的第二连接端;所述第一连接端和所述第二连接端用于与其他平面线圈绕组进行交叉连接,用于降低环流损耗;
第一目标侧部包括第一切割槽,所述第一切割槽切割的所述第一目标侧部不具有独立的连接端;所述第一目标侧部为所述第一外侧部和所述第一内侧部中的至少一个,所述第一切割槽的延伸方向与所述第一目标侧部的延伸方向相同,单道所述第一切割槽的宽度小于单道所述第一切割口的宽度。
2.根据权利要求1所述的线圈模组,其特征在于,所述第一平面线圈绕组的多匝线圈中的至少一匝第二线圈仅包括所述第一切割槽。
3.根据权利要求1所述的线圈模组,其特征在于,沿所述第一目标侧部的延伸方向,所述第一切割槽贯通所述第一目标侧部;或者,沿所述第一目标侧部的延伸方向,分布有多段所述第一切割槽,且相邻两段所述第一切割槽之间是分离的。
4.根据权利要求3所述的线圈模组,其特征在于,沿所述第一目标侧部的延伸方向,分布有多段所述第一切割槽时,多段所述第一切割槽在所述线圈延伸方向均匀分布。
5.根据权利要求2-4任一项所述的线圈模组,其特征在于,所述第一切割槽为:盲槽或通槽。
6.根据权利要求1所述的线圈模组,其特征在于,所述第一外侧部中包括至少两道所述第一切割槽,至少两道所述第一切割槽的宽度之和小于或等于单道所述第一切割口的宽度。
7.根据权利要求1所述的线圈模组,其特征在于,所述第一内侧部中包括至少两道所述第一切割槽,至少两道所述第一切割槽的宽度之和小于或等于单道所述第一切割口的宽度。
8.根据权利要求1-4任一项、或6或7所述的线圈模组,其特征在于,所述第一切割槽利用激光切割或等离子切割。
9.根据权利要求1-4任一项、或6或7所述的线圈模组,其特征在于,还包括:第二平面线圈绕组;
所述第二平面线圈绕组的多匝线圈中的至少一匝第三线圈包括至少一道第二切割口,所述第二切割口将所述第三线圈沿线圈延伸方向分割为第二外侧部和第二内侧部,所述第二外侧部具有第三连接端,所述第二内侧部具有第四连接端;
所述第一连接端与所述第四连接端相导通,所述第二连接端与所述第三连接端相导通,以实现所述第一平面线圈绕组和第二平面线圈绕组串联交叉连接或并联交叉连接。
10.根据权利要求9所述的线圈模组,其特征在于,第二目标侧部包括第二切割槽,所述第二目标侧部为所述第二外侧部和所述第二内侧部中的至少一个,所述第二切割槽的延伸方向与所述第二目标侧部的延伸方向相同,单道所述第二切割槽的宽度小于或等于单道所述第二切割口的宽度。
11.根据权利要求10所述的线圈模组,其特征在于,所述第一切割口和所述第二切割口在平面投影方向超过第一预设比例重叠,且所述第一切割槽和所述第二切割槽在平面投影方向超过第二预设比例重叠。
12.一种无线充电发射装置,其特征在于,包括:逆变电路、控制单元和权利要求1-11任一项所述的线圈模组;
所述逆变电路的输入端连接直流电源;
所述逆变电路的输出端连接所述线圈模组;
所述逆变电路在所述控制单元的控制下将所述直流电源输出的直流电逆变为交流电输出给所述线圈模组;
所述线圈模组,用于将所述交流电以交变磁场方式进行发射。
13.一种无线充电接收装置,其特征在于,包括:整流电路、控制单元、负载和权利要求1-11任一项所述的线圈模组;
所述线圈模组,用于以交变磁场方式接收交流电;
所述整流电路的输入端连接所述线圈模组;
所述整流电路,用于在所述控制单元的控制下将所述交流电整流为直流电输出给所述负载,为所述负载提供电能。
14.一种无线充电***,其特征在于,包括权利要求12所述的无线充电发射装置和权利要求13所述的无线充电接收装置;
所述无线充电发射装置用于为所述无线充电接收装置进行无线充电。
15.一种移动终端,其特征在于,所述移动终端包括工作负载电路、整流电路、充电控制单元和权利要求1-11任一项所述的线圈模组;
所述线圈模组,用于以交变磁场方式接收交流电;
所述整流电路的输入端连接所述线圈模组;
所述整流电路,用于在所述充电控制单元的控制下将所述交流电整流为直流电输出给所述工作负载电路。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910151680.XA CN109887724B (zh) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | 线圈模组、无线充电发射、接收装置、***及移动终端 |
EP19917242.0A EP3809430B1 (en) | 2019-02-28 | 2019-10-10 | Coil module, wireless charging transmitting device, wireless charging receiving device, wireless charging system, and mobile terminal |
PCT/CN2019/110297 WO2020173097A1 (zh) | 2019-02-28 | 2019-10-10 | 线圈模组、无线充电发射、接收装置、***及移动终端 |
US17/158,538 US11978583B2 (en) | 2019-02-28 | 2021-01-26 | Coil module, wireless charging transmitting apparatus, wireless charging receiving apparatus, wireless charging system, and mobile terminal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910151680.XA CN109887724B (zh) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | 线圈模组、无线充电发射、接收装置、***及移动终端 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109887724A CN109887724A (zh) | 2019-06-14 |
CN109887724B true CN109887724B (zh) | 2021-10-01 |
Family
ID=66930081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910151680.XA Active CN109887724B (zh) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | 线圈模组、无线充电发射、接收装置、***及移动终端 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11978583B2 (zh) |
EP (1) | EP3809430B1 (zh) |
CN (1) | CN109887724B (zh) |
WO (1) | WO2020173097A1 (zh) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109961942B (zh) | 2018-08-04 | 2020-06-16 | 华为技术有限公司 | 线圈模组、无线充电发射装置、接收装置、***和终端 |
CN109887724B (zh) | 2019-02-28 | 2021-10-01 | 华为技术有限公司 | 线圈模组、无线充电发射、接收装置、***及移动终端 |
JP2021057554A (ja) * | 2019-10-02 | 2021-04-08 | Tdk株式会社 | コイル部品 |
CN112002540B (zh) * | 2020-07-07 | 2022-05-03 | 瑞声新能源发展(常州)有限公司科教城分公司 | 线圈和无线充电设备 |
CN112185659B (zh) * | 2020-09-11 | 2022-05-06 | 瑞声新能源发展(常州)有限公司科教城分公司 | 线圈和无线充电设备 |
CN112185660B (zh) * | 2020-09-11 | 2022-06-03 | 瑞声新能源发展(常州)有限公司科教城分公司 | 线圈和无线充电设备 |
CN114256989B (zh) * | 2020-09-22 | 2024-01-02 | 华为技术有限公司 | 一种线圈组件、电子设备及无线充电器 |
CN213520327U (zh) * | 2020-11-30 | 2021-06-22 | 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 | 集成nfc天线的无线充电接收模组及移动终端 |
CN113571306A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-29 | 摩拜(北京)信息技术有限公司 | 变压器和充电器 |
CN116612969A (zh) * | 2021-12-01 | 2023-08-18 | 荣耀终端有限公司 | 无线充电线圈、电子设备及天线 |
WO2024016262A1 (en) * | 2022-07-21 | 2024-01-25 | Renesas Electronics America Inc. | Inter-layer twisted coil for wireless power transfer |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002043130A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-08 | Murata Mfg Co Ltd | 積層インダクタ |
TW201320121A (zh) * | 2011-09-30 | 2013-05-16 | Panasonic Corp | 平面線圈及具備其的線圈模組、受電裝置以及非接觸式電力傳送裝置 |
CN108133808A (zh) * | 2013-05-13 | 2018-06-08 | 日东电工株式会社 | 线圈印刷电路板、受电模块、电池单元及受电通信模块 |
CN108321914A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-07-24 | 华为技术有限公司 | 一种线圈及无线充电接收装置、与发射装置与*** |
CN109087791A (zh) * | 2017-06-13 | 2018-12-25 | Tdk株式会社 | 线圈部件 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4893975B2 (ja) * | 2009-08-25 | 2012-03-07 | サンケン電気株式会社 | コイル装置 |
KR101448024B1 (ko) * | 2012-05-15 | 2014-10-07 | 스미다 코포레이션 가부시키가이샤 | 비접촉 급전시스템 및 비접촉 급전시스템용의 송전코일 |
KR20170072762A (ko) | 2015-12-17 | 2017-06-27 | 삼성전기주식회사 | 무선 통신용 코일 및 그를 이용한 모바일 단말 |
US20170179773A1 (en) | 2015-12-17 | 2017-06-22 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Coil for wireless communications, coil module and mobile terminal using the same |
US10332663B2 (en) | 2016-02-05 | 2019-06-25 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Coil module and wireless power receiver using the same |
US10553345B2 (en) * | 2016-03-25 | 2020-02-04 | Wits Co., Ltd. | Coil device and apparatus including the same |
CN107068357A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-08-18 | 深圳市信维通信股份有限公司 | 一种用于无线充电设备的感应线圈结构及制备方法 |
CN207651331U (zh) * | 2017-10-30 | 2018-07-24 | 歌尔科技有限公司 | 一种线圈结构及充电设备 |
CN108565102B (zh) * | 2018-03-28 | 2020-08-14 | 华为技术有限公司 | 线圈模组、无线充电发射装置、接收装置、***和终端 |
KR102069689B1 (ko) * | 2018-03-30 | 2020-01-23 | 주식회사 플랫폼베이스 | 사용 패턴에 기반한 전자식 잠금 장치의 인증 방법 및 시스템 |
WO2019231168A1 (ko) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | 엘지이노텍 주식회사 | 무선충전코일 |
CN109961942B (zh) | 2018-08-04 | 2020-06-16 | 华为技术有限公司 | 线圈模组、无线充电发射装置、接收装置、***和终端 |
CN109887724B (zh) * | 2019-02-28 | 2021-10-01 | 华为技术有限公司 | 线圈模组、无线充电发射、接收装置、***及移动终端 |
JP7078004B2 (ja) * | 2019-03-28 | 2022-05-31 | 株式会社村田製作所 | インダクタとその製造方法 |
CN110289156B (zh) * | 2019-05-24 | 2020-11-10 | 华为技术有限公司 | 线圈绕组、线圈模组、发射装置、接收装置、***和终端 |
-
2019
- 2019-02-28 CN CN201910151680.XA patent/CN109887724B/zh active Active
- 2019-10-10 EP EP19917242.0A patent/EP3809430B1/en active Active
- 2019-10-10 WO PCT/CN2019/110297 patent/WO2020173097A1/zh unknown
-
2021
- 2021-01-26 US US17/158,538 patent/US11978583B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002043130A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-08 | Murata Mfg Co Ltd | 積層インダクタ |
TW201320121A (zh) * | 2011-09-30 | 2013-05-16 | Panasonic Corp | 平面線圈及具備其的線圈模組、受電裝置以及非接觸式電力傳送裝置 |
CN108133808A (zh) * | 2013-05-13 | 2018-06-08 | 日东电工株式会社 | 线圈印刷电路板、受电模块、电池单元及受电通信模块 |
CN109087791A (zh) * | 2017-06-13 | 2018-12-25 | Tdk株式会社 | 线圈部件 |
CN108321914A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-07-24 | 华为技术有限公司 | 一种线圈及无线充电接收装置、与发射装置与*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109887724A (zh) | 2019-06-14 |
US11978583B2 (en) | 2024-05-07 |
WO2020173097A1 (zh) | 2020-09-03 |
EP3809430A1 (en) | 2021-04-21 |
EP3809430B1 (en) | 2023-09-13 |
US20210151250A1 (en) | 2021-05-20 |
EP3809430A4 (en) | 2021-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109887724B (zh) | 线圈模组、无线充电发射、接收装置、***及移动终端 | |
US11887773B2 (en) | Coil winding, coil module, transmitting apparatus, receiving apparatus, system, and terminal | |
US11837877B2 (en) | Coil module, wireless charging transmitting apparatus, receiving apparatus, system, and terminal | |
US8362868B2 (en) | Plane coil | |
US12020857B2 (en) | Coil module, wireless charging transmitting apparatus, wireless charging receiving apparatus, wireless charging system, and terminal | |
TW201320121A (zh) | 平面線圈及具備其的線圈模組、受電裝置以及非接觸式電力傳送裝置 | |
US9472334B2 (en) | Transformer | |
JP5805734B2 (ja) | 複合ケーブル | |
CN111667995B (zh) | 线圈单元、无线供电装置、无线受电装置及无线电力传输*** | |
US5805045A (en) | Power supply conductor from a conductive foil of a foil winding of a power transformer | |
US11715976B2 (en) | Coil component | |
CN104051132B (zh) | 集成的磁组装件及其组装方法 | |
JP7233893B2 (ja) | 無線装置 | |
US11387035B2 (en) | Wireless charging coil | |
CN209266128U (zh) | 无线装置 | |
JP2012156281A (ja) | 空芯コイル | |
CN109903966A (zh) | 用于电感元件的卵形连续线圈 | |
CN113579450B (zh) | 一种电磁焊接结构 | |
JP6365110B2 (ja) | コイルユニット | |
JP2022010678A (ja) | コイル、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |