[发明专利]一种无触点的充电器

说明书

技术领域

本发明涉及一种无触点的充电器，该充电器利用电磁感应在相互独立的初级和次级线圈之间传输电能。

背景技术

无触点的充电器包括独立地固定在壳体内的初级回路和次级回路，能够从初级回路向次级回路有效地传输大量的电能。实现电能传输的一个重要因素是增加磁传输效率。

增加磁传输效率的一个传统方法是将U形磁心用于初级和次级线圈。线圈是分开的并缠绕在两端的磁性分支上。这样就增加了在相对的磁心部分的磁性分支表面的尺寸和增加了线圈的相对表面。

考虑到磁传输效率，增加磁心的截面积和次级回路的线圈是有效的。然而，由于对小型化和便携装置的要求，对截面尺寸有限制，对磁心的尺寸和固定在次级壳体的线圈也有限制。因而限制了可以传输的能量。图4显示了传统的小型便携式无触点的充电器。

图4中，参考标号A代表了初级线圈，参考标号B代表了次级线圈。参考标号11代表初级线圈A的一部分壳体，标号12代表用于初级线圈A的U形磁心，参考标号13代表了围绕初级线圈A的U形磁心12的磁性分支的绕组。参考标号14代表了次级线圈B的一部分壳体，参考标号15代表了用于次级线圈B的U形磁心，参考标号16代表了围绕次级线圈B的U形磁心15的磁性分支的绕组。初级线圈A和次级线圈B的形成是通过围绕磁心12和15的各端的磁分支的绕组13和16。磁分支设置成互相面对，其间有壳体11和14。

图5显示了这种结构的磁通量的分布，图中使用了与图4相同的参考标号。

在图5中，磁通量在初级线圈A中产生，沿U形磁心12各端的磁分支12a和12b和次级线圈B的U形磁心15各端的磁分支15a和15b组成封闭磁路，将能量传输到次级线圈B，

一种可以想到的改进初级线圈A和次级线圈B之间磁耦合的方法是增加初级线圈A和次级线圈B的磁心12和15的磁分支12a，12b，15a，15b的截面积，以便从初级线圈A传输尽可能多的磁通量到次级线圈。在初级线圈A各端的磁分支12a和12b(开口侧)之间的距离也要增加以防止磁通量通过次级线圈B，这可减少直接返回初级线圈A的磁通量x(漏磁)。

然而，由于绕组16围绕次级线圈B的U形磁心15各端的磁分支15a和15b，要考虑到为绕组16提供空间。由于这个原因，在必须小而薄的便携式电子装置中增加磁分支15a和15b的截面积和U形磁心15各端的磁分支15a和15b之间的距离是非常困难的。

发明内容

本发明的目的是提供一种无触点充电器，其中次级线圈可以制作的小而薄，并增加了磁传输效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种无触点充电器，包含蓄电池的电池驱动电子装置设置在电源部分，电源部分的电能通过无触点充电器提供。无触点充电器包括通过电磁感应提供能量的初级线圈和接受能量的次级线圈。初级和次级线圈设置成互相面对并有壳体位于其间；初级线圈包括在各端有磁分支的U形磁心和围绕磁分支的绕组；次级线圈包括在各端有磁分支的U形磁心和围绕U形磁心的共同磁心部分的绕组；初级线圈的磁分支的截面积大于次级线圈的磁分支的截面积。

在次级线圈，磁心的磁分支的开口端之间的距离大于共同磁心部分。在初级线圈，磁心的磁分支截面积的底部的宽度比顶部大。因此，初级线圈产生的磁通量可有效地提供给次级线圈。

另外，编织金属丝用作初级和次级线圈中至少一个的绕组材料。

根据本发明的无触点充电器，包含蓄电池的电池驱动电子装置设置在电源部分，电源部分的电能通过无触点充电器提供。无触点充电器包括初级线圈和次级线圈。初级线圈通过电磁感应向次级线圈提供能量，初级和次级线圈设置成互相面对并有壳体位于其间。初级线圈包括在各端有磁分支的U形磁心和围绕磁分支的绕组；次级线圈包括在各端有磁分支的U形磁心和围绕U形磁心的共同磁心部分的绕组；初级线圈的磁分支的截面积大于次级线圈的磁分支的截面积。

在次级线圈，磁心的磁分支的开口端之间的距离大于共同磁心部分。在初级线圈，磁心的磁分支截面积底部的宽度比顶部大。因此，次级线圈可以做的小、轻、薄并可得到所要的能量。

另外，通过编织一束金属丝得到的编织金属丝包括多个绝缘的单丝，故金属丝的位置在内侧和外侧交替变化。编织金属丝被用作初级和次级线圈中的至少一个的绕组材料。这样，当一个线圈产生的磁通量与另一个线圈的绕组相交并且没有通过线圈的磁心时，另一线圈的涡流造成的损耗可以减少，有助于减少次级线圈的损耗和提供所要求的能量。

附图说明

图1是本发明的无触点充电器的实施例的截面图；