[发明专利]一种线圈结构和无线电能传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线电能传输领域，更具体地说，涉及一种线圈结构和无线电能传输装置。

背景技术

如图1所示为磁共振式无线电能传输装置的示意框图，电能发射端包括有原边发射线圈Ls和谐振电容Cs组成的谐振结构。电能接收端包括有副边接收线圈Ld和谐振电容Cd组成的谐振结构。为了保证无线功率能够有效传输，通常设置原副边谐振结构的谐振频率与系统的工作频率一致，比如设置为无线充电联盟(A4WP)标准中规定的6.78MHZ，此时传输效率最高。其中，图1中T为纯变压器。

为了提高电能接收端对发射线圈的磁场的耦合能力，接收端一般采用接收线圈和屏蔽层叠加的方式，如图2A和图3A所示，通常将接收线圈放置在由磁片或者是由磁片和铜片共同构成的屏蔽层上，线圈和磁片叠加可以提高接收线圈的感值Ld，以及对发射线圈磁场的耦合系数k，从而提高接收端感生电Ud的能力：此外，屏蔽层还可以抑制发射端磁场对充电设备的干扰。

图2B和图3B为图2A和图3A的电能接收端的侧视图，可以看出依照上述的放置方式，接收线圈完全叠加在磁片上方，则接收端整体的厚度会较大，不利于集成到一些轻薄的电子设备中。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种线圈结构和无线电能传输装置，将接收线圈嵌入式放入到磁屏蔽层中，可以降低整体的厚度，方便将接收端集成到轻薄的电子设备内部。

依据本发明的一种线圈结构，包括线圈和屏蔽层，所述线圈嵌入放置在所 述屏蔽层中，且所述线圈的内表面贴合于所述屏蔽层放置，所述线圈的外表面裸露于所述屏蔽层的第一表面。

优选地，所述线圈的外表面与所述屏蔽层的第一表面齐平。

优选地，所述线圈放置于所述屏蔽层的内部，所述线圈的外侧沿不超出所述屏蔽层的外侧沿。

优选地，所述屏蔽层包括磁屏蔽层。

优选地，所述屏蔽层包括磁屏蔽层和铜屏蔽层，所述线圈嵌入放置于所述磁屏蔽层中，且所述线圈、磁屏蔽层和铜屏蔽层依次放置。

优选地，所述磁屏蔽层包括空心区域和实心区域，所述线圈嵌入放置于所述磁屏蔽层的实心区域。

依据本发明的一种无线电能传输装置，包括电能发射端和电能接收端，所述电能发射端接收高频交流电以在一定的范围内产生空间磁场；

所述电能接收端包括接收线圈和屏蔽层，所述接收线圈感应所述空间磁场以获得相应的高频电压，所述高频电压经整流滤波处理后获得输出电压供给电子设备；

所述接收线圈嵌入放置在所述屏蔽层中，且所述接收线圈的内表面贴合于所述屏蔽层放置，所述接收线圈的外表面裸露于所述屏蔽层的第一表面；

所述屏蔽层的第二表面贴合放置所述电子设备。

优选地，所述接收线圈的外表面与所述屏蔽层的第一表面齐平。

优选地，所述接收线圈放置于所述屏蔽层的内部，所述接收线圈的外侧沿不超出所述屏蔽层的外侧沿。

优选地，所述屏蔽层包括磁屏蔽层。

优选地，所述屏蔽层包括磁屏蔽层和铜屏蔽层，所述接收线圈嵌入放置于所述磁屏蔽层中，且所述接收线圈、磁屏蔽层和铜屏蔽层依次放置。

优选地，所述磁屏蔽层包括空心区域和实心区域，所述接收线圈嵌入放置于所述磁屏蔽层的实心区域。

优选地，所述电能接收端还包括整流电路和直流-直流电压转换电路，

所述整流电路和直流-直流电压转换电路的电子设备器件放置于所述磁屏蔽层的空心区域。

综上所述，依据本发明一种线圈结构和无线电能传输装置，通过将接收线圈嵌入放置到磁屏蔽层，并且设置线圈的表面与磁屏蔽等的表面齐平，可以在不影响接收线圈耦合能量的情况下最大程度减小接收端整体的厚度，有利用于芯片的集成。

附图说明

图1为磁共振式无线电能传输装置的示意框图；

图2A为现有技术中电能接收端的线圈的一种结构示意图；

图2B为图2A的侧视图；

图3A为现有技术中电能接收端的线圈的另一种结构示意图；

图3B为图3A的侧视图；

图4A所示为依据本发明的接收线圈的一种结构示意图；

图4B为图4A所示的侧视图；

图4C为图4A所示的剖视图；

图5所示为依据本发明的电能接收端的一种结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图详细说明本发明的一些优选实施例，但本发明不限于此。