[發明專利]3D結構充電線圈

在審

• 申請號: 201711206525.0
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN108053987A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 周小舟;徐維;周寧寧;蔣渭忠;劉慧博
• 申請（專利權）人: 周小舟
• 主分類號: H01F38/14
• 分類號: H01F38/14;H01F27/28;B60L11/18
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 李小靜

一種3D結構充電線圈，包括發射線圈及接收線圈，所述發射線圈及接收線圈均為空心線圈或感應線圈；所述發射線圈的頂壁上設置著線圈繞組構成的凸起；所述接收線圈的底壁上也設置著線圈繞組，該線圈繞組的內部構成凹槽。所述凸起為若干個，所述凹槽為若干個，所述凸起與所述凹槽數量一致且所述凸起與所述凹槽一一對應。每個所述凸起能夠伸進其對應的那個凹槽中并且所述凸起的外壁與所述凹槽的內壁相貼合。有效避免了現有技術中發射線圈與接收線圈在該間隙之間的磁力線部分白白耗損而降低了無線充電效率和速度的缺陷。

技術領域

本發明涉及無線充電技術領域，具體涉及一種3D結構充電線圈。

背景技術

無線充電技術作為一個更方便、安全、環境適應能力強、占用空間資源小的電能供給技術，是大力發展環保充電的必經之路,特別是電動汽車的無線充電。無線充電又被稱為無線電能傳輸技術(Wireless Power Transfer，WPT)，已經熟練的應用在電子產品中。目前的無線充電技術主要以磁場感應式為主，采用了具有耦合能力的兩個線圈，并過加入合適的諧振補償電容，以達到發射線圈(原邊)與接收線圈(副邊)能量傳輸的目的。

感應充電線圈是無線電力輸送領域里的一種新型充電技術。發射線圈與接收線圈均為感應充電線圈，即通過發射線圈與接受線圈之間電磁感應傳輸電能。其中平面結構的感應線圈由于結構簡單，開始在無線充電裝置得到采用。

現有的平面結構的感應線圈，其采用的單時針繞行方式的結構非常簡單，但是平面結構線圈存在的問題在相鄰的發射線圈與接收線圈之間存在不小的間隙，在無線充電的時候，發射線圈與接收線圈在該間隙之間的磁力線部分無法耦合來作為充電用，導致了發射線圈與接收線圈在該間隙之間的磁力線部分白白耗損，降低了無線充電效率和速度，這樣的平面結構的感應線圈由于其平面結構特性，在單位面積上，發射和接收線圈之間耦合系數低，直接影響了充電效率，尤其是在大功率無線充電中，耗損尤為嚴重。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種3D結構充電線圈，有效避免了現有技術中發射線圈與接收線圈在該間隙之間的磁力線部分白白耗損而降低了無線充電效率和速度的缺陷。在相同等效面積下，本發明大大提高了線圈之間的有效耦合系數，增大了磁力線的利用率，從而完全克服了現有平面線圈在無線充電中效率低的問題。

為了克服現有技術中的不足，本發明提供了一種3D結構充電線圈的解決方案，具體如下：

一種3D結構充電線圈，包括發射線圈1及接收線圈2，所述發射線圈1及接收線圈2均為空心線圈或感應線圈；

所述發射線圈1的頂壁上設置著線圈繞組構成的凸起3；

所述接收線圈2的底壁上也設置著線圈繞組，該線圈繞組的內部構成凹槽4。

進一步的，所述凸起3為若干個，所述凹槽4為若干個，所述凸起3與所述凹槽4數量一致且所述凸起3與所述凹槽4一一對應。

進一步的，每個所述凸起3能夠伸進其對應的那個凹槽4中并且所述凸起3的外壁與所述凹槽4的內壁相貼合。

進一步的，所述凸起3和凹槽4分別均勻分布在所述發射線圈1的頂壁和所述接收線圈2的底壁上。

進一步的，所述凸起3的橫截面形狀為圓形、矩形、三角形或者弧狀，所述凹槽4的形狀為圓形、矩形、三角形或者弧狀。

進一步的，所述凸起3與所述發射線圈1的頂壁一體化連接。

進一步的，所述凸起3能夠為所述凹槽4而替代，這樣所述凹槽4也為所述凸起3所替代。

進一步的，在所述凸起3伸進其對應的凹槽4后，所述發射線圈1及接收線圈2之間的間隔大小能保持為無線充電時所述發射線圈1及接收線圈2之間應該保持的最小的絕緣要求。

本發明的有益效果為：