[發(fā)明專利]一種線圈及無線充電接收裝置、與發(fā)射裝置與系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711483128.8
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108321914B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴昌盛;朱勇發(fā);楊和錢;蔡錦森
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J5/00;H02J50/12;H02J50/40;H01F27/28;H01F27/29;H01F27/34;H01F38/14
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本申請?zhí)峁┚€圈，包括輸出端子、輸入端子以及連接在所述輸出端子和輸入端子之間的繞線部分，其特征在于，所述繞線部分的至少一部分上設(shè)置有槽孔，所述槽孔在所述繞線部分橫截面任一方向上的深度小于或等于所述繞線部分橫截面上相距最遠(yuǎn)的兩點(diǎn)間的距離；其中，所述繞線部分為螺旋狀繞制而成的金屬導(dǎo)體；所述輸入端子與輸出端子，用于將所述繞線部分與外部電路相連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及無線充電領(lǐng)域，更具體地，涉及一種線圈、無線充電裝置與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著移動終端被廣泛使用，無線充電需求越來越強(qiáng)，未來當(dāng)我們身邊所有的移動終端，包括智能手機(jī)，都支持無線充電時，我們就不再需要去費(fèi)時費(fèi)力的尋找充電器、充電數(shù)據(jù)線或插座，無需將手機(jī)與任何電源物理連接就可以充電，也不必?fù)?dān)心手機(jī)會因?yàn)殡娏亢谋M而無法開機(jī)。

但是目前手機(jī)中無線充電最大功率受限散熱，充電電流有限，為進(jìn)一步提高充電速度，需要提高無線充電效率。無線充電主要是基于發(fā)射線圈與接收線圈磁耦合原理進(jìn)行能量傳輸，因此在發(fā)射線圈與接收線圈之間存在很強(qiáng)的交流磁場。如圖1a所示，金屬線圈放在交流磁場中，交流磁場切割金屬導(dǎo)體會感應(yīng)出渦流造成渦流損耗，渦流電流的大小正比于金屬面積大小，因此如果線圈面積越大，則在相同磁場下其渦流損耗越大，如果發(fā)射線圈與接收線圈具有很大的渦流損耗，則無線充電效率低。只是簡單把線圈做細(xì)了，充電效率會非常低，甚至低于50％。原因是線圈中流過的為交流電流，線圈損耗是電流乘與交流電阻，交流電阻又是包括了直流電阻的(現(xiàn)有技術(shù)中的線圈中交流電阻大概是直流電阻的1.5-2倍)，把線圈做細(xì)會使得直流電阻顯著增加，使得最終交流電阻顯著增加，從而增大了線圈的損耗，降低充電效率。如圖1b所示，現(xiàn)有技術(shù)中尤其在無線充電器與手機(jī)沒有正對的情況下，無線充電過程中的磁場在無線充電器中的無線充電線圈與在手機(jī)中的無線充電接收線圈上產(chǎn)生的渦流損耗非常大。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實(shí)施例提供一種線圈結(jié)構(gòu)，通過在所述線圈上設(shè)置進(jìn)行槽孔，可以有效減小無線充電過程中線圈的損耗，達(dá)到提高無線充電效率的目的。

所述技術(shù)方案如下：

第一方面，提供了一種線圈，包括輸出端子、輸入端子以及連接在所述輸出端子和輸入端子之間的繞線部分，其特征在于，所述繞線部分的至少一部分上設(shè)置有槽孔，所述槽孔在所述繞線部分橫截面任一方向上的深度小于或等于所述繞線部分橫截面上相距最遠(yuǎn)的兩點(diǎn)間的距離，以減少所述線圈在磁場作用下的渦流損耗；其中，所述繞線部分為螺旋狀繞制而成的金屬導(dǎo)體；所述輸入端子與輸出端子，用于將所述繞線部分與外部電路相連接。

本申請的所述線圈應(yīng)用在無線充電的場景下時，在交流磁場的作用下，通過在線圈上設(shè)置槽孔，切斷了交流磁場在所述線圈繞線金屬導(dǎo)體產(chǎn)生的渦流產(chǎn)生的閉環(huán)路徑，顯著降低了渦流在所述線圈繞線上所引起的電阻，且所述渦流引起的電阻的減小幅度大于所述線圈繞線金屬導(dǎo)體直流電阻的增加幅度，從而總體上減小了所述無線充電場景下所述線圈繞線的交流電阻。

本申請的所述線圈的交流電阻與直流電阻比值在1.3倍左右，大大降低了渦流在所述線圈上產(chǎn)生的電阻所占的比重，減小了線圈損耗，從而使得充電效率提高。尤其在無線充電器與手機(jī)沒有正對著的充電情況下，通過設(shè)置所述槽孔，部分切斷了交流磁場中與所述線圈所在平面角度較大的磁力線在所述線圈繞線上產(chǎn)生的渦流路徑，能夠極大的減小無線充電磁場在所述線圈繞線上產(chǎn)生的渦流損耗。

可選的，所述槽孔沿著所述繞線部分的繞制長度方向延伸且所述槽孔的長度等于所述繞線部分的長度，或者沿著所述繞線部分的繞制長度方向上分段設(shè)置并且所述槽孔的長度小于所述繞線部分的長度。

可選的，所述繞線部分的至少一匝繞組的寬度與其他繞組寬度不等。

可選的，所述繞線部分的寬度隨纏繞半徑的增大而增大，以使得所述繞線部分內(nèi)圈的寬度小于外圈的寬度。所述繞線部分的寬度總體上呈隨半徑纏繞半徑的增大而增大，并不排除有個別匝線圈存在特例的情形。