[发明专利]3D结构充电线圈

说明书

一种3D结构充电线圈，包括发射线圈及接收线圈，所述发射线圈及接收线圈均为空心线圈或感应线圈；所述发射线圈的顶壁上设置着线圈绕组构成的凸起；所述接收线圈的底壁上也设置着线圈绕组，该线圈绕组的内部构成凹槽。所述凸起为若干个，所述凹槽为若干个，所述凸起与所述凹槽数量一致且所述凸起与所述凹槽一一对应。每个所述凸起能够伸进其对应的那个凹槽中并且所述凸起的外壁与所述凹槽的内壁相贴合。有效避免了现有技术中发射线圈与接收线圈在该间隙之间的磁力线部分白白耗损而降低了无线充电效率和速度的缺陷。

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，具体涉及一种3D结构充电线圈。

背景技术

无线充电技术作为一个更方便、安全、环境适应能力强、占用空间资源小的电能供给技术，是大力发展环保充电的必经之路,特别是电动汽车的无线充电。无线充电又被称为无线电能传输技术(Wireless Power Transfer，WPT)，已经熟练的应用在电子产品中。目前的无线充电技术主要以磁场感应式为主，采用了具有耦合能力的两个线圈，并过加入合适的谐振补偿电容，以达到发射线圈(原边)与接收线圈(副边)能量传输的目的。

感应充电线圈是无线电力输送领域里的一种新型充电技术。发射线圈与接收线圈均为感应充电线圈，即通过发射线圈与接受线圈之间电磁感应传输电能。其中平面结构的感应线圈由于结构简单，开始在无线充电装置得到采用。

现有的平面结构的感应线圈，其采用的单时针绕行方式的结构非常简单，但是平面结构线圈存在的问题在相邻的发射线圈与接收线圈之间存在不小的间隙，在无线充电的时候，发射线圈与接收线圈在该间隙之间的磁力线部分无法耦合来作为充电用，导致了发射线圈与接收线圈在该间隙之间的磁力线部分白白耗损，降低了无线充电效率和速度，这样的平面结构的感应线圈由于其平面结构特性，在单位面积上，发射和接收线圈之间耦合系数低，直接影响了充电效率，尤其是在大功率无线充电中，耗损尤为严重。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种3D结构充电线圈，有效避免了现有技术中发射线圈与接收线圈在该间隙之间的磁力线部分白白耗损而降低了无线充电效率和速度的缺陷。在相同等效面积下，本发明大大提高了线圈之间的有效耦合系数，增大了磁力线的利用率，从而完全克服了现有平面线圈在无线充电中效率低的问题。

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种3D结构充电线圈的解决方案，具体如下：

一种3D结构充电线圈，包括发射线圈1及接收线圈2，所述发射线圈1及接收线圈2均为空心线圈或感应线圈；

所述发射线圈1的顶壁上设置着线圈绕组构成的凸起3；

所述接收线圈2的底壁上也设置着线圈绕组，该线圈绕组的内部构成凹槽4。

进一步的，所述凸起3为若干个，所述凹槽4为若干个，所述凸起3与所述凹槽4数量一致且所述凸起3与所述凹槽4一一对应。

进一步的，每个所述凸起3能够伸进其对应的那个凹槽4中并且所述凸起3的外壁与所述凹槽4的内壁相贴合。

进一步的，所述凸起3和凹槽4分别均匀分布在所述发射线圈1的顶壁和所述接收线圈2的底壁上。

进一步的，所述凸起3的横截面形状为圆形、矩形、三角形或者弧状，所述凹槽4的形状为圆形、矩形、三角形或者弧状。

进一步的，所述凸起3与所述发射线圈1的顶壁一体化连接。

进一步的，所述凸起3能够为所述凹槽4而替代，这样所述凹槽4也为所述凸起3所替代。

进一步的，在所述凸起3伸进其对应的凹槽4后，所述发射线圈1及接收线圈2之间的间隔大小能保持为无线充电时所述发射线圈1及接收线圈2之间应该保持的最小的绝缘要求。

本发明的有益效果为：