[发明专利]一种线圈及无线充电接收装置、与发射装置与系统

说明书

本申请提供线圈，包括输出端子、输入端子以及连接在所述输出端子和输入端子之间的绕线部分，其特征在于，所述绕线部分的至少一部分上设置有槽孔，所述槽孔在所述绕线部分横截面任一方向上的深度小于或等于所述绕线部分横截面上相距最远的两点间的距离；其中，所述绕线部分为螺旋状绕制而成的金属导体；所述输入端子与输出端子，用于将所述绕线部分与外部电路相连接。

技术领域

本发明实施例涉及无线充电领域，更具体地，涉及一种线圈、无线充电装置与系统。

背景技术

随着移动终端被广泛使用，无线充电需求越来越强，未来当我们身边所有的移动终端，包括智能手机，都支持无线充电时，我们就不再需要去费时费力的寻找充电器、充电数据线或插座，无需将手机与任何电源物理连接就可以充电，也不必担心手机会因为电量耗尽而无法开机。

但是目前手机中无线充电最大功率受限散热，充电电流有限，为进一步提高充电速度，需要提高无线充电效率。无线充电主要是基于发射线圈与接收线圈磁耦合原理进行能量传输，因此在发射线圈与接收线圈之间存在很强的交流磁场。如图1a所示，金属线圈放在交流磁场中，交流磁场切割金属导体会感应出涡流造成涡流损耗，涡流电流的大小正比于金属面积大小，因此如果线圈面积越大，则在相同磁场下其涡流损耗越大，如果发射线圈与接收线圈具有很大的涡流损耗，则无线充电效率低。只是简单把线圈做细了，充电效率会非常低，甚至低于50％。原因是线圈中流过的为交流电流，线圈损耗是电流乘与交流电阻，交流电阻又是包括了直流电阻的(现有技术中的线圈中交流电阻大概是直流电阻的1.5-2倍)，把线圈做细会使得直流电阻显著增加，使得最终交流电阻显著增加，从而增大了线圈的损耗，降低充电效率。如图1b所示，现有技术中尤其在无线充电器与手机没有正对的情况下，无线充电过程中的磁场在无线充电器中的无线充电线圈与在手机中的无线充电接收线圈上产生的涡流损耗非常大。

发明内容

本申请实施例提供一种线圈结构，通过在所述线圈上设置进行槽孔，可以有效减小无线充电过程中线圈的损耗，达到提高无线充电效率的目的。

所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种线圈，包括输出端子、输入端子以及连接在所述输出端子和输入端子之间的绕线部分，其特征在于，所述绕线部分的至少一部分上设置有槽孔，所述槽孔在所述绕线部分横截面任一方向上的深度小于或等于所述绕线部分横截面上相距最远的两点间的距离，以减少所述线圈在磁场作用下的涡流损耗；其中，所述绕线部分为螺旋状绕制而成的金属导体；所述输入端子与输出端子，用于将所述绕线部分与外部电路相连接。

本申请的所述线圈应用在无线充电的场景下时，在交流磁场的作用下，通过在线圈上设置槽孔，切断了交流磁场在所述线圈绕线金属导体产生的涡流产生的闭环路径，显著降低了涡流在所述线圈绕线上所引起的电阻，且所述涡流引起的电阻的减小幅度大于所述线圈绕线金属导体直流电阻的增加幅度，从而总体上减小了所述无线充电场景下所述线圈绕线的交流电阻。

本申请的所述线圈的交流电阻与直流电阻比值在1.3倍左右，大大降低了涡流在所述线圈上产生的电阻所占的比重，减小了线圈损耗，从而使得充电效率提高。尤其在无线充电器与手机没有正对着的充电情况下，通过设置所述槽孔，部分切断了交流磁场中与所述线圈所在平面角度较大的磁力线在所述线圈绕线上产生的涡流路径，能够极大的减小无线充电磁场在所述线圈绕线上产生的涡流损耗。

可选的，所述槽孔沿着所述绕线部分的绕制长度方向延伸且所述槽孔的长度等于所述绕线部分的长度，或者沿着所述绕线部分的绕制长度方向上分段设置并且所述槽孔的长度小于所述绕线部分的长度。

可选的，所述绕线部分的至少一匝绕组的宽度与其他绕组宽度不等。

可选的，所述绕线部分的宽度随缠绕半径的增大而增大，以使得所述绕线部分内圈的宽度小于外圈的宽度。所述绕线部分的宽度总体上呈随半径缠绕半径的增大而增大，并不排除有个别匝线圈存在特例的情形。