[发明专利]一种电磁屏蔽层及具有电磁屏蔽层的无线电能传输装置

说明书

本发明公开了一种电磁屏蔽层及具有电磁屏蔽层的无线电能传输装置，通过将第一屏蔽层设置为空心区域和实心区域相结合的结构，由于空心区域中空气的磁阻大于磁片的磁阻，这样，原边发射线圈激发的高频磁场磁力线不容易通过空心区域，可以使得在工作过程中原边的发射线圈的感值不容易受到磁阻的变化影响，电感值保持稳定；同时，在接收线圈的下方区域尽量设置磁片，以保证接收线圈和发射线圈的耦合，提高传输效率。本发明的电磁屏蔽层通过单层和双层相结合的屏蔽方式，可有效降低磁片对发射线圈感值的影响，提高系统传输效率。

技术领域

本发明涉及无线充电领域，更具体的说，涉及一种电磁屏蔽层及具有电磁屏蔽层的无线电能传输装置。

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，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，其中，Ls包括激磁电感和漏感部分。接收部分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。

在另一方面，为了提高接收端的能量接收效率并且抑制发射端磁场对充电设备的干扰，通常将接收线圈放置在由磁片和铜片构成的屏蔽层上，如图2所示，由于磁片的磁阻比较小，会吸引磁场，这样可以使得磁片下方空间中的磁场减弱，从而降低磁场对放置于磁片下方的被充电设备的影响，并且高频磁场会在铜片上产生涡流，涡流产生的反向磁场进一步抵消干扰磁场对被充电设备的影响，从而最大程度保护被充电设备的。

然而，当接收端线圈和发射端线圈距离较近的时候，由于磁片的磁阻较低，发射线圈的磁场很容易通过接收端的磁片形成闭合回路，如图3所示，这样，发射端线圈周围磁场的磁力线回路变短，从而导致发射线圈的电感值增大，如变为Ls’，此时补偿电容Cs和原边线圈Ls’不能在系统工作频率上谐振，将影响能量的传输效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种电磁屏蔽层及具有电磁屏蔽层的无线电能传输装置。通过将第一屏蔽层设置为空心区域和实心区域两部分，使得发射线圈的高频磁场不容易通过空心区域，从而降低发射线圈在工作过程中的感值变化，有效的提高系统的传输效率。

依据本发明的一种电磁屏蔽层，用以屏蔽空间磁场对用电设备的干扰，包括，

第一屏蔽层，包括由空心区域和实心区域组成的磁性屏蔽层；

第二屏蔽层，放置于第一屏蔽层之下，以屏蔽穿过所述第一屏蔽层的磁场，保护用电设备；

其中，所述空心区域用以增加所述空间磁场的磁阻。

进一步的，所述空心区域位于所述第一屏蔽层的中心位置，所述实心区域位于所述第一屏蔽层的四周，以包围所述空心区域。

进一步的，所述空心区域位于所述第一屏蔽层的中间位置，所述实心区域位于所述第一屏蔽层的两侧位置，以分布在所述空心区域的两侧，

并且，所述空心区域与所述实心区域的长度相等。

进一步的，在所述空心区域的两端位置对称放置设定大小的磁片，以增加所述实心区域的面积。

进一步的，所述实心区域位于所述第一屏蔽层的四个端角位置，所述空心区域位于所述第一屏蔽层的剩余位置。

进一步的，在所述空心区域位置放置至少一个设定大小的磁片，以增加所述实心区域的面积。

依据本发明的一种具有磁场屏蔽层的无线电能传输装置，包括：

电能发射端，包括电能发射线圈，所述电能发射线圈接收交流电压以转换为高频发射磁场；