[发明专利]一种适用于利兹线的接线装置及接线方法

说明书

本发明提出了一种适用于利兹线的接线装置及接线方法，属于电连接技术领域，特别是涉及一种适用于利兹线的接线装置及接线方法。解决了在高频电流的激励下接线端子过热、等效串联阻抗增加的问题。它包括第一接线端子、第二接线端子、线束套管以及装置的使用方法。它主要用于高频磁耦合式无线电能传输用利兹线的连接。

技术领域

本发明属于电连接技术领域，特别是涉及一种适用于利兹线的接线装置及接线方法。

背景技术

近年来，无线电能传输技术越来越得到广泛关注，应用该技术的产品在移动设备充电、医疗产品、电动汽车、轨道交通等众多领域得到应用和推广。为了提高无线电能传输系统的传输效率、降低线圈铜损，需要对作为线圈材料的多股绝缘铜绞线(也称利兹线)进行优化设计，以降低其在高频电流激励情况下的等效串联阻抗。

利兹线最早应用于变压器和高频电感器设计，通过将多股绝缘铜线并列绞合在一起，限制了导线内部的涡流强度，使各股电流保持均匀分布，从而降低高频阻抗。但随着功率等级的上升，更大股数、更大线径的利兹线开始被投入使用。传统的电感器线圈接线端子采用铜质扁平接头或插针方式连接，通过将利兹线的末端用焊锡或者化学脱漆手段去除表面绝缘层后与金属制接线端子固定在一起。采用这种接头的线圈会在高频电流的激励下，在接线端子位置产生较大的涡流损耗，引起接线端子过热。同时，由于接线端子自身存在趋肤效应，根据连接方式不同，其传递给利兹线各股导线的电流分布也有所区别。位于导线中心位置的部分绝缘铜线通过的电流要远低于位于导线边缘位置的部分铜线，随着激励电流的频率升高，其效果越明显。这间接导致了利兹线的等效串联阻抗增加，为了缓解这一问题，需要设计一种适合于高频大电流应用的新型接头，以保证利兹线内部电流的均匀分布，并避免接线端子的过热问题。

现有的利兹线接头分两种，一种是被称作铜鼻子的片状连接端子，通过螺丝螺母固定；另一种是采用插针方式连接的航空插头，通过单插针接头方式进行连接。这两种接线端子都采用将导线包裹在接线端子内部的方式固定。这两种固定方式都等效于在利兹线中间串联一段实心金属导体，在高频电路激励下，该段实心金属导体将产生趋肤效应，使其内部的电流分布将趋向于导体表面，从而间接影响到利兹线内部的电流分布，使得位于利兹线中心部分线束通过的电流远少于边缘部分，从而降低了导线整体的有效导通面积，提高了线圈的导通阻抗。有企业选择采用多插针式接头，通过将利兹线分束后分别制作多个接线插针，以提供更多的有效导通面积，但这种方式所需要的加工时间和复杂度较高，不适合大批量生产使用。利兹线生产厂家则通过采用复杂绞合工艺的方式来降低趋肤效应的影响，但随之带来的绞合工艺的复杂性使得导线的成本迅速增加。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种适用于利兹线的接线装置及接线方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种适用于利兹线的接线装置，它包括第一接线端子、第二接线端子和线束套管，所述第一接线端子和第二接线端子均为圆柱形结构，所述第一接线端子和第二接线端子中心部分均为圆柱形套筒，所述第一接线端子末端为外径大于中心部分的圆柱形套筒，所述第二接线端子末端圆柱形套筒外径与第一接线端子末端圆柱形套筒内径相等，所述第一接线端子末端与第二接线端子末端嵌套相连，所述线束套管为两端内径不同、外径相同的圆柱形套筒结构，所述线束套管圆柱形套筒外侧开有孔洞，所述线束套管数量为两件，分别与第一接线端子和第二接线端子配合连接。

更进一步的，所述第一接线端子和第二接线端子顶端均为平顶圆锥形结构。

更进一步的，所述第一接线端子和第二接线端子中心部分的圆柱形套筒外侧开有孔洞。

更进一步的，所述第二接线端子外壁上设有直径与第一接线端子末端外径相等的圆柱形凸台。

本发明还提供了一种适用于利兹线的接线方法，它包括以下步骤：

步骤一：将利兹线一端从线束套筒小内径一侧穿过；