[发明专利]无线传输线圈及其应用

说明书

无线传输线圈及其应用。这种平面线圈形成有中央非磁通区和围绕中央非磁通区并与其隔开的外围磁通区，并包括多个串联而成的同向涡旋回路，每个涡旋回路分别围绕所述中央非磁通区并限定所述外围磁通区。根据本发明的平面线圈应用更加灵活，能够避开某些应用中需要设置在中央非磁通区的磁干扰部件在能量传输过程中所造成的不利影响。

技术领域

本发明涉及无线传输线圈及其应用。

背景技术

无线传输技术例如无线充电已被广泛应用于包括手机、灯具、玩具、旋转装置等在内的各种用电设备。

CN201332374Y公开了一种常见的无线充电线圈结构，包括设置在悬浮体中的平面接收线圈5及设置底座中的平面发射线圈4，其中悬浮体中的圆柱磁铁(通常由铷铁硼强磁材料制成)311穿过接收线圈5的通孔51，即接收线圈5套设于圆柱磁铁311的外侧并位于悬浮体下部位置；发射线圈4则围绕包含电磁铁22、23在内的悬浮支持系统布置在底座上部位置。使用状态下或悬浮体处于稳定悬浮状态时，平面接收线圈5与平面发射线圈4平行隔开且相互对准以在其间能够进行有效能量传递。

CN201332374Y公开的这种常规平面线圈结构由连续绕制的多匝圆圈形成，通电时其磁通量围绕线圈中心轴分布于线圈围绕形成的通孔或中空部分。在CN201332374Y公开的使用该线圈结构的磁悬浮装置中，由于悬浮体内的强磁磁铁31、311也位于线圈5的通孔区域(磁通面)，故而会对其磁通量造成显著不利影响；此外，由于底座中的电磁铁例如其磁头23也位于线圈4围成的中空区域，因此也会对其磁通量造成影响。这种特定布局结构因此影响了能量的传输，使得悬浮体所接收的电功率过低(一般在0.5w以下)，从而不利影响了其中的电器例如灯泡的正常照明效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种无线传输线圈，其至少能够克服上述现有技术存在的某种缺陷。

根据本发明的第一方面，提供了一种无线传输平面线圈，其形成有中央非磁通区和围绕中央非磁通区并与其隔开的外围磁通区，该平面线圈至少包括N个串联而成的同向涡旋回路，每个涡旋回路分别围绕所述中央非磁通区并限定所述外围磁通区，其中N为大于或等于2的任意设定正整数。

根据本发明的无线传输平面线圈的一个具体实施例，其可以由连续延伸以构成所述涡旋回路的导线形成，其中形成在最内侧的第1内匝继续延伸形成位于最外侧的第1外匝，第1外匝又继续延伸形成位于第1内匝外侧的第2内匝，第2内匝又继续延伸形成位于第1外匝内侧的第2外匝，如此直至位于最外侧的第N内匝继续延伸形成位于最内侧的第N外匝，其中第1内匝与第1外匝形成第1涡旋回路，第2内匝与第2外匝形成第2涡旋回路，如此直至第N内匝与第N外匝形成第N涡旋回路。

根据本发明的无线传输平面线圈的另一个具体实施例，其可以由连续延伸以构成所述涡旋回路的导线形成，其中形成在最外侧的第1外匝继续延伸形成位于最内侧的第1内匝，第1内匝又继续延伸形成位于第1外匝内侧的第2外匝，第2外匝又继续延伸形成位于第1内匝外侧的第2内匝，如此直至位于最内侧的第N外匝继续延伸形成位于最外侧的第N内匝，其中第1内匝与第1外匝形成第1涡旋回路，第2内匝与第2外匝形成第2涡旋回路，如此直至第N内匝与第N外匝形成第N涡旋回路。

在本发明中，术语“平面线圈”是指：不考虑导线的线径的情况下，由导线所形成的整个线圈结构基本位于同一平面。术语“同向涡旋回路”是指：通电时，各个涡旋回路中电流涡旋方向均相同，即均为顺时针方向或均为逆时针方向，从而使得其中产生相同方向的磁通量或可叠加磁通量。术语“内匝”或“外匝”是指相对平面线圈的中心点而言，基本围成一圈的线匝；并且相应的“内匝”和“外匝”接续后又形成一个大致环带形式的上述涡旋回路。

本领域技术人员应当理解，本发明的平面线圈并不局限于仅仅包括整数个内匝和外匝，其还可以具有用于分别形成输入端和输出端的一段引线，该段引线甚至可以形成或延伸自一个不完整的内匝或外匝。