一种无线充电线圈

摘要

本申请公开一种无线充电线圈，包括：主体线圈，主体线圈为漆包铜线构成；至少一种设置在主体线圈绕制间隙内的填充线圈，填充线圈与主体线圈并联设置，且为漆包铜线构成，且构成填充线圈的漆包铜线含膜厚线径小于构成主体线圈的漆包铜线含膜厚线径，主体线圈及填充线圈并联后共同的内端部为起始端位，外端部为终止端位，起始端位及终止端位均用于与外部电路板电连接；在主体线圈的绕制间隙内设置填充线圈，提高了无线充电线圈的空间利用率，且无线充电线圈占有的空间不会增加，因此可以在不增加无线充电线圈厚度的前提下，减小线圈直流电阻、提升线圈的品质因子，使得无线充电线圈在轻薄的前提下，提高了充电效率。

权利要求

1.一种无线充电线圈，其特征在于，包括：主体线圈，所述主体线圈为漆包铜线构成；

至少一种设置在所述主体线圈绕制间隙内的填充线圈，且所述填充线圈与所述主体线圈并联设置，所述填充线圈为漆包铜线构成，且构成所述填充线圈的漆包铜线含膜厚线径小于构成所述主体线圈的漆包铜线含膜厚线径，所述主体线圈及所述填充线圈并联后共同的内端部为起始端位，外端部为终止端位，所述起始端位及所述终止端位均用于与外部电路板电连接；

所述主体线圈至少包括四股漆包铜线，所述主体线圈的所有漆包铜线并联设置，且在厚度方向上交错均匀排列以及两两间隔共面排列；

构成所述主体线圈的漆包铜线包括主体铜线及主体漆膜；

构成所述填充线圈的漆包铜线包括填充铜线及填充漆膜；

分别构成所述主体线圈与构成所述填充线圈的漆包铜线线径之间的关系满足：arccos(d1/(d1+d2))＝arcsin((d1‑d2)/(d1+d2))+arcsin((a‑2d1)/2d1)其中，d1表示构成主体线圈的漆包铜线的含膜厚线径值，a为无线充电线圈厚度方向的最大值，d2为构成填充线圈的漆包铜线的含膜厚线径最大值。

2.根据权利要求1所述的无线充电线圈，其特征在于，所述填充线圈至少包括一股漆包铜线，且所有漆包铜线并联设置。

3.根据权利要求1所述的无线充电线圈，其特征在于，所述填充线圈的漆包铜线外表面与所有相邻所述主体线圈漆包铜线的外表面相切。

4.根据权利要求1所述的无线充电线圈，其特征在于，所述主体线圈及所述填充线圈的形状为圆形、跑道型、椭圆形或多边形。

5.根据权利要求1所述的无线充电线圈，其特征在于，构成所述主体线圈的漆包铜线及构成所述填充线圈的漆包铜线均为自粘型漆包铜线。

6.根据权利要求1所述的无线充电线圈，其特征在于，构成所述主体线圈的所有漆包铜线与构成所述填充线圈的所有漆包铜线并联设置。

说明书

一种无线充电线圈

技术领域

[0001] 本申请涉及无线充电技术领域，具体涉及一种无线充电线圈。

背景技术

[0002] 无线充电技术是利用电磁感应原理在发射端和接收端用相应的线圈来发射和接收感应的交流信号进行无线缆进行充电的一项技术。

[0003] 为了迎合用户需求，运用无线充电技术的无线充电终端逐渐向着轻薄化及高充电效率的方向发展，为了实现无线充电终端更加轻薄的目的，需要使得线圈厚度方向更薄。

[0004] 对于无线充电技术，轻薄的设计往往要求线圈厚度方向更薄。在无线充电系统中，线圈高的品质因数(Q)意味着高的效率；Q＝2πfL/Rac，其中f表示线圈使用频率，L为线圈电
感量，Rac表示线圈使用频率下的交流电阻。在线圈电感量L及使用频率f一定的情况下，轻
薄设计必然增加线圈电阻，使得线圈品质因数Q降低，导致无线充电效率降低。

[0005] 然而，在现有的无线充电技术中，使用的线圈是由数股线径相同的线铜线绕制而成，要使线圈做到轻薄，只有减少铜线的线径，而减少铜线的线径后很难保证线圈充电的高
效性，因此现有的无线充电技术的充电线圈在做到轻薄的同时，无法具有较高的充电效率。

发明内容

[0006] 鉴于此，本申请提供一种无线充电线圈，以解决现有的无线充电技术的充电线圈在做到轻薄的同时，无法具有较高的充电效率的问题。

[0007] 本申请提供的一种无线充电线圈，包括：主体线圈，所述主体线圈为漆包铜线构成；至少一种设置在所述主体线圈绕制间隙内的填充线圈，且所述填充线圈与所述主体线
圈并联设置，所述填充线圈为漆包铜线构成，且构成所述填充线圈的漆包铜线含膜厚线径
小于构成所述主体线圈的漆包铜线含膜厚线径，所述主体线圈及所述填充线圈并联后共同
的内端部为起始端位，外端部为终止端位，所述起始端位及所述终止端位均用于与外部电
路板电连接。

[0008] 其中，所述主体线圈至少包括两股漆包铜线，所述主体线圈的所有漆包铜线并联设置，且所述主体线圈的所有漆包铜线之间相切、圆心在一条直线上。

[0009] 其中，所述主体线圈的厚度方向上交错均匀排列、两两间隔共面排列。

[0010] 其中，所述填充线圈至少包括一股漆包铜线，且所有漆包铜线并联设置。

[0011] 其中，分别构成所述主体线圈与构成所述填充线圈的漆包铜线线径之间的关系满足：

[0012] arccos(d1/(d1+d2))＝arcsin((d1‑d2)/(d1+d2))+arcsin((a‑2d1)/2d1)

[0013] 其中，d1表示构成主体线圈的漆包铜线的含膜厚线径值，a为无线充电线圈厚度方向的最大值，d2为构成填充线圈的漆包铜线的含膜厚线径最大值。

[0014] 其中，所述填充线圈的漆包铜线外表面与所有相邻所述主体线圈漆包铜线的外表面相切。

[0015] 其中，所述主体线圈及所述填充线圈的形状为圆形、跑道型、椭圆形或多边形。

[0016] 其中，构成所述主体线圈的漆包铜线及构成所述填充线圈的漆包铜线均为自粘型漆包铜线。

[0017] 其中，构成所述主体线圈的漆包铜线包括主体铜线及主体漆膜；构成所述填充线圈的漆包铜线包括填充铜线及填充漆膜。

[0018] 其中，构成所述主体线圈的所有漆包铜线与构成所述填充线圈的所有漆包铜线并联设置。

[0019] 本申请上述的无线充电线圈，通过在主体线圈的绕制间隙内设置填充线圈，提高了无线充电线圈的空间利用率，且在填充线圈的直径小于主体线圈的直径的情况下，使得
填充线圈的设置不会增加无线充电线圈占有的空间，因此可以在不增加无线充电线圈厚度
的前提下，减小线圈直流电阻、提升线圈品质因子，从而使得无线充电线圈在轻薄的前提
下，提高了充电效率。

附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于
本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附
图。

[0021] 图1是本申请实施例无线充电线圈的结构示意图；

[0022] 图2是图1中沿A‑A方向的剖视图；

[0023] 图3是对比案例a的无线充电线圈的结构示意图；

[0024] 图4是图3中沿B‑B方向的剖视图。

具体实施方式

[0025] 下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技
术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范
围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

[0026] 请参阅图1及图2，本申请实施例提供一种无线充电线圈，包括：主体线圈3及填充线圈2；主体线圈3为漆包铜线构成；填充线圈2设置在主体线圈3的绕制间隙内，并与主体线
圈3并联设置；填充线圈2也由漆包铜线构成，但是，构成填充线圈2的漆包铜线含膜厚线径
小于构成主体线圈3的漆包铜线含膜厚线径。

[0027] 在本实施例中，通过在主体线圈3的绕制间隙内设置填充线圈2，提高了无线充电线圈1的空间利用率，且在填充线圈2的直径小于主体线圈3的直径的情况下，使得填充线圈
2的设置不会增加无线充电线圈1占有的空间，因此可以在不增加无线充电线圈1厚度的前
提下，减小了无线充电线圈1的直流电阻、增加了无线充电线圈1的品质因子，从而使得无线
充电线圈1在轻薄的前提下，提高了充电效率。

[0028] 另外，在本实施例中，主体线圈3由四股漆包铜线绕制而成，且主体线圈的四股漆包铜线并联设置，且在主体线圈3的厚度方向上交错均匀排列、两两间隔共面密排。填充线
圈2设置在主体线圈漆包铜线交错排列的间隙内，填充线圈2由三股漆包铜线绕制而成，且
填充线圈的三股漆包铜线并联设置。构成主体线圈3的所有漆包铜线与构成填充线圈2的所
有漆包铜线并联设置。

[0029] 如图2所示，为了便于理解，将本实施例构成无线充电线圈1的主体线圈3的漆包铜线划分为第一漆包铜线31及第二漆包铜线32，第一漆包铜线31绕制的线圈之间存在间隙
33，第二漆包铜线32绕制的线圈之间存在间隙34，间隙33及间隙34内均存在填充线圈2，且
填充线圈2同时与第一漆包铜线31及第二漆包铜线32相切。

[0030] 在其他实施例中，主体线圈3可以由至少两股漆包铜线绕制而成，且构成主体线圈3的漆包铜线均并联设置，且在主体线圈3的方向上单层并列密排，且所述主体线圈的所有
漆包铜线之间相切、圆心在一条直线上。填充线圈2设置在主体线圈的漆包铜线排列的间隙
内，填充线圈2可以由至少一股漆包铜线绕制而成，在具体的应用中，可根据主体线圈3的绕
制间隙的大小设置填充线圈2的股数。

[0031] 为了合理利用主体线圈3的绕制间隙，从而使得无线充电线圈1的高效性最大化，构成主体线圈3及构成填充线圈2的漆包铜线的含膜厚线径应满足公式1的关系，公式1表示
如下：

[0032] arccos(d1/(d1+d2))＝arcsin((d1‑d2)/(d1+d2))+arcsin((a‑2d1)/2d1)

[0033] 在公式1中，d1表示构成主体线圈3的漆包铜线的含膜厚线径值，a为无线充电线圈厚度方向的最大值，d2为构成填充线圈2的漆包铜线的含膜厚线径最大值。

[0034] 同样地，为了合理利用主体线圈3的绕制间隙，从而使得无线充电线圈1的高效性最大化，填充线圈2的漆包铜线外表面与相邻的主体线圈3的漆包铜线外表面相切。

[0035] 为了增加无线充电线圈1外观的多样性，从而使得无线充电线圈1的适用性更广，主体线圈3可沿圆形、跑道型、椭圆形或多边形固定形状绕制而成，在本实施例中，主体线圈
3沿圆形绕制而成。

[0036] 为了便于构成主体线圈3的漆包铜线及构成填充线圈2的漆包铜线之间相互固定，增加无线充电线圈1的稳定性，构成主体线圈3的漆包铜线及构成填充线圈2的漆包铜线均
为自粘型漆包铜线，本实施例使用的自粘型漆包铜线为热融自粘漆包铜线。

[0037] 在本实施例中，为了便于对无线充电线圈1的应用或测试，将主体线圈3及填充线圈2并联后共同的内端部为起始端位，外端部为终止端位，起始端位及终止端位均用于与外
部电路或电路板电连接。

[0038] 另外，构成主体线圈3的漆包铜线包括主体铜线及主体漆膜，构成填充线圈2的漆包铜线包括了填充铜线及填充漆膜，在本实施例中，主体铜线、主体漆膜与填充铜线、填充
漆膜，分别为线径、漆膜厚度；且上述中构成主体线圈3的漆包铜线的线径，不包括主体铜线
漆膜厚度；上述中构成填充线圈2的漆包铜线的线径，不包括填充铜线的填充漆膜的厚度。

[0039] 为了更好地说明本申请实施例的技术方案，本实施例还设置了一个案例，即通过实验提供了一组参数，该实验采用两种不同规格线径的热融自粘漆包铜线，沿圆形绕制成
无线充电线圈1，整个无线充电线圈1的内径为20.5mm，无线充电线圈1的线圈圈数为15圈；
构成主体线圈3的漆包铜线的线径为0.125mm，漆膜总厚度为0.008mm，且股数为四股，四股
漆包铜线单层交错均匀排列，两两间隔共面密排；构成填充线圈2的漆包铜线线径为
0.08mm，漆膜总厚度为0.01mm，且股数为三股；构成填充线圈2的漆包铜线位于构成主体线
圈3的漆包铜线的绕制间隙内，且截面相切；无线充电线圈1的起始端位在线圈的内端部，终
止端位在线圈的外端部，起始端位与终止端位用于与外部测试电路连接或与测试电路板连
接，外部测试电路或测试电路板用于测试无线充电线圈1的电感量、直流电阻、交流电阻及
品质因子。测试的结果如表1所示：

[0040] 表1主体线圈的绕制间隙内设置填充线圈的结构及电性参数

[0041]

[0042] 另外，请参阅图3及图4，发明人在研究过程中发现了对比案例a，即主体线圈的绕制间隙内不设置填充线圈，现有技术中的薄型无线充电线圈漆包铜线多为如图4的排列方
式，发明人根据该对比案例a做了实验及得出了数据。该实验的过程如下：采用一种规格线
径的热融自粘漆包铜线，沿圆形绕制成无线充电线圈1，整个无线充电线圈1的内径为
20.5mm，无线充电线圈1的线圈圈数为15圈；构成主体线圈1的漆包铜线的线径为0.125mm，
漆膜总厚度为0.008mm，且股数为四股，四股漆包铜线单层交错均匀排列，两两间隔共面密
排。无线充电线圈1的起始端位在线圈的内端部，终止端位在线圈的外端部，起始端位与终
止端位用于与外部测试电路连接或与测试电路板连接，外部测试电路或测试电路板用于测
试无线充电线圈的电感量、直流电阻、交流电阻及品质因子。测试的结果如表2所示：

[0043] 表2主体线圈的绕制间隙内不设置填充线圈的结构及电性参数

[0044]

[0045] 通过对比表1及表2中的数据可知，在内径、外径、厚度及电感量大致相同的情况下，本申请实施例的无线充电线圈的直流电阻及交流电阻明显低于对比案例的无线充电线
圈，且本申请实施例的无线充电线圈的品质因子明显高于对比案例的无线充电线圈，因此
本发明制备的无线充电线圈相较于现有技术，具有更高的效率。

[0046] 尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修
改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用
于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价
的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现
方式中的功能的公开结构不等同。

[0047] 即，以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相
互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围
内。

[0048] 另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”
等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和
简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造
和操作，因此不能理解为对本申请的限制。另外，对于特性相同或相似的结构元件，本申请
可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不
能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第
一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多
个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0049] 在本申请中，“示例性”一词是用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何一个实施例不一定被解释为比其它实施例更加优选或更加具优势。为了
使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，本申请给出了以上描述。在以上描述中，为
了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使
用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对公知的结构和过程
进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于
所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。