一种无线充电接收装置的制作方法

1.本实用新型涉及无线充电技术领域，具体涉及一种无线充电接收装置。


背景技术：

2.目前人们的生活中有大量的用电设备，如手机、平板电脑、电动汽车、电动自行车等都需要电池充电，为使其充电需要充电器与产品用电线连接且需要端口，电动汽车及电动自行车等在充电需要下车动手连接充电线，如果天气不好对用户造成不便，多次拉接充电电线使电线磨损可能造成危险，更换充电电线也浪费资源。因此，新兴的无线充电技术开始逐步替代传统的有线充电技术，开始成为人们优先选择的充电方式。其中，磁耦合谐振式无线电能传输技术作为一种新兴的无线电能传输技术迅速发展起来，可以实现较远距离、大功率的电能传输，十分适用于各类电池设备无线充电，比如电动汽车无线充电，可以在满足车主行驶里程的前提下实现无人充电和移动式充电。
3.现有技术中，磁耦合谐振式无线充电接收装置的接收线圈与谐振电感需要分别单独设置磁芯，无法实现接收线圈与谐振电感的磁芯共用，且传统的谐振电感利用利兹线绕制分布在骨架的圆柱表面，谐振电感整体尺寸大，占用空间大，导致整个无线充电接收装置难以做小做薄，使得整个无线充电接收装置的尺寸较厚或较大，难以实现无线充电接收装置的轻薄化和小型化。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种无线充电接收装置，旨在解决现有技术存在无线充电接收装置尺寸较厚或较大，难以实现无线充电接收装置轻薄化和小型化的问题。
5.本实用新型是这样实现的，提供一种无线充电接收装置，包括：
6.壳体；
7.设于所述壳体内的接收线圈；
8.层叠于所述接收线圈上的第一磁芯；
9.呈扁平状设置的谐振电感，所述谐振电感层叠于所述第一磁芯上并与所述接收线圈共用所述第一磁芯；以及
10.层叠于所述谐振电感上的第二磁芯。
11.优选的，还包括：
12.绝缘隔板，所述绝缘隔板设于所述接收线圈与所述第一磁芯之间。
13.优选的，所述绝缘隔板靠近所述接收线圈的一侧设有绕线槽，所述接收线圈收纳于所述绕线槽内。
14.优选的，还包括：
15.层叠于所述第二磁芯上的整流滤波电路板；
16.设于所述整流滤波电路板之上并与所述整流滤波电路板电连接的电容板，所述谐振电感及所述接收线圈分别与所述电容板电连接；以及
17.设于所述整流滤波电路板之上的控制板，所述控制板与所述整流滤波电路板电连接。
18.优选的，所述电容板及所述控制板分别支撑固定于所述整流滤波电路板上，且所述电容板及所述控制板分别与所述整流滤波电路板相对间隔设置。
19.优选的，所述电容板与所述整流滤波电路板通过第一导电柱连接，所述控制板与所述整流滤波电路板通过第二导电柱连接。
20.优选的，所述整流滤波电路板的基板为铝基板。
21.优选的，还包括设于所述壳体内的散热风扇，所述壳体内对应所述散热风扇的位置开设有多个散热孔。
22.优选的，所述谐振电感为pcb线圈或由多股利兹线绕制而成的扁平线圈。
23.优选的，所述第一磁芯和所述第二磁芯分别由多块子磁芯拼接组成；或，所述第一磁芯和所述第二磁芯分别为一整块磁芯。
24.本实用新型提供的一种无线充电接收装置通过将谐振电感设置成扁平状，并将接收线圈、第一磁芯、谐振电感及第二磁芯依次层叠设置，扁平状的谐振电感相较于传统谐振电感一致性良好，并可以大大减小谐振电感的厚度尺寸；同时，谐振电感与接收线圈共用磁芯，实现谐振电感与接收线圈的磁集成，可以减少磁芯的数量和磁芯的占用空间，因而将谐振电感设置成扁平状，且将谐振电感与接收线圈共用磁芯，可以大大减小无线充电接收装置的整体尺寸，使得整个无线充电接收装置的尺寸更薄更小，便于实现无线充电接收装置的轻薄化和小型化，且可以降低生产成本。
附图说明
25.图1为本实用新型实施例提供的一种无线充电接收装置的立体示意图；
26.图2为本实用新型实施例提供的一种无线充电接收装置的一立体结构分解图；
27.图3为本实用新型实施例提供的一种无线充电接收装置的另一立体结构分解图；
28.图4为本实用新型实施例提供的一种无线充电接收装置的俯视示意图；
29.图5为沿图4中a-a方向的剖面示意图；
30.图6为本实用新型实施例提供的一种无线充电接收装置与无线充电发射装置配合工作时的原理图。
具体实施方式
31.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
32.本实用新型实施例提供的无线充电接收装置通过将谐振电感设置成扁平状，并将接收线圈、第一磁芯、谐振电感及第二磁芯依次层叠设置，扁平状的谐振电感相较于传统谐振电感一致性良好，并可以大大减小谐振电感的厚度尺寸；同时，谐振电感与接收线圈共用磁芯，实现谐振电感与接收线圈的磁集成，可以减少磁芯的数量和磁芯的占用空间，因而将谐振电感设置成扁平状，且将谐振电感与接收线圈共用磁芯，可以大大减小无线充电接收装置的整体尺寸，使得整个无线充电接收装置的尺寸更薄更小，便于实现无线充电接收装
置的轻薄化和小型化，且可以降低生产成本。
33.请参照图1-图5，本实用新型实施例提供一种无线充电接收装置，包括：
34.壳体1；
35.设于壳体1内的接收线圈2；
36.层叠于接收线圈2上的第一磁芯3；
37.呈扁平状设置的谐振电感4，谐振电感4层叠于第一磁芯3上并与接收线圈2共用第一磁芯3；
38.层叠于谐振电感4上的第二磁芯5。
39.本实用新型实施例中，壳体1包括底壳11、及盖设于底壳11上的盖板12，底壳11与盖板12之间围成收纳空间，接收线圈2、第一磁芯3、谐振电感4及第二磁芯5依次层叠设置于收纳空间内。其中，底壳11由塑料制成，盖板12由铝板制成，从而可以实现良好的磁屏蔽效果。
40.本实用新型实施例中，接收线圈2采用多股利兹线绕制而成，接收线圈2为扁平状，可以大大减小接收线圈2的厚度尺寸，便实现无线充电接收装置的轻薄化。
41.本实用新型实施例中，通过将谐振电感4设置成扁平状，相较于传统骨架式的谐振电感4，扁平状的谐振电感4一致性良好，且可以大大减小谐振电感4的厚度尺寸，整个无线充电接收装置的尺寸不受谐振电感4的尺寸限制，使无线充电接收装置可以做得更小更薄，而且扁平状的谐振电感4安装更加简单方便；同时，将接收线圈2、第一磁芯3、谐振电感4及第二磁芯5依次层叠设置于壳体1内，谐振电感4与接收线圈2可以共用第一磁芯3，实现谐振电感4与接收线圈2的磁集成，从而可以减少磁芯的设置数量和磁芯的占用空间，可以大大减小无线充电接收装置的整体尺寸，使得整个无线充电接收装置的尺寸更薄更小，便于实现无线充电接收装置的轻薄化和小型化，且减少磁芯的数量和材料用量，可以降低生产成本。
42.作为本实用新型的一个实施例，还包括：
43.绝缘隔板6，绝缘隔板6设于接收线圈2与第一磁芯3之间。
44.本实施例中，通过设置绝缘隔板6，可以减小接收线圈2及谐振电感4外泄的磁场对电路的影响；而且，绝缘隔板6的设置，便于第一磁芯3的固定安装。
45.作为本实用新型的一个实施例，绝缘隔板6靠近第一磁芯3的一侧设有收纳槽60，第一磁芯3收纳于收纳槽60内，使第一磁芯3贴合在绝缘隔板6内部中。
46.作为本实用新型的一个实施例，绝缘隔板6靠近接收线圈2的一侧设有绕线槽61，接收线圈2收纳于绕线槽61内。其中，接收线圈2贴合在绕线槽61中，使线圈感量误差减小，使整个无线充电系统更稳定。
47.本实施例中，通过在绝缘隔板6靠近接收线圈2的一侧设置绕线槽61，便于接收线圈2的固定安装，而且绕线槽61可以使接收线圈2的感量保持一致性，便于批量生产。
48.作为本实用新型的一个实施例，还包括：
49.层叠于第二磁芯5上的整流滤波电路板7；
50.设于整流滤波电路板7之上并与整流滤波电路板7电连接的电容板8，谐振电感4及接收线圈2分别与电容板8电连接；以及
51.设于整流滤波电路板7之上的控制板9，控制板9与整流滤波电路板7电连接。
52.本实施例中，整流滤波电路板7通过高频可控整流或非可控整流对接收线圈2和谐振电感4之后的电流进行整流滤波转换为直流电，控制板9则用于控制整个无线充电接收装置的工作。
53.本实施例中，接收线圈2、第一磁芯3、谐振电感4及第二磁芯5依次层叠设置于壳体1内，整流滤波电路板7层叠于第二磁芯5上，电容板8和控制板9设置在整流滤波电路板7上方，电容板8、控制板9可以是位于同一高度平面上，且可以在位于不同高度平面上，无线充电接收装置的接收线圈2、第一磁芯3、谐振电感4、第二磁芯5、整流滤波电路板7、电容板8及控制板9在壳体1内部呈三明治结构，此布局大大降低了无线充电接收装置的整体厚度尺寸。
54.请参照图6，本实用新型实施例提供的无线充电接收装置用于与无线充电发射装置配合工作进行无线充电，无线充电接收装置与无线充电发射装置分别由采用但是不局限于lcc-lcc拓扑结构，也可以是含谐振电感的其他相关拓扑，如lcl-lc拓扑组成。本实施例中，如图6所示，lp为发射线圈，ls为接收线圈，m表示发射线圈与接收线圈互感。谐振电感l1、电容c1和电容cp组成无线充电发射装置的lcc拓扑结构；谐振电感l2、电容c2和电容cs组成无线充电接收装置的lcc拓扑结构，r0表示整流滤波电路与直流电池（负载）。其中，电容c2和电容cs集成设置在电容板8上，整流滤波电路设置在整流滤波电路板7上，整流滤波电路板7与直流电池（负载）电连接，接收线圈ls与发射线圈lp互感产生高频交流电，经过整流滤波电路板7上的整流滤波电路转换为直流电后给直流电池充电或负载供电。
55.作为本实用新型的一个实施例，电容板8及控制板9分别支撑固定于整流滤波电路板7上，且电容板8及控制板9分别与整流滤波电路板7相对间隔设置。
56.本实施例中，通过将电容板8及控制板9分别与整流滤波电路板7相对间隔设置，使电容板8及控制板9分别与整流滤波电路板7之间可以形成散热通道，便于整流滤波电路板7、电容板8及控制板9的散热。
57.作为本实用新型的一个实施例，电容板8与整流滤波电路板7通过第一导电柱71连接，控制板9与整流滤波电路板7通过第二导电柱72连接。具体的，第一导电柱71和第二导电柱72分别设置在整流滤波电路板7上，第一导电柱71自整流滤波电路板7向电容板8延伸，第二导电柱72自整流滤波电路板7向控制板9延伸。
58.本实施例中，电容板8与整流滤波电路板7通过第一导电柱71连接固定，同时利用第一导电柱71实现电容板8与整流滤波电路板7之间的电连接。控制板9与整流滤波电路板7通过第二导电柱72连接固定，同时利用第二导电柱72实现控制板9与整流滤波电路板7电连接，可以实现一件多用。其中，第一导电柱71和第二导电柱72具体可以为铜柱。
59.作为本实用新型的一个实施例，整流滤波电路板7的基板为铝基板。
60.本实施例中，通过将整流滤波电路板7的基板设置为铝基板，可以利用铝基板的磁导率很低，穿过铝基板的磁力线很少的特点，实现良好的磁屏蔽作用，提升该无线充电接收装置工作的可靠性。当然，整流滤波电路板7的基板不限于铝基板，整流滤波电路板7的基板还可以是现有技术中普通pcb板采用的基板，例如，可以采用fr-4基板作为整流滤波电路板7的基板。
61.作为本实用新型的一个实施例，还包括设于壳体1内的散热风扇15，壳体1内对应散热风扇15的位置开设有多个散热孔10。
62.本实施例中，散热风扇15的出风口朝向整流滤波电路板7，利用散热风扇15对接收线圈2、谐振电感4、整流滤波电路板7、电容板8及控制板9等器件进行风冷散热，可以对无线充电接收装置工作产生的热量通过散热风扇15风冷，热量从多个散热孔10排出至外界，确保无线充电接收装置的正常工作。而且，利用散热风扇进行散热，结构简单，实现成本低。其中，散热风扇15具体可以为螺旋式风扇，利用螺旋式风扇噪音小、厚度薄的特点，使得无线充电接收装置工作噪声小，且便于实现无线充电接收装置的轻薄化。
63.作为本实用新型的一个实施例，控制板9开设有与散热风扇15配合的安装孔90，散热风扇15穿过安装孔90并支撑固定于整流滤波电路板7上，这样可以充分利用壳体1的内部空间，使得散热风扇15的设置无需额外增大壳体1的尺寸，大大提升了空间利用率，既确保良好的风冷散热功能，且保证无线充电接收装置较小的厚度尺寸。除本实施例外，散热风扇15也可以直接固定在壳体1上。
64.作为本实用新型的一个实施例，谐振电感4为pcb线圈或由多股利兹线绕制而成的扁平线圈。
65.本实施例中，谐振电感4可以直接利用扁平状的pcb线圈，也可以利用多股利兹线绕制成扁平状的线圈。利用pcb线圈或利用多股利兹线绕制成的扁平线圈作为谐振电感，可以大大减小谐振电感4的厚度尺寸，使无线充电接收装置可以做得更小更薄。
66.作为本实用新型的一个实施例，第一磁芯3和第二磁芯5分别由多块子磁芯拼接组成，或第一磁芯3和第二磁芯5分别为一整块磁芯。其中，第一磁芯3和第二磁芯5的子磁芯的具体数量不限，可以根据实际需要进行灵活设置。
67.本实施例中，第一磁芯3和第二磁芯5由多块子磁芯或为一整块磁芯组成的平板状，便于提升接收线圈2与谐振电感4的磁场强度，增大接收线圈2与谐振电感4的感量，同时改变接收线圈2与谐振电感4的磁路，达到对磁场的屏蔽作用。
68.本实用新型实施例提供的无线充电接收装置通过将谐振电感4设置成扁平状，且谐振电感4与接收线圈2共用磁芯，可以大大减小无线充电接收装置的整体厚度尺寸，使得整个无线充电接收装置的尺寸更薄更小，便于实现无线充电接收装置的轻薄化，且可以降低生产成本。
69.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。