一种环形线圈结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种环形线圈结构及无尾发射器，其包括环形线圈结构、传感器、磁性元件，其特征在于：环形线圈结构包括环形线圈（1）、导磁条；其中，所述导磁条包括横向设置于环形线圈（1）的下方的第一导磁条（2）、第二导磁条（3）以及竖向设置于环形线圈（1）中心部位环形区域的第三导磁条（4），第一导磁条（2）和第三导磁条（4）接触，第一导磁条（2）、第二导磁条（3）、第三导磁条（4）形成的围栏包围环形线圈的中央和底部，在线圈中心部位形成一个磁场强度相对较弱的安全区域（5），传感器、磁性元件设置在安全区域（5）内。采用本发明，能够降低环形线圈（1）内部的磁场强度，将传感器、磁性元器件等器件置于环形线圈（1）内部，满足磁性器件对磁场强度的要求，从而在改善强磁场带来的涡流损耗、退磁等问题的同时，充分利用线圈的空间。
【专利说明】一种环形线圈结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线电力传输技术，尤其涉及一种环形线圈结构。
【背景技术】
[0002]在无线电力发射器的线圈周围，通常需要放置一些磁性元器件、传感器等，而无线电力发射器工作时，其线圈周围产生较强的磁场，强磁场会带来涡流损耗、磁性材料退磁等问题，影响器件的性能及寿命期限，特别是涡流损耗引起的温升，存在较大的安全隐患。通常，线圈可采用平铺成一个平面的绕制方式，亦可采用环形的绕制方式。平铺绕制的线圈磁场分布均匀，线圈上方区域磁场强度较高，线圈中心磁场强度相对最高，考虑到涡流效应、退磁等影响，不适宜在线圈上方区域或附近区域放置传感器等磁性元器件。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种环形线圈结构，能够降低环形线圈内部的磁场强度，在线圈中心部位形成一个磁场强度相对较弱的安全区域的环形线圈结构及无尾发射器。
[0004]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
一种环形线圈结构，包括环形线圈、导磁条；其中，所述导磁条包括横向设置于环形线圈的下方的第一导磁条、第二导磁条以及竖向设置于环形线圈中心部位环形区域的第三导磁条，第一导磁条和第三导磁条接触，第一导磁条、第二导磁条、第三导磁条形成的围栏包围环形线圈的中央和底部，在线圈中心部位形成一个磁场强度相对较弱的安全区域。
[0005]优化地，所述第一导磁条、第二导磁条以环形线圈的中心点为轴心呈辐射状排布。
[0006]优化地，所述第二导磁条设置在第一导磁条的空档内。
[0007]优化地，所述的安全区域5，其直径为Ds，Df为所述第三导磁条4形成的围栏的内径，Dc为环形线圈I的内径，Dc、Df和Ds的关系为:Df=k(Dc-Ds)+Ds，k为常量系数，k取值(0.4，0.8)。
[0008]优化地，所述导磁条为铁氧体。
[0009]本技术方案的无尾发射器的技术方案是这样的:其包括环形线圈结构、传感器、磁性元件，环形线圈结构包括环形线圈、导磁条；其中，所述导磁条包括横向设置于环形线圈的下方的第一导磁条、第二导磁条以及竖向设置于环形线圈中心部位环形区域的第三导磁条，第一导磁条和第三导磁条接触，第一导磁条、第二导磁条、第三导磁条形成的围栏包围环形线圈的中央和底部，在线圈中心部位形成一个磁场强度相对较弱的安全区域，传感器、磁性元件设置在安全区域内。
[0010]优化地，所述第一导磁条、第二导磁条以环形线圈的中心点为轴心呈辐射状排布。[0011 ] 优化地，所述第二导磁条设置在第一导磁条的空档内。
[0012]优化地，所述的安全区域5，其直径为Ds，Df为所述第三导磁条4形成的围栏的内径，Dc为环形线圈I的内径，Dc、Df和Ds的关系为:Df=k(Dc-Ds)+Ds，k为常量系数，k取值(0.4，0.8)。
[0013]优化地，所述导磁条为铁氧体。
[0014]本技术方案所述导磁条包括横向设置于环形线圈的下方的第一导磁条、第二导磁条以及竖向设置于环形线圈中心部位环形区域的第三导磁条，第一导磁条和第三导磁条接触，第一导磁条、第二导磁条、第三导磁条形成的围栏包围环形线圈的中央和底部，在线圈中心部位形成一个磁场强度相对较弱的安全区域，传感器、磁性元件设置在安全区域内，这样可以最大限度的减小磁场对传感器、磁性元件等器件的干扰，改善了因强磁场引起的涡流损耗带来的温升影响。
[0015]本技术方案所述第一导磁条、第二导磁条以环形线圈的中心点为轴心呈辐射状排布，所述第二导磁条设置在第一导磁条的空档内，这种排列方式形成的围栏可以最大限度地将环形线圈的中央和底部包围，使安全区域的磁场强度更低。
[0016]本技术方案所述的安全区域5，其直径为Ds，Df为所述第三导磁条(4)形成的围栏的内径，Dc为环形线圈(I)的内径，Dc、Df和Ds的关系为:Df=k(Dc-Ds)+Ds，k为常量系数，k取值(0.4，0.8)，上述公式确定了安全区域和围栏内径以及线圈内径的关系，实际上是本技术方案的设计路线，依据本技术方案的公式实现的环形线圈结构比较合理，安全区域的空间也比较合理。
[0017]将传感器、磁性元器件等器件置于该安全区域内，其工作性能不会受到线圈产生的强电磁环境的影响，从而在不影响传感器、磁性元器件等器件的工作性能，改善强磁场带来的涡流损耗、退磁等问题的同时，充分利用线圈的空间，能够在保持器件性能的同时，节约了器件放置的空间。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明环形线圈结构纵向剖视图；
图2为本发明环形线圈结构立体示意图；
图3为线圈纵向截面示意图；
图4为线圈俯视图。
[0019]1-环形线圈、2-第一导磁条、3-第二导磁条、4-第三导磁条、5-安全区域。
【具体实施方式】
[0020]实施例1:
下面结合附图及本发明的实施例对本发明的环形线圈结构作进一步详细的说明。
[0021]本实施例的环形线圈结构包括环形线圈1、导磁条；其中，所述导磁条包括横向设置于环形线圈的下方的第一导磁条2、第二导磁条3以及竖向设置于环形线圈中心部位环形区域的第三导磁条4，第一导磁条2和第三导磁条4接触，第一导磁条2、第二导磁条3、第三导磁条4形成的围栏包围环形线圈I的中央和底部，在线圈中心部位形成一个磁场强度相对较弱的安全区域5。所述第一导磁条2、第二导磁条3以环形线圈I的中心点为轴心呈辐射状排布。所述第二导磁条3设置在第一导磁条2的空档内。所述的安全区域5，其直径为Ds, Df为所述第三导磁条4形成的围栏的内径，Dc为环形线圈I的内径。Dc、Df和Ds的关系为:Df=k(Dc-Ds)+Ds, k为常量系数，k取值(0.4，0.8)。
[0022]本实施例的环形线圈结构的环形线圈2的内径Dc为90mm，电感量为80uH的线圈，线圈中流过20kHz有效值为1A电流，导磁条初始磁导率为2000，为得到直径Ds为20mm的安全区域，取k值为0.4,此时磁条4形成的围栏的直径Df约为48mm。
[0023]实施例2:
本实施例和实施例1的区别在于，本实施例的环形线圈结构的环形线圈的内径Dc为90mm,电感量为80uH的线圈，线圈中流过20kHz有效值为30A电流，导磁条初始磁导率为，为得到直径Ds为20mm的安全区域，取k值为0.8，此时磁条4形成的围栏的直径Df约为76mm0
[0024]实施例3:
本实施例和实施例1的区别在于，本实施例的环形线圈结构的环形线圈的内径Dc为90mm,电感量为80uH的线圈，线圈中流过20kHz有效值为15A电流，导磁条初始磁导率为，为得到直径Ds为20mm的安全区域，取k值为0.5，此时磁条4形成的围栏的直径Df约为55mm0
[0025]本发明可以按照上述方式对线圈进行设计，在环形线圈中的安全区域内即可放置传感器、磁性元器件、线圈等，满足较弱磁场需求的基础上，可进一步充分利用环形线圈的内部空间，扩充线圈的应用范围。
[0026]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种环形线圈结构，其特征在于，包括环形线圈(I)、导磁条；其中，所述导磁条包括横向设置于环形线圈(I)的下方的第一导磁条(2)、第二导磁条(3)以及竖向设置于环形线圈(I)中心部位环形区域的第三导磁条(4)，第一导磁条(2)和第三导磁条(4)接触，第一导磁条(2)、第二导磁条(3)、第三导磁条(4)形成的围栏包围环形线圈的中央和底部，在线圈中心部位形成一个磁场强度相对较弱的安全区域(5 )。
2.根据权利要求1所述环形线圈结构，其特征在于，所述第一导磁条(2)、第二导磁条(3)以环形线圈(I)的中心点为轴心呈辐射状排布。
3.根据权利要求2所述环形线圈结构，其特征在于，所述第二导磁条(3)设置在第一导磁条的空档内。
4.根据权利要求1所述环形线圈结构，其特征在于，所述的安全区域5，其直径为Ds，Df为所述第三导磁条(4)形成的围栏的内径，Dc为环形线圈(I)的内径，Dc、Df和Ds的关系为:Df=k(Dc-Ds)+Ds, k 为常量系数，k 取值(0.4，0.8)。
5.根据权利要求1所述环形线圈结构，其特征在于，所述导磁条为铁氧体。
6.一种无尾发射器，其包括环形线圈结构、传感器、磁性元件，其特征在于:环形线圈结构包括环形线圈(I)、导磁条；其中，所述导磁条包括横向设置于环形线圈(I)的下方的第一导磁条(2)、第二导磁条(3)以及竖向设置于环形线圈(I)中心部位环形区域的第三导磁条(4)，第一导磁条(2)和第三导磁条(4)接触，第一导磁条(2)、第二导磁条(3)、第三导磁条(4)形成的围栏包围环形线圈的中央和底部，在线圈中心部位形成一个磁场强度相对较弱的安全区域(5)，传感器、磁性元件设置在安全区域(5)内。
7.根据权利要求6所述无尾发射器，其特征在于，所述第一导磁条(2)、第二导磁条(3)以环形线圈(I)的中心点为轴心呈辐射状排布。
8.根据权利要求7所述无尾发射器，其特征在于，所述第二导磁条(3)设置在第一导磁条(2)的空档内。
9.根据权利要求6所述无尾发射器，其特征在于，所述的安全区域5，其直径为Ds，Df为所述第三导磁条(4)形成的围栏的内径，Dc为环形线圈(I)的内径，Dc, Df和Ds的关系为:Df=k(Dc-Ds)+Ds, k 为常量系数，k 取值(0.4，0.8)。
10.根据权利要求6所述无尾发射器，其特征在于，所述导磁条为铁氧体。
【文档编号】H01F38/14GK104134526SQ201410296283
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】李聃, 娄兵兵, 龙海岸, 张衍昌, 李明, 鄢海峰, 孙峰 申请人:青岛众海汇智能源科技有限责任公司