一种适用于利兹线的接线装置及接线方法与流程

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。

技术实现要素：

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；

步骤二：使用化学脱漆剂对利兹线穿入端进行脱漆处理，将完成脱漆的利兹线线束散开后包裹在第一接线端子顶端及中心部分圆柱形结构外壁上；

步骤三：将线束套管向端侧推动，通过线束套管和第一接线端子将利兹线线束夹紧；

步骤四：通过线束套管外侧开设的孔洞向线束套管和第一接线端子间夹层中灌入焊锡，使焊锡将夹层填满；

步骤五：按照步骤一到步骤四所述方法将第二接线端子与线束套管配合连接；

步骤六：将第一接线端子末端与第二接线端子末端嵌套相连，完成利兹线的连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明从接线端子方面着手，设计了适用于高频磁耦合式无线电能传输用利兹线的接线装置及接线方法，提高无线电能传输系统的传输效率、降低线圈铜损，解决了在高频电流的激励下接线端子过热的问题，同时降低了接线端子在高频电流激励情况下的等效串联阻抗。本发明更适合应用于高频大电流情况，保证了利兹线内部电流的均匀分布，避免接线端子过热。本发明加工时间短、易操作、易操作，适合大批量生产使用。

附图说明

图1为本发明所述的第一接线端子结构示意图

图2为本发明所述的第二接线端子结构示意图

图3为本发明所述的线束套管结构示意图

图4为本发明所述的一种适用于利兹线的接线方法中步骤一的示意图

图5为本发明所述的一种适用于利兹线的接线方法中步骤二的示意图

图6为本发明所述的一种适用于利兹线的接线方法中步骤三和步骤四的示意图

图7为本发明所述的一种适用于利兹线的接线方法中步骤五的示意图

图8为本发明所述的一种适用于利兹线的接线方法中步骤六的示意图

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。

参见图1-8说明本实施方式，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。

本发明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，平顶圆锥形结构的设计是为了保证利兹线在接驳接线端子时弯折角度平滑，不会导致单股细线折断。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，开设的孔洞是为了在灌注焊锡过程中不会因为密闭空气而产生空洞，导致降低连接效果。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，便于与接线端子相连。所述线束套管外侧开设的孔洞便于在利兹线固定后向内部灌入焊锡加固。

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；

步骤二：使用化学脱漆剂对利兹线穿入端进行脱漆处理，将完成脱漆的利兹线线束散开后包裹在第一接线端子顶端及中心部分圆柱形结构外壁上；

步骤三：将线束套管向端侧推动，通过线束套管和第一接线端子将利兹线线束夹紧；

步骤四：通过线束套管外侧开设的孔洞向线束套管和第一接线端子间夹层中灌入焊锡，使焊锡将夹层填满；

步骤五：按照步骤一到步骤四所述方法将第二接线端子与线束套管配合连接；

步骤六：将第一接线端子末端与第二接线端子末端嵌套相连，完成利兹线的连接。

本方法所述步骤一中利兹线穿过线束套筒后要保证留有充足的操作空间，所述步骤二中需保证利兹线充分脱漆并充分散开后包裹在第一接线端子上，所述步骤三中在线束套管向端侧推动的过程中，线束套管逐渐与第一接线端子靠近，使其与第一接线端子的间距变窄，以夹紧利兹线线束，所述步骤四中夹层中灌入焊锡保证第一接线端子和利兹线的充分接触，并起到固定作用，所述步骤五将步骤一到步骤四中的第一接线端子更换为第二接线端子，以相同方法完成第二接线端子与与线束套管的配合连接，所述步骤六将两个接线端子相连形成嵌套效果，完成对利兹线的连接。

以上对本发明所提供的一种适用于利兹线的接线装置及接线方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。