一种非接触电力接收装置以及非接触电力发送装置的制作方法

本发明涉及电器供电技术领域，尤其涉及一种非接触电力接收装置以及非接触电力发送装置。

背景技术：

目前的无线充电器一般是利用无线电能传输技术的直接应用，实现了电能传输的无线化和节能环保的技术理念，以为人们的生活带来了方便。

无线充电技术主要有电磁感应式、磁共振式、无线电波式、电场耦合式等，目前普遍采用电磁感应式无线充电技术。其工作原理如图1a所示，充电发送端设置有初级线圈101，充电接收端设置有次级线圈102。当初级线圈101通入一定频率的交流电后，初级线圈101产生磁场，从而使得位于该磁场内的次级线圈102能够通过电磁感应产生一定的电流，从而可以驱动与该该次级线圈102相连接的电子器件，图1a中以灯泡为例。

其中，电磁感应基本公式为：

其中，u为感应电动势的瞬时值；dφ/dt为磁通量的变化率；N为次级线圈的匝数。

此外，对于正弦交流，磁通量φ为：

φ＝B_m sin ωtS，ω＝2πf…………(2)

其中，B_m为磁通密度，S为磁通量横截面积；ω为角速度。

应用电磁感应基本公式可得：

u＝2πfNB_mScosωt…………(3)

由公式(3)可知，当将初级线圈101和次级线圈102的对位精度越高，才能够保证磁通量横截面积S较大，从而获得较大的感应电动势的瞬时值u。然而，现有技术中，被充电装置例如手机上的次级线圈102通常设置于手机的背面，因此如图1b所示，很难将手机上的次级线圈102与发射端的初级线圈101对齐，从而导致充电效率低。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种非接触电力接收装置以及非接触电力发送装置，能够非接触电力接收装置与非接触电力发送装置对位后，获得较大的磁通量横截面积。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例的一方面，提供一种非接触电力接收装置，包括柔性基底；所述柔性基底上排布有倾斜设置的多条导线；所述多条导线用于依次首尾电连接构成沿所述柔性基底卷绕的次级线圈。

优选的，所述次级线圈的一端连接所述柔性基底上的供电接口；所述非接触电力接收装置还包括显示装置，所述显示装置的充电端与所述供电接口相连接。

进一步优选的，所述显示装置为柔性显示装置，所述柔性基底集成于所述柔性显示装置的非显示侧。

优选的，所述柔性基底的首部和尾部分别设置有第一定位件和第二定位件；所述第一定位件和所述第二定位件用于相互卡合，使得所述柔性基底首尾相接。

优选的，构成所述柔性基底的材料为柔性树脂材料。

优选的，所述多条导线均匀排布于所述柔性基底内部，且所述多条导线相互平行。

本发明实施例提供一种用于对如上所述的任意一种非接触电力接收装置进行充电的非接触电力发送装置，所述非接触电力接收装置设置于所述非接触电力发送装置的承载面上；所述非接触电力发送装置包括充电基座，所述充电基座内设置有初级线圈，所述初级线圈的轴向方向垂直于所述承载面，且所述初级线圈的一端连接所述充电基座上的电源接口；所述非接触电力发送装置还包括垂直于所述承载面的磁场定向轴，所述磁场定向轴位于由柔性基底首尾相接围设的通孔中，所述磁场定向轴用于将所述初级线圈产生的磁场导向至次级线圈。

优选的，还包括设置于承载面上或者所述充电基座内的散热装置；当所述散热装置位于所述充电基座内时，所述承载面在对应所述散热装置的位置设置有通风口。

进一步优选的，所述散热装置与所述通孔的位置相对应。

进一步优选的，所述散热装置为风扇，所述风扇的出风方向垂直且背离于所述承载面。

本发明实施例提供一种非接触电力接收装置以及非接触电力发送装置。该非接触电力接收装置包括柔性基底。其中，柔性基底上排布有倾斜设置的多条导线。多条导线用于依次首尾电连接构成沿柔性基底卷绕的次级线圈。综上所述，由于上述非接触电力接收装置中的柔性基底可以弯折，因此能够将倾斜排布于该柔性基底上的每相邻两条导线首尾电连接，从而形成卷绕与该柔性基底上的次级线圈。在此情况下，当与上述非接触电力接收装置配合使用的非接触电力发送装置具有卷绕于一磁场定向轴的初级线圈时，可以将上述次级线圈套入该磁场定向轴上。这样一来，通过磁场定向轴可以使得卷绕于磁场定向轴上的初级线圈始终位于次级线圈内，从而可以提高初级线圈与次级线圈的对位精度。在电磁感应过程中，可以获取较大的磁通量横截面积和较大的感应电动势的瞬时值，进而可以增大流过次级线圈的感应电流，使得次级线圈的充电效率提升。此外，本申请提供的非接触电力接收装置在充电时，只要将首尾相接的柔性基底套入卷绕由初级线圈的磁场定向轴上即可，因此降低了电磁感应无线充电过程中，初级线圈与次级线圈的对位难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1a为现有技术中电磁感应原理图；

图1b为现有技术中利用电磁感应技术进行无线充电的原理图；

图2为本发明实施例提供的一种非接触电力接收装置的结构示意图；

图3为图2所示的非接触电力接收装置中的柔性基底弯折后的结构示意图；

图4为将图2所示的柔性基底集成于柔性显示装置的结构示意图；

图5为图2所示的柔性基底具有定位结构的示意图；

图6为本发明提供的一种非接触电力发送装置与图2所示的非接触电力接收装置配合使用的示意图；

图7为图6中非接触电力接收装置的具体结构示意图。

附图标记：

01-非接触电力接收装置；02-非接触电力发送装置；101-初级线圈；102-次级线圈；10-柔性基底；11-导线；20-显示结构；30-第一定位件；31-第二定位件；40-充电基座；41-磁场定向轴；42-散热装置；43-电源接口；A-充电基座的承载面。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种非接触电力接收装置01，如图2所示，包括柔性基底10。其中，该柔性基底10由柔性材料构成，例如玻璃纤维材料，或者柔性树脂材料等。且该柔性树脂材料可以为透明材料或者不透明材料，本发明对此不做限定。

在此基础上，上述柔性基底10上排布有倾斜设置的多条导线11。上述多条导线11用于依次首尾电连接构成如图3所示的，沿柔性基底10卷绕的次级线圈102。

需要说明的是，由于该柔性基底10具备可弯折的特性，因此柔性基底10可以具有的状态有如图2所示的展开状态和弯折状态。其中，如图3所示将柔性基底10首尾相接进行弯折时，该柔性基底10弯折成中空状的圆柱体，此时该柔性基底10上倾斜设置的多条导线11会依次首尾电连接。具体的，该多条导线11依次首尾电连接是指，由于上述多条导线11倾斜设置，因此当柔性基底10首尾相接时，第一条导线11(以从上到下的顺序为例)的末端与第二条导线11的首端相接触接下来，第三条导线11末端与第四条导线11的首端相接触，其余导线11的连接方式以此类推，从而可以使得每相邻两条导线11首尾电连接。在此情况下，上述多条首尾相接的导线11可以构成沿弯折成圆柱体状的柔性基底10卷绕的次级线圈102。

基于此，为了便于每相邻两条导线11首尾电连接，优选的，上述多条导线11相互平行设置，且均匀分布与该柔性基底10上。

本文中，“上”和“下”等方位术语是相对于附图中的柔性基底示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据柔性基底所放置的方位的变化而相应地发生变化。

其中，该次级线圈102的一端为第一条导线11的首端，另一端为最后一条导线11的末端；或者，该次级线圈102的一端为最后一条导线11的末端，另一端为第一条导线11的首端。上述次级线圈102的一端与柔性基底10上的供电接口(图中未示出)相连接，另一端可以与接地端或者负压端相连接。与该供电接口相连接的电子器件可以在次级线圈102的驱动下进行工作或者充电。

此外，构成上述导线11的材料可以为导电材料，例如透明导电材料，氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)或者氧化铟锌(Indium Zin Oxide，IZO)等。或者优选的，可以为低电阻率的金属材料，例如金属铜、金属银等。

在此基础上，上述导线11可以设置于柔性基底10的外表面，或者优选的，为了避免外界环境对导线11导电性能的影响，上述导线11可以设置于柔性基底10内部。

综上所述，由于上述非接触电力接收装置01中的柔性基底10可以弯折，因此能够将倾斜排布于该柔性基底10上的每相邻两条导线11首尾电连接，从而形成卷绕与该柔性基底10上的次级线圈102。在此情况下，当与上述非接触电力接收装置01配合使用的非接触电力发送装置，如图6所示具有卷绕于一磁场定向轴41的初级线圈101时，可以将上述次级线圈102套入该磁场定向轴41上。这样一来，通过磁场定向轴可以使得卷绕于磁场定向轴41上的初级线圈101始终位于次级线圈102内，从而可以提高初级线圈101与次级线圈102的对位精度。在电磁感应过程中，可以获取较大的磁通量横截面积S和较大的感应电动势的瞬时值u，进而可以增大流过次级线圈102的感应电流，使得次级线圈102的充电效率提升。此外，本申请提供的非接触电力接收装置01在充电时，只要将首尾相接的柔性基底10套入卷绕由初级线圈101的磁场定向轴41上即可，因此降低了电磁感应无线充电过程中，初级线圈101与次级线圈102的对位难度。

基于此，上述非接触电力接收装置01，还可以包括通过上述供电接口与次级线圈102相连接的电子器件。该电子器件可以在该在次级线圈102的驱动下进行工作或者充电。当与上述供电接口相连接的电子器件需要被充电时，该电子器件的内置电池可以与上述供电接口相连接，以通过该供电接口对次级线圈102产生的电流进行存储。其中，上述电子器件可以为显示装置。

在此基础上，当上述显示装置为柔性显示装置，该柔性基底10可以集成于柔性显示装置的非显示侧。其中，上述柔性基底10可以作为柔性显示装置的柔性衬底。在此情况下，在制作柔性显示装置，例如有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示装置时，如图4所示，可以先将上述导线11排布于柔性基底10上，然后在具有导线11的柔性基底10上制备显示结构20，包括薄膜晶体管阵列以及有机发光单元等部件。

这样一来，当上述柔性显示装置需要充电时，可以对其进行弯折，使得该柔性显示装置首尾相接，此时该柔性显示装置的柔性基底10中的每相邻的两条导线11首尾电连接构成次级线圈102。并通过将弯折后的柔性显示装置放置于上述磁场定向轴41上，使得次级线圈102能够在卷绕于磁场定向轴41上的初级线圈101的磁场中，生成感应电流。该感应电流可以通过上述供电接口输出至柔性显示装置的内置电池中进行存储，以实现柔性显示装置的充电。当充电结束后，可以将首尾相接的柔性显示装置展开，从而进行正常显示。

此外，当具有导线11的柔性基底10集成于柔性显示装置时，由于导线11本身具有一定的柔性，因此不会降低柔性显示装置的弯折性能。并且上述导线11具有一定的抗拉伸强度，所以在导线11的作用下，可以提高柔性显示装置的抗拉伸强度。此外，由于柔性基底10用于排布上述导线11的面积较大，因此可以排布较多的导线11，从而可以根据需要增加由上述导线11构成的次级线圈102的匝数。例如，以上述柔性显示装置为手机为例，当手机具有快充功能，即快速充电的功能时，可以通过增加次级线圈102的匝数，改变次级线圈102输出的电压，例如可以将原本通过次级线圈102提供给手机的电压由5V增加至9V。因此相对于现有技术中，将次级线圈10设置于手机内部的方案而言，本申请中的次级线圈102的匝数的调整空间更大，更灵活。

在此基础上，当柔性基底10首尾相接后，为了使得该柔性基底10能够保持呈圆柱体的弯折状态，且能够提高相邻两个导线11首尾接触对位的精度，保证次级线圈102的导通性能。优选的，如图5所示，在柔性基底10的首部和尾部分别设置有第一定位件30和第二定位件31。在此情况下，如图3所示，上述第一定位件30和第二定位件31用于相互卡合，使得柔性基底10首尾相接。具体的，上述第一定位件30可以为具有卡槽的凸起，而第二定位件31可以为能够卡入上述卡槽内的定位柱。

此外，本发明还提供一种用于对如上所述的任意一种非接触电力接收装置01进行充电的非接触电力发送装置02。如图6所示，该非接触电力接收装置01设置于非接触电力发送装置02的承载面A上。

具体的，如图7所示，该非接触电力发送装置02包括充电基座40。其中，充电基座40内设置有初级线圈101，该初级线圈的轴向方向垂直于承载面A，且该初级线圈101的一端连接充电基座40上的电源接口43。该电源接口43用于向次级线圈101提供交流电。该初级线圈101的另一端接地或者连接负压端。

此外，非接触电力发送装置02还包括垂直于承载面A的磁场定向轴41。该磁场定向轴41位于由柔性基底10首尾相接围设的通孔中，该磁场定向轴41用于将初级线圈101产生的磁场导向至柔性基底10上的次级线圈102中，从而减小初级线圈101产生的磁场的发散程度，提高电磁感应的效率。

其中，构成所述磁场定向轴41的材料可以为导磁材料，例如金属铁、金属镍以及金属钴中的至少一种。

综上所述，由于上述非接触电力发送装置02设置了卷绕由初级线圈101的磁场定向轴41。因此可以将上述非接触电力接收装置01中的柔性基底10进行弯折，使得倾斜排布于该柔性基底10上的每相邻两条导线11首尾电连接，从而形成卷绕与该柔性基底10上的次级线圈102。在此情况下，将上述次级线圈102套入该磁场定向轴41上，并通过非接触电力发送装置02的承载面A对非接触电力接收装置01进行支撑。这样一来，通过磁场定向轴可以使得卷绕于磁场定向轴41上的初级线圈101始终位于次级线圈102内，从而可以提高初级线圈101与次级线圈102的对位精度。在电磁感应过程中，可以获取较大的磁通量横截面积S和较大的感应电动势的瞬时值u，进而可以增大流过次级线圈102的感应电流，使得次级线圈102的充电效率提升。此外，本申请提供的非接触电力接收装置01在充电时，只要将首尾相接的柔性基底10套入卷绕由初级线圈101的磁场定向轴41上即可，因此降低了电磁感应无线充电过程中，初级线圈101与次级线圈102的对位难度。

基于此，由于现有技术中，当对手机进行充电时，如图1b所示手机的背面紧贴充电发射端的基座表面。这样一来充电过程中产生的热量不容易散出，对手机的性能造成影响。而本申请中，由于非接触电力接收装置01在充电时，可将该非接触电力接收装置01中的柔性基底10首尾相接，并套入卷绕由初级线圈101的磁场定向轴41上。因此可以将首尾相接的柔性基底10的内径设置较大一些，使得套入磁场定向轴41上的柔性基底10与磁场定向轴41之间具有较大的间隙，从而可以增大对流散热面积。在此情况下，当电子器件，例如与该柔性基底10相集成的柔性显示装置在充电时，产生的热量可以快速从上述间隙中散出，避免柔性显示装置造成影响。

在此基础上，为了进一步调高散热效果，优选的该非接触电力发送装置02如图7所示还包括设置于承载面A上或者充电基座40内的散热装置42，该散热装置42能够增加充电过程中产生的热量的散出效率。其中，当散热装置42位于充电基座40内时，该充电基座40的承载面A在对应散热装置42的位置设置有通风口，以免堵塞散热装置42的送风路径。

具体的，上述散热装置42可以设置于套入磁场定向轴41上的非接触电力接收装置01的四周。优选的，由于充电产生的热量通常集中与非接触电力接收装置01的柔性基底10与磁场定向轴41之间。因此上述散热装置42可以与柔性基底10首尾相接围设的通孔的位置相对应。

其中，上述散热装置可以为空调或者风扇，以风扇为例，该风扇的出风方向可以垂直且背离于承载面A，从而可以避免热量在承载面A产生累计，而造成位于该承载面A上的电子器件局部温度过高的现象发生。

由上述可知，非接触电力接收装置01与非接触电力发送装置02可以构成以充电系统。基于此，为了提高充电效率，当上述非接触电力接收装置01包括集成有柔性基底10的柔性显示装置时，以手机为例。上述非接触电力发送装置02的磁场定向轴41上可以放置多个手机，以实现对多个手机同时充电。

具体的，当多个手机的型号相同时，可以加长磁场定向轴41的长度，此时，多个手机依次堆叠并套入上述磁场定向轴41上。

或者，多个手机的型号不相同时，对不同手机进行弯折形成具有不同内径的空心圆柱体。尺寸较大的手机弯折后形成的通孔内可以依次容纳尺寸较小的手机以及上述磁场定向轴41。而现有技术中，如图1b所示为了对多个手机进行充电，充电发送端的基座上需要具有多个充电位置如充电位置I以及充电位置II。这样一来需要加宽充电发送端的基座的尺寸，而本发明提供的非接触电力接收装置01充电基座40的尺寸无需加宽，从而有利于节省空间。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。