耦合线圈保护结构及无线充电器的制作方法

本实用新型涉及无线电力传输技术领域，尤其是涉及一种耦合线圈保护结构及无线充电器。

背景技术：

随着电动汽车、电动公交等新能源大功率乘用设备的普及，无线电力传输设备特别是基于磁耦合原理的无线充电或供电设备正在快速普及商用，基于此原理的系统都存在一个用于电能发射的线圈和一个用于电能接收的线圈，通过两个线圈之间的电磁耦合实现电力的无线传输。

然而在发射和接收线圈进行耦合时，特别是大功率(千瓦级)、超大功率(百千瓦级)及以上功率设备会产生高达几千伏到数百千伏的感应高压，一旦感应高压向外界传递，就会产生非常严重的后果。现有技术中的保护结构效果不强、结构单一，使用时存在一定的安全隐患。

因此，如何提供一种有效的对外界环境起到保护作用的耦合线圈保护结构及无线充电器是本领域技术人员需解决的技术问题之一。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种耦合线圈保护结构，以解决现有技术中的发射和接收线圈进行耦合时感应高压容易向外界传递的技术问题。另外提供一种使用上述耦合线圈保护结构的无线充电器。

本实用新型提供一种耦合线圈保护结构，包括线圈盘和设置于所述线圈盘下部的用于防止磁能量泄露的保护组件，所述保护组件与所述线圈盘之间设有绝缘胶，所述线圈盘顶部设有用于容纳线圈的绕线组件。

进一步地，所述保护组件包括多层隔离层，所述保护组件包括层叠设置的多层隔离层，且相邻的两个所述隔离层之间设有绝缘胶。

进一步地，所述保护组件包括两层隔离层，两层所述隔离层分别为用于屏蔽磁感线的屏蔽板和用于隔离磁感线的隔离板，所述屏蔽板设于所述隔离板的上部。

进一步地，所述屏蔽板为铁氧体层。

进一步地，所述隔离板为铝板层。

进一步地，所述保护组件的底部设有绝缘层。

进一步地，所述绝缘层的厚度为4.5mm至5.5mm。

进一步地，所述线圈盘呈圆盘状结构。

进一步地，所述绕线组件包括多个以所述线圈盘的回转轴线为中心环形阵列排布于所述线圈盘的顶部的绕线板，沿着所述线圈盘的径向方向在所述绕线板的上部设置有设有多个用于放置线圈的圆弧状凹槽。

本实用新型还提供一种无线充电器，包括上述方案所述的耦合线圈保护结构。

本实用新型提供的耦合线圈保护结构及无线充电器能产生如下有益效果：

本实用新型提供的耦合线圈保护结构中，线圈盘顶部设置的绕线组件用于容纳线圈；线圈盘的底部与保护组件的顶部之间通过绝缘胶连接，绝缘胶用于消除电磁感应产生的感应高压向保护组件传递的可能性；保护组件用于防止磁能量向外界进行泄露。

在上述耦合线圈保护结构工作时，将线圈安装于线圈盘上的绕线组件上，线圈发生电磁感应现象后会产生磁场或感受到磁场而产生电流，线圈盘的底部与保护组件顶部之间设有的绝缘胶将线圈盘与保护组件隔离，消除了感应高压向保护组件传递的可能性，同时保护组件进一步对磁感线进行隔离，减少磁能量向外界泄露。

在发射和接收线圈进行耦合时，特别是大功率设备会产生感应高压，现有技术中的保护结构效果不强、结构单一，使用时存在一定的安全隐患。相对于现有技术来说，本实用新型提供的耦合线圈保护结构中的保护组件与线圈盘底部之间设有的绝缘胶能够将线圈发生电磁感应现象后产生的感应高压与保护组件隔离开来，有效的避免感应高压向保护组件传递，并且保护组件能够防止磁能量进一步向外界泄露，绝缘胶与保护组件的配合使用能够有效的对外界环境起到保护作用。

在无线充电器中，特别是大功率设备的无线充电器中的发射和接收线圈进行耦合时会产生感应高压，现有的无线充电器中保护结构单一、效果不强，充电时产生一定的安全隐患。相对于现有技术来说，本实用新型提供的无线充电器中包括的耦合线圈保护结构通过绝缘胶与保护组件的配合使用有效的对外界环境起到保护作用，使用本实用新型提供的无线充电器时，充电过程更加的安全，辐射更小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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1为本实用新型提供的一种耦合线圈保护结构的三维结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种耦合线圈保护结构的截面图。

图标：1－线圈盘；11－绕线组件；111－绕线板；1111－凹槽；2－保护组件；21－屏蔽板；22－隔离板；3－绝缘胶；4－绝缘层。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图1为本实用新型提供的一种耦合线圈保护结构的三维结构示意图；图2为本实用新型提供的一种耦合线圈保护结构的截面图。

实施例一：

本实施例的目的在于提供一种耦合线圈保护结构，如图1和图2所示，包括线圈盘1和设置于线圈盘1下部的用于防止磁能量泄露的保护组件2，保护组件2与线圈盘1之间设有绝缘胶3，线圈盘1顶部设有用于容纳线圈的绕线组件11。

本实施例一提供的耦合线圈保护结构中，线圈盘1顶部设置的绕线组件11用于容纳线圈；线圈盘1的底部与保护组件2的顶部之间通过绝缘胶连接，绝缘胶3用于消除电磁感应产生的感应高压向保护组件2传递的可能性；保护组件2用于防止磁能量向外界进行泄露。

在上述耦合线圈保护结构工作时，将线圈安装于线圈盘1上的绕线组件11上，线圈发生电磁感应现象后会产生磁场或感受到磁场而产生电流，线圈盘1的底部与保护组件2顶部之间设有的绝缘胶3将线圈盘1与保护组件2隔离，消除了感应高压向保护组件2传递的可能性，同时保护组件2进一步对磁感线进行隔离，减少磁能量向外界泄露。

在发射和接收线圈进行耦合时，特别是大功率设备会产生感应高压，现有技术中的保护结构效果不强、结构单一，使用时存在一定的安全隐患。相对于现有技术来说，本实施例一提供的耦合线圈保护结构中的保护组件2与线圈盘1底部之间设有的绝缘胶3能够将线圈发生电磁感应现象后产生的感应高压与保护组件2隔离开来，有效的避免感应高压向保护组件2传递，并且保护组件2能够防止磁能量进一步向外界泄露，绝缘胶3与保护组件2的配合使用能够有效的对外界环境起到保护作用。

进一步地，为了使得上述保护组件2的保护效果更佳，保护组件2包括层叠设置的多层隔离层，相邻的两层隔离层之间设有绝缘胶3，且最顶层的隔离层与线圈盘1底部之间设有绝缘胶3。各个隔离层之间设有绝缘胶3能够对各层之间进行隔离，消除了感应高压向其他层传递的可能性，对线圈本身能够起到很好的保护作用，同时能够有效的保证了外界环境的安全。

具体地，为了使得多层隔离层之间能够更好的配合，多层隔离层均呈圆盘状结构，且多层隔离层的直径相同，相邻的两层隔离层之间的绝缘胶3能够充分的填充在相邻的两层隔离层之间，使得各层隔离层能够紧密连接，更好的实现了对感应高压的隔离作用。

具体地，保护组件2可以包括两层隔离层；或保护组件2可以包括三层隔离层；或保护组件2可以包括四层隔离层。

作为一种具体的可实施方案，为了避免保护组件2占用的体积过大，保护组件2包括两层隔离层，两层隔离层分别为用于屏蔽磁感线的屏蔽板21和用于隔离磁感线的隔离板22，屏蔽板21设于隔离板22的上部，屏蔽板21的底部与隔离板22的顶部之间可以通过绝缘胶3连接，且屏蔽板21的顶部与线圈盘1底部之间也可以设有绝缘胶3。屏蔽板21能够对磁感线进行屏蔽，减少了磁能量的泄露，屏蔽板21下方的隔离板22能够进一步隔离线圈发生电磁感应现象后产生的磁感线，隔离板22和屏蔽板21的配合使用能够尽量减小保护组件2占用体积的同时有效的对磁感线进行逐层屏蔽，屏蔽效果更佳，能够对外界进行更有效保护。

进一步地，为了使得屏蔽板21的屏蔽效果更好，屏蔽板21为铁氧体层。发射线圈和接收线圈在进行能量传输的过程中会产生一定的磁能量泄露，一方会导致能量损耗，另一方面形成的电磁辐射会对外界环境产生影响，并且发射线圈和接收线圈在使用过程中可能会距离其他金属器件较近，金属器件会一定程度的削减磁通，降低了能量的传输效率，屏蔽板21为铁氧体层能够有效的避免漏磁现象和避免其他金属器件影响能量的传输效率，使得本实施例提供的耦合线圈保护结构使用过程中更加的安全、高效。

进一步地，为了使得隔离板22对电磁辐射的屏蔽效果更好，隔离板22为铝板层。铝板层能够有效的对电磁辐射起到抑制作用，并且能够将泄漏的磁能吸收并消耗，同时铝板制造简单，能够有效的降低本实施例提供的耦合线圈保护结构的制造成本。

进一步地，为了使得本实施例提供的耦合线圈保护结构的保护作用更佳，保护组件2的底部设有绝缘层4。绝缘层4可以采用绝缘胶、云母板或两者的结合体，保护组件2的底部设有绝缘层4能够进一步消除感应高压向外界传递的可能性，对外界起到更好的保护作用。

进一步地，为了减小绝缘层4使用过程中占用的体积，绝缘层4的厚度为4.5mm至5.5mm，能够使得本实施例提供的耦合线圈保护结构绝缘效果最佳的同时的占用面积更小。

具体地，绝缘层的厚度可以为4.5mm；或绝缘层的厚度可以为4.8mm；或绝缘层的厚度可以为5mm；或绝缘层的厚度可以为5.2mm；或绝缘层的厚度可以为5.5mm。

进一步地，为了方便线圈的安装，线圈盘1呈圆盘状结构，使得线圈能够充分的呈圆形盘绕在线圈盘1上，增加的线圈盘1的利用率，减小了线圈盘1占用不必要的空间，同时降低了线圈盘1的制造成本。

具体地，线圈盘1的直径与多层隔离层的直径相同，使得线圈盘1的底部与最顶层的隔离层的顶部之间能够充分的填充绝缘胶，使得线圈的底壁与最顶层的隔离层的顶部之间能够紧密连接，更好的实现了对感应高压的隔离作用。

进一步地，为了使得线圈能够更好的安装于绕线组件11上，绕线组件11包括多个以线圈盘1轴线为中心均匀设置于线圈盘1顶部的绕线板111，沿着线圈盘1的径向方向绕线板111背离线圈盘1的一端设有多个用于放置线圈的截面呈圆弧状的凹槽1111，凹槽1111的延伸方向为线圈盘1的周向方向，凹槽1111用于与线圈的外圆周表面配合以将线圈牢固的安装于绕线组件11上。绕线组件11的设置能够方便安装人员将线圈有序的安装至线圈盘1的顶部，保证了线圈工作时的稳定性，同时也提高了安装人员安装线圈的效率。

具体地，绕线板111呈长方形板状结构，且绕线板111垂直于线圈盘1设置，沿着绕线板111的长度方向，绕线板111的一侧与线圈盘1连接，绕线板111的另一侧设有多个用于放置线圈的圆弧状凹槽，沿着绕线板111的长度方向多个凹槽均匀设置，凹槽的延伸方向为线圈盘1的周向方向，沿着凹槽的延伸方向，凹槽的长度远小于绕线板111的长度。上述绕线板111的结构能够将线圈牢固安装的同时减小绕线板111占用体积，有效的减小了本实施例提供的耦合线圈保护结构的重量。

具体地，线圈由一根导体缠绕而成，凹槽与导体的外圆周表面配合连接，为了使得线圈的安装更加的牢固，凹槽的顶端开口略小于导体的直径，使得导体安装于凹槽后能够牢固的卡在凹槽中，防止导体由凹槽中脱离，保证了本实施例提供的耦合线圈保护结构工作过程中更加的稳定。

具体地，绕线组件11可以包括六个以线圈盘1轴线为中心均匀设置于线圈盘1顶部的绕线板111；或绕线组件11可以包括七个以线圈盘1轴线为中心均匀设置于线圈盘1顶部的绕线板111；或绕线组件11可以包括八个以线圈盘1轴线为中心均匀设置于线圈盘1顶部的绕线板111。

作为一种具体的可实施方案，绕线组件11包括六个以线圈盘1轴线为中心环形阵列排布于线圈盘1顶部的绕线板111，沿着线圈盘1的径向方向在每一个绕线板111的上部设置有多个用于放置线圈的圆弧状凹槽，线圈由一根导体缠绕而成，凹槽用于与导体的外圆周表面配合以将线圈牢固的安装于绕线组件11上。设置有六个绕线板111能够足够牢固的将线圈安装于线圈盘1的顶部，同时能够避免绕线组件11中的绕线板111过多而导致线圈盘1过重，使得本实施例提供的耦合线圈保护结构的实用性更强。

具体地，为了提高线圈盘1的生产效率，绕线组件11铰接于线圈盘1的顶部，对绕线组件11中的各个绕线板111单独进行加工，随后将加工后的绕线板111焊接于线圈盘1的顶端能够有效的提高线圈盘1的生产效率，降低了本实施例提供的耦合线圈保护结构的生产成本。

实施例二：

本实施例的目的在于提供一种无线充电器，本实施例二提供的无线充电器包括上述实施例一提供的耦合线圈保护结构。

在本实施例二提供的无线充电器中，当线圈通电后，电流通过线圈会产生磁场，绝缘胶和线圈盘1均能够防止磁能的泄露，能够更有效的保护外界环境，使得充电过程更加的安全。

在无线充电器中，特别是大功率设备的无线充电器中的发射和接收线圈进行耦合时会产生感应高压，现有的无线充电器中保护结构单一、效果不强，充电时产生一定的安全隐患，相对于现有技术来说，本实用新型提供的无线充电器中包括的耦合线圈保护结构通过绝缘胶与保护组件2的配合使用有效的对外界环境起到保护作用，使用本实用新型提供的无线充电器时，充电过程更加的安全，辐射更小。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。