线圈模块的制作方法

文档序号:33249161发布日期:2023-02-18 00:19阅读:35来源:国知局
线圈模块的制作方法

1.本公开涉及一种线圈模块,尤其涉及具有一种用于无线充电的线圈模块。


背景技术:

2.无线充电是利用电磁波感应原理的交流感应技术,通常是使无线充电装置中的线圈产生一个电磁场,并使无线充电装置中的线圈和电子装置中的接收线圈产生感应的交流信号来进行充电。现今具有无线充电功能的各种电子装置往往具有许多不同外观,因此如何设计出具有良好充电效能的线圈模块始成一重要的课题。


技术实现要素:

3.本发明的目的在于提出一种线圈模块,以解决上述至少一个问题。
4.本发明的一实施例提供一种线圈模块,包括一第一线圈组件以及一第二线圈组件。第一线圈组件包括一第一线圈以及一第一磁性元件。第二线圈组件包括一第二线圈。第一线圈具有一第一绕线轴。第一磁性元件对应第一线圈。第二线圈对应第一线圈并与第一线圈电性独立。其中第一磁性元件配置以提升第一线圈与第二线圈之间的一耦合系数。
5.根据本公开一些实施例,第一线圈设置于该第一磁性元件,包括一第一本体、一第一引线以及一第二引线,第一引线经由第一本体电性连接第二引线。其中第一磁性元件具有氧化铁,配置以调整第一线圈周围的电磁场分布,第一磁性元件包括一第一表面、一第二表面、一第一沟槽、一第二沟槽、一第三沟槽、一第一开口。第一表面具有平面结构。第二表面与第一表面面朝相反方向。第一沟槽位于第一表面且具有凹陷结构并具有一深度。第二沟槽位于第一表面且具有凹陷结构,其中第一线圈未设置于第二沟槽。第三沟槽位于第二表面且具有凹陷结构,其中第一线圈未设置于第三沟槽。第四沟槽位于第一表面且具有凹陷结构,配置以容纳第一线圈的第二引线,第一沟槽与第四沟槽具有不连续结构,第四沟槽经由第一开口连接第一沟槽。第一开口配置以容纳第一线圈的第一引线,并且第一开口连通第一表面以及第二表面。其中第一线圈至少部分设置于第一沟槽,第一线圈埋入第一沟槽的深度大于或等于第一线圈的第一本体在平行于第一绕线轴的一方向上的一最大尺寸的一半。其中当沿着垂直第一绕线轴的一方向观察时,第一沟槽与第一线圈至少部分重叠,并且第一表面与第一线圈至少部分重叠。其中在垂直第一表面的一方向上,第一沟槽的一最大尺寸小于或等于第一磁性元件的一最大尺寸的一半。其中第一表面与第二表面的一最短距离以及第一沟槽与第二表面的一最短距离的一比值小于或等于0.5,第一沟槽与第二表面的最短距离大于或等于0.5mm。其中第二引线至少部分设置于第一沟槽,包括一引出段部、一弯折段部以及一连接段部。第一本体经由弯折段部电性连接引出段部。第一本体经由连接段部电性连接弯折段部,其中当沿着垂直第一表面的方向观察时,连接段部与第一沟槽以及第四沟槽皆至少部分重叠,并且连接段部与第一引线至少部分重叠。当沿着垂直第一表面的方向观察时,第二引线与第一沟槽以及第四沟槽皆至少部分重叠。
6.根据本公开一些实施例,第一本体具有一第一线段,当以与该第一线段的一延伸
方向垂直的一第一剖面观察时,第一线段的一最大尺寸与第一沟槽的一最大尺寸不同。其中当以第一剖面观察时,第一线段与第一沟槽形成一第一间隙以及一第二间隙,第一间隙以及第二间隙分别位于第一线段的两侧,第一间隙以及第二间隙具有渐缩结构,第一间隙以及第二间隙朝向第一沟槽的底部渐缩。其中当以第一剖面观察时,具有弧形结构的第一线段的一曲率半径与具有弧形结构的第一沟槽的一曲率半径不同。其中当以第一剖面观察时,在平行第一表面的方向上,第一沟槽的一最大宽度与第二沟槽的一最大宽度不同。其中当以第一剖面观察时,在平行第一表面的方向上,第一沟槽的一最大宽度大于第三沟槽的一最大宽度。
7.根据本公开一些实施例,第一本体还具有一第二线段以及一第三线段。第二线段邻近第一线段,第二线段的一延伸方向与第一线段平行。第三线段邻近第一线段,第三线段的一延伸方向与第一线段平行。其中当沿着垂直第一表面的方向观察时,第一线段位于第二线段与第三线段之间。其中在垂直第一表面的方向上,第一沟槽的最大尺寸大于第一线段的最大尺寸的一半。其中第一线段与第二线段的一最短距离和第一线段与第三线段的一最短距离相同。其中第一线段与第二线段的最短距离大于或等于第一线段在垂直第一表面的方向上的最大尺寸的一半。其中当以第一剖面观察时,第一沟槽的曲率半径小于第一线段的曲率半径的1.5倍。
8.根据本公开一些实施例,线圈模块还包括一粘着元件,粘着元件包括一树脂本体以及一导热单元。树脂本体具有树脂材质。导热单元至少部分埋藏于树脂本体。第一线圈经由粘着元件连接第一磁性元件,粘着元件至少部分位于第一间隙,并且粘着元件至少部分位于第二间隙,在垂直第一表面的方向上,粘着元件的一粘着元件表面与第一表面的一最大距离和第一线圈与第一表面的一最大距离不同。其中当沿着平行第一表面的一方向观察时,粘着元件表面与第一线圈至少部分重叠。导热单元的一热传导系数高于树脂本体的一热传导系数,导热单元的热传导系数高于第一磁性元件的一热传导系数,导热单元的一磁导率低于第一磁性元件的一磁导率。其中当以第一剖面观察时,第一线段的曲率半径小于第一沟槽的曲率半径。其中当以第一剖面观察时,在平行第一表面的方向上,第一沟槽的最大宽度大于第二沟槽的最大宽度。
9.根据本公开一些实施例,第一线圈与第二线圈的耦合系数介于0.7至0.9之间。其中第一本体包括一金属线以及包覆于金属线的一绝缘层,金属线的一直径与绝缘层的一厚度的一比值在10至500之间。其中金属线的直径大于1mm。其中在垂直第一表面的方向上,粘着元件表面与第一表面的最大距离小于第一线圈与第一表面的最大距离。
10.根据本公开一些实施例,线圈模块还包括一第一散热元件,配置以提升第一线圈以及第一磁性元件中的至少一种的散热效率,其中第一散热元件的材质与第一磁性元件不同,并且第一散热元件的一热传导系数高于第一磁性元件的热传导系数,第一散热元件包括一第五沟槽,沿着平行于第一绕线轴的一方向观察时,第一散热元件与第一磁性元件至少部分重叠。
11.根据本公开一些实施例,线圈模块还包括一第二散热元件,配置以使第一线圈或第一磁性元件周围的气体产生流动,并且配置以使位于第二沟槽、第三沟槽以及第五沟槽的气体产生流动。其中第二沟槽、第三沟槽以及第五沟槽分别延伸至第一磁性元件的边缘且对应第二散热元件。其中沿着平行于第一绕线轴的方向观察时,第二散热元件与第一线
圈不重叠。线圈模块还包括一外罩,具有一内表面面朝第一线圈,第一磁性元件与外罩之间具有一间隙,第二散热元件配置以使位于第一磁性元件该外罩之间的间隙中的气体流动,并且第一线圈与外罩之间具有间隙,第二散热元件配置以使位于第一线圈与外罩之间的间隙中的气体流动。
12.根据本公开一些实施例,线圈模块还包括一控制组件、一储存组件以及一感测组件。第二磁性元件对应第二线圈。控制组件电性连接第二线圈。储存组件配置以储存一电量并电性连接第一线圈。感测组件电性连接控制组件,并配置以感测储存组件、第一线圈、第二线圈或第一磁性元件中的任一的温度,感测组件输出温度的一信息至控制组件。其中当储存组件所储存的电量介于一第一预设值以及一第二预设值之间时,控制组件输出一第一传输信号至第二线圈。其中第一预设值小于第二预设值。其中当储存组件所储存的电量介于一第四预设值以及一第三预设值之间时,控制组件输出一第二传输信号至第二线圈。其中第四预设值小于第三预设值。其中第四预设值大于第二预设值。其中第二传输信号的功率大于15w。其中第一传输信号的一功率大于第二传输信号的一功率。其中第一传输信号的一频率与第二传输信号的一频率不同。其中第一传输信号的一电流的一振幅与第二传输信号的一电流的一振幅不同。其中第一传输信号的一电压的一振幅与第二传输信号的一电压的一振幅不同。其中当储存组件所储存的电量介于第二预设值以及一第四预设值之间时,控制组件输出一第三传输信号至第二线圈。其中第三传输信号的功率小于第一传输信号的功率。其中第三传输信号的功率大于第二传输信号的功率;其中第三传输信号的功率可为第一传输信号的功率以及第二传输信号的功率之间的任意数值。其中当感测的温度小于或等于一第一预设温度时,第三散热元件以一第一模式运作。其中当感测的温度大于一第二预设温度时,第三散热元件以一第二模式运作。其中第一预设温度小于第二预设温度。第一模式的一散热效率小于第二模式的一散热效率。其中当感测的温度大于一第三预设温度时,控制组件从输出第一传输信号改为输出第二传输信号或第三传输信号至第二线圈。其中第二预设温度小于第三预设温度。其中当感测的温度大于一第四预设温度时,控制组件停止输出信号至第二线圈。其中第三预设温度小于第四预设温度。
13.根据本公开一些实施例,第二线圈组件还包括一第二磁性元件以及一第三散热元件。第二磁性元件对应该第二线圈。第三散热元件配置以使第二线圈以及第二磁性元件中的至少一个的周围的气体产生流动。线圈模块还包括一转动组件,第一线圈组件经由转动组件可相对第二线圈组件运动,转动组件包括一突出元件以及一容纳元件。突出元件沿着平行于第一绕线轴的一方向延伸。容纳元件容纳突出元件的至少一部分,具有凹陷或开口结构中的任一结构。其中突出元件容纳于容纳元件,容纳元件与第一磁性元件或第二磁性元件中的任一个一体成形。
14.本公开的有益效果在于,本公开实施例提供了一种线圈模块,包括一第一线圈、一第一磁性元件以及一第二线圈。第一磁性元件对应第一线圈。第二线圈对应第一线圈并与第一线圈电性独立。第一磁性元件配置以提升第一线圈与第二线圈之间的一耦合系数。通过第一磁性元件的特殊结构,使得第一线圈可以埋入式地设置于其中,进而达到较佳的电磁遮蔽,降低邻近效应,并且可以提高第一线圈与第二线圈的耦合系数,使得第一线圈与第二线圈的耦合系数介于0.7至0.9之间,进而应用于无线充电时,最大充电距离可以提高,并可达成大功率(15w以上)的充电。
附图说明
15.本公开可通过之后的详细说明并配合图示而得到清楚的了解。要强调的是,按照业界的标准做法,各种特征并没有按比例绘制,并且仅用于说明的目的。事实上,为了能够清楚的说明,因此各种特征的尺寸可能会任意地放大或者缩小。
16.图1为根据本公开一实施例的一线圈模块的各组件的方块图。
17.图2为根据本公开一实施例的一第一线圈组件以及一第二线圈组件的立体图。
18.图3为根据本公开一实施例的第一线圈组件的爆炸图。
19.图4为根据本公开一实施例的第一线圈组件的部分元件的俯视图。
20.图5为根据本公开一实施例的第一磁性元件的仰视图。
21.图6为沿着图1的a-a’切线的部分元件的剖面放大图。
22.图7为根据本公开一实施例的第二线圈组件的部分元件的爆炸图。
23.附图标记如下:
24.1:线圈模块
25.100:第一线圈组件
26.110:第一线圈
27.111:第一本体
28.111a:第一线段
29.111b:第二线段
30.111c:第三线段
31.112:第一引线
32.113:第二引线
33.120:第一磁性元件
34.121:第一沟槽
35.122:第二沟槽
36.123:第三沟槽
37.124:第四沟槽
38.125:第一开口
39.130:粘着元件
40.140:第一散热元件
41.141:第五沟槽
42.150:第二散热元件
43.160:外罩
44.200:第二线圈组件
45.210:第二线圈
46.220:第二磁性元件
47.230:第三散热元件
48.300:转动组件
49.310:突出元件
50.320:容纳元件
51.400:控制组件
52.500:储存组件
53.600:感测组件
54.a1:第一绕线轴
55.d1,d2:深度
56.d13,d1c:最大距离
57.d
max
,t
max
,t
max
:最大尺寸
58.f:鳍片
59.f1:第一表面
60.f2:第二表面
61.f3:粘着元件表面
62.f12
min
,l12
min
,l12
min
,w
min
:最短距离
63.g1:第一间隙
64.g2:第二间隙
65.r1、r2:曲率半径
66.s:第一剖面
67.w1
max
,w2
max
,w3
max
:最大宽度
具体实施方式
68.为了让本公开的目的、特征及优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附图示做详细说明。其中,实施例中的各元件的配置为说明之用,并非配置以限制本公开。且实施例中附图标号的部分重复,为了简化说明,并非意指不同实施例之间的关联性。以下实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附加附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本公开。
69.此外,实施例中可能使用相对性的用语,例如“较低”或“底部”及“较高”或“顶部”,以描述图示的一个元件对于另一元件的相对关系。能理解的是,如果将图示的装置翻转使其上下颠倒,则所叙述在“较低”侧的元件将会成为在“较高”侧的元件。
70.在此,“约”、“大约”的用语通常表示在一给定值或范围的20%之内,较佳是10%之内,且更佳是5%之内。在此给定的数量为大约的数量,意即在没有特定说明的情况下,仍可隐含“约”、“大约”的含义。
71.请参考图1以及图2,图1为根据本公开一实施例的一线圈模块1的各组件的方块图。图2为根据本公开一实施例的一第一线圈组件100以及一第二线圈组件200的立体图。如图1所示,线圈模块1可用于以无线形式进行数据或能量的传输,包括一第一线圈组件100、一第二线圈组件200、一转动组件300、一控制组件400、一储存组件500以及一感测组件600。第一线圈组件100用以对应第二线圈组件200,并且第一线圈组件100以及第二线圈组件200可通过转动组件300连接,控制组件400电性连接第二线圈组件200,储存组件500配置以储存一电量并电性连接第一线圈组件100,感测组件600电性连接控制组件400。
72.更详细地说,第一线圈组件100经由转动组件300可相对第二线圈组件200运动,如图2所示,转动组件300包括一突出元件310以及一容纳元件320。突出元件310沿着平行于一
第一绕线轴a1的一方向延伸,可以为一独立元件或者与第一线圈组件100或第二线圈组件200中的任一个一体成形。容纳元件320容纳突出元件310的至少一部分,可以具有凹陷结构或开口结构中的任一结构,容纳元件320可以与第一线圈组件100或第二线圈组件200中的任一个一体成形,而突出元件310容纳于容纳元件320。
73.在本实施例中,第一线圈组件100以及第二线圈组件200皆具有开口结构的容纳元件320,而突出元件310为独立的元件设置于第一线圈组件100以及第二线圈组件200之间并且分别穿过第一线圈组件100以及第二线圈组件200的容纳元件320,使得第一线圈组件100以及第二线圈组件200彼此可相对转动。
74.通过上述这样的配置,使得就算第一线圈组件100与第二线圈组件200在不是完全对齐第一绕线轴a1的状态下,彼此仍可进行能量或是信息传输。在一些实施例中,第二线圈组件200用以传送能量,第一线圈组件100用以接收能量,并且第一线圈组件100用以接收第二线圈组件200所传送的能量。
75.请参考图3至图6,图3为根据本公开一实施例的第一线圈组件100的爆炸图,图4为根据本公开一实施例的第一线圈组件100的部分元件的俯视图,图5为根据本公开一实施例的第一磁性元件120的仰视图,图6为沿着图1的a-a’切线的部分元件的剖面放大图。第一线圈组件100包括一第一线圈110、一第一磁性元件120、一粘着元件130、一第一散热元件140、一第二散热元件150以及一外罩160。
76.如图4所示,第一线圈110具有第一绕线轴a1,并设置于第一磁性元件120。第一线圈110包括一第一本体111、一第一引线112以及一第二引线113,第一引线112经由第一本体111电性连接第二引线113。第二引线113包括一引出段部113a、一弯折段部113b以及一连接段部113c,第一本体111依序经由连接段部113c、弯折段部113b而电性连接引出段部113a。
77.第一本体111包括一金属线以及包覆于金属线的一绝缘层,金属线的一直径与绝缘层的一厚度的一比值在10至500之间。在本实施例中,金属线的直径大于1mm。第一本体111由靠近第一绕线轴a1的内侧绕线至外侧,依据与第一绕线轴a1的距离,第一本体111可区分成多个线段,在本实施例中以一第一线段111a、一第二线段111b以及一第三线段111c说明线段之间的关系。第二线段111b以及第三线段111c邻近第一线段111a,并且第二线段111b以及第三线段111c的延伸方向与第一线段111a平行。如图4以及图6所示,当沿着第一绕线轴a1观察时,第一线段111a位于第二线段111b与第三线段111c之间,第一线段111a与第二线段111b的一最短距离l12
min
和第一线段111a与第三线段111c的一最短距离l13
min
相同。第一线段111a与第二线段111b的最短距离l12
min
大于或等于第一线段111a在平行于第一绕线轴a1的方向上的一最大尺寸d
max
的一半。
78.在本实施例中,第一线圈110可作为一充电线圈,用以被一充电组件(如第二线圈组件200)进行无线充电。举例来说,第一线圈110可基于无线充电联盟(alliance for wireless power;a4wp)的标准作为一共振式充电线圈,但不限于此。另外,第一线圈110是可基于无线电力联盟(wireless power consortium,wpc)的标准,例如qi标准,以作为一感应式充电线圈。因此,此实施方式可使第一线圈110能同时对应不同形式的充电方式,以增加可应用的范围。举例来说,在近距离(例如1cm以下)时,使用感应式操作;而在远距离时,使用共振式操作。
79.第一磁性元件120对应第一线圈110,配置以调整第一线圈110周围的电磁场分布,
并且配置以提升第一线圈110与第二线圈组件200的一第二线圈210之间的一耦合系数。其中,第一磁性元件120可具有氧化铁,但不限于此。举例来说,于其他实施例中第一磁性元件120也可包括纳米晶材料。第一磁性元件120可具有一导磁率,对应于第一线圈110,使得第一线圈110的电磁波更为集中。
80.如图4至图6所示,第一磁性元件120包括一第一表面f1、一第二表面f2、一第一沟槽121、一第二沟槽122、一第三沟槽123、一第四沟槽124以及一第一开口125。第一表面f1具有平面结构,第二表面f2与第一表面f1面朝相反方向,第一表面f1以及第二表面f2垂直于第一绕线轴a1。
81.第一沟槽121位于第一表面f1且具有凹陷结构并具有一深度d1,使得第一线圈110至少部分设置于第一沟槽121。在本实施例中,当沿着第一绕线轴a1观察时,第一沟槽121沿着垂直于第一绕线轴a1的方向由内侧向外侧排列成五个,使得第一线圈110可以沿着第一沟槽121的形状绕线五圈。第一线圈110埋入第一沟槽121的深度d1大于或等于第一线圈110在平行于第一绕线轴a1的方向上的最大尺寸d
max
的一半。
82.第二沟槽122也位于第一表面f1且具有凹陷结构,当沿着第一绕线轴a1观察时,第二沟槽122沿着垂直于第一绕线轴a1的方向在靠近第一绕线轴a1处具有两个,并且在远离第一绕线轴a1处也具有两个。其中第一线圈110设置于第一沟槽121但未设置于第二沟槽122。
83.如图5所示,第三沟槽123位于第二表面f2且具有凹陷结构,第一线圈110未设置于第三沟槽123,在本实施例中,第二沟槽122以及第三沟槽123对称配置于第一表面f1以及第二表面f2以增加散热效率。如图6所示,相对于第一沟槽121,第二沟槽122以及第三沟槽123分别具有一深度d2,且深度d2小于深度d1。并且在平行于第一表面f1的一方向上,第一沟槽121的一最大宽度w1
max
与第二沟槽122的一最大宽度w2
max
以及第三沟槽的一最大宽度w3
max
不同。在本实施例中,第一沟槽121的最大宽度w1
max
大于第二沟槽122的最大宽度w2
max
以及第三沟槽123的最大宽度w3
max

84.应注意的是,虽然在图6的实施例中,示出了五个第一沟槽121被四个具有圆形形状的第二沟槽122围绕,并且设置相同形状的第三沟槽123于第二表面f2,但第一沟槽121、第二沟槽122与第三沟槽123的形状、数量以及配置不限于此,可视需求改变,例如在一些实施例中,可以增加第一沟槽121的数量以增加第一线圈110绕线的圈数,或者设置多于四个第二沟槽122围绕第一沟槽121,在第二表面f2设置比第二沟槽122的数量更多的第三沟槽123,并且第三沟槽123与第二沟槽122不对称配置等。
85.如图4所示,第四沟槽124位于第一表面f1且具有凹陷结构,与第一沟槽121相似,第四沟槽124也容纳第一线圈110的一部分,更详细地说,由于第四沟槽124经由第一开口125连接第一沟槽121,也就是说,第一开口125设置于第一沟槽121与第四沟槽124之间,第一沟槽121与第四沟槽124具有不连续结构,因此第一线圈110的第二引线113的连接段部113c设置于第一沟槽121以及第四沟槽124并且横跨第一开口125。当沿着垂直第一表面f1的方向(也就是沿着第一绕线轴a1)观察时,第二引线113的连接段部113c与第一沟槽121以及第四沟槽124皆至少部分重叠。
86.第一开口125配置以容纳第一线圈110的第一引线112,并且第一开口125连通第一表面f1以及第二表面f2,当沿着垂直第一表面f1的方向观察时,连接段部113c与第一引线
112至少部分重叠。
87.当以与第一线段111a的延伸方向垂直的一第一剖面s观察时,也就是沿着图2的a-a’线段的剖面观察时,如图6所示,第一线段111a的最大尺寸d
max
与第一沟槽121的一最大尺寸t
max
不同,更详细地说,在垂直第一表面f1的方向上,第一沟槽121的最大尺寸t
max
大于第一线段111a的最大尺寸d
max
的一半。因此,当沿着垂直第一绕线轴a1的一方向观察时,第一沟槽121与第一线圈110至少部分重叠,并且第一表面f1与第一线圈110至少部分重叠。
88.此外,当以第一剖面s观察时,第一线段111a与第一沟槽121形成一第一间隙g1以及一第二间隙g2,第一间隙g1以及第二间隙g2分别位于第一线段111a的两侧,第一间隙g1以及第二间隙g2具有渐缩结构,更详细地说,由于第一线段111a以及第一沟槽121分别具有不同的一曲率半径r1、r2,第一线段111a的曲率半径r1小于第一沟槽121的曲率半径r2,并且在本实施例中,第一沟槽121的曲率半径r2小于第一线段111a的曲率半径r1的1.5倍,因此第一间隙g1以及第二间隙g2朝向第一沟槽121的底部渐缩。
89.为了避免第一沟槽121的深度d1过深而导致破孔,在垂直第一表面f1的方向上,第一沟槽121的最大尺寸t
max
小于或等于第一磁性元件120的一最大尺寸t
max
的一半。也就是说,第一表面f1与第二表面f2的一最短距离f12
min
和第一沟槽121与第二表面f2的一最短距离w
min
的一比值小于或等于0.5。而在本实施例中,第一沟槽121与第二表面f2的最短距离w
min
大于或等于0.5mm。
90.通过上述第一磁性元件120的特殊结构,使得第一线圈110可以埋入式地设置于其中,进而达到较佳的电磁遮蔽,降低邻近效应,并且可以提高第一线圈110与第二线圈210的耦合系数,使得第一线圈110与第二线圈210的耦合系数介于0.7至0.9之间,进而应用于无线充电时,最大充电距离可以提高,并可达成大功率(15w以上)的充电。
91.粘着元件130包括一树脂本体以及一导热单元(未图示)。导热单元的热传导系数高于树脂本体以及第一磁性元件120的热传导系数,并且导热单元的磁导率低于第一磁性元件120的磁导率。在一些实施例中,树脂本体具有树脂材质,导热单元例如为银粉,至少部分埋藏于树脂本体,上述的树脂本体与导热单元形成导电银胶,但不限于此,也可以使用其他合适材质的粘着元件130。
92.如图6所示,第一线圈110经由粘着元件130连接第一磁性元件120,粘着元件130至少部分位于第一间隙g1,并且粘着元件130至少部分位于第二间隙g2。在垂直第一表面f1的方向上,粘着元件130的一粘着元件表面f3与第一表面f1的一最大距离d13和第一线圈110与第一表面f1的一最大距离d1c不同,更详细地说,粘着元件表面f3与第一表面f1的最大距离d13小于第一线圈110与第一表面f1的最大距离d1c。当沿着平行第一表面f1的一方向观察时,粘着元件表面f3与第一线圈110至少部分重叠。
93.第一散热元件140配置以提升第一线圈110以及第一磁性元件120中的至少一种的散热效率,其中第一散热元件140的材质与第一磁性元件120不同,并且第一散热元件140的热传导系数高于第一磁性元件120的热传导系数,第一散热元件140具有中空平板形状,设置连接于第一磁性元件120的第二表面f2,且在与第二表面f2相反的一表面上包括多个鳍片f以及多个第五沟槽141,在本实施例中,如图6所示,第五沟槽141是由相邻的两个鳍片f所形成。沿着平行于第一绕线轴a1的方向观察时,第一散热元件140与第一磁性元件120至少部分重叠。
94.第二散热元件150可以是一风扇,可以配置在第一表面f1的上方以及第一散热元件140的下方,以使第一线圈110或第一磁性元件120周围的气体产生流动,并且可以使得位于第二沟槽122、第三沟槽123以及第五沟槽141的气体产生流动。在本实施例中,第二沟槽122、第三沟槽123以及第五沟槽141分别延伸至第一磁性元件120的边缘且对应第二散热元件150。其中沿着平行于第一绕线轴的方向观察时,第二散热元件150与第一线圈110不重叠。
95.外罩160由上盖161以及底座162组成,用以容纳第一线圈110、第一磁性元件120、粘着元件130、第一散热元件140、第二散热元件。外罩160具有一内表面面朝第一线圈110,第一磁性元件120与外罩160之间具有一间隙,第二散热元件150配置以使位于第一磁性元件120该外罩160之间的间隙中的气体流动,并且第一线圈110与外罩160之间具有间隙,第二散热元件150配置以使位于第一线圈110与外罩160之间的间隙中的气体流动。
96.虽然在上述实施例中外罩160具有与第一磁性元件120类似的形状,但不限于此,外罩可以具有任意形状。并且第一线圈110与第一磁性元件120也不限定于圆形,彼此可以具有配合的任何形状。
97.接着参考图1、图2以及图7以说明线圈模块1的作动,图7为第二线圈组件200的部分元件的爆炸图。第二线圈组件200具有与第一线圈组件100类似的结构,包括第二线圈210、一第二磁性元件220以及一第三散热元件230,第二线圈210与第一线圈110电性独立并且可为一发射线圈,以与第一线圈110(接收线圈)对应而产生电感耦合(inductive coupling),如此一来,第二线圈组件200即可以无线方式供应电力至第一线圈组件100,且第一线圈组件100可将获得电力储存在储存组件500(例如可充电电池)中。
98.第二磁性元件220对应第二线圈210,第三散热元件230类似于第二散热元件150,可以为一风扇,配置以使第二线圈210以及第二磁性元件220中的至少一个的周围的气体产生流动。
99.控制组件400电性连接第二线圈210,储存组件500电性连接第一线圈110,感测组件600配置以感测储存组件500、第一线圈110、第二线圈210或第一磁性元件120中的任一的温度,并且输出温度的信息至控制组件400。
100.在本实施例中,储存组件500所储存的电量可以四个预设值区分以控制,四个预设值为一第一预设值、一第二预设值、一第三预设值以及一第四预设值。第一预设值小于第二预设值,第四预设值小于第三预设值,第二预设值小于第四预设值,例如第一预设值为0%、第二预设值为30%,第三预设值为100%,第四预设值为70%。但预设值不限于上述范围,可视需求改变。当储存组件500所储存的电量介于第一预设值以及第二预设值之间(例如0-30%)时,控制组件400输出一第一传输信号至第二线圈210。
101.当储存组件500所储存的电量介于第四预设值以及第三预设值之间(例如70-100%)时,控制组件400输出一第二传输信号至第二线圈210。其中,第一传输信号的一功率大于第二传输信号的一功率,并且第二传输信号的功率大于15w,第一传输信号的一频率与第二传输信号的一频率不同,第一传输信号的一电流的一振幅与第二传输信号的一电流的一振幅不同,第一传输信号的一电压的一振幅与第二传输信号的一电压的一振幅不同。
102.当储存组件500所储存的电量介于第二预设值以及第四预设值(例如30-70%)之间时,控制组件400输出一第三传输信号至第二线圈210。第三传输信号的功率小于第一传
输信号的功率,并且第三传输信号的功率大于第二传输信号的功率。
103.也就是说,当作为接收端的第一线圈组件100处于电量未充满的状态时,控制组件400控制第二线圈组件200使第二线圈组件200对第一线圈组件100传输能量(即进行充电),并且相较公知的充电功率范围5w-15w,本实施例可达成大功率(大于15w)充电。并且,在电量在较低的状态下进行充电的功率大于电量在较高的状态下进行充电的功率。
104.此外,第三传输信号的功率可为第一传输信号的功率以及第二传输信号的功率之间的任意数值。也就是说,功率可连续的调整而非段落式切换,例如,常见的调整方式为5w与10w之间的两段式切换,在本实施例中,可以调整为5.1w、5.2w

10w等。另外,也可以通过频率、电压或电流进行功率的调整。
105.在本实施例中,感测组件600所感测的温度可以三个预设温度区分以控制输出信号以及第三散热元件230的运作模式,四个预设温度为一第一预设温度、一第二预设温度、一第三预设温度以及一第四预设温度。第一预设温度小于第二预设温度,第二预设温度小于第三预设温度,第三预设温度小于第四预设温度。
106.当感测的温度小于或等于第一预设温度时,第三散热元件230以一第一模式运作。当感测的温度大于第二预设温度时,第三散热元件230以一第二模式运作。第一模式的一散热效率小于第二模式的一散热效率。当感测的温度大于第三预设温度时,控制组件400从输出第一传输信号改为输出第二传输信号或第三传输信号至第二线圈210。其中当感测的温度大于一第四预设温度时,控制组件400停止输出信号至第二线圈210。
107.也就是说,若感测组件600感测到温度上升至超过第二预设温度时,便控制第三散热元件230使其散热效率提高,例如使第三散热元件230的转速增加。若温度上升至超过第三预设温度,且此时第三散热元件230的转速无法再增加,并且线圈模块1以大功率进行充电时,则可输出一信号使得线圈模块1以较小功率进行充电。但若温度仍超过第四预设温度,则停止进行充电。
108.如上所述,本公开实施例提供了一种线圈模块,包括一第一线圈、一第一磁性元件以及一第二线圈。第一磁性元件对应第一线圈。第二线圈对应第一线圈并与第一线圈电性独立。第一磁性元件配置以提升第一线圈与第二线圈之间的一耦合系数。通过第一磁性元件的特殊结构,使得第一线圈可以埋入式地设置于其中,进而达到较佳的电磁遮蔽,降低邻近效应,并且可以提高第一线圈与第二线圈的耦合系数,使得第一线圈与第二线圈的耦合系数介于0.7至0.9之间,进而应用于无线充电时,最大充电距离可以提高,并可达成大功率(15w以上)的充电。
109.虽然本发明的实施例及其优点已公开如上,但应该了解的是,本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,当可作更动、替代与润饰。此外,本发明的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤,任何所属技术领域中技术人员可从本发明公开内容中理解现行或未来所发展出的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤,只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本发明使用。因此,本发明的保护范围包括上述工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外,每一权利要求构成个别的实施例,且本发明的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。
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