用于无线电能传输的感应线圈及制造方法、无线充电系统的制作方法
【专利摘要】本发明适用于无线电能传输【技术领域】，提供了一种用于无线电能传输的感应线圈，旨在解决现有技术中感应线圈体积大且传输效率低的问题。该感应线圈包括绝缘膜片以及导体图案，位于同一绝缘膜片上的导体图案由单匝或者多匝构成，各层绝缘膜片上的导体图案在绝缘膜片的堆叠方向上相互重叠。本发明还提供了一种用于无线电能传输的感应线圈的制造方法以及一种具有所述感应线圈的无线充电系统。该感应线圈通过将多个具有单匝或者多匝导体图案的绝缘膜片堆叠设置且导体图案在堆叠方向上重叠，各层导体图案在通电后产生的磁场接近重叠，总磁场强度与绝缘膜片上的导体图案层数成比例叠加，电能与磁能相互之间的转换效率大大提升。
【专利说明】用于无线电能传输的感应线圈及制造方法、无线充电系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于无线电能传输【技术领域】，尤其涉及一种用于无线电能传输的感应线圈及其制造方法，还涉及一种具有所述用于无线电能传输的感应线圈的无线充电系统。
【背景技术】
[0002]随着电子通讯技术的发展，越来越多的人使用各类便携式电子设备，对充电设备提出了越来越高的要求，有线充电方式存在诸多不便，随之发展了无线电能传输技术。无线电能传输是利用一种特殊设备将电源的电能转变为可无线传播的能量，在接受端又将该无线传播的能量转变回电能，从而到达对用电设备的无线充电。
[0003]目前，根据电能传输原理，实现无线电能传输的方式主要有三种，即电磁感应式、无线电波式和共振作用方式。电磁感应式无线电能传输是通过将两个线圈放置于邻近位置上，当电流在一个线圈中流动产生相应的磁场时,磁场的存在导致另一个线圈中也产生电动势，通过调整一个线圈中电流的变化，导致磁场发生变化，对应地在另一个线圈中产生了电流；无线电波式无线电能传输是应用电磁波能量可以通过天线发送和接收的原理，直接在整流导体中将电波的交流波形变换成直流后加以利用等；共振作用式无线电能传输是利用电磁场的谐振方法进行无线电能传输。
[0004]用于无线电能传输的感应线圈是无线充电系统的核心组成部分，利用用于无线电能传输的感应线圈配合无线充电设备可以不通过导电体连接就能传输电能，实现为便携式电子设备充电的目的，例如，手机、平板电脑、数码相机、蓝牙耳机，或者实现为其他无线设备充电的目的。作为各类便携式电子设备的部件，无线电能传输装置必须具备小体积、高效率的特点；在同样的电流强度下，如果产生的磁场越大，电磁转换的效率就越高，或者同样的体积下，允许通过的电流越高，电磁转换的效率也越高。传统的用于无线电能传输的感应线圈通常采用以下两种方式制作而成，第一种是采用金属线绕制而成，存在体积大且安装不便的缺点；第二种是采用印制线路板叠层的方式制作而成，受制作工艺方法的限制造成感应线圈内各匝线圈所产生磁场位置重叠较差，线圈总的磁场低于单匝线圈的磁场与匝数的乘积，各线路产生的磁场不能有效耦合，导致存在能量损耗大及传输效率低等问题。可见，这两种方式无法做到使感应线圈体积小且提高磁场到电流和电流到磁场的转换效率。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种用于无线电能传输的感应线圈，采用具有导体图案的绝缘膜片堆叠设置而成，旨在解决现有技术中用于无线电能传输的感应线圈体积大且传输效率低的问题。
[0006]本发明是这样实现的，一种用于无线电能传输的感应线圈，包括至少两层堆叠设置的绝缘膜片以及采用导电材料形成于各所述绝缘膜片表面的导体图案，各层所述绝缘膜片上的所述导体图案结构相同且采用串联方式和/或者并联方式电连接，位于同一所述绝缘膜片上的所述导体图案由单匝或者多匝构成，各层所述绝缘膜片上的所述导体图案在所述绝缘膜片的堆叠方向上相互重叠。
[0007]进一步地，位于同一所述绝缘膜片上的各匝所述导体图案为具有开口的圆形、椭圆形、多边形或者其他任意形状。
[0008]进一步地，所述导电材料为金属、金属合金、金属化合物或者有机导电材料。
[0009]进一步地，所述用于无线电能传输的感应线圈还包括连接各层所述导体图案的连接部，各层所述绝缘膜片设有连接孔，所述连接孔位于每匝所述导体图案的起始端和末端，所述连接部穿过所述连接孔电连接各层所述绝缘膜片上的导体图案。
[0010]本发明的另一目的在于提供种上述用于无线电能传输的感应线圈的制造方法，包括以下步骤:
[0011]提供多块绝缘膜片；
[0012]在各所述绝缘膜片表面分别制作结构相同且由单匝或者多匝构成导体图案；
[0013]将各制作有所述导体图案的绝缘膜片堆叠设置，各层所述绝缘膜片上的所述导体图案在所述绝缘膜片的堆叠方向上相互重叠；以及
[0014]采用串联方式和/或者并联方式电性连接各层所述绝缘膜片上的所述导体图案。
[0015]进一步地，采用串联方式电性连接各所述绝缘膜片上的所述导体图案的步骤包括:
[0016]在第一层所述绝缘膜片表面制作第一导体图案，包括:采用印刷法将导电材料印刷于所述绝缘膜片表面以形成由单匝或者多匝构成的所述第一导体图案；采用化学沉铜的方式在所述第一导体图案表面沉积一铜层；采用镀铜的方式在所述铜层上镀一镀铜层；利用绝缘油墨覆盖所述镀铜层且对各匝所述第一导体图案的起始端或者末端开窗处理以裸露所述镀铜层；
[0017]在第二层所述绝缘膜片表面制作第二导体图案，包括:采用印刷法将所述导电材料印刷于所述绝缘膜片表面以形成与所述第一导体图案结构相同的所述第二导体图案；将各匝所述第二导体图案上的起始端或者末端与所述第一导体图案对应匝上之起始端或者末端裸露的所述镀铜层相连以形成第一连接部；采用化学沉铜的方式在所述第一连接部表面和所述第二导体图案表面沉积一铜层；采用镀铜的方式在所述铜层上镀一镀铜层；利用所述绝缘油墨覆盖所述镀铜层且对所述第二导体图案的起始端或者末端开窗处理以裸露所述镀铜层；以及
[0018]按上述步骤制作多层相互串联连接的导体图案。
[0019]进一步地，采用并联方式电性连接各所述绝缘膜片上的所述导体图案的步骤包括:
[0020]在第一层所述绝缘膜片表面制作第一导体图案，包括:采用印刷法将导电材料印刷于所述绝缘膜片表面以形成由单匝或者多匝构成的第一导体图案；采用化学沉铜的方式在所述第一导体图案表面沉积一铜层；采用电镀铜的方式在所述铜层上镀一镀铜层；利用绝缘油墨覆盖所述镀铜层且对各匝所述第一导体图案的起始端和末端开窗处理以裸露所述镀铜层；
[0021]在第二层所述绝缘膜片表面制作第二导体图案，包括:采用印刷法将所述导电材料印刷于所述绝缘膜片表面以形成与所述第一导体图案结构相同的所述第二导体图案；将各匝所述第二导体图案的起始端与所述第一导体图案对应匝上之起始端裸露的所述镀铜层相连以形成第三连接部以及将所述第二导体图案的末端与所述第一导体图案之末端裸露的所述镀铜层相连以形成第四连接部；采用化学沉铜的方式在所述第三、第四连接部表面和所述第二导体图案表面沉积一铜层；采用镀铜的方式在所述铜层上镀一镀铜层；利用所述绝缘油墨覆盖所述镀铜层且对所述第二导体图案的起始端和末端开窗处理以裸露所述镀铜层；以及
[0022]按上述步骤制作多层相互并联连接的导体图案。
[0023]进一步地，采用印刷法将所述导电材料印刷于所述绝缘膜片表面由以下方法替代:采用沉积法将导电材料溅射到所述绝缘膜片表面、采用喷涂法将所述导电材料喷涂于所述绝缘膜片表面或者采用粘结法将所述导电材料粘接于所述绝缘膜片表面。
[0024]进一步地，所述导电材料由导电油墨或者沉铜催化剂替代。
[0025]本发明的另一目的在于提供一种无线充电系统，包括对外充电的电能传输设备以及需要充电的电能接收设备，其特征在于，所述电能传输设备包括发射线圈，所述电能接收设备包括与所述发射线圈耦合产生电流的接收线圈，所述发射线圈与所述接收线圈具有相同的结构且均为上述用于无线电能传输的感应线圈。
[0026]本发明提供的用于无线电能传输的感应线圈通过在绝缘膜片上形成单匝或者多匝导体图案，并将多个具有导体图案的绝缘膜片堆叠设置以及各层绝缘膜片上的各匝导体图案采用串联方式和/或者并联的连接方式电连接，各导体图案在通过电流后，产生相应磁场，且磁场分布出现重叠区域，在磁场重叠区域出现磁场强度与绝缘膜片上导体图案层数成比例叠加的效果，电能传输效率大大提升，而且，采用绝缘膜片堆叠设置以获得便于薄膜化处理的无线电能传输装置，减了小无线电能传输装置的体积。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是本发明实施例提供的用于无线电能传输的感应线圈中同层单匝导体图案串联连接的示意图。
[0028]图2是本发明实施例提供的用于无线电能传输的感应线圈中同层单匝导体图案并联连接的示意图。
[0029]图3是本发明实施例提供的用于无线电能传输的感应线圈中同层多匝导体图案串联连接的示意图。
[0030]图4是本发明实施例提供的用于无线电能传输的感应线圈中同层多匝导体图案并联连接的示意图。
[0031]图5是本发明实施例提供的用于无线电能传输的感应线圈连接的局部放大图。
[0032]图6为本发明实施例提高的无线充电系统的框架结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0034]请参照图1至图5，本发明【具体实施方式】中提供的用于无线电能传输的感应线圈10包括至少两层堆叠设置的绝缘膜片12以及采用导电材料形成于所述绝缘膜片12表面的导体图案16，各层所述绝缘膜片12上的导体图案16结构相同且采用串联方式和/或者并联方式电连接，位于同一绝缘膜片12上的所述导体图案16由单匝或者多匝构成，各层绝缘膜片12上的所述导体图案16在所述绝缘膜片12的堆叠方向上相互重叠。本发明提供的用于无线电能传输的感应线圈10用于无线充电设备中，采用多层绝缘膜片12堆叠设置而成以获得便于薄膜化处理的无线电能传输装置，减小体积，并且采用形成于各层绝缘膜片12上的由单匝或者多匝构成的导体图案16通过串联方式和/或者并联方式电连接，各层绝缘膜片12上的各匝导体图案16在堆叠方向上相互重叠，各层绝缘膜片12上的各匝导体图案16相互产生电磁耦合现象，各层绝缘膜片12上相互重叠的导体图案16出现磁场分布重合区域，磁场强度与绝缘膜片12上的导体图案16层数成比例叠加，从而提高电能传输效率。优选地，所述绝缘膜片12可以是聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚氨酯薄膜、环氧树脂薄膜、环氧树脂玻璃纤维薄片、聚酯环氧玻璃纤维混合薄膜、聚四氟乙烯薄膜或者芳香聚酰胺薄膜等。
[0035]请同时参照图1和图4，在本实施例中，同一层绝缘膜片12上的各匝导体图案16的起始端160和末端165相互隔开设置，当采用串联方式连接各导体图案16时，即将同一堆叠方向的各匝导体图案16首尾相连以及将最顶层或者最底层绝缘膜片12上的各匝导体图案16的起始端160和末端165通过导电材料电性连接，具体地，对于同一堆叠方向上的各匝导体图案16，将第一层导体图案16的起始端160或者末端165与第二层导体图案16的末端165或者起始端160电连接，第二层导体图案16的起始端160或者末端165与第三层导体图案16的末端165或者起始端160电连接，以此类推；完成同一堆叠方向各匝导体图案16连接后，连接最顶层或者最底层绝缘膜片12上各匝导体图案16，将最顶层绝缘膜片12上的最外匝导体图案16的末端165与同一层相邻第二匝导体图案16的起始端160连接，将最底层绝缘膜片12的第二匝导体图案16的末端165与同一层相邻第三匝导体图案16的起始端160连接，以此类推，将所有绝缘膜片12上的导体图案16串联连接；请同时参照图2和图5，当采用并联方式连接各导体图案16时，即将同一堆叠方向上的各匝导体图案16的起始端160电连接以及末端165电连接，将最顶层绝缘膜片12上各匝导体图案16的起始端160或者末端165电连接以及最底层绝缘膜片12上各匝导体图案16的末端165或者起始端160电连接。
[0036]在其他实施方式中，各层绝缘膜片12上的导体图案16可以采用并联和串联组合连接的方式实现电连接，例如，对于由三层绝缘膜片12堆叠而成的用于无线电能传输的感应线圈10，将第一层绝缘膜片12的导体图案16和第二层绝缘膜片12的导体图案16首尾连接实现串联，然后将该串联的绝缘膜片12与第三层绝缘膜片12的导体图案16并联。
[0037]在本实施例中，所述绝缘膜片12堆叠的层数为2?18层，更优选地，该层数为6-14层。在发射电路和接收电路中对线圈的电感量也有匹配要求，通常需要通过计算确定线圈的绝缘膜片12的层数和匝数16的匝数。当绝缘膜片12堆叠层数太少时电感量会过低，当绝缘膜片12堆叠层数太多时，对应产生的电感量越多；如果线圈的电感量与发射或者接收电路的要求不相匹配，会使整个电路不能正常工作，则用于无线电能传输的感应线圈10的电能传输效率也会降低。
[0038]请参照图1至图5，在本实施例中，位于同一所述绝缘膜片12上的所述导体图案16由单匝或者多匝构成。具体地，请参照图1和图2，当每层绝缘膜片12上的导体图案16为单匝时，该用于无线电能传输的感应线圈10由多层绝缘膜片12堆叠而形成且各匝导体图案16在绝缘膜片12的堆叠方向上相互重合，在电能传输过程中，不论串联连接方式和/或者并联连接方式，流向各导体图案16中的电流均沿着相同的方向或者相同轨迹流动，并且堆叠层间尽量扁平，从而大幅度地减少各层导体图案16之间的间距，各层导体图案16在通电后产生的磁场接近重叠，因而总磁场强度与绝缘膜片12上的导体图案16层数成比例叠加，电能传输效率大大提升，即在同样的电流下，导体图案16中的电能所产生的磁能区域分布接近重叠，使该线圈电能到磁能的转换效率得到提升，反之，在同样的磁能分布情况下，该线圈也可以得到最大的磁能到电能转换效率；该结构的用于无线电能传输的感应线圈10时的电磁感应耦合效果最佳，减少了因导体图案16中各匝之间存在间距导致通电后产生的磁场不完全重合，相互抵消的现象。请参照图4和图5，当每层绝缘膜片12上的导体图案16由多匝构成时，该用于无线电能传输的感应线圈10由多层绝缘膜片12堆叠而形成且各层绝缘膜片12上导体图案16的对应匝在绝缘膜片12的堆叠方向上重合，也就是说，各层绝缘膜片12上导体图案16的最外匝导体图案相互重合、最内匝导体图案相互重合以及位于最外匝与最内匝之间的各匝导体图案对应重合，在电能传输过程中，对于各层绝缘膜片12中的同一匝导体图案16，不论是串联方式还是并联方式，相邻两匝导体图案16，电流方向相同，各匝导体图案16产生的磁场分布各不相同，其中，磁场分布重合区域，磁场强度与导体图案16的层数成比例叠加，可以获得较高的电能传输效率，优选地，各层绝缘膜片12上的导体图案16的匝数为2?20匝，更优选的，环绕匝数为2?16匝。各层绝缘膜片12上的导体图案16的尺寸大小为20?150毫米，以圆形导体图案16为例，其尺寸大小是指导体图案16的最大直径，更优选地，该尺寸大小为80?120毫米。
[0039]请参照图1至图5，进一步地，位于同一所述绝缘膜片12上的各匝所述导体图案16为具有开口的圆形、椭圆形、多边形或者其他任意形状。各匝导体图案16可以是根据需要设计的任意具有开口的形状，即每匝导体图案16均具有起始端160和末端165，于起始端160和末端165之间形成开口，该开口的尺寸远小于各匝导体图案16的尺寸大小。
[0040]请参照图1至图5，进一步地，所述导电材料为金属、金属合金、金属化合物或者有机导电材料。更优选地，所述金属为铜、铝、锌、银、金、白金、锡、铁、镍，所有机导电材料为导电聚合物。将导电材料形成于所述绝缘膜片12表面以获得具有一定厚度的导体图案，该厚度依实际需求而定。各层绝缘膜片12堆叠时采用绝缘粘合剂接合或者物理堆叠方式实现。
[0041]请参照图1至图5，进一步地，所述用于无线电能传输的感应线圈还包括连接各层所述导体图案16的连接部18，各层所述柔性绝缘膜片12设有连接孔121，所述连接孔121位于每匝所述导体图案16的起始端160和末端165，所述连接部18穿过所述连接孔121按照上述连接方式电连接各层所述绝缘膜片12上的导体图案16。通过设置连接孔121以便于各层导体图案16之间的电性连接。
[0042]请参照图1至5，本发明具体实施例提供的用于无线电能传输的感应线圈10的制造方法包括以下步骤:
[0043]提供多块绝缘膜片12 ；
[0044]在各所述绝缘膜片12表面分别制作结构相同且由单匝或者多匝构成的导体图案16 ；
[0045]将各制作有所述导体图案16的绝缘膜片12堆叠设置，各层所述绝缘膜片12上的所述导体图案16在所述绝缘膜片12的堆叠方向上相互重叠；以及采用串联和/或者并联方式电性连接各层所述绝缘膜片12上的所述导体图案16。
[0046]该用于无线电能传输的感应线圈10的制造方法通过在绝缘膜片12表面制作由单匝或者多匝构成的导体图案16，将设有导体图案16的绝缘膜片12进行堆叠设置并将各层绝缘膜片12上的导体图案16进行串联和/或者并联连接，以获得上述结构的用于无线电能传输的感应线圈10，该制造方法简单，而且通过堆叠设置所述导体图案16以提高电能传输效率，电能传输效率会随着绝缘膜片12上导体图案16的层数成比例叠加。优选地，所述柔性绝缘膜片12可以是聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚氨酯薄膜、环氧树脂薄膜、环氧树脂玻璃纤维薄片、聚酯环氧玻璃纤维混合薄膜、聚四氟乙烯薄膜或者芳香聚酰胺薄膜等，以有效减小用于无线电能传输的感应线圈10的体积。
[0047]请参照图1、图3和图5，进一步地，采用串联方式电性连接各所述绝缘膜片12上的所述导体图案16的步骤包括:
[0048]在第一层所述绝缘膜片12表面制作第一导体图案16a，包括:采用印刷法将导电材料印刷于所述绝缘膜片12表面以形成由单匝或者多匝构成的第一导体图案16a ;采用化学沉铜的方式在所述第一导体图案16a表面沉积一铜层；采用镀铜的方式在所述铜层上镀一镀铜层以加厚所述铜层；利用绝缘油墨覆盖所述镀铜层且对各匝所述第一导体图案16a的起始端160a或者末端165a开窗处理以裸露所述镀铜层；
[0049]在第二层所述绝缘膜片12表面制作所述第二导体图案16b，包括:采用印刷法将所述导电材料印刷于所述绝缘膜片12表面以形成由单匝或者多匝构成的第二导体图案16b ;将各阻所述第二导体图案16b的起始端160b或者末端165b与所述第一导体图案16a对应匝上之起始端160a或者末端165a裸露的所述镀铜层相连以形成第一连接部18a (如图5所示);采用化学沉铜的方式在所述第一连接部18a表面和所述第二导体图案16b表面沉积一铜层；采用镀铜的方式在所述铜层上镀一镀铜层以加厚所述铜层；利用所述绝缘油墨覆盖所述镀铜层且对所述第二导体图案16b的起始端160b或者末端165b开窗处理以裸露所述镀铜层；以及
[0050]按上述步骤制作多层相互串联连接的导体图案16。
[0051]将各层绝缘膜片12上的各匝导体图案16的起始端或者末端开窗处理以得到裸露的镀铜层，并将该裸露的镀铜层与相邻绝缘膜片12上同一匝导体图案16的末端或者起始端搭接，以及将最顶层或者最底层绝缘膜片12上的各匝导体图案16的起始端和末端电性连接。以三层绝缘膜片12堆叠设置且各层绝缘膜片12上具有三匝导体图案16的线圈为例，将最顶层绝缘膜片12a上的各匝导体图案16a的起始端160a和末端165a开窗处理以得到裸露的镀铜层，将中间层绝缘膜片12b上各匝导体图案16b的末端165b叠放于最顶层绝缘膜片12a上相应匝导体图案16a之起始端160a的裸露镀铜层上，并通过后续的化学沉铜、电镀铜以及覆盖绝缘油墨等处理，使最顶层的各匝导体图案16a的铜层与中间层各匝导体图案16b的铜层紧密地结合在一起；同样地，将中间层绝缘膜片12b上的各匝导体图案16b的起始端160b开窗处理以得到裸露的镀铜层，将最底层绝缘膜片12c上各匝导体图案16c的末端165c叠放于中间层绝缘膜片12b上相应匝导体图案16b的起始端160b的裸露镀铜层上，并通过后续的化学沉铜、电镀铜以及覆盖绝缘油墨等处理，使中间层的各匝导体图案16b的铜层与最底层各匝导体图案16c的铜层紧密地结合在一起；采用化学沉铜、电镀铜及覆盖绝缘油墨等工艺将最顶层绝缘膜片12a上的最外匝导体图案16a的末端165a与中间匝导体图案16a的起始端160a电性连接，同样地，采用化学沉铜、电镀铜及覆盖绝缘油墨等工艺将最底层中间阻导体图案16c的末端165c与最内阻导体图案16c的起始端160c电性连接；这样，形成整体式导体图案16，保证该导体图案16充分电性连接。
[0052]请参照图2、图4和图5，进一步地，采用并联方式电性连接各所述绝缘膜片上的所述导体图案16的步骤包括:
[0053]在第一层所述绝缘膜片12表面制作第一导体图案16a，包括:采用印刷法将导电材料印刷于所述绝缘膜片12表面以形成由单匝或者多匝构成的第一导体图案16a ;采用化学沉铜的方式在所述第一导体图案16a表面沉积一铜层；采用镀铜的方式在所述铜层上镀一镀铜层以加厚所述铜层；利用绝缘油墨覆盖所述镀铜层且对各匝所述第一导体图案16a的起始端160a和末端165a开窗处理以裸露所述镀铜层；
[0054]在第二层所述绝缘膜片12表面制作第二导体图案16b，包括:采用印刷法将所述导电材料印刷于所述绝缘膜片12表面以形成与所述第一导体图案16a结构相同的第二导体图案16b ;将各匝所述第二导体图案16b的起始端160b与所述第一导体图案16a对应匝上之起始端160a裸露的所述镀铜层相连以形成第三连接部18b以及将所述第二导体图案16b的末端165b与所述第一导体图案16a之末端165a裸露的所述镀铜层相连以形成第四连接部18c ;采用化学沉铜的方式在所述第三连接部18b、第四连接部18c表面和所述第二导体图案16b表面沉积一铜层(如图5所示);采用镀铜的方式在所述铜层上镀一镀铜层；利用所述绝缘油墨覆盖所述镀铜层且对所述第二导体图案16b的起始端160b和末端165b开窗处理以裸露所述镀铜层；以及
[0055]按上述步骤制作多层相互并联连接的导体图案16。
[0056]将各层绝缘膜片12的各匝导体图案16的起始端160和末端165开窗处理以得到裸露的镀铜层，并将各层绝缘膜片12上对应匝的导体图案16的起始端160叠放连接以及末端165叠放连接，并通过后续的化学沉铜、电镀铜以及覆盖绝缘油墨等处理，将最顶层绝缘膜片12上各匝导体图案16的起始端160或者末端165电连接以及最底层绝缘膜片12上各匝导体图案16的末端160或者起始端165电连接。形成整体式导体图案16，保证该导体图案16充分电性连接。
[0057]上述用于无线电能传输的感应线圈10的制造方法还包括在各层绝缘膜片12的导体图案16的起始端160和/或者末端165加工通孔的步骤，以使连接部18穿过相应连接孔121将各层导体图案16的起始端160和/或者末端165充分电连接。
[0058]请参照图1至图5，进一步地，采用印刷法将所述导电材料印刷于所述绝缘膜片12表面可以由以下方法替代:采用沉积法将导电材料溅射到所述绝缘膜片12表面、采用喷涂法将所述导电材料喷涂于所述绝缘膜片12表面或者采用粘结法将所述导电材料粘接于所述绝缘膜片12表面。
[0059]进一步地，所述导电材料可以由导电油墨或者沉铜催化剂替代。上述绝缘油墨可以由保护膜替代，上述化学沉铜和电镀铜步骤中的铜可以由锌、铝、银等金属替代。
[0060]请参照图6，本发明【具体实施方式】中提供的无线充电系统包括对外充电的电能传输设备20以及需要充电的电能接收设备30，所述电能传输设备20包括发射线圈240，所述电能接收设备30包括与所述发射线圈240耦合产生电流的接收线圈320，所述发射线圈240与所述接收线圈320具有相同的结构且均为上述用于无线电能传输的感应线圈。具体地，所述电能传输设备20包括供电单元22和电能发射单元24，所述供电单元22连接外部电源40并用于向所述电能发射单元24提供电流，所述电能发射单元24与所述供电单元22电连接并包括在所述供电单元22的电流驱动下工作的发射线圈240 ;所述电能接收设备30包括电能接收单元32、电流转换单元34以及电能存储单元36，所述电能接收单元32与电能发射单元24无线连接并包括与所述发射线圈240耦合产生交流电流的接收线圈320，所述电流转换单元34与电能接收单元32相连接并用于实时将所述发射线圈240与所述接收线圈320耦合产生的所述交流电流转换为直流电流，所述电能存储单元36与所述电能转化单元相连接并用于实时存储所述直流电流；所述发射线圈240与所述接收线圈320具有相同的结构且均为上述的用于无线电能传输的感应线圈10。该无线充电系统中的电能传输设备20与所述电能接收设备30之间采用非接触的方式(例如，隔空或者远距离)进行充电，或者采用接触式(垫板式)进行充电，并通过电能传输设备20中的发射线圈240与所述电能接收设备30中的接收线圈320之间因为电流导通产生电磁感应耦合，将外部电源40传输至电能接收设置中以进行充电。
[0061]优选地，该电能接收设备30可以是移动电话、音频播放器(例如，MP3、MP4、MP5)、掌上电脑(Personal Digital Assistant, PDA)、笔记本电能、平板电能、数码相机、摄像机、移动电子游戏机、便携式医疗器械、机器人、遥控清洁器、小型电动车辆、无线键盘和鼠标、自动剃须刀等用电设备，但不限于此。
[0062]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于无线电能传输的感应线圈，其特征在于，包括至少两层堆叠设置的绝缘膜片以及采用导电材料形成于各所述绝缘膜片表面的导体图案，各层所述绝缘膜片上的所述导体图案结构相同且采用串联方式和/或者并联方式电连接，位于同一所述绝缘膜片上的所述导体图案由单匝或者多匝构成，各层所述绝缘膜片上的所述导体图案在所述绝缘膜片的堆叠方向上相互重叠。
2.如权利要求1所述的用于无线电能传输的感应线圈，其特征在于，位于同一所述绝缘膜片上的各匝所述导体图案为具有开口的圆形、椭圆形、多边形或者其他任意形状。
3.如权利要求1所述的用于无线电能传输的感应线圈，其特征在于，所述导电材料为金属、金属合金、金属化合物或者有机导电材料。
4.如权利要求1至3任意一项所述的用于无线电能传输的感应线圈，其特征在于，还包括连接各层所述导体图案的连接部，各层所述绝缘膜片设有连接孔，所述连接孔位于每匝所述导体图案的起始端和末端，所述连接部穿过所述连接孔电连接各层所述绝缘膜片上的导体图案。
5.一种如权利要求1所述的用于无线电能传输的感应线圈的制造方法，其特征在于，包括以下步骤: 提供多块绝缘膜片； 在各所述绝缘膜片表面分别制作结构相同且由单匝或者多匝构成导体图案； 将各制作有所述导体图案的绝缘膜片堆叠设置，各层所述绝缘膜片上的所述导体图案在所述绝缘膜片的堆叠方向上相互重叠；以及 采用串联方式和/或者并联方式电性连接各层所述绝缘膜片上的所述导体图案。
6.如权利要求5所述的用于无线电能传输的感应线圈的制造方法，其特征在于，采用串联方式电性连接各所述绝缘膜片上的所述导体图案的步骤包括: 在第一层所述绝缘膜片表面制作第一导体图案，包括:采用印刷法将导电材料印刷于所述绝缘膜片表面以形成由单匝或者多匝构成的所述第一导体图案；采用化学沉铜的方式在所述第一导体图案表面沉积一铜层；采用镀铜的方式在所述铜层上镀一镀铜层；利用绝缘油墨覆盖所述镀铜层且对各匝所述第一导体图案的起始端或者末端开窗处理以裸露所述镀铜层； 在第二层所述绝缘膜片表面制作第二导体图案，包括:采用印刷法将所述导电材料印刷于所述绝缘膜片表面以形成与所述第一导体图案结构相同的所述第二导体图案；将各匝所述第二导体图案上的起始端或者末端与所述第一导体图案对应匝上之起始端或者末端裸露的所述镀铜层相连以形成第一连接部；采用化学沉铜的方式在所述第一连接部表面和所述第二导体图案表面沉积一铜层；采用镀铜的方式在所述铜层上镀一镀铜层；利用所述绝缘油墨覆盖所述镀铜层且对所述第二导体图案的起始端或者末端开窗处理以裸露所述镀铜层；以及 按上述步骤制作多层相互串联连接的导体图案。
7.如权利要求5所述的用于无线电能传输的感应线圈的制造方法，其特征在于，采用并联方式电性连接各所述绝缘膜片上的所述导体图案的步骤包括: 在第一层所述绝缘膜片表面制作第一导体图案，包括:采用印刷法将导电材料印刷于所述绝缘膜片表面以形成由单匝或者多匝构成的第一导体图案；采用化学沉铜的方式在所述第一导体图案表面沉积一铜层；采用电镀铜的方式在所述铜层上镀一镀铜层；利用绝缘油墨覆盖所述镀铜层且对各匝所述第一导体图案的起始端和末端开窗处理以裸露所述镀铜层； 在第二层所述绝缘膜片表面制作第二导体图案，包括:采用印刷法将所述导电材料印刷于所述绝缘膜片表面以形成与所述第一导体图案结构相同的所述第二导体图案；将各匝所述第二导体图案的起始端与所述第一导体图案对应匝上之起始端裸露的所述镀铜层相连以形成第三连接部以及将所述第二导体图案的末端与所述第一导体图案之末端裸露的所述镀铜层相连以形成第四连接部；采用化学沉铜的方式在所述第三、第四连接部表面和所述第二导体图案表面沉积一铜层；采用镀铜的方式在所述铜层上镀一镀铜层；利用所述绝缘油墨覆盖所述镀铜层且对所述第二导体图案的起始端和末端开窗处理以裸露所述镀铜层；以及 按上述步骤制作多层相互并联连接的导体图案。
8.如权利要求6或者7所述的用于无线电能传输的感应线圈的制造方法，其特征在于，采用印刷法将所述导电材料印刷于所述绝缘膜片表面由以下方法替代:采用沉积法将导电材料溅射到所述绝缘膜片表面、采用喷涂法将所述导电材料喷涂于所述绝缘膜片表面或者采用粘结法将所述导电材料粘接于所述绝缘膜片表面。
9.如权利要求8所述的用于无线电能传输的感应线圈的制造方法，其特征在于，所述导电材料由导电油墨或者沉铜催化剂替代。
10.一种无线充电系统，包括对外充电的电能传输设备以及需要充电的电能接收设备，其特征在于，所述电能传输设备包括发射线圈，所述电能接收设备包括与所述发射线圈耦合产生电流的接收线圈，所述发射线圈与所述接收线圈具有相同的结构且均为如权利要求1至4任意一项所述的用于无线电能传输的感应线圈。
【文档编号】H02J7/00GK104184217SQ201310367677
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】甘廷文, 顾军 申请人:深圳市安普盛科技有限公司