一种智能终端的无线充电阵列装置的制作方法

本发明属于无线电能传输领域，具体讲涉及一种智能终端的无线充电阵列装置。

背景技术：

随着科学技术的发展，电力的应用场合不断扩大，不少电器应运而生，为社会的生产进步和人们的生活质量提供了极大的便利。传统的充电方式是通过导体连接对用电器进行充电，这种充电方式的电能传输效率好，但若导体中任一处损坏会极大的影响充电效果，并存在漏电的风险；而现有的无线充电设备虽然磨损率低，应用范围广，但存在公共充电区域面积相对减小，同时占地面积份额较大的问题；而且通常采用的线圈结构漏感较大，耦合系数较低，传输效率较低。

技术实现要素：

本发明提供了一种智能终端的无线充电阵列装置，其目的是为了提供充电过程中安全性不够高，且传输效率不够快的问题。本发明提供的技术方案可以为多个供电负载进行充电，而且通过无线充电的方式传输电能，提升了安全性，并保证了效率。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种智能终端的无线充电阵列装置，其改进在于，所述装置包括发射端和接收端；所述发射端包括依次连接的电源输入模块，发射端整流滤波模块，逆变模块和无线充电线圈阵列；所述接收端包括依次相连的接收线圈、接收端整流滤波模块和供电终端；

所述无线充电线圈阵列与所述接收线圈同轴心平行设置；

所述无线充电线圈阵列由位于同一平面的正六边形线圈组成。

优选的，所述无线充电线圈阵列为由正六边形线圈组成的矩形阵列；所述矩形阵列的面积为所述正六边形线圈的数目至少为16个。

优选的，所述无线充电线圈阵列与所述接收线圈间的距离为5-15mm。

优选的，所述正六边形线圈由直径为0.1～3毫米的漆包线绕制而成，边长为匝数至少为3匝。

优选的，所述正六边形线圈与所述接收线圈的互感系数m1如下：

其中，μ0为真空磁导率；r0为与所述正六边形线圈同面积的圆的半径，r2为所述接收线圈的半径；d为所述正六边形线圈与接收线圈间的距离，n2为所述接收线圈的匝数，n0为所述正六边形线圈的匝数。

优选的，所述漆包线包括导芯和绝缘层，所述导芯为横截面为圆形的铜线，所述铜线的直径为0.05-0.2mm；所述绝缘层外涂覆有厚度为0.03-0.05mm的油漆。

优选的，所述绝缘层分为内层和外层，所述内外层分别为聚酯亚胺和聚酯酰胺亚胺；所述绝缘层与的厚度为0.01-0.04mm。

优选的，所述油漆包括如下重量份数的组分：

对苯二甲酸二甲酯104份，偏苯三酸酐513份，乙二醇18份，十溴二苯乙烷28份，云母粉15份，苯酚36份，甘油73份，交联剂12份，聚二甲基硅氧烷4份，乙烯乙二醇醚18份；所述交联剂为三羟甲基丙烷、间苯二甲胺和钛酸四正丁酯按重量比为1.5:1:2.5混合。

优选的，所述接收线圈为半径为10mm，匝数至少为2匝的铜制圆形线圈。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供的技术方案通过采用由正六边形的组成的无线充电线圈阵列，具有较高的传输效率；

(2)本发明提供的技术方案通过采用无线充电的方式为智能终端充电，能够有效避免由于导体破损、折弯而造成的漏电或是断路的问题，具有更好的安全性；

(3)本发明提供的技术方案中所采用的无线充电线圈阵列由具有防潮、防高温的漆包线绕制而成，具有更高的使用寿命。

附图说明

图1为本发明提供的一种智能终端的无线充电阵列装置结构图；

图2为本发明提供的无线充电阵列示意图；

图3为本发明实施例中的圆形线圈阵列；

图4为本发明提供的一种智能终端的无线充电阵列装置的等效电路图；

图5为本发明实施例中的仿真对比图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

一种智能终端的无线充电阵列装置，如图1所示，所述装置包括发射端和接收端；所述发射端包括依次连接的电源输入模块2，发射端整流滤波模块3，逆变模块4和无线充电线圈阵列1；所述接收端包括依次相连的接收线圈5、接收端整流滤波模块6和供电终端7；

所述无线充电线圈阵列1与所述接收线圈5同轴心平行设置；

所述无线充电线圈阵列1由位于同一平面的正六边形线圈组成。

具体的，所述无线充电线圈阵列1为由正六边形线圈组成的矩形阵列，如图2所示；所述矩形阵列的面积为所述正六边形线圈的数目至少为16个。

具体的，所述无线充电线圈阵列1与所述接收线圈5间的距离为5-15mm。

具体的，所述正六边形线圈1由直径为0.1～3毫米的漆包线绕制而成，边长为匝数至少为3匝。

具体的，所述正六边形线圈1与所述接收线圈5的互感系数m1如下：

其中，μ0为真空磁导率；r0为与所述正六边形线圈同面积的圆的半径，r2为所述接收线圈的半径；d为所述正六边形线圈与接收线圈间的距离，n2为所述接收线圈的匝数，n0为所述正六边形线圈的匝数。

具体的，所述漆包线包括导芯和绝缘层，所述导芯为横截面为圆形的铜线，所述铜线的直径为0.05-0.2mm；所述绝缘层外涂覆有厚度为0.03-0.05mm的油漆。

具体的，所述绝缘层分为内层和外层，所述内外层分别为聚酯亚胺和聚酯酰胺亚胺；所述绝缘层与的厚度为0.01-0.04mm。

具体的，所述油漆包括如下重量份数的组分：

对苯二甲酸二甲酯104份，偏苯三酸酐513份，乙二醇18份，十溴二苯乙烷28份，云母粉15份，苯酚36份，甘油73份，交联剂12份，聚二甲基硅氧烷4份，乙烯乙二醇醚18份；所述交联剂为三羟甲基丙烷、间苯二甲胺和钛酸四正丁酯按重量比为1.5:1:2.5混合。

具体的，所述接收线圈5为半径为10mm，匝数至少为2匝的铜制圆形线圈。

选取80mm*80mm的由圆形线圈构成的圆形线圈列阵，如图3所示，则所述圆形线圈列阵中单个圆形线圈的的半径r1为10mm，所述圆形线圈与所述接收线圈5的互感系数m2如下：

其中，n1为所述圆形线圈的匝数。

本发明提供了一种智能终端的无线充电阵列装置，其等效电路如图4所示，按下式确定本发明的等效电路的传输效率η：

其中，u为发射端的等效电源；c1为发射端的补偿电容，c2为接收端的补偿电容；r1为发射端线圈的等效电阻，r2为接收端线圈的等效电阻，rl为供电终端的等效电阻；i1为发射端的等效电流，i2为接收端的等效电流；l1为发射端线圈，l2为接收端线圈；m为l1和l2的互感系数；ω为i1的电流频率；

在本发明的等效电路中，发射端线圈l1分别采用本发明提供的无线充电线圈阵列1和所述圆形线圈阵列，接收端线圈l2采用本发明提供的接收线圈5，在上述条件下对本发明的等效电路进行仿真，仿真的传输效率曲线如图5所示，本发明提供的无线充电线圈阵列1和所述圆形线圈阵中线圈均为同种漆包线绕制而成，匝数均为3。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。