一种新型无线充电器的接收器及发射器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线充电技术领域，具体设及一种新型无线充电器的接收器及接收 器。
【背景技术】
[0002] 无线充电由于其出众的用户体验正在市场上快速地铺开。但是，目前在市场上比 较多见的是磁感应式充电器。磁感应式充电器需要充电器和被充设备接触或位置对准。并 没有充分地体现无线充电的优点。而更先进的磁共振充电器不需要接触或对准，也可W在 一定范围内自由移动。能提供更好的用户体验。那么为什么磁共振充电器没有得到大范围 的推广普及呢?其主要原因是1、磁共振充电器需要发射和接收谐振在同一频率上;2、充电 器的效率很大程度地决定于发射和接收电路的Q值。其中，让发射和接收电路谐振在同一频 率上相对比较容易。而如何提高充电器的效率是目前面临的难题。
[0003] Q值是衡量电感、电容器件的主要参数。是指电感、电容器件在某一频率的交流电 压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。Q值越高，其损耗越小，效率越高。而目 前市面上的标准电感、电容器件的Q值都不够高。因此，用现有的市场上的电感电容器件组 成的磁共振充电器的Q值也相应地受到限制。从而影响发射效率和发射距离从而影响用户 体验。对磁共振结构的充电器而言，无论充电距离和充电效率，都和发射和接受的效率有直 接关系。
【发明内容】
[0004] 为了有效解决上述问题，本发明提供一种新型无线充电器的接收器。
[0005] 本发明的具体技术方案如下:一种新型无线充电器的接收器，其特征在于，所述接 收器包括感应线圈组，所述感应线圈组包括个两个独立、并相互禪合的接收线圈。
[0006] 进一步地，所述接收器还包括印刷电路板及接收整流电路，所述接收整流电路置 于所述感应线圈组与印刷电路板之间，所述印刷电路板上设有集成控制电路及电流输出触 点。
[0007] 进一步地，所述感应线圈组上设置有感应线圈触点，所述感应线圈触点连接所述 集成控制电路一端，所述集成控制电路的另一端与所述电流输出触点连接。
[000引进一步地，所述感应线圈触点连接外接电容。
[0009] 进一步地，所述接收器两个线圈的位置关系满足下述公式；
[0010]
[00川上式中：x是两个线圈的间距，S2是第二组线圈的面积;化是第一组线圈的应数，化 是第二组线圈的应数，ri是第一组线圈的半径，Li、L2分别是第一组及第二组线圈的电感值， U是真空中的磁导率，k是互感系数。
[0012] 进一步地，一个所述接收线圈置于另一接收线圈内侦U，并两个所述感应线圈触点 置于同一侧、相反的一侧或其它的位置。
[0013] 进一步地，所述感应线圈为单层双线漆包紫铜绕制线圈或裸铜线绕制。
[0014] -种新型无线充电器的发射器，所述发射器结构与上述的接收器结构相同，所述 接收整流电路替换为发射放大电路。
[0015] 本发明的有益效果为:本发明提供的一种采用两个独立线圈的接收方法来进一步 提高线圈的Q值从而提高电路的工作值的方法，最终达到较高充电效率和远距离的方法。
【附图说明】
[0016] 图1为现有技术的接收器结构示意图；
[0017] 图2为本发明第一实施例的接收器结构示意图；
[0018] 图3为本发明接收线圈频率特性图；
[0019]图4为本发明接收线圈频率特性与现有技术接收线圈频率特性对比图；
[0020]图5为本发明第二实施例的接收器结构示意图；
[0021 ]图6为本发明第Ξ实施例的接收器结构示意图；
[0022] 图7为本发明第四实施例的接收器结构示意图。
【具体实施方式】
[0023] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0024] 相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修 改、等效方法W及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细 节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有运些细节部分的 描述也可W完全理解本发明。
[0025] 本发明设计了一种如何通过提高接受或发射电路的性能从而达到同时提高能量 传送效率和传送距离的方法和装置，图1是现有技术中较为简单的无线磁共振无线接收线 圈的示意图，它是一组单独的谐振线圈，图2是本发明所采用的技术方案，提供的所述接收 器包括感应线圈组，所述感应线圈组包括个两个独立、并相互禪合的接收线圈（1、2)，应用 两个彼此和靠近的线圈来代替一个独立的接收线圈（1、2)，由于两个接收线圈（1、2)之间具 有一定的禪合，能降低后端的电路对接收线圈的牵引作用，使得两个线圈一起的Q值更高， 从而提高捕获空间能量的能力，所述两个独立的接收线圈之间具有一定距离。
[0026] 所述接收器还包括印刷电路板及相关电路（即发射放大或接受整流电路），所述相 关电路设置于所述感应线圈组与印刷电路板之间，所述印刷电路板上设有集成控制电路及 电流输出触点。
[0027] 所述感应线圈上设置有感应线圈触点11，所述感应线圈触点11连接所述集成控制 电路一端，所述集成控制电路的另一端与所述电流输出触点连接，被充电的电子产品或其 他设备设置有禪合连接与所述充电电池的电流输入触点，所述电流输入触点与所述电流输 出触点直接接触配合。在第一实施例中所述两个感应线圈触点11置于所述接收线圈的两个 相对的方向上。
[0028] 同时，两个线圈的自谐振点可W具有差异，从而合成一个宽更宽的频率特性，如图 3所示，运样的频率特性可W在实践中更有效地接收无线信号。再者，在实践中，如果运两个 符合线圈的物理夹具是固定的，则可通过调整工作频率达到调整电距离的目的，即使得运 个电路结构有频率自适应能力。
[0029] 如图4所示，T1是单独一个线圈工作时的频率响应曲线，可W看到无论是响应幅度 还是两个带宽都比较有限，T2的特性也和T1类似，带宽和幅度都比较有限，当把运两个线圈 靠的很近或者是放在同一个平面上的时候，就会形成图中T3类似的曲线。T3是由T1和T2合 成的曲线。无论是幅度还是带宽都要优于单独的T1或T2。适当地调节T1和T2的谐振点。可W 控制T3的特性。可W让T3表现出一个或两个峰值点。如图5所示为本发明的第二实施例，其 中两个所述接收线圈并行排列，两个所述接收线圈的轴向方向相互垂直。
[0030] 其中，在一个接收线圈1的A点和另一个接收线圈2的B点分别接入不同的电容可W 分别调整两个线圈的谐振频率。复合特性随着两个线圈的不同的组合而不同。运样可W很 灵活地达到不同的目的。图6、7是本发明的第Ξ实施例实现方法及第四实施例实现方法，可 W把两个线圈放在同一个平面上，采用内外线圈的方式。同样，端口 A和B是用来外接电容来 实现调节频率的目的。
[0031] 特别如图7,内外两个线圈在同一个平面上。采用一大一小的内外结构。运种结果 比较省空间。在某些特定的场合有很大的优势。例如作为便携式设备的无线充电的接收器；
[0032] 在一个实施例中，应用W下公式对两个线圈的位置关系设置进行限定，并调整出 两个线圈的最佳位置；
[0033]
[0034] 上式中：x是两个线圈的间距，S2是第二组线圈的面积;化是第一组线圈的应数，化 是第二组线圈的应数，ri是第一组线圈的半径，Li、L2分别是第一组及第二组线圈的电感值， U是真空中的磁导率，k是互感系数，所述互感系数能够体现两组线圈的禪合程度，在所述线 圈的半径、面积、应数、电感值、真空中的磁导率均为已知时，则通过两组线圈之间的间距来 调整获得最佳的禪合程度。
【主权项】
1. 一种新型无线充电器的接收器，其特征在于，所述接收器包括感应线圈组，所述感应 线圈组包括个两个独立、并相互耦合的接收线圈。2. 根据权利要求1所述的一种新型无线充电器的接收器，其特征在于，所述接收器还包 括印刷电路板及接收整流电路，所述接收整流电路置于所述感应线圈组与印刷电路板之 间，所述印刷电路板上设有集成控制电路及电流输出触点。3. 根据权利要求2所述的一种新型无线充电器的接收器，其特征在于，所述感应线圈组 上设置有感应线圈触点，所述感应线圈触点连接所述集成控制电路一端，所述集成控制电 路的另一端与所述电流输出触点连接。4. 根据权利要求3所述的一种新型无线充电器的接收器，其特征在于，所述感应线圈触 点连接外接电容。5. 根据权利要求3所述的一种新型无线充电器的接收器，其特征在于，所述接收器两个 线圈的位置关系满足下述公式；上式中是两个线圈的间距，S2是第二组线圈的面积是第一组线圈的匝数，N2是第 二组线圈的匝数，η是第一组线圈的半径,I^L2分别是第一组及第二组线圈的电感值，u是 真空中的磁导率，k是互感系数。6. 根据权利要求3所述的一种新型无线充电器的接收器，其特征在于，一个所述接收线 圈置于另一接收线圈内侧，并两个所述感应线圈触点置于同一侧、相反的一侧或其它的位 置。7. 根据权利要求3所述的一种新型无线充电器的接收器，其特征在于，所述感应线圈为 单层双线漆包紫铜绕制线圈或裸铜线绕制。8. -种新型无线充电器的发射器，其特征在于，所述发射器结构与上述权利要求1-7之 一所述的接收器结构相同，所述接收整流电路替换为发射放大电路。
【专利摘要】本发明属于无线充电技术领域，具体涉及一种新型无线充电器的接收器或发射器，所述接收器包括感应线圈组，所述感应线圈组包括两个独立、并相互耦合的接收线圈，本发明提出的由于接收器和发射器的原理是互逆的，本发明的有益效果为：本发明提供的一种采用两个独立线圈的接收方法来进一步提高线圈的Q值从而提高电路的工作值的方法，最终达到较高充电效率和远距离的方法。
【IPC分类】H02J50/12, H02J7/00
【公开号】CN105490396
【申请号】CN201610056731
【发明人】赵莹
【申请人】赵莹
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月27日