一種環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)及無尾發(fā)射器，其包括環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)、傳感器、磁性元件，其特征在于：環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)包括環(huán)形線圈（1）、導(dǎo)磁條；其中，所述導(dǎo)磁條包括橫向設(shè)置于環(huán)形線圈（1）的下方的第一導(dǎo)磁條（2）、第二導(dǎo)磁條（3）以及豎向設(shè)置于環(huán)形線圈（1）中心部位環(huán)形區(qū)域的第三導(dǎo)磁條（4），第一導(dǎo)磁條（2）和第三導(dǎo)磁條（4）接觸，第一導(dǎo)磁條（2）、第二導(dǎo)磁條（3）、第三導(dǎo)磁條（4）形成的圍欄包圍環(huán)形線圈的中央和底部，在線圈中心部位形成一個(gè)磁場強(qiáng)度相對(duì)較弱的安全區(qū)域（5），傳感器、磁性元件設(shè)置在安全區(qū)域（5）內(nèi)。采用本發(fā)明，能夠降低環(huán)形線圈（1）內(nèi)部的磁場強(qiáng)度，將傳感器、磁性元器件等器件置于環(huán)形線圈（1）內(nèi)部，滿足磁性器件對(duì)磁場強(qiáng)度的要求，從而在改善強(qiáng)磁場帶來的渦流損耗、退磁等問題的同時(shí)，充分利用線圈的空間。
【專利說明】一種環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線電力傳輸技術(shù)，尤其涉及一種環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]在無線電力發(fā)射器的線圈周圍，通常需要放置一些磁性元器件、傳感器等，而無線電力發(fā)射器工作時(shí)，其線圈周圍產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場，強(qiáng)磁場會(huì)帶來渦流損耗、磁性材料退磁等問題，影響器件的性能及壽命期限，特別是渦流損耗引起的溫升，存在較大的安全隱患。通常，線圈可采用平鋪成一個(gè)平面的繞制方式，亦可采用環(huán)形的繞制方式。平鋪繞制的線圈磁場分布均勻，線圈上方區(qū)域磁場強(qiáng)度較高，線圈中心磁場強(qiáng)度相對(duì)最高，考慮到渦流效應(yīng)、退磁等影響，不適宜在線圈上方區(qū)域或附近區(qū)域放置傳感器等磁性元器件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)，能夠降低環(huán)形線圈內(nèi)部的磁場強(qiáng)度，在線圈中心部位形成一個(gè)磁場強(qiáng)度相對(duì)較弱的安全區(qū)域的環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)及無尾發(fā)射器。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)，包括環(huán)形線圈、導(dǎo)磁條；其中，所述導(dǎo)磁條包括橫向設(shè)置于環(huán)形線圈的下方的第一導(dǎo)磁條、第二導(dǎo)磁條以及豎向設(shè)置于環(huán)形線圈中心部位環(huán)形區(qū)域的第三導(dǎo)磁條，第一導(dǎo)磁條和第三導(dǎo)磁條接觸，第一導(dǎo)磁條、第二導(dǎo)磁條、第三導(dǎo)磁條形成的圍欄包圍環(huán)形線圈的中央和底部，在線圈中心部位形成一個(gè)磁場強(qiáng)度相對(duì)較弱的安全區(qū)域。
[0005]優(yōu)化地，所述第一導(dǎo)磁條、第二導(dǎo)磁條以環(huán)形線圈的中心點(diǎn)為軸心呈輻射狀排布。
[0006]優(yōu)化地，所述第二導(dǎo)磁條設(shè)置在第一導(dǎo)磁條的空檔內(nèi)。
[0007]優(yōu)化地，所述的安全區(qū)域5，其直徑為Ds，Df為所述第三導(dǎo)磁條4形成的圍欄的內(nèi)徑，Dc為環(huán)形線圈I的內(nèi)徑，Dc、Df和Ds的關(guān)系為:Df=k(Dc-Ds)+Ds，k為常量系數(shù)，k取值(0.4，0.8)。
[0008]優(yōu)化地，所述導(dǎo)磁條為鐵氧體。
[0009]本技術(shù)方案的無尾發(fā)射器的技術(shù)方案是這樣的:其包括環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)、傳感器、磁性元件，環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)包括環(huán)形線圈、導(dǎo)磁條；其中，所述導(dǎo)磁條包括橫向設(shè)置于環(huán)形線圈的下方的第一導(dǎo)磁條、第二導(dǎo)磁條以及豎向設(shè)置于環(huán)形線圈中心部位環(huán)形區(qū)域的第三導(dǎo)磁條，第一導(dǎo)磁條和第三導(dǎo)磁條接觸，第一導(dǎo)磁條、第二導(dǎo)磁條、第三導(dǎo)磁條形成的圍欄包圍環(huán)形線圈的中央和底部，在線圈中心部位形成一個(gè)磁場強(qiáng)度相對(duì)較弱的安全區(qū)域，傳感器、磁性元件設(shè)置在安全區(qū)域內(nèi)。
[0010]優(yōu)化地，所述第一導(dǎo)磁條、第二導(dǎo)磁條以環(huán)形線圈的中心點(diǎn)為軸心呈輻射狀排布。[0011 ] 優(yōu)化地，所述第二導(dǎo)磁條設(shè)置在第一導(dǎo)磁條的空檔內(nèi)。
[0012]優(yōu)化地，所述的安全區(qū)域5，其直徑為Ds，Df為所述第三導(dǎo)磁條4形成的圍欄的內(nèi)徑，Dc為環(huán)形線圈I的內(nèi)徑，Dc、Df和Ds的關(guān)系為:Df=k(Dc-Ds)+Ds，k為常量系數(shù)，k取值(0.4，0.8)。
[0013]優(yōu)化地，所述導(dǎo)磁條為鐵氧體。
[0014]本技術(shù)方案所述導(dǎo)磁條包括橫向設(shè)置于環(huán)形線圈的下方的第一導(dǎo)磁條、第二導(dǎo)磁條以及豎向設(shè)置于環(huán)形線圈中心部位環(huán)形區(qū)域的第三導(dǎo)磁條，第一導(dǎo)磁條和第三導(dǎo)磁條接觸，第一導(dǎo)磁條、第二導(dǎo)磁條、第三導(dǎo)磁條形成的圍欄包圍環(huán)形線圈的中央和底部，在線圈中心部位形成一個(gè)磁場強(qiáng)度相對(duì)較弱的安全區(qū)域，傳感器、磁性元件設(shè)置在安全區(qū)域內(nèi)，這樣可以最大限度的減小磁場對(duì)傳感器、磁性元件等器件的干擾，改善了因強(qiáng)磁場引起的渦流損耗帶來的溫升影響。
[0015]本技術(shù)方案所述第一導(dǎo)磁條、第二導(dǎo)磁條以環(huán)形線圈的中心點(diǎn)為軸心呈輻射狀排布，所述第二導(dǎo)磁條設(shè)置在第一導(dǎo)磁條的空檔內(nèi)，這種排列方式形成的圍欄可以最大限度地將環(huán)形線圈的中央和底部包圍，使安全區(qū)域的磁場強(qiáng)度更低。
[0016]本技術(shù)方案所述的安全區(qū)域5，其直徑為Ds，Df為所述第三導(dǎo)磁條(4)形成的圍欄的內(nèi)徑，Dc為環(huán)形線圈(I)的內(nèi)徑，Dc、Df和Ds的關(guān)系為:Df=k(Dc-Ds)+Ds，k為常量系數(shù)，k取值(0.4，0.8)，上述公式確定了安全區(qū)域和圍欄內(nèi)徑以及線圈內(nèi)徑的關(guān)系，實(shí)際上是本技術(shù)方案的設(shè)計(jì)路線，依據(jù)本技術(shù)方案的公式實(shí)現(xiàn)的環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)比較合理，安全區(qū)域的空間也比較合理。
[0017]將傳感器、磁性元器件等器件置于該安全區(qū)域內(nèi)，其工作性能不會(huì)受到線圈產(chǎn)生的強(qiáng)電磁環(huán)境的影響，從而在不影響傳感器、磁性元器件等器件的工作性能，改善強(qiáng)磁場帶來的渦流損耗、退磁等問題的同時(shí)，充分利用線圈的空間，能夠在保持器件性能的同時(shí)，節(jié)約了器件放置的空間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)縱向剖視圖；
圖2為本發(fā)明環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)立體示意圖；
圖3為線圈縱向截面示意圖；
圖4為線圈俯視圖。
[0019]1-環(huán)形線圈、2-第一導(dǎo)磁條、3-第二導(dǎo)磁條、4-第三導(dǎo)磁條、5-安全區(qū)域。

【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1:
下面結(jié)合附圖及本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0021]本實(shí)施例的環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)包括環(huán)形線圈1、導(dǎo)磁條；其中，所述導(dǎo)磁條包括橫向設(shè)置于環(huán)形線圈的下方的第一導(dǎo)磁條2、第二導(dǎo)磁條3以及豎向設(shè)置于環(huán)形線圈中心部位環(huán)形區(qū)域的第三導(dǎo)磁條4，第一導(dǎo)磁條2和第三導(dǎo)磁條4接觸，第一導(dǎo)磁條2、第二導(dǎo)磁條3、第三導(dǎo)磁條4形成的圍欄包圍環(huán)形線圈I的中央和底部，在線圈中心部位形成一個(gè)磁場強(qiáng)度相對(duì)較弱的安全區(qū)域5。所述第一導(dǎo)磁條2、第二導(dǎo)磁條3以環(huán)形線圈I的中心點(diǎn)為軸心呈輻射狀排布。所述第二導(dǎo)磁條3設(shè)置在第一導(dǎo)磁條2的空檔內(nèi)。所述的安全區(qū)域5，其直徑為Ds, Df為所述第三導(dǎo)磁條4形成的圍欄的內(nèi)徑，Dc為環(huán)形線圈I的內(nèi)徑。Dc、Df和Ds的關(guān)系為:Df=k(Dc-Ds)+Ds, k為常量系數(shù)，k取值(0.4，0.8)。
[0022]本實(shí)施例的環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)的環(huán)形線圈2的內(nèi)徑Dc為90mm，電感量為80uH的線圈，線圈中流過20kHz有效值為1A電流，導(dǎo)磁條初始磁導(dǎo)率為2000，為得到直徑Ds為20mm的安全區(qū)域，取k值為0.4,此時(shí)磁條4形成的圍欄的直徑Df約為48mm。
[0023]實(shí)施例2:
本實(shí)施例和實(shí)施例1的區(qū)別在于，本實(shí)施例的環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)的環(huán)形線圈的內(nèi)徑Dc為90mm,電感量為80uH的線圈，線圈中流過20kHz有效值為30A電流，導(dǎo)磁條初始磁導(dǎo)率為，為得到直徑Ds為20mm的安全區(qū)域，取k值為0.8，此時(shí)磁條4形成的圍欄的直徑Df約為76mm0
[0024]實(shí)施例3:
本實(shí)施例和實(shí)施例1的區(qū)別在于，本實(shí)施例的環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)的環(huán)形線圈的內(nèi)徑Dc為90mm,電感量為80uH的線圈，線圈中流過20kHz有效值為15A電流，導(dǎo)磁條初始磁導(dǎo)率為，為得到直徑Ds為20mm的安全區(qū)域，取k值為0.5，此時(shí)磁條4形成的圍欄的直徑Df約為55mm0
[0025]本發(fā)明可以按照上述方式對(duì)線圈進(jìn)行設(shè)計(jì)，在環(huán)形線圈中的安全區(qū)域內(nèi)即可放置傳感器、磁性元器件、線圈等，滿足較弱磁場需求的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步充分利用環(huán)形線圈的內(nèi)部空間，擴(kuò)充線圈的應(yīng)用范圍。
[0026]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括環(huán)形線圈(I)、導(dǎo)磁條；其中，所述導(dǎo)磁條包括橫向設(shè)置于環(huán)形線圈(I)的下方的第一導(dǎo)磁條(2)、第二導(dǎo)磁條(3)以及豎向設(shè)置于環(huán)形線圈(I)中心部位環(huán)形區(qū)域的第三導(dǎo)磁條(4)，第一導(dǎo)磁條(2)和第三導(dǎo)磁條(4)接觸，第一導(dǎo)磁條(2)、第二導(dǎo)磁條(3)、第三導(dǎo)磁條(4)形成的圍欄包圍環(huán)形線圈的中央和底部，在線圈中心部位形成一個(gè)磁場強(qiáng)度相對(duì)較弱的安全區(qū)域(5 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一導(dǎo)磁條(2)、第二導(dǎo)磁條(3)以環(huán)形線圈(I)的中心點(diǎn)為軸心呈輻射狀排布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二導(dǎo)磁條(3)設(shè)置在第一導(dǎo)磁條的空檔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的安全區(qū)域5，其直徑為Ds，Df為所述第三導(dǎo)磁條(4)形成的圍欄的內(nèi)徑，Dc為環(huán)形線圈(I)的內(nèi)徑，Dc、Df和Ds的關(guān)系為:Df=k(Dc-Ds)+Ds, k 為常量系數(shù)，k 取值(0.4，0.8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)磁條為鐵氧體。
6.一種無尾發(fā)射器，其包括環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)、傳感器、磁性元件，其特征在于:環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)包括環(huán)形線圈(I)、導(dǎo)磁條；其中，所述導(dǎo)磁條包括橫向設(shè)置于環(huán)形線圈(I)的下方的第一導(dǎo)磁條(2)、第二導(dǎo)磁條(3)以及豎向設(shè)置于環(huán)形線圈(I)中心部位環(huán)形區(qū)域的第三導(dǎo)磁條(4)，第一導(dǎo)磁條(2)和第三導(dǎo)磁條(4)接觸，第一導(dǎo)磁條(2)、第二導(dǎo)磁條(3)、第三導(dǎo)磁條(4)形成的圍欄包圍環(huán)形線圈的中央和底部，在線圈中心部位形成一個(gè)磁場強(qiáng)度相對(duì)較弱的安全區(qū)域(5)，傳感器、磁性元件設(shè)置在安全區(qū)域(5)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述無尾發(fā)射器，其特征在于，所述第一導(dǎo)磁條(2)、第二導(dǎo)磁條(3)以環(huán)形線圈(I)的中心點(diǎn)為軸心呈輻射狀排布。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述無尾發(fā)射器，其特征在于，所述第二導(dǎo)磁條(3)設(shè)置在第一導(dǎo)磁條(2)的空檔內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述無尾發(fā)射器，其特征在于，所述的安全區(qū)域5，其直徑為Ds，Df為所述第三導(dǎo)磁條(4)形成的圍欄的內(nèi)徑，Dc為環(huán)形線圈(I)的內(nèi)徑，Dc, Df和Ds的關(guān)系為:Df=k(Dc-Ds)+Ds, k 為常量系數(shù)，k 取值(0.4，0.8)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述無尾發(fā)射器，其特征在于，所述導(dǎo)磁條為鐵氧體。
【文檔編號(hào)】H01F38/14GK104134526SQ201410296283
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】李聃, 婁兵兵, 龍海岸, 張衍昌, 李明, 鄢海峰, 孫峰 申請(qǐng)人:青島眾海匯智能源科技有限責(zé)任公司