專利名稱：一種超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器及其制作與應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁能量耦合轉(zhuǎn)換傳遞技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器及其制作與應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
電磁能量耦合轉(zhuǎn)換傳遞技術(shù)現(xiàn)在已廣泛的應(yīng)用在電力變換，無線充電等諸多技術(shù)領(lǐng)域，在移動終端的應(yīng)用案例初步嘗試就是利用高頻電磁能量耦合對手機(jī)電池進(jìn)行無線充電。比如黑莓手機(jī)廠商的一款手機(jī)就是在后蓋里加裝了無線充電感應(yīng)接收線圈和接收電路板用來實(shí)現(xiàn)接收發(fā)射裝置耦合傳遞的電磁波能量，實(shí)現(xiàn)無線充電電力的接收給機(jī)內(nèi)電池進(jìn)行充電；蘋果手機(jī)生產(chǎn)商則是專門制作了 一個(gè)無線充電接收外套將手機(jī)插入后平放在充電發(fā)射平臺上面進(jìn)行無線充電，以上利用電磁耦合傳遞能量進(jìn)行無線充電的方法都各有特點(diǎn)，但不足之處在于各廠家制作的無線充電裝置僅能夠與自廠的手機(jī)配套使用，社會上絕大多數(shù)手機(jī)持有者無法體驗(yàn)到無線充電方式給大家?guī)淼谋憷c樂趣。本發(fā)明人經(jīng)過長期研究與實(shí)踐，認(rèn)識到利用高頻電磁感應(yīng)傳遞充電能量的基本原理和方法給所有移動終端進(jìn)行無線充電是完全可行的，關(guān)鍵在于要能夠設(shè)計(jì)與制作出一種適合于在現(xiàn)有各種不同類型的手機(jī)后蓋內(nèi)極其狹小僅0.5mm高度的空間縫隙中安裝放置的電磁能量感應(yīng)接收轉(zhuǎn)換器，才能達(dá)到利用高頻電磁感應(yīng)耦合方式傳遞充電電流的目的，實(shí)現(xiàn)手機(jī)不用連接插頭的無線充電。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器及其制作與應(yīng)用方法，采用本發(fā)明提供的方法制作的超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器，平面厚度僅0.5mm，與手機(jī)電池組合在一起放入手機(jī)電池槽內(nèi)使用，其增加的0.5mm厚度恰好為手機(jī)電池高度與手機(jī)后蓋之間的空隙所容納，對手機(jī)使用和外觀無任何影響，從而實(shí)現(xiàn)了利用高頻電磁耦合方式傳遞能量的手機(jī)無線充電接收，且具有安裝簡單，使用方便的特點(diǎn)。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的，一種超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器，包括高頻屏蔽膜、耦合接收線圈、接收電路板、+-電極觸點(diǎn)和接收板外罩所組成，其特征在于:耦合接收線圈粘合在高頻屏蔽膜上面成為一體，線圈引出線接入接收電路板輸入端，從接收電路板輸出端引出的+_電極觸點(diǎn)安裝在接收板外罩的前側(cè)。所述的高頻屏蔽膜采用日本進(jìn)口無線充電專用高頻電磁屏蔽膜，厚度0.1-0.2mm。所述的稱合接收線圈采用0.1 X6mm多股漆包線繞制成圓形或橢圓形空心線圈，直徑10-40mm，圈數(shù)8_20圈，電感量10-20微亨，或采用單股漆包線和柔性電路板制作均可，線圈厚度不超過0.3mm,工作頻率在20KC-20MC之間選擇。所述的接收電路板采用長25-40mm,寬4_5mm的印刷電路基板制作，基板厚度
0.1-0.5mm，安裝電子元件后整體厚度1.5_2mm，電路部分包括諧振電路、整流濾波電路和充電管理芯片電路所組成，采用MIC37102YM型號的無線充電專用管理芯片或其它型號功能相同的集成電路芯片調(diào)控充電過程，將感應(yīng)的高頻電磁波轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的4.2V直流電壓輸出，提供給手機(jī)電池充電。所述的+-電極觸點(diǎn)采用彎曲鍍金銅片制作，前后端凸起，兩面尺寸與排列方式與手機(jī)鋰電池電極均相同，安裝在接收板外罩的前端，用于手機(jī)電池與手機(jī)電極之間的連接。所述的電路板外罩采用塑材制作，壁厚0.2mm，罩在接收電路板外面，起到保護(hù)與支撐接收電路板的作用。本發(fā)明同時(shí)還提供了一種超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器的制作與應(yīng)用方法，制作方法敘述如下，制作方法1:將高頻屏蔽膜裁成長寬與所用手機(jī)鋰電池長寬尺寸相對應(yīng)的小方塊，用雙面膠在其表面粘合耦合接收線圈，線圈接頭焊接在接收電路板對應(yīng)輸入端焊盤上面，然后把接收電路板輸出端焊接+-電極觸點(diǎn)，將+-電極觸點(diǎn)安裝在接收板外罩外面，其安裝位置與手機(jī)電極觸點(diǎn)位置相對應(yīng)，扣上接收板外罩，點(diǎn)502快干膠封固，完成超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器的制作；制作方法2:用雙面膠將高頻屏蔽膜粘合在鋰電池表面，接收電路板放入鋰電池保護(hù)電板空間內(nèi)，與鋰電池原有的保護(hù)電板層疊排列在一起，接收電路板+_極輸出端直接與鋰電池保護(hù)電板+_極輸出端焊接在一起，扣上保護(hù)外罩，制作成帶無線感應(yīng)充電功能的鋰電池。本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果:本發(fā)明提供了一種超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器及其制作與應(yīng)用方法，采用本發(fā)明提供的技術(shù)制作的超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器，可以方便的裝入手機(jī)或各種需要感應(yīng)充電且空間狹小的用電裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)無線充電能量的耦合接收，為移動終端實(shí)現(xiàn)無線充電提供了簡便易行的實(shí)施方式，使廣大手機(jī)用戶可以充分享受到無線充電帶來的便利與樂趣。結(jié)合附圖可以對本發(fā)明的實(shí)施例加以詳細(xì)的說明


圖1是本發(fā)明的外觀結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明的工作電原理3是本發(fā)明的安裝示意4是本發(fā)明的使用示意中I高頻屏蔽膜2耦合接收線圈3接收電路板4+-電極觸點(diǎn)5接收板外罩6鋰電池
具體實(shí)施例方式參照圖1，本發(fā)明一種超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器，包括高頻屏蔽膜I耦合接收線圈2接收電路板3+-電極觸點(diǎn)4接收板外罩5鋰電池6所組成，其制作方法過程如下，制作方法1:將高頻屏蔽膜I裁成長寬與所用手機(jī)鋰電池6長寬尺寸相對應(yīng)的小方塊，用雙面膠在其表面粘合耦合接收線圈2，線圈接頭焊接在接收電路板3對應(yīng)輸入端焊盤上面，然后把接收電路板3輸出端焊接+_電極觸點(diǎn)4，將+-電極觸點(diǎn)4安裝在接收板外罩5外面，其安裝位置與手機(jī)電極觸點(diǎn)位置相對應(yīng)，扣上接收板外罩5，點(diǎn)502快干膠封固，完成超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器的制作；制作方法2:用雙面膠將高頻屏蔽膜I粘合在鋰電池6表面，接收電路板3放入鋰電池6保護(hù)電板空間內(nèi)，與鋰電池6原有的保護(hù)電板層疊排列在一起，接收電路板3+-極輸出端直接與鋰電池6保護(hù)電板+_極輸出端焊接在一起，扣上保護(hù)外罩，制作成帶無線感應(yīng)充電功能的鋰電池。實(shí)施例1:參照圖2圖3圖4，本發(fā)明的工作原理過程及安裝使用方法敘述如下，安裝方法1:在手機(jī)內(nèi)在安裝本發(fā)明產(chǎn)品時(shí)，打開手機(jī)后蓋，將配好尺寸的鋰電池6+-電極接點(diǎn)與本發(fā)明產(chǎn)品的+_電極觸點(diǎn)4和手機(jī)電極+_極接點(diǎn)三者對齊，耦合接收線圈2面向上共同放入手機(jī)電池槽內(nèi)，扣上手機(jī)后蓋，完成超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器的使用安裝工作；安裝方法2:把按本發(fā)明提供的第二種制作方法制成的帶無線感應(yīng)充電功能的鋰電池直接卡入手機(jī)電池槽內(nèi)，扣上手機(jī)后蓋，完成安裝過程。把手機(jī)平放在無線充電感應(yīng)發(fā)射平臺上面，平臺上發(fā)射的高頻電磁波穿過手機(jī)塑料底蓋后被超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器的耦合接收線圈2所感應(yīng)，產(chǎn)生交變電流輸出至接收電路板3與電容Cl產(chǎn)生諧振，經(jīng)整流二極管D整流后輸出脈動直流電壓，再經(jīng)濾波電容C2濾波后進(jìn)入無線充電專用管理芯片MIC37102進(jìn)行調(diào)控輸出4.2V標(biāo)準(zhǔn)充電直流電壓，經(jīng)+_電極觸點(diǎn)4傳導(dǎo)給機(jī)內(nèi)鋰電池6進(jìn)行充電，當(dāng)電池電量充滿后，鋰電池6內(nèi)的保護(hù)電板和無線充電專用管理芯片MIC37102先后關(guān)閉，充電過程結(jié)束。實(shí)施例2:超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器在電子防霧游泳鏡電池充電方面的應(yīng)用:電子防霧泳鏡在鏡片內(nèi)表面安裝了電加熱除霧系統(tǒng)，為防止進(jìn)水導(dǎo)致電路與電池的短路損壞，要求必須全密封防水，采用本超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器，將耦合接收線圈2和高頻屏蔽膜I與小型鋰電池6粘合成一體化結(jié)構(gòu)，感應(yīng)面向外放入塑料保護(hù)罩內(nèi)密封后使用。充電時(shí)，將無線感應(yīng)發(fā)射裝置靠近裝有本發(fā)明產(chǎn)品的泳鏡塑料保護(hù)罩外面，產(chǎn)生感應(yīng)電磁耦合轉(zhuǎn)換，給泳鏡內(nèi)的鋰電池6進(jìn)行無線充電。實(shí)施例3:超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器在自動變光電子眼鏡及3D電子眼鏡電池充電過程中的應(yīng)用:在電子變光眼鏡和3D電子眼鏡的一側(cè)鏡腿里預(yù)留的凹槽內(nèi)放入小型鋰電池和本發(fā)明產(chǎn)品超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器，當(dāng)鏡腿靠近無線發(fā)射耦合裝置時(shí)，安裝在鏡腿內(nèi)的超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器感應(yīng)到高頻電磁能量后轉(zhuǎn)換成4.2V直流電壓，給鏡腿內(nèi)的小型鋰電池進(jìn)行充電。實(shí)施例4:超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器在盛水容器中的應(yīng)用:將密封的本發(fā)明產(chǎn)品放置在盛水的玻璃缸或塑料器皿中，耦合接收線圈2粘附在容器內(nèi)壁上，將無線發(fā)射裝置靠近容器外壁，超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器感應(yīng)到耦合電能，輸出工作電壓，驅(qū)動LEO水下照明或給其它水下小功率用電器具提供電源。
權(quán)利要求
1.一種超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器，包括高頻屏蔽膜(I)、耦合接收線圈(2)、接收電路板(3)、+-電極觸點(diǎn)(4)和接收板外罩(5)所組成，其特征在于:耦合接收線圈(2)粘合在高頻屏蔽膜(I)上面成為一體，線圈引出線接入接收電路板(3)輸入端，從接收電路板輸出端引出的+_電極觸點(diǎn)(4)安裝在接收板外罩的前側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器，其特征在于:高頻屏蔽膜(I)采用日本進(jìn)口無線充電專用高頻電磁屏蔽膜，厚度0.1-0.2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器，其特征在于:耦合接收線圈(2)采用0.lX6mm多股漆包線繞制成圓形或橢圓形空心線圈，直徑10-40mm，圈數(shù)8-20圈，電感量10-20微亨，或采用單股漆包線和柔性電路板制作均可，線圈厚度不超過0.3mm,工作頻率在20KC-20MC之間選擇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器，其特征在于:接收電路板(3)采用長25-40mm,寬4_5mm的印刷電路基板制作，基板厚度0.1-0.5mm,安裝電子元件后整體厚度1.5-2_，電路部分包括諧振電路、整流濾波電路和充電管理芯片電路所組成，采用MIC37102YM型號的無線充電專用管理芯片或其它型號功能相同的集成電路芯片調(diào)控充電過程，將感應(yīng)的高頻電磁波轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的4.2V直流電壓輸出，提供給手機(jī)電池充電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器，其特征在于:+_電極觸點(diǎn)(4)采用彎曲鍍金銅片制作，前后端凸起，兩面尺寸與排列方式與手機(jī)鋰電池電極均相同，安裝在接收板外罩(5)的前端，用于手機(jī)電池與手機(jī)電極之間的連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器，其特征在于:電路板外罩(5)采用塑材制作，壁厚0.2mm，罩在接收電路板外面，起到保護(hù)與支撐接收電路板(3)的作用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器，其特征在于:本發(fā)明同時(shí)還提供了一種超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器的制作方法，制作方法1:將高頻屏蔽膜(I)裁成長寬與所用手機(jī)鋰電池長寬尺寸相對應(yīng)的小方塊，用雙面膠在其表面粘合耦合接收線圈(2)，線圈接頭焊接在接收電路板(3)對應(yīng)輸入端焊盤上面，然后把接收電路板(3)輸出端焊接+-電極觸點(diǎn)(4)，將+_電極觸點(diǎn)(4)安裝在接收板外罩(5)外面，其安裝位置與手機(jī)電極觸點(diǎn)位置相對應(yīng)，扣上接收板外罩，點(diǎn)502快干膠封固，完成超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器的制作；制作方法2:用雙面膠將高頻屏蔽膜⑴粘合在鋰電池(6)表面，接收電路板(3)放入鋰電池(6)保護(hù)電板空間內(nèi)，與鋰電池(6)原有的保護(hù)電板層疊排列在一起，接收電路板(3)+-極輸出端直接與鋰電池(6)保護(hù)電板+_極輸出端焊接在一起，扣上保護(hù)外罩，制作成帶無線感應(yīng)充電功能的鋰電池。
全文摘要
一種超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器及其制作與應(yīng)用方法，包括高頻屏蔽膜(1)、耦合接收線圈(2)、接收電路板(3)、+-電極觸點(diǎn)(4)和接收板外罩(5)所組成，采用本發(fā)明提供的方法制作的超薄電磁能量耦合轉(zhuǎn)換器，平面厚度僅0.5mm，與手機(jī)電池組合在一起放入手機(jī)電池槽內(nèi)使用，其增加的0.5mm厚度恰好為手機(jī)電池高度與手機(jī)后蓋之間的空隙所容納，對手機(jī)使用和外觀無任何影響，從而實(shí)現(xiàn)了利用高頻電磁耦合方式傳遞能量的手機(jī)無線充電接收，且具有安裝簡單，使用方便的特點(diǎn)。
文檔編號H02J7/02GK103151847SQ201110421000
公開日2013年6月12日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者張志平, 張凱堯 申請人:蘇州凱行電子科技有限公司