无线充电的线圈模块

技术领域

本发明涉及用于充电的装置，具体涉及无线充电的线圈模块。

背景技术

电磁感应式的无线充电技术是通过在传输端线圈中通入一定频率的交流电，通过电磁感应原理，在接收端的线圈中产生一定的电流，从而实现对于电池的充电。在这种模式中，传输端和接收端都采用线圈，然而在现有技术中，线圈的铺设和施工都十分麻烦。无线充电因此也被局限于特定的固定区域，如停车场、或特定的充电点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可以简单被扩展至任意大小的无线充电的线圈模块。

为了实现上述目的，本发明涉及无线充电的线圈模块，包括：

多个线圈，

蜂窝结构板，

所述的线圈设置于蜂窝结构板的各个蜂窝中。

在一些实施例中，所述的框架采用蜂窝结构板，蜂窝结构板中的蜂窝作为所述的孔设置所述的线圈。

在一些实施例中，所述的蜂窝结构板由瓦楞芯板和分割板交替固接形成，瓦楞芯板两侧的各个凹部与分割板之间形成蜂窝。

在一些实施例中，瓦楞芯板和/或分割板内含有玻璃纤维增强布。

在一些实施例中，所述的线圈具有与蜂窝配合的形状。

在一些实施例中，所述的蜂窝为梯形蜂窝。

在一些实施例中，所述的蜂窝结构板的上、下表面覆盖有非金属蒙皮。

在一些实施例中，所述的多个线圈之间相互并联地连接。

在一些实施例中，各个蜂窝中设置的线圈相互平行。

本发明的线圈模块通过将蜂窝结构与线圈结合，形成能够在一定区域中进行高效无线充电的线圈模块，或者作为充电的接收端，设置在诸如电动汽车中，与现有的无线充电机构形成电磁感应，从而对充电电池进行充电，该结构的线圈模块具有物理强度高，充电效果好的优点，并且易于施工和安装，能够被铺设在路面、停车场等位置。

附图说明

图1为线圈模块的一种局部横剖结构示意图。

图2为磁力线圈模块的结构示意图。

图3为线圈模块的纵剖结构示意图。

图4为S排T列的磁力线圈阵列的示意图。

图5为单一通道磁力线圈的结构示意图。

图6为电磁感应的示意图。

图中，10.蜂窝结构板，11.分割板，12.瓦楞芯板，13.蜂窝，20.磁力线圈，30.蒙皮，100.磁力线圈模块，200.感应线圈模块，300.单一通道磁力线圈。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

参考图1，本实施例的线圈模块中包含了一块蜂窝结构板10以及多个线圈20，线圈20设置在蜂窝结构板10里的各个蜂窝13中。该线圈模块可以与电源连接导通以产生无线充电的可变磁场，也可与充电电池连接，感应磁场中的磁通量变化，以感生电流进行充电。上述线圈模块通过简单的拼接以形成更大的充电区域。

线圈模块中的蜂窝结构板10由瓦楞芯板12和分割板11交替固接形成，参考图2，瓦楞芯板12两侧的各个凹部与分割板11之间形成蜂窝13。在生产制造时，瓦楞芯板12和分割板11交替固接，瓦楞芯板12两侧的各个凹部与分割板之间形成蜂窝13，在形成的蜂窝中设置线圈20。蜂窝结构板10可以是平面板，也可以具有一定的弧度。

为了增加瓦楞芯板12和分割板11的韧性和强度，瓦楞芯板12、分割板11内可含有玻璃纤维增强布，玻璃纤维增强布能够增加瓦楞芯板和分割板的强度和韧性，使得磁力线圈模块的使用范围更加广泛。其中一种可以实现的制作方法是玻璃纤维增强布的两侧涂覆树脂，然后通过现有的固化成形工艺得到凹凸结构的瓦楞芯板12，以及形成平面的分割板11，瓦楞中的凹部形状可以是半蜂窝的梯形，在一些实施例中，这种梯形两两相对可形成完整的六边形蜂窝，或者是正方形、三角形等人工蜂窝形状。线圈具有与蜂窝配合的形状，例如，当蜂窝为梯形时，磁力线圈也具有相应的梯形形状，从而使得磁力线圈在被收纳于蜂窝中时能够很好的被固定，并控制磁力线的方向。

参考图3，在上述的蜂窝结构板10的上、下表面可覆盖非金属的蒙皮30，从而增加上、下表面的强度，并有效的保护位于蜂窝13中的磁力线圈20不受到来自外界的损伤。蒙皮能够进一步增加蜂窝结构板的抗弯性能。

上述结构的线圈模块可以被用于电磁感应中，用于代替现在相应的磁力线圈以及感应线圈，参考图4，磁力线圈和感应线圈都替换成了上述线圈模板，下方的线圈模板与电源连接形成可变的磁场，上方的线圈模板则感应磁通量变化产生感生电流，用于对充电电池进行充电。

在一些实施例中，线圈模块中的线圈之间相互并联地连接，并联地连接能够使得无线充电的过程中，在使用上述线圈模块的一侧发热量显著下降，其原理可参考如下推算：

参考图6，在现有的单一通道电磁感应的充电过程中，假设单一通道磁力线圈300的瞬态电压是U，电流变化为△I，则单一通道磁力线圈300的瞬态做功为U△I，若磁力线圈的内阻为R，则总的发热功率为I

而当磁力线圈由N个内阻为R的磁力线圈并联组成时，每个线圈里面的电流就降低为I/N。假设电力系统瞬态电压是U，电流变化为△I，分配到每个并联线圈的瞬态做功为U△I/N，电力总做功仍然为U△I。但是由于流经每个感应线圈的电流只有原来的1/N，所以感应线圈总的发热功率为N(I/N)

下面我们考虑由当N＝S·T，即S排T列并联的线圈组成(参考图5)，其中线圈边长为d

同时假设单一大通道线圈边长为D1和D2，其中：D1＝S*d

如果单一大通道线圈的瞬态电压是U,电流是I,电流变化为△I,瞬态做功为U△I，那么每个小线圈的电流是I/S/T,电流变化为△I/S/T,电力总做功为U△I,保持同样电力功率。单一大通道线圈的瞬态发热功率是H＝I

当S＝T，d

或者，当S＝T，d

因此，线圈相互并联的线圈模块能够在保证电力总做功维持不变的情况下，显著降低磁力线圈的发热功率，减少了电能的损耗。

正是由于产生了减少发热功率的有益效果，可以在可接受的发热功率范围内，采用成本更低，电阻率更大的材料制成线圈，如原本采用铜线圈的，可以调整为铁线圈或铝线圈，查阅文献可知，金属铜的电阻率为1.75×10

本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。