专利名称：电子装置的无线充电线圈结构的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种无线充电线圈结构，尤指磁导体上利用绝缘导线环绕有第一线圈，且第一线圈延伸预定长度后，再继续反向环绕形成有第二线圈，并利用第一线圈与第二线圈之间的感应区间感应电力，此种构造下可应用于窄型感应面传送能量的装置中使用。
背景技术：
现今电子科技与多媒体信息的快速发展，使得笔记本电脑、平板电脑、智能型手机、个人数字助理等手持式电子装置都朝向轻薄短小且多功能的趋势发展，主要具有体积小、质量轻、方便携带等特色，再加上软、硬件功能不断的推陈出新，使用上更具实用性效果，已成为人们工作与生活娱乐中所不可或缺的一部分而被广泛的应用。然而，若手持式电子装置要达到随身携带使用，首先必须要解决的即是用电问题，·而一般最普遍的方式就是在手持式电子装置内部装设充电电池，并搭配一个相容的电源供应器使充电电池的电力耗尽时能够重新充电，但是每个厂牌的手持式电子装置规格不尽相同，便需要使用不同的电源供应器才能充电，而造成所需花费的购置成本大幅提高，若是有多台手持式电子装置的电源供应器不仅整理电线上相当不便且占用一定空间，也不利于收纳或是携带使用。再者，便有厂商针对此一问题，研发出利用电磁波感应来传送电力的感应式电源供应器或称为无线式充电器，其无接点电磁波感应供电能量方式具有极佳的便利性，所以在市场上一推出即备受瞩目，而电磁波感应供电方式简单来说，利用二个电感线圈相互感应交流电来传送电力，其原理如同于传统绕线式电力变压器，并在不同的电子装置内建感应线圈，就可以同时支援不同的电子装置充电，如此便可有效解决电源供应器不能互相支援、交换使用以及携带上的不便与困扰等。目前市面上的感应式电源供应器大都是利用二个线圈模块作为发射电力的供电端及可接收电力的受电端进行运作，并在线圈模块的磁性材料上需要绕制有感应线圈，即可通过线圈模块的感应面传送电力，而线圈模块设计中都需要具备相当的电感量，并搭配电容器通过电路产生谐振来进行无线电力传送。请参阅图7所示，是现有感应式电源供应器的示意图，由图中可清楚看出，此种为由早期的电力变压器所拆解演变成电磁感应式电力传送，其中该二组E型铁芯A的中柱上分别绕制有独立的环形线圈B，并利用E型铁芯A空气间隙来进行能量储存而具有较低的磁通或漏电感量，此种应用于感应式电源供应器的电路上时，便会因耦合过程中磁场感应损失过大而降低转换效率，其虽可使用较大的E型铁芯A提升其有效截面积，或是增加绕线匝数与加大空气间隙来加强感应电力的能力，但也因此造成E型铁芯A本身过于厚重而不适用于轻便诉求的手持式电子装置上所使用。请参阅图8所示，是另一现有感应式电源供应器的示意图，由图中可清楚看出，此种为目前市售的无线充电装置主流产品的作法，其中该平板基座C上为绕制有中空的平面涡形线圈D，并利用涡形线圈D感应传送电力，由于无线电力能量会在供电端的涡形线圈D上、下面发送，且无线电力能量朝受电端的涡形线圈D传送后，并无法全部被涡形线圈D感应接收，此传送电力的能量若是被周边设备或装置吸收后会产生热量并发生危险，所以产品设计上在涡形线圈D上的平板基座C即需要由可阻绝电磁波的磁性材料所制成。而磁性材料对于电磁波特性可分为反射、吸收与传导，并在此一设计中为了得到较佳的电力传送的效率，一般作法通常会于供电端的涡形线圈D未感应面加上具有反射特性较佳的磁性材料来作为平板基座C，且该受电端的涡形线圈D未感应面也需要加上具有吸收特性较佳的磁性材料来作为平板基座C，此种作法虽然可得到较佳的转换效率，但因具有反射与吸收特性的磁性材料不易制造，并在价格上也较为昂贵而使得成本无法有效降低；另，涡形线圈D绕制于平板基座C上的感应面积越大，虽然可得到较佳的电磁感应电力的能力，但因涡形线圈D形状接近圆形而不容易设置于精巧的手持式电子装置中，从而导致使整体的使用机能与效果便会受到限制，因此尚有待进一步改良的必要，即为从事于此行业者所亟欲研究改善的方向所在。 故，发明人有鉴于上述现有使用上的问题与缺失，乃搜集相关资料经由多方评估及考虑，并利用从事于此行业的多年经验不断试作与修改，始设计出此种电子装置的无线充电线圈结构发明专利诞生。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电子装置的无线充电线圈结构，解决现有结构存在的体积过大、携带不便或者价格昂贵、外形不精巧的问题。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种电子装置的无线充电线圈结构，包括有能够发射出电磁波能量的供电线圈模块及能够进行电磁波感应接收电力能量的受电线圈模块，其特征在于该供电线圈模块及受电线圈模块分别具有呈长条状的磁导体，并在磁导体上利用绝缘导线同向环绕形成有第一线圈，且第一线圈沿着磁导体延伸预定长度后，再继续反向环绕形成有第二线圈，使第一线圈与第二线圈之间形成有具有预定间距的感应区间，如此依序绕制而成具有至少二组呈不同环绕方向且相隔预定间距的第一线圈及第二线圈的感应线圈。该供电线圈模块及受电线圈模块的磁导体断面呈正方形、矩形或多边形。该供电线圈模块及受电线圈模块的磁导体分别为具有高导磁率特性的磁性材料。该供电线圈模块的磁导体为铁粉芯、铁镍钥磁芯、铁硅铝磁芯或铁氧体磁芯。该供电线圈模块的磁导体为高磁通磁粉芯。该受电线圈模块的磁导体为铁粉芯、铁镍钥磁芯、铁硅铝磁芯或铁氧体磁芯。该受电线圈模块的磁导体为高磁通磁粉芯。该供电线圈模块及受电线圈模块的磁导体位于感应线圈的感应区间处分别定位有至少一个磁吸铁，并凭借两个磁导体上不同极性的磁吸铁相互吸引使其感应区间处形成相互对齐。该供电线圈模块及受电线圈模块的磁导体位于感应线圈的感应区间处为分别设有至少一个嵌置槽，且各嵌置槽内结合定位有磁吸铁，并凭借两个磁导体上不同极性的磁吸铁相互吸引使其感应区间处形成相互对齐。与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是
本发明的供电线圈模块及受电线圈模块分别具有呈长条状的磁导体，并于磁导体上利用绝缘导线同向环绕形成有第一线圈，且第一线圈沿着磁导体延伸预定长度后再继续反向环绕形成有第二线圈，如此可依序绕制而成具至少二组第一线圈及第二线圈的感应线圈，并利用第一线圈与第二线圈之间所形成具有预定间距的感应区间进行电磁感应传输信号与电力能量，此种构造下不但可应用于平面型手持式电子装置，也可应用于其它无线电力传送系统所需要窄型感应面传送能量的装置中使用。本发明的供电线圈模块或受电线圈模块可通过电路切换作为接收电力能量的受电用感应线圈，或是作为发射电磁波能量的供电用感应线圈，如此可将第一台电子装置设定为供电模式，并传送至另一台设定为受电模式的电子装置，也可在第一台电子装置二侧处或是表面及底边或侧边处相互靠置或层迭另一台电子装置，由于供电线圈模块或受电线圈模块为可设置于电子装置内部的底面或侧边处，所以充 电时只要将多台的电子装置相互靠置或层迭在平面上彼此距离接近，即可利用电磁感应的方式传输信号与电力能量达成充电的功效。本发明的供电线圈模块与受电线圈模块的感应线圈传送电力的能量只会在第一线圈与第二线圈之间所形成的感应区间进行传送，可使整体电力传送更加稳定，且磁导体本身具有高导磁率特性可以有效控制电磁波散溢的情况发生，同时避免干扰到其它电气装置或设备正常运作，也不需要在感应线圈的非感应区间加装有屏蔽用的磁性材料也可安全使用。本发明的供电线圈模块及受电线圈模块的磁导体上为可交替绕制方向依序环绕形成有感应线圈呈阵列状的第一线圈及第二线圈，再将供电线圈模块及受电线圈模块设置于电子装置内部底面或侧边处，并利用感应线圈的第一线圈与第二线圈之间所形成的感应区间进行感应电力，此种在不增加平面型电子装置整体厚度的情况下，可应用于平面型电子装置或其它无线电力传送系统的窄型感应面传送能量的设计中，以符合产品轻薄短小的设计需求。本发明在供电线圈模块及受电线圈模块的磁导体位于感应线圈的感应区间处分别设有至少一个嵌置槽，且各嵌置槽内结合定位有具不同极性的磁吸铁，或是可将磁吸铁直接定位于磁导体上的感应区间处，并凭借二磁导体上不同极性的磁吸铁相互磁性吸引使其感应区间处形成相互对齐，且供电端与受电端的供电线圈模块与受电线圈模块的感应区间彼此距离接近，可使受电线圈模块电磁波感应接收电力能量强度大幅增加，并提高其感应电流且更趋于稳定，进而可提升受电线圈模块的转换效率，使整体电力传送的效率更为良好。
图I是本发明的立体外观图；图2是本发明的电磁感应示意图；图3是本发明较佳实施例的立体外观图；图4是本发明另一较佳实施例的立体外观图；图5是本发明再一较佳实施例的立体外观图；图6是本发明又一较佳实施例的立体分解图7是现有感应式电源供应器的示意图；图8是另一现有感应式电源供应器的示意图。附图标记说明1-供电线圈模块；10_感应区间；120-绝缘导线；11_磁导体；121-第一线圈；111_嵌置槽；122_第二线圈；12_感应线圈；13_磁吸铁；2_受电线圈模块；20-感应区间；220_绝缘导线；21_磁导体；221-第一线圈；211_嵌置槽；222_第二线圈；22-感应线圈；23-磁吸铁；3-电子装置；4_扩充座；A-E型铁芯；B_环形线圈；C_平板基座；D-涡形线圈。
具体实施例方式为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及其构造，兹绘图就本发明的较佳实施例详加说明其特征与功能如下，以利完全了解。 请参阅图I、图2、图3、图4所示,是本发明的立体外观图、电磁感应示意图、较佳实施例的立体外观图及另一较佳实施例的立体外观图，由图中可清楚看出，本发明包括有供电线圈模块I及受电线圈模块2，故就本案的主要构件及特征详述如后，其中该供电线圈模块I具有磁导体11及感应线圈12，其中磁导体11呈一长条状，并于磁导体11上沿着长边方向利用绝缘导线120为由外而内按照预定匝数同向环绕形成有第一线圈121，且第一线圈121沿着磁导体11延伸拉直至预定长度后，再继续按照预定匝数反向环绕形成有第二线圈122进行引出，并使第一线圈121与第二线圈122之间形成有具有预定间距的感应区间10，如此可依序绕制而成具至少二组呈不同环绕方向且相隔预定间距的第一线圈121及第二线圈122的感应线圈12。该受电线圈模块2具有磁导体21及感应线圈22，其中磁导体21呈一长条状，并于磁导体21上沿着长边方向利用绝缘导线220为由外而内按照预定匝数同向环绕形成有第一线圈221，且第一线圈221沿着磁导体11延伸拉直至预定长度后，再继续按照预定匝数反向环绕形成有第二线圈222进行引出，并使第一线圈221与第二线圈222之间形成有具有预定间距的感应区间20，如此可依序绕制而成具至少二组呈不同环绕方向且相隔预定间距的第一线圈221及第二线圈222的感应线圈22。再者，上述的供电线圈模块I与受电线圈模块2的磁导体11、21可分别为一具有高导磁率特性的磁性材料，例如铁粉芯(Iron Powder)、铁镍钥磁芯(MPP)、铁硅铝磁芯(Sendust)、铁氧体磁芯(Ferrite)、高磁通磁粉芯(High Flux Cores)或其它等效的磁性材料，此种磁性材料已被大量的应用于市售的电感零件之中，所以在生产制造的成本上相对较低，且磁导体11、21断面为可呈正方形、矩形、多边形或其它形状设计，并可配合手持式电子装置3或外接扩充座(Docking Station) 4整体的尺寸大小进行制作,如此便可根据电磁理论来将感应线圈12、22环绕于磁导体11、21上后，并配合无线电力传送系统所需的电感量调整其绕制的线径、匝数与层数，即可完成一简易的供电线圈模块I及受电线圈模块2。当本发明于使用时，先将供电线圈模块I设置于电脑周边、环绕音响喇叭、高速光纤网路或其它周边设备的扩充座4内部，并使供电线圈模块I的感应线圈12 二端连接于电源驱动电路或控制电路，而受电线圈模块2则可设置于手持式电子装置3内部，且受电线圈模块2的感应线圈22 二端连接于整流滤波电路或充电电路，即可将手持式电子装置3(如平板电脑、智能型手机、个人数字助理等)直立放置于扩充座4上，并凭借供电端扩充座4的电源驱动电路或控制电路与供电线圈模块I的磁导体11及感应线圈12相匹配谐振产生振荡发射出无线充电电磁波能量至受电端手持式电子装置3，再利用受电线圈模块2的磁导体21配合第一线圈221与第二线圈222之间所形成的感应区间20进行电磁波感应接收电力能量，即可通过周期性变化的电磁场感应出电流后，再经由整流滤波电路或充电电路传输信号或导通电流进行供电，用以对周边设备进行信号传输或手持式电子装置3充电作业等，从而可利用电磁感应的方式传输能量达成无线充电的目的，此种供电线圈模块I与受电线圈模块2绕制的第一线圈121、221再增加一组呈不同环绕方向且相反极性的第二线圈122、222，其目的是传送电力的能量只会在二供电线圈模块I与受电线圈模块2的第一线圈121、221与第二线圈122、222之间所形成的感应区间10、20进行传送，可使整体电力传送更加稳定，此外，由于磁导体11、21本身具有高导磁率特性可以有效的控制电磁波散溢的情况发生，同时避免干扰到其它电气装置或设备的正常运作，也不需要在感应线圈12、22的非感应区间加装有具较佳电磁波吸收特性或屏蔽用的磁性材料也可安全使用。 然而，手持式电子装置3内部的供电线圈模块I或受电线圈模块2可通过电路进行切换作为接收电力能量的受电用感应线圈22，或是可依需求或设计的不同作为发射电磁波能量的供电用感应线圈12，如此可将供电端第一台手持式电子装置3(如平板电脑)设定为供电模式，并传送至受电端另一台设定为受电模式的手持式电子装置3 (如智能型手机)进行供电，但于实际应用时，也可在第一台手持式电子装置3 (如平板电脑)左、右二侧处，或者是在表面及底边或侧边处相互靠置或层迭有至少二台手持式电子装置3 (如智能型手机、蓝芽耳机等)，由于供电线圈模块I或受电线圈模块2为设置于手持式电子装置3内部的底面或侧边处，此种构造下不但可将供电线圈模块I与受电线圈模块2应用于平面型手持式电子装置3，也可应用于其它无线电力传送系统所需要的窄型感应面传送能量的装置中使用，所以在充电时只要将多台手持式电子装置3相互靠置或层迭在平面上彼此距离接近，即可利用电磁感应的方式传输信号与电力能量达成充电的功效。请搭配参阅图5、图6所示，分别为本发明再一较佳实施例的立体外观图及又一较佳实施例的立体分解图，由图中可清楚看出，其中该供电线圈模块I及受电线圈模块2的磁导体11、21为可呈一长条矩形状，并于磁导体11、21上按照预定匝数交替绕制方向依序环绕形成有感应线圈12、22呈阵列状的第一线圈121、221及第二线圈122、222，也可将此一绕法加以变化，再将供电线圈模块I及受电线圈模块2为设置于手持式电子装置3内部的底面或侧边处，并利用感应线圈12、22的第一线圈121、221与第二线圈122、222之间所形成的感应区间10、20进行感应电力，此种在不增加平面型手持式电子装置3整体厚度的情况下，可将供电线圈模块I及受电线圈模块2应用于平面型手持式电子装置3或其它无线电力传送系统的窄型感应面传送能量的设计中，以符合产品轻、薄、短、小的设计需求。再者，上述的供电线圈模块I及受电线圈模块2的磁导体11、21位于感应线圈12、22的感应区间10、20处为可进一步分别设有至少一个嵌置槽111、211，且各嵌置槽111、211内分别结合定位有具不同极性的磁吸铁13、23，或是可将至少一个不同极性的磁吸铁13、23分别直接定位于磁导体11、21上对应感应区间10、20处，便可凭借二磁导体11、21上不同极性的磁吸铁13、23相互磁性吸引使其感应区间10、20处形成相互对齐，且供电端与受电端的供电线圈模块I与受电线圈模块2的感应区间10、20彼此距离接近，可使受电线圈模块2电磁波感应接收电力能量的强度大幅增加，并提高其感应电流且更趋于稳定，进而可提升受电线圈模块2的转换效率，使整体电力传送的效率更为良好。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电子装置的无线充电线圈结构，包括有能够发射出电磁波能量的供电线圈模块及能够进行电磁波感应接收电力能量的受电线圈模块，其特征在于该供电线圈模块及受电线圈模块分别具有呈长条状的磁导体，并在磁导体上利用绝缘导线同向环绕形成有第一线圈，且第一线圈沿着磁导体延伸预定长度后，再继续反向环绕形成有第二线圈，使第一线圈与第二线圈之间形成有具有预定间距的感应区间，如此依序绕制而成具有至少二组呈不同环绕方向且相隔预定间距的第一线圈及第二线圈的感应线圈。
2.根据权利要求I所述电子装置的无线充电线圈结构，其特征在于该供电线圈模块及受电线圈模块的磁导体断面呈正方形、矩形或多边形。
3.根据权利要求I所述电子装置的无线充电线圈结构，其特征在于该供电线圈模块及受电线圈模块的磁导体分别为具有高导磁率特性的磁性材料。
4.根据权利要求I所述电子装置的无线充电线圈结构，其特征在于该供电线圈模块的磁导体为铁粉芯、铁镍钥磁芯、铁硅铝磁芯或铁氧体磁芯。
5.根据权利要求I所述电子装置的无线充电线圈结构，其特征在于该供电线圈模块的磁导体为高磁通磁粉芯。
6.根据权利要求I所述电子装置的无线充电线圈结构，其特征在于该受电线圈模块的磁导体为铁粉芯、铁镍钥磁芯、铁硅铝磁芯或铁氧体磁芯。
7.根据权利要求I所述电子装置的无线充电线圈结构，其特征在于该受电线圈模块的磁导体为高磁通磁粉芯。
8.根据权利要求I所述电子装置的无线充电线圈结构，其特征在于该供电线圈模块及受电线圈模块的磁导体位于感应线圈的感应区间处分别定位有至少一个磁吸铁，并凭借两个磁导体上不同极性的磁吸铁相互吸引使其感应区间处形成相互对齐。
9.根据权利要求I所述电子装置的无线充电线圈结构，其特征在于该供电线圈模块及受电线圈模块的磁导体位于感应线圈的感应区间处为分别设有至少一个嵌置槽，且各嵌置槽内结合定位有磁吸铁，并凭借两个磁导体上不同极性的磁吸铁相互吸引使其感应区间处形成相互对齐。
全文摘要
本发明有关一种电子装置的无线充电线圈结构，包括有可发射出电磁波能量的供电线圈模块及可进行电磁波感应接收电力能量的受电线圈模块，其中供电线圈模块及受电线圈模块分别具有呈长条状的磁导体，并于磁导体上利用绝缘导线环绕形成有第一线圈，且第一线圈沿着磁导体延伸预定长度后再继续反向环绕形成有第二线圈，如此可依序绕制而成具至少二组第一线圈及第二线圈的感应线圈，并利用第一线圈与第二线圈之间所形成具有预定间距的感应区间进行电磁感应传输信号与电力能量，此种构造下不但可应用于平面型手持式电子装置，也可应用于其它无线电力传送系统所需要窄型感应面传送能量的装置中使用。
文档编号H01F5/00GK102957214SQ20111023717
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者蔡明球, 詹其哲 申请人:富达通科技股份有限公司