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无线电传输模、无线供电发射端设备、以及电器设备

阅读:635发布:2023-03-11

专利汇可以提供无线电传输模、无线供电发射端设备、以及电器设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种无线电 力 传输模 块 、无线供电发射端设备、以及电器设备,该无线电力传输模块包括:模块绝缘主体,模块绝缘主体包括下端板,下端板中心设置有中空区域,中空区域外的模块绝缘主体的环形区域形成绕线部, 导线 缠绕分布在绕线部中,绕线部设置有导线隔离组件,缠绕的导线被导线隔离组件隔离设置;至少一个屏蔽体,设置于上模块绝缘主体的一端面。本发明对无线电力传输模块的绕线进行改进,能有效消除导线的趋肤效应,提高安全性,且能提高发射和接收模块的 电磁感应 的精确度,将满足电器设备参数要求的 电压 和 电流 提供给电器设备,同时增加屏蔽层避免因电 磁场 产生 涡流 效应而导致设备 温度 过高和 电磁干扰 大的问题,使设备能够正常工作。,下面是无线电传输模、无线供电发射端设备、以及电器设备专利的具体信息内容。

1.一种无线电传输模,其特征在于,包括:
模块绝缘主体,所述模块绝缘主体包括下端板,所述下端板中心设置有中空区域,中空区域外的模块绝缘主体的环形区域形成绕线部,导线缠绕分布在所述绕线部中,其中,所述绕线部设置有导线隔离组件,缠绕的所述导线被所述导线隔离组件隔离设置;
至少一个屏蔽体,设置于所述模块绝缘主体的一端面;
所述导线于所述模块绝缘主体轴向缠绕一层后,延伸至所述模块绝缘主体径向上与前述导线的外层缠绕设置;对于在所述模块绝缘主体的轴向上沿着第一方向缠绕的一层导线,在该层导线的外侧的下一层导线沿着第二方向缠绕,所述第二方向与所述第一方向相反;
所述模块绝缘主体进一步包括上端板,导线在所述上端板和所述下端板之间缠绕设置;并且,所述上端板和/或所述下端板设置有至少一个散热通孔。
2.根据权利要求1所述的无线电力传输模块,其特征在于,在所述模块绝缘主体的径向上,不同层的导线之间具有间隙。
3.根据权利要求1所述的无线电力传输模块,其特征在于,所述下端板上形成的绕线部为环形结构,所述导线隔离组件为沿着所述下端板的绕线部的不同径向上分布设置的朝向上方突出的多个突起部,用于将在骨架结构的所述绕线部径向上位于不同层的导线隔开。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的无线电力传输模块,其特征在于,在所述绕线部的轴向上缠绕的导线圈数为3-6圈,在所述绕线部的径向上缠绕的导线层为4-8层。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的无线电力传输模块,其特征在于,所述模块绝缘主体为绝缘结构,所述下端板的外缘延伸设置有用于固定电力传输模块的固定部。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的无线电力传输模块,其特征在于,所述导线为丝包利兹线、或漆包线。
7.根据权利要求1所述的无线电力传输模块,其特征在于,屏蔽体为双层,之间有间隙。
8.一种无线供电发射端设备,其特征在于,设置有根据权利要求1-3中任一项所述的无线电力传输模块作为无线供电的发射模块。
9.一种电器设备,其特征在于,设置有根据权利要求1-3中任一项所述的无线电力传输模块作为无线供电的接收模块。

说明书全文

无线电传输模、无线供电发射端设备、以及电器设备

技术领域

[0001] 本发明涉及电器设备领域,并且特别地,涉及一种无线电力传输模块、无线供电发射端设备、以及电器设备。

背景技术

[0002] 传统的电器通常采用电源线从插座取电,在使用过程中存在诸多安全隐患,在有的场景中(例如,厨房)很容易导致使用者触电,并且随着电器设备数量的增加,大量的电器设备会导致电源线错综复杂,不便于使用。
[0003] 目前,针对上述问题,已经提出了一些无线电力传输的方案,这些方案虽然能够避免出现电器设备大量使用电源线的情况,但是,无线供电技术主要依靠发射线圈和接收线圈的电磁感应,但是,目前所采用的线圈产生的电感强度出现的误差较大,会影响提供到电器设备的电压电流,导致实际供电不能够满足电器设备的用电需求,甚至会损坏电器设备。
[0004] 针对相关技术中无线供电方案中因为无线电力传输模块存在缺陷导致供电不符合电器设备参数要求甚至会损坏电器设备的问题,目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

[0005] 针对相关技术中无线供电方案中因为无线电力传输模块存在电磁干扰及对周围金属物体产生涡流生热等存在缺陷导致供电不符合电器设备参数要求甚至会损坏电器设备的问题,本发明提出一种无线电力传输模块、无线供电发射端设备、以及电器设备,能够对无线电力传输模块的绕线进行改进从而使得发射模块和接收模块的电磁感应更加精确,提供满足电器设备参数要求的电压和电流。
[0006] 本发明的技术方案是这样实现的:
[0007] 根据本发明的一方面,提供了一种无线电力传输模块。
[0008] 根据本发明实施例的无线电力传输模块包括:
[0009] 模块绝缘主体,模块绝缘主体包括下端板,下端板中心设置有中空区域,中空区域外的模块绝缘主体的环形区域形成绕线部,导线缠绕分布在绕线部中,其中,绕线部设置有导线隔离组件,缠绕的导线被导线隔离组件隔离设置;
[0010] 至少一个屏蔽体,设置于上模块绝缘主体的一端面。
[0011] 其中,导线于模块绝缘主体轴向缠绕一层后,延伸至模块绝缘主体径向上与前述导线的外层缠绕设置;对于在模块绝缘主体的轴向上沿着第一方向缠绕的一层导线,在该层导线的外侧的下一层导线沿着第二方向缠绕,第二方向与第一方向相反。
[0012] 此外,在模块绝缘主体的径向上,不同层的导线之间具有间隙。
[0013] 优选地,下端板上形成的绕线部为环形结构,导线隔离组件为沿着下端板的绕线部的不同径向上分布设置的朝向上方突出的多个突起部,用于将在骨架结构绕线部径向上位于不同层的导线隔开。
[0014] 另外,模块绝缘主体进一步包括上端板,导线在上端板和下端板之间缠绕设置;并且,上端板和/或下端板设置有至少一个散热通孔。
[0015] 并且,在绕线部的轴向上缠绕的导线圈数为3-6圈,在绕线部的径向上缠绕的导线层为4-8层。
[0016] 而且,模块绝缘主体为绝缘结构,下端板的外缘延伸设置有用于固定电力传输模块的固定部。
[0017] 优选地,导线为丝包利兹线或漆包线。
[0018] 可选地,屏蔽体为双层,之间有间隙。
[0019] 根据本发明的另一方面,提供了一种无线供电发射端设备,设置有上述的无线电力传输模块作为无线供电的发射模块。
[0020] 根据本发明的再一方面,提供了一种电器设备,设置有上述的无线电力传输模块作为无线供电的接收模块。
[0021] 本发明通过对无线电力传输模块的绕线进行改进,能够有效消除导线的趋肤效应,避免导线不必要地升温,提高了使用的安全性,并且能够有效提高发射模块和接收模块的电磁感应的精确度,将满足电器设备参数要求的电压和电流提供给电器设备,同时增加屏蔽层避免因无线供电的电磁场产生涡流效应而导致设备温度过高的问题和电磁干扰的问题,使电器设备能够正常工作。附图说明
[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023] 图1是根据本发明实施例的无线电力传输模块的结构图。

具体实施方式

[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0025] 根据本发明的实施例,提供了一种无线电力传输模块(例如,可以是线圈)。
[0026] 如图1所示,根据本发明实施例的无线电力传输模块包括:
[0027] 模块绝缘主体1(例如,可以是线圈架),用于缠绕导线,模块绝缘主体1包括下端板,下端板中心设置有中空区域,中空区域外的模块绝缘主体1的环形区域形成绕线部(可以是骨架结构),导线缠绕分布在绕线部中,其中,绕线部设置有导线隔离组件,缠绕的导线被导线隔离组件隔离设置;
[0028] 至少一个屏蔽体,设置于上模块绝缘主体1的一端面端板上方。
[0029] 也就是说,导线隔离组件限定了缠绕导线的槽位,并且能够将导线隔开一定间隙,耦合线圈在模块绝缘主体的槽位内采用多层同心缠绕方法绕制,最内层线圈首先绕制完成后依次开始绕制外层导线。
[0030] 通过规则地缠绕导线,而在缠绕过程中是导线间具有间隙的方式,能够有效提高了发射模块和接收模块的电磁感应的精确度,避免导线不必要地发热,降低导线的温度,提高了使用的安全性。
[0031] 如图1所示,屏蔽体可以为双层结构,其中包括两个屏蔽体(屏蔽体可以为片状,此时可以称为屏蔽层):
[0032] 第一屏蔽体(包括图1中所示的磁片固定部2和磁片3),设置于模块绝缘主体1上方;
[0033] 第二屏蔽体4,设置于第一屏蔽体上方。并且,第一屏蔽体和第二屏蔽体之间具有一定间隙(可以是几个毫米)。
[0034] 其中,如图1所示,第一屏蔽体包括:
[0035] 磁片固定部2,设置于模块绝缘主体1上方,磁片固定部2设置有多个开口;
[0036] 磁片3,位于磁片固定部2的开口中。
[0037] 其中,导线于模块绝缘主体1轴向缠绕一层后,延伸至模块绝缘主体1径向上与前述导线的外层缠绕设置;对于在模块绝缘主体1的轴向上沿着第一方向缠绕的一层导线,在该层导线的外侧的下一层导线沿着第二方向缠绕,第二方向与第一方向相反。
[0038] 并且,如图1所示,磁片固定部2的数量为多个,每个磁片固定部呈扇形且覆盖在缠绕的导线的上方。并且,多个磁片固定部2中的每个设置有至少一个用于容纳磁片3的开口。
[0039] 其中,模块绝缘主体1包括下端板6,下端板6中心设置有圆柱形骨架结构5,导线被缠绕在骨架结构5,其中,在骨架结构5的轴向上缠绕一层导线之后,在骨架结构5径向上于该层导线的外侧缠绕下一层导线。
[0040] 其中,在骨架结构5的轴向上沿着第一方向缠绕一层导线后,在该层导线的外侧沿着第二方向缠绕下一层导线,第二方向与第一方向相反。也就是说,在图1中,所示出的无线电力传输模块为水平放置的,那么骨架结构的轴向就垂直于水平方向,如果一层导线时是从下至上缠绕的,则该层导线外的一层导线就可以是从上至下缠绕的。
[0041] 此外,在骨架结构5的径向上,不同层的导线之间具有间隙。
[0042] 可选地,使骨架结构5径向上不同层导线之间具有间隙,导线隔离组件为可以是沿着下端板6的不同径向设置有朝向上方突出的多个突起部7,用于将在骨架结构5径向上位于不同层的导线隔开。
[0043] 如图1所示,突起部7可以从下端板向上延伸达到沿着下端板6的径向设置的多个横梁8。缠绕的导线将穿过相邻的突起部,例如,假设在每个径向上设置1个突起部,就能够将径向上的两层导线分隔开,以此类推,如果设置5个突起部,就能够将径向上缠绕的6层导线分隔开。其中,突起部7可以是柱形突起。在其他实施例中,突起部可以是片状突起,该片状突起沿着圆周方向延伸,从而相邻的两个突起部之间形成了通道形的结构,用于容纳导线,也就是说,模块绝缘主体槽位由间断的环形结构形成,导线层与层之间因槽位约束具有特定间隙,如此可以增加突起部的机械强度。此外,突起部还可以是其他形状。
[0044] 可选地,下端板6可以为圆形,也可以是其他形状。
[0045] 此外,下端板6可以设置有至少一个散热通孔。
[0046] 另外,模块绝缘主体1进一步包括上端板(未示出),导线在上端板和下端板6之间缠绕至骨架结构5,并且,上端板和/或下端板6设置有至少一个散热通孔。
[0047] 此外,在骨架结构5的轴向上缠绕的导线圈数为4圈,在骨架结构的径向上缠绕的导线层为6层。
[0048] 优选地,骨架结构5为中空结构。
[0049] 此外,上述导线是覆盖有绝缘材料的导线,下端板的外缘延伸设置有用于电力传输模块固定的固定部。
[0050] 优选地,导线为丝包线(例如,可以是利兹线),此外,导线也可以采用漆包线。通过采用利兹线,能够有效克服导线上的趋肤效应,进一步避免导线发热的问题,进一步保证了使用的安全性。
[0051] 根据本发明的另一方面,提供了一种无线供电发射端设备,设置有上述的无线电力传输模块作为无线供电的发射模块。其中,耦合线圈在模块绝缘主体的槽位内采用多层同心缠绕方法绕制,最内层线圈首先绕制完成后依次开始绕制外层导线,模块绝缘主体的槽位由间断的环形结构形成,导线层与层之间因槽位约束具有特定间隙,所述间隙形成的类似于环形的空间使所述线圈的上表面与下表面相互贯通,并与耦合线圈磁片架构成的扇形空间形成气体流动通道用以配合冷散热,耦合线圈底面距离磁片特定距离连接(例如,铆接)或粘接有屏蔽体(可以是金属片,例如是屏蔽片)。
[0052] 这样,在无线供电发射端设备侧,配合空气挡板与风冷风扇就能够在实现无线电能发射的同时对发射模块进行有效散热。
[0053] 第一屏蔽体能够将大部分磁力线限制在其内部,减少线圈装置屏蔽体一侧的电磁波泄露;同时采用第二屏蔽体进一步地吸收从第一屏蔽体泄露的电磁波,通过在第二屏蔽体内部产生涡流并产生反向电磁场来削弱线圈装置屏蔽体一侧的电磁泄露。因此,由第一屏蔽体和第二屏蔽体组成的电磁屏蔽装置不仅能够有效地减少线圈装置向周围空间的电磁泄露,保证无线电力传输系统产生的较强电磁场不对周围环境人体、电子产品及带有金属物体的产品造成干扰或损坏;同时也提高了线圈装置本身的抗干扰能量,增强系统稳定性,避免了因金属或磁性物体靠近线圈装置而造成的系统不稳定甚至损坏。另外,第一屏蔽体的应用能够增大线圈装置的电感量,在线圈装置设计时可以减少线圈绕组并减小线圈骨架,不仅能够降低成本,并能够使产品设计更加轻薄。
[0054] 根据本发明的再一方面,提供了一种电器设备,设置有上述的无线电力传输模块作为无线供电的接收模块。
[0055] 综上所述,本发明通过对无线电力传输模块的绕线进行改进,采用多层疏绕的方式,使得导线的缠绕更加规则,能够有效消除导线的趋肤效应,避免导线不必要地升温,提高了使用的安全性,并且能够有效提高发射模块和接收模块的电磁感应的精确度,将满足电器设备参数要求的电压和电流提供给电器设备,使电器设备能够正常工作。
[0056] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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