無(wú)線電力傳輸裝置和電氣設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種通過電磁耦合來實(shí)現(xiàn)電力的無(wú)線傳輸?shù)臒o(wú)線電力傳輸裝置以及包括該無(wú)線電力傳輸裝置的電氣設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在一些應(yīng)用場(chǎng)合，如家電中，用戶期望能方便的拆裝蓋子、門等部件進(jìn)行清洗，同時(shí)又希望蓋子、門上面能有顯示屏幕、按鍵等人機(jī)交互裝置。傳統(tǒng)的做法是使用電線連接家電主體與蓋子、門，為其上的人機(jī)交互裝置提供電力。然而，這種有線的方式使得用戶在對(duì)蓋子、門進(jìn)行拆裝時(shí)不得不反復(fù)操作連接電線的連接器，在用水清洗后留下電路短路的風(fēng)險(xiǎn)。無(wú)線供電無(wú)疑是一種絕佳的替代方案。
[0003]無(wú)線供電在實(shí)際應(yīng)用中，其性能主要受制于線圈組件的尺寸、線圈組件之間的距離和運(yùn)動(dòng)方式。對(duì)于上述蓋子和門上的應(yīng)用，需要接收線圈組件足夠小，且接收線圈組件能夠很方便的裝入發(fā)射線圈組件中和方便地從發(fā)射線圈組件中移出。為了實(shí)現(xiàn)這些目的，在現(xiàn)有技術(shù)中提出了一種無(wú)線電力傳輸裝置，如圖1所示，該無(wú)線電力傳輸裝置包括發(fā)射線圈組件10和與發(fā)射線圈組件10電磁耦合的接收線圈組件20。發(fā)射線圈組件10包括一個(gè)圓柱狀的第一磁芯11和纏繞在第一磁芯11的一端上的第一線圈繞組12。接收線圈組件20包括一個(gè)圓柱狀的第二磁芯21和纏繞在第二磁芯21的一端上的第二線圈繞組22。發(fā)射線圈組件10和接收線圈組件20相對(duì)且共軸，它們之間通過電磁耦合，從而實(shí)現(xiàn)電力在發(fā)射線圈組件10和接收線圈組件20之間的無(wú)線傳輸。
[0004]盡管圖1所示的這種線圈結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，但是，在線圈繞組外徑不超過15_時(shí)，僅能在線圈繞組之間距離小于3mm時(shí)支持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)12V輸出電壓，最大5W的輸出功率。原因在于發(fā)射線圈繞組與接收線圈繞組的外徑小，從而導(dǎo)致兩者之間的耦合系數(shù)在間距大于3_時(shí)變得非常小。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的一個(gè)目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和缺陷的至少一個(gè)方面。
[0006]本實(shí)用新型提供一種無(wú)線電力傳輸裝置，該無(wú)線電力傳輸裝置尺寸小且具有較強(qiáng)的電磁耦合性能。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種無(wú)線電力傳輸裝置，包括:發(fā)射線圈組件，具有第一磁芯和纏繞在第一磁芯上的發(fā)射線圈繞組；和接收線圈組件，具有第二磁芯和纏繞在第二磁芯上的接收線圈繞組。所述第一磁芯包括一個(gè)大致呈U字形的主體部和位于該U字形主體部的兩端分別相向延伸的第一柱體部和第二柱體部；所述發(fā)射線圈繞組包括纏繞在所述第一柱體部上的第一發(fā)射線圈繞組和纏繞在所述第二柱體部上的第二發(fā)射線圈繞組，所述第一發(fā)射線圈繞組和所述第二發(fā)射線圈繞組相互電串聯(lián)；所述第二磁芯上的接收線圈繞組包括纏繞在所述第二磁芯的一端上第一接收線圈繞組和纏繞在所述第二磁芯的另一端上第二接收線圈繞組，所述第一接收線圈繞組和所述第二接收線圈繞組相互電串聯(lián)；所述接收線圈組件適于被置于所述發(fā)射線圈組件的第一柱體部和第二柱體部之間，以便與所述發(fā)射線圈組件電磁耦合。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，電流在所述第一發(fā)射線圈繞組和所述第二發(fā)射線圈繞組中的流動(dòng)方向一致；并且電流在所述第一接收線圈繞組和所述第二接收線圈繞組中的流動(dòng)方向一致。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述第一柱體部和所述第二柱體部共軸且具有相同的直徑。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述第二磁芯的直徑等于所述第一磁芯的第一柱體部和所述第二柱體部的直徑。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述第一磁芯的U字形主體部包括板狀底部和位于板狀底部的兩端的一對(duì)板狀側(cè)部。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述U字形主體部的寬度等于所述第一柱體部和所述第二柱體部的直徑。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述第一磁芯的U字形主體部的長(zhǎng)度不大于48mm，寬度不大于14mm，所述發(fā)射線圈繞組的外部直徑不大于14mm，所述發(fā)射線圈組件的整體高度不大于23mm ;并且所述第二磁芯的長(zhǎng)度不大于20mm，所述接收線圈繞組的外部直徑不大于14mm。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述第一發(fā)射線圈繞組和所述第二發(fā)射線圈繞組由單根導(dǎo)線纏繞而成。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述第一接收線圈繞組和所述第二接收線圈繞組由單根導(dǎo)線纏繞而成。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供一種電氣設(shè)備，包括:機(jī)體；和蓋板/門板，轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述機(jī)體上。所述電氣設(shè)備還包括前述無(wú)線電力傳輸裝置，所述發(fā)射線圈組件安裝在所述機(jī)體和所述蓋板/門板中的一個(gè)上，所述接收線圈組件安裝在所述機(jī)體和所述蓋板/門板中的另一個(gè)上；當(dāng)所述蓋板/門板相對(duì)于所述機(jī)體被轉(zhuǎn)動(dòng)到閉合位置時(shí)，所述接收線圈組件被置于所述發(fā)射線圈組件的第一柱狀部和第二柱狀部之間，以便能夠與所述發(fā)射線圈組件電磁耦合；當(dāng)所述蓋板/門板相對(duì)于所述機(jī)體被轉(zhuǎn)動(dòng)到打開位置時(shí)，所述接收線圈組件被移動(dòng)到所述發(fā)射線圈組件的外部，不能與所述發(fā)射線圈組件電磁耦合。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述發(fā)射線圈組件和所述接收線圈組件安裝在靠近所述蓋板/門板的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的位置處。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述電氣設(shè)備為家電設(shè)備。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述發(fā)射線圈組件安裝在所述機(jī)體上，所述接收線圈組件安裝在所述蓋板/門板上，以便向安裝在所述蓋板/門板上的電子產(chǎn)品供電。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，安裝在所述蓋板/門板上的電子產(chǎn)品包括顯示屏、燈或按鍵。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述無(wú)線電力傳輸裝置的額定供電電壓不小于12V，額定供電功率不小于5W。
[0022]在根據(jù)本實(shí)用新型的各個(gè)實(shí)施例的無(wú)線電力傳輸裝置中，無(wú)線電力傳輸裝置的尺寸較小且具有較強(qiáng)的電磁耦合性能，在接收線圈繞組與發(fā)射線圈繞組之間的間距增大到5mm時(shí)，仍然能夠得到足夠的電磁耦合系數(shù)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)12V輸出電壓和最大5W的輸出功率。
[0023]通過下文中參照附圖對(duì)本實(shí)用新型所作的描述，本實(shí)用新型的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見，并可幫助對(duì)本實(shí)用新型有全面的理解。
【附圖說明】
[0024]圖1顯示現(xiàn)有技術(shù)中的無(wú)線電力傳輸裝置的示意圖；
[0025]圖2顯示根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例的無(wú)線電力傳輸裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標(biāo)號(hào)指示相同或相似的部件。下述參照附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式的說明旨在對(duì)本實(shí)用新型的總體實(shí)用新型構(gòu)思進(jìn)行解釋，而不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的一種限制。
[0027]另外，在下面的詳細(xì)描述中，為便于解釋，闡述了許多具體的細(xì)節(jié)以提供對(duì)本披露實(shí)施例的全面理解。然而明顯地，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下也可以被實(shí)施。在其他情況下，公知的結(jié)構(gòu)和裝置以圖示的方式體現(xiàn)以簡(jiǎn)化附圖。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)總體構(gòu)思，提供一種無(wú)線電力傳輸裝置，包括:發(fā)射線圈組件，具有第一磁芯和纏繞在第一磁芯上的發(fā)射線圈繞組；和接收線圈組件，具有第二磁芯和纏繞在第二磁芯上的接收線圈繞組。所述第一磁芯包括一個(gè)大致呈U字形的主體部和位于該U字形主體部的兩端分別相向延伸的第一柱體部和第二柱體部；所述發(fā)射線圈繞組包括纏繞在所述第一柱體部上的第一發(fā)射線圈繞組和纏繞在所述第二柱體部上的第二發(fā)射線圈繞組，所述第一發(fā)射線圈繞組和所述第二發(fā)射線圈繞組相互電串聯(lián)；所述第二磁芯上的接收線圈繞組包括纏繞在所述第二磁芯的一端上第一接收線圈繞組和纏繞在所述第二磁芯的另一端上第二接收線圈繞組，所述第一接收線圈繞組和所述第二接收線圈繞組相互電串聯(lián)；所述接收線圈組件適于被置于所述發(fā)射線圈組件的第一柱體部和第二柱體部之間，以便與所述發(fā)射線圈組件電磁耦合。
[0029]圖2顯示根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例的無(wú)線電力傳輸裝置的示意圖。
[0030]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種無(wú)線電力傳輸裝置。如圖2所示，該無(wú)線電力傳輸裝置主要包括發(fā)射線圈組件100和接收線圈組件200。接收線圈組件200適于與發(fā)射線圈組件100以非接觸的方式電磁耦合，以便向耗電產(chǎn)品，例如，電子產(chǎn)品，供電。
[0031]如圖2所示，在圖示的實(shí)施例中，發(fā)射線圈組件100具有第一磁芯110和纏繞在第一磁芯110上的發(fā)射線圈繞組120。接收線圈組件200具有第二磁芯210和纏繞在第二磁芯210上的接收線圈繞組220。
[0032]請(qǐng)繼續(xù)參見圖2，在圖示的實(shí)施例中，第一磁芯110包括一個(gè)大致呈U字形的主體部113和位于U字形主體部113的兩端分別相向延伸的第一柱體部111和第二柱體部112。在圖示的實(shí)施例中，如圖2所示，第一柱體部111和第二柱體部112分別從U字形主體部113的開口的內(nèi)側(cè)凸出且相互面對(duì)。發(fā)射線圈繞組120包括纏繞在第一柱體部111上的第一發(fā)射線圈繞組121和纏繞在第二柱體部112上的第二發(fā)射線圈繞組122。第一發(fā)射線圈繞組121和第二發(fā)射線圈繞組122相互電串聯(lián)且電流在第一發(fā)射線圈繞組121和第二發(fā)射線圈繞組122中的流動(dòng)方向一致。
[0033]請(qǐng)繼續(xù)參見圖2，在圖示的實(shí)施例中，第二磁芯210呈圓柱狀。接收線圈繞組220包括纏繞在第二磁芯210的一端上第一接收線圈繞組221和纏繞在第二磁芯210的另一端上第二接收線圈繞組222。第一接收線圈繞組221和第二接收線圈繞組222相互電串聯(lián)且電流在第一接收線圈繞組221和第二接收線圈繞組222中的流動(dòng)方向一致。
[0034]在圖示的實(shí)施例中，如圖2所示，第二磁芯210的長(zhǎng)度小于第一柱體部111與第二柱體部112之間的間距，使得接收線圈組件200適于被置于發(fā)射線圈組件100的第一柱體部101和第二柱體部102之間，以便能夠與發(fā)射線圈組件100電磁耦合。
[0035]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，第一柱體部111和第二柱體部112共軸且具有相同的直徑。
[0036]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，第二磁芯210的直徑等于第一磁芯110的第一柱體部111和第二柱體部112的直徑。
[0037]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，第一磁芯110的U字形主體部113包括板狀底部和位于板狀底部的兩端的一對(duì)板狀側(cè)部。
[0038]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，U字形主體部113的寬度等于第一柱體部111和第二柱體部112的直徑。