[實用新型]無線電力傳輸裝置和電氣設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520835503.0
• 申請日: 2015-10-26
• 公開（公告）號: CN205141843U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 王少永;戴豐;宋玉明
• 申請（專利權）人: 泰科電子（上海）有限公司
• 主分類號: H02J50/10
• 分類號: H02J50/10;H01F38/14;H01F27/30
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫紀泉

技術領域

本實用新型涉及一種通過電磁耦合來實現(xiàn)電力的無線傳輸?shù)臒o 線電力傳輸裝置以及包括該無線電力傳輸裝置的電氣設備。

背景技術

在一些應用場合，如家電中，用戶期望能方便的拆裝蓋子、門等 部件進行清洗，同時又希望蓋子、門上面能有顯示屏幕、按鍵等人機 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 的人機交互裝置提供電力。然而，這種有線的方式使得用戶在對蓋子、 門進行拆裝時不得不反復操作連接電線的連接器，在用水清洗后留下 電路短路的風險。無線供電無疑是一種絕佳的替代方案。

無線供電在實際應用中，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動方式。對于上述蓋子和門上的應用，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。為了實現(xiàn)這些目的，在現(xiàn)有技術 中提出了一種無線電力傳輸裝置，如圖1所示，該無線電力傳輸裝置 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相對且共軸，它們之間通過電磁 耦合，從而實現(xiàn)電力在發(fā)射線圈組件10和接收線圈組件20之間的無 線傳輸。

盡管圖1所示的這種線圈結構很簡單，但是，在線圈繞組外徑不 超過15mm時，僅能在線圈繞組之間距離小于3mm時支持系統(tǒng)實現(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，從而導致兩者之間的耦合系數(shù)在間距大于3mm 時變得非常小。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的一個目的旨在解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題和 缺陷的至少一個方面。

本實用新型提供一種無線電力傳輸裝置，該無線電力傳輸裝置尺 寸小且具有較強的電磁耦合性能。

根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種無線電力傳輸裝置，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。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，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方向一致。

根據(jù)本實用新型的另一個實施例，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。

根據(jù)本實用新型的另一個實施例，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。

根據(jù)本實用新型的另一個實施例，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板狀側部。

根據(jù)本實用新型的另一個實施例，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。

根據(jù)本實用新型的另一個實施例，所述第一磁芯的U字形主體 部的長度不大于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度不大于20mm，所述接收線圈繞組的外部直 徑不大于14mm。

根據(jù)本實用新型的另一個實施例，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線纏繞而成。

根據(jù)本實用新型的另一個實施例，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線纏繞而成。