CN110336339A - 用于无线充电系统的屏蔽装置及无线充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于无线充电系统的屏蔽装置及无线充电系统。其中，用于无线充电系统的屏蔽装置包括：至少两个具有预设体积的屏蔽板和至少一个限位机构；任意相邻两个屏蔽板均可拆卸地且可转动地连接，以根据待屏蔽的发射侧线圈或待屏蔽的接收侧线圈的辐射情况组合成预设形状；各屏蔽板均置于发射侧线圈与接收侧线圈之间区域的外部；每个限位机构均对应于相邻两个屏蔽板的连接处，各限位机构均用于对对应的相邻两个屏蔽板进行限位以保持预设形状。本发明能够有效地对发射侧线圈或接收侧线圈的辐射进行屏蔽，并能够与发射侧线圈或接收侧线圈进行适配，适用于不同尺寸和/或不同形状的发射侧线圈或接收侧线圈，便于拆卸和组装，便于运输和存放。

Description

用于无线充电系统的屏蔽装置及无线充电系统

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，具体而言，涉及一种用于无线充电系统的 屏蔽装置及无线充电系统。

背景技术

如今，随着科学技术的发展，传导式能量传输技术的不足之处日益显现出 来，与之相对应的无线能量传输技术以其工作便捷、安全性高、节省空间等优 点被人们所认可，各个国家和科研机构也争相开展研究。无线充电技术可以在 不发生物理接触的条件下使用电磁场、微波、激光等介质实现能量的传输。其 中，应用较为广泛的是磁耦合谐振式，应用领域包含手机、MP3、电视、温度 传感器、助听器、汽车、高铁，甚至体内植入式医疗装置等。

为了减小磁耦合式无线充电系统因为电能传输造成的电磁辐射，通常的做 法有以下两种：一种是采用特别形状的磁芯来优化磁场路径，减少漏磁和空间 电磁辐射；另一种增加金属屏蔽层，通过金属屏蔽层的感应涡流场来抵消电磁 辐射。无论是使用特殊形状的磁芯还是增加金属屏蔽层，都属于被动屏蔽措施。 其中，磁芯的材质一般为锰-锌铁氧体和镍-锌铁氧体，这些材料质脆，适合直 接以E形、C形、环形、罐形使用，无法根据磁耦合机构实际产生的电磁辐射 的情况来组合成其他形状；而金属屏蔽层的材质多种多样，如不锈钢、铜、铝 等，这些材料具有较好的延展性，往往需要大面积使用。针对上述两种方式， 增加金属屏蔽层更为常用。

然而，每一套磁耦合式无线充电系统的形状、大小并不相同。在使用金属 屏蔽层时，对于小的磁耦合机构，需要将体积较大的金属板进行切割；而对于 大的磁耦合机构，需要重新定制金属板，并且，体积太大难以运输和存放。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种用于无线充电系统的屏蔽装置，旨在解决现有 技术中金属屏蔽层无法与磁耦合式无线充电系统的体积相适配的问题。本发明 还提出了一种具有该屏蔽装置的无线充电系统。

一个方面，本发明提出了一种用于无线充电系统的屏蔽装置，该装置包括： 至少两个具有预设体积的屏蔽板和至少一个限位机构；其中，任意相邻两个屏 蔽板均可拆卸地且可转动地连接，以根据待屏蔽的发射侧线圈或待屏蔽的接收 侧线圈的辐射情况组合成预设形状；各屏蔽板均置于发射侧线圈与接收侧线圈 之间区域的外部；每个限位机构均对应于相邻两个屏蔽板的连接处，各限位机 构均用于对对应的相邻两个屏蔽板进行限位以保持预设形状。

进一步地，上述用于无线充电系统的屏蔽装置中，各屏蔽板还用于根据发 射侧线圈或接收侧线圈的辐射情况进行折叠以具有预设厚度。

进一步地，上述用于无线充电系统的屏蔽装置中，任意相邻两个屏蔽板之 间均通过转轴或者合页连接。

进一步地，上述用于无线充电系统的屏蔽装置中，当任意相邻两个屏蔽板 之间通过合页连接时，合页根据预设形状具有预设开合角以形成限位机构。

进一步地，上述用于无线充电系统的屏蔽装置中，转轴或合页的材质与各 屏蔽板的材质相匹配。

进一步地，上述用于无线充电系统的屏蔽装置中，各屏蔽板组合成预设形 状后置于发射侧线圈或接收侧线圈的下方。

进一步地，上述用于无线充电系统的屏蔽装置中，各屏蔽板组合成预设形 状后置于发射侧线圈与接收侧线圈之间区域以外的周侧。

进一步地，上述用于无线充电系统的屏蔽装置中，每个屏蔽板的材质均为 硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金、不锈钢、铜、或者铝。

本发明中，通过至少两个屏蔽板根据待屏蔽的发射侧线圈或接收侧线圈的 辐射情况组合成预设形状，能够有效地对发射侧线圈或接收侧线圈的辐射进行 屏蔽，并且，预设形状能够与发射侧线圈或接收侧线圈进行适配，适用于不同 尺寸和/或不同形状的发射侧线圈或接收侧线圈，扩大了使用范围，制作方便， 便于拆卸和组装，进而便于运输和存放，解决了现有技术中金属屏蔽层无法与 磁耦合式无线充电系统的体积相适配的问题。

另一方面，本发明还提出了一种无线充电系统，该系统包括：发射侧线圈、 接收侧线圈和两个上述任一种用于无线充电系统的屏蔽装置；其中，两个屏蔽 装置分别与发射侧线圈和接收侧线圈一一对应，每个屏蔽装置均置于发射侧线 圈与接收侧线圈之间区域的外部。

由于屏蔽装置具有上述效果，所以具有该屏蔽装置的无线充电系统也具有 相应的技术效果。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领 域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并 不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的 部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的用于无线充电系统的屏蔽装置中第一种实施方 式的俯视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于无线充电系统的屏蔽装置中第一种实施方 式的侧视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的用于无线充电系统的屏蔽装置中第二种实施方 式的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的用于无线充电系统的屏蔽装置中第三种实施方 式的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的用于无线充电系统的屏蔽装置中第三种实施方 式的侧视结构示意图；

图6为本发明实施例提供的用于无线充电系统的屏蔽装置中第三种实施方 式的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了 本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被 这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本 公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的 是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

屏蔽装置实施例：

参见图1至图6，图中示出了本实施例中该屏蔽装置的优选结构。如图所 示，屏蔽装置应用于磁耦合式无线充电系统，磁耦合式无线充电系统包括：发 射侧线圈2和接收侧线圈，具体地，屏蔽装置用于对磁耦合式无线充电系统中 的发射侧线圈2或接收侧线圈产生的电磁辐射进行屏蔽。屏蔽装置包括：至少 两个屏蔽板1和至少一个限位机构。其中，每个屏蔽板1均具有预设体积，具 体实施时，该预设体积可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

任意相邻两个屏蔽板1均可拆卸地连接，并且，任意相邻两个屏蔽板1均 可转动地连接，以根据待屏蔽的发射侧线圈2或待屏蔽的接收侧线圈的辐射情 况组合成预设形状。具体地，各屏蔽板1可以根据待屏蔽的发射侧线圈2的辐 射情况进行组合，组合后的各屏蔽板1共同作用来屏蔽发射侧线圈2所产生的 辐射。还可以是，各屏蔽板1可以根据待屏蔽的接收侧线圈的辐射情况进行组 合，组合后的各屏蔽板1共同作用来屏蔽接收侧线圈所产生的辐射。

优选的，在发射侧线圈2和接收侧线圈分别设置两个各屏蔽板1组合后的 屏蔽装置。具体地，由于磁耦合式无线充电系统包括：发射侧线圈2和接收侧 线圈，发射侧线圈2和接收侧线圈均产生辐射，所以均需要对其产生的辐射进 行屏蔽，则屏蔽装置设置有两个，其中一个屏蔽装置对应于发射侧线圈2设置， 以对发射侧线圈2产生的辐射进行屏蔽，另一个屏蔽装置对应于接收侧线圈设 置，以对接收侧线圈产生的辐射进行屏蔽。对应于发射侧线圈2的屏蔽装置中 的各屏蔽板1根据发射侧线圈2的辐射情况进行组合，对应于接收侧线圈的屏 蔽装置中的各屏蔽板1根据接收侧线圈的辐射情况进行组合。

具体实施时，预设形状可以根据发射侧线圈2或接收侧线圈的辐射情况进 行确定，如T形、L形，本实施例对此不做任何限制。对于预设形状的组合， 只需增减屏蔽板1的数量、更换屏蔽板1的尺寸或者将相邻两个屏蔽板1转动 至所需角度即可。并且，发射侧线圈2处各屏蔽板1组合后的形状与接收侧线 圈处各屏蔽板1组合后的形状可以相同，也可以不同，本实施例对此不做任何 限制。

各屏蔽板1均置于发射侧线圈2与接收侧线圈之间区域的外部，具体地， 发射侧线圈2与接收侧线圈之间的区域不允许设置各屏蔽板1，则在发射侧线 圈2与接收侧线圈之间区域的外部均可以设置各屏蔽板1，即屏蔽装置置于发 射侧线圈2与接收侧线圈之间区域的外部。

每个屏蔽板1的材质均可以为硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金、 不锈钢、铜、或者铝。具体实施时，每个屏蔽板1还可以为其他材质，本实施 例对此不做任何限制。具体实施时，各屏蔽板1的材质可以相同也可以不相同， 本实施例对此不做任何限制。优选的，各屏蔽板1的材质均相同。

具体实施时，屏蔽板1的尺寸可以根据实际情况来确定，本实施例对此不 做任何限制。在本实施例中，屏蔽板1的尺寸为280mm×280mm×1mm。

每个限位机构均对应于相邻两个屏蔽板1的连接处，各限位机构均用于对 对应的相邻两个屏蔽板1进行限位以保持预设形状。具体地，为了组合成预设 形状，相邻两个屏蔽板1可转动至所需角度，限位机构对相邻两个屏蔽板1进 行限位以使两个屏蔽板1在转动至所需角度时保持固定，这样，各屏蔽板1可 以组合成预设形状并保持该预设形状。

具体实施时，对各屏蔽板1进行组装时，应减小相邻两块屏蔽板1之间的 间隙，避免安装后两块屏蔽板1之间的间隙过大。

可以看出，本实施例中，通过至少两个屏蔽板1根据待屏蔽的发射侧线圈 2或接收侧线圈的辐射情况组合成预设形状，能够有效地对发射侧线圈2或接 收侧线圈的辐射进行屏蔽，并且，预设形状能够与发射侧线圈2或接收侧线圈 进行适配，适用于不同尺寸和/或不同形状的发射侧线圈2或接收侧线圈，扩大 了使用范围，制作方便，便于拆卸和组装，进而便于运输和存放，解决了现有 技术中金属屏蔽层无法与磁耦合式无线充电系统的体积相适配的问题。

参见图2，上述实施例中，各屏蔽板1还用于根据发射侧线圈2或接收侧 线圈的辐射情况进行折叠以具有预设厚度。具体地，根据发射侧线圈2或接收 侧线圈的辐射情况来确定屏蔽装置的厚度，再根据确定出的厚度对各屏蔽板1 进行折叠，即将屏蔽板1转动360°使其呈折叠状态。这样，能够更好地与发 射侧线圈2或接收侧线圈相适配，并能够对发射侧线圈2或接收侧线圈的辐射 进行屏蔽。

参见图1至图6，上述各实施例中，任意相邻两个屏蔽板1之间均可以通 过转轴或者合页3连接，以实现相邻两个屏蔽板1之间的转动连接。这样，结 构简单，便于实施。

当相邻两个屏蔽板1之间通过合页3连接时，合页3与屏蔽板1之间通过 螺栓连接。具体实施时，每个屏蔽板1可以根据预设形状来确定需要安装合页 3的位置，并在待安装合页3的位置进行打孔，以便于螺栓穿设后与合页3相 连接。

具体实施时，当相邻两个屏蔽板1之间通过合页3连接时，合页3大小的 选择应适中，合页3的长度应小于等于屏蔽板1的侧边的长度。在对合页3的 长度进行选择时需要保证合页3能够承受屏蔽板1的重量。

优选的，转轴或者合页3的材质与各屏蔽板1的材质相匹配，以提高屏蔽 装置整体的屏蔽效果。

当任意相邻两个屏蔽板1之间通过合页3连接时，合页3根据预设形状具 有预设开合角以形成限位机构。具体地，可以根据所需要组合的预设形状来选 择具有预设开合角的合页3，这些具有预设开合角的合页3在开合至所容许的 最大角度后停止转动并处于保持不动的状态，从而形成限位机构。

具体实施时，限位机构还可以为其他能够对相邻两个屏蔽板1进行限位， 并使得两个屏蔽板1按照预设形状保持固定状态的结构，本实施例对此不做任 何限制。

参见图1、图3和图5，上述各实施例中，各屏蔽板1组合成预设形状后 可以置于发射侧线圈2或接收侧线圈的下方。具体地，发射侧线圈2或接收侧 线圈可以放置于组合成预设形状后的各屏蔽板1上，也可以是，发射侧线圈2 或接收侧线圈与组合成预设形状后的各屏蔽板1之间无接触且具有一定的距 离，本实施例对此不做任何限制。

各屏蔽板1组合成预设形状后还可以置于发射侧线圈2与接收侧线圈之间 区域之外的周侧，其中，将发射侧线圈2与接收侧线圈之间的区域记做第一区 域，发射侧线圈2与接收侧线圈之间区域之外的周侧指的是：以发射侧线圈2 或接收侧线圈为圆心的环形区域中除了该环形区域与第一区域的相交接的区 域之外的区域。

可以看出，本实施例中，通过对各屏蔽板1组合成预设形状后的放置位置 进行限定，能够更为有效地对发射侧线圈2或接收侧线圈的辐射进行屏蔽。

参见图4至图6，以体积较大且呈矩形的发射侧线圈2为例进行介绍。根 据发射侧线圈2的形状和体积，可以选择合适数量的屏蔽板1，在本实施例中 选择了24块屏蔽板1。24块屏蔽板1组合成“凵”形，其中，合页3可以选 择180°开合角的合页和90°开合角的合页。发射侧线圈2置于“凵”形的中 间部位且与“凵”形底部的各屏蔽板1之间具有预设距离。该预设距离可以根 据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。相应的，对于接收侧线圈也 可以采用上述方式进行设置。

参见图1至图3，以体积较小且呈圆形的发射侧线圈2为例进行介绍。在 本实施例中，发射侧线圈2的半径为140mm，屏蔽板1可以选用一块。参见图 2，当需要增加厚度时，可以选择两块屏蔽板1，将两块屏蔽板1进行折叠放置， 则合页3选择360°开合角的合页。

参见图1，发射侧线圈2可以置于屏蔽板1的斜上方。也可以如图3中， 发射侧线圈2置于屏蔽板1的正上方。

综上所述，本实施例中，通过至少两个屏蔽板1根据待屏蔽的发射侧线圈 2或接收侧线圈的辐射情况组合成预设形状，能够有效地对发射侧线圈2或接 收侧线圈的辐射进行屏蔽，并且，预设形状能够与发射侧线圈2或接收侧线圈 进行适配，适用于不同尺寸和/或不同形状的发射侧线圈2或接收侧线圈，扩大 了使用范围，制作方便，便于拆卸和组装，进而便于运输和存放。

无线充电系统实施例：

本实施例还提出了一种无线充电系统，该无线充电系统包括：发射侧线圈 2、接收侧线圈和两个上述任一种用于无线充电系统的屏蔽装置。其中，两个 屏蔽装置分别与发射侧线圈2和接收侧线圈一一对应，每个屏蔽装置均置于发 射侧线圈2和接收侧线圈之间区域的外部。其中，用于无线充电系统的屏蔽装 置的具体实施过程参见上述说明即可，本实施例在此不再赘述。

由于屏蔽装置具有上述效果，所以具有该屏蔽装置的无线充电系统也具有 相应的技术效果。

需要说明的是，本发明中的用于无线充电系统的屏蔽装置及无线充电系统 的原理相同，相关之处可以相互参照。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种用于无线充电系统的屏蔽装置，其特征在于，包括：至少两个具有预设体积的屏蔽板(1)和至少一个限位机构；其中，

任意相邻两个屏蔽板(1)均可拆卸地且可转动地连接，以根据待屏蔽的发射侧线圈(2)或待屏蔽的接收侧线圈的辐射情况组合成预设形状；

各所述屏蔽板(1)均置于所述发射侧线圈(2)与所述接收侧线圈之间区域的外部；

每个所述限位机构均对应于相邻两个所述屏蔽板(1)的连接处，各所述限位机构均用于对对应的相邻两个所述屏蔽板(1)进行限位以保持所述预设形状。

2.根据权利要求1所述的用于无线充电系统的屏蔽装置，其特征在于，各所述屏蔽板(1)还用于根据所述发射侧线圈(2)或所述接收侧线圈的辐射情况进行折叠以具有预设厚度。

3.根据权利要求1或2所述的用于无线充电系统的屏蔽装置，其特征在于，任意相邻两个所述屏蔽板(1)之间均通过转轴或者合页(3)连接。

4.根据权利要求3所述的用于无线充电系统的屏蔽装置，其特征在于，当任意相邻两个所述屏蔽板(1)之间通过合页(3)连接时，所述合页(3)根据所述预设形状具有预设开合角以形成所述限位机构。

5.根据权利要求3所述的用于无线充电系统的屏蔽装置，其特征在于，所述转轴或所述合页(3)的材质与各所述屏蔽板(1)的材质相匹配。

6.根据权利要求1或2所述的用于无线充电系统的屏蔽装置，其特征在于，各所述屏蔽板(1)组合成所述预设形状后置于所述发射侧线圈(2)或所述接收侧线圈的下方。

7.根据权利要求1或2所述的用于无线充电系统的屏蔽装置，其特征在于，各所述屏蔽板(1)组合成所述预设形状后置于所述发射侧线圈(2)与所述接收侧线圈之间区域以外的周侧。

8.根据权利要求1或2所述的用于无线充电系统的屏蔽装置，其特征在于，每个所述屏蔽板(1)的材质均为硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金、不锈钢、铜、或者铝。

9.一种无线充电系统，其特征在于，包括：发射侧线圈(2)、接收侧线圈和两个如权利要求1至8中任一项所述的用于无线充电系统的屏蔽装置；其中，

两个所述屏蔽装置分别与所述发射侧线圈(2)和所述接收侧线圈一一对应，每个所述屏蔽装置均置于所述发射侧线圈(2)与所述接收侧线圈之间区域的外部。