CN208241412U - 一种无线输电装置及具有该装置的激光雷达 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无线输电装置及具有该装置的激光雷达，无线输电装置包括无线供电发射组件和无线供电接收组件，无线供电发射组件与无线供电接收组件间隔且相对设置，无线供电发射组件包括发射线圈和发射电路板，发射线圈和发射电路板连接；无线供电接收组件包括接收线圈、和隔磁板，接收线圈和发射线圈相对设置，隔磁板设置于接收线圈远离发射线圈的一侧。该实用新型无线输电装置安全可靠，电能的传输效率高，且电能的传输损失较小。

Description

一种无线输电装置及具有该装置的激光雷达

技术领域

本实用新型涉及非接触电能传输装置的技术领域，特别涉及一种无线输电装置及具有该装置的激光雷达。

背景技术

作为智能车环境感知硬件系统的重要一环，激光雷达(LIDAR)在自动驾驶中承担了路沿检测、障碍物识别以及实时定位与绘图(SLAM)等重要任务。LIDAR系统包括激光发射系统和一个接收系统。激光器发射系统产生并发射光脉冲，打在物体上并反射回来，最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。因为光脉冲以光速传播，所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。鉴于光速是已知的，传播时间即可被转换为对距离的测量。激光雷达能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状，探测、识别、分辨和跟踪目标。由于具有测量速度快、精度高和测距远等优点，激光雷达在智能车上得到了广泛应用。

目前的机械式激光雷达产生多线的方式是多个激光光源复用同一个或一组透镜，排布在透镜的焦平面上不同高度。多个激光器位于所述转子内，且转子内还设有发射电路组控制激光器的工作且提供电源，转子内还设有接收电路组，接收物体反射会的光源信号并进行相应的处理。考虑到转子需要不停地旋转运动，转子内的发射电路组和接收电路组输电方式大多数采用无线输电装置，因此无线输电装置的具体布置会影响整个激光雷达性能。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型一方面提供一种无线输电装置，包括无线供电发射组件和无线供电接收组件，所述无线供电发射组件与所述无线供电接收组件间隔且相对设置，所述无线供电发射组件包括发射线圈和发射电路板，所述发射线圈和所述发射电路板连接；

所述无线供电接收组件包括接收线圈和隔磁元件，所述接收线圈和所述发射线圈相对设置，所述隔磁元件设置于所述接收线圈远离所述发射线圈的一侧。

进一步的，所述无线供电接收组件还至少一个接收电路板，所述隔磁元件为隔磁板，所述隔磁板设置于所述接收线圈远离所述发射线圈的一侧，所述接收线圈与所述接收电路板连接。

进一步的，所述接收电路板包括第一电路板和第二电路板，所述第一电路板与所述第二电路板间隔且相对设置。

进一步的，所述第二电路板与所述隔磁板连接，所述隔磁板设置于所述第二电路板朝向所述第一电路板的一侧。

进一步的，所述无线输电装置还包括连接件，所述第一电路板通过所述连接件与所述第二电路板连接。

进一步的，所述第一电路板与所述第二电路板之间设有多个的铜柱管，用于调节所述第一电路板与所述第二电路板之间的间距。

作为一种实施方式，所述连接件包括多个第一螺钉和与所述第一螺钉配合的第一螺母，所述第一电路板(31)与所述第二电路板(32)通过所述第一螺钉(51)和所述第一螺母(52)连接；

所述第一螺钉与所述铜柱管一一对应，所述第一螺钉依次穿过所述第二电路板、所述铜柱管和所述第一电路板与所述第一螺母配合连接。

优选的，所述第一电路板设有供所述第一螺钉穿过的第一装配孔，所述铜柱管设有与所述第一装配孔配合的插接部，所述铜柱管通过所述插接部固定于所述第一电路板，方便装配。

优选的，第一电路板为圆形电路板，第一电路板的中心位置设有第一通孔，所述第一通孔贯穿所述第一电路板相对的两个侧面。

进一步的，所述第一通孔为圆形通孔。

进一步的，所述第一电路板还设有第一穿孔和第二穿孔，所述第一电路板与所述激光雷达的发射电路组连接，所述第一电路板与所述激光雷达的接收电路组连接。

进一步的，所述第一电路板的周向间隔设有多个第一安装孔。

进一步的，所述第一电路板通过螺钉穿过所述第一安装孔固定于所述激光雷达的转子上。

进一步的，所述第二电路板为异形电路板。

进一步的，所述第二电路板包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部为圆形，所述第二连接部为扇形，所述第二连接部与所述第一连接部的部分外边沿贴合连接。

优选的，所述第二连接部的外边沿一侧还设有缺角，便于装配。

进一步的，所述隔磁板的轮廓尺寸小于或等于所述第二电路板的轮廓尺寸。

进一步的，所述隔磁板包括第三连接部和第四连接部，所述第三连接部为圆形，所述第四连接部为扇形，所述第四连接部与所述第三连接部的部分外边沿贴合连接。

优选的，所述第四连接部的厚度小于所述第三连接部的厚度。

进一步的，所述第二连接部设有多个注胶孔，所述隔磁板与所述第二电路板胶合连接。

优选的，所述隔磁板朝向所述第二电路板的一侧设有环形凸台，所述接收线圈与所述环形凸台贴合连接。

进一步的，所述第一连接部设有与所述第一通孔相对的第二通孔，所述第二通孔的尺寸大于所述第一通孔。

进一步的，所述隔磁板设有与所述第一通孔相对的第三通孔。

进一步的，所述第一通孔、所述第二通孔与所述第三通孔同轴设置。

进一步的，所述接收线圈向所述隔磁板方向的正投影位于所述隔磁板内。

进一步的，所述隔磁板为铁氧体磁体或者非晶磁体或者柔性软磁，用于对所述激光雷达转子内进行电磁屏蔽。

进一步的，所述发射线圈和接收线圈分别在同一平面上螺旋排布。

进一步的，所述发射线圈的中心位置设有第四通孔，所述接收线圈的中心位置设有第五通孔，所述第四通孔与所述第五通孔同轴设置。

本实用新型另一方面，提供一种激光雷达，包括底座、外罩和转子，所述底座和所述外罩配合连接形成密闭的腔体，所述转子设置于所述底座上，所述转子能够相对于所述底座旋转；

所述激光雷达还包括上述所述的无线输电装置，所述无线输电装置包括无线供电发射组件和无线供电接收组件，所述无线供电发射组件设置于所述外罩顶端朝向所述底座的一侧，所述无线供电接受组件设置于所述转子朝向所述无线供电发射组件的一侧。

采用上述技术方案，本实用新型所述的具有如下有益效果：

本实用新型无线输电装置通过配置第一电路板和第二电路板，便于电路板的整体配置，且方便转子内发射电路组和接收电路组的连接，隔磁片通过注胶孔打胶与所述第二电路板连接，且完全覆盖所述接收线圈，安全可靠，电能的传输效率高，且电能的传输损失较小；第二电路板为异形结构，空出大量的装配空间便于装配。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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。

图1为该实用新型实施例1无线输电装置的部分结构示意图；

图2为该实用新型实施例1无线输电装置的部分结构主视图；

图3为该实用新型实施例2激光雷达结构示意图；

图4为该实用新型实施例3无线输电装置的部分结构示意图；

以下对附图作补充说明：

1-接收线圈；2-隔磁板；21-第三连接部；22-第四连接部；23-第三通孔；3-接收电路板；31-第一电路板；311-第一通孔；312-第一穿孔；313-第二穿孔；32-第二电路板；321-第一连接部；322-第二连接部；323-注胶孔；324-第二通孔；4-铜柱管；51-第一螺钉；52-第一螺母；6-底座；7-外罩；8-转子；9-发射线圈；10-发射电路板；11-中轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

实施例1：

结合图1和图2所示，并参考图3，一种无线输电装置，包括无线供电发射组件和无线供电接收组件，所述无线供电发射组件与所述无线供电接收组件间隔且相对设置，所述无线供电发射组件包括发射线圈和发射电路板，所述发射线圈和所述发射电路板连接；

所述无线供电接收组件包括接收线圈、隔磁板2和两块接收电路板3，所述接收线圈和所述发射线圈相对设置，所述隔磁板2设置于所述接收线圈远离所述发射线圈的一侧，所述隔磁板2覆盖所述接收线圈，所述接收线圈与所述接收电路板3连接。

所述接收电路板3包括第一电路板31和第二电路板32，所述第一电路板31与所述第二电路板32间隔且相对设置。

所述第二电路板32与所述隔磁板2连接，所述隔磁板2设置于所述第二电路板32朝向所述第一电路板31的一侧。

所述第一电路板31与所述第二电路板32之间设有多个的铜柱管4，用于调节所述第一电路板31与所述第二电路板32之间的间距。

所述无线输电装置还包括多个第一螺钉51和与所述第一螺钉51配合的第一螺母52，所述第一电路板31与所述第二电路板32通过所述第一螺钉51和所述第一螺母52连接。

所述第一螺钉51与所述铜柱管4一一对应，所述第一螺钉51依次穿过所述第二电路板32、所述铜柱管4和所述第一电路板31与所述第一螺母52配合连接。

所述第一电路板31设有供所述第一螺钉51穿过的第一装配孔，所述铜柱管4设有与所述第一装配孔配合的插接部，所述铜柱管4通过所述插接部固定于所述第一电路板31，方便装配。

第一电路板31为圆形电路板，第一电路板31的中心位置设有第一通孔311，所述第一通孔311贯穿所述第一电路板31相对的两个侧面。

所述第一通孔311为圆形通孔。

所述第一电路板31还设有第一穿孔312和第二穿孔313，所述第一电路板31与所述激光雷达的发射电路组连接，所述第一电路板31与所述激光雷达的接收电路组连接。

所述第一电路板31的周向间隔设有多个第一安装孔。

所述第一电路板31通过螺钉穿过所述第一安装孔固定于所述激光雷达的转子上。

所述第二电路板32为异形电路板。

所述第二电路板32包括第一连接部321和第二连接部322，所述第一连接部321为圆形，所述第二连接部322为扇形，所述第二连接部322与所述第一连接部321的部分外边沿贴合连接。

所述第二连接部322的外边沿一侧还设有缺角，便于装配。

所述隔磁板2的形状与所述第二电路板32的形状相似，所述隔磁板2的轮廓尺寸小于所述第二电路板32的轮廓尺寸。

所述隔磁板2包括第三连接部21和第四连接部22，所述第三连接部21为圆形，所述第四连接部22为扇形，所述第四连接部22与所述第三连接部21的部分外边沿贴合连接。

所述第四连接部22的厚度小于所述第三连接部21的厚度。

所述第二连接部322设有多个注胶孔323，所述隔磁板2与所述第二电路板32胶合连接。

所述隔磁板2朝向所述第二电路板32的一侧设有环形凸台24，所述接收线圈与所述环形凸台24贴合连接。

所述第一连接部设有与所述第一通孔311相对的第二通孔324，所述第二通孔324的尺寸大于所述第一通孔311。

所述隔磁板2设有与所述第一通孔311相对的第三通孔23。

所述第一通孔311、所述第二通孔324与所述第三通孔23同轴设置。

所述接收线圈向所述隔磁板2方向的正投影位于所述隔磁板2内。

所述隔磁板2为铁氧体磁体或者非晶磁体或者柔性软磁，用于对所述激光雷达转子内进行电磁屏蔽。

所述发射线圈和接收线圈分别在同一平面上螺旋排布。

所述发射线圈的中心位置设有第四通孔，所述接收线圈的中心位置设有第五通孔，所述第四通孔与所述第五通孔同轴设置。

实施例2：

如图3所示，一种激光雷达，包括底座6、外罩7和转子8，所述底座6和所述外罩7配合连接形成密闭的腔体，所述转子8设置于所述底座6上，所述转子8能够相对于所述底座6旋转；

所述激光雷达还包括上述所述的无线输电装置，所述无线输电装置包括无线供电发射组件和无线供电接收组件，所述无线供电发射组件设置于所述外罩7顶端朝向所述底座6的一侧，所述无线供电接受组件设置于所述转子8朝向所述无线供电发射组件的一侧；

所述无线供电发射组件包括发射线圈9和发射电路板10，所述发射线圈9和所述发射电路板10连接；

所述无线供电接收组件包括接收线圈1、隔磁板2和两块接收电路板3，所述接收线圈1和所述发射线圈9相对设置，所述隔磁板2设置于所述接收线圈1远离所述发射线圈9的一侧，所述隔磁板2覆盖所述接收线圈1，所述接收线圈1与所述接收电路板3连接。

所述接收电路板3包括第一电路板和第二电路板32，所述第一电路板31与所述第二电路板32间隔且相对设置。

所述第二电路板32与所述隔磁板2连接，所述隔磁板2设置于所述第二电路板32朝向所述第一电路板31的一侧。

所述第一电路板31与所述第二电路板32之间设有多个的铜柱管4，用于调节所述第一电路板31与所述第二电路板32之间的间距。

所述无线输电装置还包括多个第一螺钉51和与所述第一螺钉51配合的第一螺母52，所述第一电路板31与所述第二电路板32通过所述第一螺钉51和所述第一螺母52连接。

所述第一螺钉51与所述铜柱管4一一对应，所述第一螺钉51依次穿过所述第二电路板32、所述铜柱管4和所述第一电路板31与所述第一螺母52配合连接。

所述第一电路板31设有供所述第一螺钉51穿过的第一装配孔，所述铜柱管4设有与所述第一装配孔配合的插接部，所述铜柱管4通过所述插接部固定于所述第一电路板31，方便装配。

第一电路板31为圆形电路板，第一电路板31的中心位置设有第一通孔311，所述第一通孔311贯穿所述第一电路板31的两个侧面。

所述第一通孔311为圆形通孔。

所述激光雷达还包括发射电路组和接收电路组，所述发射电路组和所述接收电路组分别与所述第一电路板31电连接。

所述第一电路板31还设有第一穿孔312和第二穿孔313。

所述第一电路板31的周向间隔设有多个第一安装孔。

所述第一电路板31通过螺钉穿过所述第一安装孔固定于所述转子8上。

所述第二电路板32为异形电路板。

所述第二电路板32包括第一连接部321和第二连接部322，所述第二连接部322与所述第一连接部321的部分外边沿贴合连接。

所述第二连接部322的外边沿一侧还设有缺角，便于装配。

所述隔磁板2的形状与所述第二电路板32的形状相似，所述隔磁板2的轮廓尺寸小于所述第二电路板32的轮廓尺寸。

所述隔磁板2包括第三连接部21和第四连接部22，所述第三连接部21为圆形，所述第四连接部22为扇形，所述第四连接部22与所述第三连接部21的部分外边沿贴合连接。

所述第四连接部22的厚度小于所述第三连接部21的厚度。

所述第二连接部322设有多个注胶孔323，所述隔磁板2与所述第二电路板32胶合连接。

所述隔磁板2朝向所述第二电路板32的一侧设有环形凸台24，所述接收线圈1与所述环形凸台24贴合连接。

所述第一连接部设有与所述第一通孔311相对的第二通孔324，所述第二通孔324的尺寸大于所述第一通孔311。

所述隔磁板2设有与所述第一通孔311相对的第三通孔23。

所述第一通孔311、所述第二通孔324与所述第三通孔23同轴设置。

所述接收线圈1向所述隔磁板2方向的正投影位于所述隔磁板2内。

所述隔磁板2为铁氧体磁体或者非晶磁体或者柔性软磁，用于对所述转子8内进行电磁屏蔽。

所述发射线圈9和接收线圈1分别在同一平面上螺旋排布。

所述发射线圈9的中心位置设有第四通孔，所述接收线圈1的中心位置设有第五通孔，所述第四通孔与所述第五通孔同轴设置。

所述转子8的中心设有第六通孔，所述第六通孔贯穿所述转子8的顶面与底面。

所述激光雷达还包括中轴11，所述中轴11设置于所述腔体的中心位置，且所述中轴11依次穿过第六通孔、第一通孔311、第三通孔23、第五通孔、第二通孔324和第四通孔，所述中轴11侧壁上开设有导线凹槽。

所述激光雷达还包括若干电连接线，所述电连接线铺设于所述导线凹槽内，所述电连接线的一端与所述发射电路板10连接，所述电连接线的另一端与所述底座6内的电路部分连接。

所述激光雷达还包括多个第二螺钉和与所述第二螺钉对应的垫圈，所述垫圈设置于所述第一电路板31与所述转子8之间，所述第一电路板31通过所示第二螺钉和所述垫圈固定与所述转子8上。

实施例3：

如图4所示，一种无线输电装置，包括无线供电发射组件和无线供电接收组件，所述无线供电发射组件与所述无线供电接收组件间隔且相对设置，所述无线供电发射组件包括发射线圈和发射电路板，所述发射线圈和所述发射电路板电连接；

所述无线供电接收组件包括接收线圈、隔磁板2和第一电路板31，所述接收线圈1和所述发射线圈相对设置，所述隔磁板2设置于所述接收线圈1远离所述发射线圈的一侧，所述隔磁板2覆盖所述接收线圈，所述接收线圈1与所述第一电路板31电连接。

该实施例3与实施例1的区别在于接收电路板3为第一电路板31，所述隔磁板2直接设有所述第一电路板31上，其余与实施例1相似。

此外，为了发射线圈发射的磁场对发射电路板造成影响，在磁场发射线圈与发射电板之间可以设置了隔磁元件。

除上述所述实施例1-3所述之外，所述接收线圈还能够为隔磁线圈。所述隔磁线圈与所述隔磁板所述配合起到隔磁作用。

无线输电装置的工作原理：

该无线输电装置利用电磁感应原理，电磁感应原理是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势，若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流。当发射线圈接通电源后，电磁发射线圈作为电磁发射端产生磁场，产生的磁场使接收线圈产生电流，从而给转子内部供电。

采用上述技术方案，本实用新型所述的具有如下有益效果：

本实用新型无线输电装置通过配置第一电路板和第二电路板，便于电路板的整体配置，且方便转子内发射电路组和接收电路组的连接，隔磁片通过注胶孔打胶与所述第二电路板连接，且完全覆盖所述接收线圈，安全可靠，电能的传输效率高，且电能的传输损失较小；第二电路板为异形结构，空出大量的装配空间便于装配。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种无线输电装置，其特征在于：包括无线供电发射组件和无线供电接收组件，所述无线供电发射组件与所述无线供电接收组件间隔且相对设置，所述无线供电发射组件包括发射线圈和发射电路板，所述发射线圈和所述发射电路板连接；

所述无线供电接收组件包括接收线圈和隔磁元件，所述接收线圈和所述发射线圈相对设置，所述隔磁元件设置于所述接收线圈远离所述发射线圈的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种无线输电装置，其特征在于：所述无线供电接收组件还包括至少一个接收电路板(3)，所述隔磁元件为隔磁板(2)，所述隔磁板(2)设置于所述接收线圈远离所述发射线圈的一侧，所述隔磁板(2)覆盖所述接收线圈，所述接收线圈与所述接收电路板(3)连接。

3.根据权利要求2所述的一种无线输电装置，其特征在于：所述接收电路板(3)包括第一电路板(31)和第二电路板(32)，所述第一电路板(31)与所述第二电路板(32)间隔且相对设置。

4.根据权利要求3所述的一种无线输电装置，其特征在于：所述第二电路板(32)与所述隔磁板(2)连接，所述隔磁板(2)设置于所述第二电路板(32)朝向所述第一电路板(31)的一侧。

5.根据权利要求3所述的一种无线输电装置，其特征在于：所述无线输电装置还包括连接件，所述第一电路板(31)通过所述连接件与所述第二电路板(32)连接。

6.根据权利要求5所述的一种无线输电装置，其特征在于：所述第一电路板(31)与所述第二电路板(32)之间设有多个的铜柱管(4)，用于调节所述第一电路板(31)与所述第二电路板(32)之间的间距；

所述连接件包括多个第一螺钉(51)和与所述第一螺钉(51)配合的第一螺母(52)，所述第一电路板(31)与所述第二电路板(32)通过所述第一螺钉(51)和所述第一螺母(52)连接；

所述第一螺钉(51)与所述铜柱管(4)一一对应，所述第一螺钉(51)依次穿过所述第二电路板(32)、所述铜柱管(4)和所述第一电路板(31)与所述第一螺母(52)配合连接。

7.根据权利要求3所述的一种无线输电装置，其特征在于：所述第二电路板(32)包括第一连接部(321)和第二连接部(322)，所述第一连接部(321)为圆形，所述第二连接部(322)为扇形，所述第二连接部(322)与所述第一连接部(321)的部分外边沿贴合连接。

8.根据权利要求7所述的一种无线输电装置，其特征在于：所述隔磁板(2)的轮廓尺寸小于或等于所述第二电路板(32)的轮廓尺寸；

所述隔磁板(2)包括第三连接部(21)和第四连接部(22)，所述第三连接部(21)为圆形，所述第四连接部(22)为扇形，所述第四连接部(22)与所述第三连接部(21)的部分外边沿贴合连接。

9.根据权利要求7所述的一种无线输电装置，其特征在于：所述第二连接部(322)设有多个注胶孔(323)，所述隔磁板(2)与所述第二电路板(32)胶合连接。

10.根据权利要求3所述的一种无线输电装置，其特征在于：所述隔磁板(2)朝向所述第二电路板(32)的一侧设有环形凸台(24)，所述接收线圈与所述环形凸台(24)贴合连接。

11.一种激光雷达，其特征在于：包括底座、外罩和转子，所述底座和所述外罩配合连接形成密闭的腔体，所述转子设置于所述底座上，所述转子能够相对于所述底座旋转；

所述激光雷达还包括权利要求1-9任一项所述无线输电装置，所述无线输电装置包括无线供电发射组件和无线供电接收组件，所述无线供电发射组件设置于所述外罩顶端朝向所述底座的一侧，所述无线供电接受组件设置于所述转子朝向所述无线供电发射组件的一侧。