CN208479283U - 一种可拼接电磁耦合共振式无线充电模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种可拼接电磁耦合共振式无线充电模块，单个无线充电模块包括依次放置的电源接口层、线圈层、隔热层和隔磁层。线圈层的线圈包括两种结构，结构A为完整线圈，将完整的线圈从中间分开，分割后外露导点一侧向外，位置对称的放置即构成另一种结构B。线圈层分为三层，其中一层使用具有结构A的线圈，另外两层使用具有结构B的线圈。完整线圈为方形螺旋式线圈，每匝线圈的四角为折角。利用多个无线充电模块可拼接形成一个大型的充电平台，该平台可以同时给多个受电设备充电，且不同位置的受电设备充电效率相同。本实用新型基于电磁耦合共振无线充电原理，最远充电距离可达3米。
Description
技术领域
本实用新型属于无线充电领域，尤其是一种可拼接电磁耦合共振式无线充电模块。
背景技术
科学技术的飞速发展，各种便携式的电子设备接踵而至，目前便携式电子设备主要使用充电器进行充电，这种充电方式有很多不利的地方，首先频繁的插拔很容易损坏接头，电源线的束缚严重影响电子产品的便携性，同时也可能发生触电的危险。因此，无线充电技术的研究成为业界的热潮。传统的无线充电设备大多基于电磁感应原理，无线充电的传输距离特别近，很难与大尺寸受电设备配合使用。
实用新型内容
为了满足多设备和大尺寸设备的充电需求，设计一种可拼接电磁耦合共振式无线充电模块，采用的技术方案如下：
一种可拼接电磁耦合共振式无线充电模块，单个无线充电模块包括依次放置的电源接口层、线圈层、隔热层和隔磁层。
进一步的，隔磁层用于阻止磁场外泄，增强磁场耦合作用。
进一步的，线圈层的线圈包括两种结构，结构A为完整线圈，将完整的线圈从中间分开，分割后外露导点一侧向外，位置对称的放置即构成另一种结构B。
进一步的，线圈的匝与匝之间保持在同一个平面上。
进一步的，线圈层分为三层，其中一层使用具有结构A的线圈，另外两层使用具有结构B的线圈。
进一步的，线圈层每层的外轮廓为正方形。线圈层可按照如下方式组合，首先依次叠加三层线圈，三层线圈之间相互平行，从线圈层正上方看，三层线圈的边界重合，之后以其中一个使用结构B的线圈为基准，将另外一层具有结构B的线圈绕与此层线圈垂直的轴旋转90度即得到最终的结构。
进一步的，完整线圈中每匝线圈为方形，四角为折角，每个完整线圈包括10匝线圈，外围5匝线圈紧密结合，中间5匝线圈从中心向外，匝与匝之间的间距依次减小，构成方形螺旋式结构。
进一步的，无线充电模块的充电距离为0至3m。
进一步的，单个无线充电模块可拼接，拼接时，相邻无线充电模块中线圈层中具有B结构的线圈外露导点相接触形成A结构的线圈。
进一步的，无线充电模块拼接形成大型的无线充电平台，在有效的工作空间内具有均匀的无盲点磁场。
进一步的，电源接口层包括整流滤波电路、高频逆变电路、功率放大电路、频率锁定控制电路和阻抗匹配电路。
进一步的，整流滤波电路将从电网中获得的交流电转换成较平滑的直流电。高频逆变电路将整流后的直流电转变为高频交流电，功率放大电路放大电源接口层提供的高频信号。高频信号经过阻抗匹配电路到达线圈层。频率锁定控制电路用于锁定发射频率。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1.单个无线充电模块和单个无线充电模块可拼接，拼接后形成的无线充电装置都具有均匀的磁场，每个设备充电的效率与设备在充电平台的摆放位置无关。
2.可为大尺寸设备充电，可同时为多个设备充电。
3.无线充电装置采用模块化设计，方便生产。
4.拼接不需要太大的技术要求，施工简单。
附图说明
图1是本实用新型具有结构A的完整线圈示意图；
图2是本实用新型具有结构B的线圈示意图；
图3是本实用新型三层线圈叠加后的示意图；
图4是本实用新型单个模块结构示意图。
附图标记说明：
电源接口层-1，线圈层-2，隔热层-3，隔磁层-4，第一层线圈-5，第二层线圈 -6，第三层线圈-7。
具体实施方式
如图1所示，完整线圈为方形螺旋式线圈，每匝线圈的四角为折角，用以减弱四角突变带来影响，并且延长导线使用寿命。线圈的匝与匝之间保持在同一个平面上。
设结构A为完整线圈，如图2所示，将完整的线圈从中间分开，分割后外露导点一侧向外，位置对称的放置即构成另一种结构B。
如图3、4所示，单个无线充电模块包括依次放置的电源接口层1、线圈层2、隔热层3和隔磁层4。线圈层1中包括第一层线圈5、第二层线圈6 和第三层线圈7，其中一层使用具有结构A的线圈，另外两层使用具有结构 B的线圈，三层线圈的相对位置可任意组合。线圈层可按照如下方式组合，首先依次叠加三层线圈，三层线圈之间相互平行，此时从线圈层的正上方观察，三层线圈的边界重合，之后以其中一个使用结构B的线圈为基准，将另外一层具有结构B的线圈绕与此层线圈垂直的轴旋转90度即得到最终的结构。
单个无线充电模块中的电源接口层包括整流滤波电路、高频逆变电路、功率放大电路、频率锁定控制电路和阻抗匹配电路。整流滤波电路将从电网中获得的交流电转换成较平滑的直流电。高频逆变电路将整流后的直流电转变为高频交流电，功率放大电路放大电源接口层提供的高频信号。高频信号经过阻抗匹配电路到达线圈层。频率锁定控制电路用于锁定发射频率。
本实用新型无线充电模块可以单独使用，也可以通过无线充电模块拼接形成大型无线充电平台。拼接时操作简单，只要保证每个模块之间的外露导点对接在一起即可。拼接后的磁场均匀，可以保证放置在不同位置的受电设备具有相同的充电效率。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的技术原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此解释，本领域内的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式都将落入本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种可拼接电磁耦合共振式无线充电模块，其特征在于，单个无线充电模块包括依次放置的电源接口层、线圈层、隔热层和隔磁层，所述线圈层中的线圈包括两种结构，第一种结构为完整线圈，完整线圈中每匝线圈为方形，四角为折角，将完整的线圈从中间分开，分割后外露导点一侧向外，位置对称的放置即构成第二种结构。
2.如权利要求1所述一种可拼接电磁耦合共振式无线充电模块，其特征在于，线圈层分为三层，其中一层使用具有第一种结构的线圈，另外两层使用具有第二种结构的线圈。
3.如权利要求1所述一种可拼接电磁耦合共振式无线充电模块，其特征在于，每个完整线圈包括10匝线圈，外围5匝线圈紧密结合，中间5匝线圈从中心向外，匝与匝之间的间距依次减小，构成方形螺旋式结构。
4.如权利要求2所述一种可拼接电磁耦合共振式无线充电模块，其特征在于，线圈层按照如下方式组合，首先依次叠加三层线圈，三层线圈之间相互平行，从线圈层正上方看，三层线圈的边界重合，之后以其中一个使用第二种结构的线圈为基准，将另外一层具有第二种结构的线圈在其所在平面内旋转90度即得到最终的线圈层结构。
5.如权利要求1所述一种可拼接电磁耦合共振式无线充电模块，其特征在于，无线充电模块的充电距离为0至3m。
6.如权利要求1所述一种可拼接电磁耦合共振式无线充电模块，其特征在于，利用单个无线充电模块拼接形成的无线充电装置具有均匀的磁场。
7.如权利要求1所述一种可拼接电磁耦合共振式无线充电模块，其特征在于，电源接口层包括整流滤波电路、高频逆变电路、功率放大电路、频率锁定控制电路和阻抗匹配电路。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109904937A (zh) * | 2019-02-25 | 2019-06-18 | 中国矿业大学 | 一种无线电能传输系统平面折角型线圈设计方法 |
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Cited By (2)
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| CN109904937B (zh) * | 2019-02-25 | 2020-11-03 | 中国矿业大学 | 一种无线电能传输系统平面折角型线圈设计方法 |
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