CN215498313U - 一种悬浮无线充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种悬浮无线充电装置，其包括底座组件，内置有磁性模块和第一发射线圈；以及悬浮充电模块，包括永磁件、第一接收线圈、第二发射线圈、第一隔磁件以及第二隔磁件；第一接收线圈和第一发射线圈相互耦合以传输电能；第一接收线圈与第二发射线圈电连接；第一隔磁件设于永磁件的下表面，第二隔磁件位于永磁件的上表面；底座组件包括升降机构、底座和平台，底座上设有导向柱，平台通过导向孔套在导向柱上，升降机构用于带动平台沿导向柱上下移动，磁性模块和第一发射线圈内置在平台上。本实用新型的技术方案通过升降机构带动平台沿导向柱上下移动，在磁悬浮无线充电的基础上实现悬浮高度的调节，进一步提高悬浮无线充电产品的科技感。

Description

一种悬浮无线充电装置

技术领域

本实用新型涉及无线充电技术领域，特别涉及一种悬浮无线充电装置。

背景技术

近年来，随着智能手机的发展，充电成为了智能手机必不可少的功能，而无线充电作为新兴的充电技术给人们的生活带来巨大改变。其中，无线充电技术应用了电磁波感应原理及相关的交流感应技术，在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电。变化的磁场会产生变化的电场，变化的电场会产生变化的磁场，所以电磁波能够传播出去，而感应电压的产生与磁通量的变化相关，所以线圈内部变化的磁场产生感应电压，从而完成充电过程。而且随着磁悬浮技术日益成熟完善，有些生产商开始将磁悬浮技术与无线充电技术相结合生产更具科技感的充电产品，并大大激发了用户的消费欲望。但目前现有的悬浮无线充电产品还存在功能还不够完善的问题，例如悬浮高度不能调节等问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种悬浮无线充电装置，旨在解决现有的悬浮无线充电产品悬浮高度不能调节的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种悬浮无线充电装置，其包括

底座组件，内置有磁性模块和第一发射线圈；以及

悬浮充电模块，包括永磁件、第一接收线圈、第二发射线圈、第一隔磁件以及第二隔磁件，所述永磁件与所述磁性模块之间产生磁斥力以将所述悬浮充电模块悬浮于所述底座组件上方；所述第一接收线圈和所述第一发射线圈相互耦合以传输电能；所述第一接收线圈与所述第二发射线圈电连接，以向放置于所述悬浮充电模块上的待充电无线设备进行充电；所述第一隔磁件设于所述永磁件的下表面，所述第二隔磁件位于永磁件的上表面，以抑制所述第一发射线圈和第二发射线圈工作时产生的交变磁场加热所述永磁件；所述底座组件包括升降机构、底座和平台，所述底座上设有导向柱，所述平台通过导向孔套在所述导向柱上，所述升降机构用于带动所述平台沿所述导向柱上下移动，所述磁性模块和第一发射线圈内置在所述平台上。

可选地，所述升降机构包括驱动单元、丝杆和螺母，所述螺母的上端固定在所述平台的下表面，所述螺母的下端与所述丝杆螺纹连接，所述驱动单元用于驱动所述丝杆转动而使得螺母沿着丝杆上下移动。

可选地，所述驱动单元为电机，电机的输出轴与丝杠固定连接。

可选地，所述平台包括第一支撑板和底壳，所述第一支撑板上设有导向孔，所述第一支撑板通过导向孔套在所述导向柱上，所述螺母的上端固定在所述第一支撑板的下表面，所述底壳固定在所述第一支撑板的上表面，所述磁性模块和第一发射线圈内置在所述底壳内，所述第一支撑板和磁性模块之间设有第三隔磁件。

可选地，所述第三隔磁件的下表面固定设有定位柱，所述定位柱与第一支撑板通过螺栓固定连接。

可选地，所述平台在所述导向柱上的位置包括下限位置，所述底座设有下限位开关，所述平台的下表面设有下触头，当所述升降机构带动所述平台移动至下限位置时，所述下触头触压所述下限位开关而使得所述升降机构停止。

可选地，所述平台在所述导向柱上的位置包括上限位置，所述导向柱的上端设有上触头，所述平台的上表面设有上限位开关，当所述升降机构带动所述平台移动至上限位置时，所述上触头触压所述上限位开关而使得所述升降机构停止。

可选地，所述磁性模块包括多个电磁线圈和环绕电磁线圈设置的环形永磁铁，悬浮充电模块内的永磁件可以在电磁线圈和环形永磁铁二者共同形成的磁场中稳定悬浮。

可选地，所述第一隔磁件和第二隔磁件由低导磁率的金属材料所制成。

可选地，所述第一隔磁件和第二隔磁件至少部分覆盖所述永磁件的表面。

可选地，所述第一隔磁件和第二隔磁件完全覆盖所述永磁件的表面。

可选地，所述第一接收线圈环绕在所述第一隔磁件的外周侧。

可选地，所述悬浮充电模块还包括第一壳体，所述第一壳体具有第一容纳腔，所述第一接收线圈、第二发射线圈、永磁件、所述第一隔磁件和第二隔磁件均固设于所述第一容纳腔内，所述第二发射线圈贴合设置于所述第一容纳腔的顶部腔壁处，所述第一接收线圈贴合设置于所述第一容纳腔的底部腔壁处。

可选地，所述第一壳体包括：盒体，呈朝上开口的桶状设置；以及盒盖，盖合于所述盒体的开口处，所述盒体和所述盒盖合围形成所述第一容纳腔。

可选地，所述悬浮充电模块还包括导磁板，所述导磁板位于所述第一容纳腔内，且所述导磁板设于所述永磁件与第二隔磁件之间。

本实用新型的技术方案通过永磁件与磁性模块之间产生磁斥力以将悬浮充电模块悬浮于底座组件上方，而且第一接收线圈和第一发射线圈相互耦合以传输电能，述第一接收线圈与第二发射线圈电连接，以向放置于悬浮充电模块上的待充电无线设备进行充电，另外还设有升降机构、底座和平台，且底座上设有导向柱，平台通过导向孔套在所述导向柱上，磁性模块和第一发射线圈内置在所述平台上，升降机构带动所述平台沿所述导向柱上下移动，从而在磁悬浮无线充电的基础上，实现悬浮高度的调节，进一步提高悬浮无线充电产品的科技感。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型底座组件的爆炸图

图3为本实用新型悬浮充电模块的爆炸图；

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参考图1至图3，本实用新型提出一种悬浮无线充电装置，其包括

底座组件10，内置有磁性模块11和第一发射线圈12；以及

悬浮充电模块20，包括永磁件21、第一接收线圈22、第二发射线圈23、第一隔磁件24以及第二隔磁件25，所述永磁件21与所述磁性模块11之间产生磁斥力以将所述悬浮充电模块20悬浮于所述底座组件10上方；所述第一接收线圈22和所述第一发射线圈12相互耦合以传输电能；所述第一接收线圈22与所述第二发射线圈23电连接，以向放置于所述悬浮充电模块20上的待充电无线设备进行充电；所述第一隔磁件24设于所述永磁件21的下表面，所述第二隔磁件25位于永磁件21的上表面，以抑制所述第一发射线圈12和第二发射线圈23工作时产生的交变磁场加热所述永磁件21；所述底座组件10包括升降机构13、底座15和平台，所述底座15上设有导向柱16，所述平台通过导向孔套在所述导向柱16上，所述升降机构13用于带动所述平台沿所述导向柱16上下移动，所述磁性模块11和第一发射线圈12内置在所述平台上。

具体地，本实用新型可以将悬浮充电模块悬浮于底座组件的上方，同时，当还可以为放置在悬浮充电模块上的移动设备(具有无线充电功能，例如带无线充电功能的手机、平板电脑等)进行无线充电。在悬浮状态时，底座组件和悬浮充电模块之间是间隔的，相互之间没有接触，底座组件和悬浮充电模块之间采用无线供电方式实现电能的传输，具体的，底座组件内的第一发射线圈与电源连接，第一发射线圈与悬浮充电模块内的第一接收线圈相互耦合。悬浮充电模块内的第二发射线圈与第一接收线圈电连接，最后第二发射线圈可以再次与移动设备内的无线接收模块相耦合，从而实现对移动设备的无线充电。

由于底座组件和悬浮充电模块之间采用无线供电方式实现电能的传输，第一发射线圈与第一接收线圈在通电时相互耦合，第一发射线圈所产生的交变磁场会对悬浮充电模块内的永磁件产生加热效果，当永磁件温度过高时，会导致悬浮充电模块出现悬浮不稳定，甚至无法正常悬浮的风险。为了解决该风险，本实施例中，悬浮充电模块20内还设置有第一隔磁件24和第二隔磁件25，第一隔磁件24和第二隔磁件25由低导磁率的金属材料所制成，第一隔磁件24和第二隔磁件25分别设于永磁件21的下表面和上表面，从而可以抑制第一发射线圈12和第二发射线圈23工作时产生的交变磁场加热永磁件。

总之，本实用新型的技术方案通过永磁件与磁性模块之间产生磁斥力以将悬浮充电模块悬浮于底座组件上方，而且第一接收线圈和第一发射线圈相互耦合以传输电能，述第一接收线圈与第二发射线圈电连接，以向放置于悬浮充电模块上的待充电无线设备进行充电，另外还设有升降机构、底座和平台，且底座上设有导向柱，平台通过导向孔套在所述导向柱上，磁性模块和第一发射线圈内置在所述平台上，升降机构带动所述平台沿所述导向柱上下移动，从而在磁悬浮无线充电的基础上，实现悬浮高度的调节，进一步提高悬浮无线充电产品的科技感。

请参考图2，具体地，在本实施例中，所述升降机构13包括驱动单元131、丝杆132和螺母133，所述螺母133的上端固定在所述平台的下表面，所述螺母133的下端与所述丝杆132螺纹连接，所述驱动单元131用于驱动所述丝杆132转动而使得螺母133沿着丝杆132上下移动。通过丝杆和螺母配合形成丝杠螺母传动，从而使得螺母沿着丝杆上下移动，螺母再带动平台沿所述导向柱上下移动。进一步地，所述驱动单元13为电机，电机的输出轴与丝杠固定连接，另外，电机固定设置底座15上，电机的输出轴朝向平台方向设置。

请参考图2，可选地，在本实施例中，所述平台包括第一支撑板141和底壳142，所述第一支撑板141上设有导向孔，所述第一支撑板141通过导向孔套在所述导向柱16上，所述螺母133的上端固定在所述第一支撑板141的下表面，所述底壳142固定在所述第一支撑板141的上表面，所述磁性模块11和第一发射线圈12内置在所述底壳142内，所述第一支撑板141和磁性模块11之间设有第三隔磁件143。通过底壳将所述磁性模块和第一发射线圈集约安装在一起，另外第一发射线圈与第一接收线圈在通电时相互耦合，第一发射线圈所产生的交变磁场会对电机内的磁件或线圈产生加热效果，当磁件或线圈温度过高时则会损坏电机，因此通过第三隔磁件抑制第一发射线圈所产生的交变磁场对电机的影响。其中，第三隔磁件也是由低导磁率的金属材料所制成。

再进一步地，在本实施例中，第三隔磁件143的下表面固定设有定位柱144，定位柱144与第一支撑板141通过螺栓固定连接。第三隔磁件与第一支撑板之间具有定位柱高度的间距，因此可以进一步降低第一发射线圈所产生的交变磁场对电机的影响。

再进一步地，在本实施例中，所述磁性模块11包括多个电磁线圈112和环绕电磁线圈设置的环形永磁铁111，悬浮充电模块20内的永磁件21可以在电磁线圈112和环形永磁铁111二者共同形成的磁场中稳定悬浮。永磁件在悬浮状态下具有一定的载重能力，即永磁件可以将悬浮充电模块悬浮于底座组件上方，当悬浮充电模块上方放置有移动设备时，依然可以将悬浮充电模块和移动设备悬浮于底座上方。

请参考图2，为了限制平台无限制地向下移动，在本实施例中，所述平台在所述导向柱16上的位置包括下限位置，所述底座15设有下限位开关171，所述平台的下表面设有下触头172，当所述升降机构13带动所述平台移动至下限位置时，所述下触头172触压所述下限位开关171而使得所述升降机构13停止。当平台移动至下限位置时，下触头触压下限位开关，下限位开关将升降机构的电源断开，使得升降机构停止，可以避免升降机构误操作而使得平台无限制向下移动。具体地，在本实施例中，下触头172固定在第一支撑板141的下表面。

为了限制平台无限制地向下移动，在本实施例中，所述平台在所述导向柱16上的位置包括上限位置，所述导向柱16的上端设有上触头174，所述平台的上表面设有上限位开关173，当所述升降机构13带动所述平台移动至上限位置时，所述上触头174触压所述上限位开关173而使得所述升降机构13停止。当平台移动至上限位置时，上触头触压上限位开关，上限位开关将升降机构的电源断开，使得升降机构停止，可以避免升降机构误操作而使得平台无限制向上移动。具体地，在本实施例中，上触头172固定在第一支撑板141的上表面。

为了确保第一隔磁件和第二隔磁件对永磁件的温升抑制效果，所述第一隔磁件24和第二隔磁件25至少部分覆盖所述永磁件21的表面。作为优先地，所述第一隔磁件24和第二隔磁件25完全覆盖所述永磁件21的表面，从而最大地抑制第一发射线圈和第二发射线圈工作时产生的交变磁场对永磁件的加热效果。第一隔磁件24和第二隔磁件25由低导磁率的金属材料所制成，通常可以为铜板或者铝板。

为了避免第一隔磁件对第一发射线圈与第一接收线圈之间的耦合产生影响，第一隔磁件的面积不宜过大，而且，所述第一接收线圈22环绕在所述第一隔磁件24的外周侧，这样第一隔磁件就不会干扰第一发射线圈与第一接收线圈之间的耦合，从而保证底座组件与悬浮充电模块之间的无线供电效率不受影响。

请参考图3，进一步地，在本实施例中，所述悬浮充电模块20还包括第一壳体，所述第一壳体具有第一容纳腔，所述第一接收线圈22、第二发射线圈23、永磁件21、所述第一隔磁件24和第二隔磁件25均固设于所述第一容纳腔内，所述第二发射线圈23贴合设置于所述第一容纳腔的顶部腔壁处，所述第一接收线圈22贴合设置于所述第一容纳腔的底部腔壁处。将第一接收线圈设置在第一容纳腔的底部，可以缩小第一接收线圈与第一发射线圈的间距，有利于提高二者之间的无线供电效率。同理，第二发射线圈位于悬浮充电模块的顶部位置，从而缩小了第二发射线圈与移动设备的无线接收模块的间距，有利于提高二者之间的无线供电效率。

进一步地，在本实施例中，所述第一壳体包括：盒体27，呈朝上开口的桶状设置；以及盒盖28，盖合于所述盒体27的开口处，所述盒体27和所述盒盖28合围形成所述第一容纳腔。

进一步地，在本实施例中，所述悬浮充电模块20还包括导磁板26，所述导磁板26位于所述第一容纳腔内，且所述导磁板设于所述永磁件21与第二隔磁件25之间。该导磁板可以为铁板所制成，当永磁件的上表面设置有铁板时，永磁件上方的磁感线优先通过铁板，这会导致永磁件上方的磁场减弱，而永磁件下方的磁场增强，从而有助于提高永磁件在电磁线圈和环形永磁铁二者共同形成的磁场中的悬浮稳定性以及悬浮高度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种悬浮无线充电装置，其特征在于，包括

底座组件，内置有磁性模块和第一发射线圈；以及

悬浮充电模块，包括永磁件、第一接收线圈、第二发射线圈、第一隔磁件以及第二隔磁件，所述永磁件与所述磁性模块之间产生磁斥力以将所述悬浮充电模块悬浮于所述底座组件上方；所述第一接收线圈和所述第一发射线圈相互耦合以传输电能；所述第一接收线圈与所述第二发射线圈电连接，以向放置于所述悬浮充电模块上的待充电无线设备进行充电；所述第一隔磁件设于所述永磁件的下表面，所述第二隔磁件位于永磁件的上表面，以抑制所述第一发射线圈和第二发射线圈工作时产生的交变磁场加热所述永磁件；所述底座组件包括升降机构、底座和平台，所述底座上设有导向柱，所述平台通过导向孔套在所述导向柱上，所述升降机构用于带动所述平台沿所述导向柱上下移动，所述磁性模块和第一发射线圈内置在所述平台上。

2.如权利要求1所述的悬浮无线充电装置，其特征在于，所述升降机构包括驱动单元、丝杆和螺母，所述螺母的上端固定在所述平台的下表面，所述螺母的下端与所述丝杆螺纹连接，所述驱动单元用于驱动所述丝杆转动而使得螺母沿着丝杆上下移动。

3.如权利要求2所述的悬浮无线充电装置，其特征在于，所述平台包括第一支撑板和底壳，所述第一支撑板上设有导向孔，所述第一支撑板通过导向孔套在所述导向柱上，所述螺母的上端固定在所述第一支撑板的下表面，所述底壳固定在所述第一支撑板的上表面，所述磁性模块和第一发射线圈内置在所述底壳内，所述第一支撑板和磁性模块之间设有第三隔磁件。

4.如权利要求3所述的悬浮无线充电装置，其特征在于，所述第三隔磁件的下表面固定设有定位柱，所述定位柱与第一支撑板通过螺栓固定连接。

5.如权利要求1所述的悬浮无线充电装置，其特征在于，所述平台在所述导向柱上的位置包括下限位置，所述底座设有下限位开关，所述平台的下表面设有下触头，当所述升降机构带动所述平台移动至下限位置时，所述下触头触压所述下限位开关而使得所述升降机构停止。

6.如权利要求1所述的悬浮无线充电装置，其特征在于，所述平台在所述导向柱上的位置包括上限位置，所述导向柱的上端设有上触头，所述平台的上表面设有上限位开关，当所述升降机构带动所述平台移动至上限位置时，所述上触头触压所述上限位开关而使得所述升降机构停止。

7.如权利要求1所述的悬浮无线充电装置，其特征在于，所述磁性模块包括多个电磁线圈和环绕电磁线圈设置的环形永磁铁，悬浮充电模块内的永磁件可以在电磁线圈和环形永磁铁二者共同形成的磁场中稳定悬浮。

8.如权利要求1所述的悬浮无线充电装置，其特征在于，所述第一接收线圈环绕在所述第一隔磁件的外周侧。

9.如权利要求1所述的悬浮无线充电装置，其特征在于，所述悬浮充电模块还包括第一壳体，所述第一壳体具有第一容纳腔，所述第一接收线圈、第二发射线圈、永磁件、所述第一隔磁件和第二隔磁件均固设于所述第一容纳腔内，所述第二发射线圈贴合设置于所述第一容纳腔的顶部腔壁处，所述第一接收线圈贴合设置于所述第一容纳腔的底部腔壁处。

10.如权利要求9所述的悬浮无线充电装置，其特征在于，所述悬浮充电模块还包括导磁板，所述导磁板位于所述第一容纳腔内，且所述导磁板设于所述永磁件与第二隔磁件之间。

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