CN218216818U - 无线电能接收装置、无线电能传输系统和家用电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无线电能接收装置、无线电能传输系统和家用电器。无线电能接收装置包括第一接收线圈、第二接收线圈、整流模块以及负载，第一接收线圈用于与发射线圈互感以输出第一电压。第二接收线圈用于与发射线圈互感以输出第二电压，第二电压小于第一电压。整流模块分别与第一接收线圈和第二接收线圈电连接并用于为负载供电。如此，使得无线电能接收装置可以输出不同大小的电压，有助于满足不同功率器件的电压需求。

Description

无线电能接收装置、无线电能传输系统和家用电器

技术领域

本实用新型涉及无线充电技术领域，具体而言，涉及一种无线电能接收装置、无线电能传输系统和家用电器。

背景技术

近几年无线供电技术在电子消费领域应用越来越多，也得到了消费者的广泛认可。无线供电也因其具有便利性、安全性、科技感，被家电产品越来越多的使用。然而，无线充电的技术在家电产品上的应用仍有待提高。

实用新型内容

本实用新型实施方式提出了一种无线电能接收装置、无线电能传输系统和家用电器，以改善上述至少一个问题。

本实用新型实施方式通过以下技术方案来实现上述目的。

第一方面，本实用新型实施方式提供一种无线电能接收装置，无线电能接收装置包括第一接收线圈、第二接收线圈、整流模块以及负载，第一接收线圈用于与发射线圈互感以输出第一电压。第二接收线圈用于与发射线圈互感以输出第二电压，第二电压小于第一电压。整流模块分别与第一接收线圈和第二接收线圈电连接并用于为负载供电。

在一些实施方式中，第一接收线圈的一端与第二接收线圈的一端电连接。

在一些实施方式中，第一接收线圈与第二接收线圈电连接的一端接地。

在一些实施方式中，第一接收线圈与第二接收线圈电气隔离，无线电能接收装置还包括隔离通信模块，第二接收线圈与隔离通信模块电连接。

在一些实施方式中，第二接收线圈位于第一接收线圈内。

在一些实施方式中，第二接收线圈与第一接收线圈为双线同时并绕而成。

在一些实施方式中，第一接收线圈与第二接收线圈各自卷绕而成并同轴层叠设置。

在一些实施方式中，无线电能接收装置还包括第一补偿模块以及第二补偿模块，第一补偿模块与第一接收线圈电连接，用于对第一电压进行谐振补偿。第二补偿模块与第二接收线圈电连接，用于对第二电压进行谐振补偿。

第二方面，本实用新型实施方式还提供一种无线电能传输系统，无线电能传输系统包括发射线圈和上述任一实施方式的无线电能接收装置，第一接收线圈与第二接收线圈用于与发射线圈互感。

第三方面，本实用新型实施方式还提供一种家用电器，家用电器包括壳体和上述任一实施方式的无线电能接收装置，无线电能接收装置装配于壳体。

本实用新型实施方式提供的无线电能接收装置、无线电能传输系统和家用电器中，无线电能接收装置的第一接收线圈用于与发射线圈互感以输出第一电压，第二接收线圈用于与发射线圈互感以输出第二电压，整流模块分别与第一接收线圈和第二接收线圈电连接并用于为负载供电，由于第二电压小于第一电压，使得无线电能接收装置可以输出不同大小的电压，有助于满足不同功率器件的电压需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式中的技术方案，下面将对实施方式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方式，对于本领域技术人员来讲，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示出了本实用新型实施方式提供的无线电能传输系统的模块示意图。

图2示出了本实用新型实施方式提供的无线电能传输系统的部分结构示意图。

图3示出了本实用新型另一实施方式提供的无线电能传输系统的部分结构示意图。

图4示出了本实用新型实施方式提供的无线电能接收装置的部分结构示意图。

图5示出了本实用新型另一实施方式提供的无线电能接收装置的部分结构示意图。

图6示出了本实用新型又一实施方式提供的无线电能接收装置的部分结构示意图。

图7示出了图6的无线电能接收装置的剖切示意图。

图8示出了本实用新型又一实施方式提供的无线电能传输系统的部分结构示意图。

图9示出了本实用新型实施方式提供的家用电器的简化示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

家电产品常常带有高压和低压电路，高压电路一般用于给负载输出大功率，低压电路一般用于采样和逻辑控制等电路。相关技术的无线供电电路方案中，一般是无线供电发射端将无线电能传输给接收端，接收端整流输出高电压给负载，并通过电压转换电路(如降压电路)将输出的高电压转换为低电压供采样和逻辑控制等电路使用。但是这样的方式，由于是将高压转化为低压，需要选择耐高压的器件，且这种器件体积相对较大、成本较高，不利于产品小型化、轻量化，产品性价比差。那么，无线供电技术本身的优势价值在家电产品难以得到发挥。

请参阅图1和图2，本实用新型实施方式提供一种无线电能接收装置100，无线电能接收装置100可以应用于吹风机、破壁机、搅拌机、吸尘器、台灯、风扇、扫地机器人、电磁灶等家用电器中。无线电能接收装置100可以作为无线充电方案的接收端与发射线圈210互感并产生电压。

无线电能接收装置100包括第一接收线圈10、第二接收线圈20、整流模块30以及负载40，第一接收线圈10与第二接收线圈20均通过整流模块30为负载40供电。

第一接收线圈10用于与发射线圈210互感以输出第一电压，第二接收线圈20用于与发射线圈210互感以输出第二电压，整流模块30分别与第一接收线圈10和第二接收线圈20电连接并用于为负载40供电。整流模块30可以连接于第一接收线圈10(或第二接收线圈20)与负载40之间，用于对第一接收线圈10(或第二接收线圈20)的输出电压进行整流。整流模块30可以通过整流桥、整流芯片等方式实现。

由于第二电压小于第一电压，使得无线电能接收装置100可以输出不同大小的电压，有助于满足不同功率器件的电压需求。其中，第一接收线圈10的匝数可以小于第二接收线圈20的匝数。

第一接收线圈10输出的第一电压可以称为高电压，第二接收线圈20输出的第二电压可以称为低电压。高电压可用于大功率输出需求的负载，例如为发热管、电机等负载供电。低电压可用于小功率输出需求的负载，例如采样电路、控制电路等低压电路模块。低电压的电压输出可以采用低电压电容滤波后供电，或者采用低压的降压式变换(BUCK)电路供电。如此，无需采用耐高压的器件，有利于产品小型化、轻量化，有助于减小器件体积和质量，便于将无线电能接收装置100应用于小型化的电器中。

请参阅图3，在一些实施方式中，第一接收线圈10与第二接收线圈20可以电气隔离，则第一接收线圈10与第二接收线圈20可以为两个独立的线圈，两者没有电连接。如此，有助于两个接收线圈可以独立设计，简化接收线圈的制造难度和工艺。

其中，第一接收线圈10与第二接收线圈20可以通过增加间距或者在第一接收线圈10与第二接收线圈20之间做适当的隔离，以减少第一接收线圈10与第二接收线圈20之间的干扰影响。

第二接收线圈20可以通过隔离通信的方式控制高电压的功率器件。例如无线电能接收装置100还可以包括隔离通信模块，第二接收线圈20可以与隔离通信模块电连接。如此，有助于实现低电压控制电路通过隔离通信模块控制高电压的功率器件。其中，隔离通信模块可以为光耦合器。

请参阅图2，在一些实施方式中，第一接收线圈10的一端与第二接收线圈20的一端可以电连接。如此，有助于两个接收线圈之间具有等电势位，便于后续对不同的功率器件进行控制。

在一些实施方式中，第一接收线圈10与第二接收线圈20电连接的一端可以接地。如此，两个接收线圈可以在整流输出时电压共地，有助于控制电路可以直接控制高电压的功率器件，如微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)控制场效应管(MOS)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等功率器件，从而可以无需增加隔离通信模块，有助于减少无线电能接收装置100的器件，由此减少电路体积和成本。

请参阅图4，在一些实施方式中，第二接收线圈20可以位于第一接收线圈10内。如此，使得第一接收线圈10与第二接收线圈20的排布较为合理，无线电能接收装置100的体积可以设计得较大，便于无线电能接收装置100应用于装配空间较大的电器中。

其中，第一接收线圈10与第二接收线圈20均可以位于同一平面。第一接收线圈10与第二接收线圈20可以同心设置，例如第一接收线圈10与第二接收线圈20可以各自独立缠绕而成同心环的结构形式。

在第一接收线圈10与第二接收线圈20需要进行电气隔离的情况下，第一接收线圈10的两个端子与第二接收线圈20的两个端子可以分别引出。

在第一接收线圈10与第二接收线圈20需要进行电连接的情况下，第一接收线圈10的一个端子与第二接收线圈20的一个端子可以电连接。其中，第一接收线圈10的外环端子可以电连接于第二接收线圈20的外环端子。

请参阅图5，在一些实施方式中，第二接收线圈20与第一接收线圈10为双线同时并绕而成。如此，有助于第一接收线圈10与第二接收线圈20的排布较为紧凑，有助于实现无线电能接收装置100的小型化，便于无线电能接收装置100应用于装配空间较小的电器中。

其中，第一接收线圈10与第二接收线圈20均可以位于同一平面。第一接收线圈10与第二接收线圈20的均可以大体呈螺旋线状分布。

在第一接收线圈10与第二接收线圈20需要进行电气隔离的情况下，第一接收线圈10的两个端子与第二接收线圈20的两个端子可以分别引出。

在第一接收线圈10与第二接收线圈20需要进行电连接的情况下，第一接收线圈10的一个端子与第二接收线圈20的一个端子可以电连接。其中，第一接收线圈10的内环端子可以电连接于第二接收线圈20的内环端子。

请参阅图6和图7，在一些实施方式中，第一接收线圈10与第二接收线圈20可以各自卷绕而成并同轴层叠设置。如此，同样有助于第一接收线圈10与第二接收线圈20的排布得较为紧凑，有助于促进无线电能接收装置100的小型化。

其中，第一接收线圈10与第二接收线圈20可以各自卷绕形成环状的结构形式，例如第一接收线圈10与第二接收线圈20均可以为线圈盘结构。第一接收线圈10的轴线与第二接收线圈20的轴线可以重合。

在第一接收线圈10与第二接收线圈20需要进行电气隔离的情况下，第一接收线圈10的两个端子与第二接收线圈20的两个端子可以分别引出。

在第一接收线圈10与第二接收线圈20需要进行电连接的情况下，第一接收线圈10的一个端子与第二接收线圈20的一个端子可以电连接。其中，第一接收线圈10的内环端子可以电连接于第二接收线圈20的内环端子。

请参阅图8，在一些实施方式中，无线电能接收装置100还可以包括第一补偿模块50，第一补偿模块50与第一接收线圈10电连接，第一补偿模块50用于对第一电压进行谐振补偿。如此，有助于减少无功功率，提升负载输出功率和效率。

其中，第一补偿模块50可以采用电容、电感等器件连接而成。例如第一补偿模块50可以根据恒压或者恒流需求，将第一接收线圈10与电容串联或并联，也可以将第一接收线圈10与多个电容和多个电感串联或并联。

在一些实施方式中，无线电能接收装置100还可以包括第二补偿模块60，第二补偿模块60与第二接收线圈20电连接，第二补偿模块60用于对第二电压进行谐振补偿。如此，有助于减少无功功率，提升负载输出功率和效率。

其中，第二补偿模块60可以采用电容、电感等器件连接而成。例如第二补偿模块60可以根据恒压或者恒流需求，将第二接收线圈20与电容串联或并联，也可以将第二接收线圈20与多个电容和多个电感串联或并联。

请参阅图1，本实用新型实施方式还提供一种无线电能传输系统200，无线电能传输系统200包括发射线圈210和上述任一实施方式的无线电能接收装置100，第一接收线圈10与第二接收线圈20用于与发射线圈210互感。其中，发射线圈210的匝数可以大于第一接收线圈10的匝数，发射线圈210的匝数也可以大于第二接收线圈20的匝数。

本实用新型实施方式提供的无线电能传输系统200中，使得无线电能接收装置100可以输出不同大小的电压，有助于满足不同功率器件的电压需求。

请参阅图8，无线电能传输系统200还可以包括发射端补偿模块220，发射端补偿模块220与发射线圈210电连接，发射端补偿模块220用于对发射线圈210输出的电压进行谐振补偿。如此，有助于减少无功功率，提升输出功率和效率。

其中，发射端补偿模块220可以采用电容、电感等器件连接而成。例如发射端补偿模块220可以根据恒压或者恒流需求，将发射线圈210与电容串联或并联，也可以将发射线圈210与多个电容和多个电感串联或并联。

请参阅图9，本实用新型实施方式还提供一种家用电器300，家用电器300可以为吹风机、破壁机、搅拌机、吸尘器、台灯、风扇、扫地机器人、电磁灶等电器。家用电器300包括壳体310和上述任一实施方式的无线电能接收装置100，无线电能接收装置100装配于壳体310，壳体310可以对无线电能接收装置100提供一定的保护。

本实用新型实施方式提供的无线电能接收装置100、无线电能传输系统200和家用电器300中，无线电能接收装置100的第一接收线圈10用于与发射线圈210互感以输出第一电压，第二接收线圈20用于与发射线圈210互感以输出第二电压，整流模块30分别与第一接收线圈10和第二接收线圈20电连接并用于为负载40供电，由于第二电压小于第一电压，使得无线电能接收装置100可以输出不同大小的电压，有助于满足不同功率器件的电压需求。

在本实用新型中，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“连接”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接，或传动连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为特指或特殊结构。术语“一些实施方式”的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本实用新型中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。

以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线电能接收装置，其特征在于，包括：

第一接收线圈，用于与发射线圈互感以输出第一电压；

第二接收线圈，用于与发射线圈互感以输出小于所述第一电压的第二电压；

整流模块以及负载，所述整流模块分别与所述第一接收线圈和所述第二接收线圈电连接并用于为负载供电。

2.根据权利要求1所述的无线电能接收装置，其特征在于，所述第一接收线圈的一端与所述第二接收线圈的一端电连接。

3.根据权利要求2所述的无线电能接收装置，其特征在于，所述第一接收线圈与所述第二接收线圈电连接的一端接地。

4.根据权利要求1所述的无线电能接收装置，其特征在于，所述第一接收线圈与所述第二接收线圈电气隔离，所述无线电能接收装置还包括隔离通信模块，所述第二接收线圈与所述隔离通信模块电连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的无线电能接收装置，其特征在于，所述第二接收线圈位于所述第一接收线圈内。

6.根据权利要求1-4任一项所述的无线电能接收装置，其特征在于，所述第二接收线圈与所述第一接收线圈为双线同时并绕而成。

7.根据权利要求1-4任一项所述的无线电能接收装置，其特征在于，所述第一接收线圈与所述第二接收线圈各自卷绕而成并同轴层叠设置。

8.根据权利要求1所述的无线电能接收装置，其特征在于，所述无线电能接收装置还包括：

第一补偿模块，与所述第一接收线圈电连接，用于对所述第一电压进行谐振补偿；以及

第二补偿模块，与所述第二接收线圈电连接，用于对所述第二电压进行谐振补偿。

9.一种无线电能传输系统，其特征在于，包括：

发射线圈；以及

根据权利要求1至8任一项所述无线电能接收装置，所述第一接收线圈与所述第二接收线圈用于与所述发射线圈互感。

10.一种家用电器，其特征在于，包括：

壳体；以及

根据权利要求1至8任一项所述的无线电能接收装置，所述无线电能接收装置装配于所述壳体。

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