CN219304539U - 一种分层式无线电能传输防水线圈结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分层式无线电能传输防水线圈结构，属于水下无线电能传输技术领域，其包括：线槽层、盖板层、传输层、防水构件和若干紧固件；其中，线槽层和盖板层通过若干紧固件可拆卸连接，且线槽层和盖板层构成密封的容纳空间；线槽层和/或盖板层上开设有连通容纳空间的通孔，用于安装防水构件；传输层可拆卸安装在容纳空间内壁面上，且该传输层穿出防水构件并与外界设备电连接，用于产生供电磁场或感应生电。本实用新型提供了一种分层式无线电能传输防水线圈结构，能够在实现线圈结构完全防水的同时确保线圈结构能够灵活拆卸，不仅能够保证电能传输的稳定性和安全性，还能够大大降低线圈的维护成本。

Description

一种分层式无线电能传输防水线圈结构

技术领域

本实用新型属于水下无线电能传输技术领域，具体涉及一种分层式无线电能传输防水线圈结构。

背景技术

随着无线电能传输技术的不断推广，其应用场景也有多元化的趋势，从最初的仅在空气中、室内进行的无线电能传输，逐渐出现了在多种户外环境中的应用场景，像户外停车场无线输电、航运码头无线输电、以及完全浸没水中的水下无线输电。在这样的应用场景中，无线电能传输系统受到环境的影响更大，防水设计尤为重要。一旦系统部件进水、溅水、泡水，将严重影响其工作，甚至产生危险。

通常的无线电能传输系统由逆变器、一次侧补偿网络、一次侧线圈、二次侧线圈、二次侧补偿网络、整流器组成。其中，一次侧线圈和二次侧线圈作为直接传输电能的两个部分，不能填充过厚的绝缘材料，同时中间不能有任何金属材料，否则会导致电能无法传输，因此这两部分不可避免的直接暴露于环境中，给系统防水带来了困难。

在防水要求高的应用场景下，目前多采取的线圈防水方法是整体化设计，即线圈产品在出厂时就完全密封在壳体中，整个线圈没有任何接缝，实现完全防水的功能。而这样的设计也有一些缺点，例如，导线和磁芯等部分都集成在了线圈内部，增加了装配的难度；另外，由于整体为一次性设计，不利于后期的拆装、维护，若线圈的某一部分受到破坏，需要对整个线圈进行更换，大大增加了维修维护成本。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种分层式无线电能传输防水线圈结构，能够在实现线圈结构完全防水的同时确保线圈结构能够灵活拆卸，进而大大降低线圈的维护成本。

为实现上述目的，本实用新型提供一种分层式无线电能传输防水线圈结构，包括：线槽层、盖板层、传输层、防水构件和若干紧固件；其中，

所述线槽层和所述盖板层通过所述若干紧固件可拆卸连接，且所述线槽层和所述盖板层构成密封的容纳空间；所述线槽层和/或所述盖板层上开设有连通所述容纳空间的通孔，用于安装所述防水构件；所述传输层可拆卸安装在所述容纳空间内壁面上，且该传输层穿出所述防水构件并与外界设备电连接，用于产生供电磁场或感应生电。

作为本实用新型的进一步优选，所述传输层为由导线缠绕而成的多层平面线圈。

作为本实用新型的进一步优选，所述导线外层包覆有热缩保护套。

作为本实用新型的进一步优选，所述容纳空间的内壁面上设置有与所述平面线圈相对应的线槽，用于所述传输层的安装限位。

作为本实用新型的进一步优选，所述传输层背离所述线槽的一侧和所述容纳空间内壁面之间夹设有磁芯层。

作为本实用新型的进一步优选，所述磁芯层采用多块标准铁氧体拼接而成。

作为本实用新型的进一步优选，所述线槽层和盖板层之间设置有防水层，用于避免所述容纳空间的进水。

作为本实用新型的进一步优选，所述线槽层和所述盖板层上均设置有相匹配的防水槽，所述防水层嵌设在所述防水槽中。

作为本实用新型的进一步优选，所述盖板层和/或所述线槽层采用塑料制备。

作为本实用新型的进一步优选，所述盖板层背离所述传输层的外表面上设置有屏蔽层。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：

(1)本实用新型的一种分层式无线电能传输防水线圈结构，通过若干紧固件实现线槽层和盖板层可拆卸连接，并且通过线槽层和盖板层构成密封的容纳空间，使得该容纳空间能够灵活开闭，便于内部结构的安装和检修。同时，通过线槽层和/或盖板层上开设有连通容纳空间的通孔，并对应通孔安装防水接头，实现对容纳空间的密封。之后通过将传输层可拆卸安装在容纳空间内壁面上，实现对传输层的稳定固定，并且该传输层穿出防水构件并与外界设备电连接，用于产生供电磁场或感应生电，不仅能够在实现线圈结构完全防水的同时确保线圈结构能够灵活拆卸，进而大大降低线圈的维护成本。

(2)本实用新型的一种分层式无线电能传输防水线圈结构，其通过采用层压设置的结构形式，将传输层和磁芯层稳定限位在密封的容纳空间中，并通过对应设置在线槽层内壁面上的线槽结构，辅助实现传输层的稳定定位。同时，通过对传输层、磁芯层以及容纳空间的尺寸形状设计，进一步的确保了传输层和磁芯层安装的稳定性，进而有效的保障了电能传输的稳定性。

(3)本实用新型的一种分层式无线电能传输防水线圈结构，结构简单，稳定性高，使用便捷，其通过采用设置在线槽层和盖板层中间的容纳空间，实现传输电能的导向圈的容纳；并且通过设置在容纳空间中的呈层叠结构设置的传输层、磁芯层层叠设计，使得二者不仅能够在容纳空间中稳定限位，还能够便捷拆卸替换。同时，通过设置线槽层和盖板层之间的防水层、设置在线槽层上的防水接头，能够有效的实现对容纳空间的密封，进而提高该防水线圈结构的密封性能，确保容纳空间内部结构的安全性和稳定性，具有优良的经济效益和推广价值。

附图说明

图1是本实用新型中一种分层式无线电能传输防水线圈结构的爆炸图；

图2是本实用新型中一种分层式无线电能传输防水线圈结构的另一视角爆炸图；

图3是本实用新型中一种分层式无线电能传输防水线圈结构的立体图；

图4是本实用新型中一种分层式无线电能传输防水线圈结构的另一视角立体图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

1、线槽层；2、盖板层；3、屏蔽层；4、传输层；5、磁芯层；6、防水层；7、防水接头；8、紧固螺栓；9、螺母。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

如图1～4中所示，本申请优选实施例中的一种分层式无线电能传输防水线圈结构，能够在实现线圈结构完全防水的同时确保线圈结构能够灵活拆卸，进而大大降低线圈的维护成本。

具体而言，在本申请优选实施例中，该分层式无线电能传输防水线圈包括线槽层1、盖板层2、传输层4、防水构件和若干紧固件。其中，线槽层1和盖板层2通过若干紧固件将二者可拆卸连接成一个整体。同时，在线槽层1和盖板层2构成的整体内部设置有密封的容纳空间。并且，将二者分开时能够将该容纳空间打开，以便于其它部件能够快速安装在该容纳空间内。进一步地，在线槽层1和/或盖板层2上开设有通孔，并在该通孔位置设置有防水构件，用于防止液体通过该通过流入容纳空间内；同时，在该容纳空间的内壁面上可拆卸安装有传输层4，该传输层4的端部穿过该防水构件后伸出容纳空间，以便于该传输层4能够和外部设备电连接，进而产生供电磁场或者感应生电。

进一步地，在本申请优选实施例中，该容纳空间优选为长方体的空腔结构，在实际使用时，能够将传输层4固定安装在长方体空腔的底部，实现传输层4的稳定安装。优选地，线槽层1一侧开设有长方体槽体，相应地，在盖板层2的一侧设置有凸台，且凸台和槽口形状相匹配，在实际使用时，通过该凸台对应匹配到槽口中，进而实现对容纳空间的密封。更细节地，该线槽层1和盖板层2也均优选采用长方体结构，以便于该防水线圈的安装。优选地盖板层2和/或线槽层1采用塑料制备，不仅能够实现外壳的防腐，还能使得防水线圈更为轻量化，并进一步降低制备成本。

进一步优选地，在本申请优选实施例中，为了避免容纳空间内进水，在线槽层1和盖板层2之间还设置有防水层6，其通过防水层6的设置能够有效实现对线槽层1和盖板层2接触平面之间的稳定密封。优选地，在该防水层6采用防水线圈，优选采用橡胶材料制备，相应地，在线槽层1和盖板层2接触面位置对应设置有防水槽，在实际安装时，防水线圈嵌入防水槽中，以便于实现二者之间稳定密封。

更细节地，在本申请优选实施例中，传输层4为由导线缠绕而成的多层平面线圈，以便于在传输层4产生供电磁场或能够实现稳定的感应生电，以实现无线电能的稳定传输。优选地，在该导线外层还包覆有热缩保护套，用于传输层4在实际工作时，能够始终保持传输层4的绝缘性。

进一步地，在本申请优选实施例中，在容纳空间的内壁面上设置有与平面线圈对应的线槽，用于将平面的导向线圈限位在容纳空间内。优选地，该线槽设置在线槽层1的内壁面上。

进一步优选地，在本申请一个优选实施例中，在线槽层1的侧壁面上开设有通孔，该通孔连通容纳空间，并在该通孔内设置防水构件，在实际使用时，传输层4线圈的导向两端通过该防水构件伸出，以便于与外部设备连接。优选地，在防水构件采用工程尼龙材料的防水接头7，自带旋紧卡口和防水胶圈，以实现线槽层1通孔的防水堵塞。

更细节地，在本申请优选实施例中，在容纳空间的内壁面和传输层4之间设置有磁芯层5，优选地，该磁芯层5通过容纳空间的内壁和传输层4的夹持实现其在容纳空间的固定，以便于在进行电能传输时，能够通过该磁芯层5产生稳定的磁场，提升电能传输的抗干扰性，进而确保无线电能的稳定传输，提高该分层式无线电能传输防水线圈结构工作的安全性和稳定性。优选地，该磁芯层5设置在传输层4背离线槽的一侧，进而使得该传输层4的一侧通过线槽与线槽层1稳定接触，另一侧通过磁芯层5稳定压紧，进而实现传输层4的便捷化稳定安装。

进一步地，在本申请优选实施例中，该磁芯层5采用多块标准铁氧体拼接而成，其拼接成型的磁芯层5形状和尺寸均与传输层4的形状和尺寸相同，以便于产生的磁场能够稳定覆盖传输磁场。优选地，磁芯层5和传输层4的形状尺寸均与长方体槽体的水平截面的形状尺寸相同，由于实现磁芯层5和传输层4的稳定安装。

进一步优选地，在本申请优选实施例，若干紧固组件沿周向布置在盖板层2靠近外周的位置上，并贯穿盖板层2的上下两端面；相应地，在线槽层1的上下两端面的非槽口位置上，同样设置有贯穿线槽层1的通孔，在实际使用时，若干紧固组件穿过线槽层1和盖板层2上对应设置通孔，进而实现对二者的可拆卸紧固连接，并且不在无线输电的主磁通范围内，对输电效果影响很小。优选地，该紧固组件采用了紧固螺栓8和螺母9结构，用于实现线槽层1和盖板层2的可拆卸连接。进一步优选地，紧固螺丝8和螺帽9均采用304不锈钢材质制备。

此外，在本申请优选实施例中，在盖板层2背离传输层4的顶端面上设置有屏蔽层3，优选采用纯铝材质制备，其与该盖板层2底端面形状相似，覆盖在盖板层2的顶端面上，用于屏蔽电能传输用的磁场。优选地，在屏蔽层3的外周对应位置同样设置有若干通孔，其通过紧固组件固定值盖板层2上。

本实用新型中的一种分层式无线电能传输防水线圈结构，结构简单，稳定性高，使用便捷，其通过采用设置在线槽层1和盖板层2中间的容纳空间，实现传输电能的导向圈的容纳；并且通过设置在容纳空间中的呈层叠结构设置的传输层4、磁芯层5层叠设计，使得二者不仅能够在容纳空间中稳定限位，还能够便捷拆卸替换。同时，通过设置线槽层1和盖板层2之间的防水层6、设置在线槽层1上的防水接头7，能够有效的实现对容纳空间的密封，进而提高该防水线圈结构的密封性能，确保容纳空间内部结构的安全性和稳定性，具有优良的经济效益和推广价值。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分层式无线电能传输防水线圈结构，其特征在于，包括：线槽层、盖板层、传输层、防水构件和若干紧固件；其中，

所述线槽层和所述盖板层通过所述若干紧固件可拆卸连接，且所述线槽层和所述盖板层构成密封的容纳空间；所述线槽层和/或所述盖板层上开设有连通所述容纳空间的通孔，用于安装所述防水构件；所述传输层可拆卸安装在所述容纳空间内壁面上，且该传输层穿出所述防水构件并与外界设备电连接，用于产生供电磁场或感应生电。

2.根据权利要求1所述的分层式无线电能传输防水线圈结构，其中，所述传输层为由导线缠绕而成的多层平面线圈。

3.根据权利要求2所述的分层式无线电能传输防水线圈结构，其中，所述导线外层包覆有热缩保护套。

4.根据权利要求2或3所述的分层式无线电能传输防水线圈结构，其中，所述容纳空间的内壁面上设置有与所述平面线圈相对应的线槽，用于所述传输层的安装限位。

5.根据权利要求4所述的分层式无线电能传输防水线圈结构，其中，所述传输层背离所述线槽的一侧和所述容纳空间内壁面之间夹设有磁芯层。

6.根据权利要求5所述的分层式无线电能传输防水线圈结构，其中，所述磁芯层采用多块标准铁氧体拼接而成。

7.根据权利要求1～3、5、6中任一项所述的分层式无线电能传输防水线圈结构，其中，所述线槽层和盖板层之间设置有防水层，用于避免所述容纳空间的进水。

8.根据权利要求7所述的分层式无线电能传输防水线圈结构，其中，所述线槽层和所述盖板层上均设置有相匹配的防水槽，所述防水层嵌设在所述防水槽中。

9.根据权利要求1～3、5、6、8中任一项所述的分层式无线电能传输防水线圈结构，其中，所述盖板层和/或所述线槽层采用塑料制备。

10.根据权利要求1～3、5、6、8中任一项所述的分层式无线电能传输防水线圈结构，其中，所述盖板层背离所述传输层的外表面上设置有屏蔽层。

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