[发明专利]无线供电装置和电气设备

说明书

本发明公开一种无线供电装置，包括：第一线圈组件，具有第一线圈，可安装在一个电气设备的第一载体上；和第二线圈组件，具有适于与第一线圈电磁耦合的第二线圈，可安装在一个电气设备的第二载体上。第一线圈和第二线圈中的一个为发射线圈，另一个为接收线圈，并且第二载体可相对于第一载体移动。当第二载体相对于第一载体移动时，第二线圈相对于第一线圈的移动方向与发射线圈产生的磁力线的方向垂直。因此，在本发明中，在第二载体相对于第一载体移动时，发射线圈和接收线圈在磁力线的方向上的距离保持不变，因此，发射线圈和接收线圈之间的电磁耦合强度始终保持稳定，从而实现在大距离移动时也能提供稳定的无线电能传输。

技术领域

本发明涉及一种无线供电装置以及包括该无线供电装置的电气设备。

背景技术

在现有的电气设备中，控制与驱动部件所需的电能主要是是通过外部接线或内置电池获得，电气设备内部电能的传输也主要是靠电力线物理连接的方式传输，因此，在一些运动部件的移动区域内，电力线容易出现物理磨损从而导致一些安全、设备寿命及保养的问题。为此，在电气设备的设计中引入了无线传输电能的方式，即在一些关键部位使用线圈组耦合的方式来实现能量的非接触式传输。

在现有技术中，无线电力传输装置通常包括一个发射线圈和与发射线圈耦合的一个接收线圈。在现有技术中，发射线圈与接收线圈之间的距离不能超过发射线圈或接收线圈的直径，原因是现有的线圈工作时，安装在电气设备的运动部件上的一个线圈相对于安装在电气设备的静止部件上的另一个线圈的运动方向与发射线圈产生的磁力线的方向是一致的。这样，当运动部件运动时，发射线圈和接收线圈在磁力线的方向上的距离会逐渐增大。这样，当安装在运动部件上的一个线圈相对于另一个线圈移动的距离过大时，穿过接收线圈的磁通量就会剧烈减少，无法保证发射线圈和接收线圈之间的稳定、足够的电磁耦合，因而不能实现电能的无线传输。

然而，在有些应用场景中，运动部件的移动距离较大，可以达到几十厘米的级别，如某品牌的柜式空调的前遮风板，该遮风板会相对于空调的主体移动达到几十厘米。在这种应用场景下，传统的无线电力传输装置的发射线圈和接收线圈不再适用。

发明内容

本发明的一个目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。

根据本发明的一个方面，提供一种无线供电装置，包括：第一线圈组件，具有第一线圈，可安装在一个电气设备的第一载体上；和第二线圈组件，具有适于与所述第一线圈电磁耦合的第二线圈，可安装在一个电气设备的第二载体上。所述第一线圈和所述第二线圈中的一个为发射线圈，另一个为接收线圈，并且所述第二载体可相对于所述第一载体移动。当所述第二载体相对于所述第一载体移动时，所述第二线圈相对于所述第一线圈的移动方向与所述发射线圈产生的磁力线的方向垂直。

根据本发明的一个实施例，当所述第二载体相对于所述第一载体移动时，所述接收线圈的中心轴线与所述发射线圈产生的磁力线的方向平行。

根据本发明的另一个实施例，所述第二线圈组件还包括磁芯，所述磁芯为整体上呈矩形的框架并具有一个缺口，所述第二线圈缠绕在所述磁芯的侧壁上；所述第一线圈为整体上呈预定形状的框架，所述第一线圈的一个侧壁经由所述缺口进入所述磁芯的内部空间中，并且所述第二线圈被置于所述第一线圈的内部空间中。

根据本发明的另一个实施例，所述第一线圈为整体上呈矩形的框架，使得所述第二线圈可相对于所述第一线圈沿与所述第一线圈的纵向平行的第一方向移动。

根据本发明的另一个实施例，所述第一线圈为整体上呈L形或倒L形的框架，包括沿第一方向延伸的第一部分和沿与所述第一方向大致垂直的第二方向延伸的第二部分，使得所述第二线圈可相对于所述第一线圈沿所述第一方向或所述第二方向移动。