[发明专利]一种无线充电设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线充电领域，特别是涉及一种无线充电设备。

背景技术

无线充电设备已经逐渐开始进入人们日常生活的方方面面，特别是受制电池技术的发展，无线充电的出现给人们的生产和生活带来翻天覆地的变革。目前有些无线充电设备采用一种基于感应式耦合的无线充电平台，其缺点在于接收线圈与发射线圈不能分离，能量传输距离较短。还有些无线充电设备采用反平行线圈以克服因距离变化导致传输效率降低的问题，但该线圈结构必须是接收线圈与发射线圈同轴情况，能量稳定传输的空间区域范围较小。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种无线充电设备，能够提高能量稳定传输的区域范围。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种无线充电设备，包括：供电电路；至少两个互相平行且同轴排列的亥姆霍兹线圈，耦接所述供电电路，分别为第一线圈和第二线圈，通电后所述第一线圈和所述第二线圈之间具有均匀磁场区域。

其中，所述第一线圈和所述第二线圈为圆形线圈，所述第一线圈与所述第二线圈的匝数、线圈半径均相同，所述第一线圈和所述第二线圈之间的间距与所述线圈半径相同。

其中，所述第一线圈和所述第二线圈为方形线圈，所述第一线圈与所述第二线圈的所述匝数、线圈边长均相同，所述第一线圈和所述第二线圈之间的间距是所述线圈边长的0.5445倍。

其中，进一步包括中继线圈，所述中继线圈位于所述亥姆霍兹线圈的所述第一线圈和所述第二线圈中间，通电后所述第一线圈与所述中继线圈之间、以及所述中继线圈与所述第二线圈之间均具有均匀磁场区域。

其中，上下且平行间隔设置的第一壳体和第二壳体，位于较下方的所述第二壳体上表面或上方为被充电设备放置区域，所述第一线圈、所述第二线圈分别位于所述第一壳体、所述第二壳体处；或竖直且平行间隔设置的第一壳体和第二壳体，两者之间设有放置被充电设备的放置槽/固定架，所述第一线圈、所述第二线圈分别位于所述第一壳体、所述第二壳体处。

其中，所述供电电路包括谐振电路，所述谐振电路用于提供具有第一谐振频率的交流电至所述亥姆霍兹线圈。

其中，所述被充电设备包含或者耦接负载线圈，所述负载线圈位于所述均匀磁场区域中，所述负载线圈感应出感应电流至所述被充电设备，进而对所述被充电设备进行无线充电。

其中，所述亥姆霍兹线圈具有第一自有谐振频率，所述负载线圈具有第二自有谐振频率；所述第一自有谐振频率、所述第二自有谐振频率与所述供电电路输出的所述交流电的所述第一谐振频率相同。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明所提供的无线充电设备包括至少两个互相平行且同轴排列的亥姆霍兹线圈，上述亥姆霍兹线圈中间具有均匀磁场区域，当负载线圈在均匀磁场区域中任意位置移动时，其接收功率可趋于稳定，进而能够提高无线能量传输在一定空间区域的稳定性。

附图说明

图1是本发明无线充电设备一实施方式的结构示意图；

图2是图1中亥姆霍兹线圈一实施方式的结构示意图；

图3是图1中亥姆霍兹线圈另一实施方式的结构示意图；

图4是图1中亥姆霍兹线圈再一实施方式的结构示意图；

图5是本发明无线充电设备又一实施方式的结构示意图；

图6是亥姆霍兹线圈模型的结构示意图；

图7是仿真分析验证亥姆霍兹线圈模型的效果示意图；

图8是负载线圈在径向移动时各点电压值的变化曲线图；

图9是负载线圈在轴向移动时各点电压值的变化曲线图。

具体实施方式

请参阅图1，图1为本发明无线充电设备一实施方式的结构示意图，该无线充电设备包括：

供电电路10；具体地，供电电路10包括谐振电路100，谐振电路100用于提供具有第一谐振频率的交流电至亥姆霍兹线圈12。在一个实际应用场景中，供电电路10还包括整流滤波子电路(图未示)，交流市电(220V)经整流滤波子电路变为直流电输入至谐振电路100，谐振电路100将直流电逆变为第一谐振频率的交流电至亥姆霍兹线圈12。