[发明专利]一种全角度旋转的无叶风扇无线供电装置

说明书

本发明公开了一种全角度旋转的无叶风扇无线供电装置，包括一个固定底座和一个旋转体，在底座内安装一个同步电机，同步电机与旋转体使用轴齿轮啮合方式旋转，实现无死角旋转出风口；底座内部集成磁谐振发射电路和发送线圈，旋转体集成磁谐振接收电路和接收线圈，当底座控制板收到启动信号后接通发送线圈驱动电路，接收端收到耦合能量，转换成电压经整流稳压后给旋转体上的用电设备实现旋转体电源供应。此供电装置解决了无叶风扇类似的摇臂机构因导线连接导致的旋转方式不能以全角度旋转的问题；因采用无线供电方式同时解决了旋转上的各用电设备供电问题，无导线连接供电方式避免了导线拉升、扭结、缠绕的问题。

技术领域

本发明属于无线能量传输技术领域，特别是涉及全角度旋转的无叶风扇无线供电装置。

背景技术

由于现代科技的发展，风扇在人们日常生产、生活过程中随处可见，传统的风扇由于使用有线供电方式，为避免导线在连接旋转机构后风扇全角度摇摆送风会导致导线的拉升、扭结、缠绕、甚至断裂，导致风扇摇摆送风只能在一个范围角度内往返运动使送风面积受到限制，采用同步电机带动旋转体齿轮旋转摇摆可实现全角度的送风范围，但此时再采用有线方式给旋转体上的用电设备供电将同样导致导线的拉升、扭结、缠绕、甚至断裂；若使用接触点式给旋转部件上的用电设备供电，存在接触距离需很近、接触点长时间运行后易磨损、表面容易受外界环境影响产生供电不可靠、旋转体和底座需尽量靠近、安装精度要求被提高等问题。为解决此类问题，本装置采用无线磁耦合方式可实现发送端到接收端非接触式隔空电能传输，解决在旋转体用电设备供电问题。

采用同步电机驱动方式实现无叶风扇全角度旋转的送风方式和采用非接触式磁耦合的无线供电方式。其工作原理为：全角度旋转的送风方式是在底座内安装一个同步电机，同步电机与旋转体使用轴齿轮啮合方式旋转，只需控制电路对同步电机驱动信号进行控制就能实现出风口的顺向、逆向、快速、慢速、一圈、多圈或任意角度的旋转；非接触式磁耦合无线供电方式在当前已是比较成熟的无线能量传输技术，其收发线圈间隔距离已经能做到1MM到几十MM，当固定底座端给发送控制板通电，控制板单片机输出控制信号使驱动桥臂上的开关管按照设定规律顺序通断，使通过开关管的电压进行交替通断，再配合桥臂中间串联的谐振电容和发射线圈将高频交变电信号转化为磁场能量并在一定空间内发散；在旋转部件端，固定于旋转体底部的接收线圈处于发射线圈磁场能量分布空间范围内，磁场被耦合到接收线圈上，经桥式整流、滤波、稳压电路后输出给旋转体上的用电设备实现无线电能的传输。

发明内容

本发明的目的是解决传统风扇不能全角度摇摆送风问题和采用有线供电方式导致导线的拉升、扭结、缠绕、甚至断裂，或使用接触点式给旋转体上的用电设备供电时引起的接触点磨损、固定端和旋转端接触距离很近引起的供电困难和安装精度要求较高的问题。

本发明的目的及解决其技术问题是采用如下技术方案：一种全角度旋转的无叶风扇无线供电装置，由固定底座和旋转体两大部分组成,所述的底座是由同步电机及电机齿轮和磁屏蔽片和发送线圈以及控制板组成，旋转体是由旋转轴、轴齿轮、接收线圈、磁屏蔽片、控制板、固定板、固定螺钉和送风部件组成；所述的同步电机使用卡扣方式固定在底座底部，电机齿轮与旋转轴上的轴齿轮通过齿轮啮合方式连接，磁屏蔽片和发送线圈为中空设计，穿过旋转轴后与底座卡扣式连接于凸台表面，控制板通过卡扣固定于底座底部；接收线圈和磁屏蔽片为中空设计通过卡扣固定于旋转体底部，控制板通过卡扣固定于旋转体中部凸台上，旋转轴和固定板通过固定螺钉固定后再与旋转体凸台卡扣固定，送风部件和旋转体为一个整体结构。

进一步的，所述的底座中的同步电机和控制板通过外部供电方式给电机和发送端的磁耦合部件供电，同步电机通电后带动电机齿轮旋转，同时通过齿轮啮合带动整个旋转体转动；控制板通电后由板载电路和发送线圈之间相互作用产生向外发散的磁场能量；