具无线供电的磁悬浮装置的制作方法

本实用新型是关于一种磁悬浮装置，尤其是一种具无线供电的磁悬浮装置。

背景技术：

磁浮技术可被用来解决机械上的问题，像是降低机械构件之间连接处的摩擦力，藉以提高机械输出的表现或机械性能。例如，磁浮列车就利用这样的技术降低列车与轨道之间的摩擦力，使行驶速度更快。磁浮技术也被用来应用在展示物品上，例如被展示物品具有磁性元件，其可使该被展示物品漂浮于利用电磁悬浮技术(electromagnetic levitation)的底座上。为了促进展示的效果，展示物的制造者可采取更多元的方式使被展示物品呈现更佳的视觉效果。例如，可应用发光元件于被展示物品上，像是LED元件等。然而，LED元件需要额外的电源供应器才能启动。若将电源供应器，例如体积相当的电池，设置在被展示物品上，会因为重量增加而影响该被展示物品的漂浮效果。若使用有线外接电源供应器，则会影响的视觉效果。

因此，有需要提供一种兼具无线供电能力的磁悬浮装置。

技术实现要素：

如同前述需求，本实用新型提供了一种具无线供电的磁悬浮装置(magnetic levitation device)，其将电磁悬浮技术与无线充电技术整合在一个装置。由于电磁悬浮技术与无线充电技术均与电磁感应有关，考虑到磁场相互干扰产生的噪声，本实用新型提供的具无线供电的磁悬浮装置可降低噪声磁场对于无线充电的影响，使得无线电力传输更为顺畅。

本实用新型所提供的具无线供电的磁悬浮装置具有一底座，其包括：沿着一第一平面而配置的一第一磁铁集合；沿着一第二平面而配置的一第二磁铁集合，且该第二磁铁集合包围该第一磁铁集合；沿着一第三平面而配置的一发射线圈，且该发射线圈设置于该第一磁铁集合与该第二磁铁集合之间。该发射线圈电连接至一发射电路，以受控制而产生一感应信号。

本实用新型所提供的具无线供电的磁悬浮装置还具有与该底座相应的一漂浮物，其包括一磁性元件。该漂浮物受到该第一磁铁集合及该第二磁铁集合所提供的磁场而漂浮在该第三平面上方；该漂浮物具有一接收线圈，该接收线圈配置以接收来自该发射线圈的感应信号，该感应信号经由与该接收线圈电连接的一接收电路转换为电能存储。

在其中一种实施例中，该接收线圈设置一中心轴，该漂浮物的磁性元件位于该接收线圈的中心轴上。

在其中一种实施例中，该漂浮物还包含一电磁波吸收元件，该电磁波吸收元件适当地配置以降低该接收线圈所接收到的噪声。

在其中一种实施例中，该第一平面与该第二平面重叠。

在其中一种实施例中，该第三平面与该第二平面重叠。

在其中一种实施例中，第二磁铁集合设置一容置空间，该第一磁铁集合及该发射电路配置于该容置空间中。本实用新型可令具无线供电的磁悬浮装置的漂浮物的视觉表现得以提升，免除体积和重量相当的电池或影响视觉效果的外接电线。

从下列详细说明、结合如附图式，通过例示来说明本实用新型的原理，本实用新型的其他可能性即可变得清晰。

附图说明

参照下列说明并结合如附图式，即可最佳理解本实用新型。

图1是本实用新型具无线供电的磁悬浮装置的一具体实施例示意图，其为俯视图，显示该装置底座的元件配置。

图2是根据图1中剖面线A-A的剖面示意图，显示该装置底座的配置。

图3本实用新型具无线供电的磁悬浮装置的一具体实施例示意图，显示图2的底座及对应的漂浮物。

附图标号

1 底座

10 第一磁铁集合

12 第二磁铁集合

13 容置空间

14 发射线圈

16 控制电路

17 中心轴

18 发射电路

21 第一平面

22 第二平面

23 第三平面

3 漂浮物

30 磁性元件

32 接收线圈

33 中心轴

34 发光元件

具体实施方式

本实用新型所提供的具无线供电的磁悬浮装置(magnetic levitation device)，除了包含电磁悬浮(EML)装置，还包含无线供电装置。一般来说，适用于展示物品的EML装置具有一底座及一漂浮物。该底座包含电源供应单元、控制单元(控制电路)、具有特定排列形式的磁铁集合及一或多个线圈组合。磁铁集合配置以在底座的周围形成一特定磁场分布。线圈配置与控制单元电连接，以产生动态电磁场。漂浮物具有磁性元件，其与所述磁场分布产生相斥作用，使该漂浮物可悬浮在底座上。

无线供电装置主要包含一发射端及一接收端。发射端具有发射电路及发射线圈，而接收端具有与发射线圈对应的接收线圈及电力存储单元。发射电路可独立于上述控制电路。在一实施例中，发射电路亦可整合至上述控制电路的适当位置。发射电路与控制电路电连接，并被驱动以产生感应信号。接收线圈接收该感应信号，其接着被转换为电力存储。

图1为本实用新型的一实施例，显示具无线供电的磁悬浮装置底座1所包含的元件配置。图1显示底座的平面配置，其面对一漂浮物(如图3所示)。图2是根据图1中剖面线A-A的剖面图，显示元件彼此的纵向及横向关联性。

该底座1包含一第一磁铁集合10、一第二磁铁集合12及一发射线圈14。该第一磁铁集合10具有多个磁铁，其大致上具有相同的形状。在其他实施例中，该第一磁铁集合10可具有两种以上形状的磁铁。如图式例示第一磁铁集合10为四个磁铁柱，其排列为2×2对称设置。该第一磁铁集合10还具有多捆线圈(图中未示)，以构成一电磁铁集合。每捆线圈配置以环绕在第一磁铁集合10的每一个的周围。这些线圈与一控制电路(如图2的元件16)电连接，以经由接收控制电路的控制信号产生控制磁场。因此，含有该第一磁铁集合10的电磁铁集合，可受控制选择性地提供特定的磁场分布。相关的具体配置可参阅公开号为CN1819436A的中国专利申请的具体实施方式。

该第二磁铁集合12适当地配置以包围该第一磁铁集合10。经由适当地配置该第一磁铁集合10及该第二磁铁集合12，该底座即可提供一适当的磁场来支撑所述漂浮物。如图1所提供的第二磁铁集合12为一环型磁铁。在其他实施例中，该第二磁铁集合12可由多个磁铁组成，磁铁之间以一距离隔开。该第二磁铁集合12，如环形磁铁，设置一容置空间13，而该第一磁铁集合10配置于由第二磁铁集合12所设置的容置空间13中。

本实用新型所提供的该发射线圈14配置于该第一磁铁集合10与该第二磁铁集合12之间。如图1，该发射线圈14大致上介于该第一磁铁集合10与该第二磁铁集合12之间，且位于两者上方。该发射线圈14电连接至一发射电路18，该发射电路18包含一电感单元，该电感单元提供适用于所述磁悬浮装置的电感值。所述电感值的选用是与第一磁铁集合10及/或第二磁铁集合12有关。该发射线圈14与该发射电路18构成一发射器，其经由该发射线圈14产生一感应信号。适当的电感值选用可使该感应信号的传输表现在本实用新型所提供的悬浮装置中得以提升。

该控制电路16配置以控制电连接的线圈，包含该第一磁铁集合10附加的线圈及该发射线圈14。该控制电路16与该发射电路18电连接。在其他实施例中，该发射电路18具有专用的控制电路，其与该控制电路不同。该控制电路16是由安排在印刷电路板上的许多电子元件所构成。所述印刷电路板可作为承载上述第一磁铁集合10及第二磁铁集合20的基板(图中未示)，并容置于该底座中。

在一实施例中，该发射电路18是安排在与该控制电路16不同的印刷电路板上。如图1，该发射电路18位于第二磁铁集合12设置的容置空间13中。该发射电路18的印刷电路板与控制电路16的印刷电路板大致上相互垂直，其中控制电路16的印刷电路板沿着水平方向延伸。在另一实施例中，该发射电路18整合进该控制电路16中。该控制电路16与该发射电路18可电连接，但两者独立操作。

本实用新型所提供的磁铁集合与发射线圈的相对位置适当地安排，以提升所述感应信号的传输表现。如图2，显示根据图1的剖面，该第一磁铁集合10，大致上沿着一第一平面21而配置；该第二磁铁集合12，大致上沿着一第二平面22而配置；该发射线圈14，大致上沿着一第三平面23而配置。该第一平面21低于该第二平面22，使该第一磁铁集合10的上表面低于该第二磁铁集合12的上表面。在其他实施例中，该第一平面21与第二平面22重叠，使该第一磁铁集合10的上表面与该第二磁铁集合12的上表面大致上对齐。该第三平面23高于该第一和第二平面21、22，使发射线圈14位在相对于第一磁铁集合10和第二磁铁集合12较高的地方。在其他实施例中，该第三平面23与该第二平面22重叠，例如该发射线圈14安排于该第二磁铁集合12的上表面。

该发射线圈14设置一中心轴17。该第一磁铁集合10和第二磁铁集合12大致上以该中心轴17为中心对称排列。该中心轴17大致上垂直于该第一平面21、第二平面22及第三平面23。

参阅图3，显示本实用新型具无线供电的磁悬浮装置的底座1及漂浮物3。该漂浮物3包含一磁性元件30，该磁性元件30与该第一磁铁集合10和第二磁铁集合12提供的磁场相互作用，使该漂浮物3得以悬浮于底座1上(或是第三平面23上)。该磁性元件30为一磁铁，在一实施例中，该磁性元件30的磁场强度大于第一磁铁集合10和第二磁铁集合12。本实用新型所提供的漂浮物3，其具有一接收线圈32，用以接收来自该发射线圈14的感应信号。该感应信号经由与该接收线圈32电连接的一接收电路(图中未示)转换为电能存储。例如，该接收电路可包含一控制电路以及一储电元件(像是电容元件)，用以处理和储备无线接收的电力。该接收线圈32设置另一中心轴33，该磁性元件30大致上位于该接收线圈32的中心轴33上。该磁性元件30与该接收线圈32位于不同的平面位置，其中该接收线圈32较为靠近该底座1的发射线圈14。在其他实施例中，该磁性元件30与该接收线圈32大置位于同一平面上。该接收线圈32的径向尺寸大致上与该发射线圈14的径向尺寸相等。在其他实施例中，一个或多个的接收线圈可被包含。

当该接收线圈32的中心轴33大致上与该发射线圈14的中心轴17重叠时，该漂浮物3大约位在一平衡水平位置，其是受到第一磁铁集合10和第二磁铁集合12的支撑。一旦启动该感应信号的无线传输，位于其传输路径的接收线圈32则经由该接收电路储备电力。

该漂浮物3可具有发光元件34，例如LED单元，配置以电连接至接收电路的储电元件。一旦启动该感应信号的无线传输，经转换储备的电力可用来启动该发光单元34，赋予视觉效果。有了这样的接收线圈及接收电路整合，本实用新型具无线供电的磁悬浮装置的漂浮物的视觉表现得以提升，免除体积和重量相当的电池或影响视觉效果的外接电线。

该漂浮物3还包含一电磁波吸收元件(图中未示)。该电磁波吸收元件适当地配置在漂浮物3内，以降低该接收线圈所接收到的噪声，此噪声是由第一磁铁集合10及/或第二磁铁集合12的磁场所导致。

上述实施例所描述的平面皆为水平面，且这些平面彼此大致呈现平行。虽然已基于清楚理解的目的而详细说明前述实施例，但显然在如附权利要求的范畴内可实施某些变化与修饰。因此，本实用新型的具体实施例是被视为例示、而非限制之用，并且本实用新型不限于本文所提出的细节，而是可在如附权利要求的范畴与等效例内加以修改。