一种无线接收装置及无线供电装置的制作方法

1.本实用新型属于供电装置领域，尤其涉及一种无线接收装置及无线供电装置。


背景技术：

2.无线供电技术是当前最活跃的研究方向之一，由于其方便可靠，安全高效的特点，在小型电子设备、电动交通工具、智能家居、无人设备（如机器人、无人车）等方面具有非常广阔的应用前景和发展空间。
3.无线供电技术是一种通过非电气接触的方式为静止或移动中的用电设备实时地提供电能供给的新技术。该技术是一种以感应耦合原理或核磁共振为基础的无线电能传输模式，主要以电磁场作为电能传输的媒介，基于变压器疏松感应耦合的构造，通过电力电子技术提高磁场频率、降低气隙损耗，实现无线电能的传输。这种无线输电技术的特点是传输功率大，能达数千瓦级别，在极近（允许气隙）距离内效率很高。
4.非接触供电技术的耦合机构包括发射线圈（交流轨道线），接收线圈及磁芯（合称为取电器），利用磁芯的导磁效果，使接收线圈中产生高频交变磁场，从而感应出电流。
5.现有技术中，磁芯及接收线圈（取电器）与接收控制器分别单独设置，使用时根据空间需要分别考虑选择合适的位置，占地较大，空间利用率低，另外成本也较高。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种无线接收装置，旨在解决现有取电器成本较高，且空间利用率低的问题。
7.本实用新型是这样实现的，提供一种无线接收装置，包括：
8.取电器；
9.接收控制器，与所述取电器电连接；
10.屏蔽组件，设于所述取电器和所述接收控制器之间，并与所述取电器连接；以及
11.盖板，设于所述接收控制器外围；
12.所述取电器和所述接收控制器均与所述盖板连接。
13.更进一步地，所述接收控制器包括：
14.控制器主体；
15.稳压电路板；
16.整流电路板；以及
17.控制电路板，设于所述整流电路板上；所述稳压电路板和所述整流电路板分别设于所述控制器主体的两侧。
18.更进一步地，所述稳压电路板、所述整流电路板及所述控制电路板上的连接端子同侧设置。
19.更进一步地，所述控制器主体的两端设有多个相互平行的散热翅片，所述散热翅片的长度方向与所述取电器运动方向一致。
20.更进一步地，所述盖板上沿所述取电器运动方向设有多条相互平行的散热孔。
21.更进一步地，所述取电器包括磁芯以及环绕于所述磁芯的接收线圈。
22.更进一步地，所述无线接收装置还包括第一安装件，所述第一安装件设有与所述磁芯相适配的第一空腔，所述磁芯及所述接收线圈设于所述第一空腔中。
23.更进一步地，所述无线接收装置还包括第一紧固件，所述第一安装件上设有第一安装孔，所述屏蔽组件上设有第二安装孔，在所述磁芯及接收线圈设于所述第一空腔中时，所述第一紧固件穿过所述第一安装孔和所述第二安装孔，将所述屏蔽组件与所述第一安装件相互固定设置。
24.更进一步地，所述磁芯为u型磁芯或e型磁芯。
25.本实用新型还提供一种无线供电装置，包括：如上所述的无线接收装置；发射线圈，所述发射线圈穿过所述磁芯内部，并经所述磁芯外部返回形成闭合的线圈；以及发射控制器，与所述发射线圈连接。
26.本实用新型提供一种无线接收装置，无线接收装置包括取电器、接收控制器、屏蔽组件以及设于接收控制器外缘的盖板，利用屏蔽组件屏蔽取电器对电信号的干涉及对接收控制器的加热，确保接收控制器的正常运行；另外，将取电器及接收控制器均与所述盖板连接，从而将取电器和接收控制器集成，降低取电器成本，节省安装空间，方便取电器布置，提高空间利用率。
附图说明
27.图1是本实用新型实施例提供的无线接收装置的示意图；
28.图2是本实用新型实施例提供的无线接收装置的组装图；
29.图3是无线接收装置的爆炸示意图；
30.图4是无线接收装置的运动示意图；
31.图5是本实用新型实施例提供的无线接收装置的接收控制器的示意图。
32.附图标号说明：
33.10、取电器；11、磁芯；12、屏蔽铝板；13、第一安装件；131、开口；132、引线口；20、接收控制器；21、控制器主体；22、稳压电路板；23、整流电路板；211、散热翅片；24、控制电路板；25、连接铜排；30、盖板；31、顶板；311、第一散热孔；32、侧板；321、第二散热孔；33、卡线接头；40、挡板。
具体实施方式
34.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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
35.本实用新型提供一种无线接收装置，无线接收装置包括取电器10、接收控制器20、屏蔽组件以及设于接收控制器20外缘的盖板30，利用屏蔽组件屏蔽取电器10对电信号的干涉及对接收控制器20的加热，确保接收控制器20的正常运行；另外，将取电器10及接收控制器20均与所述盖板30连接，从而将取电器10和接收控制器20集成，降低取电器10成本，节省安装空间，方便取电器布置，提高空间利用率。
36.实施例一
37.参考图1至图3，本实施例一提供一种无线接收装置，包括：
38.取电器10、接收控制器20、屏蔽组件以及设于接收控制器20外缘的盖板30，取电器10及接收控制器20均与所述盖板30连接。接收控制器20与取电器10电连接。
39.在本实施例中，取电器10，包括磁芯11及环绕于磁芯11上的接收线圈；接收控制器20，与接收线圈连接。
40.磁芯11是指由各种氧化铁混合物组成的一种烧结磁性金属氧化物，锰-锌铁氧体和镍-锌铁氧体，可用来增加电磁体的磁感应强度。
41.进一步地，磁芯11为u型磁芯或e型磁芯。在本实施例中，磁芯11为u型磁芯，接收线圈缠绕于u型磁芯的外缘。发射线圈穿过u型磁芯，即是位于接收线圈的内部。电信号输入到发射线圈，发射线圈再将电信号转换为磁场，磁场发散到磁芯11，磁芯11收集磁场，接收线圈将磁场能量转换为电信号，以供给负载设备使用。
42.屏蔽组件为屏蔽铝板12，用于屏蔽取电器10对电信号的干扰及对接收控制器20的加热。在本实施例中，通过紧固组件将取电器10固定于屏蔽铝板12上。屏蔽铝板12设于取电器10和接收控制器20之间。
43.盖板30设于接收控制器20外围，以用于保护接收控制器20，盖板30与接收控制器20以及盖板30与取电器10均通过紧固螺钉连接，以此将取电器10和接收控制器20固定连接，进一步将二者集成。
44.本实施例中，通过盖板30将取电器10和接收控制器20连接，从而将取电器10和接收控制器20进行集成，降低取电器10成本，节省安装空间，方便取电器10布置，提高空间利用率。另外，利用屏蔽铝板12屏蔽取电器10对电信号的干涉及对接收控制器20的加热，确保接收控制器20正常运行。
45.实施例二
46.参考图3及图5，在实施例一的基础上，本实施例二的接收控制器20包括控制器主体21；稳压电路板22；整流电路板23；以及控制电路板24。其中，稳压电路板22和整流电路板23分别设于控制器主体21的两侧，控制电路板24设于整流电路板23上。
47.在本实施例中，将稳压电路和整流电路及控制电路分板设计，稳压电路板22和整流电路板23分别设于控制器主体21的两侧，控制电路板24设于整流电路板23上。其中，上述三个电路板交错布局，最大程度的压缩安装空间。
48.进一步地，整流电路采用自驱同步整流设计，减少电路板之间的走线。
49.在本实施例中，控制器主体21为铝块主体，在本实施例中，采用铝合金制作，一方面，铝的磁导率低，对磁场的吸附较小，另外散热性能好，不会引起发热现象。其中，稳压电路为dc-dc降压电路。也可以是升压电路，以将电路调整至供电设备所需要的电压。
50.具体地，接收控制器还包括ac-dc电路。具体工作原理为：接收线圈将接收到的电流依次通过整流电路、ac-dc电路（将交流电转为直流电），然后通过dc-dc降压电路，将电流输送给供电设备。其中，控制电路连接dc-dc降压电路。
51.进一步地，稳压电路板22和整流电路板23的端子同侧设置。稳压电路板22和整流电路板23设于控制器主体21的两侧，并且上述电路板上的端子均为同侧设计，便于连接，缩短走线，提高空间利用率。
52.在本实施例中，稳压电路板22与整流电路板23的端子通过连接铜排25连接。
53.实施例三
54.参照图4，在上述实施例二的基础上，本实施例三的控制器主体21的两端设有多个相互平行的散热翅片211，散热翅片211的长度方向与取电器10的运动方向一致。
55.在本实施例中，取电器10在移动设备轨道运行时，散热翅片211的方向与轨道方向一致，以充分利用取电器10运动时的空气散热。其中，
56.本实施例的接收控制器，通过将控制器主体21两侧的散热翅片211与取电器10运动方向平行设置，以充分利用取电器10运动时的空气散热，节省了散热风扇，降低了接收控制器20成本。
57.实施例四
58.在上述实施例一的基础上，本实施例的盖板30上沿取电器10运动方向设有多条相互平行的散热孔。
59.在本实施例中，盖板30包括顶板31及由顶板31两端向下延伸而成的两相对设置的侧板32。其中，顶板31、两侧板32及两散热翅片211合围形成容纳空间，用于容纳接收控制器20。
60.具体地，顶板31上设有多个与散热翅片211平行的第一散热孔311，侧板32上与设有多个第二散热孔321，以为接收控制器20散热。
61.进一步地，其中一侧板32上设有卡线接头33，接收控制器20的输出线缆穿过卡线接头33连接供电设备。
62.实施例五
63.参考图3，在上述任一实施例的基础上，本实施例的无线接收装置还包括第一安装件13，第一安装件13设有与磁芯11以及接收线圈相适配的第一空腔，磁芯11以及接收线圈设在第一空腔中。
64.第一安装件13的第一空腔与磁芯11的形状相适配，且第一空腔在u型磁芯缠绕接收线圈的位置设有相应多的空间，以同时适配环绕在u型磁芯上的接收线圈，从而第一空腔可同时容置磁芯11以及接收线圈。在本实施例中，磁芯11为u型磁芯，第一安装件13为u型外壳，第一空腔为与u型磁芯匹配的u型空腔。
65.参考图3，进一步地，无线接收装置还包括第一紧固件，第一安装件13上设有第一安装孔，屏蔽铝板12上设有第二安装孔。
66.第一安装件13的一端设有开口131，以便于将磁芯11及接收线圈放置于第一空腔内。在磁芯11及接收线圈设于第一空腔中时，第一紧固件穿过第一安装孔和第二安装孔，将屏蔽铝板12与第一安装件13相互固定设置，并覆盖开口131。
67.进一步地，无线接收装置还包括第二紧固件，盖板30上设有第三安装孔，控制器主体21上设有第四安装孔，第二紧固件穿过第三安装孔和第四安装孔，从而将盖板30与控制器主体21固定连接。
68.进一步地，无线接收装置还包括第三紧固件，盖板30上设有第五安装孔，第一安装件13上设有第六安装孔，第三紧固件穿过第五安装孔和第六安装孔从而将取电器10与盖板30固定连接。
69.通过设置第一安装件13及盖板30使得无线接收装置整体结构更为牢固可靠，且能
够将取电器10及接收控制器20根据需求设置安装，同时为取电器10及接收控制器20提供保护作用。
70.进一步地，无线接收装置还包括挡板40及第四紧固件，第一安装件13的一侧设有引线口132，挡板40设于第一安装件13的外侧，第一安装件13上设有第七安装孔，挡板40上设有第八安装孔。
71.其中，接收线圈从引线口132引出，并与接收控制器20连接。在磁芯11及接收线圈设于第一空腔内时，第四紧固件穿过第八安装孔和第七安装孔将第一安装件13和挡板40相互固定设置，挡板40覆盖引线口132。
72.在本实施例中，第一安装件13采用塑胶材质，第一紧固件、第二紧固件、第三紧固件及第四紧固件均是螺钉。
73.实施例六
74.本实施例六提供一种无线供电装置，包括：
75.如上所述的无线接收装置；
76.发射线圈，发射线圈穿过所述磁芯11内部，并经磁芯11外部返回形成闭合的线圈；
77.发射控制器，与发射线圈连接。
78.在本实施例中，发射线圈设有多个，且层叠设置，以加强与接收线圈的电磁耦合作用。发射线圈为闭合的双导轨，发射线圈的一根导轨在u型磁芯包围的空间里，并与u型磁芯内部无接触。发射线圈的另一根导轨在u型磁芯包围的空间外。无线接收装置在通电的发送线圈轨道上运行，在发射控制器的控制下，发射线圈接收到电信号后，将电信号转换为磁场，磁芯11收集发射线圈的磁场后，在接收控制器20的控制下，接收线圈在接收到磁场后，将磁场能量转换为电信号，电信号传输到负载设备，以供电驱动负载设备工作。
79.在本实施例中，无线接收装置可设置在轨道移动设备上、汽车座椅上。当然，也可以设置在其他用电装置上，此处不一一赘述。当无线接收装置设置在轨道移动设备上后，无线接收装置可随移动设备在发送线圈轨道上移动，而在无线接收装置的移动过程中，能够持续进行无线供电过程。该无线接收装置可根据移动设备和发送线圈轨道需要进行设置，不需要分别考虑取电器10和接收控制器20的位置，减小了取电器体积，并最大程度的压缩了空间，提高了空间利用率。
80.本实用新型提供一种无线接收装置，无线接收装置包括取电器、接收控制器、屏蔽组件以及设于接收控制器外缘的盖板，利用屏蔽组件屏蔽取电器对电信号的干涉及对接收控制器的加热，确保接收控制器的正常运行；另外，将取电器及接收控制器均与所述盖板连接，从而将取电器和接收控制器集成，降低取电器成本，节省安装空间，方便取电器布置，提高空间利用率。通过将稳压电路板和整流电路板及控制电路板分板设计，并交错布局，减小体积，最大程度的节省安装空间。其中，整流电路采用自驱同步整流设计，减少电路板之间的走线；并且端子均为同侧设计，便于连接，缩短走线，提高空间利用率。通过将接收控制器主体两侧的散热翅片与取电器运动方向平行设置，以充分利用取电器运动时的空气散热，减少了现有常规设计所需要的散热器，节省了散热风扇，降低了接收控制器成本。
81.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。