全文摘要
本实用新型提出了一种无线电源系统、无线供电单元及电子设备(140)，无线电源系统(100)包括：导轨(110)；发射线圈模块(120)，固定到导轨(110)上，其沿导轨(110)的至少一部分长度延伸并包括至少一个发射线圈(121)；供电模块(130)，安装在导轨(110)上并具有输入端和输出端，输入端连接至外部电源，输出端连接至发射线圈模块(120)；至少一个待供电的电子设备(140)，安装在导轨(110)上，至少一个待供电的电子设备包括接收线圈(141)；其中，连接至供电模块(130)的发射线圈模块(120)通过无线方式向接收线圈(141)供电，从而通过接收线圈(141)向安装在导轨上的待供电的电子设备(140)供电，简化了电子设备的供电设计，提高安全性及可靠性。
主设计要求
1.一种无线电源系统(100)，其特征在于，所述无线电源系统(100)包括：导轨(110)；发射线圈模块(120)，固定到导轨(110)上，其沿导轨(110)的至少一部分长度延伸并包括至少一个发射线圈(121)；供电模块(130)，安装在所述导轨(110)上并具有输入端和输出端，所述输入端连接至外部电源，所述输出端连接至发射线圈模块(120)；至少一个待供电的电子设备(140)，安装在导轨(110)上，所述至少一个待供电的电子设备包括接收线圈(141)；其中，连接至供电模块(130)的发射线圈模块(120)通过无线方式向接收线圈(141)供电，从而通过接收线圈(141)向安装在导轨上的待供电的电子设备(140)供电。
设计方案
1.一种无线电源系统(100)，其特征在于，所述无线电源系统(100)包括：
导轨(110)；
发射线圈模块(120)，固定到导轨(110)上，其沿导轨(110)的至少一部分长度延伸并包括至少一个发射线圈(121)；
供电模块(130)，安装在所述导轨(110)上并具有输入端和输出端，所述输入端连接至外部电源，所述输出端连接至发射线圈模块(120)；
至少一个待供电的电子设备(140)，安装在导轨(110)上，所述至少一个待供电的电子设备包括接收线圈(141)；
其中，连接至供电模块(130)的发射线圈模块(120)通过无线方式向接收线圈(141)供电，从而通过接收线圈(141)向安装在导轨上的待供电的电子设备(140)供电。
2.如权利要求1所述的无线电源系统(100)，其特征在于，所述发射线圈模块(120)包括隔磁片层(122)和发射线圈层(123)，其中，所述隔磁片层(122)设置在发射线圈层(123)远离接收线圈(141)的一侧，所述发射线圈层(123)覆盖导轨(110)的至少一部分长度并包括所述至少一个发射线圈(121)。
3.如权利要求2所述的无线电源系统(100)，其特征在于，所述隔磁片(142)设置在所述接收线圈(141)远离发射线圈(121)的一侧。
4.如权利要求2所述的无线电源系统(100)，其特征在于，所述发射线圈模块(120)还包括底板(124)和盖板(125)，所述底板(124)和所述盖板(125)将隔磁片层(122)和发射线圈层(123)夹于其间，所述底板、隔磁片层、发射线圈层及盖板通过卡扣结构固定在导轨上。
5.如权利要求4所述的无线电源系统(100)，其特征在于，所述卡扣结构设置于导轨的端部处。
6.如权利要求1所述的无线电源系统(100)，其特征在于，所述发射线圈(121)为多个发射线圈，且所述多个发射线圈以部分重叠的方式彼此交错布置。
7.如权利要求1所述的无线电源系统(100)，其特征在于，所述发射线圈(121)为多个发射线圈，且所述多个发射线圈布置成覆盖导轨的整个长度。
8.如权利要求1所述的无线电源系统(100)，其特征在于，所述接收线圈(141)平行于所述发射线圈模块(120)中的至少一个发射线圈(121)设置。
9.如权利要求1所述的无线电源系统(100)，其特征在于，所述供电模块(130)和所述待供电的电子设备(140)可滑动地安装在导轨(110)上，并通过固定结构固定到导轨(110)。
10.如权利要求9所述的无线电源系统(100)，其特征在于，所述固定结构为卡扣结构或螺纹紧固结构。
11.如权利要求1所述的无线电源系统(100)，其特征在于，至少一个待供电的电子设备(140)还包括：
第一上盖(143)；
电子电路板(144)，其与所述接收线圈(141)相连接；
第一底壳(145)，其外部表面具有凹槽，所述待供电的电子设备(140)通过所述第一底壳外部的凹槽安装至所述导轨(110)。
12.如权利要求1所述的无线电源系统(100)，其特征在于，所述供电模块(130)还包括：
第二底壳(131)，其上设置有凹槽；
电源电路板(132)，其上设置有输入端口及输出端口；
第二上盖(133)；
其中，所述供电模块(130)通过所述凹槽安装至导轨(110)。
13.一种无线供电单元，其特征在于，所述无线供电单元包括：
导轨(110)；
发射线圈模块(120)，固定到导轨(110)上，其沿导轨(110)的至少一部分长度延伸并包括至少一个发射线圈(121)；
供电模块(130)，安装在所述导轨(110)上并具有输入端和输出端，所述输入端连接至外部电源，所述输出端连接至发射线圈模块(120)；
其中，连接至供电模块(130)的发射线圈模块(120)通过无线方式向接收线圈(141)供电，从而通过接收线圈(141)向安装在导轨上的待供电的电子设备(140)供电。
14.一种电子设备(140)，其特征在于，所述电子设备(140)包括：
外壳，其上设置有凹槽，所述电子设备通过所述凹槽安装至供电单元的导轨；
接收线圈(141)，其以无线方式接收来自无线供电单元的发射线圈模块中的至少一个发射线圈的电能；
其中，所述电子设备(140)通过所述接收线圈(141)从无线供电单元获得电能。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种无线电源系统、无线供电单元及电子设备。
背景技术
随着低压终端配电产品的数字化，含有电子线路的产品也越来越多，其中很大一部分是安装在导轨上的。所有的电子电路都必须要提供电源来保证其功能的实现。
传统的电子产品必须有专门的电源接口以连接供电线路，但是在这样的情况下，首先，由于必须连接供电线路，增加了安装复杂程度和成本；其次，供电端口需要进行必要的保护和滤波，更有可能需要提供电路隔离设计，增加产品体积和成本；最后，通过供电端口和线缆传输的电磁干扰会影响产品的可靠性。
因此，需要提供一种不需要设置电源接口及相关供电线路的无线电源系统，以简化了电子设备的供电设计，提高安全性及可靠性，便于电子设备的安装和维护。
实用新型内容
本实用新型针对上文提到的问题和需求，提出一种无线电源系统、无线供电单元及电子设备。其由于采取了如下文所述的特征而能够克服背景技术中提到的技术问题，且具有下文将介绍的其他优势。
根据本实用新型的第一方面，提出一种无线电源系统，包括：导轨；发射线圈模块，固定到导轨上，其沿导轨的至少一部分长度延伸并包括至少一个发射线圈；供电模块，安装在所述导轨上并具有输入端和输出端，所述输入端连接至外部电源，所述输出端连接至发射线圈模块；至少一个待供电的电子设备，安装在导轨上，所述至少一个待供电的电子设备包括接收线圈；其中，连接至供电模块的发射线圈模块通过无线方式向接收线圈供电，进而向通过接收线圈向安装在导轨上的待供电的电子设备供电。
根据上述特征，通过无线电源系统中的供电模块及与其连接的发射线圈模块，以无线方式对多个待供电的电子设备进行供电，使得待供电的电子设备无需接线，简化了安装和拆卸过程；且简化了接收线圈端电子设备的内部电路设计，减小了器件的体积，降低了成本；此外，没有电压输入端口及其线缆，提高了待供电的电子设备的电磁兼容和安全性能，增强了其可靠性。
根据本实用新型的第一方面的可选实施例，其中所述发射线圈模块包括隔磁片层和发射线圈层，其中，所述隔磁片层设置在发射线圈层远离接收线圈的一侧，所述发射线圈层覆盖导轨的至少一部分长度并包括至少一个所述发射线圈。
根据上述特征，通过设置隔磁片，减小周边金属对于能量传输的影响，使发射线圈所发出的能量尽可能传输给接收线圈，提高电能传输效率。
根据本实用新型的第一方面的可选实施例，所述隔磁片设置在接收线圈远离发射线圈的。
根据上述特征，通过设置隔磁片，减小待供电电子设备周边的金属导体对磁场的干扰，起到金属屏蔽作用，有利于防止能量浪费，进一步地提高充电效率。
根据本实用新型的第一方面的可选实施例，所述发射线圈模块还包括底板和盖板，所述底板和所述盖板将隔磁片层和发射线圈层夹于其间，所述底板、隔磁片层、发射线圈层及盖板通过卡扣结构固定在导轨上。
根据上述特征，通过底板和盖板夹住隔磁片层和发射线圈层，形成隔磁片层及发射线圈层的保护结构，使其免于收到外部侵蚀，并通过卡扣结构，将其紧固地固定在导轨上。
根据本实用新型的第一方面的可选实施例，所述卡扣结构设置于导轨的端部处。
根据上述特征，卡扣结构设置于导轨的端部处有利于在组装过程中更好地实现定位，且有利于实现底板、隔磁片层、发射线圈层及盖板与导轨的紧固固定。
根据本实用新型的第一方面的可选实施例，所述发射线圈为多个发射线圈，且所述多个发射线圈以部分重叠的方式彼此交错布置。
根据上述特征，通过将多个发射线圈以部分重叠的方式彼此交错布置，有利于提高相邻的线圈邻接处的电能传输效率，使得待供电的电子设备可在导轨上自由地安装，并且在导轨各位置处，均具有较高的电能传输效率。
根据本实用新型的第一方面的可选实施例，所述发射线圈为多个发射线圈，且所述多个发射线圈布置成覆盖导轨的整个长度。
根据上述特征，通过多个发射线圈覆盖导轨的整个长度的设置，使得发射线圈模块可以为更多具有接收线圈的待供电电子设备提供电力，增强了无线电源系统的供电能力。
根据本实用新型的第一方面的可选实施例，所述接收线圈平行于所述发射线圈模块中的至少一个发射线圈设置。
根据上述特征，通过将接收线圈平行于所述发射线圈模块中的至少一个发射线圈设置，可以提高接收线圈和发射线圈的能量传输效率。
根据本实用新型的第一方面的可选实施例，所述供电模块和所述待供电的电子设备可滑动地安装在导轨上，并通过固定结构固定在到导轨。
根据上述特征，所述供电模块以及待供电的电子设备可滑动地安装在导轨的适当位置，并且可通过固定结构紧固地固定在导轨上。
根据本实用新型的第一方面的可选实施例，所述固定结构为卡扣结构或螺纹紧固结构。
根据上述特征，卡扣结构或螺纹紧固结构可以提高供电模块以及待供电的电子设备同导轨的接合强度，有利于将供电模块以及待供电的电子设备稳固地固定到导轨上。
根据本实用新型的第一方面的可选实施例，至少一个待供电的电子设备还包括：第一上盖；电子电路板，其与所述接收线圈相连接；第一底壳，其外部表面具有凹槽，所述待供电的电子设备通过所述第一底壳外部的凹槽安装至所述导轨。
根据上述特征，通过第一上盖和第一底壳共同形成保护外壳，可有效地实现对于待供电电子设备的保护，且进一步地通过第一底壳上设置的凹槽可以使得待供电电子设备紧固安装至导轨。电子电路板可用于实现所述待供电的电子设备的各种功能，且其与接收线圈相连接，以利用接收线圈中所接收的能量。
根据本实用新型的第一方面的可选实施例，所述供电模块还包括：第二底壳，其上设置有凹槽；电源电路板，其上设置有输入端口及输出端口；第二上盖；其中，所述供电模块通过所述凹槽安装至导轨。
根据上述特征，通过第二上盖和第二底壳共同形成保护外壳，可有效地实现对于供电模块的保护，且进一步地通过第二底壳上设置的凹槽可以供电模块紧固安装至导轨。通过设置电源电路板及其上的输入端口及输出端口，实现供电模块中外部电源的输入以及供电模块中电能的输出。
根据本实用新型的第一方面的可选实施例，所述供电模块靠近所述导轨的端部设置。
根据上述特征，通过将供电模块靠近所述导轨的端部设置，可以有利于无线电源系统的组装以及后续多个待供电的电子设备的安装。
根据本实用新型的第二方面的可选实施例，提出一种无线供电单元，所述无线供电单元包括：导轨；发射线圈模块，固定到导轨上，其沿导轨的至少一部分长度延伸，并包括至少一个发射线圈；供电模块，安装在所述导轨上并具有输入端和输出端，所述输入端连接至外部电源，所述输出端连接至发射线圈模块；其中，连接至供电模块的发射线圈模块通过无线方式向待供电的电子设备供电。
根据上述特征，通过无线供电单元中的供电模块及与其连接的发射线圈模块，以无线方式对多个待供电的电子设备进行供电，可以实现一对多的供电；此外，所述无线供电单元不要求待供电的电子设备与其紧密接触，也无需待供电的电子设备与其接线，简化了待供电电子设备的安装和拆卸过程。
根据本实用新型的第三方面的可选实施例，提出一种电子设备，所述电子设备包括：外壳，其上设置有凹槽，所述电子设备通过所述凹槽安装至无线供电单元的导轨；接收线圈，其以无线方式接收来自无线供电单元的发射线圈模块中的至少一个发射线圈的电能；其中，所述电子设备通过所述接收线圈从无线供电单元获得电能。
根据上述特征，通过设置接收线圈，使得电子设备中不需通过设置电源端口及电源连接线即可实现充电过程，简化了电子设备的内部电路设计，减小了器件的体积，降低了成本；此外，没有电压输入端口及其线缆，提高了待供电的电子设备的电磁兼容和安全性能，增强了其可靠性。
下文中将结合附图对实施本实用新型的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本实用新型的特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。
图1示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的无线电源系统100的外观视图；
图2示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的发射线圈模块120的分解视图；
图3示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的供电模块130的分解视图；
图4示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的待供电的电子设备 140的分解视图；
图5示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的发射线圈121及接收线圈141的相对位置的示意图。
具体实施方式
为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
图1示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的无线电源系统100的外观视图，图4示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的待供电的电子设备140的分解视图。
参照图1及图4可以看出，无线电源系统100包括导轨110、发射线圈模块120、供电模块130、待供电的电子设备140。
所述导轨110可为工业电气元器件的标准导轨，例如可为德国工业标准 (DIN)导轨，或者其也可以为其他类型的标准导轨，本实用新型的实施例不受所选取的导轨的类型的限制。
所述发射线圈模块120固定到导轨110上并且沿导轨110的至少一部分长度延伸，其包括至少一个发射线圈121。发射线圈中包含多个线圈，其中每一个线圈由一根导线组成，不同的线圈之间通过串联和\/或并联连接在一起，本实用新型的实施例不受发射线圈的组成和线圈的连接方式限制。
所述供电模块130安装在导轨110上，并且其具有输入端和输出端，所述输入端连接至外部电源，所述输出端连接至发射线圈模块。
例如，本申请中所述的外部电源可为输电电网、变压器或者本地集中式电源，其可以为直流电源或交流电源。本实用新型的实施例不受外部电源的来源及其类型的限制。
所述待供电的电子设备140安装在导轨上，并且其包括接收线圈141。
所述接收线圈141中包含多个线圈，其中每一个线圈由一根导线组成，不同的线圈之间通过串联和\/或并联连接在一起，本实用新型的实施例不受接收线圈的组成和线圈的连接方式限制。
所述接收线圈例如可以设置在待供电的电子设备内部靠近发射线圈模块的位置，或者其也可以设置于待供电的电子设备的外部，本实用新型的实施例不受接收线圈所设置的位置的限制。
其中，连接至供电模块130的发射线圈模块120通过无线方式向接收线圈141供电，从而通过接收线圈141向安装在导轨110上的待供电的电子设备140供电，使得待供电的电子设备无需接线，简化了安装和拆卸过程；且简化了接收线圈端电子设备的内部电路设计，减小了器件的体积，降低了成本；此外，没有电压输入端口及其线缆，提高了待供电的电子设备的电磁兼容和安全性能，增强了其可靠性。
图2示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的发射线圈模块120的分解视图。
参照图2，在一些实施例中，所述发射线圈模块120包括隔磁片层122 和发射线圈层123。
所述隔磁片层122设置在发射线圈层123远离接收线圈141的一侧。通过设置隔磁片层，减小周边金属对于能量传输的影响，使发射线圈层中发射线圈所发出的能量尽可能传输给接收线圈，提高电能传输效率。
在一些实施例中，所述隔磁片层122选用具有高磁导率和低损耗特性的 MnZn功率材料制成，且其厚度例如可以低至约0.1mm。其中优选地，所述隔磁片层122的沿导轨方向延伸的长度大于等于发射线圈层123沿导轨方向延伸的长度，使得可以良好屏蔽发射线圈层123周围的金属对其能量传输的影响。本实用新型的实施例不受所选取的隔磁片层的材料及其结构尺寸的限制。
所述发射线圈层123覆盖导轨110的至少一部分长度，所述发射线圈层123包括至少一个发射线圈121。
在一些实施例中，所述发射线圈121为多个发射线圈，且所述多个发射线圈以部分重叠的方式彼此交错布置。通过将多个发射线圈以部分重叠的方式彼此交错布置，有利于提高相邻的线圈邻接处的电能传输效率，从而进一步提高发射线圈模块的电能传输效率。
在一些实施例中，所述发射线圈为多个发射线圈，且所述多个发射线圈布置成覆盖导轨的整个长度，使得发射线圈模块120可以为更多具有接收线圈141的待供电的电子设备140提供电力，增强了无线电源系统的供电能力。
优选地，在一些实施例中，所述发射线圈模块中的发射线圈为多个发射线圈，该多个发射线圈布置成覆盖导轨的整个长度，且该多个发射线圈以部分重叠的方式彼此交错布置。采用这样的设置，在整个导轨的长度内，发射线圈模块均可以为待供电的电子设备提供电力，并且在发射线圈模块的各位置处，能量传输效率均衡，使得安装在导轨上不同位置处的多个待供电的电子设备均可以被高效地供电。
在一些实施例中，所述发射线圈模块120还包括底板124和盖板125，所述底板124和所述盖板125将隔磁片层122和发射线圈层123夹于其间，所述底板124、隔磁片层122、发射线圈层123及盖板125通过卡扣结构固定在导轨110上。
底板和盖板共同形成隔磁片层及发射线圈层的外部保护结构，使其免于收到外部侵蚀，并通过卡扣结构，将其紧固地固定在导轨上。
在一些实施例中，所述卡扣结构设置于导轨的端部处，从而有利于在组装过程中更好地实现定位，且有利于实现底板、隔磁片层、发射线圈层及盖板与导轨的紧固固定。
图3中示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的供电模块130的分解视图。参照图3，在一些实施例中，所述供电模块130还包括第二底壳131、电源电路板132、第二上盖133。通过第二上盖和第二底壳共同形成保护外壳，可有效地实现对于供电模块的保护。
所述第二底壳131上设置有凹槽。其中，所述供电模块130通过所述凹槽安装至导轨110，使得供电模块紧固安装至导轨。
所述电源电路板132上设置有输入端口及输出端口。其中输入端口可作为输入端接收来自外部电源的电力输入；输出端口可作为输出端，与发射线圈模块120相连接，向发射线圈模块提供能量。
通过设置电源电路板及其上的输入端口及输出端口，实现供电模块中外部电源的输入以及供电模块的电能输出。
在一些实施例中，所述电源电路板可设置有对于外部电源输入进行相应处理的功能电路。例如对于外部的电源输入，可通过电源电路板中设置的全波整流滤波电路对于电源输入进行全波整流，从而得到稳定的电压以供供电模块输出。
尽管如此，本实用新型中的电源电路板也可以设置具有其他的功能电路及装置，例如半波整流电路、驱动电路、输出端控制器或者输出端功率开关等，本实用新型的实施例不受电源电路板中具体的电路设置的限制。
在一些实施例中，所述供电模块130靠近所述导轨110的端部设置。这样的设置有利于无线电源系统100的组装以及后续多个待供电的电子设备140的安装。
参照图4，在一些实施例中，在待供电的电子设备140中，所述隔磁片142设置在接收线圈141远离发射线圈121的一侧。通过设置隔磁片142，减小待供电电子设备周边的金属导体对磁场的衰减干扰，起到金属屏蔽的作用，有利于防止能量浪费，进一步地提高充电效率。
在一些实施例中，所述隔磁片142选用具有高磁导率和低损耗特性的 MnZn功率材料制成，且其厚度例如可以低至约0.1mm。其中优选地，所述隔磁片142的尺寸大于等于接收线圈141的尺寸，使得可以良好屏蔽接收线圈141周围的金属对其能量传输的影响。本实用新型的实施例不受所选取的隔磁片的材料及其结构尺寸的限制。
在一些实施例中，所述隔磁片142与所述接收线圈141例如通过粘合而连接，或者其二者可以通过其他连接方式相对于彼此定位。本实用新型不受隔磁片及接收线圈间的连接方式的限制。
在一些实施例中，参照图4，至少一个待供电的电子设备还包括第一上盖143、电子电路板144和第一底壳145。通过第一上盖和第一底壳共同形成保护外壳，可有效地实现对于待供电电子设备的保护，且进一步地通过第一底壳上设置的凹槽可以使得待供电电子设备紧固安装至导轨。此外，电子电路板可用于实现所述待供电的电子设备的各种功能，且其与接收线圈相连接，以利用接收线圈中所接收的能量。
其中，所述电子电路板144与所述接收线圈141相连接，使得接收线圈 141所获得的能量可传输至电子电路板以供其实现待供电的电子设备的相应功能。其中，电子电路板144与所述接收线圈141的连接例如可以通过在接收线圈141上引出输出端子，在电子电路板上设置相应的接收端口，或者也可以通过其他的连接方式实现二者之间的电连接，本实用新型不受电子电路板与接收线圈的连接方式的限制。
所述电子电路板144中可以设置有全波整流滤波电路，并连接有负载。在电子电路板中，例如首先通过全波整流滤波电路将接收线圈141所接收的高频震荡电压整流，其后输出至负载以实现相应功能。
尽管如此，本实用新型中的电子电路板144也可以设置具有其他的功能电路及装置，例如半波整流滤波电路、功率开关电路、接收控制器、或者负载检测电路等，本实用新型的实施例不受电子电路板144中具体的电路设置的限制。
所述第一底壳145的外部表面具有凹槽，所述待供电的电子设备140通过所述第一底壳的凹槽安装至所述导轨。
图5示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的发射线圈121及接收线圈141的相对位置的示意图。
参照图5，在一些实施例中，所述接收线圈141平行于所述发射线圈模块120中的至少一个发射线圈121设置，通过该方位设置，可以提高接收线圈和发射线圈的能量传输效率。
在一些实施例中，所述供电模块130和所述待供电的电子设备140可滑动地安装在导轨110上，并通过固定结构固定到导轨，使得供电模块130 以及待供电的电子设备140可滑动地安装在导轨110的适当位置处，并且可通过固定结构紧固固定在导轨110上。
在一些实施例中，所述固定结构为卡扣结构或螺纹紧固结构。通过使用卡扣结构或螺纹紧固结构可以提高供电模块130以及待供电的电子设备 140同导轨110的接合强度，有利于将供电模块130以及待供电的电子设备140稳固地固定到导轨110上。
根据本实用新型的第二方面，还提出了一种供电单元，所述供电单元包括导轨110、发射线圈模块120、供电模块130。
所述导轨110可为工业电气元器件的标准导轨，例如可为德国工业标准 (DIN)导轨，或者其也可以为其他类型的标准导轨，本实用新型的实施例不受所选取的导轨的类型的限制。
所述发射线圈模块120固定到导轨110上并且沿导轨110的至少一部分长度延伸，其包括至少一个发射线圈121。发射线圈中包含多个线圈，其中每一个线圈由一根导线组成，不同的线圈之间通过串联和\/或并联连接在一起，本实用新型的实施例不受发射线圈的组成和线圈的连接方式限制。
所述供电模块130安装在导轨110上，并且其具有输入端和输出端，所述输入端连接至外部电源，所述输出端连接至发射线圈模块。
例如，本申请中所述的外部电源可为输电电网、变压器或者本地集中式电源，其可以为直流电源或交流电源。本实用新型的实施例不受外部电源的来源及其类型的限制。
其中，连接至供电模块130的发射线圈模块120通过无线方式向接收线圈141供电，从而通过接收线圈141向安装在导轨110上的待供电的电子设备140供电。
上述无线供电单元可以实现一对多的供电，此外，该无线供电单元不要求待供电的电子设备与其紧密接触，也无需待供电的电子设备与其接线，简化了供电的安装和拆卸过程；简化了接收线圈端电子设备的内部电路设计，减小了器件的体积，降低了成本；没有电压输入端口及其线缆，提高了待供电的电子设备的电磁兼容和安全性能，增强了其可靠性。
在一些实施例中，所述发射线圈模块120包括隔磁片层122和发射线圈层123。
所述隔磁片层122设置在发射线圈层123远离接收线圈141的一侧。通过设置隔磁片层，减小周边金属对于能量传输的影响，使发射线圈层中发射线圈所发出的能量尽可能传输给接收线圈，提高电能传输效率。
在一些实施例中，所述隔磁片层122选用具有高磁导率和低损耗特性的 MnZn功率材料制成，且其厚度例如可以低至约0.1mm。其中优选地，所述隔磁片层122的沿导轨方向延伸的长度大于等于发射线圈层123沿导轨方向延伸的长度，使得可以良好屏蔽发射线圈层123周围的金属对其能量传输的影响。本实用新型的实施例不受所选取的隔磁片层的材料及其结构尺寸的限制。
所述发射线圈层123覆盖导轨110的至少一部分长度，所述发射线圈层123包括至少一个发射线圈121。
在一些实施例中，所述发射线圈121为多个发射线圈，且所述多个发射线圈以部分重叠的方式彼此交错布置。通过将多个发射线圈以部分重叠的方式彼此交错布置，有利于提高相邻的线圈邻接处的电能传输效率，从而进一步提高发射线圈模块的电能传输效率。
在一些实施例中，所述发射线圈为多个发射线圈，且所述多个发射线圈布置成覆盖导轨的整个长度，使得发射线圈模块120可以为更多具有接收线圈141的待供电的电子设备140提供电力，增强了无线电源系统的供电能力。
优选地，在一些实施例中，所述发射线圈模块中的发射线圈为多个发射线圈，该多个发射线圈布置成覆盖导轨的整个长度，且该多个发射线圈以部分重叠的方式彼此交错布置。采用这样的设置，在整个导轨的长度内，发射线圈模块均可以为待供电的电子设备提供电力，并且在发射线圈模块的各位置处，能量传输效率均衡，使得安装在导轨上不同位置处的多个待供电的电子设备均可以被高效地供电。
在一些实施例中，所述发射线圈模块120还包括底板124和盖板125，所述底板124和所述盖板125将隔磁片层122和发射线圈层123夹于其间，所述底板124、隔磁片层122、发射线圈层123及盖板125通过卡扣结构固定在导轨110上。
底板和盖板共同形成隔磁片层及发射线圈层的外部保护结构，使其免于收到外部侵蚀，并通过卡扣结构，将其紧固地固定在导轨上。
在一些实施例中，所述卡扣结构设置于导轨的端部处，从而有利于在组装过程中更好地实现定位，且有利于实现底板、隔磁片层、发射线圈层及盖板与导轨的紧固固定。
参照图3，在一些实施例中，所述供电模块130还包括第二底壳131、电源电路板132、第二上盖133。通过第二上盖和第二底壳共同形成保护外壳，可有效地实现对于供电模块的保护。
所述第二底壳131上设置有凹槽。其中，所述供电模块130通过所述凹槽安装至导轨110，使得供电模块紧固安装至导轨。
所述电源电路板132上设置有输入端口及输出端口。其中输入端口可作为输入端接收来自外部电源的电力输入；输出端口可作为输出端，与发射线圈模块120相连接，向发射线圈模块提供能量。
通过设置电源电路板及其上的输入端口及输出端口，实现供电模块中外部电源的输入以及供电模块的电能输出。
在一些实施例中，所述电源电路板可设置有对于外部电源输入进行相应处理的功能电路。例如对于外部的电源输入，可通过电源电路板中设置的全波整流滤波电路对于电源输入进行全波整流，从而得到稳定的电压以供供电模块输出。
尽管如此，本实用新型中的电源电路板也可以设置具有其他的功能电路及装置，例如半波整流电路、驱动电路、输出端控制器或者输出端功率开关等，本实用新型的实施例不受电源电路板中具体的电路设置的限制。
在一些实施例中，所述供电模块130靠近所述导轨110的端部设置。这样的设置有利于无线电源系统100的组装以及后续多个待供电的电子设备140的安装。
根据本实用新型的第三方面，还提出了一种电子设备140，所述电子设备包括外壳及接收线圈141。
所述外壳上设置有凹槽，所述电子设备通过所述凹槽安装至供电单元的导轨，通过凹槽的设置，使得电子设备紧固安装至导轨。
其中，所述外壳例如可以为图4中所示出的第一底壳145及第一上盖 143相组合的形式，或者也可以为其他形状的壳体结构，本实用新型的实施例不受壳体结构及其形状的限制。
所述接收线圈141以无线方式接收来自无线供电单元的发射线圈模块中的至少一个发射线圈的电能。
其中，接收线圈141中包含多个线圈，其中每一个线圈由一根导线组成，不同的线圈之间通过串联和\/或并联连接在一起，本实用新型的实施例不受接收线圈的组成和线圈的连接方式限制。
所述接收线圈例如可以设置在待供电的电子设备内部靠近发射线圈模块的位置，或者其也可以设置于待供电的电子设备的外部，本实用新型的实施例不受接收线圈所设置的位置的限制。
其中，所述电子设备140通过所述接收线圈141从无线供电单元获得电能。通过设置接收线圈，使得电子设备中不需通过设置电源端口及电源连接线即可实现充电过程，简化了电子设备的内部电路设计，减小了器件的体积，降低了成本；此外，没有电压输入端口及其线缆，提高了待供电的电子设备的电磁兼容和安全性能，增强了其可靠性。
参照图5，在一些实施例中，所述接收线圈141平行于所述发射线圈模块120中的至少一个发射线圈121设置，通过该方位设置，可以提高接收线圈和发射线圈的能量传输效率。
在一些实施例中，参照图4，至少一个待供电的电子设备还包括电子电路板144。电子电路板可用于实现所述待供电的电子设备的各种功能，且其与接收线圈相连接，以利用接收线圈中所接收的能量。
其中，所述电子电路板144与所述接收线圈141相连接，使得接收线圈 141所获得的能量可传输至电子电路板以供其实现待供电的电子设备的相应功能。其中，电子电路板144与所述接收线圈141的连接例如可以通过在接收线圈141上引出输出端子，在电子电路板上设置相应的接收端口，或者也可以通过其他的连接方式实现二者之间的电连接，本实用新型不受电子电路板与接收线圈的连接方式的限制。
所述电子电路板144中可以设置有全波整流滤波电路，并连接有负载。在电子电路板中，例如首先通过全波整流滤波电路将接收线圈141所接收的高频震荡电压整流，其后输出至负载以实现相应功能。
尽管如此，本实用新型中的电子电路板144也可以设置具有其他的功能电路及装置，例如半波整流滤波电路、功率开关电路、接收控制器、或者负载检测电路等，本实用新型的实施例不受电子电路板144中具体的电路设置的限制。
上文中参照优选的实施例详细描述了本实用新型所提出的无线电源系统，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本实用新型理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本实用新型提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本实用新型的保护范围。
附图标记列表
100 无线电源系统
110 导轨
120 发射线圈模块
121 发射线圈
122 隔磁片层
123 发射线圈层
124 底板
125 盖板
130 供电模块
131 第二底壳
132 电源电路板
133 第二上盖
140 电子设备
141 接收线圈
142 隔磁片
143 第一上盖
144 电子电路板
145 第一底壳。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920086401.1
申请日:2019-01-18
公开号:公开日:国家:FR
国家/省市:FR(法国)
授权编号:CN209730902U
授权时间:20191203
主分类号:H02J50/00
专利分类号:H02J50/00
范畴分类:37C;
申请人:施耐德电器工业公司
第一申请人:施耐德电器工业公司
申请人地址:法国吕埃-马迈松
发明人:毕宝云;郦琪
第一发明人:毕宝云
当前权利人:施耐德电器工业公司
代理人:陈钘
代理机构:11105
代理机构编号:北京市柳沈律师事务所 11105
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计