[发明专利]一种具有磁铁的电磁耦合能量传输装置

说明书

一种具有环形磁铁的电磁耦合能量传输装置，其特征在于包括外壳、螺旋线圈、第一软磁材料、磁铁结构，所述磁铁结构包括不少于一个磁铁单元，所述每一个磁铁单元靠近外壳第一侧面的一侧面具有两个异性磁极。

技术领域

此发明属于电磁耦合能量传输装置内的磁铁结构设计，具体涉及一种用于将此电磁耦合能量传输装置与另一个电磁耦合能量输入装置通过磁场吸引力实现吸附，同时对电磁耦合能量传递效率与功率影响很小，并且不改变电磁耦合能量输出装置最小允许尺寸的磁铁结构设计。

背景技术

在实际应用中，用户需要将电磁耦合能量输出装置吸附在目标受电的电磁耦合能量输入装置外壳上，比如给笔记本电脑进行无线充电，或者将电磁耦合能量输入装置吸附在电磁耦合能量输出上，比如在汽车内将手机固定到无线充电器上，而无线充电器固定在汽车的空调出风口上。

当前采用磁铁吸引的方案，都是将片状磁铁设置在线圈模组的外侧，与线圈模组并排固定在产品外壳内侧。并且所述片状磁铁都是一侧面为N极，相对的另一侧面为S极，因此必须将磁铁远离线圈模组，避免磁铁干扰了线圈模组的磁场导致传输效率降低，因此会明显增加产品体积。因此当前技术方案无法在微型产品上使用。

而且强磁场还会影响电子产品的射频信号、传感器、电路信号，因此如果磁铁周边没有屏蔽材料，那么强磁铁会影响电子产品的性能甚至造成危害。

因此需要设计一种新型的磁铁结构，满足不改变产品体积，同时保证电磁耦合能量传输效率与功率符合规范、不会影响产品其他电气性能以及具有磁铁吸引实现吸附的功能。

发明内容

因此本发明设计了一种具有磁铁的电磁耦合能量传输装置，可以作为电磁耦合能量输出装置，也可以作为电磁耦合能量输入装置，实现装置的尺寸不变情况下，实现了电磁耦合能量传输效率与功率符合规范、不会影响产品其他电气性能以及具有磁铁吸引实现吸附的功能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种具有磁铁的电磁耦合能量传输装置，其特征在于具有外壳、螺旋线圈、软磁材料、磁铁结构，所述磁铁结构包括不少于一个磁铁单元，所述每一个磁铁单元靠近外壳第一侧面的一侧面具有两个异性磁极，所述外壳的第一侧面外露，所述螺旋线圈、软磁材料、磁铁结构设置在所述外壳的第二侧面内部，或者嵌入到所述壳体内。

当所述磁铁结构在所述外壳第一侧面的上的投影位于所述螺旋线圈在所述外壳第一侧面的上投影的外轮廓线的外侧，所述磁铁结构包含至少两个呈环形分布以及有一定间隔的磁铁单元，相邻的两个磁铁单元之间的间距不小于1mm。所述不小于1mm的间隔区域内不会形成磁饱和区，有利于电磁耦合能量传递所需的磁通穿过，避免降低能量传输效率和功率。

当所述磁铁结构在所述外壳第一侧面的上的投影位于所述螺旋线圈在所述外壳第一侧面的上投影的内轮廓线的内侧，所述磁铁结构靠近外壳第一侧面的一侧面上的两个异性磁极为同心圆分布或者水平分布，当两个异性磁极为同心圆分布时，在所述外壳第一侧面的上的投影，磁极A位于磁极B的内侧，当两个异性磁极为水平分布时，在所述外壳第一侧面的上的投影，磁极A位于磁极B的一侧，所述磁极A与磁极B为异性磁场。所述两种分布方式，都有效限制了磁铁结构的磁场分布，避免产生的磁饱和区影响了电磁耦合能量传递所需的磁通通路，避免降低能量传输效率和功率。

有益效果是本发明设计的电磁耦合能量传输装置的磁铁结构，由于不会形成大范围的磁饱和区，因此在既具有磁力吸附功能，又不会影响电磁耦合能量传递所需的磁通通路，保持了很高的能量传输效率和功率。

附图说明

附图1是本发明第一种磁铁结构的实施方式。

附图2是本发明第二种磁铁结构的实施方式。

附图3是本发明第一种磁铁结构实施方式的磁铁单元的第一种实施方式。

附图4是本发明第一种磁铁结构实施方式的磁铁单元的第二种实施方式。