CN206875305U - 一种无线充电的照明设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无线充电的照明设备，涉及照明技术领域。其中，这种照明设备包括：充电发射器，其包括用于传送电力的发射线圈，用于装载发射线圈的发射座，发射线圈的相对两侧均设有第一定位磁铁。充电接收器，其包括用于接收电力的接收线圈，与接收线圈电连接的照明装置，以及封装接收线圈和照明装置的壳体，接收线圈的相对两侧均设有第二定位磁铁。第一定位磁铁和第二定位磁铁使发射线圈和接收线圈的位置相对应。该照明设备可以实现无线充电，无需充电接口，保证产品的IP等级，提高充电的安全性和便利性。且第一定位磁铁和第二定位磁铁能够实现自动校正，使发射线圈和接收线圈精准定位，充电效率高。

Description

一种无线充电的照明设备

技术领域

本实用新型涉及照明领域，具体而言，涉及一种无线充电的照明设备。

背景技术

目前，市面上常见的工作灯，例如矿灯等，均采用接触式的充电方式。工作灯需要开设有充电接口，才能进行充电。此外，充电过程需要使用充电线缆，操作不方便。由于在工作灯上开设有接口，不利产品IP(Ingress Protection)等级的设计。由于工作灯，特别是矿灯等设备，使用环境脏污，容易造成接口脏污引起接触不良。接口内的接触部件长期暴露在空气中，容易引起氧化，影响正常的充电功能。此外，长时间使用过程中，设备接口的接触部件拔插次多了，容易影响接触的稳定性。

实用新型内容

本实用新型提供了一种无线充电的照明设备，旨在改善照明设备需要充电接口，使用不方便、不安全的问题。

本实用新型是这样实现的：

一种无线充电的照明装置，包括：

充电发射器，包括：用于传送电力的发射线圈，用于装载发射线圈的发射座，发射座上设有两个第一定位磁铁，两个第一定位磁铁分别位于发射线圈的相对两侧。

充电接收器，包括：用于接收电力的接收线圈，与接收线圈电连接的照明装置，以及封装接收线圈和照明装置的壳体，接收线圈的相对两侧均设有第二定位磁铁。

第一定位磁铁和第二定位磁铁受到彼此的吸引，移动充电发射器和/或充电接收器，使发射线圈和接收线圈的位置相对应。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，第一定位磁铁与发射线圈的距离至少为8mm。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，充电发射器和充电接收器接触时，发射线圈和接收线圈的距离为3-8mm。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，发射座设有用于控制发射线圈通断电的开关控制器，充电发射器和充电接收器接触时，发射线圈通电。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，充电接收器具有长边和短边，接收线圈沿短边向两侧延伸至充电接收器的边缘，两个第二定位磁铁沿长边的方向设置在接收线圈的相对两侧。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，接收线圈远离发射线圈的一侧设有隔磁片，隔磁片覆盖整个发射线圈。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，发射座设有用于使发射座固定的固定件。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，发射座远离充电接收器的一面设有固定磁铁。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，在充电发射器和充电接收器的接触外表面上，设有用于显示线圈位置的显示层。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，发射座内设有内部电源，内部电源与发射线圈电连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过上述设计得到的无线充电的照明设备，使用时，利用充电发射器上的发射线圈和充电接收器上的接收线圈对照明装置进行充电，无需借助充电线材即可以实现充电功能。充电接收器的壳体上无需开设充电接口，有利于产品的防水防尘设计，提升产品的IP等级。此外，通过第一定位磁铁和第二定位磁铁，在充电过程中，可以实现充电接收器和充电发射器的自动精准定位。使用者可以随意将充电接收器放置在充电发射器上，在第一定位磁铁和第二定位磁铁的作用下，充电接收器和充电接收器的相对位置发生移动，自动定位使得发射线圈和接收线圈位置相对应，能够有效提高充电效率。照明设备的无线充电过程没有裸露导体，从而将大大提高产品的可靠性和安全性。充电操作灵活便捷，充电时间短，且无需充电线缆和接口，能够有效延长产品的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例照明装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的充电发射器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的充电接收器的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中的照明设备的部分剖视图；

图5A是未装设磁片的发射线圈和接收线圈间的磁感线示意图；

图5B是装设磁片的发射线圈和接收线圈间的磁感线示意图。

图标：10-照明设备；100-充电发射器；110-发射线圈；120-发射座；121- 外壳；122-输入接口；123-固定件；124-固定磁铁；130-第一定位磁铁；200- 充电接收器；201-长边；202-短边；210-接收线圈；211-第一面；212-第二面；220-壳体；230-第二定位磁铁；240-照明装置；250-磁片。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

参照图1-图3所示，本实用新型实施例提供了一种无线充电的照明设备10。包括用于提供电能的充电发射器100和用于接收电能的充电接收器 200。

充电发射器100包括用于传送电力的发射线圈110，用于装载发射线圈 110的发射座120。发射座120上设有两个第一定位磁铁130，两个第一定位磁铁130分别位于发射线圈110的相对两侧。

充电接收器200即待充电的用电设备。其包括用于接收电力的接收线圈210、与接收线圈210电连接的照明装置240、以及封装接收线圈210和照明装置240的壳体220。接收线圈210的相对两侧均设有第二定位磁铁 230。

在充电过程中，充电发射器100可以与外部电源或内部电源电连接，使发射线圈110通电。电流通过发射线圈110会产生磁场，当未通电的接收线圈210靠近上述磁场时，会产生电流，从而对照明装置240进行充电。

具体地，在本实施例中，发射座120具有外壳121，发射线圈110装设在外壳121内。发射座120上设有电流输入接口122，用于外部电源将电流加载到发射线圈110上。在本实施例中，输入接口122为Micro输入接口。输入接口122设置在发射座120的侧壁上，节省空间，增加操作的便捷性。

需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，可以在发射座120内设置由电池等内部电源，通过内部电源将电流加载到发射线圈110上，进一步提高充电操作的灵活和便捷性。

采用无线充电方式，将充电接收器200放置在充电发射器100上，即可实现充电操作。照明装置240和接收线圈210均能够封装在充电接收器 200的壳体220内，有利于照明设备10的防水防尘设计，提升产品的IP等级。且壳体220的设置，能够有效保护照明装置240和接收线圈210不受外界环境的影响，延长产品的使用寿命。

在本实施例中，照明装置240和接收线圈210电连接，可以是接收线圈210和照明装置240的发光组件，如LED灯电连接，直接驱动照明装置发光。可以是，与照明装置240内部的充电电池连接，将电量储存在电池中。

发明人在实施本实用新型的过程中发现，将充电接收器200放置在充电接收器200上进行充电时，存在以下问题：发射线圈110和接收线圈210 无法实现精准定位，充电效率低；由于误触或震动等因素，导致充电接收器200发生位移，降低充电效率，甚至导致充电无法正常进行。

针对上述问题，在本实用新型的实施例中，在发射线圈110的相对两侧设有第一定位磁铁130，在接收线圈210的相对两侧设有第二定位磁铁 230。当充电接收器200放置在充电发射器100上进行充电时，第一定位磁铁130和第二定位磁铁230彼此吸引，实现充电发射器100和充电接收器 200的自动校正，使发射线圈110和接收线圈210的位置相对应。如图4所示，当进行电磁感应的两个线圈于水平方向位置相对应时，两个线圈在水平面上的投影大致重叠。发射线圈110和接收线圈210的磁力线对齐，耦合面积达到最大，可以有效保证充电功率。第一定位磁铁130和第二定位磁铁230还能够保证充电发射器100和充电接收器200固定良好，避免因震荡或误触等原因造成相对移动，影响充电。

在本实施例中，第一定位磁铁130和第二定位磁铁230为均为钕铁硼磁铁。钕铁硼磁铁是一种强力磁铁，具有体积小、重量轻和磁性强的特点，是迄今为止性能价格比最佳的磁体，能够满足充电发射器100和充电接收器200的自动校正和固定功能。

可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，第一定位磁铁130和第二定位磁铁230只要能够实现二者磁性固定的功能即可。例如，第一定位磁铁130为电磁铁，第二定位磁铁230为铁、钴、镍等制成的能够被磁吸附的构件，在对发射线圈110加载电流时，同时将电流加载到第一定位磁铁130上，对第二定位磁铁230形成吸附。

此外，仅通过两点定位，即通过两个第一定位磁铁130和第二定位磁铁230，即可实现发射线圈110和接收线圈210的精准定位。磁铁自身存在的磁场会对电磁感应充电过程造成影响，通过两点定位能够避免过多使用磁铁，保证充电效率。

为了进一步避免第一定位磁铁130的磁性对电磁感应充电过程造成影响，第一定位磁铁130和发射线圈110在水平方向上的距离S1至少为8mm。同样地，可以设置第二定位磁铁230和接收线圈210在水平方向上的距离 S2至少为8mm。更为优选地，S1和S2为8-20mm，例如可以为9mm、10mm、 15mm等。第一定位磁铁130和第二定位磁铁230设置在上述范围内，不会影响发射线圈110产生的磁力线，充电效率达到最优。且避免空间浪费，保证设备的小巧性。

请参阅图4，在本实施中，充电接收器200放置在充电发射器100上时，发射线圈110和接收线圈210在竖直方向上的距离H1为3-8mm。上述距离，能够保证发射线圈110发射的磁场能量最大限度作用于接收线圈210，磁通量达到最大，保证能量的转换效果，避免能源浪费和充电效率低下。具体地，将接收线圈210和第二定位磁铁230设置在充电接收器200的壳体220 的内表面，缩小接收线圈210和发射线圈110之间的距离。同样地，可以将发射线圈110和第一定位磁铁130设置在发射座120的外壳121的内表面上。

在本实施例中，发射线圈110和接收线圈210均由磁性合金绕以电线制成环形线圈。发射线圈110和接收线圈210的形状和大小大致相同，保证能量转换率达到最佳。优选地，发射线圈110和接收线圈210为圆环状。

需要说明的是，在本实用新型其他的实施例中，发射线圈110和接收线圈210的形状也可以是矩形环等，但不局限于此。

进一步地，充电接收器200具有长边201和短边202，接收线圈210沿短边202延伸至充电接收器200的边缘，两个第二定位磁铁230沿长边201 的方向设置在接收线圈210的相对两侧。即接收线圈210的径向长度与短边202大致相等，因此，在充电接收器200大小固定的情况下，接收线圈 210的线圈数目达到最大，磁通量达到最大，充电效率最高。

接收线圈210具有位置相对的第一面211和第二面212，第一面211为朝向充电发射器100的平面，第二面212为远离充电发射器100的平面。靠近第一面211的一侧设有磁片250，磁片250完全覆盖接收线圈210的第二面212。

电流通过发射线圈110时，会产生一个交互磁场，为了能让发射线圈 110发射的磁场能量尽可能地作用于接收线圈210，可以对发射线圈110的磁进行引导。请参阅图5A和图5B，图5A为未装设磁片250的磁感线示意图，图5B为装设磁片250的磁感线示意图。在装设磁片250后，磁力线收拢集中明显，磁片250给磁场提供了一个磁力线回路，从而聚集磁场，使磁场尽可能地作用在接收线圈210上，以达到最大的发电性能。

磁片250不仅能够有效导磁，同时也起到挡磁作用。当变化的磁场遇到金属导体时，如果该金属是闭合导线就会产生电流，如果该金属是非闭合导线特别是一整块金属，就会产生电涡流效应。电涡流会产生大量的热量。电磁信号容易受到金属导体的吸收衰减，浪费能量。在接收线圈210 的第二面212设置磁片250，防止金属导体对磁场的衰减干扰，起到金属隔离的作用，防止能量浪费，提高充电效率。同样地，也可以在接收线圈210 远离充电接收器200的一侧设置磁片250，进一步提高充电效率。

进一步地，为了避免在充电发射器100在未充电过程中产生磁场造成浪费，在发射座120上设有用于控制发射线圈110通断电的开关控制器(图未示)。当充电接收器200放置在充电发射器100上时，开关控制器控制发射线圈110通电，当充电接收器200离开充电发射器100时，开关控制器控制发射线圈110断电。

进一步地，在本实用新型的其他实施例中，可以在发射座120上设置检测传感器，用于检测充电接收器200是否放置在充电发射器100上，并产生检测信号，开关控制器根据检测信号对发射线圈110进行通电或断电。也可以是，在发射座120与充电接收器200的接触表面上设有用于使发射线圈110通电的按压式按钮。当充电接收器200放置在发射座120上时，对按压式按钮形成按压，使得发射线圈110通电。而当充电接收器200离开发射座120时，按压式按钮复位，使得发射线圈110断电。

在本实施例中，为了更加方便充电操作，在发射座120上设有固定件 123，使得充电发射器100能够固定到桌体、墙体等物品上。在本实施例中，固定件123为设置在发射座120四个边角上的螺孔，通过螺钉、螺栓等组件对发射座120进行固定。

此外，可以在发射座120远离充电接收器200的一面设有固定磁铁124，使得充电发射器100可以很轻易固定到金属物体上。

可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，也可以采用卡扣件、夹持件等组件对充电发射器100进行固定。

进一步地，在充电发射器100和/或充电接收器200的充电接触面上设有硅胶层。硅胶层一方面是当充电发射器100不是平放状态时，充电过程中，能够加强充电接收器200和充电发射器100间的摩擦力，避免充电接收器200脱落，造成损坏。另一方面，硅胶层能够有效分散线圈发热产生的热量，达到良好的散热效果。

在本实施例中，发射线圈110和接收线圈210均装设在器件的内部，放置充电接收器200时，不能够使发射线圈110和接收线圈210迅速对准。为了解决该问题，在充电发射器100和充电的接触外表面上，设有用于显示线圈位置的显示层(图未示)。设置显示层，便于操作者知道发射线圈 110和接收线圈210的位置，放置时，能够使得发射线圈110和接收线圈 210大致对准，在第一定位磁铁130和第二定位磁铁230的作用下，只需要校正较小的位移，就能够迅速实现发射线圈110和接收线圈210的精准定位。

可以理解的是，在本实用新型的实施例中，显示层可以是图示，即在接触面上画出线圈的大致位置，也可是在接触面上线圈的相对位置形成显示凸起，但不局限于此。

综上所述，本实用新型实施例的无线充电的照明设备10，充电时，利用充电发射器100上的发射线圈110和充电接收器200上的接收线圈210 产生电磁感应，实现无线充电。照明装置240和接收线圈210均装设在壳体220中，且壳体220无需开设充电接口，有利于产品的防水防尘设计，提升产品的IP等级。照明设备的无线充电过程没有裸露导体，从而将大大提高产品的可靠性和安全性。充电操作灵活便捷，充电时间短，且无需充电线缆和接口，能够有效延长产品的使用寿命。

第一定位磁铁130和第二定位磁铁230能实现发射线圈110和接收线圈210的精准定位，保证充电效率。通过设置磁铁和线圈的相对位置，以及发射线圈110和接收线圈210的相对位置，进一步减少能量损失，提供充电效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线充电的照明设备，其特征在于，包括：

充电发射器，包括：用于传送电力的发射线圈，用于装载所述发射线圈的发射座，所述发射座上设有两个第一定位磁铁，两个所述第一定位磁铁分别位于所述发射线圈的相对两侧；

充电接收器，包括：用于接收电力的接收线圈，与所述接收线圈电连接的照明装置，以及封装所述接收线圈和所述照明装置的壳体，所述接收线圈的相对两侧均设有第二定位磁铁；

所述第一定位磁铁和所述第二定位磁铁受到彼此的吸引，移动所述充电发射器和/或所述充电接收器，使所述发射线圈和所述接收线圈的位置相对应。

2.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述第一定位磁铁与所述发射线圈的距离至少为8mm。

3.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述充电发射器和所述充电接收器接触时，所述发射线圈和所述接收线圈的距离为3-8mm。

4.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述发射座设有用于控制所述发射线圈通断电的开关控制器，所述充电发射器和所述充电接收器接触时，所述发射线圈通电。

5.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述充电接收器具有长边和短边，所述接收线圈沿所述短边向两侧延伸至所述充电接收器的边缘，两个所述第二定位磁铁沿所述长边的方向设置在所述接收线圈的相对两侧。

6.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述接收线圈具有位置相对的第一面和第二面，所述第一面与朝向所述充电发射器，靠近所述第二面的一侧设有磁片，所述磁片完全覆盖所述第二面。

7.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述发射座设有用于使所述发射座固定的固定件。

8.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述发射座远离所述充电接收器的一面设有固定磁铁。

9.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，在所述充电发射器和所述充电接收器的接触外表面上，设有用于显示线圈位置的显示层。

10.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述发射座内设有内部电源，所述内部电源与所述发射线圈电连接。