CN211701625U - 一种具有磁铁的装置 - Google Patents

Abstract

一种具有磁铁的装置，该装置内不具有用于磁耦合能量传递的线圈，其特征在于包括设于该装置的壳体内部的、环形分布的磁铁结构，磁铁结构的数量为大于等于2的自然数，且该壳体包含至少第一侧面和第二侧面。

Description

一种具有磁铁的装置

技术领域

此发明属于装置内磁铁分布与磁场设计领域，具体涉及一种配合设置有磁铁结构的无线充电设备自动对准、吸附保持位置的设置有磁铁结构的装置的设计方案。

背景技术

许多移动电子设备采用无线充电功能，而且用户会给这些电子产品后装外壳增强防护性或提升美观。

但是加装外壳后会导致无线充电发射线圈与接收线圈距离增加，降低耦合系数以及造成传输效率降低，尤其当移动电子产品与无线充电发射器相互之间有错位，还会进一步耦合系数以及进一步降低传输效率，甚至降低传输的功率。只有尽可能保证无线充电发射线圈与接收线圈同轴，才能最大限度提升耦合系数以及提升传输效率。

为了实现这一目的，某些无线充电发射器上设计有磁铁，并且磁铁设计成环形固定方式，以及磁铁在环形内圈方向上是一个磁极A，而磁铁在环形内圈的另一个方向上是磁极B，或者磁铁在环形内圈且朝向壳体外侧和环形外圈且朝向壳体内侧都是磁极A，而磁铁在环形内圈且朝向壳体内侧和环形外圈且朝向壳体外侧都是磁极B。同时某些具有无线充电接收功能的移动设备会在其内部设计有对应物理尺寸接近或一致但是磁极相反的环形磁铁结构，以达到此类具有无线充电接收功能的移动设备放在所述无线充电发射器上是，能够通过异性磁场相互吸引的原理自动对准位置。

但是大多数具有无线充电接收功能的移动设备并不具有所述的环形磁铁结构，或者也不具备对应所述无线充电发射器环形磁铁结构的磁铁结构，因此不仅不能利用无线充电发射器环形磁铁结构实现自动对准位置，反倒容易被无线充电发射器环形磁铁结构的磁场干扰无线充电所需的交变磁场造成充电功率低、充电不稳定、存在电磁噪声、降低传输效率。

另一方面，有一些移动电子设备内部设计有环形磁铁，以及磁铁在环形内圈方向上是一个磁极A，而磁铁在环形内圈的另一个方向上是磁极B，或者磁铁在环形内圈且朝向壳体外侧和环形外圈且朝向壳体内侧都是磁极A，而磁铁在环形内圈且朝向壳体内侧和环形外圈且朝向壳体外侧都是磁极B。同时这些移动电子设备还具有无线充电接收功能。

当这类移动电子设备放到不具有对应磁铁结构的无线充电发射器上时，会因为自身磁铁结构磁吸住无线充电发射器的软磁材料造成磁饱和、对位不准而严重影响无线充电。又或者当这类移动电子设备放到不具有对应磁铁结构但是具有铁磁材料表面的固定托盘时，也会因为自身磁铁结构磁吸住铁磁材料而容易放置和固定到错误的位置。

发明内容

因此存在一种装置，所述装置的壳体内部设计有合适的磁铁结构对应无线充电发射器或移动电子设备内设置的环形磁铁结构。当这种装置套在对应的移动电子设备外，能够实现将此移动电子设备摆放到所述具有环形磁铁结构的无线充电发射器上时，能够利用无线充电发射器环形磁铁结构实现自动对准。或者这种装置套在对应的无线充电发射器外后，能够吸引具有对应环形磁铁结构的移动电子设备自动对准并固定到正确的无线充电位置。又或者这种装置能够直接吸引具有对应环形磁铁结构的移动电子设备自动对准固定到正确的位置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种辅助无线充电发射器与无线充电接收设备自动对准、吸附保持位置以及不影响无线充电的壳体内的磁铁结构设计方案，其实现方法如下：

该装置的壳体内部的设置有环形分布的磁铁结构，磁铁结构的数量为大于等于2的自然数。任一磁铁的表面到其他磁铁表面的最大距离为D，D的范围是40mm-70mm，并且任一磁铁到距离其表面最远的另一磁铁的最短距离为d，d的范围是30mm-55mm。并且所述磁铁靠近壳体的第二侧面的方向上且贴有软磁材料，包括但不限于铁氧体、纳米晶、非晶，或者贴有铁磁材料，包括但不限于硅钢、铁片、镍片、铁基合金、镍基合金。

当所述磁铁数量等于2时，每一块磁铁靠近另一块磁铁的一侧方向上具有相同的磁极A，每一块磁铁远离另一块磁铁的一侧方向上具有与磁极A相反的磁极B。或者，每一块磁铁靠近另一块磁铁且靠近所在壳体第一侧面的一侧面具有相同的磁极A，每一块磁铁靠近另一块磁铁且靠近所在壳体的第二侧面的一侧面具有相同的与磁极A相反的磁极B，每一块磁铁远离另一块磁铁且靠近所在壳体的第一侧面的一侧面具有相同的磁极B，每一块磁铁远离另一块磁铁且朝向壳体的第二侧面的一侧面具有相同的磁极A。

当所述磁铁数量大于2时，每一块磁铁靠近所述环形分布的磁铁结构的环形中心的一侧方向上具有相同的磁极A，每一块磁铁远离所述环形分布的磁铁结构的环形中心的一侧方向上具有与磁极A相反的磁极B。或者，每一块磁铁靠近所述环形分布的磁铁结构的环形中心且靠近所在壳体第一侧面的一侧面具有相同的磁极A，每一块磁铁靠近所述环形分布的磁铁结构的环形中心且靠近所在壳体的第二侧面的一侧面具有相同的与磁极A相反的磁极B，每一块磁铁远离所述环形分布的磁铁结构的环形中心且靠近所在壳体的第一侧面的一侧面具有相同的磁极B，每一块磁铁远离所述环形分布的磁铁结构的环形中心且朝向壳体的第二侧面的一侧面具有相同的磁极A。

有益效果是当所述装置套在对应的移动电子设备外后，能够实现将此移动电子设备摆放到设置有与本装置的磁铁结构的磁场与尺寸对应的环形分布的磁铁结构的无线充电发射器上时，利用无线充电发射器的环形磁铁结构实现自动对准，保证获得最优的耦合系数H和最优的充电效率与功率。

当所述装置套在不具有环形分布的磁铁结构的无线充电发射器上时，能够实现将无线充电发射器靠近设置有与本装置的磁铁结构的磁场与尺寸对应的环形分布的磁铁结构的具有无线充电接收功能的移动电子设备，利用移动电子设备的环形磁铁结构实现自动对准，保证获得最优的耦合系数H和最优的充电效率与功率。

当所述装置靠近设置有与本装置的磁铁结构的磁场与尺寸对应的环形分布的磁铁结构的移动电子设备时，能够利用移动电子设备的环形磁铁结构实现自动对准与吸附固定。

附图说明

图1为本发明所提供的第一实施例透视图。

图2为本发明所提供的第二实施例透视图。

图3为本发明所提供的磁铁结构的第一实施例。

图4为本发明所提供的磁铁结构的第二实施例。

图5为本发明所提供的磁铁结构的第三实施例。

图6为本发明所提供的磁铁结构的第四实施例。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，并不限定本发明的应用范围，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图将本发明应用于其他类似场景；

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词语并非特指单数，也可以包括复数。一般来说，术语“包括”或“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。

如图1和图2所示，本发明所述装置3包括壳体1和设置在壳体1内环形分布的数量为大于等于2的自然数的磁铁2，但是不具有用于磁耦合能量传递的线圈，而壳体1包含至少第一侧面和第二侧面。所述任一磁铁2的表面到其他磁铁2表面的最大距离为D，D的范围是40mm-70mm，并且任一磁铁到距离其表面最远的另一磁铁2的最短距离为d，d的范围是30mm-55mm。

如图3所示，本发明所述壳体1内设置有两块磁铁2，两块磁铁2在空间中均匀分布，每一块磁铁靠近另一块磁铁的一侧方向上具有相同的磁极A，每一块磁铁远离另一块磁铁的一侧方向上具有与磁极A相反的磁极B。每一块磁铁2靠近壳体1第二侧面的一侧贴有软磁材料4，包括但不限于铁氧体、纳米晶、非晶，或者每一块磁铁2靠近壳体1第二侧面的一侧贴有铁磁材料4，包括但不限于硅钢片、铁片、镍片、铁基合金、镍基合金。磁极A与磁极B以及软磁或顺磁材料，形成磁力线5在空间中的分布。

如图4所示，本发明所述壳体1内设置有两块磁铁2，两块磁铁2在空间中均匀分布，每一块磁铁靠近另一块磁铁且靠近所在壳体第一侧面的一侧面具有相同的磁极A，每一块磁铁靠近另一块磁铁且靠近所在壳体的第二侧面的一侧面具有相同的与磁极A相反的磁极B，每一块磁铁远离另一块磁铁且靠近所在壳体的第一侧面的一侧面具有相同的磁极B，每一块磁铁远离另一块磁铁且朝向壳体的第二侧面的一侧面具有相同的磁极A。所有磁铁2朝向所述壳体1第二侧面的一侧贴有软磁材料4，包括但不限于铁氧体、纳米晶、非晶，或者所有磁铁2朝向所述壳体1第二侧面的一侧贴有铁磁材料4，包括但不限于硅钢片、铁片、镍片、铁基合金、镍基合金。磁极A与磁极B以及软磁或顺磁材料，形成磁力线5在空间中的分布。

如图5所示，本发明所述壳体1内设置有环形分布的、数目超过2的磁铁2，每一块磁铁靠近所述环形分布的磁铁结构的环形中心的一侧方向上具有相同的磁极A，每一块磁铁远离所述环形分布的磁铁结构的环形中心的一侧方向上具有与磁极A相反的磁极B。所有磁铁2朝向所述壳体1第二侧面的一侧贴有软磁材料4，包括但不限于铁氧体、纳米晶、非晶，或者所有磁铁2朝向所述壳体1第二侧面的一侧贴有铁磁材料4，包括但不限于硅钢片、铁片、镍片、铁基合金、镍基合金。磁极A与磁极B以及软磁或顺磁材料，形成磁力线5在空间中的分布。

如图6所示，本发明所述壳体1内设置有环形分布的、数目超过2的磁铁2，每一块磁铁靠近所述环形分布的磁铁结构的环形中心且靠近所在壳体第一侧面的一侧面具有相同的磁极A，每一块磁铁靠近所述环形分布的磁铁结构的环形中心且靠近所在壳体的第二侧面的一侧面具有相同的与磁极A相反的磁极B，每一块磁铁远离所述环形分布的磁铁结构的环形中心且靠近所在壳体的第一侧面的一侧面具有相同的磁极B，每一块磁铁远离所述环形分布的磁铁结构的环形中心且朝向壳体的第二侧面的一侧面具有相同的磁极A。所有磁铁2朝向所述壳体1第二侧面的一侧贴有软磁材料4，包括但不限于铁氧体、纳米晶、非晶，或者所有磁铁2朝向所述壳体1第二侧面的一侧贴有铁磁材料4，包括但不限于硅钢片、铁片、镍片、铁基合金、镍基合金。磁极A与磁极B以及软磁或顺磁材料，形成磁力线5在空间中的分布。

Claims (10)

1.一种具有磁铁的装置，该装置内不具有用于磁耦合能量传递的线圈，其特征是，包括设于该装置的壳体内部的、环形分布的磁铁结构，磁铁结构的数量为大于等于2的自然数，且该壳体包含至少第一侧面和第二侧面。

2.如权利要求1所述的装置，磁铁结构包含两块磁铁，所述两块磁铁在空间中均匀分布。

3.如权利要求2所述的装置，每一块磁铁靠近另一块磁铁的一侧方向上具有相同的磁极A，每一块磁铁远离另一块磁铁的一侧方向上具有与磁极A相反的磁极B。

4.如权利要求2所述的装置，每一块磁铁靠近另一块磁铁且靠近所在壳体第一侧面的一侧面具有相同的磁极A，每一块磁铁靠近另一块磁铁且靠近所在壳体的第二侧面的一侧面具有相同的与磁极A相反的磁极B，每一块磁铁远离另一块磁铁且靠近所在壳体的第一侧面的一侧面具有相同的磁极B，每一块磁铁远离另一块磁铁且朝向壳体的第二侧面的一侧面具有相同的磁极A。

5.如权利要求1所述的装置，每一块磁铁靠近所述环形分布的磁铁结构的环形中心的一侧方向上具有相同的磁极A，每一块磁铁远离所述环形中心的一侧方向上具有与磁极A相反的磁极B。

6.如权利要求1所述的装置，每一块磁铁靠近所述环形分布的磁铁结构的环形中心且靠近所在壳体第一侧面的一侧面具有相同的磁极A，每一块磁铁靠近所述环形中心且靠近所在壳体的第二侧面的一侧面具有相同的与磁极A相反的磁极B，每一块磁铁远离所述环形中心且靠近所在壳体的第一侧面的一侧面具有相同的磁极B，每一块磁铁远离所述环形中心且朝向壳体的第二侧面的一侧面具有相同的磁极A。

7.如权利要求1所述的装置，任一磁铁的表面到其他磁铁表面的最大距离为D，D的范围是40mm-70mm。

8.如权利要求7所述的装置，任一磁铁到距离其表面最远的另一磁铁的最短距离为d，d的范围是30mm-55mm。

9.如权利要求1所述的装置，任一磁铁靠近所在壳体的第二侧面方向上贴有软磁材料。

10.如权利要求1所述的装置，任一磁铁靠近所在壳体的第二侧面方向上贴有铁磁材料。

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