CN107979189B - 悬浮无接触充电装置 - Google Patents

Abstract

一种悬浮无接触充电装置，包括充电器和接收器，所述的充电器包括底座，底座中心设有灯板，灯板上设有LED灯，灯板周围设有圆周排列的电磁铁，基座内部设有遥控开关接收器和LED灯电源，基座外部设有电插头，电插头通过导线与遥控开关接收器连接；接收器包括悬浮台和充电外壳，悬浮台中心设有通光孔，通光孔的中心设有永磁铁，永磁铁与通光孔孔臂之间的缝隙处设有光纤，悬浮台内设有感应开关和遥控开关发射器；充电外壳内部设有太阳能电池片、充电接口和感应开关磁铁，太阳能电池片放置在通光孔上方，光纤底端位于灯板正上方，光纤顶端位于太阳能电池片正下方，感应开关磁铁与感应开关对应。本发明具有辐射小，散热快，充电效率高的特点。

Description

悬浮无接触充电装置

本申请是申请号为2016101089346的专利“一种悬浮无接触充电装置”的分案申请。

技术领域

本发明属于电子产品技术领域，尤其涉及一种悬浮无接触充电装置。

背景技术

目前，手机、移动电源等数码产品的充电方式主要分为线充和无线充二种，其中线充因为必须在充电器与手机(或移动电源)之间连接充电线的缺点而备受用户诟病；无线充是为了去除充电时手机(或移动电源)与充电器之间的充电线而推出的充电方案，例如目前市面上较为流行的电磁感应(如QI标准)无线充电，其原理是在充电器内设置可以在附近几厘米范围内产生交变电磁场的发射线圈，在手机内设置接收线圈及整流、滤波、控制电路，充电时手机内的接收线圈受发射线圈产生的交变磁场的电磁感应而在接收线圈内产生电势，经整流、滤波后即可对手机内的电池进行充电。

现有的这种手机电磁感应充电方案在使用时，手机必须平放在发射线圈上侧，而且对多台手机同时充电时，各手机分别平放在对应的发射线圈上侧，一台手机对应一个发射线圈，所以其占用的面积较大，而且还存在成本高、效率低、手机内设置的接收线圈及控制电路占用手机内部空间较大等缺点；为此，近期开发人员转而开发了一种叫接触式无线充电的新充电方案，其原理是在手机背部设置正负输入电触点与外露于充电器表面的正负输出电触点相配，使用时只需将手机直接放在充电器表面使手机背部的输入电触点与充电器的输出电触点相接触即可实现无线充电(目前市面上也有以手机套或壳的形式出现的，它是将手机上的输入电触点设置在手机套或壳背面，在输入电触点与手机的充电插孔之间手充电插头实现电连接，其结果是手机体积稍为增大)，其实质原理与线充的相同，只是在充电器与手机之间用触点代替了充电线。

以上两种手机充电方式均为电磁感应充电方案，该方案实现了手机无线充电，但该方案给我们带来方便的同时，也存在自身的缺陷：首先，由于该方案是通过电磁感应的原理实现手机充电的，与线充相比，该充电方式所形成的辐射更大，影响身体健康；其次该方案必须将充电器和手机内部的线圈紧挨才能实现充电，充电效率相对较低，且一旦手机与充电器距离较远时，充电便会停止，手机充电时间较长。

针对上述充电器的缺陷，目前市场上出现了一种基于LED灯的充电装置，该装置通过LED灯照射太阳能电池片的方式对手机进行充电，该充电装置很好的解决了传统无线充电辐射大的缺陷。但该充电装置利用LED灯充电，其LED灯板和上方太阳能电池片紧挨，LED灯发光时产生大量的热量，会使充电装置本身和手机发烫，给使用带来不便。

发明内容

本发明的目的在于克服传统无线充电器辐射大、充电效率低、充电距离短的问题，以及解决基于LED灯充电装置散热较差的缺陷，提供一种辐射小，散热快的无线手机充电装置。

为了达到目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的其包括充电器和接收器，所述的充电器包括底座，底座内部中心设有灯板，灯板上设有若干LED灯，灯板周围设有若干圆周排列的电磁铁，基座内部还设有遥控开关接收器和LED灯电源，LED灯电源与灯板电连接，遥控开关接收器与LED灯电源电连接，基座外部设有电插头，电插头通过导线与遥控开关接收器连接；所述的接收器包括悬浮台和充电外壳，充电外壳设在悬浮台上方；悬浮台中心设有通光孔，通光孔的中心设有永磁铁，永磁铁的下端与电磁铁上端的极性相同，永磁铁与通光孔孔臂之间的缝隙处设有若干光纤，所述的悬浮台内还设有与充电外壳配合的感应开关和遥控开关发射器，感应开关和遥控开关发射器电连接；所述充电外壳内部设有太阳能电池片、充电接口和感应开关磁铁，太阳能电池片放置在通光孔上方，所述的光纤底端位于灯板正上方，光纤的顶端位于太阳能电池片正下方，太阳能电池片与充电接口电连接，所述的感应开关磁铁与感应开关一一对应。

作为本发明的进一步改进，所述的底座内部还设有超导液腔，超导液腔设在灯板周围，超导液腔内设有添加复合荧光剂微孔材料的超导液，所述的复合荧光剂微孔材料是由紫外线荧光剂微粒均匀分散在微孔载体中制备而得，微孔载体的孔径为10～500nm，紫外线荧光剂微粒与微孔载体的重量比为0.5～5：100。超导液在LED灯照射下升温易气化，加入复合荧光剂微孔材料后，可通过紫外线照射判断气化后的超导液是否泄漏。

作为本发明的进一步改进，所述的永磁铁的直径比通光孔的孔径小10～15mm，永磁铁的中心与通光孔的中心重合。

作为本发明的进一步改进，所述的电磁铁至少为3个，电磁铁以灯板的中心为圆心，按照圆周等间距布置，所有电磁铁串联连接。

作为本发明的进一步改进，所述的永磁铁采用圆柱阶梯形状，直径较小的一端朝下，永磁铁的中心与灯板的中心重合。

作为本发明的进一步改进，所述的底座内部还设有温控器和风扇，风扇设在灯板正下方，温控器设在充电基座内部，风扇与温控器电连接。温控器可感应底座内部的温度，当温度高于设定值，自动接通电源，打开风扇，起到对底座降温的作用。

作为本发明的进一步改进，所述的灯板上还设有灯罩，灯罩采用双层真空玻璃。双层真空玻璃有效的阻隔LED灯照射时产生的热量传递到悬浮台和充电外壳上，防止充电设备温度过高。

作为本发明的进一步改进，所述的底座上表面边缘还间隔设有若干磁铁和铁块，悬浮台下表面设有与底座上表面边缘一一对应的磁铁和铁块。

作为本发明的进一步改进，所述的电磁铁分为两组，两组电磁铁间隔布置，两组电磁铁相互并联，且均与电插头连接，其中一组电磁铁还连接有一个电容开关。

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的充电原理是充电基座接通电源后，点亮充电基座上的LED灯，LED灯灯光通过光纤照到太阳能电池片上发电，实现并对电子产品充电的目的，与传统电磁感应充电相比，该方案减少了辐射量。

(2)本发明通过基座上的电磁铁以及悬浮台上的永磁铁，形成一个空气间隔，使LED灯产生的热量充分散发，确保充电装置和电子产品温度较低，充电装置和电子产品使用寿命更长。

附图说明

图1是本发明一种悬浮无接触充电装置的结构示意图；

图2是本发明悬浮无接触充电装置的剖面图；

图3是本发明悬浮无接触充电装置悬浮台的底面示意图。

示意图中的标注说明：1-充电器；2-底座；3-灯板；4-LED灯；5-电磁铁；6-LED灯电源；7-电插头；8-遥控开关接收器；9-超导液腔；10-温控器；11-风扇；12-灯罩；13-磁铁；14-铁块；15-光纤；16-发光口；20-接收器；21-悬浮台；22-充电外壳；23-通光孔；24-永磁铁；25-感应开关；26-遥控开关发射器；27-感应开关磁铁；28-太阳能电池片；29-充电接口。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参照图1～2所示，本实施例本实施例的一种悬浮无接触充电装置，包括充电器1和接收器20。

所述的充电器1包括一个圆柱体的底座2，底座2上表面中心留有一个正方形的发光口16，底座2内部正对发光口16位置安装一个圆形灯板3，灯板3上设置6排6列的LED灯4，灯板3顶部覆盖一块圆形的中间隆起的灯罩12，该灯板4电连接一个遥控开关接收器8，遥控开关接收器8又电连接一个LED灯电源6，LED灯电源6通过导线与底座2外侧的电插头7连接。灯板3的周围按圆周均匀排列安装5个电磁铁5，5个电磁铁以灯板的中心为圆心，按照圆周等间距排列，5个电磁铁间隔地分为A、B两组，A组为2个电磁铁5，B组为3个电磁铁5，两组电磁铁并联，且B组还串联一个电容开关，当电源断开后，A组电磁铁5立即失去磁性，B组电磁铁5渐渐失去磁性，防止悬浮台在断电后瞬间下落，导致底座2以及悬浮台21破坏和偏位。底座2上表面边缘还均匀的间隔布设磁铁13和铁块14。所述的灯板3周围还设置一圈超导液腔9，超导液腔9内灌有15％体积比的超导液，超导液内添加复合荧光剂微孔材料，该材料是由紫外线荧光剂微粒均匀分散在微孔载体中制备而得，微孔载体的孔径为10～500nm，紫外线荧光剂微粒与微孔载体的重量比为0.5～5：100，起到降温的作用，使用时可用紫外线照射底座2内侧，观察是否出现荧光来判断超导液是否泄漏；灯板3底部设置有一个风扇11，风扇11与底座内部的温控器10连接，当充电器内部温度到达一定高度后，风扇就会启动，进一步起到降温的作用。

结合附图2、3所示，所述的接收器包括一个圆柱体中空的悬浮台21和充电外壳22，悬浮台20直径与底座2直径相同，悬浮台20中心留一个圆形的通光孔23，通光孔23的中心设置一个圆柱形阶梯状的永磁铁24，永磁铁24的中心与通光孔23的中心重合，永磁铁24下端与电磁铁5上端极性相同，永磁铁24的直径比中心孔23的孔径小10mm，永磁铁24与通光孔23的孔壁之间存在空隙。悬浮台20内还安装了2个感应开关25，该感应开关25为霍尔元件开关，感应开关电连接一个遥控开关发射器26，该遥控开关发射器26内装有一个纽扣电池和信号发生装置，悬浮台21底面对应底座2上表面的磁铁13和铁块14也设置有磁铁13和铁块14。所述的充电外壳22背面中心位置设置一个太阳能电池片28，太阳能电池片28和充电接口29串联，，为保证LED灯光能照射到太阳能电池片28上，本实施例在永磁铁24与通光孔23之间的空隙处紧密的布设了光纤15，该充电外壳22内还安装2个感应开关磁铁27，该感应开关磁铁27位于开关悬浮台21内的感应开关25。

本发明的工作原理：

手机放入充电外套22内，并且电插头7接电后，首先感应开关磁铁27与感应开关25接触，使遥控开关发射器26、导线和感应开关25形成一个回路，遥控开关发射器26发出信号。该信号被底座2上的遥控开关接收器8接受，遥控开关接收器8处通电，电流通过电插头7和LED灯电源，点亮LED灯，同时电磁铁5两端产生磁性，由于电磁铁5上端和永磁铁24下端同极，悬浮台21悬空。LED灯灯光通过永磁铁24周边的光钎15照射到太阳能电池片28上，太阳能电池片28产生电能，并通过充电接口29给电子产品充电。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方案之一，实际的结构并不局限于此。所以本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种悬浮无接触充电装置，其特征在于：其包括充电器和接收器，所述的充电器包括底座，底座内部中心设有灯板，灯板上设有若干LED灯，灯板周围设有若干圆周排列的电磁铁，底座内部还设有遥控开关接收器和LED灯电源，底座内部还设有超导液腔、温控器和风扇，超导液腔设在灯板周围，超导液腔内设有添加复合荧光剂微孔材料的超导液，风扇设在灯板正下方，温控器设在底座内部，风扇与温控器电连接，LED灯电源与灯板电连接，遥控开关接收器与LED灯电源电连接，底座外部设有电插头，电插头通过导线与遥控开关接收器连接；所述的接收器包括悬浮台和充电外壳，充电外壳设在悬浮台上方；悬浮台中心设有通光孔，通光孔的中心设有永磁铁，永磁铁的下端与电磁铁上端的极性相同，永磁铁与通光孔孔臂之间的缝隙处设有若干光纤，所述的悬浮台内还设有与充电外壳配合的感应开关和遥控开关发射器，感应开关和遥控开关发射器电连接；所述充电外壳内部设有太阳能电池片、充电接口和感应开关磁铁，太阳能电池片放置在通光孔上方，所述的光纤底端位于灯板正上方，光纤的顶端位于太阳能电池片正下方，太阳能电池片与充电接口电连接，所述的感应开关磁铁与感应开关一一对应。

2.根据权利要求1所述的悬浮无接触充电装置，其特征在于：所述的复合荧光剂微孔材料是由紫外线荧光剂微粒均匀分散在微孔载体中制备而得，微孔载体的孔径为10～500nm，紫外线荧光剂微粒与微孔载体的重量比为0.5～5：100。

3.根据权利要求1所述的悬浮无接触充电装置，其特征在于：所述的永磁铁的直径比通光孔的孔径小10~15mm，永磁铁的中心与通光孔的中心重合。

4.根据权利要求1所述的悬浮无接触充电装置，其特征在于：所述的电磁铁至少为3个，电磁铁以灯板的中心为圆心，按照圆周等间距布置，所有电磁铁串联连接。

5.根据权利要求1所述的悬浮无接触充电装置，其特征在于：所述的永磁铁采用圆柱阶梯形状，直径较小的一端朝下，永磁铁的中心与灯板的中心重合。

6.根据权利要求1所述的悬浮无接触充电装置，其特征在于：所述的灯板上还设有灯罩，灯罩采用双层真空玻璃。

7.根据权利要求1所述的悬浮无接触充电装置，其特征在于：所述的底座上表面边缘还间隔设有若干磁铁和铁块，悬浮台下表面设有与底座上表面边缘一一对应的磁铁和铁块。

8.根据权利要求1所述的悬浮无接触充电装置，其特征在于：所述的电磁铁分为两组，两组电磁铁间隔布置，两组电磁铁相互并联，且均与电插头连接，其中一组电磁铁还连接有一个电容开关。