[實(shí)用新型]無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202020007872.1
• 申請(qǐng)日: 2020-01-02
• 公開（公告）號(hào): CN211481010U
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李聃;謝豐姣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島魯渝能源科技有限公司;佛山紫瀚能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J50/10
• 分類號(hào): H02J50/10;H02J50/60;H02J50/70
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256
• 代理人: 張媛媛

本實(shí)用新型提出一種無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)。無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)，包括第一端線圈和第二端線圈，所述第一端線圈包括基體和設(shè)置在基體上的第一線圈本體，進(jìn)一步包括殼體，所述殼體安裝在基體上，與基體之間形成一容置腔，第一線圈本體位于容置腔內(nèi)；所述第二端線圈包括與第一線圈間隔設(shè)置的支架板以及設(shè)置在支架板上的第二錢圈本體，支架板上設(shè)置有可與殼體接觸的清掃結(jié)構(gòu)。該無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)為接收端線圈設(shè)計(jì)了殼體，可避免外物干擾；對(duì)殼體設(shè)計(jì)了傾斜的側(cè)面，便于清掃結(jié)構(gòu)的清掃。通過第一線圈端殼體與第二線圈端磁屏蔽板以及清掃結(jié)構(gòu)的配合，可以避免異物進(jìn)入到殼體上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)

無(wú)線電能傳輸是一種通過空間電磁場(chǎng)耦合來進(jìn)行電能傳輸?shù)募夹g(shù)。無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)參考圖1。

無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)主要包括無(wú)線發(fā)射端和無(wú)線接收端兩部分，其中無(wú)線發(fā)射端由穩(wěn)壓電路、逆變電路、DC-DC變換電路、發(fā)射端MCU、無(wú)線通訊接收端、發(fā)射線圈幾部分組成，無(wú)線接收端則由接收端線圈、接收端整流濾波電路、充電管理電路、接收端MCU以及輸出電壓和電流信號(hào)采樣電路幾部分組成。無(wú)線充電系統(tǒng)的工作原理為：首先，直流源(如光伏太陽(yáng)能、風(fēng)電、電網(wǎng)整流直流源、蓄電池或者上述幾種的組合等等)給系統(tǒng)供應(yīng)直流電，直流電經(jīng)過穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓后一部分經(jīng)過DC-DC變換電路輸出給發(fā)射端MCU供電，相當(dāng)于為發(fā)射端系統(tǒng)提供輔助電源，另一部分通過逆變電路后變?yōu)楦哳l交流電激勵(lì)發(fā)射線圈，其中逆變電路的開關(guān)狀態(tài)由發(fā)射端MCU產(chǎn)生PWM信號(hào)經(jīng)過驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制。接收端線圈通過磁場(chǎng)耦合拾取高頻交流電進(jìn)入接收端高頻整流濾波電路變?yōu)橹绷麟姟Ｔ撝绷麟娊?jīng)過充電管理電路給電池充電。無(wú)線充電系統(tǒng)的發(fā)射端和接收端是分離的結(jié)構(gòu)，為此借由無(wú)線通信系統(tǒng)形成反饋通道，使接收端MCU采集接收端狀態(tài)信息(整流信號(hào)和輸出信號(hào))傳給無(wú)線通信發(fā)射模塊，無(wú)線通信發(fā)射模塊把接收到的信息傳遞到無(wú)線通信接收模塊，再經(jīng)過串行接口傳到發(fā)射端MCU中，發(fā)射端MCU可以根據(jù)反饋信息去調(diào)節(jié)輸出PWM信號(hào)的頻率、占空比或通信速率，保證系統(tǒng)可以穩(wěn)定工作。

傳統(tǒng)的無(wú)線電能傳輸由于發(fā)射端線圈和接收端線圈之間的耦合磁場(chǎng)的關(guān)系，對(duì)建立耦合磁場(chǎng)的線圈之間自由度有著嚴(yán)苛的要求，允許偏移距離很小。另外，當(dāng)發(fā)射端或接收端的耦合線圈附著在鐵磁性金屬表面時(shí)，金屬材料會(huì)影響和改變電磁場(chǎng)的傳輸，降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性和傳輸效率，并且泄露的磁場(chǎng)會(huì)在金屬表面產(chǎn)生渦流效應(yīng)，從而將金屬表面加熱，進(jìn)一步降低系統(tǒng)的效率。類似地耦合磁場(chǎng)的存在對(duì)進(jìn)入磁場(chǎng)中的金屬異物也會(huì)產(chǎn)生渦流效應(yīng)而發(fā)熱，導(dǎo)致電能傳輸效率下降；同時(shí)金屬異物發(fā)熱，存在引發(fā)火災(zāi)的隱患。金屬異物進(jìn)入發(fā)射端線圈和接收端線圈之間是導(dǎo)致渦流效應(yīng)的主要原因。

以光伏清掃設(shè)備的應(yīng)用為例。近年來，由于可再生能源的開發(fā)利用，光伏發(fā)電行業(yè)大力發(fā)展，伴隨著越來越多的光伏組件被應(yīng)用，光伏組件清掃設(shè)備也隨之安裝到世界各地。由于光伏發(fā)電場(chǎng)所大都處于曠野偏遠(yuǎn)的戶外地區(qū)，所以要求光伏組件清掃設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人值守，做到自動(dòng)化運(yùn)行，自動(dòng)充電。傳統(tǒng)的光伏組件清掃設(shè)備自動(dòng)充電都采用觸點(diǎn)對(duì)接的方式，不僅對(duì)對(duì)接精度要求極高，且裸露銅電極存在各種電氣安全隱患。采用無(wú)線充電的方式對(duì)于光伏組件清掃設(shè)備來說提供了一種更佳的解決方案。但，受光伏清掃設(shè)備應(yīng)用環(huán)境的限制，導(dǎo)致無(wú)線發(fā)射線圈和無(wú)線接收端線圈之間容易進(jìn)入異物，導(dǎo)致無(wú)線供電系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)存在的易受干擾物等影響，導(dǎo)致渦流現(xiàn)象，影響無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)工作穩(wěn)定的技術(shù)問題，提出一種不易受周圍電磁環(huán)境及障礙物干擾的無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)，包括第一端線圈和第二端線圈，所述第一端線圈包括基體和設(shè)置在基體上的第一線圈本體，進(jìn)一步包括殼體，所述殼體安裝在基體上，與基體之間形成一容置腔，第一線圈本體位于容置腔內(nèi)；