[發明專利]一種新型無線電能傳輸裝置

有效

• 申請號: 201310527194.6
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103532256A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 王軍華;劉亮;劉開培
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

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技術領域

本發明涉及一種電能傳輸裝置，特別是一種新型無線電能傳輸裝置。

背景技術

無線充電技術是未來充電技術的發展方向，無線充電對未來的充電技術的發展來說意義重大。自動無線充電技術能有效解決傳統接觸式充電易磨損，易觸電，?多次插拔后可能造成電能傳輸不可靠等缺點。

無線電能傳輸主要有三種方式：感應耦合式、磁耦合諧振式以及微波傳輸方式。

感應耦合式是在近距離下，利用發射線圈和接收線圈之間的磁場耦合效應來傳遞能量。這種傳輸方式有距離短，傳輸能量小的特點，技術比較成熟。

磁耦合諧振式無線電能傳輸方式目前是前景最為廣闊的一種無線電能傳輸方式，利用發射線圈和接收線圈之間的共振方式來傳遞能量。2006?年?11?月美國麻省理工學院?(MIT)?物理系助理教授?Marin??Soljacic?研究小組首次提出了磁耦合諧振技術，現今還處于研究階段，技術并不成熟。

微波傳能方式主要利用的是在高頻條件下，高頻波具有較大的能量。微波方式傳輸電能有距離很長，效率低的特點。如果能將微波傳輸中的各個部分的傳輸效率更好地匹配，其總體的傳輸效率將會大大提高。微波傳輸方式的傳輸距離可達數千米，但是由于效率很低，因此這種方式并未得到大規模的發展應用。

發明內容

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種新型無線電能傳輸裝置，其特征在于，包括電能輸出部分以及電能接收部分，

所述電能輸出部分包括依次連接的工頻電源、變頻裝置、同步電機以及磁場發生裝置，所述磁場發生裝置能夠在同步電機的驅動下旋轉并能夠產生變化的磁場；

?所述電能接收部分包括依次連接的接收箱和輸出整流裝置，所述接收箱能夠接收磁場發生裝置產生的磁場并轉換為感應電動勢，并將感應電動勢通過輸出整流裝置輸出。

在上述的一種新型無線電能傳輸裝置，變頻裝置為一個電機調頻器，

如AC80-T3-200G。

在上述的一種新型無線電能傳輸裝置，所述磁場發生裝置包括一個連桿，所述連桿一端與同步電機輸出軸配接，另一端固定一個圓柱形永磁體組件，圓柱形永磁體組件一側為S極，對應的另一側為N極。

在上述的一種新型無線電能傳輸裝置，圓柱形永磁體組件包括永磁體，永磁體的截面為工字形，工字形的兩側的槽內填充有非導磁材料鋁，所述非導磁材料和永磁體組成截面為圓形的圓柱形永磁體組件。

在上述的一種新型無線電能傳輸裝置，所述接收箱包括一個箱體以及設置在箱體內的接收端圓柱形永磁體組件，所述接收端圓柱形永磁體組件包括接收端永磁體，接收端永磁體的截面為工字形，工字形的兩側的槽內填充有非導磁材料鋁，所述非導磁材料和接收端永磁體組成截面為圓形的接收端圓柱形永磁體組件；所述箱體的四個角設有導線，用于接負載。

在上述的一種新型無線電能傳輸裝置，所述輸出整流裝置包括一個檢測模塊和一個整流模塊，所述檢測模塊采用射頻識別技術或有源方式，當接收端到達充電位置時，向能量輸出端發出信號，電能傳輸開始；所述整流模塊包括一個單相整流橋,輸入為導線切割磁感線產生的交流電，經過輸出為直流電能。

因此，本發明具有如下優點：由于采用的是永磁體，磁鐵的旋轉頻率可以調整得比較低，而且磁場強度不大，對人體基本無影響。電能通過無線傳輸，無需插頭等不安全因素，可以使充電部分和被充電物體隔離開關來，保證了充電時的安全性；無火花及觸電危險，無積塵和接觸損耗，無機械磨損和相應的維護問題。省去了插上插頭的麻煩，使用方便。充電設備技術門檻不太高，經濟投入不大；充電功率調節范圍較寬，適合多種不同電壓和電流等級。

附圖說明

圖1是本發明的工作原理圖。

圖2是本發明的整體結構示意圖。

圖3是電能輸出端的結構示意圖。

圖4是接收箱截面圖。

圖5是整流電路圖。

具體實施方式

下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。

實施例：

本發明提出了一種新無線電能傳輸的方法，區別于前三種無線傳輸方式，基于切割磁感線產生感應電動勢原理，實現了電能—機械能—電能的轉變。該發明包括電能輸出部分、電能接收部分和接收端檢測部分。