[實用新型]基于無線輸電的礦用電機車充電裝置

有效

• 申請號: 201420409537.9
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN204089308U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 孫繼平;林鵬;林帥
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學(北京)
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及礦用電機車，特別是基于無線輸電的礦用電機車充電裝置。

背景技術

礦用蓄電池電機車是煤礦井下，水平巷道上，長距離運輸的一種重要的運輸工具。它在礦井中的煤炭運輸及其輔助運輸中占著重要的地位。它的優點是成本較低，運輸的能力較大，操作較方便，有非工作儲備系統等優點。

煤礦井下的架線電機車一直是較有爭議設備，架線式的電機車是借受電弓從電路上取得電能的。當電機車運行時，受電弓沿著架空線滑動，依靠受電弓接觸架空線來獲取電能，在接觸部分，滑動過程中容易產生電火花，直接暴露的電火花是很容易有事故隱患的。

礦用蓄電池電機車的充電方式主要是以有線方式來充電，由于煤礦下電氣設備主要是隔爆型電氣設備，所以在礦井下電氣設備之間的連接線是比較薄弱的環節，再加上這種“有線”的傳輸方式的接口處頻繁插拔、安裝容易造成摩擦、損壞，電能傳輸中很容易產生火花，進而會影響到安全指標。

無線輸電技術產生比較早，但其發展比較緩慢。在2007年6月，美國麻省理工學院宣布利用電磁共振技術成功的通過無線手段，點亮了一個離電源約2m遠的60W燈泡。其開辟了一種全新的無線傳輸方式，磁耦合共振傳輸方式，這種傳輸方式可以達到較長的傳輸距離，傳輸效率也相當可觀。

實用新型內容

為了克服礦用蓄電池電機車在充電時充電線路的來回插拔、安裝帶來的不便捷以及傳輸線路存在的安全問題，本發明提出了一種方便快捷，安全系數高的，能為礦用蓄電池電機車供電的裝置，該裝置能夠在煤礦井下這種環境惡劣情況下，對礦用蓄電池電機車進行無線供電，能夠在短時間內快速、高效的為礦用電機車安全的供配電，有效的避免了在煤礦下，因為摩擦、接觸火花而引起事故，為煤礦井下提供更加便捷的電機車使用。

為實現上述目的，本發明的方案是：一種基于無線輸電的礦用蓄電池電機車充電裝置，包括位于煤礦井下底板下部的電能無線傳輸設備和位于煤礦井下底板上部的電能無線接收設備，其中所述的電能無線傳輸設備和電能無線接收設備是通過無線方式連接的，所述的電能無線傳輸設備主要包括第一電能調節裝置(1)和無線輸電裝置(2)，所述的第一電能調節裝置包括整流逆變單元，所述的無線輸電裝置包括發射天線；所述的電能無線接收設備包括無線接收裝置(3)、第二電能調節裝置(4)、匹配裝置(5)和蓄電池(6)，所述無線接收裝置包括接收天線，所述第二電能調節裝置包括第二整流濾波單元；

所述整流逆變單元的交流輸入端與電網連接，所述整流逆變單元的交流輸出端與發射天線連接，所述發射天線和接收天線通過基于磁耦合共振的無線形式連接，所述第二整流濾波單元的輸入端與接收天線連接，所述第二整流濾波單元的輸出端與蓄電池相連，為礦用蓄電池電機車供電。

所述無線輸電裝置包括發射天線和發射天線控制裝置，所述發射天線中設置有單匝線圈，用于將交流電能轉化為磁能，所述發射天線控制裝置的控制輸出端連接發射天線，用于分時的進行電能的無線傳輸。

礦用蓄電池電機車充電裝置包括匹配裝置，所述的匹配裝置包括負載匹配裝置和自動調節裝置，所述的負載匹配裝置為類似于T形狀的匹配網絡，所述自動調節裝置為自動調節阻抗值的裝置，通過匹配裝置用于將第二電能調節裝置輸出的電能進行匹配，從而使蓄電池充分接收傳輸的能量。

本實用新型的有益效果是，能夠使礦用蓄電池電機車在煤礦下充電時不受輸電線路的束縛和特殊環境影響，將電能通過無線方式傳輸，并且能夠有效的提高電機車的充電效率，防止電能出現不必要的損耗。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。

圖1是基于無線輸電的礦用電機車充電裝置結構圖；

圖2是基于無線輸電的礦用電機車充電裝置的充電工作流程圖；

圖3是基于無線輸電的礦用電機車充電裝置中等效線圈耦合電路圖；

圖4是基于無線輸電的礦用電機車充電裝置中初級線路等效電路圖；

圖5是基于無線輸電的礦用電機車充電裝置中次級線路等效電路圖；

圖6是基于無線輸電的礦用電機車充電裝置次級線路中的T型匹配電路圖；

圖中，1、第一電能調節裝置；2、無線輸電裝置；3、無線接收裝置；4、第二電能調節裝置；5、匹配裝置；6、蓄電池；7、數據反饋模塊；8、數據分析模塊；9、優化配置模塊。

具體實施方式