[發(fā)明專利]一種可拼接式無線電能傳輸系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN111049280B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉偉;崔俊
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢傲睿爾科技有限公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H01F27/24;H01F27/28;H01F38/14
• 代理公司: 廣州速正專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44584
• 代理人: 羅智聰

本發(fā)明提供了一種可拼接式無線電能傳輸系統(tǒng),包括兩個(gè)模塊化發(fā)射端和若干個(gè)模塊化接收端，兩個(gè)所述模塊化發(fā)射端位于整個(gè)系統(tǒng)的兩端，所述模塊化接收端位于兩個(gè)模塊化發(fā)射端中間，且模塊化發(fā)射端和模塊化接收端之間、兩個(gè)模塊化接收端之間均通過內(nèi)部磁芯耦合連接,所述模塊化發(fā)射端通過LC諧振電路結(jié)構(gòu)將電能轉(zhuǎn)化為磁場能量，所述模塊化接收端接收磁耦合將模塊化發(fā)射端轉(zhuǎn)化的磁場能量轉(zhuǎn)化為電能；本發(fā)明的電能發(fā)射端和電能接收端均采用模塊化設(shè)計(jì)，接收端的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行靈活地增減，類似于積木堆疊結(jié)構(gòu)，大大提高了無線電能傳輸技術(shù)應(yīng)用的靈活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電能傳輸領(lǐng)域，尤其涉及一種可拼接式無線電能傳輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)

無線電能傳輸通過電磁感應(yīng)和能量轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)。無線電能傳輸主要通過電磁感應(yīng)、電磁其振、射頻、微波、激光等方式實(shí)現(xiàn)非接觸式的電力傳輸。根據(jù)在空間實(shí)現(xiàn)無線電力傳輸供電距離的不同，可以把無線電力傳輸形式分為短程、中程和遠(yuǎn)程傳輸三大類。

利用電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)的無線電能傳輸通過電與磁之間的相互轉(zhuǎn)換來進(jìn)行電能的傳輸，發(fā)射端將電能轉(zhuǎn)化為磁場能，隨后接收端通過特定的接收裝置將磁場能轉(zhuǎn)換為電能，實(shí)現(xiàn)了電能的無線輸送。

隨著移動設(shè)備、無線數(shù)據(jù)傳輸、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的曰益普及，人們希望能擺脫傳統(tǒng)電力傳輸方式的束縛，解除紛亂電源線帶來的困擾。由此，無線電能傳輸技術(shù)成為人們關(guān)注的新焦點(diǎn)。目前，全球許多國家都在研究開發(fā)無線電力傳輸技術(shù)，探索無線電力傳輸系統(tǒng)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，致力于將其實(shí)用化。

但是目前的無線電能傳輸系統(tǒng)幾乎都是固定結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)射端和接收端的數(shù)量已經(jīng)確定，不能隨意增添或減少。這種無線電能傳輸系統(tǒng)的固定設(shè)計(jì)，限制了無線電能傳輸技術(shù)應(yīng)用的靈活性。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提出一種可拼接式無線電能傳輸系統(tǒng)，本發(fā)明的電能發(fā)射端和電能接收端均采用模塊化設(shè)計(jì)，接收端的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行靈活地增減，提高無線電能傳輸技術(shù)應(yīng)用的靈活性，能有效地解決背景技術(shù)提出的問題。

為了解決上述的問題，本發(fā)明提出一種可拼接式無線電能傳輸系統(tǒng)，包括兩個(gè)模塊化發(fā)射端和若干個(gè)模塊化接收端，兩個(gè)所述模塊化發(fā)射端位于整個(gè)系統(tǒng)的兩端，所述模塊化接收端位于兩個(gè)模塊化發(fā)射端中間，且模塊化發(fā)射端和模塊化接收端之間、兩個(gè)模塊化接收端之間均通過內(nèi)部磁芯耦合連接；

所述模塊化發(fā)射端通過LC諧振電路結(jié)構(gòu)將電能轉(zhuǎn)化為磁場能量，所述模塊化接收端接收磁耦合將模塊化發(fā)射端轉(zhuǎn)化的磁場能量轉(zhuǎn)化為電能。

進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述模塊化發(fā)射端包括供電電源、發(fā)射開關(guān)、發(fā)射磁芯、發(fā)射線圈以及發(fā)射補(bǔ)償電容，所述供電電源、發(fā)射開關(guān)、發(fā)射線圈以及發(fā)射補(bǔ)償電容之間串聯(lián)連接，所述發(fā)射線圈繞制在發(fā)射磁芯上。

進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述發(fā)射磁芯為U型磁芯，所述U型磁芯包括兩個(gè)U型磁芯端子和一個(gè)U型磁芯中梁，兩個(gè)所述U型磁芯端子對稱設(shè)置在U型磁芯中梁上，且兩個(gè)U型磁芯端子與U型磁芯中梁的連接方式相同。

進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述發(fā)射線圈的繞制形式為單層松散繞制。

進(jìn)一步改進(jìn)在于：兩個(gè)所述供電電源具有相同的工作頻率。

進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述模塊化接收端包括負(fù)載、接收開關(guān)、接收磁芯、接收線圈以及接收補(bǔ)償電容，所述負(fù)載、接收開關(guān)、接收線圈以及接收補(bǔ)償電容之間串聯(lián)連接，所述接收線圈繞制在接收磁芯上。

進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述接收磁芯為工型磁芯，所述工型磁芯包括兩個(gè)工型磁芯端子和一個(gè)工型磁芯中梁，兩個(gè)所述工型磁芯端子對稱設(shè)置在工型磁芯中梁上，且兩個(gè)工型磁芯端子與工型磁芯中梁的連接方式相同。

進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述接收線圈繞制形式為單層松散繞制。

進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述U型磁芯端子、U型磁芯中梁截面的形狀尺寸與工型磁芯端子截面的形狀尺寸相同。