[發(fā)明專利]雙線導軌式無線供電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011137598.0
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112332555B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設計）人: 吳朝棟;侯祎;李健兵
• 申請（專利權）人: 重慶前衛(wèi)無線電能傳輸研究院有限公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J50/40;H02J50/70;H01F27/30;H01F38/14
• 代理公司: 重慶敏創(chuàng)專利代理事務所(普通合伙) 50253
• 代理人: 陳千

本發(fā)明涉及無線能量傳輸技術領域，具體公開了一種雙線導軌式無線供電系統(tǒng)，包括無線磁耦合的發(fā)射端和拾取端；發(fā)射端包括電流方向相反的雙線發(fā)射導軌，該雙線發(fā)射導軌中的至少一段能量傳輸段沿移動設備的運動方向布置；拾取端包括取電器，取電器包括串聯(lián)的第一接收線圈、第二接收線圈，對應于雙線發(fā)射導軌；第一接收線圈按照第一繞向繞制，第二接收線圈按照第二繞向繞制，第一繞向和第二繞向相反。本發(fā)明設置雙線發(fā)射導軌，并設置與之對應的取電器，而雙線發(fā)射導軌根據(jù)移動設備的工作路徑設置，從而在移動設備的工作過程中，安裝在移動設備上的取電器與雙線發(fā)射導軌始終保持無線磁耦合，獲取能量為移動設備不間斷持續(xù)供電。

技術領域

本發(fā)明涉及無線能量傳輸技術領域，尤其涉及一種雙線導軌式無線供電系統(tǒng)。

背景技術

對于一些有線移動設備，比如電梯、有軌電車等，由于需要持續(xù)供電，需要搭接較長的電源線(電梯采用隨行電纜，有軌電車采用滑觸線)，電源線隨著設備移動而移動，不僅容易影響設備運作，線纜自身還存在諸如磨損、加速老化、不安全裸露等安全風險，大大降低設備的可靠性和運行效率。

對于一些充電移動設備，比如倉庫搬運、物流分揀機器人等，在充電時需要到達專設的充電點，從而無法再進行工作，影響工作效率，并且往往需要容量較大的電池，這意味著設備更重、體積更大，耗能更多，電能利用效率更低。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種雙線導軌式無線供電系統(tǒng)，解決的技術問題在于：如何對有線移動設備(比如電梯)以及充電移動設備(比如倉庫搬運機器人)在工作中進行無線持續(xù)供能。

為解決以上技術問題，本發(fā)明提供一種雙線導軌式無線供電系統(tǒng)，包括無線磁耦合的發(fā)射端和拾取端；所述發(fā)射端包括電流方向相反的雙線發(fā)射導軌，該雙線發(fā)射導軌中的至少一段能量傳輸段沿移動設備的運動方向布置；所述拾取端包括取電器，所述取電器包括串聯(lián)的第一接收線圈、第二接收線圈，對應于所述雙線發(fā)射導軌；所述第一接收線圈按照第一繞向繞制，所述第二接收線圈按照第二繞向繞制，所述第一繞向和所述第二繞向相反。

優(yōu)選的，所述雙線發(fā)射導軌由單根勵磁線繞制成雙線型，左右兩側相對的線段作為所述能量傳輸段分別對應所述第一接收線圈和所述第二接收線圈。

優(yōu)選的，所述第一接收線圈和所述第二接收線圈均包括1個以上單線圈。

優(yōu)選的，所述取電器還包括與所述第一接收線圈及所述第二接收線圈進行諧振匹配的諧振電容；所述諧振電容包括1個以上電容矩陣，與所述第一接收線圈及所述第二接收線圈組成包括但不限于串聯(lián)諧振的諧振拓撲。

優(yōu)選的，所述取電器還包括線圈安裝腔和電路板安裝腔，所述線圈安裝腔的腔殼為導磁材料且底部設置有至少兩段外凸腔室，相鄰兩段外凸腔室之間形成有與無線能量傳輸系統(tǒng)的雙線發(fā)射導軌相適應的凹槽，所述電路板安裝腔安裝在所述線圈安裝腔的頂部，且在所述電路板安裝腔和所述線圈安裝腔之間設置有磁屏蔽材料。

優(yōu)選的，所述線圈安裝腔為“E”型腔體，在所述“E”型腔體中設置有“E”型磁芯，所述第一接收線圈的兩個單線圈分別繞制在所述“E”型磁芯上端的橫向磁體和豎向磁體上，所述第二接收線圈的兩個單線圈分別繞制在所述“E”型磁芯下端的橫向磁體和豎向磁體上。

優(yōu)選的，所述電路板安裝腔由鋁合金材質制成，該電路板安裝腔的底板作為所述電路板安裝腔和所述線圈安裝腔之間設置的磁屏蔽材料。

優(yōu)選的，所述發(fā)射端還包括連接所述雙線發(fā)射導軌的原邊控制器，用于對輸入的第一電源進行變換，向所述雙線發(fā)射導軌輸出功率在0～200kW內的第二電源。

優(yōu)選的，所述接收端還包括連接所述取電器的副邊變換器，用于將所述取電器輸出的高頻電流調整為穩(wěn)定的第三電源為移動設備供電。

本發(fā)明提供的雙線導軌式無線供電系統(tǒng)，其有益效果在于：