[發明專利]帶信號線圈的分段導軌式無線能量發射機構及傳輸系統

在審

• 申請號: 202011329324.1
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112467889A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 殷勇;許慶強;王成亮;肖宇華;楊慶勝;徐妍;王智慧;左志平;賈亞輝;張振
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司;江蘇方天電力技術有限公司;重慶大學
• 主分類號: H02J50/10
• 分類號: H02J50/10;H02J50/80;H04B5/00
• 代理公司: 重慶敏創專利代理事務所(普通合伙) 50253
• 代理人: 陳千

本發明涉及無線電能傳輸技術領域，具體公開了一種帶信號線圈的分段導軌式無線能量發射機構及傳輸系統，該系統包括發射端和接收端；發射端即無線能量發射機構，包括多段導軌式無線能量發射線圈和與其重疊設置的原邊信號線圈，其中每一段導軌式無線能量發射線圈設置呈DD型能量發射線圈結構，原邊信號線圈相對于多段導軌式無線能量發射線圈整體按照寬度方向并行設置成Q型原邊信號線圈結構；接收端包括副邊信號線圈和無線能量接收線圈，副邊信號線圈設置呈Q型副邊信號線圈結構，無線能量接收線圈設置呈DD型能量接收線圈結構。本發明的能量和信號傳輸通道分別采用DD型線圈和Q型線圈，由于DD線圈與Q線圈能實現自然解耦，實現能量與信號并行傳輸。

技術領域

本發明涉及無線電能傳輸技術領域，尤其涉及一種帶信號線圈的分段導軌式無線能量發射機構及傳輸系統。

背景技術

無線充電技術具有靈活、可靠、安全等優點。在無人機、家電及電動汽車等領域應用越來越廣泛。為實現系統能效最優及狀態監測，提高無線充電系統性能，無線充電系統往往需要原副邊通信交互信息。

然而在動態充電過程中受電端處于快速移動狀態，傳統的通信方式例如WiFi、Zigbee等接入時間均較長，傳輸速度較慢無法滿足動態充電通信要求。因此迫切需要提出一種短延時、快接入的能量信號并行傳輸的通信方式以應對動態無線充電系統。

發明內容

本發明提供一種帶信號線圈的分段導軌式無線能量發射機構及傳輸系統，解決的技術問題在于：如何在動態無線充電系統實現能量與信號的并行傳輸。

為解決以上技術問題，本發明提供一種帶信號線圈的分段導軌式無線能量發射機構，包括多段導軌式無線能量發射線圈和與所述多段導軌式無線能量發射線圈重疊設置的原邊信號線圈，其中每一段導軌式無線能量發射線圈均按照寬度方向并行設置成DD型能量發射線圈結構，所述原邊信號線圈相對于所述多段導軌式無線能量發射線圈整體設置呈Q型原邊信號線圈結構。

優選的，所述DD型能量發射線圈結構為兩個矩形線圈串聯而成，兩個矩形線圈并行布置在同一平面上，二者的匝數相同但繞線方向相反。

優選的，所述原邊信號線圈位于所述多段導軌式無線能量發射線圈的上方。

優選的，在所述多段導軌式無線能量發射線圈的下方鋪設有磁芯結構。

優選的，所述Q型原邊信號線圈結構為矩形線圈，其寬度與所述DD型能量發射線圈結構的寬度相適應。

優選的，所述DD型能量發射線圈和所述Q型原邊信號線圈分別采用一根利茲線按照平面密繞方式繞制而成，且最里層一匝線圈圍合形成有空心區域。

本發明還通過一種帶信號線圈的分段導軌式無線能量傳輸系統，包括發射端和接收端，所述發射端采用上述帶信號線圈的分段導軌式無線能量發射機構，所述接收端包括副邊信號線圈和無線能量接收線圈，所述副邊信號線圈設置呈Q型副邊信號線圈結構，所述無線能量接收線圈設置呈DD型能量接收線圈結構。

優選的，所述DD型能量接收線圈結構為兩個矩形線圈串聯而成，兩個矩形線圈并行布置在同一平面上，二者的匝數相同但繞線方向相反。

優選的，所述Q型副邊信號線圈結構為矩形線圈，其長度短于所述Q型原邊信號線圈結構，但二者的寬度相適應。

優選的，所述DD型能量接收線圈結構的長度短于所述DD型能量發射線圈結構的長度，但二者的寬度相適應。

本發明提供一種帶信號線圈的分段導軌式無線能量發射機構及傳輸系統，其信號傳輸通道(包括Q型原邊信號線圈結構和Q型副邊信號線圈結構)采用Q型線圈，能量傳輸通道(包括DD型能量發射線圈結構和DD型能量接收線圈結構)采用DD型線圈，由于DD線圈與Q線圈能實現自然解耦，所以能量傳輸與信號傳輸間的交叉影響比較小，實現能量與信號并行傳輸。

附圖說明