[发明专利]用于短距离无线电力传输装置及其传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种短距离无线电力传输的装置及其无线电力传输的方法，特别是涉及一种用于对高速旋转金属运动体上的搭载负载进行无线供电的短距离无线电力传输的装置及其无线电力传输的方法。

背景技术

传统方法的介绍：对于高速旋转金属运动体上的搭载负载进行电力供电传统方法是将蓄电池安装在高速旋转金属运动体上的搭载负载的上面，金属运动体上的搭载负载上的搭载电池与旋转的金属运动体上的搭载负载作同步旋转运动，被搭载的电池对高速旋转金属运动体CH的搭载负载面的电气回路装置进行供放电，使之被搭载的电气回路装置能够在无法进行有线供电的高速旋转金属运动体CH的搭载负载面正常工作。

在分析搭载电池弱点之前，先介绍一下本发明的应用场所，即高速旋转金属运动体上的搭载负载的特殊工作环境条件：就一般而言，高速旋转金属运动体上搭载负载的工作环境条件是相当恶劣的，如下所述：1、温度环境要求：客观环境的温度变化条件大于等于(—20℃～+80℃)的范围；2、湿度环境要求：客观环境的湿度变化条件大于等于(20％～100％)的范围；3、盐雾环境要求：客观环境的盐雾浓度变化条件大于等于(20％～90％)的范围；4、振动环境要求：客观环境的连续振动变化条件大于等于(2g～7g)的范围；5、冲击环境要求：客观环境的瞬间冲击变化条件大于等于(5g～20g％)的范围；6、时间环境要求：长期连续工作在不间断时间条件大于等于(720h～13000h)的范围。

针对高速旋转金属运动体上搭载负载的客观工作环境，以及搭载电池的基本物理属性，在某些特殊场合条件下，有其致命的弱点，不能适应在该特殊场合下的工作，其弱点如下：1、当搭载电池的工作环境温度低于—5℃以下，搭载电池的输出电压与环境温度将呈非线性的下降趋势，其电池的输出内阻将有所提高，导致温度下降，使得搭载电池的负载能力有所下降；2、当搭载电池的工作环境温度继续下降到低于一10℃以下时，搭载电池的输出电压不但下降，而且电池的外表金属将容易发生变形和裂缝，导致搭载电池的输出电压和负载能力严重下降；3、当搭载电池的工作环境温度在较大范围的高低温变化时，电池表面极易解露凝水，使得电池漏电严重，影响使用寿命；4、当搭载电池的工作环境温度环境大于+40℃以上时，搭载电池的输出电压降有所上升，造成输出电压不稳定；5、当搭载电池的工作环境温度环境大于+50℃以上时，将导致搭载电池的内温上升较快，使得搭载电池的原化学反应加剧，极易加剧电池液体流出，严重影响使用寿命，当温度进一步升高时，搭载电池易发生爆炸；6、在高温环境下，当温度变化很快时，极易使搭载电池的电池液体流出，电池流出的液体为酸性物质，对在高速旋转金属运动体上搭载负载的环境和搭载的负载极易造成污染腐蚀和破坏；7、当搭载电池的工作环境在振动和冲击加速度比较高时，极易使搭载电池发生断裂损坏而失效。

发明内容

本发明的目的在于克服搭载电池在恶劣环境条件时适应能力差的缺点，适应高速旋转金属运动体上的搭载负载的长期连续工作要求。提供一种寿命长、稳定性好、可靠性高的用于对高速旋转金属运动体上的搭载设备进行无线供电的短距离无线电力传输的装置及其传输方法。

发明目的是这样实现的：电气回路的组成分为无线电力发射回路部分和无线电力接收部分两个部分，在二者之间涉及一个无线磁气耦合回路部分。

所述用于完成短距离无线电力传输的装置，包括无线电力发射回路部分、无线电力接收部分和无线磁气耦合回路部分，其特征是：在无线电力发射回路部分中，一次线圈缠绕安放在门形电感上，无线电力第一发射端口与无线电力第二发射端口设置于门形电感的两个顶端，在一次线圈上有两个电力输入端，所述电力输入端与交流电源相连接；

在无线电力接收部分中，二次线圈缠绕安放在高速旋转金属运动体上，在二次线圈上有两个电力输出端；所述电力输出端与整流回路相连接；整流回路的输出端与稳压回路相连，整流回路的输出端与稳压回路的输入端相连接；稳压回路的输出端与搭载负载连接；无线电力第一接收端口与无线电力第二接收端口设置于与门形电感的两个顶端水平相对的位置；

在无线磁气耦合回路部分中，所述无线电力第一发射端口与无线电力第二发射端口安放在无线电力接收部分中的无线电力第一接收端口与无线电力第二接收端口的附近，无线电力发射回路部分中的门形电感与无线电力接收部分中的高速旋转金属运动体上形成完整的无线磁通。