[发明专利]一种新型无线电能传输装置

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种电能传输装置，特别是一种新型无线电能传输装置。

背景技术

无线充电技术是未来充电技术的发展方向，无线充电对未来的充电技术的发展来说意义重大。自动无线充电技术能有效解决传统接触式充电易磨损，易触电， 多次插拔后可能造成电能传输不可靠等缺点。

无线电能传输主要有三种方式：感应耦合式、磁耦合谐振式以及微波传输方式。

感应耦合式是在近距离下，利用发射线圈和接收线圈之间的磁场耦合效应来传递能量。这种传输方式有距离短，传输能量小的特点，技术比较成熟。

磁耦合谐振式无线电能传输方式目前是前景最为广阔的一种无线电能传输方式，利用发射线圈和接收线圈之间的共振方式来传递能量。2006 年 11 月美国麻省理工学院 (MIT) 物理系助理教授 Marin  Soljacic 研究小组首次提出了磁耦合谐振技术，现今还处于研究阶段，技术并不成熟。

微波传能方式主要利用的是在高频条件下，高频波具有较大的能量。微波方式传输电能有距离很长，效率低的特点。如果能将微波传输中的各个部分的传输效率更好地匹配，其总体的传输效率将会大大提高。微波传输方式的传输距离可达数千米，但是由于效率很低，因此这种方式并未得到大规模的发展应用。

发明内容

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种新型无线电能传输装置，其特征在于，包括电能输出部分以及电能接收部分，

所述电能输出部分包括依次连接的工频电源、变频装置、同步电机以及磁场发生装置，所述磁场发生装置能够在同步电机的驱动下旋转并能够产生变化的磁场；

 所述电能接收部分包括依次连接的接收箱和输出整流装置，所述接收箱能够接收磁场发生装置产生的磁场并转换为感应电动势，并将感应电动势通过输出整流装置输出。

在上述的一种新型无线电能传输装置，变频装置为一个电机调频器，

如AC80-T3-200G。

在上述的一种新型无线电能传输装置，所述磁场发生装置包括一个连杆，所述连杆一端与同步电机输出轴配接，另一端固定一个圆柱形永磁体组件，圆柱形永磁体组件一侧为S极，对应的另一侧为N极。

在上述的一种新型无线电能传输装置，圆柱形永磁体组件包括永磁体，永磁体的截面为工字形，工字形的两侧的槽内填充有非导磁材料铝，所述非导磁材料和永磁体组成截面为圆形的圆柱形永磁体组件。

在上述的一种新型无线电能传输装置，所述接收箱包括一个箱体以及设置在箱体内的接收端圆柱形永磁体组件，所述接收端圆柱形永磁体组件包括接收端永磁体，接收端永磁体的截面为工字形，工字形的两侧的槽内填充有非导磁材料铝，所述非导磁材料和接收端永磁体组成截面为圆形的接收端圆柱形永磁体组件；所述箱体的四个角设有导线，用于接负载。

在上述的一种新型无线电能传输装置，所述输出整流装置包括一个检测模块和一个整流模块，所述检测模块采用射频识别技术或有源方式，当接收端到达充电位置时，向能量输出端发出信号，电能传输开始；所述整流模块包括一个单相整流桥,输入为导线切割磁感线产生的交流电，经过输出为直流电能。

因此，本发明具有如下优点：由于采用的是永磁体，磁铁的旋转频率可以调整得比较低，而且磁场强度不大，对人体基本无影响。电能通过无线传输，无需插头等不安全因素，可以使充电部分和被充电物体隔离开关来，保证了充电时的安全性；无火花及触电危险，无积尘和接触损耗，无机械磨损和相应的维护问题。省去了插上插头的麻烦，使用方便。充电设备技术门槛不太高，经济投入不大；充电功率调节范围较宽，适合多种不同电压和电流等级。

附图说明

图1是本发明的工作原理图。

图2是本发明的整体结构示意图。

图3是电能输出端的结构示意图。

图4是接收箱截面图。

图5是整流电路图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

本发明提出了一种新无线电能传输的方法，区别于前三种无线传输方式，基于切割磁感线产生感应电动势原理，实现了电能—机械能—电能的转变。该发明包括电能输出部分、电能接收部分和接收端检测部分。