[实用新型]无线电能传输系统的漏磁场屏蔽装置

说明书

技术领域

本实用新型属于无线电能传输及电磁兼容技术领域，具体涉及一种无线电能传输系统的漏磁场屏蔽装置。

背景技术

近几年无线电能传输技术得到了快速发展，其应用范围越来越广，其传输能量在发送线圈与接收线圈之间非接触传输。无线能量传输技术作为一种新型便捷的能量传输方式，解决了一些电能传输过程中用有线进行传输不方便的问题，在能量传输领域具有广阔的发展前景。而无线电能传输技术的不断发展，也存在一些问题，其中电磁污染问题为其主要问题之一。由于无线传输是非接触形式，所以输电线圈和受电线圈之间会有较大的漏磁场，产生该漏磁场的频率较高，会对传输线圈周围的人体及电气设备产生不利的影响。根据国际非电离辐射委员会的规定，电气设备周围环境电磁辐射不能超过一定限值，如：20kHz的磁场限值为270mG。一般情况下，无线电能传输系统周围的电磁辐射会超标，所以需要设置屏蔽器以使其达到规定标准并保证对人体的辐射值及周围电气设备的影响在一定限度内。为此，常设置屏蔽器在无线电能传输装置周围以屏蔽电磁辐射，使其降低至规定标准之下。

目前，该种屏蔽器分为两类：无源屏蔽器和有源屏蔽器。无源屏蔽器无需外加供电电源，但其屏蔽效能有限且其屏蔽能力不能根据电能传输系统功率的变化而变化。有源屏蔽器屏蔽能力较强，并能实现精确屏蔽，但是需要外加电源产生反向电磁场以抵消辐射能量，其损耗较大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无线电能传输系统的漏磁场屏蔽装置，解决了现有无源屏蔽器在屏蔽能力上不可调，有源屏蔽器需要外加大功率电源与不能形成闭环自动精确屏蔽的问题。

本实用新型采用的技术方案是，无线电能传输系统的漏磁场屏蔽装置，包括平行设置的输电端线圈和受电端线圈，漏磁场屏蔽器垂直设置在输电端线圈和受电端线圈的一侧，电气设备和人分别设置在漏磁场屏蔽器的另一侧。

本实用新型的特点还在于，其中的漏磁场屏蔽器，包括微处理器，微处理器上分别连接有屏蔽效果调节器及无源屏蔽线圈，无源屏蔽线圈内布置有磁场检测阵列。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的无线电能传输系统漏磁场屏蔽器的屏蔽能力可调；在不需外加大功率电源情况下可以实现闭环自动精确屏蔽漏磁场。与无源屏蔽相比，本实用新型的无线电能传输系统漏磁场屏蔽器克服了无源屏蔽器在屏蔽能力上不可调的难题。与有源屏蔽器相比，本实用新型无线电能传输系统漏磁场屏蔽器克服了有源屏蔽器需要外加大功率电源与不能形成闭环自动精确屏蔽的难题。本实用新型的无线电能传输系统漏磁场屏蔽器采用的是自动控制无源线圈消弱磁场法，有效的减弱了电磁场对周围人体及电气设备的不利影响。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中漏磁场屏蔽器的结构示意图。

图中，1.输电端线圈，2.受电端线圈，3.漏磁场屏蔽器，4.电气设备，5.人，6.微处理器，7.屏蔽效果调节器，8.无源屏蔽线圈，9.磁场检测阵列。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型无线电能传输系统的漏磁场屏蔽装置的结构如图1所示，包括平行设置的输电端线圈1和受电端线圈2，漏磁场屏蔽器3垂直设置在上述两个线圈的一侧，电气设备4和人6设置在漏磁场屏蔽器3的另一侧。

输电端线圈1由N条4mm²导线绕制而成，其绕制方式为圆形并且绕制的输电线圈的面积是受电线圈面积的3～4倍以保证能量的有效传输。输电端线圈1的主要作用是将通入该线圈的电能转化成磁场能量，以把该磁场能量传输到另一线圈中，实现无线电能传输。受电端线圈2由N条2mm²的导线进行绕制，其绕制方式为圆形。在位置摆放方面，受电线圈与输电端线圈要保持平行，以达到最大的接收磁场能量。漏磁场屏蔽器3由N条导线绕制而成一般将其安装在能保护人与电气设备的位置上，例如，在电动公交车上，一般在乘客下车的车门处会有无线电能传输线圈，此处的漏磁场强度较大，为了保护人体免受磁场辐射，所以将该屏蔽器安装在此处已达到屏蔽漏磁场。电气设备4，一般指无线电能传输的周围的电气设备，此时可设置屏蔽器将其屏蔽，以保证该电气设备的正常运行。人5，一般指需要保护免受辐射危害的人体。

漏磁场屏蔽器3的结构如图2所示，包括微处理器6、屏蔽效果调节器7、无源屏蔽线圈8及磁场检测阵列9。

微处理器6：采集磁场检测阵列的N个磁场强度信号，把其转化为磁场数值，然后把此数值与数据库中的磁场强度比对，查出相应投入的能够屏蔽漏磁场的电容组合并发出相应的调节开关信号作用到屏蔽效果调节器上。屏蔽效果调节器7：它是由N组电容与开关串联支路并联而成，接收来自微处理器6的控制命令，控制无源屏蔽线圈产生反磁场以消除漏磁场。无源屏蔽线圈8：其主要采用4mm²导线绕制而成，用来产生反向磁场来抵消漏磁场。磁场检测阵列9：主要由几个磁场检测传感器组成，该传感器均匀的布置在无源屏蔽线圈8中以全面检测屏蔽线圈中的磁场强度信息。