[发明专利]一种线圈嵌入式绝缘子为中继的无线电能传输装置

说明书

技术领域

本发明属于无线电能传输技术领域，尤其涉及一种线圈嵌入式绝缘子为中继的无线电能传输装置。

背景技术

目前高压输电线路上监测设备普遍通过太阳能或风能进行能量供应，由于风光的随机性，导致供能不稳定，影响监测设备性能。近年来随着无线电能传输技术的发展，有学者将无线电能传输技术引入给高压监测设备供电，从线路通过感应取电，然后在绝缘子两端安装线圈进行能量的传递，这种方式虽然能够提供持续稳定的电能，但传输的距离和功率很难达到要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以延长无线电能传输的距离，增大无线电能传输的功率，为高压线路上的设备提供稳定电能的无线电能传输装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种线圈嵌入式绝缘子为中继的无线电能传输装置，包括高压感应取电模块、原端电能变换模块、电源线圈，线圈嵌入式绝缘子串，负载线圈、副端电能变换模块、高压线路用电设备；高压感应取电模块依次连接原端电能变换模块和电源线圈，负载线圈依次连接副端电能变换模块和高压线路用电设备；电源线圈通过线圈嵌入式绝缘子串与副端电能变换模块无线连接。

在上述的线圈嵌入式绝缘子为中继的无线电能传输装置中，线圈嵌入式绝缘子串包括多个线圈嵌入式绝缘子依次连接或线圈嵌入式绝缘子与绝缘子交替连接。

在上述的线圈嵌入式绝缘子为中继的无线电能传输装置中，每个线圈嵌入式绝缘子包括绝缘子本体和嵌入式线圈模块，嵌入式线圈模块与绝缘子本体之间绝缘；每个嵌入式线圈模块的共振频率相同。

在上述的线圈嵌入式绝缘子为中继的无线电能传输装置中，嵌入式线圈模块包括无线电能传输线圈和匹配电容。

在上述的线圈嵌入式绝缘子为中继的无线电能传输装置中，无线电能传输线圈的中心轴与绝缘子本体中心轴重合；无线电能传输线圈为螺旋形或涡状结构。

在上述的线圈嵌入式绝缘子为中继的无线电能传输装置中，绝缘子本体采用陶瓷绝缘子或复合绝缘子。

上述的无线电能传输装置从高压输电线路上获取电能，通过线圈嵌入式绝缘子采用无线的方式传递给高压线路用电设备，为高压线路用电设备提供电能。

通过高压感应取电模块获取的电能经过原端电能变换模块变换后供给电源线圈，电源线圈将电能转换成磁场能量，通过线圈嵌入式绝缘子串内的线圈传递给负载线圈；负载线圈将接收到的磁场能量转换成电能供给副端电能变换模块，副端电能变换模块将接收到的电能按照要求进行变换，供给高压线路用电设备。

本发明的有益效果是：利用线圈嵌入式绝缘子为中继进行无线电能传输，为高压线路设备提供稳定的电能，一方面增大了电能传输能力，另一方面延长能量传输距离，并且对高压线路几乎无影响。

附图说明

图1为本发明一个实施例线圈嵌入式绝缘子为中继的无线电能传输装置的结构示意图；

图2（a）为本发明一个实施例线圈嵌入式绝缘子串结构示意图；

图2（b）为本发明一个实施例另一种线圈嵌入式绝缘子串结构示意图；

图3为本发明一个实施例线圈嵌入式绝缘子结构示意图；

图4为本发明一个实施例螺旋形无线电能传输线圈结构示意图；

图5为本发明一个实施例涡状无线电能传输线圈结构示意图；

其中，1-高压感应取电模块，2-原端电能变换模块，3-电源线圈，4-线圈嵌入式绝缘子串，5-负载线圈，6-副端电能变换模块，7-高压线路用电设备，41-线圈嵌入式绝缘子，411-绝缘子本体，412-嵌入式线圈模块，413-无线电能传输线圈，414-匹配电容。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。