[发明专利]双线导轨式无线供电系统

说明书

本发明涉及无线能量传输技术领域，具体公开了一种双线导轨式无线供电系统，包括无线磁耦合的发射端和拾取端；发射端包括电流方向相反的双线发射导轨，该双线发射导轨中的至少一段能量传输段沿移动设备的运动方向布置；拾取端包括取电器，取电器包括串联的第一接收线圈、第二接收线圈，对应于双线发射导轨；第一接收线圈按照第一绕向绕制，第二接收线圈按照第二绕向绕制，第一绕向和第二绕向相反。本发明设置双线发射导轨，并设置与之对应的取电器，而双线发射导轨根据移动设备的工作路径设置，从而在移动设备的工作过程中，安装在移动设备上的取电器与双线发射导轨始终保持无线磁耦合，获取能量为移动设备不间断持续供电。

技术领域

本发明涉及无线能量传输技术领域，尤其涉及一种双线导轨式无线供电系统。

背景技术

对于一些有线移动设备，比如电梯、有轨电车等，由于需要持续供电，需要搭接较长的电源线(电梯采用随行电缆，有轨电车采用滑触线)，电源线随着设备移动而移动，不仅容易影响设备运作，线缆自身还存在诸如磨损、加速老化、不安全裸露等安全风险，大大降低设备的可靠性和运行效率。

对于一些充电移动设备，比如仓库搬运、物流分拣机器人等，在充电时需要到达专设的充电点，从而无法再进行工作，影响工作效率，并且往往需要容量较大的电池，这意味着设备更重、体积更大，耗能更多，电能利用效率更低。

发明内容

本发明提供一种双线导轨式无线供电系统，解决的技术问题在于：如何对有线移动设备(比如电梯)以及充电移动设备(比如仓库搬运机器人)在工作中进行无线持续供能。

为解决以上技术问题，本发明提供一种双线导轨式无线供电系统，包括无线磁耦合的发射端和拾取端；所述发射端包括电流方向相反的双线发射导轨，该双线发射导轨中的至少一段能量传输段沿移动设备的运动方向布置；所述拾取端包括取电器，所述取电器包括串联的第一接收线圈、第二接收线圈，对应于所述双线发射导轨；所述第一接收线圈按照第一绕向绕制，所述第二接收线圈按照第二绕向绕制，所述第一绕向和所述第二绕向相反。

优选的，所述双线发射导轨由单根励磁线绕制成双线型，左右两侧相对的线段作为所述能量传输段分别对应所述第一接收线圈和所述第二接收线圈。

优选的，所述第一接收线圈和所述第二接收线圈均包括1个以上单线圈。

优选的，所述取电器还包括与所述第一接收线圈及所述第二接收线圈进行谐振匹配的谐振电容；所述谐振电容包括1个以上电容矩阵，与所述第一接收线圈及所述第二接收线圈组成包括但不限于串联谐振的谐振拓扑。

优选的，所述取电器还包括线圈安装腔和电路板安装腔，所述线圈安装腔的腔壳为导磁材料且底部设置有至少两段外凸腔室，相邻两段外凸腔室之间形成有与无线能量传输系统的双线发射导轨相适应的凹槽，所述电路板安装腔安装在所述线圈安装腔的顶部，且在所述电路板安装腔和所述线圈安装腔之间设置有磁屏蔽材料。

优选的，所述线圈安装腔为“E”型腔体，在所述“E”型腔体中设置有“E”型磁芯，所述第一接收线圈的两个单线圈分别绕制在所述“E”型磁芯上端的横向磁体和竖向磁体上，所述第二接收线圈的两个单线圈分别绕制在所述“E”型磁芯下端的横向磁体和竖向磁体上。

优选的，所述电路板安装腔由铝合金材质制成，该电路板安装腔的底板作为所述电路板安装腔和所述线圈安装腔之间设置的磁屏蔽材料。

优选的，所述发射端还包括连接所述双线发射导轨的原边控制器，用于对输入的第一电源进行变换，向所述双线发射导轨输出功率在0～200kW内的第二电源。

优选的，所述接收端还包括连接所述取电器的副边变换器，用于将所述取电器输出的高频电流调整为稳定的第三电源为移动设备供电。

本发明提供的双线导轨式无线供电系统，其有益效果在于：