[发明专利]一种宇航工作空间内多设备无线电能传输装置

说明书

本发明公开了一种宇航工作空间内多设备无线电能传输装置，包括发射装置和接收装置；发射装置中的线圈呈梅花状结构；梅花状结构的线圈包括若干个花瓣线圈，若干个花瓣线圈的一端相互连通，另一端朝同一方向弯曲形成半球体结构；发射装置和接收装置之间进行无线电能传输。发射装置和接收装置通过磁耦合谐振系统传递电能。本发明能够代替传统的供电电缆，应用在宇航产品当中可以有效的减小宇航产品总体的重量，间接增加了飞行器的有效载荷，释放了宇航产品的内部空间，极大的降低了宇航产品的研制成本。

技术领域

本发明属于无线电能传输领域，具体属于一种宇航工作空间内多设备无线电能传输装置。

背景技术

传统有线电能传输由于线缆的频繁拔插容易导致电缆受损而致短路、起火甚至引发更严重的事故，而且线缆也会限制各种电子设备的使用场景。无线电能传输技术的发展开始于法拉第电磁感应定律的提出，其能蓬勃发展并得到大面积的应用也是为了解决传统有线电能传输技术自身存在的短板。

无线电能传输技术的发展分为平板式无线电能传输和空间无线电能传输两个方向，这两个方向的主要区别在于接收装置在功率拾取时的状态，前者要求接收装置必须满足与发射装置平行的相对位置进行工作，后者则更强调接收装置可以在更加自由的位置进行工作。而空间无线电能传输技术根据装置的驱动方式可分为多驱动和单驱动，多驱动以多个控制其相位的电源分别驱动正交线圈来产生旋转磁场，单驱动以单个电源驱动特殊的发射装置来产生全方向磁场。

多驱动空间无线电能技术的发展由两正交圆形线圈构成的发射装置开始，向更多线圈个数和更多线圈形状发展；单驱动空间无线电能技术的发展则一直在设计满足更多工作特性要求的特殊发射装置。

现阶段各个宇航产品包括各类飞行器、运载器和卫星，其内部的电源模块都是非常重要的分系统，承担着电能的产生、存储、变换、调节和管理的职能。目前宇航各个产品的主要供电方式为传统的有线电能传输，因此需要大量的供电电缆，一个运载器内电缆重量可达数百公斤，再者电缆接口种类和个数过大也加大了研制到安装过程中的难度，又加上宇航产品特殊的工作环境，电缆容易发生损伤、短路进而引发产品的质量问题。

综上所述，现有技术中的电能传输装置对于宇航工作空间有明显的短板。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种宇航工作空间内多设备无线电能传输装置，用于解决现有技术中电能传输装置应用于宇航工作空间时的短板，本发明能够代替传统的供电电缆，应用在宇航产品当中可以有效的减小宇航产品总体的重量，间接增加了飞行器的有效载荷，释放了宇航产品的内部空间，极大的降低了宇航产品的研制成本。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种宇航工作空间内多设备无线电能传输装置，包括发射装置和接收装置；

所述发射装置中的线圈呈梅花状结构；梅花状结构的线圈包括若干个花瓣线圈，若干个花瓣线圈的一端相互连通，另一端朝同一方向弯曲形成半球体结构；

所述发射装置和接收装置之间进行无线电能传输。

优选的，所述发射装置和接收装置通过磁耦合谐振系统传递电能。

进一步的，所述磁耦合谐振系统包括电源调理模块、负载供给模块和两个谐振补偿模块；所述电源调理模块的输入端连接电源，电源调理模块的输出端连接其中一个谐振补偿模块的输入端；其中一个谐振补偿模块的输出端连接梅花发射装置；梅花发射装置与接收装置之间进行无线电能传输；接收装置连接另一个谐振补偿模块的输入端，另一个谐振补偿模块的输出端连接负载供给模块。