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专利号: 2019102131058
申请人: 河北科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-11-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种空间无线电能传送装置,其特征在于,包括:无线能量发射单元、无线能量接收单元和位置检测引导模块(3);

无线能量发射单元包括:无线能量发射控制模块(9)、无线能量发射线圈(4)、无线能量发射装置信号器(7);无线能量发射线圈(4)与无线能量发射装置信号器(7)相连;无线能量发射控制模块(9)包括,通过高频逆变器电路将直流电压转换为交流电压,系统通过升压网络提高电压,为耦合发射线圈供电;无线能量发射单元将无线能量发射至无线能量接收单元;

无线能量接收单元包括:无线能量接收装置信号器(6)、无线能量接收装置(5)、无线能量转换模块(8);无线能量接收装置(5)中包括由电机控制的无线能量接收线圈;无线能量接收装置信号器(6)与无线能量接收装置(5)接收线圈相连;无线能量接收单元接收无线能量发射单元发射的无线能量;

位置检测引导模块(3)包括位置传感器和电机,位置传感器检测发送单元无线能量发射线圈(4)发送请求给位置检测引导模块(3)进行充电的第一信号并通过第一信号确定所述无线能量发射线圈的位置,经处理模块处理后使信号放大并发送信号,当无线能量接收模块信号器接收到位置引导模块的信号使电机转子转动使无线能量发射线圈旋转到充电的最佳接收方向位置,接收充电信号;无线能量转换模块(8)将无线能量接收线圈接收的电能转换为电池的充电电能;无线能量发射模块信号器和无线能量接收装置信号器实现对运动装置充电或蓄电池充电;

还包括向非磁屏蔽材料制成的密闭运动空间,或向由金属材料或由非磁屏蔽材料制成的非密闭空间的内部传送。

2.如权利要求1所述的空间无线电能传送装置,其特征在于,所述的无线能量接收装置(5)为圆周分布式无线能量接收装置,接收来自无线能量发射装置的能量,其无线能量接收线圈为在圆周方向成角度分布有3个以上的串联式圆形电感线圈。

3.如权利要求1或2所述的空间无线电能传送装置,其特征在于,用于多自由度运动电机的无线电能传送;无线能量发射线圈(4)放在旋转电机定子外表面的任意位置;圆周分布式无线能量接收装置安装在旋转电机密闭中空的转子内部,可与无线能量发射线圈(4)形成最佳的充电位置;旋转电机转子和定子之间空隙部分设置位置检测引导模块(3),无线能量 转换模块(8)连接在圆周分布式无线能量接收装置的多线圈无线能量接收线圈和转子内部;无线能量发射线圈(4)上安装有无线能量发射装置信号器(7),圆周分布式无线能量接收装置(5)上安装有无线能量接收装置信号器(6)。

4.如权利要求3所述的空间无线电能传送装置,其特征在于,圆周分布式无线能量接收装置放置在空间多自由度运动装置中空转子内表面,以转子轴为中心,在与转子轴垂直的平面上以固定角度通过圆周形式分布多个线圈;

位置检测引导模块(3)设置有四个,分别位于定子与转子之间,均匀分布可确保信号的多方位覆盖。

5.如权利要求1或2所述的空间无线电能传送装置,其特征在于:当位置传感模块检测到无线能量转换模块给予运动装置充电或蓄电池充电的充电电量达到第二阈值时将检测到的信号经处理器处理后发送第二信号给无线能量接收模块,无线能量接收模块响应所述第二信号停止接收充电信号,停止接收无线能量发射线圈的能量。

6.如权利要求1或2所述的空间无线电能传送装置,其特征在于无线能量发射控制模块中预设有充电电量值,当无线电能发射模块信号器检测到对运动装置充电或蓄电池充电的充电量小于充电预设的第一阈值时,即向无线能量发射线圈输送电能进行充电。