空載時(shí)屏蔽電磁輻射的無(wú)線能量傳輸裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】空載時(shí)屏蔽電磁輻射的無(wú)線能量傳輸裝置，屬于無(wú)線電能傳輸領(lǐng)域，本發(fā)明為解決現(xiàn)有無(wú)線能量傳輸裝置不能在空載時(shí)屏蔽電磁輻射的問(wèn)題。本發(fā)明的發(fā)射電感模塊包括發(fā)射平板磁芯和發(fā)射電感線圈，發(fā)射平板磁芯圍繞在發(fā)射電感線圈的周?chē)?，接收電感模塊包括接收平板磁芯和接收電感線圈，接收平板磁芯圍繞在接收電感線圈的周?chē)?；?dāng)負(fù)載側(cè)無(wú)負(fù)載時(shí)，發(fā)射諧振裝置發(fā)出的電磁能屏蔽于發(fā)射平板磁芯內(nèi)，當(dāng)負(fù)載側(cè)有負(fù)載時(shí)，發(fā)射平板磁芯進(jìn)入完全飽和狀態(tài)，接收諧振裝置能夠接收發(fā)射諧振裝置發(fā)出的電磁能。本發(fā)明用于無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】空載時(shí)屏蔽電磁輻射的無(wú)線能量傳輸裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空載時(shí)屏蔽電磁輻射的無(wú)線能量傳輸裝置，屬于無(wú)線電能傳輸領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)線能量傳輸克服了傳統(tǒng)有線插拔式充電方式帶來(lái)的不安全、易老化、不便捷等問(wèn)題。無(wú)線能量傳輸具有廣泛應(yīng)用，如在電動(dòng)汽車(chē)電池充電、家電充電，智能搬運(yùn)車(chē)等領(lǐng)域的應(yīng)用大大提高了自動(dòng)化智能化水平。
[0003]然而，無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)常常采用諧振電路以將電能轉(zhuǎn)換為電磁能以在空氣介質(zhì)中無(wú)線傳輸?？蛰d時(shí)，電磁能發(fā)射端會(huì)在周?chē)a(chǎn)生電磁福射，電磁福射威脅人身安全，因此，為實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽，如何在空載時(shí)屏蔽電磁輻射，當(dāng)負(fù)載接入時(shí)接收電磁能量是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有無(wú)線能量傳輸裝置不能在空載時(shí)屏蔽電磁輻射的問(wèn)題，提供了一種空載時(shí)屏蔽電磁輻射的無(wú)線能量傳輸裝置。
[0005]本發(fā)明所述空載時(shí)屏蔽電磁輻射的無(wú)線能量傳輸裝置，它包括逆變電路和諧振裝置，逆變電路連接到電源模塊上，諧振裝置包括發(fā)射諧振裝置和接收諧振裝置，發(fā)射諧振裝置安裝于電源側(cè)，用于將電源側(cè)的電能轉(zhuǎn)換為電磁能，接收諧振裝置安裝于負(fù)載側(cè)，用于接收發(fā)射諧振裝置發(fā)出的電磁能并將此電磁能轉(zhuǎn)換為電能提供給負(fù)載，發(fā)射諧振裝置包括發(fā)射電容Cp和發(fā)射電感模塊，接收諧振裝置包括接收電容Cs和接收電感模塊；
[0006]發(fā)射電感模塊包括發(fā)射平板磁芯和發(fā)射電感線圈,發(fā)射平板磁芯圍繞在發(fā)射電感線圈的周?chē)?，接收電感模塊包括接收平板磁芯和接收電感線圈，接收平板磁芯圍繞在接收電感線圈的周?chē)?br> [0007]當(dāng)負(fù)載側(cè)無(wú)負(fù)載時(shí)，發(fā)射諧振裝置發(fā)出的電磁能屏蔽于發(fā)射平板磁芯內(nèi)，當(dāng)負(fù)載側(cè)有負(fù)載時(shí)，發(fā)射平板磁芯進(jìn)入完全飽和狀態(tài)，接收諧振裝置能夠接收發(fā)射諧振裝置發(fā)出的電磁能。
[0008]所述接收平板磁芯采用釹鐵硼材料。
[0009]所述發(fā)射電感線圈纏繞成圓形或正方形，平鋪于發(fā)射平板磁芯的內(nèi)部空腔里。
[0010]所述接收電感線圈纏繞成圓形或正方形，平鋪于接收平板磁芯的上表面。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明提出的空載時(shí)屏蔽電磁輻射的無(wú)線能量傳輸裝置，利用釹鐵硼的強(qiáng)磁特性，解決了傳統(tǒng)的無(wú)線能量傳輸裝置不能在空載時(shí)屏蔽電磁輻射的問(wèn)題，使得屏蔽磁芯進(jìn)入完全飽和狀態(tài)(即磁芯特性失效)，當(dāng)無(wú)負(fù)載時(shí)，電磁場(chǎng)屏蔽于發(fā)射平板磁芯中，當(dāng)有負(fù)載時(shí)，電磁場(chǎng)穿過(guò)發(fā)射平板磁芯并被接收平板磁芯接收實(shí)現(xiàn)無(wú)線能量傳輸過(guò)程。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是無(wú)線能量傳輸裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是空載時(shí)屏蔽電磁輻射的無(wú)線能量傳輸裝置的發(fā)射電感模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是沿圖2中1-1線的發(fā)射平板磁芯和發(fā)射電感線圈的截面示意圖；
[0015]圖4是沿圖2中I1-1I線的接收平板磁芯和接收電感線圈的截面示意圖；
[0016]圖5是磁通密度和磁場(chǎng)強(qiáng)度曲線圖，A代表磁非飽和區(qū)，B代表磁飽和區(qū)。

【具體實(shí)施方式】
[0017]【具體實(shí)施方式】一:下面結(jié)合圖1和圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述空載時(shí)屏蔽電磁輻射的無(wú)線能量傳輸裝置，它包括逆變電路9和諧振裝置10，逆變電路連接到電源模塊11上，諧振裝置10包括發(fā)射諧振裝置I和接收諧振裝置2，發(fā)射諧振裝置I安裝于電源側(cè)，用于將電源側(cè)的電能轉(zhuǎn)換為電磁能，接收諧振裝置2安裝于負(fù)載側(cè)，用于接收發(fā)射諧振裝置I發(fā)出的電磁能并將此電磁能轉(zhuǎn)換為電能提供給負(fù)載，發(fā)射諧振裝置I包括發(fā)射電容Cp和發(fā)射電感模塊3，接收諧振裝置2包括接收電容Cs和接收電感模塊4 ；
[0018]發(fā)射電感模塊3包括發(fā)射平板磁芯5和發(fā)射電感線圈6，發(fā)射平板磁芯5圍繞在發(fā)射電感線圈6的周?chē)?，接收電感模塊4包括接收平板磁芯7和接收電感線圈8，接收平板磁芯7圍繞在接收電感線圈8的周?chē)?br> [0019]當(dāng)負(fù)載側(cè)無(wú)負(fù)載時(shí)，發(fā)射諧振裝置I發(fā)出的電磁能屏蔽于發(fā)射平板磁芯5內(nèi)，當(dāng)負(fù)載側(cè)有負(fù)載時(shí)，發(fā)射平板磁芯5進(jìn)入完全飽和狀態(tài)，接收諧振裝置2能夠接收發(fā)射諧振裝置I發(fā)出的電磁能。
[0020]本實(shí)施方式中，利用釹鐵硼的強(qiáng)磁特性，使得屏蔽磁芯進(jìn)入完全飽和狀態(tài)即磁芯特性失效。當(dāng)無(wú)負(fù)載時(shí)，電磁場(chǎng)屏蔽于發(fā)射平板磁芯中，當(dāng)有負(fù)載時(shí)，電磁場(chǎng)穿過(guò)發(fā)射平板磁芯并被接收平板磁芯接收實(shí)現(xiàn)無(wú)線能量傳輸過(guò)程。
[0021]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述接收平板磁芯7采用釹鐵硼材料。
[0022]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述發(fā)射電感線圈6纏繞成圓形或正方形，平鋪于發(fā)射平板磁芯5的內(nèi)部空腔里。
[0023]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述接收電感線圈8纏繞成圓形或正方形，平鋪于接收平板磁芯7的上表面。
[0024]本發(fā)明的工作原理如下:結(jié)合圖3和圖4說(shuō)明。如圖3所示，當(dāng)負(fù)載側(cè)無(wú)負(fù)載時(shí)，電磁能屏蔽于發(fā)射平板磁芯5內(nèi)，此時(shí)，電磁能耦合在發(fā)射電感線圈6周?chē)蝗鐖D4所示，當(dāng)負(fù)載側(cè)有負(fù)載時(shí)，發(fā)射平板磁芯5進(jìn)入完全飽和狀態(tài)，電磁能耦合在發(fā)射電感線圈6和接收電感線圈8周?chē)?，此時(shí)，負(fù)載側(cè)的接收諧振裝置2接收電磁能。
【權(quán)利要求】
1.空載時(shí)屏蔽電磁輻射的無(wú)線能量傳輸裝置，它包括逆變電路(9)和諧振裝置(10)，逆變電路連接到電源模塊(11)上，諧振裝置(10)包括發(fā)射諧振裝置(I)和接收諧振裝置(2)，發(fā)射諧振裝置(I)安裝于電源側(cè)，用于將電源側(cè)的電能轉(zhuǎn)換為電磁能，接收諧振裝置(2)安裝于負(fù)載側(cè)，用于接收發(fā)射諧振裝置(I)發(fā)出的電磁能并將此電磁能轉(zhuǎn)換為電能提供給負(fù)載，發(fā)射諧振裝置(I)包括發(fā)射電容Cp和發(fā)射電感模塊(3)，接收諧振裝置(2)包括接收電容Cs和接收電感模塊(4)； 其特征在于，發(fā)射電感模塊(3)包括發(fā)射平板磁芯(5)和發(fā)射電感線圈(6)，發(fā)射平板磁芯(5)圍繞在發(fā)射電感線圈(6)的周?chē)邮针姼心K(4)包括接收平板磁芯(7)和接收電感線圈(8)，接收平板磁芯(7)圍繞在接收電感線圈(8)的周?chē)? 當(dāng)負(fù)載側(cè)無(wú)負(fù)載時(shí)，發(fā)射諧振裝置(I)發(fā)出的電磁能屏蔽于發(fā)射平板磁芯(5)內(nèi)，當(dāng)負(fù)載側(cè)有負(fù)載時(shí)，發(fā)射平板磁芯(5)進(jìn)入完全飽和狀態(tài)，接收諧振裝置(2)能夠接收發(fā)射諧振裝置(I)發(fā)出的電磁能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述空載時(shí)屏蔽電磁輻射的無(wú)線能量傳輸裝置，其特征在于，所述接收平板磁芯(7)采用釹鐵硼材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述空載時(shí)屏蔽電磁輻射的無(wú)線能量傳輸裝置，其特征在于，所述發(fā)射電感線圈(6)纏繞成圓形或正方形，平鋪于發(fā)射平板磁芯(5)的內(nèi)部空腔里。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述空載時(shí)屏蔽電磁輻射的無(wú)線能量傳輸裝置，其特征在于，所述接收電感線圈(8)纏繞成圓形或正方形，平鋪于接收平板磁芯(7)的上表面。
【文檔編號(hào)】H05K9/00GK104167830SQ201410424721
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】朱春波, 張劍韜, 宋凱, 魏國(guó), 逯仁貴, 郭宗芝 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)