CN106972554A - 电源连接装置 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
本发明提供的一种电源连接装置，包括：供给端和接收端，其中，供给端包括用于接收电源电流的第一耦合组件，接收端包括用于接收来自于第一耦合组件的电能量的第二耦合组件，第二耦合组件将电能量传送给待充电设备，第一耦合组件与第二耦合组件通过电磁耦合方式进行电能量传送。由于本发明提供的电源连接装置没有了裸露带电导体，而是通过电磁耦合的方式进行电能量传送，因此，上述电源连接装置应用于户外待充电设备(如电动车，电动汽车)时，不再会有触电事件或者雨水进入导致漏电的问题了。
Description
技术领域
本发明涉及电池充电领域，尤其涉及一种电源连接装置。
背景技术
如今科技发达，用电设备各种各样，数不尽数，它们都有一个共同特点：需要电源。这个电源通常取自市电。在我国，市电基本是220V的50Hz交流电。一般地，为了连接和断开的方便和安全，连接市电都使用专门的电源连接装置。常见的电源连接装置是由电源插座和插头组成的，下文简称它们为电源接头。
目前常见的电源接头基本是靠金属接触来导电的，也就是说，带电的导体是裸露在空气中的。因而，在防护不当的时候，漏电触电事故时有发生，尤其是在户外应用场合，雨水造成的漏电更麻烦，因为插头和插座的结合处再严密也无法避免雨水的渗入，而专门的防雨措施成本不菲，有时甚至无法实现。当前，电动车、电动汽车逐渐流行，考虑到实际情况，可能电动车、电动汽车无法每次充电都放在室内，所以对电动车、电动汽车的充电必须要支持露天的，狂风暴雨之下也不能漏电，而现有的电源接头是无法满足这一点的。
发明内容
本发明提供一种电源连接装置，用以解决现有技术中的电源接头在露天下使用会出现不安全的技术问题。
本发明提供一种电源连接装置，包括：供给端和接收端，其中，供给端包括用于接收电源电流的第一耦合组件，接收端包括用于接收来自于第一耦合组件的电能量的第二耦合组件，第二耦合组件将电能量传送给待充电设备，第一耦合组件与第二耦合组件通过电磁耦合方式进行电能量传送。
进一步的，第一耦合组件包括第一耦合头，第二耦合组件包括第二耦合头，第一耦合头与第二耦合头均包括内芯及包裹在内芯外的绝缘层，其中，内芯包括磁芯及绕在磁芯上的耦合线圈。
进一步的，第一耦合组件还包括变频升压电路，变频升压电路与第一耦合头通过第一导线连接。
进一步的，第一耦合组件还包括变频升压电路，第一耦合头还包括与变频升压电路连接的第二导线，其中，第二导线由耦合线圈两端的导线引出形成。
进一步的，第二耦合组件还包括降压整流电路，降压整流电路与第二耦合头通过第三导线连接。
进一步的，第二耦合组件还包括降压整流电路，第二耦合头还包括与降压整流电路连接的第四导线，其中，第四导线由耦合线圈两端的导线引出形成。
进一步的，磁芯上设有线圈槽，耦合线圈绕在线圈槽里。
进一步的，第一导线为双绞线。
进一步的，还包括紧锁组件，所述紧锁组件用于将第一耦合头与第二耦合头之间的位置进行固定。
进一步的，第一耦合头与第二耦合头通过紧锁组件进行固定后，第一耦合头的磁芯与第二耦合头的磁芯之间有气隙。
本发明提供的电源连接装置，没有了电源接头的裸露带电导体，而是通过电磁耦合的方式进行电能量传送，因此，上述电源连接装置应用于户外待充电设备(如电动车，电动汽车)时，不再会有触电事件或者雨水进入导致漏电的问题了。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1为根据本发明实施例一的电源连接装置的结构示意图；
图2为根据本发明实施例二的电源连接装置的一结构示意图；
图3为根据本发明实施例二的电源连接装置的第一耦合头横切面的结构示意图；
图4为根据本发明实施例二的电源连接装置的另一结构示意图；
图5为根据本发明实施例三的电源连接装置的第一耦合头横切面的结构示意图；
图6为根据本发明实施例三的电源连接装置在使用时的俯视图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
实施例一
图1为根据本发明实施例一的电源连接装置的结构示意图，如图1所示，本发明提供一种电源连接装置，包括：供给端1和接收端2，其中，供给端1包括用于接收电源电流的第一耦合组件11，接收端2包括用于接收来自于第一耦合组件11的电能量的第二耦合组件21，第二耦合组件21将电能量传送给待充电设备，第一耦合组件11与第二耦合组件21通过电磁耦合方式进行电能量传送。
本发明的电源连接装置由供给端1和接收端22部分组成。连接市电的是供给端1，连接待充电设备(如电动车，电动汽车)的是接收端2，供给端1的第一耦合组件11接收电源电流并将电能量传送给接收端2，接收端2的第二耦合组件21接收来自于第一耦合组件11的电能量。由于本发明提供的电源连接装置没有了现有电源接头的裸露带电导体，而是通过电磁耦合的方式进行电能量传送，因此，上述电源连接装置应用于户外待充电设备(如电动车，电动汽车)时，不再会有触电事件或者雨水进入导致漏电的问题了。
实施例二
本实施例是在上述实施例的基础上进行的补充说明。
图2为根据本发明实施例二的电源连接装置的一结构示意图，图3为根据本发明实施例二的电源连接装置的第一耦合头111横切面的结构示意图，第二耦合头211也具有相同的结构；如图2、图3所示，第一耦合组件11包括第一耦合头111，第二耦合组件21包括第二耦合头211，第一耦合头111与第二耦合头211均包括内芯1111及包裹在内芯1111外的绝缘层1112，其中，内芯1111包括磁芯1111a及绕在磁芯1111a上的耦合线圈1111b。
具体的，磁芯1111a的形状可为多种，如可为横截面为长方形或者圆形的长条状，或者罐型磁芯，具体可根据实际情况进行设置，在此不做限定。为描述方便在本实施例中以横截面为圆形的长条状磁芯1111a为例进行说明。磁芯1111a采用铁氧体材料制作，磁芯1111a上的耦合线圈1111b有多匝，可根据实际情况进行设置。由于耦合线圈1111b的电感量大小与有无磁芯1111a有关，所以在空芯耦合线圈1111b中插入铁氧体材料制作的磁芯1111a，可增加电感量。这样形成的第一耦合头111和第二耦合头211在使用时，将第一耦合头111的磁芯与第二耦合头211的磁芯放置在一起，其中，之后就可以通过电磁耦合的形式将电源电量输入到待充电设备，没有了裸露的带电导体，安全性高。
进一步的，图4为根据本发明实施例二的电源连接装置的另一结构示意图，如图4所示，第一耦合组件11供给端1还包括变频升压电路，变频升压电路与第一耦合头111通过第一导线连接。变频升压电路把市电220V/50Hz交流电转换成为几十kHz以上的高频高压交流电之后，再通过第一导线传给供给端1的第一耦合头111。
进一步的，第一导线为双绞线，有利于电能量的传送。
进一步的，第二耦合组件21接收端2还包括降压整流电路，降压整流电路与第二耦合头211通过第三导线连接。其中，第三导线为双绞线，有利于电能量的传送。第二耦合头211接收第一耦合头111传送过来的电能量后，再通过第三导线传给接收端2的降压整流电路，通过降压整流电路转换成待充电设备(如电动车，电动汽车)充电需要的电压。
实施例三
本实施例是在上述实施例的基础上进行的补充说明。
图5为根据本发明实施例三的电源连接装置的第一耦合头111横切面的结构示意图；本发明提供的电源连接装置的第一耦合组件11供给端1还包括变频升压电路，第一耦合头111还包括与变频升压电路连接的第二导线，其中，第二导线由耦合线圈1111b两端的导线引出形成。具体的，绕在磁芯1111a上的耦合线圈1111b两端引出，即并不绕在磁芯1111a上，而是拉直成线状，形成第二导线，也可将耦合线圈1111b两端的导线引出之后相互绞合在一起，形成双绞线，有利于电能量的传送。第一耦合头111通过第二导线与变频升压电路连接，以此来接收来自变频升压电路的高频高压交流电。
进一步的，第二耦合组件21接收端2还包括降压整流电路，第二耦合头211还包括与降压整流电路连接的第四导线，其中，第四导线由耦合线圈1111b两端的导线引出形成。具体的，第四导线的形成方式可与第二导线的形成方式相同，即绕在磁芯1111a上的耦合线圈1111b两端并不绕在磁芯1111a上，而是拉直成线状，形成第四导线，也可将耦合线圈1111b两端的导线引出之后相互绞合在一起，形成双绞线，有利于电能量的传送。第二耦合头211通过第四导线与降压整流电路连接，以此来将接收到的高频高压交流电传送给降压整流电路，由降压整流电路转换成待充电设备充电需要的电压。
进一步的，磁芯1111a上设有线圈槽1111c，耦合线圈1111b绕在线圈槽1111c里。具体的，磁芯1111a中部可设置为凹陷状，整个磁芯1111a的形状类似哑铃状，该凹陷即为线圈槽1111c，耦合线圈1111b围着线圈槽1111c绕，磁芯1111a这种中间细两端粗的设计可有效防止耦合线圈1111b从磁芯1111a两端滑出。
进一步的，上述装置还包括紧锁组件，所述紧锁组件用于将第一耦合头与第二耦合头之间的位置进行固定。在电源连接装置使用时，需要将第一耦合头111与第二耦合头211放置在一起，以通过电磁耦合传送电能量。而为了固定第一耦合头111与第二耦合头211，可通过紧锁组件来将第一耦合头111与第二耦合头211之间的位置进行固定，如紧锁组件可为一个盒子，将第一耦合头111与第二耦合头211按照可正常工作时的位置关系装入该盒子中，通过盒子本身的固有形状来固定第一耦合头111与第二耦合头211之间的位置关系，当然紧锁组件还有其他的设置方式，在此不做限定，只要紧锁组件能够实现第一耦合头111与第二耦合头211在使用时的位置关系固定即可，以此来实现电量传送。
进一步的，供给端1还包括用于感知第一耦合头111电感量的第一感知电路，接收端2还包括用于感知第二耦合头211电感量的第二感知电路。当第一耦合头111和第二耦合头211分离/结合时，供给端1的第一耦合头111电感量明显变小/变大，第一感知电路感知后可以停止/启动相关电路的动作以降低损耗。
进一步的，第一耦合头111与第二耦合头211通过紧锁组件进行固定后，第一耦合头111的磁芯与第二耦合头211的磁芯之间有气隙。
当第一耦合头111与第二耦合头211通过紧锁组件进行固定后，第一耦合头111的磁芯1111a与第二耦合头211的磁芯1111a之间有气隙，气隙可防止磁饱和，保证第一耦合头111正常工作，同时可以缓解第一耦合头111与第二耦合头211在对接后不是非常严密时的误差，也就是说气隙可降低结合的机械精度要求，方便制作。
图6为根据本发明实施例三的电源连接装置在使用时的俯视图；如图6所示，其中，图中序号113为第三导线，第一耦合头111与第二耦合头211通过紧锁组件固定后会形成气隙A，第一耦合头111与第二耦合头211的外表面都包裹有绝缘层1112，其中，图中的点和叉用于示出磁感线方向。
本发明提供的电源连接装置的第一耦合头111与第二耦合头211的内部与外部是完全绝缘的，二者通过电磁耦合方式传送电能量，因此没有了裸露带电导体，应用于户外待充电设备充电时，就会有触电情况和雨水进入导致漏电的问题了。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种电源连接装置，其特征在于，包括：供给端和接收端，其中，供给端包括用于接收电源电流的第一耦合组件，接收端包括用于接收来自于第一耦合组件的电能量的第二耦合组件，第二耦合组件将电能量传送给待充电设备，第一耦合组件与第二耦合组件通过电磁耦合方式进行电能量传送。
2.根据权利要求1所述的电源连接装置，其特征在于，第一耦合组件包括第一耦合头，第二耦合组件包括第二耦合头，第一耦合头与第二耦合头均包括内芯及包裹在内芯外的绝缘层，其中，内芯包括磁芯及绕在磁芯上的耦合线圈。
3.根据权利要求1所述的电源连接装置，其特征在于，第一耦合组件还包括变频升压电路，变频升压电路与第一耦合头通过第一导线连接。
4.根据权利要求2所述的电源连接装置，其特征在于，第一耦合组件还包括变频升压电路，第一耦合头还包括与变频升压电路连接的第二导线，其中，第二导线由耦合线圈两端的导线引出形成。
5.根据权利要求1所述的电源连接装置，其特征在于，第二耦合组件还包括降压整流电路，降压整流电路与第二耦合头通过第三导线连接。
6.根据权利要求2所述的电源连接装置，其特征在于，第二耦合组件还包括降压整流电路，第二耦合头还包括与降压整流电路连接的第四导线，其中，第四导线由耦合线圈两端的导线引出形成。
7.根据权利要求2所述的电源连接装置，其特征在于，磁芯上设有线圈槽，耦合线圈绕在线圈槽里。
8.根据权利要求3所述的电源连接装置，其特征在于，第一导线为双绞线。
9.根据权利要求7所述的电源连接装置，其特征在于，还包括紧锁组件，所述紧锁组件用于将第一耦合头与第二耦合头之间的位置进行固定。
10.根据权利要求9所述的电源连接装置，其特征在于，第一耦合头与第二耦合头通过紧锁组件进行固定后，第一耦合头的磁芯与第二耦合头的磁芯之间有气隙。
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