CN108683264A - 一种应用于无线电能传输的多组合耦合线圈装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种应用于无线电能传输的多组合耦合线圈装置，包括多功能电源箱；多组可选择耦合线圈；多组可选择谐振电容；多组可选择负载台，多组可谐振电容和多组可选择耦合线圈可方便组成不同谐振频率的无线电能传输系统。本发明可实现不同电源，不同谐振频率，不同距离，不同负载下的无线电能传输实验。
Description
技术领域
本发明属于无线电能传输领域，特别涉及应用于无线电能传输相关课程教学展示和产品演示的的多组合耦合线圈装置。
背景技术
由于现有无线电能传输教学用具功能单一，只能研究单一线圈、电容、频段因素对无线电能传输的影响，若要研究较多因素，需要不同的教学用具相结合的模式，即实验演示过程中仍需其他的很多仪器，十分繁琐。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种应用于无线电能传输的多组合耦合线圈装置，将影响无线电能传输的因素集成在一套装置中，利用一套装置可探究多个因素对无线电能传输系统的影响，教学过程操作方便，安全可靠。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种应用于无线电能传输的多组合耦合线圈装置，包括电源装置、多组可选择耦合线圈、负载装置；所述多组可选择耦合线圈包括耦合的发射线圈和接收线圈，所述发射线圈由线圈一、线圈二、线圈三组成，线圈一首部、线圈一尾部和线圈二首部、线圈二尾部和线圈三首部、线圈三尾部各自对应连接发射线圈插座的一个插座孔；所述接收线圈由线圈四、线圈五、线圈六组成，线圈四首部、线圈四尾部和线圈五首部、线圈五尾部和线圈六首部、线圈六尾部各自对应连接接收线圈插座的一个插座孔。
进一步的，所述电源装置为多功能电源箱，包括频率跟踪电源、信号发生器、示波器、多组可选择谐振电容一，通过频率跟踪电源或信号发生器输出交流电，通过多组可选择谐振电容一连接多组可选择耦合线圈的发射线圈并传输，所述示波器进行逆变输出电压、电流的波形显示；
所述负载装置包括多组可选择谐振电容二和多组可选择负载台，所述多组可选择谐振电容二连接多组可选择耦合线圈的接收线圈，输出交流电给多组可选择负载台。
进一步的，所述多组可选择耦合线圈由线径为4mm的利兹线绕制而成。线圈总内径为62mm，外径为127mm，匝数为15匝。
进一步的，所述多组可选择耦合线圈的发射线圈插座和接收线圈插座各自固定四个香蕉插座，分别为COM口，L1口，L2口和L3口。
进一步的，所述多组可选择谐振电容一和多组可选择谐振电容二都各有三组电容供选择，与多组可选择耦合线圈组成多组谐振频率。
进一步的，所述多组可选择负载台设有三组供选择的可关断负载。
进一步的，所述多组可选择负载台设有液晶屏对负载端电参数进行显示。
进一步的，所述多功能电源箱设有液晶屏对发射端直流输出进行显示。
相对于现有技术，本发明所述的应用于无线电能传输的多组合耦合线圈装置具有以下优势：
本发明的多功能电源箱的频率跟踪电源或信号发生器输出交流电；多组可选择谐振电容和多组可选择耦合线圈可组成不同的谐振频率系统，并方便进行各种不对称耦合实验，搭配多组可选择负载，可方便对对称耦合结构以及非对称耦合结构下不同线圈电感，不同谐振电容，不同负载，不同传输距离，水平偏移距离对无线电能系统传输的影响进行研究，并通过电源示波器，液晶显示屏对无线电能传输系统进行实施监控，方便记录实验数据。
附图说明
图1是本发明的工作框图。
图2是本发明的设备的整体结构图。
图3是本发明多功能电源箱的面板图。
图4是本发明耦合线圈中发射线圈的结构图。
图5是本发明多功能电源箱的结构示意图。
其中：
1、2为线圈一的首部和尾部，
3、4为线圈二的首部和尾部，
5、6为线圈三的首部和尾部，
7、多功能电源箱， 8、多组可选择耦合线圈，
9、多组可选择负载台， 10、多组可选择谐振电容二，
11、发射线圈， 12、接收线圈，
13、发射线圈插座， 14、接收线圈插座。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1、2所示，本发明包括依次连接的多功能电源箱2、多组可选择谐振电容一、多组可选择耦合线圈8、多组可选择谐振电容二10、多组可选择负载台9。
如图2所示，所述多组可选择耦合线圈8有三组线圈可供选择，所述的多组可选择负载台9有三组可关断负载可供选择。
如图3、5所示，所述的多功能电源箱7由频率跟踪电源，信号发生器，示波器，多组可选择电容一组成。所述的多组可选择谐振电容一有三组电容可供选择。可与多组可选择耦合线圈组成多组谐振频率。多功能电源箱7通过频率跟踪电源或信号发生器组成电路输出交流电，通过多组可选择电容一和多组可选择耦合线圈8传输到接收端，并由接收端的多组可选择谐振电容二10输出交流电给多组可选择负载台9，实现电能无线传输，并可由多功能电源箱7内的示波器进行逆变输出电压、电流的波形显示。多功能电源箱7和多组可选择负载台9上的液晶屏分别对发射端直流输出和负载端电参数进行显示。多组可谐振电容和多组可选择耦合线圈可方便组成不同谐振频率的无线电能传输系统。
所述的多组可选择耦合线圈8由线径为4mm的利兹线绕制而成。三组线圈总内径为62mm，外径为127mm，匝数为15匝。
所述多组可选择耦合线圈8包括耦合的发射线圈11和接收线圈12，所述发射线圈11由线圈一、线圈二、线圈三组成，线圈一首部、线圈一尾部和线圈二首部、线圈二尾部和线圈三首部、线圈三尾部各自对应连接发射线圈插座13的一个插座孔；所述接收线圈12由线圈四、线圈五、线圈六组成，线圈四首部、线圈四尾部和线圈五首部、线圈五尾部和线圈六首部、线圈六尾部各自对应连接接收线圈插座14的一个插座孔。
所述发射线圈插座13以及接收线圈插座14的各自4个线圈插座孔分别用于固定四个香蕉插座，分别为COM口，L1口，L2口和L3口。
具体举例来说，如图4所示，发射线圈11由三部分组成，其中标号1、2为线圈1，标号3、4为线圈2，标号5、6为线圈3。线圈1首部(标号1)与香蕉插座上COM口相连，线圈1尾部(标号2)和线圈2首部(标号3)与香蕉插座上L1口相连，线圈2尾部(标号4)和线圈3首部(标号5)与香蕉插座上L2口相连，线圈3尾部(标号5)与香蕉插座上L3口相连，接收线圈12与发射线圈11的结构相同。
本发明的多功能电源箱的频率跟踪电源或信号发生器输出交流电；多组可选择谐振电容和多组可选择耦合线圈可组成不同的谐振频率系统，并方便进行各种不对称耦合实验，搭配多组可选择负载，可方便对对称耦合结构以及非对称耦合结构下不同线圈电感，不同谐振电容，不同负载，不同传输距离，水平偏移距离对无线电能系统传输的影响进行研究，并通过电源示波器，液晶显示屏对无线电能传输系统进行实施监控，方便记录实验数据。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种应用于无线电能传输的多组合耦合线圈装置，其特征在于，包括电源装置、多组可选择耦合线圈、负载装置；所述多组可选择耦合线圈包括耦合的发射线圈和接收线圈，所述发射线圈由线圈一、线圈二、线圈三组成，线圈一首部、线圈一尾部和线圈二首部、线圈二尾部和线圈三首部、线圈三尾部各自对应连接发射线圈插座的一个插座孔；所述接收线圈由线圈四、线圈五、线圈六组成，线圈四首部、线圈四尾部和线圈五首部、线圈五尾部和线圈六首部、线圈六尾部各自对应连接接收线圈插座的一个插座孔。
2.根据权利要求1所述的一种应用于无线电能传输的多组合耦合线圈装置，其特征在于，所述电源装置为多功能电源箱，包括频率跟踪电源、信号发生器、示波器、多组可选择谐振电容一，通过频率跟踪电源或信号发生器输出交流电，通过多组可选择谐振电容一连接多组可选择耦合线圈的发射线圈并传输，所述示波器进行逆变输出电压、电流的波形显示；
所述负载装置包括多组可选择谐振电容二和多组可选择负载台，所述多组可选择谐振电容二连接多组可选择耦合线圈的接收线圈，输出交流电给多组可选择负载台。
3.根据权利要求1所述的一种应用于无线电能传输的多组合耦合线圈装置，其特征在于，所述多组可选择耦合线圈由线径为4mm的利兹线绕制而成。线圈总内径为62mm，外径为127mm，匝数为15匝。
4.根据权利要求1所述的一种应用于无线电能传输的多组合耦合线圈装置，其特征在于，所述多组可选择耦合线圈的发射线圈插座和接收线圈插座各自固定四个香蕉插座，分别为COM口，L1口，L2口和L3口。
5.根据权利要求2所述的一种应用于无线电能传输的多组合耦合线圈装置，其特征在于，所述多组可选择谐振电容一和多组可选择谐振电容二都各有三组电容供选择，与多组可选择耦合线圈组成多组谐振频率。
6.根据权利要求2所述的一种应用于无线电能传输的多组合耦合线圈装置，其特征在于，所述多组可选择负载台设有三组供选择的可关断负载。
7.根据权利要求2所述的一种应用于无线电能传输的多组合耦合线圈装置，其特征在于，所述多组可选择负载台设有液晶屏对负载端电参数进行显示。
8.根据权利要求2所述的一种应用于无线电能传输的多组合耦合线圈装置，其特征在于，所述多功能电源箱设有液晶屏对发射端直流输出进行显示。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110969921A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-04-07 | 天津工业大学 | 一种电磁感应式无线电能传输系统教学装置 |
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2018
- 2018-07-12 CN CN201810766187.4A patent/CN108683264A/zh active Pending
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181019 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |