CN205829314U - 一种无线充电系统及矿井罐笼内电池无线充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿井罐笼内电池无线充电装置，包括安装于矿井地面柱体的发射端和定位接收器，安装于罐笼上的接收端、定位发射器；在罐笼停靠的时间，采用无线电能传输技术，使罐笼内的蓄电池无需运出就能时常充电，大大方便了罐笼内的用电。本实用新型还公开了一种包括该矿井罐笼内电池无线充电装置的无线充电系统。

Description

一种无线充电系统及矿井罐笼内电池无线充电装置

技术领域

本实用新型涉及无线电能传输领域，尤其涉及一种矿井罐笼内电池无线充电装置，还涉及一种无线充电系统。

背景技术

煤炭在我国的能源构成中占有极其重要的地位，然而多年来煤矿安全也一直是一个非常突出的问题。大部分煤炭是通过矿井挖掘出来的，在矿山压力的作用下，煤层巷道顶部和侧部的煤块容易发生破碎而形成松散煤体。一般认为，矿井容易发生冒顶事故、瓦斯爆炸、煤层爆炸、矿井火灾和矿井水灾等5大灾害，其中有3类均与爆炸相关。即瓦斯爆炸、煤尘爆炸和矿井火灾。

罐笼多用于副井提升装载矿车、器材或人员。为了达到防爆要求，一般罐笼提升绳并未附带供电电缆，罐笼内照明及电器用电主要采用可充电电池和防爆灯具。电池时常需要充电，充电时从罐笼运出交替充电，增加了矿区工作成本。

无线供电技术的不断发展和完善，如今已经可以获得小至5W，大至10kW以上的传输功率，这在矿用设施供电的应用上，是一大助力。

综上所述，如何有效地解决如何安全实现矿井罐笼内电器安全供电等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种矿井罐笼内电池无线充电装置，该矿井罐笼内电池无线充电装置的设计可以有效地解决如何安全实现矿井罐笼内电器安全供电等问题，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述矿井罐笼内电池无线充电装置的无线充电系统。

为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种矿井罐笼内电池无线充电装置，包括设置于矿井地面柱体的发射端和定位接收器，所述发射端和定位接收器电连接；还包括设置于罐笼上的接收端和定位发射器，所述接收端和定位发射器电连接，所述接收端与可充电电池电连接；所述发射端和接收端通过电磁波进行电能的传输；所述定位发射器和定位接收器相适配，用于控制充电状态。

优选的，上述矿井罐笼内电池无线充电装置中，所述定位发射器包括RFID卡，所述定位接收器包括RFID感应单元和触发单元。

优选的，上述矿井罐笼内电池无线充电装置中，所述定位发射器包括定红外光发射单元，所述定位接收器包括红外光接收单元和触发单元。

优选的，上述矿井罐笼内电池无线充电装置中，所述定位发射器与定位接收器在罐笼停靠于矿进口时中轴对齐。

优选的，上述矿井罐笼内电池无线充电装置中，所述发射端与接收端在罐笼停靠于矿进口时中轴对齐。

优选的，上述矿井罐笼内电池无线充电装置中，所述发射端包括发射端外壳，所述发射端外壳内设置有依次电连接的整流滤波单元、功率放大单元与第一控制器和电能发射线圈。

优选的，上述矿井罐笼内电池无线充电装置中，所述接收端包括接收端外壳，所述接收端外壳内设置有依次电连接的电能接收线圈、第二整流滤波单元和第二控制器。

优选的，上述矿井罐笼内电池无线充电装置中，所述发射端连接市电。

本实用新型提供的矿井罐笼内电池无线充电装置，包括设置于矿井地面柱体的发射端和定位接收器，所述发射端和定位接收器电连接；还包括设置于罐笼上的接收端和定位发射器，所述接收端和定位发射器电连接，所述接收端与可充电电池电连接；所述发射端和接收端通过电磁波进行电能的传输；所述定位发射器和定位接收器相适配，用于控制充电状态。本实用新型通过无线电能传输的方式为矿井罐笼内电池进行充电，为矿井罐笼内电池持续作业解决了充电上的难题，发射端和接收端之间通过电磁能进行电能传输，实现对矿井罐笼内电池进行充电的工作。在结构上，无需将电池取下单独进行充电工作，只需罐笼停靠于矿井口，即可自动为电池充电提供电能；同时，由于电池的充电比较频繁，根据实际使用情况适当地减少罐笼内电池的容量，降低了罐笼电池的成本。综上所述，本实用新型提供的技术方案有效地解决了如何安全实现矿井罐笼内电器安全供电等问题。

为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种无线充电系统，该无线充电系统包括电源，还包括上述任一种矿井罐笼内电池无线充电装置。由于上述的矿井罐笼内电池无线充电装置具有上述技术效果，具有该矿井罐笼内电池无线充电装置的无线充电系统也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的矿井罐笼内电池无线充电装置在矿井和罐笼中的安装剖面图；

图2是本实用新型实施例提供的矿井罐笼内电池无线充电装置在充电状态时位置对应的剖面图；

图3本实用新型实施例提供的矿井罐笼内电池无线充电装置的安装与发射端和接收端的剖面图。

附图中标记如下：

发射端100、接收端200、可充电电池300、罐笼400、地面柱体500、定位发射器600、定位接收器700。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种矿井罐笼内电池无线充电装置，以解决如何安全实现矿井罐笼内电器安全供电等问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图3，图1是本实用新型实施例提供的矿井罐笼内电池无线充电装置在矿井和罐笼中的安装剖面图；图2是本实用新型实施例提供的矿井罐笼内电池无线充电装置在充电状态时位置对应的剖面图；图3本实用新型实施例提供的矿井罐笼内电池无线充电装置的安装与发射端和接收端的剖面图。

本实用新型的实施例提供的矿井罐笼内电池无线充电装置，包括设置于矿井地面柱体500的发射端100和定位接收器700，所述发射端100和定位接收器700电连接；还包括设置于罐笼400上的接收端200和定位发射器600，所述接收端200和定位发射器600电连接，所述接收端200与可充电电池300电连接；所述发射端100和接收端200通过电磁波进行电能的传输；所述定位发射器600和定位接收器700相适配，用于控制充电状态。

本实用新型通过无线电能传输的方式为矿井罐笼内电池进行充电，为矿井罐笼内电池持续作业解决了充电上的难题，发射端100和接收端200之间通过电磁能进行电能传输，实现对矿井罐笼内电池进行充电的工作。在结构上，无需将电池取下单独进行充电工作，只需罐笼停靠于矿井口，即可自动为电池充电提供电能；同时，由于电池的充电比较频繁，根据实际使用情况适当地减少罐笼内电池的容量，降低了罐笼电池的成本。综上所述，本实用新型提供的技术方案有效地解决了如何安全实现矿井罐笼内电器安全供电等问题。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述矿井罐笼内电池无线充电装置中，所述定位发射器600包括RFID卡，所述定位接收器700包括RFID感应单元和触发单元。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述矿井罐笼内电池无线充电装置中，所述定位发射器600包括定红外光发射单元，所述定位接收器700包括红外光接收单元和触发单元。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述矿井罐笼内电池无线充电装置中，所述定位发射器600与定位接收器700在罐笼400停靠于矿进口时中轴对齐。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述矿井罐笼内电池无线充电装置中，所述发射端100与接收端200在罐笼400停靠于矿进口时中轴对齐。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述矿井罐笼内电池无线充电装置中，所述发射端100包括发射端外壳，所述发射端外壳内设置有依次电连接的整流滤波单元、功率放大单元与第一控制器和电能发射线圈。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述矿井罐笼内电池无线充电装置中，所述接收端200包括接收端外壳，所述接收端外壳内设置有依次电连接的电能接收线圈、第二整流滤波单元和第二控制器。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述矿井罐笼内电池无线充电装置中，所述发射端100连接市电。

发射端100只有在触发条件下才发射电磁波，具体过程为：当罐笼400停靠于矿井口，定位发射器600与定位接收器700中轴对齐后，触发发射端100发送电磁波给接收端200，进而给电池300充电；

发射端100通过把市电电源转化为电磁波发射能量，其具体过程为：市电交变电经过整流滤波单元转为直流电供给功率放大单元，第一控制器的高频PWM波形经过功率放大单元放大为高压高频电，高压高频电流经电能发射线圈104转化为电磁波。

进一步地，接收端200通过把发射端100发出的电磁波转化为低压电给电池300充电，其具体过程为：电磁波经过电能接收线圈转化为高频交变电，高频交变电经第二整流滤波单元转化为直流电，直流电经第二控制器控制给电池300充电。

基于上述实施例中提供的矿井罐笼内电池无线充电装置，本实用新型还提供了一种无线充电系统，该无线充电系统包括电源，还包括上述实施例中任意一种矿井罐笼内电池无线充电装置。由于该无线充电系统采用了上述实施例中的矿井罐笼内电池无线充电装置，所以该无线充电系统的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种矿井罐笼内电池无线充电装置，其特征在于：包括设置于矿井地面柱体(500)的发射端(100)和定位接收器(700)，所述发射端(100)和定位接收器(700)电连接；还包括设置于罐笼(400)上的接收端(200)和定位发射器(600)，所述接收端(200)和定位发射器(600)电连接，所述接收端(200)与可充电电池(300)电连接；所述发射端(100)和接收端(200)通过电磁波进行电能的传输；所述定位发射器(600)和定位接收器(700)相适配，用于控制充电状态。

2.根据权利要求1所述的矿井罐笼内电池无线充电装置，其特征在于，所述定位发射器(600)包括RFID卡，所述定位接收器(700)包括RFID感应单元和触发单元。

3.根据权利要求1所述的矿井罐笼内电池无线充电装置，其特征在于，所述定位发射器(600)包括定红外光发射单元，所述定位接收器(700)包括红外光接收单元和触发单元。

4.根据权利要求1所述的矿井罐笼内电池无线充电装置，其特征在于，所述定位发射器(600)与定位接收器(700)在罐笼停靠于矿进口时中轴对齐。

5.根据权利要求4所述的矿井罐笼内电池无线充电装置，其特征在于，所述发射端(100)与接收端(200)在罐笼停靠于矿进口时中轴对齐。

6.根据权利要求1至5任一项所述的矿井罐笼内电池无线充电装置，其特征在于，所述发射端(100)包括发射端外壳，所述发射端外壳内设置有依次电连接的整流滤波单元、功率放大单元与第一控制器和电能发射线圈。

7.根据权利要求6所述的矿井罐笼内电池无线充电装置，其特征在于，所述接收端(200)包括接收端外壳，所述接收端外壳内设置有依次电连接的电能接收线圈、第二整流滤波单元和第二控制器。

8.根据权利要求6所述的矿井罐笼内电池无线充电装置，其特征在于，所述发射端(100)连接市电。

9.一种无线充电系统，包括电源，其特征在于：还包括如权利要求1-8任一项所述的矿井罐笼内电池无线充电装置。