CN217362671U - 一种磁耦合无线供电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种磁耦合无线供电装置，涉及无线能量传输技术领域。一种磁耦合无线供电装置是由N个无线供电单元的三角供电线圈的边相互贴合，组成阵列构成的；与现有无线电能传输线圈相比，本实用新型中的新型线圈阵列可尽可能在同样空间中可以排布更多供电线圈，同时控制也更加灵活，进而提高了供电效率。本实用新型设计装置降低了系统的建造成本和定位功耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线能量传输技术领域，尤其涉及一种磁耦合无线供电装置。
背景技术
电力的使用给人类社会带来了许多方便。传统的有线充电方式存在问题，比如线路进水、异物会引起短路，当给设备充电时，充电线经常会缠绕在一起，需要人为整理，并容易引发安全事故。同时，充电插头的经常插拔，不仅会损坏设备的使用寿命，也容易产生火花，引发火灾。因此，随着电子设备逐渐智能化、无人化，自动充电是大势所趋，为了减少用电安全隐患，使供电更加方便和快捷，无线能量传输技术进入了人们的视野，无线电能传输技术可以摆脱电线的局限性。在诸多无线能量传输技术中，以线圈作为能量传输收发装置的磁耦合式无线能量传输因其适用场景广泛被大量研究。但目前，磁耦合无线能量传输主要应用于发射与接收器紧贴或位置固定的场景供电，而且无线充电装置大多采用单发射线圈与单接收线圈的一对一充电方式，与同等级的有线充电方式相比功率都较小，同时，对接收端线圈的位置要求较高，偏离特定位置后充电功率和效率都会大幅下降，尤其是当线圈之间的传输距离和相对位置未知时，很难实现高效供电。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种磁耦合无线供电装置，解决了接收线圈与发射线圈相对位置未知时的充电问题。
为了解决上述技术问题，一种磁耦合无线供电装置是由N个无线供电单元中的三角供电线圈的边相互贴合，组成阵列构成的；其中N为正整数；
每个无线供电单元在电路上是独立的，没有相互连接；每个无线供电单元由三角供电线圈、交流电源、电压采样器和电流采样器组成；
其中，三角供电线圈与补偿电容并联阳极连接电流采样器输出端，电流采样器输入端连接交流电源与电压采样器并联阳极，交流电源与电压采样器并联阴极连接三角供电线圈阴极；
所述三角供电线圈是一种由M匝导线缠制而成的三角形螺线圈与补偿电容并联组成的；其中M为正整数。
本实用新型提出一种新型磁耦合无线供电系统，具备以下有益效果：
本实用新型中提出一种新型无线供电线圈阵列，与现有圆形、矩形线圈相比，三角形的线圈阵列可尽可能的消除线圈间距，在同样空间中可以排布更多供电线圈；同时，利用多个邻边紧贴的线圈的磁场等效于外轮廓相同的单个线圈的磁场的现象，三角形线圈阵列比矩形线圈可以更好的组合成一个合适大小的等效圆形供电线圈，进而提高了供电效率，控制也更加灵活。
附图说明
图1为本实用新型具体实施方式中无线供电单元示意图；
图2为本实用新型具体实施方式中三角供电线圈示意图；
图3为本实用新型具体实施方式中磁耦合无线供电装置中无线供电单元排列方式及编号示意图；
图4为本实用新型具体实施方式一种磁耦合无线供电装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细描述。一种磁耦合无线供电装置如附图4所示。
一种磁耦合无线供电装置是由N个无线供电单元中的三角供电线圈的边相互贴合，组成阵列构成的；其中N为正整数；
每个无线供电单元在电路上是独立的，没有相互连接；如图1所示，每个无线供电单元由三角供电线圈、交流电源、电压采样器和电流采样器组成；
其中，三角供电线圈与补偿电容并联阳极连接电流采样器输出端，电流采样器输入端连接交流电源与电压采样器并联阳极，交流电源与电压采样器并联阴极连接三角供电线圈阴极；
所述三角供电线圈，如图2所示，是一种M匝导线缠制而成的三角形螺线圈与补偿电容并联；其中M为正整数。该模块的端口有三角供电线圈阴极和三角供电线圈阳极；在所述磁耦合无线供电系统中，不同无线供电单元的新型三角供电线圈的边相互贴合，组成阵列，如图3所示，每个线圈对应的无线供电单元编号为W，W内有两个元素a，b，可记作W(a,b)，其中a为行编号，b为列编号；
所述电压采样器和电流采样器，可以以t为周期进行采样，t为正实数，单位是秒；在第 t采样周期中，编号为W(a,b)的无线供电单元的电压采样器以倍率gU反应实际电压US，即输出电压信号u(a,b,t)，u(a,b,t)＝gUUS，gU为正实数；电流采样器可以以倍率gI反应实际电流IS，即输出电压信号i(a,b,t)，i(a,b,t)＝gIIS，gI为正实数；
所述交流电源，可以输出周期为TS的交流电。
Claims (1)
1.一种磁耦合无线供电装置，其特征在于，是由N个无线供电单元中的三角供电线圈的边相互贴合，组成阵列构成的；所述N为正整数；
每个无线供电单元在电路上是独立的，没有相互连接；每个无线供电单元由三角供电线圈、交流电源、电压采样器和电流采样器组成；
其中，三角供电线圈与补偿电容并联阳极连接电流采样器输出端，电流采样器输入端连接交流电源与电压采样器并联阳极，交流电源与电压采样器并联阴极连接三角供电线圈阴极；
所述三角供电线圈是一种由M匝导线缠制而成的三角形螺线圈与补偿电容并联组成的；所述M为正整数。
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