The invention relates to a high-robustness wireless mobile power supply device, which adopts a magnetic coupling resonant radio power transceiver mode. The electromagnetic emission part of the device comprises a radiation ring and a radiation coil iron core. The radiation coil iron core comprises a thin-axis cylinder with iron core at both ends and a circular platform at both ends. The cross-sectional radius of the thin-axis cylinder with iron core is R. The height of the emission coil is equal to the length L of the cylindrical core; the upper and lower surfaces of the platforms at both ends of the core are close to the cylindrical core, and the upper and lower radius R1 is the same as R; the lower and bottom radius R2 of the platforms at both ends of the core is greater than r1; the cone angle of the platforms at both ends of the core is defined as a, and R1 changes linearly and uniformly to R2 with the slope corresponding to a/2; The R2 is the same as that of L, and the height of the two ends of the iron core is h L 1/4. The invention has high robustness and can achieve efficient energy transmission within a large load range.
【技术实现步骤摘要】
一种高鲁棒性无线移动电源装置
本专利技术属于无线电能传输
,涉及一种高鲁棒性无线移动电源装置。
技术介绍
与无线通信技术一样摆脱有形介质的束缚,实现电能的无线传输是人类多年的一个美好追求。无线电能传输技术也称为非接触电能传输技术,指的是电能从电源到负载的一种没有经过电气直接接触的能量传输方式。无线电能传输技术可分为电磁辐射式、电场耦合式、磁场耦合式和超声波等。辐射式无线电能传输利用远场进行传输,其传输距离远远大于传输装置的几何尺寸。目前研究比较多的无线电波式,相比于激光式来说,其定向性较差,且传输功率一般比较小。而激光式无线电能传输,虽然定向性好,传输功率大,但是目前技术不成熟。电场耦合式无线电能传输中,电源侧的金属平板和负载侧的金属平板形成电容,利用电容的电场进行电能传输。由于电场对人体的危害比磁场严重,因此目前研究得比较少。磁耦合谐振式无线电能传输通过2个谐振在相同频率上的电感线圈之间的近场磁耦合来传输能量,较之感应耦合式传能,在传输距离上有了很大的扩展;相比于微波辐射式传能,其对电磁环境的影响较小,且传输功率较大,因此受到越来越广泛的关注和研究。磁耦合谐振式无线传能技术虽然提高了传输距离,特别是轴向上的距离,实用性得到了很大的提高。但在无线传能过程中,系统受到障碍物、接收端负载和传输距离的变化等因素的影响,很容易使负载发生失调,导致传输效率和传输功率大幅度下降。因此,提高无线电能传输系统负载的鲁棒性,是该种技术进一步推广的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高鲁棒性无线移动电源装置,以解决无线传能过程中,由于接收端负载和传输距离的变化使 ...
【技术保护点】
1.一种高鲁棒性无线移动电源装置,采用磁耦合谐振式无线电能收发方式,其电磁发射部分包括发射线圈、发射线圈铁芯,其特征在于,所述的发射线圈铁芯包括铁芯细轴圆柱和位于其两端的铁芯两端圆台,发射线圈紧贴铁芯细轴圆柱缠绕,铁芯细轴圆柱的横截面半径为R;发射线圈的高度与铁芯细轴圆柱的长度L相等;铁芯两端圆台的上底面均靠近铁芯细轴圆柱,上底面半径r1与R相同;铁芯两端圆台的下底面半径r2大于r1;铁芯两端圆台的锥角定义为α,r1以α/2对应的斜率线性均匀的变化到r2;所述的r2与L相同;所述的铁芯两端圆台的高度h为L的1/4,设发射线圈铁芯的轴向最小损耗参数为Fmin,按照下式计算得到铁芯细轴圆柱的长度L:
【技术特征摘要】
1.一种高鲁棒性无线移动电源装置,采用磁耦合谐振式无线电能收发方式,其电磁发射部分包括发射线圈、发射线圈铁芯,其特征在于,所述的发射线圈铁芯包括铁芯细轴圆柱和位于其两端的铁芯两端圆台,发射线圈紧贴铁芯细轴圆柱缠绕,铁芯细轴圆柱的横截面半径为R;发射线圈的高度与铁芯细轴圆柱的长度L相等;铁芯两端圆台的上底面均靠近铁芯细轴圆柱,上底面半径r1与R相同;铁芯两端圆台的下底面半径r2大于r1;铁芯两端圆台的锥角定义为α,r1以α/2对应的斜率线性均匀的变化到r2;所述的r2与L相同;所述的铁芯两端圆台的高度...
【专利技术属性】
技术研发人员:施艳艳,冯静,王萌,范悦,王璨,
申请(专利权)人:河南师范大学,
类型:发明
国别省市:河南,41
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