一种适用于火箭与地面间无线电能传输的磁耦合机构及设计方法技术

技术编号:26796738 阅读:33 留言:0更新日期:2020-12-22 17:13
本发明专利技术公开了一种适用于火箭与地面间无线电能传输的磁耦合机构,其特征在于,该机构主体包括发射端与接收端两个部分,所述发射端包括螺旋形发射线圈、发射端铁氧体和发射线圈屏蔽器;所述接收端包括螺旋形接收线圈、接收端铁氧体和接收线圈屏蔽器。本发明专利技术与传统磁耦合机构相比,既符合箭地无线供电系统对传输距离和传输功率的要求,又具有良好的尺寸来适应火箭底部的空间结构要求,并且能提供良好的互感能力和耦合程度,此外还一定程度的减少了线圈磁场分布对火箭内部敏感元件以及人体的影响,从而达到高效、安全、稳定传输。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于火箭与地面间无线电能传输的磁耦合机构及设计方法
本专利技术涉及无线电能传输领域,特别涉及一种适用于火箭与地面间无线电能传输的磁耦合机构及设计方法。
技术介绍
无线电能传输技术通过高频电磁场、电磁波、激光、微波方式、超声波方式等,将电能以电气隔离的形式由发射端传输至接收端。与传统的通过导线和金属接触传输电能的方式相比,无线电能传输技术跨越一定的空间距离,能使得电能在无电气直接接触的状态下由电源端传输到负载端,不仅提供了极为灵活的无线电能传输方式,而且可以实现电能的高效传输和利用。无线电能的应用领域十分广泛,在航空航天领域,箭地大功率无线供电系统、空间站无线供电系统等方面也具有很大的应用需求。对于传统火箭发射的供电装备,分为火箭上的电源和地面电源。火箭发射准备过程中耗电量大、时间长,一般都是采用地面电源供电,直到火箭起飞前才转由箭上电源供电。通过地面电源给火箭供电需要进行复杂的电缆铺设,工作量大、成本高,在火箭完成地面充电准备进入发射环节之前需要把与火箭相连接的电缆砍断,这与发展低成本、可重复使用火箭的目标背道而驰,传统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于火箭与地面间无线电能传输的磁耦合机构,其特征在于,该机构主体包括发射端与接收端两个部分,所述发射端包括螺旋形发射线圈、发射端铁氧体和发射线圈屏蔽器;所述接收端包括螺旋形接收线圈、接收端铁氧体和接收线圈屏蔽器。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于火箭与地面间无线电能传输的磁耦合机构,其特征在于,该机构主体包括发射端与接收端两个部分,所述发射端包括螺旋形发射线圈、发射端铁氧体和发射线圈屏蔽器;所述接收端包括螺旋形接收线圈、接收端铁氧体和接收线圈屏蔽器。


2.根据权利要求1所述的适用于火箭与地面间无线电能传输的磁耦合机构,其特征在于,所述发射线圈和接收线圈均使用螺旋线圈作为耦合机构,形状为矩形状且处于水平位置,发射线圈呈上开口状,接收线圈呈下开口状。


3.根据权利要求1所述的适用于火箭与地面间无线电能传输的磁耦合机构,其特征在于,所述线圈为矩形线圈,发射线圈与接收线圈均采用相同的几何尺寸,尺寸为20cm×15cm×6cm,线圈间距为20cm。


4.根据权利要求1所述的适用于火箭与地面间无线电能传输的磁耦合机构,其特征在于,所述发射线圈与接收线圈均采用线径为0.15cm的利兹线绕制,线圈磁芯采用Mn-Zn铁氧体材料。


5.根据权利要求1所述的适用于火箭与地面间无线电能传输的磁耦合机构,其特征在于,所述线圈的匝数、匝间距及自感、互感按照下式确定:






其中N为线圈本身匝数,R为线圈本身半径,N1、N2分别为发射和接收线圈的匝数,R1、R2分别两个线圈的半径,L、M分别为线圈的自感和互感,d为系统间距离,μ0为真空磁导...

【专利技术属性】
技术研发人员:李颖牛萍娟刘宝丹隋宇李名洋
申请(专利权)人:天津工业大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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