取能传感器的合金整环的制造工艺、合金整环及取能电源制造技术

本发明专利技术公开了取能传感器的合金整环的制造工艺、合金整环及取能电源，涉及传感器技术领域，用以优化取电方式，优化电源解决方案。制造工艺包括：将基础带材缠绕成合金整环；退火；固化胶水中真空浸泡；将合金整环以中心线为基准切割成两个半环。合金整环采用上述制造工艺所制造。取能电源包括：取能传感器和储能模块。本发明专利技术可在线路上取电，密封于防水外壳中仍可正常取电，合金整环的取电效率更加稳定。合金整环的取电效率更加稳定。合金整环的取电效率更加稳定。

【技术实现步骤摘要】
取能传感器的合金整环的制造工艺、合金整环及取能电源


[0001]本专利技术涉及传感器
，特别涉及取能传感器的合金整环的制造工艺、合金整环及取能电源。

技术介绍

[0002]现有取电装置是以太阳能电池板为主要电源解决方案，太阳能电池板必须长期暴露在空气中，受环境影响较为严重，空气中的灰尘和水雾等因素都会影响太阳能电池板的寿命，随着使用时间不断增加，取电性能直线下降，无法长久使用，并且太阳能电池板受天气影响较为严重，阴雨天气充电效率极低，大大影响其供电能力，进而会影响整个系统的运行。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了取能传感器的合金整环的制造工艺、合金整环及取能电源，用以优化取电方式，优化电源解决方案。
[0004]第一部分，本专利技术实施例的取能传感器的合金整环的制造工艺，包括下列步骤：卷带成型步骤：将基础带材缠绕成合金整环；退火步骤：将所述合金整环进行退火；固化步骤：将所述合金整环放入固化胶水中真空浸泡；切割整环步骤：将所述合金整环以中心线为基准切割成两个半环；所述的合金整环的乘积面积为其中，A
e
表示磁芯横截面积，A
w
表示磁芯的窗口面积，P
o
表示输出功率，ΔB表示磁通密度变化量，f
T
表示变压器工作频率，K表示系数。
[0005]优选的，另一实施例的取能传感器的合金整环的制造工艺，在所述固化步骤和切割整环步骤之间，还包括：喷涂绝缘步骤：将固化之后的所述合金整环的表面喷涂树脂涂料；以及，在所述切割整环步骤之后，还包括：研磨表面的步骤：将切割的所述两个半环的断面进行研磨处理。
[0006]优选的，所述退火步骤中，退火时长为50小时至60小时。
[0007]优选的，所述固化步骤中，真空浸泡的时间为5小时至10小时。
[0008]优选的，所述的基础带材采用1J85型铁镍合金材料。
[0009]第二部分，本专利技术实施例的一种合金整环，采用上述的取能传感器的合金整环的制造工艺所制造，包括：基础带材缠绕成合金整环，合金整环的表面具有固化胶水层，并且合金整环以中心线为基准切割成两个半环。
[0010]第三部分，本专利技术实施例的一种取能电源，包括：采用上述的取能传感器的合金整环的制造工艺所制造的合金整环，经缠绕线圈后得到的取能传感器，用于通过电磁耦合方式从线路中取出能量，并直接供电；储能模块，用于存储从所述取能传感器取出的部分能量，并备用供电。
[0011]优选的，储能模块为超级电容。
[0012]优选的，还包括防水外壳，将所述的取能传感器和储能模块置于所述防水外壳内部。
[0013]本专利技术的取能传感器的合金整环的制造工艺、合金整环及取能电源，可以在线路上取电，并且不像太阳能板那样必须暴露于露天环境，可以密封于防水外壳中，仍可正常取电，延长了器件使用寿命，合金整环的取材、形状、参数经过了设计、推导、计算，并且在制作工艺流程上也与之匹配，相对于太阳能板电源解决方案的取电效率更加稳定。
附图说明
[0014]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0015]图1为本专利技术实施例1的制造工艺流程图；
[0016]图2为本专利技术实施例2的制造工艺流程图；
[0017]图3为本专利技术实施例3的合金整环结构示意图；
[0018]图4为本专利技术实施例4的合金整环结构示意图；
[0019]图5为本专利技术实施例5的取能电源结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0021]实施例1、由于现有的取电方式多采用太阳能电池板为主要电源解决方案，太阳能板必须长期暴露在空气中，受环境印象较为严重，空气中的灰尘和水雾等因素都会影响太阳能板的寿命，随着使用时间不断增加，取电性能直线下降，无法长久使用，且太阳能板受天气影响较为严重，阴雨天气充电效率极低，因此现有的太阳能板电源解决方案取电效率不稳定，并且使用寿命有限，需要一种新的取电方式来替代太阳能板取电方案。本实施例的取能传感器的合金整环的制造工艺，参见图1所示，包括下列主要步骤：
[0022]S11、卷带成型步骤：将基础带材缠绕成合金整环。
[0023]在本实施例中意图以电磁互感原理作为电源解决方案，但需要选定基础带材的材质、选定合金整环的形状、以及对合金整环的参数进行推导和计算。
[0024]在本实施例中合金整环选用1J85型铁镍合金材料，1J85铁镍合金通过后续工艺处理之后取电效率能达到整环的80％以上且无抗腐蚀性能优良；在低负载线路上即可持续获得稳定电源。
[0025]本实施例工艺制造的合金整环选用圆环形取能磁芯作为合金整环形状。
[0026]另外如上所述，线路电流不稳定，需要对合金整环的参数进行推导和计算。
[0027]本实施例中对合金整环的乘积面积进行推导，并使用公式
[0028][0029]其中，A
e
表示磁芯横截面积，A
w
表示磁芯的窗口面积，P
o
表示输出功率(W)，ΔB表示磁通密度变化量(T)，f
T
表示变压器工作频率(Hz)，K表示系数，为0.014(正激变换器，推挽
中心抽头)，为0.017(全桥，半桥)。
[0030]在具体实现中，50KHz的工作频率下绝大多数磁材料损耗较低，磁芯材料的饱和限制了磁通密度的选择。铁氧体在100度时饱和磁通密度大约在0.3T左右，当磁通密度大于0.2T以后，磁场强度会很明显的增加，磁化电流会迅速增加，线圈损耗增加。为避免在瞬态时磁芯进入饱和，选取磁通密度摆幅为0.16T。如果频率超过50KHz，按工作频率在磁芯损耗曲线上按100～200mW/cm3选择磁通密度摆幅ΔB。输出功率应当乘以系数ΔB/0.16。
[0031]设计要求输出功率达到9W，磁通密度变化量最大为0.3T，假设电路工作在50Hz的频率下，所需的合金整环的乘积面积为：
[0032][0033]选择高磁导率、高频率低损耗材料，即1J85型铁镍合金，则
[0034]AP＝A
e
A
w
＝0.388
×
1.49＝0.57812cm4。
[0035]在确定了上述取材、形状、参数后，将0.1mm厚度的1J85型铁镍合金带材经过平整后，进入卷带缠绕机，将基础带材缠绕成合金整环。
[0036]S12、退火步骤：将合金整环进行退火。
[0037]具体的，将带材缠绕好的合金整环放入退火炉中进行退火，退火时长50小时至60小时为佳。
[0038]S13、固化步骤：将合金整环放入固化胶水中真空浸泡。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种取能传感器的合金整环的制造工艺，其特征在于，包括下列步骤：卷带成型步骤：将基础带材缠绕成合金整环；退火步骤：将所述合金整环进行退火；固化步骤：将所述合金整环放入固化胶水中真空浸泡；切割整环步骤：将所述合金整环以中心线为基准切割成两个半环；所述的合金整环的乘积面积为其中，A
e
表示磁芯横截面积，A
w
表示磁芯的窗口面积，P
o
表示输出功率，ΔB表示磁通密度变化量，f
T
表示变压器工作频率，K表示系数。2.如权利要求1所述取能传感器的合金整环的制造工艺，其特征在于，在所述固化步骤和切割整环步骤之间，还包括：喷涂绝缘步骤：将固化之后的所述合金整环的表面喷涂树脂涂料。3.如权利要求1所述取能传感器的合金整环的制造工艺，其特征在于，在所述切割整环步骤之后，还包括：研磨表面的步骤：将切割的所述两个半环的断面进行研磨处理。4.如权利要求1所述取能传感器的合金整环的制造工艺，其特征在于，所述退火步骤中，退...

【专利技术属性】
技术研发人员：高昇，任涛，
申请(专利权)人：北京想实微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：