多維旋轉式無線輸電裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種多維旋轉式無線輸電裝置，包括可調速旋轉電機、無線輸電旋轉中繼線圈和接收線圈以及無線輸電裝置功率源。所述無線輸電旋轉中繼線圈通過旋轉方式向不同位置多負載同時供電；所述無線輸電旋轉中繼線圈和接收線圈通過諧振方式進行非接觸式能量傳遞；本發明專利技術中無線輸電中繼線圈和接收線圈之間存在間隙，通過諧振方式進行能量傳遞，所述旋轉中繼線圈通過可調速旋轉電機進行360o全方位旋轉，中繼線圈通過導電滑環與無線輸電裝置功率源相連接，旋轉中繼線圈通過旋轉方式向不同位置多個負載同時供電，旋轉中繼線圈利用旋轉方式，改變旋轉中繼線圈位置，通過諧振原理，以最簡單方式同時向多負載同時供電，實用性好、成本低、效率高。

【技術實現步驟摘要】
多維旋轉式無線輸電裝置
本專利技術涉及一種無接觸電能傳輸技術，具體涉及一種多維旋轉式無線輸電裝置。
技術介紹
由于無線輸電技術利用無線磁電諧振式進行充電，其設備可做到隱形，設備磨損率低，應用范圍廣，公共充電區域面積相對的減小。而且技術含量高，操作方便，可實施相對來說的遠距離無線電能的轉換，在日常生活中得到廣泛的應用。而傳統的無線輸電裝置大多利用感應式無線輸電方式進行，受距離的限制，同時發射線圈和接收線圈必須處于正對的狀態，應用的場合受到限制，如變壓器，無線手機充電器等這些傳統方式的感應式無線輸電裝置，往往都只能定點定方向的在幾乎接觸的距離范圍內進行能量的傳遞，如果距離改變或者負載位置發生變動，能量傳遞的效率將大大降低，無法滿足對于有距離要求和位置時刻變化的負載供電情況。諧振式無線輸電方式的發展很好的解決了負載寬距離輸電的要求，但是卻仍然沒有解決負載位置改變時的供電問題，有的學者通過加載中間線圈的方式，對于中間線圈稍微改變一點方向，通過方向微小改變的不斷累積來對不同位置負載供電，但也只是解決了對于單個負載不同軸位置時的供電問題，而對于負載隨時間的變化不斷改變位置時，中間線圈不可能跟隨著變動，而且如果同時存在多個負載的時候更是無法滿足供電要求，因此，通過加載中間線圈的供電方式既復雜，制造成本又高，不利于推廣應用。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種多維旋轉式無線輸電裝置，通過旋轉中繼線圈結構的改進，使無線輸電裝置結構簡單、外形美觀、能同時對多個不同位置負載供電、成本低，效率高。為解決上述技術問題，本專利技術提供一種多維旋轉式無線輸電裝置，包括可調速旋轉電機、無線輸電中繼線圈和接收線圈以及無線輸電裝置功率源，所述無線輸電旋轉中繼線圈固定在可調速旋轉電機轉軸上，通過導電滑環與無線輸電裝置功率源相連接；所述無線輸電接收線圈與負載相連；所述無線輸電旋轉中繼線圈通過旋轉方式向不同位置多負載同時供電；所述無線輸電中繼線圈和接收線圈通過諧振原理進行非接觸式能量傳遞。所述無線輸電裝置為多維旋轉式無線輸電裝置，所述多維旋轉式無線輸電裝置的旋轉中繼線圈固定在旋轉電機轉軸上，通過導電滑環與無線輸電裝置功率源相連接。其中，所述旋轉中繼線圈由于要隨旋轉電機進行旋轉，而且要與固定的功率源相連接，其連接方式必須通過導電滑環進行，所示導電滑環一端固定一端可旋轉，固定一端與功率源相連，旋轉一端與旋轉中繼線圈相連。上述結構中，所述旋轉中繼線圈通過導電滑環連接旋轉電機和功率源，功率源不隨電機而旋轉，利用旋轉方式，將旋轉中繼線圈能量傳遞到各個方向，結構簡單、成本低、效率高。其中，所述旋轉中繼線圈可為單個空心螺旋線圈也可為多個空心螺旋線圈同軸組合。其中，所述旋轉中繼線圈通過應用場合不同以及轉速的不同可改變組合個數，優化線圈結構。其中，所述旋轉中繼線圈通過負載空間位置高度的變化可調整傾斜角度，滿足空間多維供電。其中，所述旋轉中繼線圈諧振頻率可與固定諧振頻率相同或可為任意值。其中，所述旋轉中繼線圈諧振頻率可根據旋轉電機轉速大小而改變，并與旋轉電機轉速相匹配，整體達到固定諧振頻率。其中，所述旋轉中繼線圈根據諧振頻率不同，其尺寸、形狀和匝數可任意設定。所述多維旋轉式無線輸電裝置通過旋轉方式和諧振原理進行全方位能量傳遞。上述結構中，通過接收線圈和負載諧振頻率的設定，調節旋轉中繼線圈諧振頻率，與接收線圈諧振頻率相匹配，通過諧振方式進行能量傳遞。其中，所述接收線圈與負載直接連接，一體化進行諧振頻率設計，旋轉中繼線圈諧振頻率根據自身形狀結構并通過與旋轉電機轉速相匹配，最后通過匹配器進行諧振頻率調整，達到固定諧振頻率。其中，無線輸電裝置功率源產生旋轉中繼線圈所需信號能量源，旋轉中繼線圈隨電機旋轉，在旋轉的同時不斷向各個方位發射能量，接收線圈通過諧振方式接收來自旋轉中繼線圈傳遞的能量。本專利技術的上述技術方案的有益效果如下：1、可以進行寬距離能量傳遞；2、可以全方位對負載進行供電；3、可以同時對多個不同位置負載進行供電；4,、簡化裝置結構、成本和空間占用率低、效率高、實用性強。附圖說明圖1為本專利技術實施例一多維旋轉式無線輸電裝置的結構示意圖；圖2為本專利技術實施例一多個旋轉中繼線圈優化組合結構示意圖；圖3為本專利技術實施例一旋轉中繼線圈傾斜優化結構示意圖；附圖標記說明：1、無線輸電裝置功率源；2、可調速旋轉電機3、旋轉中繼線圈；4、導電滑環；5、接收線圈；6、負載；7、優化組合線圈；8、單個可傾斜旋轉中繼線圈。具體實施方式為使本專利技術要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述，需指出的是，以下若有為特別詳細說明之處，均是本領域技術人員可參照現有技術實現的。本專利技術針對現有的結構復雜、成本高、傳輸效率低、距離短的問題，提供一種多維旋轉式無線輸電裝置。如圖1~圖3所示，本實施例提供一種多維旋轉式無線輸電裝置，包括無線輸電裝置功率源1、可調旋轉電機2、旋轉中繼線圈3、導電滑環4、接收線圈5和負載6。所述無線輸電裝置功率源1為旋轉中繼線圈3提供信號能量源，所述旋轉中繼線圈通過導電滑環4與可調速旋轉電機2和無線輸電裝置功率源1相連接，導電滑環4的固定端與無線輸電裝置功率源1相連，導電滑環4的旋轉端與旋轉中繼線圈3相連。所述旋轉中繼線圈3與接收線圈5之間存在間隙，兩者為非接觸式連接，負載6與接收線圈5直接相連。上述結構中，旋轉中繼線圈3和接收線圈5分離設置，旋轉中繼線圈3和接收線圈5之間存在距離，所述旋轉中繼線圈3從無線輸電裝置功率源1獲得發射功率源，并隨可調速旋轉電機2進行360o旋轉，在旋轉的同時，利用諧振原理將能量傳遞給接收線圈5，接收線圈5接收來自旋轉中繼線圈3的能量然后給負載6供電，從而完成多維全方位能量的無線傳遞。結構簡單、成本低、效率高。本實施例中，為取得更好的多維全方位無線輸電效果，還可以視情況，根據不同應用場合，負載空間位置要求優化旋轉中繼線圈結構，如根據轉速的不同調整旋轉中繼線圈組合個數，優化線圈結構，根據負載空間高度變化，調整旋轉中繼線圈傾斜角度，根據旋轉電機轉速調整旋轉中繼線圈結構和諧振頻率。所述優化組合線圈7,由單個空心螺旋線圈按一定結構設計而成，可設計成同軸對稱型，也可設計成間隔60o三圈對稱型。所述單個可傾斜旋轉中繼線圈8，由單個空心線圈根據負載空間高度自動調整傾斜角度。以上所述是本專利技術的優選實施方式，應當指出，對于本
的技術人員來說，在不脫離本專利技術所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多維旋轉式無線輸電裝置，包括可調速旋轉電機、無線輸電中繼線圈和接收線圈以及無線輸電裝置功率源，其特征在于，所述無線輸電中繼線圈為無線輸電旋轉中繼線圈，所述無線輸電旋轉中繼線圈固定在可調速旋轉電機轉軸上，通過導電滑環與無線輸電裝置功率源相連接；所述無線輸電接收線圈與負載相連；所述無線輸電旋轉中繼線圈通過旋轉方式向不同位置多負載同時供電；所述無線輸電中繼線圈和接收線圈通過諧振方式進行非接觸式能量傳遞。

【技術特征摘要】
1.一種多維旋轉式無線輸電裝置，包括可調速旋轉電機、無線輸電中繼線圈和接收線圈以及無線輸電裝置功率源，其特征在于，所述無線輸電中繼線圈為無線輸電旋轉中繼線圈，所述無線輸電旋轉中繼線圈固定在可調速旋轉電機轉軸上，通過導電滑環與無線輸電裝置功率源相連接；所述無線輸電接收線圈與負載相連；所述無線輸電旋轉中繼線圈通過旋轉方式向不同位置多負載同時供電；所述無線輸電中繼線圈和接收線圈通過諧振方式進行非接觸式能量傳遞；所述接收線圈和負載相連，具有固定諧振頻率；所述無線輸電旋轉中繼線圈諧振頻率根據旋轉電機轉速大小而改變，并與旋轉電機轉速相匹配，整體達到固定諧振頻率。2.根據權利要求1所述的多維旋轉式無線輸電裝置...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張波，關就，丘東元，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：廣東;44