一种H型拾取器及无接触供电系统技术方案

本发明专利技术提供一种H型拾取器及无接触供电系统，所述拾取器包括磁芯以及两个接收线圈，所述磁芯的截面采用H型结构，且所述磁芯外部缠绕两个接收线圈；两个所述接收线圈有四根出线，其中两根与谐振电容串接用于进行串联补偿，另外两根出线与第二整流桥整流电路相连接；本发明专利技术的公开一种H型结构拾取器和串联补偿接线方式，解决了接收线圈引出线与接收端连接处因电压过高所存在的安全隐患问题并实现原副边同频谐振的无接触电能传输；本发明专利技术通过设计短路检测和保护电路实现对电压的检测以及对负载短路的保护；最后通过在拾取器接收线圈加装感温线模块实现副边过温保护。圈加装感温线模块实现副边过温保护。圈加装感温线模块实现副边过温保护。

【技术实现步骤摘要】
一种H型拾取器及无接触供电系统


[0001]本专利技术涉及供电系统的
，具体为一种H型拾取器及无接触供电系统。

技术介绍

[0002]多轨道式无接触供电系统(Contactless Power System，CPS)技术不仅在以电动汽车为主的大功率供电领域有着广泛应用，在半导体生产领域中也极具发展潜力；CPS技术研究主要集中在柔性生产线自动物料传输系统(AutomatedMaterial Handling System，AMHS)中的多负载轨道式无线供电系统，用以满足代工厂净化车间中高精密生产无尘搬运要求；另外，在CPS常规工作中，为保障搬运单元的正常工作，拾取器的保护电路设计正被广泛关注研究。
[0003]多轨道式无线电能传输系统主要由全桥高频逆变电路、LCC
‑
S型补偿电路和整流电路组成，发射端由轨道线圈和谐振补偿结构组成，接收端由拾取器线圈和补偿结构组成。在柔性生产线中，由于AMHS中考虑到生产效率等因素，由运输轨道形式的要求引出对新型拾取器结构和创新性补偿接线方式的需求，寻求为柔性生产线CPS提供安全稳定供电的方法；并针对CPS接收端短路可能发生的拾取器过热与短路的极端问题，设计合理的保护电路确保柔性生产线的高效稳定运行。
[0004]现有的拾取方式是通过U型拾取器结构将接收线圈和发射端轨道线圈进行耦合并进行原副边电能传输，通过LCC
‑
S拓扑近似的原边恒流、副边恒压的特点对负载进行供电。但通常AMHS中柔性生产线线路的长度较长且非单一性的特性对CPS跨轨方式提出较高要求；现有的拾取器结构与跨轨方式无法满足柔性线正常稳定运行的工况。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种H型拾取器及无接触供电系统，可以解决现有AMHS中柔性生产线线路的长度较长且非单一性的特性对CPS跨轨方式提出较高要求；现有的拾取器结构与跨轨方式无法满足柔性线正常稳定运行的工况的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术是技术方案如下：
[0007]本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种H型拾取器，所述拾取器包括磁芯以及两个接收线圈，所述磁芯的截面采用H型结构，且所述磁芯外部缠绕两个接收线圈；两个所述接收线圈有四根出线，其中两根与谐振电容串接用于进行串联补偿，另外两根出线与第二整流桥整流电路相连接。
[0008]进一步的，所述磁芯的端部与所述谐振电容固定，所述接收线圈与第二整流桥的连接线路上连接PCB板。
[0009]进一步的，两个所述接收线圈的外部均设有感温线，当所述接收线圈因故障温度达到设定值时，所述感温线回路就会导通，使所述接收线圈短路。
[0010]进一步的，还包括电压检测控制模块和开关保护模块，所述开关保护模块包括两个控制开关，且两个所述控制开关分别并联两个所述接收线圈；所述电压检测控制模块连
接两个控制开关，所述电压检测控制模块根据检测电路电压控制两个控制开关的通断。
[0011]进一步的，所述电压检测控制模块包括电流采样部分、保护控制部分和继电器动作部分。
[0012]一种无接触供电系统，包括上述的拾取器、第一整流桥、斩波器、高频逆变器、第二整流桥和谐振补偿拓扑单元；所述第一整流桥连接斩波器，所述斩波器连接高频逆变器；所述高频逆变器连接谐振补偿拓扑单元，且所述谐振补偿拓扑单元无线连接拾取器；所述拾取器通过第二整流桥连接负载。
[0013]进一步的，所述高频逆变器连接移相调制单元，且所述移相调制单元连接ARM处理器；所述ARM处理器连接斩波器。
[0014]进一步的，所述谐振补偿拓扑单元包括发射端轨道，所述拾取器从发射端轨道侧部跨过；所述拾取器与所述发射端轨道无接触。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
[0016]本专利技术的公开一种H型拾取器和串联补偿接线方式，解决了接收线圈引出线与接收端连接处因电压过高所存在的安全隐患问题并实现原副边同频谐振的无接触电能传输；
[0017]本专利技术通过设计短路检测和保护电路实现对电压的检测以及对负载短路的保护；最后通过在拾取器接收线圈加装感温线模块实现副边过温保护；
[0018]本专利技术的多轨道式无接触供电系统增加多轨道无接触供电系统负载运行的灵活性并提高安全性和稳定性，具有一定的实际意义。
附图说明
[0019]参照附图来说明本专利技术的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制，在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：
[0020]图1为本专利技术一种拾取器的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术实施案例拾取器与第二整流桥的连电路示意图；
[0022]图3为本专利技术实施案例过温自保护的拾取器电路示意图；
[0023]图4为本专利技术实施案例短路检测和保护的拾取器电路示意图；
[0024]图5为本专利技术实施案例电压检测控制模块电路示意图；
[0025]图6为本专利技术实施案例多轨道式无接触供电系统的系统框图；
[0026]图7为本专利技术实施案例LCC
‑
S型无线供电系统电路示意图；
[0027]图8为本专利技术实施案例拾取器与发射端轨道的跨轨示意图；
[0028]图中标注说明：1、磁芯；2、接收线圈；3、电容。
具体实施方式
[0029]容易理解，根据本专利技术的技术方案，在不变更本专利技术实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本专利技术的技术方案的示例性说明，而不应当视为本专利技术的全部或者视为对本专利技术技术方案的限定或限制。
[0030]本专利技术提供一种H型拾取器，H型拾取器的结构如图1所示，所述拾取器包括磁芯1以及两个接收线圈2，所述磁芯1的截面采用H型结构，且所述磁芯1外部缠绕两个接收线圈
2，用于不同发射轨道间跨轨运行时的无接触式电能传输；两个所述接收线圈2有四根出线，其中两根与谐振电容3串接用于进行串联补偿，另外两根出线与第二整流桥相连接。
[0031]由于在常规单接收线圈的补偿接线方式下，接收线圈出线先经过PCB板后再串联谐振电容；当系统在大功率运行时，单股接收线圈流过电流过大，两端电压过高，考虑到实际PCB板连接方式，这将导致取电器与接收端连接处绝缘压力过高，长时间工作时可能引发系统故障及安全问题。
[0032]因此为了解决上述问题，本专利技术公开了一种新型H型拾取器及其新型接线方式，本专利技术的拾取器电路图如图2所示，采用将两个接收线圈(L3、L4)串联的接线方式代替常规的单接收线圈，并在两个接收线圈之间串联谐振电容(C3)，如图2所示；图中R3+R4是电阻；并采用将谐振电容集成在拾取器模块的方法，与接收端模块分离，两个接收线圈经谐振电容补偿后接入PCB板，如图中的a接线处接入PCB板，实现谐振电容和拾取器一体化设计；其中，H型拾取器两接收线圈有四根出线，其中两根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种H型拾取器，其特征在于：包括磁芯以及两个接收线圈，所述磁芯的截面采用H型结构，且所述磁芯外部缠绕两个接收线圈；两个所述接收线圈有四根出线，其中两根与谐振电容串接用于进行串联补偿，另外两根出线与第二整流桥整流电路相连接。2.根据权利要求1所述的一种H型拾取器，其特征在于：所述磁芯的端部与所述谐振电容固定，所述接收线圈与第二整流桥的连接线路上连接PCB板。3.根据权利要求1所述的一种H型拾取器，其特征在于：两个所述接收线圈的外部均设有感温线，当所述接收线圈因故障温度达到设定值时，所述感温线回路就会导通，使所述接收线圈短路。4.根据权利要求1所述的一种H型拾取器，其特征在于：还包括电压检测控制模块和开关保护模块，所述开关保护模块包括两个控制开关，且两个所述控制开关分别并联两个所述接收线圈；所述电压检测控制模块连接两个控制开关，所述电压检测控制模块根据检测电路电压控制两个控...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴曙龙，
申请(专利权)人：安徽中技之星电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：