一种基于多抽头分束型线圈的无线充电系统技术方案

技术编号:41923369 阅读:6 留言:0更新日期:2024-07-05 14:22
本技术公开了一种基于多抽头分束型线圈的无线充电系统,涉及无线充电技术领域,包括发射端和接收端,所述的发射端包括抽头分束型线圈,线圈由四个线圈束组成,该线圈外接有多个抽头,其中与线圈中心位置连接的抽头in为输入端,其他四个抽头out为输出端基于磁耦合谐振式无线电能传输,本发明专利技术提出一种抽头分束型线圈结构.分束型线圈可改善充电区域平面中的磁场均匀度,减少对位时的偏移对传输效率的影响。抽头分束型线圈在分束线圈的基础上在每一个线圈束上加入抽头。在保证稳定的传输效率的前提下,通过不同的抽头改变发射线圈的匝数,适配相应的谐振拓扑单元从而改变系统的传输功率,实现不同充电功率下智能机器人的无线充电。

【技术实现步骤摘要】

本技术具体涉及无线充电,具体是一种基于多抽头分束型线圈的无线充电系统


技术介绍

1、磁耦合谐振式无线电能传输技术主要通过一次侧线圈和二次侧线圈之间的谐振耦合来实现能量的高效传输。其主要物理原理是基于在固有频率相同时,一次侧线圈和二次侧线圈会形成强耦合谐振磁场,且此强耦合磁场不会受到非辐射电磁场范围内非谐振物体的影响,从而为能量提供一个高效和远距离的传输通道。能量在两个谐振电路之间以磁场能的形式传递,一个谐振电路在发射端,另一个谐振电路在接收端,每个谐振电路由连接电容的线圈或者自谐振线圈或者含有内部电容的其它谐振器组成。

2、机器人无线充电技术面临的一个严峻挑战就是接收线圈和发射线圈之间的精确定位问题,两线圈中心点不重合会对系统的传输效率产生明显的影响。线圈对位的偏移会使线圈间耦合程度降低,进而对线圈间耦合系数和系统传输效率产生较大影响;对位有偏移时,系统的工作频率也会发生一定的变化,不利于系统工作的稳定性。

3、根据机器人种类和体型的不同,机器人配备的无线充电模块输出功率也截然不同。目前市面上的机器人无线充电模块种类繁多,其充电功率低至几十w,高至几千w。不同的无线充电接收模块需要配备不同的无线发射模块造成资源的浪费。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种基于多抽头分束型线圈的无线充电系统,基于磁耦合谐振式无线电能传输,本专利技术提出一种抽头分束型线圈结构.分束型线圈可改善充电区域平面中的磁场均匀度,减少对位时的偏移对传输效率的影响。抽头分束型线圈在分束线圈的基础上在每一个线圈束上加入抽头。在保证稳定的传输效率的前提下,通过不同的抽头改变发射线圈的匝数,适配相应的谐振拓扑单元从而改变系统的传输功率,实现不同充电功率下智能机器人的无线充电。以解决上述
技术介绍
中所提出的技术问题。

2、为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:

3、一种基于多抽头分束型线圈的无线充电系统,包括发射端和接收端,所述的发射端与接收端无线感应连接;

4、所述的发射端包括抽头分束型线圈,线圈由四个线圈束组成,该线圈外接有多个抽头,其中与线圈中心位置连接的抽头in为输入端,其他四个抽头out为输出端。

5、作为本技术的进一步技术方案,四个线圈束分别为线圈束lp1、线圈束lp2、线圈束lp3和线圈束lp4。

6、作为本技术的进一步技术方案,线圈束lp1、线圈束lp2、线圈束lp3和线圈束lp4所对应的四个输出型抽头上分别串接有电容cp1、电容cp2、电容cp3和电容cp4以及开关f1、开关f2、开关f3和开关f4。

7、作为本技术的进一步技术方案,四个线圈束的输出端抽头与输入端抽头均与可控高频电压源电性连接。

8、作为本技术的进一步技术方案,所述的接收端包括一个接收线圈ls,该接收线圈ls串联电容cs之后与整流电路连接,其中整流电路还并联电容c6;与电容c6并联的还有dc变压器,该dc变压器外接有电阻rl。

9、作为本技术的进一步技术方案,所述的dc变压器包括三极管q1以及与三极管q1并联的二极管d6。

10、作为本技术的进一步技术方案,所述的二极管d6与电阻rl之间还连接有变换器输出滤波电感。

11、与现有技术相比,本技术的有益效果是:

12、1.本技术,基于磁耦合谐振式无线电能传输,本专利技术提出一种抽头分束型线圈结构.分束型线圈可改善充电区域平面中的磁场均匀度,减少对位时的偏移对传输效率的影响。抽头分束型线圈在分束线圈的基础上在每一个线圈束上加入抽头。在保证稳定的传输效率的前提下,通过不同的抽头改变发射线圈的匝数,适配相应的谐振拓扑单元从而改变系统的传输功率,实现不同充电功率下智能机器人的无线充电。

13、2.本技术,通过抽头的原理改变线圈的品质因数进而改变其发射功率,适配不同功率的机器人充电模块;线圈分束改善线圈的磁场均匀度,提高线圈的抗偏移能力,使机器人发射模块在对位不准的情况下依然保持较高的充电效率。

14、3.本技术,抗偏移能力强,适配多种充电功率的充电模块进行充电。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多抽头分束型线圈的无线充电系统,其特征在于:包括发射端(1)和接收端(2),所述的发射端(1)与接收端(2)无线感应连接;

2.根据权利要求1所述的基于多抽头分束型线圈的无线充电系统,其特征在于:四个线圈束分别为线圈束Lp1、线圈束Lp2、线圈束Lp3和线圈束Lp4。

3.根据权利要求2所述的基于多抽头分束型线圈的无线充电系统,其特征在于:线圈束Lp1、线圈束Lp2、线圈束Lp3和线圈束Lp4所对应的四个输出型抽头上分别串接有电容Cp1、电容Cp2、电容Cp3和电容Cp4以及开关F1、开关F2、开关F3和开关F4。

4.根据权利要求1所述的基于多抽头分束型线圈的无线充电系统,其特征在于:四个线圈束的输出端抽头与输入端抽头均与可控高频电压源电性连接。

5.根据权利要求1所述的基于多抽头分束型线圈的无线充电系统,其特征在于:所述的接收端(2)包括一个接收线圈LS,该接收线圈LS串联电容CS之后与整流电路连接,其中整流电路还并联电容C6;与电容C6并联的还有DC变压器,该DC变压器外接有电阻RL。

6.根据权利要求5所述的基于多抽头分束型线圈的无线充电系统,其特征在于:所述的DC变压器包括三极管Q1以及与三极管Q1并联的二极管D6。

7.根据权利要求6所述的基于多抽头分束型线圈的无线充电系统,其特征在于:所述的二极管D6与电阻RL之间还连接有变换器输出滤波电感。

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【技术特征摘要】

1.一种基于多抽头分束型线圈的无线充电系统,其特征在于:包括发射端(1)和接收端(2),所述的发射端(1)与接收端(2)无线感应连接;

2.根据权利要求1所述的基于多抽头分束型线圈的无线充电系统,其特征在于:四个线圈束分别为线圈束lp1、线圈束lp2、线圈束lp3和线圈束lp4。

3.根据权利要求2所述的基于多抽头分束型线圈的无线充电系统,其特征在于:线圈束lp1、线圈束lp2、线圈束lp3和线圈束lp4所对应的四个输出型抽头上分别串接有电容cp1、电容cp2、电容cp3和电容cp4以及开关f1、开关f2、开关f3和开关f4。

4.根据权利要求1所述的基于多抽头分束型线圈的无线充电系统,...

【专利技术属性】
技术研发人员:文春明唐志渊陈蓁黄天星李建衡冯亚辰马慧琳丁海洋刘琪曾宇海张慧王永赵迎新冯冰窦登全
申请(专利权)人:广西民族大学
类型:新型
国别省市:

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