【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电能传输，具体涉及一种模块化的多中继无线传能系统结构。
技术介绍
1、输电线路上的在线监测设备主要用于对输电线路及其周边环境进行实时监控和数据分析，例如，在线监测设备可以通过高清摄像头捕捉输电线路及其周边环境的实时画面，以及时发现并应对人为破坏、自然环境变化等潜在风险；又例如，在线监测设备可以通过传感器采集包括温度、湿度、风速、风向等气象数据，以预测和防范由恶劣天气引起的线路故障。
2、目前，在线监测设备通常采用电池供电、光伏发电、风能发电等方式供能，然而电池供电需要使用人工拆卸安装的方式来进行更换，而使用光伏发电、风能发电则会受到自然条件的制约难以长时间保持高效率工作。在相关技术中，无线电能传输解决了在线设备供能中的电池更换、自然条件的制约等问题，为输电线路在线监测设备提供稳定可靠的电能供给。
3、然而，目前的无线电能传输装置通常将发射线圈、中继线圈、接收线圈以及芯棒进行一体化绝缘封装，例如，中国专利（cn118249527a）公开了一种基于最优效率条件的多中继磁耦合无线供电系统，其发射线圈和接收线圈绝缘封装（例如环氧树脂材料）后需要引出导线与外部电路（例如逆变电路或者整流电路）连接，不仅工艺实现难度较大，同时在长时间户外服役后，导线引出位置容易出现开裂问题，水汽将通过裂缝入侵绝缘层内部，最终导致整体系统发生绝缘失效的安全隐患。
技术实现思路
1、本申请提供一种模块化的多中继无线传能系统结构，旨在解决以上技术问题。
2、第一方
3、中继传能组件，中继传能组件包括芯棒以及相对于芯棒呈环形布置的中继线圈，芯棒与中继线圈一体化绝缘封装，芯棒的两端分别设置有第一金具以及第二金具；
4、发射组件，发射组件包括第一绝缘壳体以及发射线圈，第一绝缘壳体呈环形可拆卸地安装于第一金具上；
5、接收组件，接收组件包括第二绝缘壳体以及接收线圈，第二绝缘壳体呈环形可拆卸地安装于第二金具上；
6、其中，发射线圈固定于第一绝缘壳体内且相对于第一金具呈环形布置，接收线圈固定于第二绝缘壳体内且相对于第二金具呈环形布置。
7、在一些实施例中，第一绝缘壳体内部设置有由导体制成的第一电磁屏蔽盒；
8、第一电磁屏蔽盒内部设置具有逆变电路的第一电路板，第一电路板与发射线圈电连接。
9、在一些实施例中，第一电磁屏蔽盒呈非环形布置于第一绝缘壳体内；
10、第一电磁屏蔽盒与发射线圈分别设置于第一绝缘壳体相对的内壁面。
11、在一些实施例中，第一绝缘壳体内部还设有由绝缘材料制成的第一线圈固定环；
12、第一线圈固定环将第一绝缘壳体的内部空间沿芯棒轴线分隔为第一腔室以及第二腔室；
13、发射线圈设置于第一腔室内，第一电磁屏蔽盒设置于第二腔室内。
14、在一些实施例中，发射组件还包括第一环形固定块、第一压紧块以及至少两个第一抱紧块；
15、第一环形固定块固定于第一绝缘壳体上，第一环形固定块具有第一通孔，第一金具穿设于第一通孔内；
16、至少两个第一抱紧块围绕第一金具环形间隔布置，第一压紧块抵紧第一抱紧块以使得至少两个第一抱紧块填充于第一环形固定块与第一金具之间。
17、在一些实施例中，第一环形固定块以及第一抱紧块具有导电性；
18、其中，第一抱紧块与第一金具电接触，以使得第一环形固定块、第一抱紧块与第一金具形成等势体，第一环形固定块以及第一抱紧块位于发射线圈远离中继线圈的一侧。
19、在一些实施例中，第一通孔的内径沿指向中继线圈的方向逐渐减小；
20、第一抱紧块垂直于第一通孔的轴线的横截面积沿指向中继线圈的方向逐渐减小。
21、在一些实施例中，第一抱紧块具有绕第一金具周向方向间隔布置的多个第一抱紧部，以及沿第一抱紧块的外周连接相邻的第一抱紧部的第一连接部；
22、其中，当第一压紧块压紧第一抱紧块时，相邻的第一抱紧部背离第一连接部的端部相互合拢，以减小第一抱紧块的内周直径并抱紧第一金具。
23、在一些实施例中，发射组件还包括第一均压环；
24、第一均压环位于发射线圈的外周，且第一均压环与第一环形固定块电连接，以使得第一均压环与第一金具形成等势体。
25、在一些实施例中，第二绝缘壳体内部设置有由导体制成的第二电磁屏蔽盒；
26、第二电磁屏蔽盒内部设置具有整流电路的第二电路板，第二电路板与接收线圈电连接。
27、在一些实施例中，第二电磁屏蔽盒呈非环形布置于第二绝缘壳体内；
28、第二电磁屏蔽盒与接收线圈分别设置于第二绝缘壳体相对的内壁面。
29、在一些实施例中，第二绝缘壳体内部还设有由绝缘材料制成的第二线圈固定环；
30、第二线圈固定环将第二绝缘壳体的内部空间沿芯棒轴线分隔为第三腔室以及第四腔室；
31、接收线圈设置于第三腔室内，第二电磁屏蔽盒设置于第四腔室内。
32、在一些实施例中，接收组件还包括第二环形固定块、第二压紧块以及至少两个第二抱紧块；
33、第二环形固定块固定于第二绝缘壳体上，第二环形固定块具有第二通孔，第二金具穿设于第二通孔内；
34、至少两个第二抱紧块围绕第二金具环形间隔布置，第二压紧块抵紧第二抱紧块以使得至少两个第二抱紧块填充于第二环形固定块与第二金具之间。
35、在一些实施例中，第二通孔的内径沿指向中继线圈的方向逐渐减小；
36、第二抱紧块垂直于第二通孔的轴线的横截面积沿指向中继线圈的方向逐渐减小。
37、在一些实施例中，第二抱紧块具有绕第二金具周向方向间隔布置的多个第二抱紧部，以及沿第二抱紧块的外周连接相邻的第二抱紧部的第二连接部；
38、其中，当第二压紧块压紧第二抱紧块时，相邻的第二抱紧部背离第二连接部的端部相互合拢，以减小第二抱紧块的内周直径并抱紧第二金具。
39、第二方面，本申请提供一种输电线路在线监测系统，包括：
40、电源；
41、如第一方面所述的模块化的多中继无线传能系统结构，模块化的多中继无线传能系统结构与电源电连接；
42、在线监测设备，在线监测设备与模块化的多中继无线传能系统结构电连接，以使得电源通过模块化的多中继无线传能系统结构为在线监测设备供电。
43、本申请通过将第一绝缘壳体呈环形可拆卸地安装于第一金具上，并将第二绝缘壳体呈环形可拆卸地安装于第二金具上，进而可以将发射线圈固定于第一绝缘壳体内且相对于第一金具呈环形布置，接收线圈固定于第二绝缘壳体内相对于第二金具呈环形布置，不仅可以保证发射线圈、中继线圈以及接收线圈之间的能量无线传递，还可以规避直接在发射线圈、接收线圈的绝缘封装层引出导线而导致的开裂风险。
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1.一种模块化的多中继无线传能系统结构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的模块化的多中继无线传能系统结构，其特征在于，所述第一绝缘壳体（21）内部设置有由导体制成的第一电磁屏蔽盒（23）；
3.如权利要求2所述的模块化的多中继无线传能系统结构，其特征在于，所述第一电磁屏蔽盒（23）呈非环形布置于所述第一绝缘壳体（21）内；
4.如权利要求3所述的模块化的多中继无线传能系统结构，其特征在于，所述第一绝缘壳体（21）内部还设有由绝缘材料制成的第一线圈固定环（24）；
5.如权利要求2所述的模块化的多中继无线传能系统结构，其特征在于，所述发射组件（20）还包括第一环形固定块（25）、第一压紧块（27）以及至少两个第一抱紧块（26）；
6.如权利要求5所述的模块化的多中继无线传能系统结构，其特征在于，所述第一环形固定块（25）以及所述第一抱紧块（26）具有导电性；
7.如权利要求5所述的模块化的多中继无线传能系统结构，其特征在于，所述第一通孔（251）的内径沿指向所述中继线圈（12）的方向逐渐减小；
<...【技术特征摘要】
1.一种模块化的多中继无线传能系统结构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的模块化的多中继无线传能系统结构，其特征在于，所述第一绝缘壳体（21）内部设置有由导体制成的第一电磁屏蔽盒（23）；
3.如权利要求2所述的模块化的多中继无线传能系统结构，其特征在于，所述第一电磁屏蔽盒（23）呈非环形布置于所述第一绝缘壳体（21）内；
4.如权利要求3所述的模块化的多中继无线传能系统结构，其特征在于，所述第一绝缘壳体（21）内部还设有由绝缘材料制成的第一线圈固定环（24）；
5.如权利要求2所述的模块化的多中继无线传能系统结构，其特征在于，所述发射组件（20）还包括第一环形固定块（25）、第一压紧块（27）以及至少两个第一抱紧块（26）；
6.如权利要求5所述的模块化的多中继无线传能系统结构，其特征在于，所述第一环形固定块（25）以及所述第一抱紧块（26）具有导电性；
7.如权利要求5所述的模块化的多中继无线传能系统结构，其特征在于，所述第一通孔（251）的内径沿指向所述中继线圈（12）的方向逐渐减小；
8.如权利要求7所述的模块化的多中继无线传能系统结构，其特征在于，所述第一抱紧块（26）具有绕所述第一金具（13）周向方向间隔布置的多个第一抱紧部（261），以及沿所述第一抱紧块（26）的外周连接相邻的所述第一抱紧部（261...
【专利技术属性】
技术研发人员：李治，牟荣龙，蔡尧，夏晓雪，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：
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