[实用新型]基于无线输电的矿用电机车充电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿用电机车，特别是基于无线输电的矿用电机车充电装置。

背景技术

矿用蓄电池电机车是煤矿井下，水平巷道上，长距离运输的一种重要的运输工具。它在矿井中的煤炭运输及其辅助运输中占着重要的地位。它的优点是成本较低，运输的能力较大，操作较方便，有非工作储备系统等优点。

煤矿井下的架线电机车一直是较有争议设备，架线式的电机车是借受电弓从电路上取得电能的。当电机车运行时，受电弓沿着架空线滑动，依靠受电弓接触架空线来获取电能，在接触部分，滑动过程中容易产生电火花，直接暴露的电火花是很容易有事故隐患的。

矿用蓄电池电机车的充电方式主要是以有线方式来充电，由于煤矿下电气设备主要是隔爆型电气设备，所以在矿井下电气设备之间的连接线是比较薄弱的环节，再加上这种“有线”的传输方式的接口处频繁插拔、安装容易造成摩擦、损坏，电能传输中很容易产生火花，进而会影响到安全指标。

无线输电技术产生比较早，但其发展比较缓慢。在2007年6月，美国麻省理工学院宣布利用电磁共振技术成功的通过无线手段，点亮了一个离电源约2m远的60W灯泡。其开辟了一种全新的无线传输方式，磁耦合共振传输方式，这种传输方式可以达到较长的传输距离，传输效率也相当可观。

实用新型内容

为了克服矿用蓄电池电机车在充电时充电线路的来回插拔、安装带来的不便捷以及传输线路存在的安全问题，本发明提出了一种方便快捷，安全系数高的，能为矿用蓄电池电机车供电的装置，该装置能够在煤矿井下这种环境恶劣情况下，对矿用蓄电池电机车进行无线供电，能够在短时间内快速、高效的为矿用电机车安全的供配电，有效的避免了在煤矿下，因为摩擦、接触火花而引起事故，为煤矿井下提供更加便捷的电机车使用。

为实现上述目的，本发明的方案是：一种基于无线输电的矿用蓄电池电机车充电装置，包括位于煤矿井下底板下部的电能无线传输设备和位于煤矿井下底板上部的电能无线接收设备，其中所述的电能无线传输设备和电能无线接收设备是通过无线方式连接的，所述的电能无线传输设备主要包括第一电能调节装置(1)和无线输电装置(2)，所述的第一电能调节装置包括整流逆变单元，所述的无线输电装置包括发射天线；所述的电能无线接收设备包括无线接收装置(3)、第二电能调节装置(4)、匹配装置(5)和蓄电池(6)，所述无线接收装置包括接收天线，所述第二电能调节装置包括第二整流滤波单元；

所述整流逆变单元的交流输入端与电网连接，所述整流逆变单元的交流输出端与发射天线连接，所述发射天线和接收天线通过基于磁耦合共振的无线形式连接，所述第二整流滤波单元的输入端与接收天线连接，所述第二整流滤波单元的输出端与蓄电池相连，为矿用蓄电池电机车供电。

所述无线输电装置包括发射天线和发射天线控制装置，所述发射天线中设置有单匝线圈，用于将交流电能转化为磁能，所述发射天线控制装置的控制输出端连接发射天线，用于分时的进行电能的无线传输。

矿用蓄电池电机车充电装置包括匹配装置，所述的匹配装置包括负载匹配装置和自动调节装置，所述的负载匹配装置为类似于T形状的匹配网络，所述自动调节装置为自动调节阻抗值的装置，通过匹配装置用于将第二电能调节装置输出的电能进行匹配，从而使蓄电池充分接收传输的能量。

本实用新型的有益效果是，能够使矿用蓄电池电机车在煤矿下充电时不受输电线路的束缚和特殊环境影响，将电能通过无线方式传输，并且能够有效的提高电机车的充电效率，防止电能出现不必要的损耗。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

图1是基于无线输电的矿用电机车充电装置结构图；

图2是基于无线输电的矿用电机车充电装置的充电工作流程图；

图3是基于无线输电的矿用电机车充电装置中等效线圈耦合电路图；

图4是基于无线输电的矿用电机车充电装置中初级线路等效电路图；

图5是基于无线输电的矿用电机车充电装置中次级线路等效电路图；

图6是基于无线输电的矿用电机车充电装置次级线路中的T型匹配电路图；

图中，1、第一电能调节装置；2、无线输电装置；3、无线接收装置；4、第二电能调节装置；5、匹配装置；6、蓄电池；7、数据反馈模块；8、数据分析模块；9、优化配置模块。

具体实施方式