[发明专利]可抵消电磁力的非接触式电能传输装置

说明书

本发明公开了一种可抵消电磁力的非接触式电能传输装置，由逆变器、耦合器、整流/滤波器组成。本发明提供了一种可靠性高、寿命长、震动隔离、无电磁力、无磨损、不受杂质影响的可抵消电磁力的非接触式电能传输装置。

技术领域

本发明属于机电一体化技术领域，特别是涉及一种可抵消电磁力的非接触式电能传输装置。

背景技术

航空、航天、航海、卫星使用的各种雷达，速度转台，以及自动化电子装置，如机械关节，旋转臂，探矿钻井等电子设备中通常使用的导电滑环等电接触装置进行电能和信号的传输。

现代电子设备对这种电接触装置使用寿命和和长期工作的可靠性要求较高，传统电接触装置采用导电环和电刷动态接触的方法实现电能的传递，对导电环和电刷的导电性和抗电侵蚀性，抗化学腐蚀性及其抗磨损性等要求十分苛刻，导电环和电刷摩擦触点往往使用贵金属制成，造价高昂、工艺复杂而且依然存在寿命问题。

极端条件下，例如失重环境下，精密电子设备对于稳定性和精度有着很高的要求，采用传统导线连接方式存在着震动传递的问题，而采用可分离变压器式进行能量传输存在着电磁力干扰、传输效率低等问题。

申请号为201710370660.2，发明名称为“用于卫星上的非接触式能量传输装置及方法”，公开日为2017年10月20日，该专利耦合器设计繁杂、沉重，说明书第16页提及，仅在传输距离2mm、在参数选取合适的条件下，耦合系数达到0.9；该专利用于数据和能量传输的初级耦合线圈为平面结构，相互平行放置。

申请号为201680018030.2，发明名称为“用于非接触式感应能量传输的装置和这种装置的操作方法”，公开日为2017年12月1日，该专利在耦合器部分需要辅助线圈产生磁感应和磁场传感器进行偏移量测定，电路构成复杂。

申请号为201310260065.5，发明名称为“非接触式信号与能量耦合传输装置”，公开日为2013年9月25日，该专利耦合器设计复杂，需要两个初级线圈和至少四个次级线圈进行能量传输。

申请号为200910191716.3，发明名称为“非接触能量信号同步传输的方法及其装置”，公开日为2010年6月2日，该专利侧重于数据能量同步传输，在专利中着重阐述能量传输条件下的数据传输完整性，未提及耦合器的设计。

申请号为200680009595.0，发明名称为“电感式旋转传输装置”，公开日为2008年3月19日，该专利用于数据和能量传输的耦合线圈为平面结构，相互平行放置。

以上专利均未提及耦合器间电磁力问题以及大功率能量传输问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可抵消电磁力的非接触式电能传输装置，解决了现有技术中传输装置进行能量传输存在着电磁力干扰、传输效率低的问题。

本发明所采用的技术方案是，可抵消电磁力的非接触式电能传输装置，由逆变器、耦合器、整流/滤波器组成；

所述逆变器，用于将直流电流变为交变电流，并将交变电流传输至耦合器；

所述耦合器，用于耦合传输交变电流至非接触的另一端，并传输至整流/滤波器；

所述整流/滤波器，用于整流滤波输出直流电流。

进一步的，所述耦合器由环形磁芯、初级耦合线圈和次级线圈组成，初级耦合线圈沿单一方向均匀的环绕在环形磁芯上，次级线圈和环形磁芯相互嵌套形成双环结构且互相穿过对方环心。

进一步的，所述逆变器由驱动信号产生器A1、第一开关管Q0A、第二开关管Q1A、第三开关管Q1B、第四开关管Q0B组成；