[发明专利]用于矿井的无线电能传输装置及其电能传输方法

权利要求书

1.一种用于矿井的无线电能传输装置，其特征在于包括发送端和接收端；发送端安装于矿井的固定位置，接收端安装在矿井的罐笼上；发送端包括高频电源发生电路、发送端谐振电容和若干个发射线圈，接收端包括接收线圈、接收端谐振电容、电能调理电路和储能电路；高频电源发生电路的输出端并接发送端谐振电容，同时也直接并接若干个发射线圈；接收线圈、电能调理电路和储能电路依次串接，接收线圈和接收端谐振电容并接；高频电源发生电路用于产生高频电源，并通过并联的若干个发射线圈产生交变磁场；接收线圈用于感应发射线圈产生的交变磁场，并与接收端谐振电容产生谐振，从而在在接收线圈中产生交变电流，并通过电能调理电路实现稳定的电能输出并给储能电路供电并储能。

2.根据权利要求1所述的用于矿井的无线电能传输装置，其特征在于所述的发送端和接收端的谐振频率相同。

3.根据权利要求2所述的用于矿井的无线电能传输装置，其特征在于所述的发射线圈为两个发射线圈；两个发射线圈的绕制方向相同，且两个发射线圈的轴线重合。

4.根据权利要求1～3之一所述的用于矿井的无线电能传输装置，其特征在于所述的高频电源发生电路包括发送端交流电源电路、发送端整流电路、发送端稳压电路和发送端高频逆变电路；发送端交流电源电路、发送端整流电路、发送端稳压电路和发送端高频逆变电路依次串接；发送端交流电源电路用于提供交流电能；交流电能通过发送端整流电路整流和发送端稳压电路稳压后，再通过发送端高频逆变电路转换为高频交流电。

5.根据权利要求4所述的用于矿井的无线电能传输装置，其特征在于所述的高频电源发生电路还包括启动开关；启动开关连接在发送端交流电源电路的输出端，用于启动高频电源发生电路。

6.根据权利要求5所述的用于矿井的无线电能传输装置，其特征在于所述的启动开关为接近开关；接近开关安装在罐笼所在的罐道内，用于在罐笼上的接收端移动到发送端附近时产生检测信号并启动高频电源发生电路。

7.根据权利要求1～3之一所述的用于矿井的无线电能传输装置，其特征在于所述的电能调理电路包括接收端整流电路和接收端滤波电路；接收端整流电路用于接收接收线圈传输的交流电能并整流为直流电能；接收端滤波电路用于将整流的直流电能进行滤波后传输到储能电路进行存储。

8.根据权利要求1～3之一所述的用于矿井的无线电能传输装置，其特征在于所述的储能电路为锂电池、蓄电池或超级电容。

9.一种权利要求1～8之一所述的用于矿井的无线电能传输装置的电能传输方法，包括如下步骤：

S1.发送端交流电源电路提供交流电能；

S2.交流电能通过发送端整流电路进行整流，并通过发送端稳压电路进行稳压；

S3.稳压后的电能通过发送端逆变电路转换为高频电源，并通过若干个发射线圈产生交变磁场；

S4.当接收线圈位于无线电能传输区域时，接收线圈感应发射线圈产生的交变磁场，与接收端谐振电容产生谐振从而在接收线圈中产生交变电流；

S5.接收端整流电路将接收线圈接收的交流电能整流为直流电能，并通过接收端滤波电路进行滤波；

S6.储能电路将接收的电能进行存储，并对外提供供电电源。