[实用新型]无线电能传输系统

说明书

本实用新型提出一种无线电能传输系统。无线电能传输系统，包括第一端线圈和第二端线圈，所述第一端线圈包括基体和设置在基体上的第一线圈本体，进一步包括壳体，所述壳体安装在基体上，与基体之间形成一容置腔，第一线圈本体位于容置腔内；所述第二端线圈包括与第一线圈间隔设置的支架板以及设置在支架板上的第二钱圈本体，支架板上设置有可与壳体接触的清扫结构。该无线电能传输系统为接收端线圈设计了壳体，可避免外物干扰；对壳体设计了倾斜的侧面，便于清扫结构的清扫。通过第一线圈端壳体与第二线圈端磁屏蔽板以及清扫结构的配合，可以避免异物进入到壳体上。

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线电能传输系统。

背景技术

无线电能传输是一种通过空间电磁场耦合来进行电能传输的技术。无线电能传输系统的原理结构参考图1。

无线电能传输系统主要包括无线发射端和无线接收端两部分，其中无线发射端由稳压电路、逆变电路、DC-DC变换电路、发射端MCU、无线通讯接收端、发射线圈几部分组成，无线接收端则由接收端线圈、接收端整流滤波电路、充电管理电路、接收端MCU以及输出电压和电流信号采样电路几部分组成。无线充电系统的工作原理为：首先，直流源(如光伏太阳能、风电、电网整流直流源、蓄电池或者上述几种的组合等等)给系统供应直流电，直流电经过稳压电路稳压后一部分经过DC-DC变换电路输出给发射端MCU供电，相当于为发射端系统提供辅助电源，另一部分通过逆变电路后变为高频交流电激励发射线圈，其中逆变电路的开关状态由发射端MCU产生PWM信号经过驱动进行控制。接收端线圈通过磁场耦合拾取高频交流电进入接收端高频整流滤波电路变为直流电。该直流电经过充电管理电路给电池充电。无线充电系统的发射端和接收端是分离的结构，为此借由无线通信系统形成反馈通道，使接收端MCU采集接收端状态信息(整流信号和输出信号)传给无线通信发射模块，无线通信发射模块把接收到的信息传递到无线通信接收模块，再经过串行接口传到发射端MCU中，发射端MCU可以根据反馈信息去调节输出PWM信号的频率、占空比或通信速率，保证系统可以稳定工作。

传统的无线电能传输由于发射端线圈和接收端线圈之间的耦合磁场的关系，对建立耦合磁场的线圈之间自由度有着严苛的要求，允许偏移距离很小。另外，当发射端或接收端的耦合线圈附着在铁磁性金属表面时，金属材料会影响和改变电磁场的传输，降低系统的稳定性和传输效率，并且泄露的磁场会在金属表面产生涡流效应，从而将金属表面加热，进一步降低系统的效率。类似地耦合磁场的存在对进入磁场中的金属异物也会产生涡流效应而发热，导致电能传输效率下降；同时金属异物发热，存在引发火灾的隐患。金属异物进入发射端线圈和接收端线圈之间是导致涡流效应的主要原因。

以光伏清扫设备的应用为例。近年来，由于可再生能源的开发利用，光伏发电行业大力发展，伴随着越来越多的光伏组件被应用，光伏组件清扫设备也随之安装到世界各地。由于光伏发电场所大都处于旷野偏远的户外地区，所以要求光伏组件清扫设备能够实现无人值守，做到自动化运行，自动充电。传统的光伏组件清扫设备自动充电都采用触点对接的方式，不仅对对接精度要求极高，且裸露铜电极存在各种电气安全隐患。采用无线充电的方式对于光伏组件清扫设备来说提供了一种更佳的解决方案。但，受光伏清扫设备应用环境的限制，导致无线发射线圈和无线接收端线圈之间容易进入异物，导致无线供电系统不能稳定工作。

发明内容

本发明针对现有技术中，无线电能传输系统存在的易受干扰物等影响，导致涡流现象，影响无线电能传输系统工作稳定的技术问题，提出一种不易受周围电磁环境及障碍物干扰的无线电能传输系统的结构。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种无线电能传输系统，包括第一端线圈和第二端线圈，所述第一端线圈包括基体和设置在基体上的第一线圈本体，进一步包括壳体，所述壳体安装在基体上，与基体之间形成一容置腔，第一线圈本体位于容置腔内；