空心立体谐振线圈、无线电能传输用耦合线圈及机械转轴用无线电能传输装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115085403A(43)申请公布日2022.09.20(21)申请号202210906264.8(22)申请日2022.07.29(71)申请人西安电子科技大学地址710126陕西省西安市长安区西沣路兴隆段266号(72)发明人李谦刘彦明韩高李小平(74)专利代理机构西安知诚思迈知识产权代理事务所(普通合伙)61237专利代理师李冰(51)Int.Cl.H02J50/12(2016.01)H02J50/70(2016.01)H02J50/00(2016.01)H01F5/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称空心立体谐振线圈、无线电能传输用耦合线圈及机械转轴用无线电能传输装置(57)摘要本发明公开了一种空心立体谐振线圈、无线电能传输用耦合线圈及机械转轴用无线电能传输装置，空心立体谐振线圈，是由绕制方向相反且相距一定间隔的上下两部分组成的空心圆柱体线圈结构，工作频率为10khz‑1mhz，上下两部分的间距为0.5‑50mm。无线电能传输用耦合线圈的两个传输线圈均采用空心立体谐振线圈，且一个传输线圈套设在另一个线圈外围，位于内环的传输线圈为内环线圈，位于外环的传输线圈为外环线圈。机械转轴用无线电能传输装置包括轮状金属壳体，轮状金属壳体由内环壳体和外环壳体密封转动连接形成，内环线圈安装在内环壳体内，外环线圈安装在外环壳体内，内环壳体与转轴固定连接，实现了滑环系统的无线传能。CN115085403ACN115085403A权利要求书1/1页1.空心立体谐振线圈，其特征在于，是由绕制方向相反且相距一定间隔的上下两部分组成的空心圆柱体线圈结构。2.根据权利要求1所述的空心立体谐振线圈，其特征在于，工作频率为10khz‑1mhz，上下两部分的间距为0.5‑50mm。3.根据权利要求1所述的空心立体谐振线圈，其特征在于，上下两部分的线圈总层数为2‑40层，且上下两部分的线圈层数一致；上下两部分中，相邻两层线圈的间距为0.1‑10mm。4.根据权利要求1所述的空心立体谐振线圈，其特征在于，由一根导电材料绕制形成。5.无线电能传输用耦合线圈，其特征在于，两个传输线圈均采用如权利要求1~4任一项所述的空心立体谐振线圈，且一个传输线圈套设在另一个线圈外围；其中：位于内环的传输线圈为内环线圈（1），位于外环的传输线圈为外环线圈（2）。6.根据权利要求5所述的无线电能传输用耦合线圈，其特征在于，内环线圈（1）和外环线圈（2）的线圈总层数、上下两部分的间距、相邻两层线圈的间距均一致；内环线圈（1）和外环线圈（2）之间的间距为0.2‑20mm。7.机械转轴用无线电能传输装置，其特征在于，包括：轮状金属壳体（3），轮状金属壳体（3）由内环壳体（7）和外环壳体（8）密封转动连接形成；无线电能传输用耦合线圈，无线电能传输用耦合线圈安装在轮状金属壳体（3）内；其中：内环线圈（1）安装在内环壳体（7）内，外环线圈（2）安装在外环壳体（8）内；内环壳体（7）与转轴（6）固定连接。8.根据权利要求7所述的机械转轴用无线电能传输装置，其特征在于，轮状金属壳体（3）内设有能量传输腔（4），能量传输腔（4）的内壁设置导磁材料层形成狭小的能量传输隔舱（5），无线电能传输用耦合线圈安装在能量传输隔舱（5）内；能量传输隔舱（5）的尺寸仅需保证能够安装无线电能传输用耦合线圈即可。9.根据权利要求7所述的机械转轴用无线电能传输装置，其特征在于，内环壳体（7）上开设有内环设备舱（9）；内环设备舱（9）上设有第一内环功率连接口，内环功率连接线（10）通过第一内环功率连接口外接；外环壳体（8）上设有外环功率连接口（13），外环功率连接线（11）通过外环功率连接口（13）外接；内环设备舱（9）内开设有转轴连接腔（14），内环壳体（7）通过转轴连接腔（14）与转轴（6）固定连接。10.根据权利要求7所述的机械转轴用无线电能传输装置，其特征在于，转轴（6）上设置有多个依次固定连接的轮状金属壳体（3）；所有轮状金属壳体（3）的内环壳体（7）均与转轴（6）固定连接，所有轮状金属壳体（3）的外环壳体（8）固定为一体。2CN115085403A说明书1/4页空心立体谐振线圈、无线电能传输用耦合线圈及机械转轴用无线电能传输装置技术领域[0001]本发明属于无线电磁场与能源传输领域，涉及一种空心立体谐振线圈、无线电能传输用耦合线圈及机械转轴用无线电能传输装置。背景技术[0002]太阳电池阵是航天器电源系统中的一个重要组成部分，在全世界已发射的航天器中，90%以上都采用太阳电池阵－蓄电池组电源系统。由于卫星在轨道上位置的变化和卫星自旋等原因，太阳电池阵不能一直正对太阳，为了最大效率的利用太阳能，需要一种对日跟踪驱动