CN110728891B - 一种小型化电磁共振耦合器 - Google Patents

一种小型化电磁共振耦合器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种小型化电磁共振耦合器，包括底座，所述底座上设有第一连接箱，所述第一连接箱内设有谐振供电发射模块，所述谐振供电发射模块的一侧连接设有电源适配器，所述谐振供电发射模块通过连接机构连接有第一磁环电感线圈，所述第一连接箱上设有导向机构，所述导向机构包括连接盘，所述连接盘固定在所述第一连接箱上端，所述连接盘的周围固定设有环形导向斜坡，所述连接盘上开设有若干限位卡槽，所述连接盘的上端设有检测负载，所述检测负载下固定设有第二连接箱，所述第二连接箱内固定设有谐振供电接收模块。有益效果：能够使得第一磁环电感线圈和第二磁环电感线圈的中心对齐，继而能够增加实验的精准性，减少偏心的情况出现。

Description

一种小型化电磁共振耦合器
技术领域
本发明涉及不接触电能传递领域，具体来说，涉及一种小型化电磁共振耦合器。
背景技术
在基于电磁感应原理的非接触式电能传输***中，电磁耦合器的性能直接影响***的传输特性，尤其是耦合器磁芯的间隙的变化会使耦合电感、耦合系数等参数变化，从而改变***状态，不利于***传输。为提高***传输能力和稳定性，需保证耦合器初级和次级线圈之间具有相对稳定的耦合系数。
而影响耦合系数的因素较多，在探索距离以及线圈内径大小对传输能力的影响实验中，需要使用到小型化电磁共振耦合器进行探索，但是现有的小型化电磁共振耦合器中两个线圈的中心难以处于同一直线，从而磁路被改变，线圈之间的耦合状态也发生改变，耦合系数降低，影响实验结构。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小型化电磁共振耦合器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种小型化电磁共振耦合器，包括底座，所述底座上设有第一连接箱，所述第一连接箱内设有谐振供电发射模块，所述谐振供电发射模块的一侧连接设有电源适配器，所述谐振供电发射模块通过连接机构连接有第一磁环电感线圈，所述第一连接箱上设有导向机构，所述导向机构包括连接盘，所述连接盘固定在所述第一连接箱上端，所述连接盘的周围固定设有环形导向斜坡，所述连接盘上开设有若干限位卡槽，所述连接盘的上端设有检测负载，所述检测负载下固定设有第二连接箱，所述第二连接箱内固定设有谐振供电接收模块，所述谐振供电接收模块与所述检测负载相连接，所述谐振供电接收模块通过所述连接机构连接有第二磁环电感线圈，所述第二连接箱下固定设有若干插杆，所述插杆与所述限位卡槽相匹配，所述环形导向斜坡内壁固定开设有若干导向轨道，所述第二连接箱的外壁下端固定设有滑杆，所述滑杆的位置与所述插杆的位置相匹配，所述导向轨道的位置与所述限位卡槽相匹配，所述连接机构包括固定在谐振供电发射模块和谐振供电接收模块上的连接座，所述连接座内部开设有弧形槽，所述弧形槽内分别放置有所述第一磁环电感线圈和所述第二磁环电感线圈，所述弧形槽内固定设有数量为两个的金属限位卡环，每一个弧形槽内的所述金属限位卡环分别与所述第一磁环电感线圈和所述第二磁环电感线圈卡接，所述金属限位卡环通过金属导片分别与所述谐振供电发射模块和所述谐振供电接收模块电性连接，所述第一磁环电感线圈和所述第二磁环电感线圈内分别设有塑形机构，所述塑形机构包括固定在所述第一磁环电感线圈和所述第二磁环电感线圈上的塑料紧固圈，所述塑料紧固圈通过连接杆固定在连接圆盘的周围，所述连接盘上开设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有距离改变机构，所述距离改变机构包括气泵，所述气泵的输出端设有连接管，所述环形凹槽的底部设有环形气道，所述环形气道的一侧与所述连接管相连通，所述环形气道上连接设有若干连接气道，所述连接气道上设有气动伸缩筒，所述气动伸缩筒上固定设有若干第一环形伸缩罩，所述第一环形伸缩罩套设在第二环形伸缩罩内部，所述第二环形伸缩罩套设在第三环形伸缩罩内，所述第三环形伸缩罩固定在所述环形凹槽的内部，所述第一环形伸缩罩与所述第二连接箱相接触。
进一步的，所述第一磁环电感线圈和所述第二磁环电感线圈均采用Φ1.3mm的绕圆筒式的漆包线，且，该绕圆筒式的漆包线的绕线圈数为3匝。
进一步的，所述第一连接箱和所述第二连接箱的一侧均开设有更换口，其中两个的塑料紧固圈上固定设有更换把手，所述更换把手贯穿所述更换口。
进一步的，所述检测负载包括电流表、电压表和万能表中的一种。
进一步的，所述插杆下固定设有尖端。
进一步的，所述第二连接箱下端固定设有第一环形垫，所述第一环形伸缩罩上固定设有第二环形垫，所述第一环形垫与所述第二环形垫相匹配。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)、能够使得第一磁环电感线圈和第二磁环电感线圈的中心对齐，继而能够增加实验的精准性，减少偏心的情况出现。
(2)、通过设置连接机构，更换方便，增加研究便捷性，通过设置塑形机构能够使得在更换过程中减少第一磁环电感线圈和第二磁环电感线圈变形的几率。
(3)、通过设置距离改变机构，增加了实验的方便性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种小型化电磁共振耦合器的结构示意图；
图2是图1中A处的放大图；
图3是根据本发明实施例的一种小型化电磁共振耦合器中连接机构的剖视图；
图4是图3中B处的放大图；
图5是根据本发明实施例的一种小型化电磁共振耦合器中连接机构的结构示意图；
图6是根据本发明实施例的一种小型化电磁共振耦合器中环形导向斜坡的俯视图；
图7是根据本发明实施例的一种小型化电磁共振耦合器中距离改变机构的结构示意图。
附图标记：
1、底座；2、第一连接箱；3、谐振供电发射模块；4、电源适配器；5、第一磁环电感线圈；6、连接盘；7、环形导向斜坡；8、限位卡槽；9、检测负载；10、第二连接箱；11、谐振供电接收模块；12、第二磁环电感线圈；13、插杆；14、导向轨道；15、滑杆；16、连接座；17、弧形槽；18、金属限位卡环；19、金属导片；20、塑料紧固圈；21、连接杆；22、更换把手；23、环形凹槽；24、距离改变机构；25、气泵；26、连接管；27、环形气道；28、连接气道；29、气动伸缩筒；30、第一环形伸缩罩；31、第二环形伸缩罩；32、第三环形伸缩罩；33、第一环形垫；34、第二环形垫；35、连接圆盘。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对发明做出进一步的描述：
实施例一：
请参阅图1-7，根据本发明实施例的一种小型化电磁共振耦合器，包括底座1，所述底座1上设有第一连接箱2，所述第一连接箱2内设有谐振供电发射模块3，所述谐振供电发射模块3的一侧连接设有电源适配器4，所述谐振供电发射模块3通过连接机构连接有第一磁环电感线圈5，所述第一连接箱2上设有导向机构，所述导向机构包括连接盘6，所述连接盘6固定在所述第一连接箱2上端，所述连接盘6的周围固定设有环形导向斜坡7，所述连接盘6上开设有若干限位卡槽8，所述连接盘6的上端设有检测负载9，所述检测负载9下固定设有第二连接箱10，所述第二连接箱10内固定设有谐振供电接收模块11，所述谐振供电接收模块11与所述检测负载9相连接，所述谐振供电接收模块11通过所述连接机构连接有第二磁环电感线圈12，所述第二连接箱10下固定设有若干插杆13，所述插杆13与所述限位卡槽8相匹配，所述环形导向斜坡7内壁固定开设有若干导向轨道14，所述第二连接箱10的外壁下端固定设有滑杆15，所述滑杆15的位置与所述插杆13的位置相匹配，所述导向轨道14的位置与所述限位卡槽8相匹配。
通过本发明的上述方案，通过将第二连接箱10沿着环形导向斜坡7下移，使得滑杆15在导向轨道14的限位下，令第二连接箱10的方向调整，直至使得插杆13落入到限位卡槽8内，即可完成连接，如此便能够使得第一磁环电感线圈5和第二磁环电感线圈12的中心对齐，继而能够增加实验的精准性，减少偏心的情况出现。
实施例二：
请参阅图1-7，对于连接机构来说，所述连接机构包括固定在所述谐振供电发射模块3和所述谐振供电接收模块11上的连接座16，所述连接座16内部开设有弧形槽17，所述弧形槽17内分别放置有所述第一磁环电感线圈5和所述第二磁环电感线圈12，所述弧形槽17内固定设有数量为两个的金属限位卡环18，每一个弧形槽17内的所述金属限位卡环18分别与所述第一磁环电感线圈5和所述第二磁环电感线圈12卡接，所述金属限位卡环18通过金属导片19分别与所述谐振供电发射模块3和所述谐振供电接收模块11电性连接。
对于第一磁环电感线圈5和所述第二磁环电感线圈12来说，所述第一磁环电感线圈5和所述第二磁环电感线圈12内分别设有塑形机构，所述塑形机构包括固定在所述第一磁环电感线圈5和所述第二磁环电感线圈12上的塑料紧固圈20，所述塑料紧固圈20通过连接杆21固定在连接圆盘35的周围。
对于第一磁环电感线圈5和所述第二磁环电感线圈12来说，所述第一磁环电感线圈5和所述第二磁环电感线圈12均采用Φ1.3mm的绕圆筒式的漆包线，且，该绕圆筒式的漆包线的绕线圈数为3匝。
对于第一连接箱2和所述第二连接箱10来说，所述第一连接箱2和所述第二连接箱10的一侧均开设有更换口，其中两个的塑料紧固圈20上固定设有更换把手22，所述更换把手22贯穿所述更换口。
通过本发明的上述方案，通过设置连接机构，使得在需要更换第一磁环电感线圈5和第二磁环电感线圈12的时候，通过拉扯更换把手22，从而能够将第一磁环电感线圈5和第二磁环电感线圈12分别从金属限位卡环18拉出，从而能够进行更换，在更换新的第一磁环电感线圈5和第二磁环电感线圈12以后，使得第一磁环电感线圈5和第二磁环电感线圈12分别卡进金属限位卡环18内即可，更换方便，增加研究便捷性，通过设置塑形机构能够使得在更换过程中减少第一磁环电感线圈5和第二磁环电感线圈12变形的几率。
对于检测负载9来说，所述检测负载9包括电流表、电压表和万能表中的一种。
对于插杆13来说，所述插杆13下固定设有尖端。
对于连接盘6来说，所述连接盘6上开设有环形凹槽23，所述环形凹槽23内设有距离改变机构24，所述距离改变机构24包括气泵25，所述气泵25的输出端设有连接管26，所述环形凹槽23的底部设有环形气道27，所述环形气道27的一侧与所述连接管26相连通，所述环形气道27上连接设有若干连接气道28，所述连接气道28上设有气动伸缩筒29，所述气动伸缩筒29上固定设有若干第一环形伸缩罩30，所述第一环形伸缩罩30套设在第二环形伸缩罩31内部，所述第二环形伸缩罩31套设在第三环形伸缩罩32内，所述第三环形伸缩罩32固定在所述环形凹槽23的内部，所述第一环形伸缩罩30与所述第二连接箱10相接触。
对于第二连接箱10来说，所述第二连接箱10下端固定设有第一环形垫33，所述第一环形伸缩罩30上固定设有第二环形垫34，所述第一环形垫33与所述第二环形垫34相匹配。
通过本发明的上述方案，通过设置距离改变机构24，使得在气泵25的作用下能令若干个气动伸缩筒29进行上移，同时抵触令第一环形伸缩罩30、第二环形伸缩罩31和第三环形伸缩罩32上移，继而能够使得第一环形伸缩罩30上的第二连接箱10上移，继而改变了第一磁环电感线圈5和第二磁环电感线圈12之间的距离，增加了实验的方便性。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
在实际应用时，通过将第二连接箱10沿着环形导向斜坡7下移，使得滑杆15在导向轨道14的限位下，令第二连接箱10的方向调整，直至使得插杆13落入到限位卡槽8内，即可完成连接，如此便能够使得第一磁环电感线圈5和第二磁环电感线圈12的中心对齐，继而能够增加实验的精准性，减少偏心的情况出现。通过设置连接机构，使得在需要更换第一磁环电感线圈5和第二磁环电感线圈12的时候，通过拉扯更换把手22，从而能够将第一磁环电感线圈5和第二磁环电感线圈12分别从金属限位卡环18拉出，从而能够进行更换，在更换新的第一磁环电感线圈5和第二磁环电感线圈12以后，使得第一磁环电感线圈5和第二磁环电感线圈12分别卡进金属限位卡环18内即可，更换方便，增加研究便捷性，通过设置塑形机构能够使得在更换过程中减少第一磁环电感线圈5和第二磁环电感线圈12变形的几率。通过设置距离改变机构24，使得在气泵25的作用下能令若干个气动伸缩筒29进行上移，同时抵触令第一环形伸缩罩30、第二环形伸缩罩31和第三环形伸缩罩32上移，继而能够使得第一环形伸缩罩30上的第二连接箱10上移，继而改变了第一磁环电感线圈5和第二磁环电感线圈12之间的距离，增加了实验的方便性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种小型化电磁共振耦合器，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上设有第一连接箱(2)，所述第一连接箱(2)内设有谐振供电发射模块(3)，所述谐振供电发射模块(3)的一侧连接设有电源适配器(4)，所述谐振供电发射模块(3)通过连接机构连接有第一磁环电感线圈(5)，所述第一连接箱(2)上设有导向机构，所述导向机构包括连接盘(6)，所述连接盘(6)固定在所述第一连接箱(2)上端，所述连接盘(6)的周围固定设有环形导向斜坡(7)，所述连接盘(6)上开设有若干限位卡槽(8)，所述连接盘(6)的上端设有检测负载(9)，所述检测负载(9)下固定设有第二连接箱(10)，所述第二连接箱(10)内固定设有谐振供电接收模块(11)，所述谐振供电接收模块(11)与所述检测负载(9)相连接，所述谐振供电接收模块(11)通过所述连接机构连接有第二磁环电感线圈(12)，所述第二连接箱(10)下固定设有若干插杆(13)，所述插杆(13)与所述限位卡槽(8)相匹配，所述环形导向斜坡(7)内壁固定开设有若干导向轨道(14)，所述第二连接箱(10)的外壁下端固定设有滑杆(15)，所述滑杆(15)的位置与所述插杆(13)的位置相匹配，所述导向轨道(14)的位置与所述限位卡槽(8)相匹配，所述连接机构包括固定在所述谐振供电发射模块(3)和所述谐振供电接收模块(11)上的连接座(16)，所述连接座(16)内部开设有弧形槽(17)，所述弧形槽(17)内分别放置有所述第一磁环电感线圈(5)和所述第二磁环电感线圈(12)，所述弧形槽(17)内固定设有数量为两个的金属限位卡环(18)，每一个弧形槽(17)内的所述金属限位卡环(18)分别与所述第一磁环电感线圈(5)和所述第二磁环电感线圈(12)卡接，所述金属限位卡环(18)通过金属导片(19)分别与所述谐振供电发射模块(3)和所述谐振供电接收模块(11)电性连接，所述第一磁环电感线圈(5)和所述第二磁环电感线圈(12)内分别设有塑形机构，所述塑形机构包括固定在所述第一磁环电感线圈(5)和所述第二磁环电感线圈(12)上的塑料紧固圈(20)，所述塑料紧固圈(20)通过连接杆(21)固定在连接圆盘(35)的周围，所述连接盘(6)上开设有环形凹槽(23)，所述环形凹槽(23)内设有距离改变机构(24)，所述距离改变机构(24)包括气泵(25)，所述气泵(25)的输出端设有连接管(26)，所述环形凹槽(23)的底部设有环形气道(27)，所述环形气道(27)的一侧与所述连接管(26)相连通，所述环形气道(27)上连接设有若干连接气道(28)，所述连接气道(28)上设有气动伸缩筒(29)，所述气动伸缩筒(29)上固定设有若干第一环形伸缩罩(30)，所述第一环形伸缩罩(30)套设在第二环形伸缩罩(31)内部，所述第二环形伸缩罩(31)套设在第三环形伸缩罩(32)内，所述第三环形伸缩罩(32)固定在所述环形凹槽(23)的内部，所述第一环形伸缩罩(30)与所述第二连接箱(10)相接触。
2.根据权利要求1所述的一种小型化电磁共振耦合器，其特征在于，所述第一磁环电感线圈(5)和所述第二磁环电感线圈(12)均采用Φ1.3mm的绕圆筒式的漆包线，且，该绕圆筒式的漆包线的绕线圈数为3匝。
3.根据权利要求2所述的一种小型化电磁共振耦合器，其特征在于，所述第一连接箱(2)和所述第二连接箱(10)的一侧均开设有更换口，其中两个的塑料紧固圈(20)上固定设有更换把手(22)，所述更换把手(22)贯穿所述更换口。
4.根据权利要求3所述的一种小型化电磁共振耦合器，其特征在于，所述检测负载(9)包括电流表、电压表和万能表中的一种。
5.根据权利要求4所述的一种小型化电磁共振耦合器，其特征在于，所述插杆(13)下固定设有尖端。
6.根据权利要求5所述的一种小型化电磁共振耦合器，其特征在于，所述第二连接箱(10)下端固定设有第一环形垫(33)，所述第一环形伸缩罩(30)上固定设有第二环形垫(34)，所述第一环形垫(33)与所述第二环形垫(34)相匹配。
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