用于大磁场空间的轻量化能量接收装置、能量耦合机构的制作方法

技术特征：
1.用于大磁场空间的轻量化能量接收装置，其特征在于，包括圆柱状磁芯以及分别设置在所述圆柱状磁芯的顶端和底端的上平面磁芯和下平面磁芯，还包括缠绕在所述圆柱状磁芯上的接收线圈，所述接收线圈缠绕成多个沿所述圆柱状磁芯轴向顺序连接的平面线圈，每个平面线圈径向缠绕在所述圆柱状磁芯上。2.根据权利要求1所述的用于大磁场空间的轻量化能量接收装置，其特征在于：所述上平面磁芯与所述下平面磁芯相平行，所述圆柱状磁芯垂直于所述上平面磁芯与所述下平面磁芯，三者构成类工字型磁芯。3.根据权利要求2所述的用于大磁场空间的轻量化能量接收装置，其特征在于：所述接收线圈选取直径0.05mm、40股的丝包线，使所述接收线圈在磁场空间内任意位置的感应电压都大于需求电压。4.根据权利要求3所述的用于大磁场空间的轻量化能量接收装置，其特征在于：所述接收线圈绕制了[190,200]匝，其等效串联电阻在150khz频率下为5ω至6ω。5.根据权利要求4所述的用于大磁场空间的轻量化能量接收装置，其特征在于：所述类工字型磁芯采用锰锌铁氧体制成，其重量为(12
±
1)g。6.根据权利要求5所述的用于大磁场空间的轻量化能量接收装置，其特征在于：所述上平面磁芯与所述下平面磁芯为两块相同的立方体，该立方体的长宽高分别为(18.0
±
0.3)mm、(15.5
±
0.3)mm、(2.0
±
0.2)mm；所述圆柱状磁芯的高度为(38.0
±
0.5)mm、直径为(6.0
±
0.2)mm。7.根据权利要求1～6任一项所述的用于大磁场空间的轻量化能量接收装置，其特征在于：还包括连接所述接收线圈的能量转换电路模块；所述能量转换电路模块包括串联谐振电容、整流滤波电路和稳压电路；所述整流滤波电路采用顺序并联的整流桥及第一电容、第二电容，所述稳压电路采用顺序并联的线性稳压器、滤波电容和储能电容；所述串联谐振电容的一端连接所述接收线圈的一端，所述串联谐振电容的另一端和所述接收线圈的另一端分别连接所述整流桥的两端。8.能量耦合机构，其特征在于：包括圆筒形能量发射线圈，所述圆筒形能量发射线圈被激励后其内部空间形成垂直交变的圆柱形磁场空间；还包括分布在该圆柱形磁场空间中的1个以上权利要求1～6任一项所述的轻量化能量接收装置。9.根据权利要求8所述的能量耦合机构，其特征在于：所述圆筒形能量发射线圈螺旋管式绕制成圆筒形，所述圆筒形能量发射线圈的直径为(3
±
0.1)mm、高度为(3
±
0.1)m。

技术总结
本发明涉及磁耦合谐振式无线能量传输技术领域，具体公开了一种用于大磁场空间的轻量化能量接收装置、一种能量耦合机构，其中轻量化能量接收装置包括圆柱状磁芯以及分别设置在圆柱状磁芯的顶端和底端的上平面磁芯和下平面磁芯，还包括缠绕在圆柱状磁芯上的接收线圈，接收线圈缠绕成沿圆柱状磁芯轴向顺序连接的多个平面线圈，每个平面线圈径向缠绕在圆柱状磁芯上。能量耦合机构包括圆筒形能量发射线圈以及该轻量化能量接收装置。该轻量化能量接收装置能够接收到足够的能量，但又不会导致等效电阻太大限制其功率输出，满足远距离无线电能传输的功率要求，且具有一定的抗角度偏移的能力，整体尺寸较小，重量较轻，适用于一般的小功率用电设备。功率用电设备。功率用电设备。


技术研发人员：孙跃 戴欣 苏玉刚 王智慧 唐春森 郭思辰 潘佳佳
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：2021.11.01
技术公布日：2022/1/11