[发明专利]用于卫星上的非接触式能量传输装置及方法

说明书

本发明实施例公开了一种用于卫星上的非接触式能量传输装置及方法，所述用于卫星上的非接触式能量传输装置包括：谐振式磁耦合变压器、初级控制装置及次级控制装置；所述谐振式磁耦合变压器，包括：初级线圈及次级线圈；所述初级线圈与所述次级线圈之间通过磁耦合进行无线能量的传输；所述初级控制装置，与所述初级线圈连接，用于将输入直流转换所述初级线圈所需的脉冲电流，并将所述脉冲电流输入到所述初级线圈，并通过控制所述脉冲电流的频率使所述谐振式磁耦合变压器工作在谐振频率；所述次级控制装置，与所述次级线圈相连，用于将所述次级线圈通过磁耦合从所述初级线圈接收的为交流的次级电流转换成输出直流电输出。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及用于卫星上的非接触式能量传输装置及方法。

背景技术

非接触式能量传输装置，是通过无线的交变电磁场的方式进行能量传输的装置。目前卫星上常用的在相对运动的两部分之间传输电能的方案为滑环方案，通过电刷和滑环在两部分之间传输能量。这种方式传输功率较高，但两部分之间存在直接接触，长时间使用存在电刷磨损，产生金属碎屑等问题，严重影响系统可靠性。

在非接触式能量传输领域，现有技术中常见的无线能量传输装置包括以下三种：

第一种：磁耦合式的非接触式能量传输装置，但是这种方式通常会有能量外泄，有潜在干扰周边其他电子设备的可能，线圈耦合系数低，从而导致能量传输效率低。

第二种：电感谐振耦合式，相比磁耦合式，由于初级和次级工作频率自身谐振，故对周边设备的干扰较小，但是还是存在着严重的能量外泄及传输效率低的问题。

第三种：采用分离变压器式的非接触式能量传输装置，具体为初级和次级之间具有一定间隙的变压器进行能量传输，传输效率有所提高，但是由于自身间隙的问题，导致漏磁问题严重。

以上三种方式均存在能量外泄的问题，不利于提高传输效率，并且由于卫星上设备安装紧凑，设备间空间耦合较大，受重量空间限制，不易实施屏蔽措施，外漏磁场容易对星上其他设备产生影响，不适合应用于卫星系统。

综上所述，现有技术中使用的无线能量传输装置，要不存在着能量传输效率低、要不就存在能量外泄或漏磁等问题，故提出一种能量传输效率高且能量外泄低及漏磁率低的无线能量传输装置，是亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供用于卫星上的非接触式能量传输装置及方法，以解决上述问题的至少其中之一。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例第一方面提供一种用于卫星上的非接触式能量传输装置，包括：谐振式磁耦合变压器、初级控制装置及次级控制装置；

所述谐振式磁耦合变压器，包括：初级线圈及次级线圈；所述初级线圈与所述次级线圈之间通过磁耦合进行无线能量的传输；

所述初级控制装置，与所述初级线圈连接，用于将输入直流转换所述初级线圈所需的脉冲电流，并将所述脉冲电流输入到所述初级线圈，并通过控制所述脉冲电流的频率使所述谐振式磁耦合变压器工作在谐振频率；

所述次级控制装置，与所述次级线圈相连，用于将所述次级线圈通过磁耦合从所述初级线圈接收的为交流的次级电流转换成输出直流电输出。

基于上述方案，所述初级控制装置，还用于将待传输的数据转化成调制序列，基于所述调制序列对待输入到所述初级线圈的预备脉冲电流进行调制，形成调制后的脉冲电流；

所述次级控制装置，还用于从所述次级线圈输出的为交流的次级电流上提取所述数据。

基于上述方案，所述谐振式磁耦合变压器，还包括：第一磁芯和第二磁芯；