[发明专利]用于弱耦合无线电能传输系统的二维旋转式发射线圈装置

摘要

本发明涉及弱耦合无线电能传输系统的发射线圈，具体是一种用于弱耦合无线电能传输系统的二维旋转式发射线圈装置。本发明解决了现有弱耦合无线电能传输系统的发射线圈功耗高、控制难度大、不利于机器人的微型化的问题。用于弱耦合无线电能传输系统的二维旋转式发射线圈装置，包括二维发射线圈、旋转驱动装置、驱动控制装置；所述二维发射线圈包括滚筒、两个支座、两组滚珠、大齿轮、两个轴向线圈、两个径向圆环、两个径向线圈；所述旋转驱动装置包括安装座、步进电机、转轴、主动同步带轮、从动同步带轮、同步带、小齿轮；所述驱动控制装置包括直流电源、第I逆变器、第II逆变器、步进电机驱动器、单片机。本发明适用于弱耦合无线电能传输系统。

主权项

1.一种用于弱耦合无线电能传输系统的二维旋转式发射线圈装置，其特征在于：包括二维发射线圈（1）、旋转驱动装置（2）、驱动控制装置（3）；/n所述二维发射线圈（1）包括滚筒（101）、两个支座（102）、两组滚珠（103）、大齿轮（104）、两个轴向线圈（105）、两个径向圆环（106）、两个径向线圈（107）；/n滚筒（101）的两端端面外圈各延伸设置有一个圆环形凸台A（108）；每个支座（102）均包括一个轴向圆环，轴向圆环的外侧面首端下部延伸设置有一个倒U形支架，轴向圆环的尾端端面内圈延伸设置有一个圆环形凸台B（109）；两个轴向圆环的外侧面尾端分别与两个圆环形凸台A（108）的内侧面间隙配合，且两个轴向圆环的尾端端面外圈与滚筒（101）的两端端面内圈之间形成有两个圆环形通道；两个倒U形支架相互正对；每组滚珠（103）均包括多个滚珠；两组滚珠（103）分别滚动嵌设于两个圆环形通道内；大齿轮（104）固定装配于其中一个圆环形凸台A（108）的外侧面；两个轴向线圈（105）分别缠绕于滚筒（101）的外侧面两端；两个径向圆环（106）均固定于滚筒（101）的外侧面，且两个径向圆环（106）均位于两个轴向线圈（105）之间；两个径向圆环（106）的轴线重合，且两个径向圆环（106）的轴线均与滚筒（101）的轴线垂直相交；两个径向线圈（107）分别缠绕于两个径向圆环（106）的外侧面；/n所述旋转驱动装置（2）包括安装座（201）、步进电机（202）、转轴（203）、主动同步带轮（204）、从动同步带轮（205）、同步带（206）、小齿轮（207）；/n安装座（201）包括水平底板和纵向立板；纵向立板的下端面与水平底板的上板面中部固定为一体；纵向立板的上端面右后部延伸设置有纵向耳板A；纵向立板的上端面左前部和上端面右前部各延伸设置有一个纵向耳板B；步进电机（202）的机座固定于纵向耳板A的右板面，且步进电机（202）的输出轴转动贯穿纵向耳板A；转轴（203）的两端分别转动支撑于两个纵向耳板B上；主动同步带轮（204）固定装配于步进电机（202）的输出轴上；从动同步带轮（205）固定装配于转轴（203）上；同步带（206）同时装配于主动同步带轮（204）和从动同步带轮（205）上；小齿轮（207）固定装配于转轴（203）上，且小齿轮（207）与大齿轮（104）啮合；/n所述驱动控制装置（3）包括直流电源（301）、第I逆变器（302）、第II逆变器（303）、步进电机驱动器（304）、单片机（305）、无线接收模块（306）；/n第I逆变器（302）的输入端与直流电源（301）的输出端连接；第I逆变器（302）的输出端分别与两个轴向线圈（105）的输入端连接；第II逆变器（303）的输入端与直流电源（301）的输出端连接；第II逆变器（303）的输出端分别与两个径向线圈（107）的输入端连接；步进电机驱动器（304）的输入端与直流电源（301）的输出端连接；步进电机驱动器（304）的输出端与步进电机（202）的输入端连接；单片机（305）的电源端与直流电源（301）的输出端连接；单片机（305）的输出端分别与第I逆变器（302）的控制端、第II逆变器（303）的控制端、步进电机驱动器（304）的控制端连接；无线接收模块（306）的电源端与直流电源（301）的输出端连接；无线接收模块（306）的输出端与单片机（305）的输入端连接。/n