專利名稱：一種電磁感應儲能系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種儲能充電裝置，特別是涉及一種應用電磁感應的儲能 充電裝置。
技術背景在這個電氣化時代，充電電池的使用已相當廣泛。對充電電池的傳統 充電儲能技術都是通過充電電池直接接觸電源正負兩極來實現的。這種充 電技術當前還普遍采用著。它存在用電安全問題，還存在電極接觸不良， 充電器型號眾多、規格不一，不能通用，充電時因電線牽連導致使用電器 受限制等等缺點。中國發明專利申請200510085491. 5公開了一種"隔離式充電系統及其 應用"(公開號CN1710777A，
公開日2005年12月21日)包括設置于 外接電源座體內的發射電路組和設置于充電電池內的接受電路組，發射電 路內有發射線圈，接受電路內有接受線圈，當接受電路接近發射電路時， 接受線圈接受發射線圈釋放出的交流信號，從而實現隔離式非接觸充電。 中國發明專利01145418.0公開了 "一種無觸點充電器"(授權公告號 CN1295839C，授權公告日2007年1月17日)，包括初級線圈和次級線圈， 線圈各有U形磁心和圍繞U形磁心的繞組，初級線圈的U形磁心的截面積 大于次級線圈U形磁心的截面積。中國實用新型專利01253440.4公開了 "一種電磁感應充電裝置"(授權公告號CN2506010Y，授權公告日2002 年8月14日)，包括充電座內的主線圈和充電體內的感應線圈，主線圈 由 一直流電源經高頻推挽振蕩電路驅動。以上現有技術不能克服短暫時效性、空間區域限制性的問題，且沒有磁場接受均向性的設計，磁場接受方向死角大，從而導致電磁轉換效率低、電能損耗大。發明內容本發明的目的在于避免現有技術中的不足之處，提供一種電磁感應儲 能系統。本發明的目的可以通過以下技術措施來實現電磁感應儲能系統包括均向性電磁感應儲能裝置和高頻交變磁場產生 電路，均向性電磁感應儲能裝置與用電器之間電連接，高頻交變磁場產生 電路由電源驅動產生高頻交變磁場，當均向性電磁感應儲能裝置接近時， 在電磁感應的作用下產生電流從而進行儲能充電，均向性電磁感應儲能裝 置包括磁體、高頻線圈、濾波整流電路、蓄電裝置，所述磁體為兩根或三 根且每根相互垂直，所述高頻線圈分兩組或三組纏繞該磁體。作為一個最 佳實施例，磁體為三根，兩兩相互垂直，高頻線圈分三組以圓形中空的包 扎形式纏繞磁體，將磁體完全包裹于內部。高頻線圈在每一根磁體上的纏 繞均采取非連續纏繞的方式，使每根磁體上纏繞的線圈各自為獨立線圈。作為一個較佳實施例，高頻交變磁場產生電路進一步包含由控制電路、 過電流檢知電路、反饋電路組成的功能控制電路，對電磁諧振、耦合效果 及電路的功能進行控制。作為另一較佳實施例，高頻交變磁場產生電路由直流電源經高頻推挽 振蕩電路驅動。作為一個更佳實施例，電磁感應儲能系統連接的用電器為置于人體內 的醫療器械，高頻交變磁場產生電路置于人體外，用電器連同均向性電磁 感應儲能裝置、蓄電裝置置于人體內，高頻交變磁場產生電路貼近人體內 的均向性電磁感應儲能裝置部位發出高頻交變磁場，從而實現對人體內的 醫療器械進行隔離式的儲能充電。本發明與現有技術相比具有以下優點(1) 磁場接受均向性設計，使磁場接受方向死角最小化，提高電磁轉換效率；(2) 磁體線圈非連續纏繞，防止磁場相互干擾或抵消，提高電磁耦合能 量傳輸效率；(3) 實現人體內醫療器械的隔離式充電，使用便利。
圖1是電磁感應儲能系統的結構示意圖； 圖2是高頻線圈纏繞磁體的示意圖。圖中，1是均向性電磁感應儲能裝置，2是電源，3是磁體，4是高頻 線圈，5是濾波整流電路，6是蓄電裝置，9為高頻交變磁場產生電路，10 為功能控制電路，ll為用電器。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明，但附圖和實施例不構 成對本發明的任何限制 實施例l電磁感應儲能系統的電源2可以是交流電，也可以是直流電，如電池。 若是直流電供電，則高頻交變磁場產生電路9內包含一高頻推挽振蕩電路。 高頻交變磁場產生電路9 一般包含線圈、諧振電路、放大電路，以及含有 控制電路、過電流檢知電路、反饋電路的功能控制電路IO。在均向性電磁感應儲能裝置l中，包含磁體3、高頻線圈4、濾波整流 電路5、蓄電裝置6。磁體一般為柱體形式，也可為棱形。磁體采用低磁滯 系數的材料，如磁鐵、鈷或鎳等。磁體為相互垂直的兩根，或兩兩相互垂 直的三根。當有三根磁體時，高頻線圈可為兩組，纏繞三根磁體中的任兩 根。作為最佳實施例，高頻線圈是三組，以圓形中空包扎的形式纏繞三根 磁體，將磁體完全包裹于內部。附圖2就是這樣一種結構。這是一種磁場 接受均向性的設計，可使磁場接受方向死角最小化，極大地提高電磁傳輸效率。高頻線圈4最好采用高頻多絞線。在每一根磁體上，高頻線圈的纏繞 均采取非連續的方式繞組。也就是說，在一根磁體上纏繞完畢后，用另一 組線圈來纏繞另一根磁體，使每根磁體纏繞的線圈各自為獨立線圈。這樣， 可防止磁場相互干擾和抵消，提高耦合效率。均向性電磁感應儲能裝置1通過諧振電路與濾波整流電路5連接，并 通過充電電路與蓄電裝置6連接。均向性電磁感應儲能裝置1可設置于充 電體內或電器內部。電源2供電驅動，經功能控制電路10控制，高頻交變磁場產生電路9 可生成高頻交變的磁場。當均向性電磁感應儲能裝置1接近時，將產生電 磁感應，在均向性電磁感應儲能裝置l中產生電流，對電器進行充電儲能， 從而實現隔空充電。 實施例2電磁感應儲能系統連接置于人體內的醫療器械。所述置于人體內的醫 療器械包括但不限于節律器、電荷耦合組件、人造器官、電子膠囊式內窺 鏡等。這些醫療器械廣泛應用于臨床。目前，這些醫療器械的能量只能靠 體外的電線供能或體內的電池自供電，給患者造成非常不便。應用本發明的電磁感應儲能系統，高頻交變磁場產生電路9置于人體 外，用電器11即醫療器械連同均向性電磁感應儲能裝置1、蓄電裝置6置 于人體內。高頻交變磁場產生電路9貼近人體內的均向性電磁感應儲能裝 置1所在的部位發出高頻交變磁場，人體內的電磁感應儲能裝置1就可接 受交流信號，產生電流，從而實現對人體內的醫療器械進行隔離式的儲能 充電。在一實施例中，高頻交變磁場產生電路9設置于背心、夾克等衣物 內，通過直流電源供電，經高頻推挽振蕩電路驅動產生高頻交變磁場，當 患者穿上這種夾克或背心時，通過電磁感應，對體內的生物傳感器進行儲 能充電。在另一實施例中，高頻交變磁場產生電路9設置在被毯或床墊里。當患者躺在床墊上時，通過電磁感應，對體內的生物傳感器進行儲能充電。 本發明電磁感應儲能系統還可廣泛應用于其他電器領域，如玩具、家 電、吸塵器等，實現隔空充電，方便使用，用電安全。最后所應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非 對本發明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明， 本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者 等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。
權利要求
1、一種電磁感應儲能系統，包括均向性電磁感應儲能裝置(1)和高頻交變磁場產生電路(9)，均向性電磁感應儲能裝置(1)與用電器(11)電連接，高頻交變磁場產生電路(9)由電源(2)驅動產生高頻交變磁場，與均向性電磁感應儲能裝置(1)接近時在電磁感應的作用下產生電流進行儲能充電，其特征在于所述均向性電磁感應儲能裝置(1)包括磁體(3)、高頻線圈(4)、濾波整流電路(5)、蓄電裝置(6)，所述磁體(3)為兩根或三根且每根相互垂直，所述高頻線圈(4)分兩組或三組纏繞該磁體(3)。
2、 根據權利要求l所述的電磁感應儲能系統，其特征在于所述磁體 (3)為三根，兩兩相互垂直，所述高頻線圈(4)分三組以圓形中空的包扎形式纏繞磁體(3)，將磁體(3)完全包裹于內部。
3、 根據權利要求1或2所述的電磁感應儲能系統，其特征在于所述 高頻線圈(4)在每一根磁體(3)上的纏繞均采取非連續纏繞的方式，使 每根磁體(3)上纏繞的線圈各自為獨立線圈。
4、 根據權利要求1或2所述的電磁感應儲能系統，其特征在于所述 高頻交變磁場產生電路(9)進一步包含由控制電路、過電流檢知電路、反 饋電路組成的功能控制電路(10)，對電磁諧振、耦合效果及電路的功能 進行控制。
5、 根據權利要求3所述的電磁感應儲能系統，其特征在于高頻交變 磁場產生電路(9)進一步包含由控制電路、過電流檢知電路、反饋電路組 成的功能控制電路(10)，對電磁諧振、耦合效果及電路的功能進行控制。
6、 根據權利要求1或2所述的電磁感應儲能系統，其特征在于所述 高頻交變磁場產生電路(9)由直流電源經高頻推挽振蕩電路驅動。
7、 根據權利要求3所述的電磁感應儲能系統，其特征在于所述高頻 交變磁場產生電路(9)由直流電源經高頻推挽振蕩電路驅動。
8、 根據權利要求1或2所述的電磁感應儲能系統，其特征在于所述用電器(11)為置于人體內的醫療器械，高頻交變磁場產生電路(9)置于 人體外，用電器(11)連同均向性電磁感應儲能裝置(1)、蓄電裝置(6) 置于人體內，高頻交變磁場產生電路(9)貼近人體內的均向性電磁感應儲 能裝置(1)部位發出高頻交變磁場，從而實現對人體內的醫療器械進行隔 離式的儲能充電。
9、 根據權利要求8所述的電磁感應儲能系統，其特征在于所述高頻 交變磁場產生電路(9)由直流電源經高頻推挽振蕩電路驅動。
10、 根據權利要求3所述的電磁感應儲能系統，其特征在于所述用 電器(11)可為置于人體內的醫療器械，高頻交變磁場產生電路(9)置于 人體外，用電器(11)連同均向性電磁感應儲能裝置(1)、蓄電裝置(6) 置于人體內，高頻交變磁場產生電路(9)貼近人體內的均向性電磁感應儲 能裝置(1)部位發出高頻交變磁場，從而實現對人體內的醫療器械進行隔 離式的儲能充電。
全文摘要
本發明涉及一種電磁感應儲能系統，包括均向性電磁感應儲能裝置和高頻交變磁場產生電路，均向性電磁感應儲能裝置與蓄電裝置一體并與用電器連接，高頻交變磁場產生電路由電源驅動產生高頻交變磁場，當均向性電磁感應儲能裝置接近時在電磁感應的作用下產生電流。均向性電磁感應儲能裝置進一步包含磁體，高頻線圈，濾波整流電路，蓄電裝置，磁體為兩根或三根且每根相互垂直，所述高頻線圈分兩組或三組纏繞該磁體。本發明具有磁場接受均向性設計，使磁場接受方向死角最小化，從而提高耦合系數和電磁轉換效率。本發明適用于各種用電器，尤其是對于人體內的醫療器械等傳統的接觸式充電難于實施的用電器。
文檔編號H01F17/00GK101276947SQ20081000519
公開日2008年10月1日 申請日期2008年1月23日 優先權日2008年1月23日
發明者李承駿, 高甫仁 申請人:國立陽明大學