一种无线能量传输系统和食品加工器具的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种无线能量传输系统;此外，本实用新型还设及利用前述无线 能量传输系统的食品加工器具。
【背景技术】
[0002] 无线能量传输装置应用前景广泛，是目前各国企业和研究机构的研究热点之一。 目前为止的无线能量传输方法主要有4种：
[0003] 1.无线电波方式，利用高频电波传输能量，虽传输距离远，但传输功率低（豪瓦 级），传输效率低损耗大；
[0004] 2.电场电容禪合方式；
[000引 3.电磁感应方式，利用电磁感应原理，即"电-磁-磁-电"转换，实现无线能量传输 基本原理与变压器变换原理一致，并且将原变压器两级中间分开增加气隙，故而也称为松 禪合变压器原理。由于空气磁导率低磁阻大，增加气隙的结果是磁加了磁漏，降低了禪合系 数，过大的气隙将导致禪合系数极低而无法应用；
[0006] 4.磁场共振(谐振)方式，基本与电磁感应原理相似，不同点在于此系统利用发射 端和接收端处于相同频率时磁共振的最大化，实现更高效更远距离更大功率的无线能量传 输。
[0007] 现有的无线能量传输线圈与磁体结构，W平面型线圈为主，适用于薄形空间，也有 少量螺线管形线圈，适用于非薄形空间，但用于增强磁场的磁体部分形状与位置分布未得 到充分的研究与发掘，使得很多无线能量传输系统的传输距离短，传输效率低下。
[000引现有的有线能量传输方式，在器具上需要经常相对运动的不同部分间的连接线缆 容易磨损、折断；即便用禪合插头插座连接也存在磨损、连接易松动、连接时易打火等诸多 不利;再者器具上需要经常相对运动的不同部分，由于有线缆相连接，器具的运些不同部分 无法彻底分离，或者禪合插头插座处不便密封，都造成运些部分的取放、清洁方式受到很大 限制。 【实用新型内容】
[0009] 针对现有技术的上述不足，根据本实用新型的实施例，旨在解决或优化现有无线 能量传输系统中的问题，希望提供一种可显著提高电磁场的互感禪合系数，能增大传输距 离，并提高传输效率的无线能量传输系统。同时，希望提供使用前述无线能量传输系统的食 品加工器具，设计为易安装，易取下，易密封，因而能够方便地进行取放及清洁。
[0010] 根据实施例，本实用新型提供的一种无线能量传输系统，其包括:发射端线圈与磁 体，W及接收端线圈与磁体，两者通过电磁感应或电磁共振形成无线能量传输系统，其创新 点在于，所述线圈分别盘绕在磁体上形成禪合。
[0011] 根据一个实施例，本实用新型前述无线能量传输系统中，当气隙小于等于5mm时， 该磁铁为U形磁体或E形磁体;当气隙大于5mm时，该磁铁为U形磁体。
[0012] 根据一个实施例，本实用新型前述无线能量传输系统中，当所述磁体为U形磁体， 所述线圈设在U形磁体的端部。
[0013] 根据一个实施例，本实用新型前述无线能量传输系统中，所述线圈为窄长形线圈。
[0014] 根据一个实施例，本实用新型前述无线能量传输系统中，所述线圈为扁平形线圈。
[0015] 根据一个实施例，本实用新型前述无线能量传输系统中，当所述磁体为E形磁铁， 所述线圈分别盘绕在E形的中间磁柱上。
[0016] 根据实施例，本实用新型提供的一种食品加工器具，包括前述的无线能量传输系 统，该无线能量传输系统的发射端和接收端分别安装在该食品加工器具的底座和上盖。
[0017] 根据一个实施例，本实用新型前述食品加工器具中，底座和上盖可相互分离。根据 一个实施例，本实用新型前述食品加工器具为电饭優、压力優、豆浆机、炒菜机、空气炸锅或 多用途锅。
[0018] 相对于现有技术，本实用新型通过电磁感应或电磁共振，达到无线能量传输的目 的。尤其是优化的发射端与接收端线圈与磁体的形状与结构布置形式，可显著提高电磁场 的互感禪合系数，扩大传输距离，提高能量传输效率。本实用新型适用于各种食品加工器 具，包括电饭優、压力優等加热器具，W及豆浆机、炒菜机、空气炸锅或多用途锅等。
【附图说明】
[0019] 图1为无线能量传输装置近距和中距的磁路分布示意对比图（U形，窄长线圈盘绕 在U形的端部）。
[0020] 图2为无线能量传输装置近距和中距的磁路分布示意对比图化形，线圈盘绕在U形 的底部）。
[0021] 图3为无线能量传输装置近距和中距的磁路分布示意对比图化形，线圈盘绕在E形 的中间磁柱）。
[0022] 图4为无线能量传输装置近距和中距的磁路分布示意对比图（市面常见的平面盘 式线圈）。
[0023] 图5为图1-4所示四种无线能量传输线圈与磁体的结构形式，在使用电磁感应式方 法时的互感禪合系数，在中近距离上的对比结果图。
[0024] 图6为本实用新型无线能量传输装置近距和中距的磁路分布示意对比图化形，U形 扁平线圈盘绕在U形的端部）。
[0025] 图7是U形扁平端部线圈与U形窄长端部线圈的互感禪合系数，在中小距离上的对 比结果示意图（结果显示U形扁平端部线圈更优）。
[0026] 图8是本实用新型无线能量传输系统在食品加工器具上的实施例的结构示意图。
[0027] 图9是本实用新型无线能量传输系统在食品加工器具上的另一实施例的结构示意 图。
[0028] 图10是本实用新型无线能量传输系统在食品加工器具上的再一实施例的结构示 意图。
【具体实施方式】
[0029] 下文中，所述的食品加工器具，可W是电饭優、压力優等加热器具，也可是如豆浆 机、炒菜机、空气炸锅或多用途锅等。
[0030]如图1所示，将发射端磁体101与接收端磁体103均设计为U形(下文中所有"U形"都 代指"U形磁体"），将两端线圈102、104分别设计盘绕在此U形的端部。此种装置在发射与接 收U形如〇1、1〇3中所形成的循环磁力线回路105(下文中所有"磁路"都代指"循环磁力线回 路"），而由于线圈102、104分别处于U形101、103端部位置，两端的线圈对线圈之间、线圈与 对方磁体间也存在禪合，经过强化的禪合效果较好，单边自循环磁路106较少（下文中所有 "漏磁路"都代指"单边自循环磁路"）。图1为近距和中距的磁路分布示意对比。
[003。 如图2所示，将发射端磁体201与接收端磁体203均设计为U形，将两端线圈202、204 分别设计盘绕在此U形的底部。此种装置在发射与接收U形对20U203中形成磁路205,但线 圈位置在U形底部，禪合未得到加强，效果次之，漏磁路206稍多。图2为近距和中距的磁路分 布示意对比。
[0032]如图3所示，将发射端磁体301与接收端磁体303均设计为E形(下文中所有巧形"都 代指巧形磁体"），将两端线圈302、304分别设计盘绕在此E形的中间磁柱上。此种装置在发 射与接收E形对30U303中形成双回路磁路305,WE形对称中屯、线为分界，相当于两组U形磁 体并排连接。但随着气隙加大，由于E形在单个磁体的中屯、磁柱与外侧磁柱间距小于类似规 格U形上两侧磁柱间距，因而在此单个E形磁体内部有较多漏磁路306,故而禪合效果较差。 图3为近距和中距的磁路分布示意对比。
[0033] 对比市面常见的平面盘式线圈，如图4所示，即使在此平面线圈401、403中增加磁 体402、404,在气隙大时仍有非常多的漏磁路406,故而禪合效果相对最差。图4为近距和中 距的磁路分布示意对比。
[0034] 无线能量传输系统中，传输效率取决于发射端与接收端线圈的互感禪合系数K:
[0036] 式中，LI,L2为发射端与接收端线圈电感值，M为它们的互感值。0含K含1。对于本系 统而言，K值越大越好。<