一種無線能量傳輸系統(tǒng)和食品加工器具的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種無線能量傳輸系統(tǒng);此外，本實用新型還設及利用前述無線 能量傳輸系統(tǒng)的食品加工器具。
【背景技術】
[0002] 無線能量傳輸裝置應用前景廣泛，是目前各國企業(yè)和研究機構的研究熱點之一。 目前為止的無線能量傳輸方法主要有4種：
[0003] 1.無線電波方式，利用高頻電波傳輸能量，雖傳輸距離遠，但傳輸功率低（豪瓦 級），傳輸效率低損耗大；
[0004] 2.電場電容禪合方式；
[000引 3.電磁感應方式，利用電磁感應原理，即"電-磁-磁-電"轉換，實現(xiàn)無線能量傳輸 基本原理與變壓器變換原理一致，并且將原變壓器兩級中間分開增加氣隙，故而也稱為松 禪合變壓器原理。由于空氣磁導率低磁阻大，增加氣隙的結果是磁加了磁漏，降低了禪合系 數(shù)，過大的氣隙將導致禪合系數(shù)極低而無法應用；
[0006] 4.磁場共振(諧振)方式，基本與電磁感應原理相似，不同點在于此系統(tǒng)利用發(fā)射 端和接收端處于相同頻率時磁共振的最大化，實現(xiàn)更高效更遠距離更大功率的無線能量傳 輸。
[0007] 現(xiàn)有的無線能量傳輸線圈與磁體結構，W平面型線圈為主，適用于薄形空間，也有 少量螺線管形線圈，適用于非薄形空間，但用于增強磁場的磁體部分形狀與位置分布未得 到充分的研究與發(fā)掘，使得很多無線能量傳輸系統(tǒng)的傳輸距離短，傳輸效率低下。
[000引現(xiàn)有的有線能量傳輸方式，在器具上需要經(jīng)常相對運動的不同部分間的連接線纜 容易磨損、折斷；即便用禪合插頭插座連接也存在磨損、連接易松動、連接時易打火等諸多 不利;再者器具上需要經(jīng)常相對運動的不同部分，由于有線纜相連接，器具的運些不同部分 無法徹底分離，或者禪合插頭插座處不便密封，都造成運些部分的取放、清潔方式受到很大 限制。 【實用新型內容】
[0009] 針對現(xiàn)有技術的上述不足，根據(jù)本實用新型的實施例，旨在解決或優(yōu)化現(xiàn)有無線 能量傳輸系統(tǒng)中的問題，希望提供一種可顯著提高電磁場的互感禪合系數(shù)，能增大傳輸距 離，并提高傳輸效率的無線能量傳輸系統(tǒng)。同時，希望提供使用前述無線能量傳輸系統(tǒng)的食 品加工器具，設計為易安裝，易取下，易密封，因而能夠方便地進行取放及清潔。
[0010] 根據(jù)實施例，本實用新型提供的一種無線能量傳輸系統(tǒng)，其包括:發(fā)射端線圈與磁 體，W及接收端線圈與磁體，兩者通過電磁感應或電磁共振形成無線能量傳輸系統(tǒng)，其創(chuàng)新 點在于，所述線圈分別盤繞在磁體上形成禪合。
[0011] 根據(jù)一個實施例，本實用新型前述無線能量傳輸系統(tǒng)中，當氣隙小于等于5mm時， 該磁鐵為U形磁體或E形磁體;當氣隙大于5mm時，該磁鐵為U形磁體。
[0012] 根據(jù)一個實施例，本實用新型前述無線能量傳輸系統(tǒng)中，當所述磁體為U形磁體， 所述線圈設在U形磁體的端部。
[0013] 根據(jù)一個實施例，本實用新型前述無線能量傳輸系統(tǒng)中，所述線圈為窄長形線圈。
[0014] 根據(jù)一個實施例，本實用新型前述無線能量傳輸系統(tǒng)中，所述線圈為扁平形線圈。
[0015] 根據(jù)一個實施例，本實用新型前述無線能量傳輸系統(tǒng)中，當所述磁體為E形磁鐵， 所述線圈分別盤繞在E形的中間磁柱上。
[0016] 根據(jù)實施例，本實用新型提供的一種食品加工器具，包括前述的無線能量傳輸系 統(tǒng)，該無線能量傳輸系統(tǒng)的發(fā)射端和接收端分別安裝在該食品加工器具的底座和上蓋。
[0017] 根據(jù)一個實施例，本實用新型前述食品加工器具中，底座和上蓋可相互分離。根據(jù) 一個實施例，本實用新型前述食品加工器具為電飯優(yōu)、壓力優(yōu)、豆?jié){機、炒菜機、空氣炸鍋或 多用途鍋。
[0018] 相對于現(xiàn)有技術，本實用新型通過電磁感應或電磁共振，達到無線能量傳輸?shù)哪?的。尤其是優(yōu)化的發(fā)射端與接收端線圈與磁體的形狀與結構布置形式，可顯著提高電磁場 的互感禪合系數(shù)，擴大傳輸距離，提高能量傳輸效率。本實用新型適用于各種食品加工器 具，包括電飯優(yōu)、壓力優(yōu)等加熱器具，W及豆?jié){機、炒菜機、空氣炸鍋或多用途鍋等。
【附圖說明】
[0019] 圖1為無線能量傳輸裝置近距和中距的磁路分布示意對比圖（U形，窄長線圈盤繞 在U形的端部）。
[0020] 圖2為無線能量傳輸裝置近距和中距的磁路分布示意對比圖化形，線圈盤繞在U形 的底部）。
[0021] 圖3為無線能量傳輸裝置近距和中距的磁路分布示意對比圖化形，線圈盤繞在E形 的中間磁柱）。
[0022] 圖4為無線能量傳輸裝置近距和中距的磁路分布示意對比圖（市面常見的平面盤 式線圈）。
[0023] 圖5為圖1-4所示四種無線能量傳輸線圈與磁體的結構形式，在使用電磁感應式方 法時的互感禪合系數(shù)，在中近距離上的對比結果圖。
[0024] 圖6為本實用新型無線能量傳輸裝置近距和中距的磁路分布示意對比圖化形，U形 扁平線圈盤繞在U形的端部）。
[0025] 圖7是U形扁平端部線圈與U形窄長端部線圈的互感禪合系數(shù)，在中小距離上的對 比結果示意圖（結果顯示U形扁平端部線圈更優(yōu)）。
[0026] 圖8是本實用新型無線能量傳輸系統(tǒng)在食品加工器具上的實施例的結構示意圖。
[0027] 圖9是本實用新型無線能量傳輸系統(tǒng)在食品加工器具上的另一實施例的結構示意 圖。
[0028] 圖10是本實用新型無線能量傳輸系統(tǒng)在食品加工器具上的再一實施例的結構示 意圖。
【具體實施方式】
[0029] 下文中，所述的食品加工器具，可W是電飯優(yōu)、壓力優(yōu)等加熱器具，也可是如豆?jié){ 機、炒菜機、空氣炸鍋或多用途鍋等。
[0030]如圖1所示，將發(fā)射端磁體101與接收端磁體103均設計為U形(下文中所有"U形"都 代指"U形磁體"），將兩端線圈102、104分別設計盤繞在此U形的端部。此種裝置在發(fā)射與接 收U形如〇1、1〇3中所形成的循環(huán)磁力線回路105(下文中所有"磁路"都代指"循環(huán)磁力線回 路"），而由于線圈102、104分別處于U形101、103端部位置，兩端的線圈對線圈之間、線圈與 對方磁體間也存在禪合，經(jīng)過強化的禪合效果較好，單邊自循環(huán)磁路106較少（下文中所有 "漏磁路"都代指"單邊自循環(huán)磁路"）。圖1為近距和中距的磁路分布示意對比。
[003。 如圖2所示，將發(fā)射端磁體201與接收端磁體203均設計為U形，將兩端線圈202、204 分別設計盤繞在此U形的底部。此種裝置在發(fā)射與接收U形對20U203中形成磁路205,但線 圈位置在U形底部，禪合未得到加強，效果次之，漏磁路206稍多。圖2為近距和中距的磁路分 布示意對比。
[0032]如圖3所示，將發(fā)射端磁體301與接收端磁體303均設計為E形(下文中所有巧形"都 代指巧形磁體"），將兩端線圈302、304分別設計盤繞在此E形的中間磁柱上。此種裝置在發(fā) 射與接收E形對30U303中形成雙回路磁路305,WE形對稱中屯、線為分界，相當于兩組U形磁 體并排連接。但隨著氣隙加大，由于E形在單個磁體的中屯、磁柱與外側磁柱間距小于類似規(guī) 格U形上兩側磁柱間距，因而在此單個E形磁體內部有較多漏磁路306,故而禪合效果較差。 圖3為近距和中距的磁路分布示意對比。
[0033] 對比市面常見的平面盤式線圈，如圖4所示，即使在此平面線圈401、403中增加磁 體402、404,在氣隙大時仍有非常多的漏磁路406,故而禪合效果相對最差。圖4為近距和中 距的磁路分布示意對比。
[0034] 無線能量傳輸系統(tǒng)中，傳輸效率取決于發(fā)射端與接收端線圈的互感禪合系數(shù)K:
[0036] 式中，LI,L2為發(fā)射端與接收端線圈電感值，M為它們的互感值。0含K含1。對于本系 統(tǒng)而言，K值越大越好。<