一種對測斜儀進行無線充電的方法技術

本發明專利技術公開了一種對測斜儀進行無線充電的方法，包括：當充電線圈通電時，次級線圈會產生感應電流，次級線圈產生感生電流，經過整流、濾波、穩壓等處理，產生由單片機或者專用集成電路組成的充電電路。電池中具有獨立的一對通信線圈，在充電的過程中，電池的充電狀態通過通信線圈反饋給充電電路。本發明專利技術解決了在給測斜儀電池筒充電的時候必須拆卸保護筒和分離測斜儀及電池筒的連接問題，使用簡單、方便，大大的減輕了測斜用戶維護測斜儀的工作量及拆卸保護筒的麻煩。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及石油、煤礦及地質勘探鉆井工程測斜領域，尤其體涉及一種對 測斜儀進行無線充電的方法。
技術介紹
石油、煤礦及地質勘探在測斜時用的電池筒，在沒電的情況下都需要對電 池筒進行充電，目前充電的時候需要把電池筒從測斜儀上拆下來，借助用有線 的充電器對電池筒進行充電。在拆卸中，首先需要把測斜用的機芯部分從保護 筒中拿出來，然后在把測斜儀和電池筒部分拆開，為了保護機芯部分在井下惡 劣的環境中正常工作，保護筒的連接非常牢固，拆卸的時候很麻煩，費勁。本 專利技術解決的問題即為拆卸麻煩的問題，在不需要拆開保護筒，分離測斜儀和電 池筒的情況下在保護筒的外部即可纟^M呆護筒內部的電池筒進行充電。
技術實現思路
本專利技術提供，克服現有對測斜儀電池筒 拆卸充電的方法，設計利用傳統電磁感應原理，用一組空心線圏實現了電能的 無線傳遞，實現了電源與電器的相對分離(但不是絕對分離，因為使用時要相互 靠攏)，還能夠保證電源(充電器)對電器(即電池筒)的正常充電。本專利技術4是供的，包括 所述方法，當充電線圈通電時，距離次級線圈一定范圍的距離內，次級線 圈會產生感應電流；次級線圈產生感生電流，經過整流、濾波、穩壓等處理，產生由單片機或 者專用集成電路組成的充電電路。能夠在不開啟儀器外殼的情況下，實現對內部儀器的充電。具有具有獨立的一對通信線圈，在充電的過程中，電池的充電狀態通過通 信線圏反饋給充電電路。本專利技術解決了在給測斜儀電池筒充電的時候必須拆卸保護筒和分離測斜儀 及電池筒的連接問題，使原本復雜的拆卸工作免于進行就可直接對保護筒內部 的電池筒進行充電，使用簡單、方便，大大的減輕了測斜用戶維護測斜儀的工作量及拆卸保護筒的麻煩。 附圖說明圖l是本專利技術充電電路原理圖2是本專利技術被充電電路原理圖3是本專利技術充電時初級次級線圏結構示意圖4是本專利技術的工作流程圖。具體實施例方式為了使本
的人員更好地理解本專利技術方法實施的方案，下面對一種 用于測斜儀的無線充電方法及系統的技術方案進4亍說明。本專利技術在原理上采用電磁感應原理(變壓器)原理，充電一側是一組線圈 作為初級線圏，被充電一側也為一組線圈，訪文在金屬保護筒內，此組線圈作為 次級線圈，當初級線圏通交流電時則次級線圈感應出電流。經過整流濾波穩壓 等處理后再給電池供電。具體做法是充電一方的初級線圏通以220V交流電，次 級線圈j呆證感應出大于15V 300mA的功率的電源來。在電路的實現上，參照圖1，充電電路本身包含兩個線圈， 一個為充電線圈， 即初級線圈， 一個為通訊線圏。充電線圏通電時，距離次級線圈一定范圍的距 離內，次級線圏會產生感應電流，為充電電路給電池的充電提供源動力，通訊 線圈主要是檢測被充電的電池所處的狀態，是正在充電中、已經充滿、充電異 常、還是初級線圏距離次級線圈的距離太遠還沒有進入充電的狀態等四種情況， 以便把充電的狀態用指示燈的閃爍的形式顯示給用戶。能夠在不開啟儀器外殼 的情況下，實現對內部儀器的充電。參照圖2,為被充電電^4妄受充電的原理圖， 當充電線圏，即初級線圈靠近次級線圈(被充電線圏) 一定得距離范圍內，次 級線圈產生感生電流，經過整流、濾波、穩壓等手段，產生由單片機或者專用 集成電路組成的充電電路，通過充電芯片即實現了對電池筒不斷的充電，電池 中具有獨立的一對通信線圈，在充電的過程中，電池的充電狀態通過通信線圏 反饋給充電電路。從而實現充電電路指示燈的狀態能夠正常的反應目前正在被 充電的電池的各種狀態。參照圖3,是實現無線充電時初級線圈和次級線圏結構 上的位置關系圖，標號1為初級線圈所在的線圈骨架，標號2為次級線圏所在 的線圏骨架，標號3為初級線圈，標號4為次級線圏，當兩個初級線圏3和次級線圈4處于圖紙所示的位置時，通過初級線圏3對次級線圏4的感應產生的 感生電流即實現了無線充電的目的，通過#:充電電路中的通訊線圈對電池電壓 的檢測，把電池的狀態反饋給充電電路的通訊線圈，從而實現在充電電路也即 充電器上顯示被充電電池的狀態。以下是變壓器的主要技術參數，分理論技術參數和經濟運行兩部分組成一、變壓器的技術參數1. 空載電流空載電流的作用是建立工作磁場，又稱勵磁電流。當變壓器二次側開路， 在一次側加電壓Ule時， 一次側要產生電流Io——空載電流。通常Zm Zl， 則Zl可以忽略。Io=Ule/ (Zl+Zm)( 2-1 )Zl——變壓器一次阻抗Zm——變壓器激/磁阻抗2. 空載損失由于勵磁電流在變壓器鐵芯產生的交變磁通要引起渦流損失和磁滯損失。 渦流損失是鐵芯中的感應電流引起的熱損失，其大小與鐵芯的電阻成反比。磁 滯損失是由于鐵芯中的磁疇在交變磁場的作用下做周期性的旋轉？j起的鐵芯發 熱，其損失大小由磁滯回線決定。3. 短路電壓(短路阻抗)短路電壓是指在進行短路試驗時，當繞組中的電流達到額定值，則加在一 次側的電壓。uk%=Uk/Ule *100% (2-2)從運行性能考慮，要求變壓器的阻抗電壓d、一些，即變壓器總的漏阻抗電 壓小一些，使二次側電壓波動受負載變化影響小些；但從限制變壓器短路電流 的角度，阻抗電壓應大一些。4. 短路損失短路損失Pk是變壓器在額定負載條件下其一次側產生的功率損失(亦銅短 路損失損)。變壓器繞組中的功率損失和繞組的溫度有關，變壓器銘牌規定的Pk值，指繞組溫度為75。C時額定負載產生的功率損失。 二、變壓器存在經濟運行的因素1. 變壓器間技術參數存在差異每臺變壓器都存在有功功率的空栽損失和短路損失，及無功功率的空載消 耗和額定負載消耗。因變壓器的容量、電壓等級、鐵芯材質不同，所以上述參 數各不相同。因此變壓器經濟運行就是選擇參數好的變壓器和最佳組合參數的 變壓器部件，這樣配合出的運行方式才有效實用，更經濟。2. 變壓器有功功率損失和損失率的負載特性變壓器功率損失AP (千瓦)、效率n (%)和損失率APy。 (％)的計算/>式<formula>formula see original document page 6</formula>P1——變壓器電源側輸入的功率 P2 — 一變壓器負載側輸出的功率 COS (J)——負載功率因數 一一負載系數12——變壓器二次側負載電流 12 e——變壓器二次側額定電流根據以上公式，經過設計及試驗驗證，初級線圈采用0.2mm直徑的漆包線 纏繞在直徑55ran的空心金屬軸上，#~照空心軸的結構尺寸纏繞出線圈電阻100 歐姆的線圏，匝凄t約5500匝、線圈長度60mm、線圏直徑60mm。次級線圈也纏 繞在空心軸上，線圏直徑24mm 、匝數1200匝、電阻約26歐姆、線圏長度 50咖。此方式互感為兩個空心線圈中間沒有珪鋼片等導;茲鐵心。因此》茲損庫毛4交 大再加上兩者之間的金屬屏蔽則電磁感應信號會進一步較大衰減。試驗證明次 級感應出的功率只有初級功率的25%左右。兩者互感的結構配合圖見圖3。 次級感應電路的處理方法是將線圏接收到的交流電經過全波整流電容濾波和使 用集成IC芯片穩壓。最后使用充電芯片給電池供電。另外為了能夠實現充電一方知道^皮充電一方的充電電壓與電流則兩者還需要實現通信，因此兩者需要各 增加一個通信線圈作為天線實現非接觸通信，線圈通信采用現成集成射頻IC來 實現，這樣本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種對測斜儀進行無線充電的方法，其特征在于，包括：　所述方法，當充電線圈通電時，距離次級線圈一定范圍的距離內，次級線圈會產生感應電流；　次級線圈產生感生電流，經過整流、濾波、穩壓等處理，產生由單片機或者專用集成電路組成的充電電路 。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡鐵英，李志新，劉賽，
申請(專利權)人：北京六合偉業科技有限公司，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]