一种可移动式的无线充电装置的制作方法

本实用新型涉及一种可移动式的无线充电装置，具体涉及发射线圈与接收线圈的配合形式。

背景技术：

无线充电相对有线充电更方便自由，通过发射线圈发射能量，接收线圈接收能量，完成无线充电过程。在无线充电过程中，发射线圈和接收线圈一对一的关系，也就是一个发射线圈对应一个接收线圈。一旦接收线圈与发射线圈产生位置偏移，电能传输效率将急剧下降。特别是接收线圈需要不停移动时，比如安装在行驶的电动汽车上的接收线圈，它无法保证接收线圈与发射线圈始终保持相对固定的位置。这也就是目前移动式无线充电无法实现的原因。

为了克服移动过程中发射线圈的磁场位置固定，需要提出一种能跟随电动汽车移动的磁场，在移动过程中，发射线圈跟随移动物体的位置进行变换，使发射线圈的磁场跟随移动物体移动。

但目前出现的一些磁场跟随技术都是采用一个发射线圈对应一个接收线圈的方式。也就是同一时间，只有一个发射线圈发射能量，或都说只有一个发射线圈发出的能量能被接收线圈接收，这样，在接收线圈移动时，必然存在接收线圈与发射线圈不能保持对齐的问题，只要发射线圈与接收线圈不对齐，那么发射线圈与接收线圈的耦合系数是始终变化的，在发射线圈与接收线圈正对齐时，耦合系数最高，效率最高，当发射线圈偏离接收线圈的，随着偏移范围的增加，耦合系数逐渐降低，效率也逐渐降低，当接收线圈与发射线圈正对面积小于一半时，能量传输的效率会降低到不具有实用价值。

如果能在移动物体移动的过程中，保持发射线圈的磁场刚好在移动物体的接收线圈的下方，发射线圈的磁场范围始终不超过接收线圈的磁场接收范围内，就能保证发射线圈的能量尽可能都被接收线圈接收，从而拥有较高的无线能量传输效率，可以让移动物体在移动过程中都能高效率的进行无线充电。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种可移动式的无线充电装置。

一种可移动式的无线充电装置，包括接收线圈和由若干个发射子线圈阵列组成的发射线圈组；所述的若干个发射子线圈相互并联，且均与交流电源相连；所述的接收线圈可沿发射子线圈的阵列方向平行移动，在移动的任意时刻，接收线圈均覆盖多个发射子线圈。

优选情况一，所述的若干个发射子线圈呈条形阵列紧密分布。

优选情况二，所述的若干个发射子线圈呈环形阵列紧密分布。

优选地，所述的发射子线圈是由多股高频线缆绕制而成的矩形结构，具体地，所述矩形结构的边长为1m。

具体地，所述的接收线圈与发射子线圈均为矩形结构，且接收线圈的宽度与发射子线圈的宽度相等，接收线圈的长度为发射子线圈的三倍。

优选地，所述发射子线圈的匝数为10-20匝，具体地，所述发射子线圈的匝数为15匝。

优选地，所述接收线圈的匝数为10-20匝，具体地，所述接收线圈的匝数为15匝。

工作机制：当发射子线圈接入交流电后，会在线圈中产生变化的磁场。根据通电直导线中的安培定则，矩形线圈的每匝线圈之间电流方向一致，产生的磁场方向一致，通过多匝线圈的叠加，从而形成可供无线充电的磁场，

同样原理，相邻的发射子线圈也产生同样相位的磁场，通过该特点，可以设置多个面积较小的发射子线圈，并呈阵列紧密分布，而上层的接收线圈加工成设计成可同时覆盖多个发射子线圈的大小，所以，无论在静止状态或是移动状态时，接收线圈均可以同时覆盖多个发射子线圈产生的磁场，从而实现无线充电，并突破传统移动状态时无线充电效率低下的缺点。

使用时，只需要依靠控制器，依次控制处于接收线圈覆盖下的发射子线圈逐个通电即可，以电动汽车为例，当电动汽车在行驶过程中，将接收线圈安装在电动汽车上，然后将发射子线圈埋入路面中，当电动汽车在行驶过程中或是停车状态下，控制位于电动汽车底部的发射子线圈供电产生磁场，从而实现对电动汽车的可移动式的无线充电。

有益效果：

本装置中通过将原有的一整个“发射线圈”改为多个相互并联的发射子线圈，从而通过接收线圈与多个发射子线圈相互配合的方式。

在移动过程中，接收线圈始终能感应到一个至多个完整的发射子线圈所产生的感应磁场，通过多个发射子线圈依次供电并产生磁场，从而实现接收线圈无论是在移动状态下，还是在静止状态下均能与多个发射子线圈相配合，类似于割圆法计算周长的原理，运用极限思想可以理解为底部的若干个依次供电的发射子线圈近似组成了与接收线圈保持相对静止的“发射线圈”，从而实现可移动式的无线充电，并大大的提高了充电效率，根据计算，在发射线圈做到尽可能小的情况下，无线充电效率可超过75％，远优于其他的移动式无线充电解决方案。

附图说明

图1是一种可移动式的无线充电装置的结构示意图；

图2是无线充电时的剖面图；

图3是发射线圈组的组合形式；

图4是无线充电装置充电时的示意图；

图5是发射子线圈呈环形阵列分布时的情况；

图6是发射子线圈呈条形阵列分布时的情况；

1.道路2.电动汽车3.发射线圈组4.接收线圈。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

实施例一，如图1-4所示，一种应用于电动汽车的可移动式无线充电装置，包括接收线圈4和由若干个发射子线圈阵列组成的发射线圈组3；所述的若干个发射子线圈相互并联，且均与交流电源相连；所述的接收线圈4可沿发射子线圈的阵列方向平行移动，在移动的任意时刻，接收线圈4均覆盖多个发射子线圈。

所述的若干个发射子线圈呈条形阵列紧密分布，所述的发射子线圈是由多股高频线缆绕制而成的矩形结构，所述矩形结构的边长为1m。

所述的接收线圈4也为矩形结构，且接收线圈4的宽度与发射子线圈的宽度相等，接收线圈4的长度为发射子线圈的三倍。

所述接收线圈4和发射子线圈的匝数均为15匝。

使用情况：

如图1所示，接收线圈4安装在电动汽车2的底盘中，发射线圈组3埋入在道路1中。

电动汽车2在道路1中行驶时，通过传感器或监控控制线路，并对位于电动汽车2底正下方的三个发射子线圈供电，使其产生感应磁场，再通过接收线圈4接收磁场，从而对电动汽车2进行充电，当电动汽车2处于运动状态时，可以通过不断的调整发射子线圈的供电情况，即对位于电动汽车2前方的发射子线圈供电，并对位于电动汽车2后方的发射子线圈断电，从而保证接收线圈4始终对应有3个处于通电状态的发射子线圈。并实现对电动汽车的可移动式的无线充电，来大大提升电动汽车的续航能力。

实施例二，一种用于工厂物料小车的可移动式无线充电装置，其中接收线圈安装在物料小车的底盘位置，发射线圈组埋入在工厂的厂区内。

如图5-6所示，基于长条形的流水线或是基于环形的流水线生产均可使用，其中发射子线圈对应的沿环形或是条形紧密阵列，当物料小车在运输物料时，接收线圈始终能感应到3个完整的发射子线圈，从而实现对物料小车的连续无线充电，并保证工厂生产的连续性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。