一种电动汽车无线充电系统

本发明涉及无线供电，具体涉及一种电动汽车无线充电系统。

背景技术：

1、电动汽车无线充电系统主要是依靠无线电能传输技术对车辆进行充电，无线电能传输技术依靠空间传输介质实现非接触的隔空电能传输。其传递介质主要有磁场、电场、激光以及微波等。与传统的有线供电方式相比，该方式具有安全、可靠、方便等优点，目前在电动汽车研发、民用电器及医疗器械等领域应用较多。磁耦合谐振式利用电磁谐振耦合原理，通过两个具有同频率的谐振线圈共振可实现高效的能量传输，由于其在中短距离、宽功率范围的显著优势，因此成为近几年无线供电技术的主攻方向。电磁耦合机构作为磁耦合谐振式无线电能传输系统的关键环节，其耦合品质决定着系统传能的性能和系统能效，其空间架构特征决定着传能的空间行为能力，例如捕获能量的空间自由度、无线传能距离、拾取机构与发射机构的偏移容忍度等。

2、无线充电领域中，圆形线圈、矩形线圈、dd型线圈等被广泛应用，但实际工作过程中，可能会因为安装、振动及人为操作等原因造成耦合线圈的偏移。当偏移现象发生时，这类耦合线圈的耦合性能将大幅度衰减，从而致使能量传递的功率、效率等降低，并且电动汽车无线充电系统对充电区域现场要求高，需要受充电区域现场必须达到安全、防尘等相关要求。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的电动汽车无线充电时能量传递的功率、效率低，并且对充电区域现场要求高的问题。本发明一种电动汽车无线充电系统，提高了电动汽车无线充电时能量传递的功率及效率，并且对充电区域现场要求低。

2、为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

3、一种电动汽车无线充电系统，其特征在于，包括复合磁芯装置、线圈保护装置及线圈升降装置；所述线圈升降装置包括线圈安装座、升降单元及底座；所述线圈安装座与底座之间设置升降单元，复合磁芯装置安装在线圈安装座中；所述线圈保护装置安装在线圈安装座的上方；所述复合磁芯装置，包括磁芯及线圈；所述磁芯包括第一磁芯及第二磁芯；所述线圈包括发射线圈及接收线圈；所述第一磁芯的一侧设置有第一磁屏蔽板，第一磁芯的另一侧安装接收线圈，所述接收线圈设置在发射线圈的一侧；所述发射线圈安装在第二磁芯的一侧，第二磁芯的另一侧设置有第二磁屏蔽板。

4、作为本发明的进一步改进，所述线圈的结构包括一个圆形线圈及四个矩形线圈；所述矩形线圈包括第一矩形线圈、第二矩形线圈、第三矩形线圈及第四矩形线圈；所述线圈首先从芯部绕制成圆形线圈，圆形线圈的尾部与第一矩形线圈的首部连接；第一矩形线圈的尾部与第二矩形线圈的首部连接；第二矩形线圈的尾部与第三矩形线圈的首部连接；第三矩形线圈的尾部与第四矩形线圈的首部连接。

5、作为本发明的进一步改进，所述圆形线圈位于中心，第一矩形线圈、第二矩形线圈、第三矩形线圈及第四矩形线圈位于圆形线圈的四周。

6、作为本发明的进一步改进，所述圆形线圈为螺旋状线圈。

7、作为本发明的进一步改进，所述矩形线圈为螺旋状线圈。

8、作为本发明的进一步改进，所述磁芯一面开设置有凸台，所述线圈嵌在凸台上。

9、作为本发明的进一步改进，所述磁芯设置的凸台包括四个矩形凸台及一个圆形凸台；所述圆形凸台位于磁芯一面的中间，四个矩形凸台位于圆形凸台的四周。

10、作为本发明的进一步改进，所述线圈安装座的上方安装有安装框，升降单元安装在安装框中。

11、作为本发明的进一步改进，所述安装框的两侧设置有第一槽孔及第二槽孔，第二连接杆穿过第一槽孔及第二槽孔，位于第二连接杆的一端安装有第一交叉连杆，第二连接杆的另一端安装有第二交叉连杆；所述安装框的两侧还安装有第三交叉连杆及第四交叉连杆。

12、作为本发明的进一步改进，所述第三交叉连杆与第一交叉连杆安装在安装框同侧，并且第三交叉连杆与第一交叉连杆交叉固定，第三交叉连杆与第一交叉连杆的顶端安装线圈安装座；第四交叉连杆与第二交叉连杆安装在安装框为同侧；并且第四交叉连杆与第二交叉连杆交叉固定，第四交叉连杆与第二交叉连杆的顶端安装线圈安装座。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

14、本发明一种电动汽车无线充电系统通过改变复合磁芯装置中的线圈的结构，提高了磁芯的整体的抗偏移能力，同时提升了能量传输的效率和功率。线圈通过嵌入式布置在磁芯上面，嵌入式磁芯布置方式提高了组合线圈的耦合性能，在相同功率等级下，减小了线圈尺寸，有利于线圈的小型化设计；能够提高能量传输的功率和效率。同时方便线圈的安装，使得线圈不易脱落。通过采用本发明能够增加无线电能传输装置在平行于线圈所在平面的抗偏移能力，同时提升了磁耦合线圈的传输效率。实现电动汽车无线充电时能量传递的功率及效率的提高。并且本发明电动汽车无线充电系统中设置有线圈保护装置，能够避免复合磁芯装置上落入灰尘，以及保护复合磁芯装置不受车辆碾压的伤害，对受充电区域的现场要求低。

15、进一步的，圆形线圈具有较好的垂直耦合效率，矩形线圈具有较好横向抗偏移能力，进一步的，通过将圆形线圈和四个矩形线圈双层组合的方式，实现两种线圈的优势互补，既保证了线圈的垂直耦合效率，也提高了线圈的横径向抗偏移能力。

16、进一步的，线圈包括装置的设计使得线圈工作时线圈耦合距离减小，提高线圈的耦合性能；非工作状态时能够完全折叠收回，解决了发射线圈的安装占地面积大，安全性不足、防尘设施安装困难等问题。

技术特征：

1.一种电动汽车无线充电系统，其特征在于，包括复合磁芯装置、线圈保护装置(6)及线圈升降装置(8)；

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车无线充电系统，其特征在于，所述线圈的结构包括一个圆形线圈(51)及四个矩形线圈；

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车无线充电系统，其特征在于，所述圆形线圈(51)位于中心，第一矩形线圈(52)、第二矩形线圈(53)、第三矩形线圈(54)及第四矩形线圈(55)位于圆形线圈(51)的四周。

4.根据权利要求2所述的一种电动汽车无线充电系统，其特征在于，所述圆形线圈(51)为螺旋状线圈。

5.根据权利要求2所述的一种电动汽车无线充电系统，其特征在于，所述矩形线圈为螺旋状线圈。

6.根据权利要求1所述的一种电动汽车无线充电系统，其特征在于，所述磁芯一面开设置有凸台，所述线圈嵌在凸台上。

7.根据权利要求6所述的一种电动汽车无线充电系统，其特征在于，所述磁芯设置的凸台包括四个矩形凸台及一个圆形凸台；

8.根据权利要求1所述的一种电动汽车无线充电系统，其特征在于，所述线圈安装座(81)的上方安装有安装框(821)，升降单元安装在安装框(821)中。

9.根据权利要求8所述的一种电动汽车无线充电系统，其特征在于，所述安装框(821)的两侧设置有第一槽孔(8211)及第二槽孔(8212)，第二连接杆(86)穿过第一槽孔(8211)及第二槽孔(8212)，位于第二连接杆(86)的一端安装有第一交叉连杆(8221)，第二连接杆(86)的另一端安装有第二交叉连杆(8222)；

10.根据权利要求9所述的一种电动汽车无线充电系统，其特征在于，所述第三交叉连杆(8223)与第一交叉连杆(8221)安装在安装框(821)同侧，并且第三交叉连杆(8223)与第一交叉连杆(8221)交叉固定，第三交叉连杆(8223)与第一交叉连杆(8221)的顶端安装线圈安装座(81)；

技术总结
本发明公开了一种电动汽车无线充电系统，属于无线供电技术领域。包括复合磁芯装置、线圈保护装置及线圈升降装置；所述线圈升降装置包括线圈安装座、升降单元及底座；所述线圈安装座与底座之间设置升降单元，复合磁芯装置安装在线圈安装座中；所述线圈保护装置安装在线圈安装座的上方；所述复合磁芯装置，包括磁芯及线圈；所述磁芯包括第一磁芯及第二磁芯；所述线圈包括发射线圈及接收线圈；所述第一磁芯的一侧设置有第一磁屏蔽板，第一磁芯的另一侧安装接收线圈，所述接收线圈设置在发射线圈的一侧；所述发射线圈安装在第二磁芯的一侧。本发明提高了电动汽车无线充电时能量传递的功率及效率，并且对充电区域现场要求低。

技术研发人员：蔡安江,张肖,阮照南
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11