磁性线盘、无线充电装置及无线充电系统的制作方法

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种专门应用于电动汽车大功率无线充电的磁性线盘、无线充电装置及无线充电系统。

背景技术：

随着科学技术的发展，以及应对环境问题的现状，近年来新能源汽车得到了快速的发展。新能源汽车中的电动汽车采用高能密度电池组作为动力源，利用清洁能源实现电能转换。目前，电动汽车的电池组主要依靠充电桩，并通过有线的方式进行充电，然而有线充电的方式便利性以及通用性受到一定的限制。因此，现有的电动汽车可采用无线充电系统进行充电。

新能源汽车的大功率无线充电系统中，降低功率耗损，降低温升至关重要。然而，目前线圈与铁氧体之间间隔很大产生的的趋服效应，涡流效应产生的热量很大，严重影响了系统的功率，阻碍了电动车大功率无线充电的应用。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种专门应用于电动汽车大功率无线充电的磁性线盘、无线充电装置及无线充电系统，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种磁性线盘，所述磁性线盘由磁性材料制作而成，其作为电动汽车大功率无线充电中线圈导线的载体和导磁体；

所述磁性线盘包括：线盘本体以及开设于所述线盘本体上的绕线槽，所述绕线槽开设于所述线盘本体的一面上，且所述绕线槽按照绕线方向延伸设置，所述线盘本体上还开设有若干散热孔，所述若干散热孔均匀或者不均匀地分布于所述线盘本体上。

作为本实用新型的磁性线盘的改进，所述磁性材料为铁氧体或者纳米晶。

作为本实用新型的磁性线盘的改进，所述绕线槽以螺旋线的方式于所述线盘本体的一面连续延伸设置。

作为本实用新型的磁性线盘的改进，所述绕线槽为两条或者大于两条。

作为本实用新型的磁性线盘的改进，所述若干散热孔均匀地分布于绕线槽之间的间隙处。

作为本实用新型的磁性线盘的改进，所述散热孔为通孔或者盲孔。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种无线充电装置，其作为电动汽车大功率无线充电中发射端和/或接收端，所述无线充电装置包括：第一绝缘层、线圈、磁性线盘、第二绝缘层、屏蔽层；

所述磁性线盘为如上所述的磁性线盘，形成所述线圈的导线收容于所述磁性线盘的绕线槽中，所述第一绝缘层、磁性线盘、第二绝缘层、屏蔽层依次层叠设置。

作为本实用新型的无线充电装置的改进，所述无线充电装置还包括位于所述第一绝缘层和磁性线盘之间的第一散热层、位于所述磁性线盘和第二绝缘层之间的第二散热层。

作为本实用新型的无线充电装置的改进，所述第一散热层和第二散热层为石墨烯层或者石墨层。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种无线充电系统，其包括：安装于车载侧的第一无线充电装置以及安装于地侧的第二无线充电装置；

所述第一无线充电装置、第二无线充电装置为如上所述的无线充电装置，所述第一无线充电装置自下而上依次为：第一绝缘层、磁性线盘、第二绝缘层、屏蔽层，所述第二无线充电装置自上而下依次为：第一绝缘层、线圈、磁性线盘、第二绝缘层、屏蔽层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型将磁性材料直接做成线盘，并在线盘上开设绕线槽和散热孔，线盘上开槽固定并增强散热，如此有利于减少损耗，同时还有利于降低温升、保护系统、减少成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的磁性线盘的立体示意图；

图2为本实用新型的磁性线盘与线圈导线接合时的平面示意图；

图3为本实用新型的无线充电装置的层结构平面示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型考虑到：传统的大功率无线充电接收或者发射端是由线圈、线盘、磁性材料构成。因为利兹线的趋肤效应，线圈的温度上升很高，从而不利于系统的稳定运行。因此，本实用新型将磁性材料直接做成线盘，有利于减少损耗，同时在磁性线盘上开槽固定线圈，通开设散热孔以增强散热，降低温升。

本实用新型的磁性线盘由磁性材料制作而成，其作为电动汽车大功率无线充电中线圈导线的载体和导磁体。即本实用新型的磁性线盘既作为线圈的安装载体使用，同时又作为无线充电时的导磁体使用。优选地，所述磁性材料为铁氧体或者纳米晶。

如图1、2所示，所述磁性线盘包括：线盘本体1以及开设于所述线盘本体1上的绕线槽11。其中，所述绕线槽11开设于所述线盘本体1的一面上，且所述绕线槽11按照绕线方向延伸设置。在一个实施例中，所述绕线槽11以螺旋线的方式于所述线盘本体1的一面连续延伸设置。此外，根据需要可设置多条绕线槽11，例如所述绕线槽11为两条或者大于两条。所述绕线槽11的深度设计为适于线圈导线的收容，即其深度与线圈导线的直径相适应。

进一步地，所述线盘本体1上还开设有若干散热孔12，所述若干散热孔12均匀或者不均匀地分布于所述线盘本体1上。优选地，所述若干散热孔12均匀地分布于绕线槽11之间的间隙处。所述散热孔12为通孔或者盲孔。所述散热孔12的形状可以为圆形孔、多边形孔、椭圆形孔或者异型孔中的一种或几种。

由此可见，本实用新型的磁性线盘的结构大为简单，且尺寸厚度都会减小，有利于减少物料成本，可大批量，自动化生产。另外，线圈与磁性线盘的嵌入式结构相比空心线圈(即线圈匝距之间无磁性材料)提高42％的传输效率，减低效率损耗。此外，散热孔12增加了空气流动，均衡热量，有利于减低温度，起到一定的导热效果。

基于上述磁性线盘，本实用新型还提供一种无线充电装置，其可作为电动汽车大功率无线充电中发射端和/或接收端。

如图3所示，所述无线充电装置包括：第一绝缘层10、线圈20、磁性线盘30、第二绝缘层40、屏蔽层50。

所述磁性线盘30为如上所述的磁性线盘30，形成所述线圈20的导线收容于所述磁性线盘30的绕线槽中。在本实用新型的无线充电装置作为发射端时，所述线圈20作为接收交流励磁电流的线圈20使用；在本实用新型的无线充电装置作为接收端时，所述线圈20作为能量接收线圈20使用。

所述第一绝缘层10、磁性线盘30、第二绝缘层40、屏蔽层50依次层叠设置。由于所述磁性线盘30还具有良好的散热作用，因此可不设置散热层。

当然可以预见的是，为了获得更好的散热效果，也可以设置散热层。此时，所述无线充电装置还包括位于所述第一绝缘层10和磁性线盘30之间的第一散热层、位于所述磁性线盘30和第二绝缘层40之间的第二散热层。优选地，所述第一散热层和第二散热层为石墨烯层或者石墨层。

基于上述无线充电装置，本实用新型还提供一种无线充电系统，其包括：安装于车载侧的第一无线充电装置以及安装于地侧的第二无线充电装置。

所述第一无线充电装置、第二无线充电装置为如上所述的无线充电装置，所述第一无线充电装置自下而上依次为：第一绝缘层、磁性线盘、第二绝缘层、屏蔽层，所述第二无线充电装置自上而下依次为：第一绝缘层、线圈、磁性线盘、第二绝缘层、屏蔽层。

从而，当具有第一无线充电装置的电动汽车停靠于充电区域时，所述第一无线充电装置和第二无线充电装置相对设置。地侧的第二无线充电装置接收经过转换的市电电流，市电电流进一步转换为交流励磁电流，交流励磁电流经过第二无线充电装置中线圈，按照法拉第定律，能量通过交变磁场进行了转换，第一无线充电装置中线圈接收能量，再通过整流电路给电动车电池进行充电。需要说明的是，市电电流的转换，交流励磁电流的产生以及整流电路等均借助现有的充电电路。

综上所述，本实用新型将磁性材料直接做成线盘，并在线盘上开设绕线槽和散热孔，线盘上开槽固定并增强散热，如此有利于减少损耗，同时还有利于降低温升、保护系统、减少成本。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。