无线充电车载充电装置的制作方法

本发明涉及无线充电技术领域，具体涉及一种无线充电车载充电装置。

背景技术：

电动汽车储能系统通常通过220v交流电直接接入或通过电池充电装置进行充电，其实现需要连接到电力充电站的电缆及其连接器。在实际操作中具有不方便性，同时因为接触式充电安全性低，对于环境要求高。而无线充电车载充电装置可以有效地解决上述问题。

作为电动汽车无线充电系统的关键配套零部件，无线充电车载充电装置是指安装在电动汽车上，利用无接触电网的方式，将220v交流电经发射线圈转换成电磁能，通过接收线圈耦合进行电能传输，并由其输出线束输出高压直流电为车载高压电池包进行充电，并通过车载充电装置与地面发射装置的通信协议保持实时交互通信。

现有的无线充电车载充电装置，或多或少存在电能传输效率低、散热性能差，安全性和可靠性不足的缺陷。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题在于提供一种电能传输效率高，具有良好散热性能，且安全性和可靠性高的无线充电车载充电装置。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种无线充电车载充电装置，包括：接收线圈组件、散热基座、磁性组件、引导对齐组件、电路板组件和盖板；

所述散热基座包括底板，以及设于底板上的分隔挡板和冷却流道，所述分隔挡板将所述底板的上表面分割为若干个独立空间区域，所述磁性组件、引导对齐组件和电路板组件分别设于各个独立空间区域内；所述接收线圈组件安装于所述底板的下表面，所述盖板用于封闭所述分隔挡板分隔出的各个独立空间区域；

所述接收线圈组件、磁性组件和引导对齐组件分别与所述电路板组件电连接，其中，磁性组件与电路板组件连接实现接收线圈组件的副边控制器功能，引导对齐组件用于引导接收线圈组件与对应的发射线圈对齐并进行定位。

进一步的，所述接收线圈组件包括线圈托盘，以及置于线圈托盘内的线圈、铁氧体组件和谐振网络匹配电容板组件；所述铁氧体组件和谐振网络匹配电容板组件通过高温背胶固定于线圈上，并利用导热灌封胶固定构成密闭结构。

进一步的，所述线圈托盘为高磁导率线圈托盘，所述线圈由多股利兹线构成。

进一步的，所述电路板组件包括印刷电路板、开关管、电容器件、控制芯片及无线通讯模组；所述冷却流道为m形冷却流道，所述m形冷却流道对应于电路板组件上的大功率器件，以及磁性组件所在的区域。

进一步的，所述电容器件直接贴附于电路板上，所述开关管由弹性压条压紧固定，所述弹性压条的一端由螺丝锁附于所述散热基座上。

进一步的，所述散热基座上还设有分别连接所述冷却流道两端的进口端接头和出口端接头，所述进口端接头和出口端接头位于散热基座的同一侧。

进一步的，所述磁性组件于所述散热基座上锁附固定后进行灌封处理。

进一步的，该装置还包括输出接口模块，所述输出接口模块用于匹配不同规格的接口以实现与车辆的高压电池包连接。

进一步的，所述磁性组件、引导对齐组件和输出接口模块位于散热基座同一侧的不同独立空间区域内，所述磁性组件包括并排设置的磁性组件一和磁性组件二，且引导对齐组件和输出接口模块分别位于磁性组件的两侧。

进一步的，所述输出接口模块6采用密封防水设计。

本发明的有益效果：

采用本发明的设计方案，可以增加无线充电车载充电装置的可靠性和安全性，且组装简单，便于维护，电能传输效率高，具有良好散热性能，可以实现无线充电系统的在电动汽车及能源装置上的商业化。

附图说明

图1为本发明的无线充电车载充电装置实施例的结构示意图。

图2为图1中实施例的爆炸图。

图3为图1中实施例的背面视图。

图4为本发明的实施例中散热基座的结构示意图。

图5为本发明的实施例中接收线圈组件的结构示意图。

图6为本发明的实施例中开关管组装示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例提供了一种无线充电车载充电装置，如图1-3所示，其包括：接收线圈组件1、散热基座2、磁性组件3、引导对齐组件4、电路板组件5和盖板7。

如图4所示，散热基座2包括底板21，以及设于底板21上的分隔挡板22和冷却流道23，分隔挡板22将底板21的上表面分割为若干个独立空间区域，包括第一空间区域201、第二空间区域202、第三空间区域203、第四空间区域204及第五空间区域205。其中，电路板组件5安装于第一空间区域201内，磁性组件3(包括磁性组件一和磁性组件二)分别安装于第三空间区域203和第四空间区域204内，引导对齐组件4安装于第二空间区域202内。盖板7将上述各组件封闭于散热基座2内，构成密封的整体。接收线圈组件1安装于底板21的下表面。

同时，接收线圈组件1、磁性组件3和引导对齐组件4分别与电路板组件5电连接。其中，磁性组件3与电路板组件5连接实现接收线圈组件1的副边控制器功能，引导对齐组件4用于引导接收线圈组件1与对应的发射线圈对齐并进行定位。

采用上述设计，各独立空间区域中安装的器件之间通过导线连接并结合螺丝机械固定锁附，使各组年构成一个整体并同时实现电连接，从而减少了内部连接失效的问题，增加了此装置可靠性，且组装关系清楚，便于安装。

同时，将电路板组件置于第一空间区域，磁性组件置于第二和第三空间区域，可以保证互相之间无干扰，且磁性组件的发热不会影响到电路板组件。另外，在两磁性组件之间增设屏蔽挡板，可以起到屏蔽分隔的作用，进而保证到磁性组件最佳工作状态。

引导对齐组件设于第二空间区域202内，位于整个无线充电车载充电装置最边缘，可保证到引导对齐组件的功能实现，同时引导对齐组件也采用螺丝锁附固定，保证了连接固定的可靠性，

作为一种优选实施方案，如图5所示，接收线圈组件1其包括包含高磁导率的线圈托盘11，多股利兹线所构成的线圈12，铁氧体组件13及构成谐振网络匹配电容板组件14。高磁导率的线圈托盘11用于支撑线圈部件，其要求为高温稳定性及很好的机械强度，必须满足电绝缘性好，耐高温，可以透过微磁波性能。将多股利兹线所构成的线圈12依高磁导率的线圈托盘11所设计的螺旋轨迹制作，增加绝缘漆进行固定，以增加线圈的绝缘耐压，进一步提升线圈的散热性能。在线圈上面利用高温背胶固定铁氧体组件13及谐振网络匹配电容板组件14并利用导热灌封胶固定。

作为一种优选实施方案，电路板组件5包括印刷电路板、开关管、电容器件、控制芯片及无线通讯模组，印刷电路板利用螺丝锁附固定于散热基座上。其中，电容器件采用固定壳体，直接贴附于电路板上，使其集成为一整体。

作为进一步的优选实施方案，如图6所示，开关管17利用弹性压条18压紧，弹性压条18的一端直接利用螺丝19锁附于散热基座上。使用弹性压条可以保证锁紧力作用于开关管时不会因为锁附扭力大而压损开关管，且组装可靠，减少了车辆在行驶过程中因振荡耐引起的失效的概率。

作为一种优选实施方案，冷却流道23设为m形冷却流道。该m形冷却流道内置于底板11内，位于电路板组件5下面。进一步的，该m形冷却流道设置了冷却流道进口端接头24和出口端接头25，两者均位于散垫基座2的第一空间区域201的一侧挡板上。该m形冷却流道从第一空间区域201的一侧挡板进入，沿着底板21到达第二空间区域202的底部，并延伸到第三空间区域203的底部，然后继续从第三空间区域203的底部回到第一空间区域201的底部，再延伸到第四空间区域204的底部，再回到第一空间区域201的底部，沿着第一空间区域201底部的底板回到入口同一侧的挡板，对应于电路板组件5上的大功率器件(如开关管)，以及磁性组件3所在的区域。

在系统工作过程中，功率器件如开关管，以及磁性组件3会产生大量热量，如不及时有效地散热处理，将会影响到无线充电车载充电装置的效率，严重时甚至会损坏整个装置，因此散热基座是本发明的无线充电系统车载装置解决散热问题重要部件。温度低的冷却液从冷却流道进口端接头24经过上述m形流道，吸收到无线充电车载充电装置功率变换过程中所产生的热量后，从出口端接头25流出。

另对于无线充电车载充电装置，一般为车辆行驶后在缺电的情况下启动充电模式。对于无线充电车载充电装置的中的电路板组件、功率器件及磁性组件，一开始如处于较低温度环境不利于器件最佳工作效率。利用散热基座将车辆中具有一定温度的冷却液通过冷却流道进口端接头24进入并经过上述m形流道，可以保证到功率器及磁性组件快速达到最佳的工作环境温度，进而提高的设备的充电效率。

作为一种优选实施方案，磁性组件3于散热基座2上锁附固定后进行灌封处理，避免在车辆在驶过程中因振动而损坏。

作为进一步的优选实施方案，本实施例中的车载充电装置还包括输出接口模块6。电路板组件5通过导线连接到输出接口模块6，再通过输出接口模块6进行转接到车辆上的高压电池包上。同进输出接口模块6可以实现防水密封的设计要求，进一步保证到无线充电车载充电装置的密封性能。同时，可以基于不同车型的要求制作导线与本发明的无线充电车载充电装置相连接，进而实现产品的商业化，标准化。

作为进一步的优选实施方案，磁性组件3、引导对齐组件4和输出接口模块6位于散热基座2同一侧的不同独立空间区域内。磁性组件3包括并排设置的磁性组件一和磁性组件二，且引导对齐组件4和输出接口模块6分别位于磁性组件3的两侧。

采用上述的布局方式，可以使整个装置整体达到抗振、导热、防水的系统指标要求，且功率和信号的传输路径比较短，因而损耗较小，实现整个装置的效率的最大化。同时所有的功率和信号的传输均在装置内进行，保证了本发明的无线充电车载充电装置的安全性。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。