[发明专利]新型双矩形结构无线充电线圈

说明书

技术领域

本发明涉及无线电能传输技术领域，特别是涉及一种带有磁介质层和磁屏蔽层新型双矩形结构无线充电线圈。

背景技术

近年来，随着电力电子技术的不断发展，无线充电系统的效率和功率不断提高，应用范围不断扩大。无线充电，目前主要的一个应用是电动汽车领域。由于电池技术瓶颈，相比较于内燃机汽车，电动汽车存在续航时间短、成本高昂等短期内无法解决的问题。利用无线充电技术可以避开电池的技术问题。通过在地下铺设发射线圈，电动汽车底盘固定接收线圈，电动汽车在停车场或者在道路上行驶时便可以实现充电。

无线电能传输目前采用的主流方法是将能量通过一对耦合的线圈进行传输。目前常见的线圈结构有圆形线圈、矩形线圈、螺线管型线圈等等。普通结构的线圈漏感较大、耦合系数较低，因而传输效率较低。普通结构的线圈发射端和接收端一般只有一个线圈，如果相应的电路拓扑结构有两个电感或多个电感的话，需要额外制作电感，增加了系统的复杂性。此外，由于电动汽车在充电的过程中，汽车底盘上的接收线圈与铺在地下的发射线圈不容易对齐，容易发生偏移。这种情况下普通结构的线圈传输效率会进一步降低。

发明内容

发明主要解决的技术问题是提供一种新型双矩形结构无线充电线圈，能够减少线圈漏感，提高线圈之间的耦合系数。应用于电动汽车无线充电时，能够更好的适应两侧线圈发生偏移的情况，从而可以提高传输效率。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术来实现的，本发明包括射端和接收端，发射端包括发射线圈层、发射端支撑层、发射端磁介质层和发射端磁屏蔽层，发射线圈层、发射端支撑层、发射端磁介质层和发射端磁屏蔽层从上到下依次固结；接收端包括接收线圈层、接收端支撑层、接收端磁介质层和接收端磁屏蔽层，接收线圈层、接收端支撑层、接收端磁介质层和接收端磁屏蔽层从上到下依次固结。

优选地，在本发明中，发射端和所述接收端结构关于与所述发射线圈层和所述接受线圈层距离相等的面对称。

优选地，在本发明中，发射端线圈和所述接收端线圈按照“8”字形缠绕组成双矩形结构。

优选地，在本发明中，发射端磁介质层和所述接收端磁介质层由功率铁氧体组成，所述功率铁氧体呈薄板状。

更优选地，在本发明中，发射端支撑层与所述接收端支撑层均采用采用亚克力板材料，所述发射端磁屏蔽层与所述接收端磁屏蔽层均由铝板组成。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：首先，相比于普通线圈结构，本发明采用了双矩形结构。由于双矩形结构的线圈磁场耦合程度较大，因而耦合系数较大，有效提高了线圈的传输效率。薄板状的功率铁氧体可以引导线圈下方的磁场沿着功率铁氧体流动，因而减少了漏感，增强了励磁电感，进一步提高了线圈的传输效率。其次，在线圈的外侧有屏蔽层，有效减少了磁场的辐射。此外，本发明能够更好地适应汽车在充电过程中发生偏移的情况。

附图说明

图1是本发明的电能传输示意图；

图2是本发明较佳实施例的立体结构示意图；

图3是本发明的磁介质层中的功率铁氧体板示意图；

图4是本发明用的发射线圈中电流流向示意图；

附图中各部件的标记如下：1、发射线圈层，2、发射端支撑层，3、发射端磁屏蔽层，4、接收线圈层，5、接收端支撑层，6、接收端磁屏蔽层，7、发射端磁介质层或接收端磁介质层，101、电源，102、接收端电路，103、发射线圈，104、接收线圈，105、接收端电路，106、负载。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

在本发明的描述中需要理解的是，术语“上”“下”“左”“右”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位和位置关系，仅仅是为了方便描述本发明的结构和操作方式，而不是指示或者暗示所指的部分必须具有特定的方位、以特定的方位操作，因而不能理解为对本发明的限制。