[发明专利]一种磁耦合机构发射装置及无线供电系统

说明书

本发明提供了一种磁耦合机构发射装置及无线供电系统。该磁耦合机构发射装置包括：发射磁芯和供电线缆；其中，所述发射磁芯为弧形结构，用于固定所述供电线缆以约束产生的磁力线走向；所述供电线缆绕设于所述发射磁芯上，用于在空间中激发磁场以发射电能。本发明中发射磁芯为弧形结构，其占地面积由发射磁芯的弦长和厚度决定，由于发射磁芯的厚度很窄，因此该磁耦合机构发射装置的占地面积很小，能够在保证良好的耦合性能及很高的传输功率，迅速降低成本和施工难度。同时，磁耦合机构发射装置具有耦合系数较高，传输距离远、导线和磁芯用量小的优点，另外，磁耦合机构发射装置与DD型接收线圈配合使用时，还具有极强的抗侧移特性。

技术领域

本发明涉及无线电能传输技术领域，具体而言，涉及一种磁耦合机构发射装置及无线供电系统。

背景技术

随着石油能源紧缺以及地方政府各项优惠政策的推动，电动汽车的产量正快速增长。而新兴的电动汽车无线充电技术凭借安全、方便的特点，成为一个重要的发展方向。与传统的有线充电方式相比，无线充电技术省去了连接电缆和插头，不会担心连接不紧密的问题，这样既保证了系统的密封性，即使在恶劣的环境下也不会影响工作。此外，它能为充电系统提供一个天然的电气隔离，提高了无线充电系统的安全性。同时，无线充电技术具有高便捷性，用户只需将车辆停靠在指定位置即可进行充电，避免了传统有线充电方式中繁琐的充电过程，能够节约用户的时间，改善用户体验。

随着电动汽车无线供电技术的发展，目前已有许多结构不同磁耦合机构被国内外研究机构提出。文献《Design and optimisation of magnetic structures for lumpedinductive power transfer systems》中提出了圆盘形磁耦合机构文献《Development andevaluation of single sided flux couplers for contactless electric vehiclecharging systems》中提出了DD线圈型磁耦合机构；文献《A novel transformer forcontactless energy transmission systems》中提出了一种带扩展磁臂的磁耦合机构。然而，上述磁耦合机构均具有发射端占地面积大、磁芯和导线用量大、生产成本高的不足，由于发射端通常铺设在路面下方，因此占地面积过大的磁耦合机构会大大增加施工难度和施工成本。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种磁耦合机构发射装置及无线供电系统，旨在解决现有发射端占地面积大致使磁耦合机构施工难度和施工成本大的问题。

一方面，本发明提出了一种磁耦合机构发射装置，该磁耦合机构发射装置包括：发射磁芯和供电线缆；其中，所述发射磁芯为弧形结构，用于固定所述供电线缆以约束产生的磁力线走向；所述供电线缆绕设于所述发射磁芯上，用于在空间中激发磁场以发射电能。

进一步地，上述磁耦合机构发射装置，所述发射磁芯包括：若干个磁芯片（11）；其中，各所述磁芯片沿其厚度方向并列且间隔设置。

进一步地，上述磁耦合机构发射装置，任意两个相邻所述磁芯片之间的距离相等。

进一步地，上述磁耦合机构发射装置， 所述发射磁芯的弦长为所述发射磁芯对应的接收线圈中两个线圈轴线的间距。

进一步地，上述磁耦合机构发射装置，所述发射磁芯的弦高与所述发射装置的无线电能传输距离正相关。

进一步地，上述磁耦合机构发射装置，所述发射磁芯的两端断面平齐设置。

进一步地，上述磁耦合机构发射装置，所述供电线缆采用多匝绕制的方式，并且，任意相邻两匝之间的间距相等。

进一步地，上述磁耦合机构发射装置，所述供电线缆为利兹线或各股间彼此绝缘的多股漆包线。

进一步地，上述磁耦合机构发射装置，所述发射磁芯为铁氧体磁芯。