[發明專利]適用于電動汽車無線供電系統的發射線圈

在審

• 申請號: 201510636344.6
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN105262241A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 王軍華;代中余
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡艷

技術領域

本發明屬于無線供電系統發射線圈設計技術領域，尤其涉及一種適用于電動汽車供電系統的發射線圈。

背景技術

電動汽車無線供電技術可以分為兩種：第一種為感應磁耦合式無線供電技術，其利用電磁感應原理通過磁耦合方式對電動汽車進行能量供應，能量有效傳輸距離短，需將電動汽車停在合適位置與充電線圈對準才能進行能量傳輸，適合類似傳統加油站的充電站等應用場合。第二種為諧振磁耦合式無線供電技術，其通過諧振器上電感與分布式電容發生諧振來傳輸能量，以對電動汽車進行能量供應，屬于中等距離的能量傳輸方式，不需要車載共振線圈和電源共振線圈完全對準，適合于開發新型的充電模式，在電動汽車無線充電技術領域得到很大的關注。目前，電動汽車無線供電系統的傳輸效率有待進一步提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種可提高能量傳輸效率、適用于電動汽車供電系統的發射線圈。

本發明采用如下技術方案：

一種適用于電動汽車供電系統的發射線圈，其特點是：

從內向外順次布置若干層共中心的螺旋形平面線圈，螺旋形平面線圈上覆蓋電磁屏蔽輻射層；相鄰層的螺旋形平面線圈分別采用絕緣導線向相反方向繞制獲得；所有螺旋形平面線圈的首端相連，且所有螺旋形平面線圈的尾端相連。

作為優選，螺旋形平面線圈為跑道狀螺旋形平面線圈。

上述電磁屏蔽輻射層材料為氧化鐵、鋼、銅、鋁或導電聚苯胺那復合材料。

和現有技術相比，本發明具有如下優點和有益效果：

本發明將相鄰層的螺旋形平面線圈反向并聯，工作時相鄰層的螺旋形平面線圈內電流方向相反，使得相鄰層的螺旋形平面線圈間的磁場方向相同，從而可增強發射電磁場；電磁屏蔽輻射層可用來約束發射線圈所產生的磁場單向傳輸，和反向并聯的螺旋形平面線圈共同作用，可增強發射線圈的傳輸磁場，從而提高了傳輸距離和傳輸效率。

附圖說明

圖1是本發明發射線圈的一種具體結構示意圖；

圖2為本發明發射線圈匹配的接收線圈的一種具體結構示意圖。

圖中，10-外層螺旋形平面線圈，11-內層螺旋形平面線圈，12-電磁屏蔽輻射層，13-線圈單元。

具體實施方式

下面通過實施例并結合附圖，對本發明發射線圈作進一步說明。

本發明為一種單向輻射式電磁場發射線圈，該發射線圈從內向外順次布置有若干層共中心的螺旋形平面線圈，螺旋形平面線圈上覆蓋電磁屏蔽輻射層；相鄰層的螺旋形平面線圈分別采用絕緣導線向相反方向繞制獲得，即相鄰層的兩螺旋形平面線圈之一從內向外沿順時針方向繞制，另一螺旋形平面線圈則從內向外沿逆時針方向繞制；所有螺旋形平面線圈的首端相連，且所有螺旋形平面線圈的尾端相連。

圖1為發射線圈的一種具體結構示意圖，從內向外順次布置內層螺旋形平面線圈（11）和外層螺旋形平面線圈（10），內層螺旋形平面線圈（11）和外層螺旋形平面線圈（10）共中心，外層螺旋形平面線圈（10）和內層螺旋形平面線圈（11）上還覆蓋電磁屏蔽輻射層（12）。外層螺旋形平面線圈（10）和內層螺旋形平面線圈（11）均是采用絕緣導線從內向外繞制獲得的跑道狀螺旋形平面線圈，但兩者的繞制方向相反，外層螺旋形平面線圈（10）是絕緣導線從內向外順時針繞制獲得，內層螺旋形平面線圈（11）是絕緣導線從內向外逆時針繞制獲得。將外層螺旋形平面線圈（10）和內層螺旋形平面線圈（11）的首端相連、同時，也將外層螺旋形平面線圈（10）和內層螺旋形平面線圈（11）的尾端相連。

上述首端即繞制線圈時絕緣導線的起始端，尾端即繞制線圈時絕緣導線的終點端，圖1中端點A和A’分別為外層螺旋形平面線圈（10）和內層螺旋形平面線圈（11）的首端，端點B和B’分別為外層螺旋形平面線圈（10）和內層螺旋形平面線圈（11）的尾端。

由于外層螺旋形平面線圈（10）和內層螺旋形平面線圈（11）反向并聯，工作時外層螺旋形平面線圈（10）和內層螺旋形平面線圈（11）內電流方向相反，使得外層螺旋形平面線圈（10）和內層螺旋形平面線圈（11）間的磁場方向相同，電磁場強度疊加，從而可增強發射電磁場。電磁屏蔽輻射層（12）可用來約束發射線圈所產生的磁場單向傳輸，和兩層反向并聯的平面線圈共同作用，可增強傳輸磁場，提高傳輸效率。