[發明專利]一種高效率、高安全系數的磁耦合無線充電裝置

在審

• 申請號: 201611165890.7
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106602741A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 薛晨光;楊武保;陸鈞
• 申請（專利權）人: 中海陽能源集團股份有限公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J7/00
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙)11265
• 代理人: 王震秀

技術領域

本發明屬于新能源技術領域，尤其是一種高效率高安全系數的磁耦合無線充電裝置，該裝置具備較高的充電效率，安全系數高。

背景技術

無線充電可以讓人們的生活更加便捷，可以消除電源插接可能導致的虛接、電弧、電網波動、電能無效消耗等問題，在手機充電、電動車充電等應用領域，越來越得到關注；

磁耦合無線充電技術是當前無線充電的主流技術，減少磁場泄露，是提高磁耦合無線充電效率最有效的方法，現有技術中，多采用在線圈外加隔磁片的結構方式，降低磁場的泄露，但該技術只能起到一定的漏磁阻擋作用，并不能有效的提高磁耦合無線充電的效率，故這種減少磁場泄露的方法并沒有從根本上解決磁耦合無線充電技術的弊病。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種高效、高安全系數的磁耦合無線充電裝置，該裝置設計科學合理、結構安全可靠，可以主動屏蔽磁耦合產生的磁場，減少磁場泄露，并通過獨特的弱磁補償技術，進而了提高磁耦合無線充電的效率，結構簡單，維護方便。

一種高效率、高安全系數的磁耦合無線充電裝置，包括：磁耦合無線充電電磁線圈，以及在所述磁耦合無線充電電磁線圈之外的一個環狀電磁線圈；

進一步的，所述環狀電磁線圈的高度，不低于所述磁耦合無線充電電磁線圈；

作為一種舉例說明，所述磁耦合無線充電電磁線圈即為主回路的電磁線圈；

進一步的，所述環狀電磁線圈通過輔助電路連接有補償電源；

進一步的，所述補償電源采用直流電源；

作為一種應用舉例說明，因為主回路的電磁線圈磁場泄露一般比較低，因此所需要的輔助磁場補償回路的電流較小，輔助的所述環狀電磁線圈再泄露到更外側的磁場就更少，這樣就避免了因為主回路磁場外泄造成的任何安全問題；故在設計所述補償電源時，應保證其輸出功率遠小于用于所述主回路電磁線圈產生磁場電源的功率；

進一步的，所述環狀電磁線圈應保證能夠遮蓋主回路的電磁線圈；并確保在附加的所述環狀電磁線圈中通入電流后產生的磁場方向，與主回路外側泄露的磁場方向相反，即，附加的電磁線圈產生的磁場，補償了主回路的磁場泄露，從而提高了這個無線充電系統的磁耦合效率；

進一步的，所述環狀電磁線圈的直徑較主回路的線圈直徑略大，且正好緊密的包裹在主回路線圈外；

進一步的，所述輔助電路各元件的工作參數與所述主回路電磁線圈的工作參數保持一致。

有益效果：

1、本發明采用防泄漏與補償同時并行的設計理論，很好的解決了現有無線充電存在安全性不足的同時，大大增加了無線充電技術的工作效率；

2、本發明之無線充電技術已在手機充電、電動車充電等領域試驗成功，通過主動磁場補償回路的優化結構設計，大大提高了無線充電技術的應用前景。

附圖說明

圖1為本發明一種高效率、高安全系數的磁耦合無線充電裝置原理結構示意圖

圖2為本發明一種高效率、高安全系數的磁耦合無線充電裝置之優選實施例1舉例結構示意圖

具體實施方式

下面，參考附圖1所示，一種高效率、高安全系數的磁耦合無線充電裝置，包括：磁耦合無線充電電磁線圈，以及在所述磁耦合無線充電電磁線圈之外的一個環狀電磁線圈；

作為一種舉例說明，所述環狀電磁線圈與所述輔助電路電連接，所述輔助電路與補償電源電連接；

進一步的，所述輔助電路，是在已有磁耦合無線充電系統基礎上完成的，其設計結構遵循以下兩個方面：

一是所述輔助電路用于控制所述環形電磁線圈內的電流大小，即控制所述環形電磁線圈內產生的磁場大?。?/p>

二是根據所述磁耦合無線充電電磁線圈(主回路)內的電流特性，確定所述輔助的環形電磁線圈上的電流方向，確保得到的磁場是對主回路電磁線圈外圍磁場泄露的補償，即與主回路外側泄露的磁場方向相反。

進一步的，所述環狀電磁線圈的形狀與所述磁耦合無線充電電磁線圈形狀一致；

作為一種舉例說明，當所述磁耦合無線充電電磁線圈(主回路)的形狀為園柱狀線圈時，輔助的所述環形電磁線圈為類似于將一個圓柱狀線圈壓扁，并緊密的包裹在所述磁耦合無線充電電磁線圈周圍的圓柱狀線圈；

作為另一個更簡單的結構方式舉例，當所述磁耦合無線充電電磁線圈為圓柱狀結構時，所述主回路周圍再用一個圓柱狀線圈包裹做為輔助的所述環狀電磁線圈；

進一步的，關于所述環狀電磁線圈的補償電源設計，遵循以下三點：