[發(fā)明專利]應(yīng)用于電動汽車無線充電的雙向空間磁場適應(yīng)型電能接收端

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710892238.3
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107623364B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱春波;汪超;魏國;逯仁貴;宋凱;董帥;周少聰
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué);國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J50/10;B60L53/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 岳泉清

應(yīng)用于電動汽車無線充電的雙向空間磁場適應(yīng)型電能接收端，涉及無線電能傳輸技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的電動汽車充電時(shí)，存在當(dāng)位置偏移時(shí)耦合磁場磁通下降導(dǎo)致的系統(tǒng)功率降低的問題。一號線圈和二號線圈的結(jié)構(gòu)相同，一號線圈和二號線圈平置在磁芯的底部，且一號線圈和二號線圈部分重疊，一號線圈和二號線圈組成接收線圈，磁芯用于增強(qiáng)接收線圈的自感以及接收線圈與發(fā)射線圈之間的耦合系數(shù)，狀態(tài)檢測與切換控制器用于對一號線圈和二號線圈中的感應(yīng)電壓進(jìn)行檢測，通過對一號切換開關(guān)和二號切換開關(guān)進(jìn)行切換，保證任意時(shí)刻一號線圈和二號線圈中的感應(yīng)電壓正向串接，實(shí)現(xiàn)接收線圈與發(fā)射線圈的耦合為負(fù)載充電。它用于擴(kuò)大有效電能接收區(qū)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及應(yīng)用于電動汽車無線充電系統(tǒng)的功率能力提升的磁耦合機(jī)構(gòu)。屬于無線電能傳輸技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前電動汽車發(fā)展中存在兩大瓶頸問題，一個(gè)是車上的電池問題，從近期的技術(shù)角度看，存在體積、重量、價(jià)格、材料、安全、充電速度、壽命等多方面問題，此外電池的生產(chǎn)過程屬于高污染、耗費(fèi)資源、破壞生態(tài)環(huán)境的過程，這些特點(diǎn)給電動汽車的產(chǎn)業(yè)化帶來困難；二是地面上的充電基礎(chǔ)設(shè)施問題，一方面，由于充電時(shí)間長，需要大量的充電或換電設(shè)施，給市政建設(shè)帶來很大困難，這些設(shè)施需要占用大量的地面面積，且不利于統(tǒng)一管理，運(yùn)營維護(hù)成本高，另一方面，電動汽車需要頻繁的停車充電，給車輛使用者帶來極大的不便，且續(xù)駛里程短造成了無法長途旅行。電動汽車無線供電技術(shù)剛好解決了這兩大瓶頸問題。

電動汽車無線充電系統(tǒng)可以使電動汽車在停車場無線充電。該技術(shù)不僅可以大幅度提高車輛的續(xù)駛里程，而且車載動力電池的數(shù)量也可以大幅度降低，變?yōu)樵瓉碛昧康膸追种弧Ｔ趯?shí)現(xiàn)對電動汽車無線充電技術(shù)中，無線電能傳輸結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)的性能及建設(shè)成本起到極其重要的作用，這些性能包括供電效率、最大傳輸能力、空氣間隔、側(cè)移能力、耐久度、電磁輻射強(qiáng)度、對環(huán)境影響程度等等多個(gè)方面。現(xiàn)有的電動汽車在充電時(shí)，存在當(dāng)位置偏移時(shí)耦合磁場磁通下降，導(dǎo)致系統(tǒng)功率降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的電動汽車充電時(shí)，存在當(dāng)位置偏移時(shí)耦合磁場磁通下降導(dǎo)致的系統(tǒng)功率降低的問題。現(xiàn)提供應(yīng)用于電動汽車無線充電的雙向空間磁場適應(yīng)型電能接收端。

應(yīng)用于電動汽車無線充電的雙向空間磁場適應(yīng)型電能接收端，它包括磁芯1、一號線圈2、二號線圈3、一號切換開關(guān)4、二號切換開關(guān)5和狀態(tài)檢測與切換控制器6，

一號線圈2和二號線圈3的結(jié)構(gòu)相同，一號線圈2和二號線圈3平置在磁芯1的底部，且一號線圈2和二號線圈3部分重疊，一號線圈2和二號線圈3組成接收線圈，

磁芯1用于增強(qiáng)接收線圈的自感以及接收線圈與發(fā)射線圈之間的耦合系數(shù)，

狀態(tài)檢測與切換控制器6用于對一號線圈2和二號線圈3中的感應(yīng)電壓進(jìn)行檢測，通過對一號切換開關(guān)4和二號切換開關(guān)5進(jìn)行切換，保證任意時(shí)刻一號線圈2和二號線圈3中的感應(yīng)電壓正向串接，實(shí)現(xiàn)接收線圈與發(fā)射線圈的耦合為負(fù)載充電。

本申請的有益效果為：

本申請所述的雙向空間磁場適應(yīng)型接收端具備雙方向磁場耦合能力。在不增加額外的線圈情況下，能夠通過切換一號開關(guān)和二號開關(guān)，保證任意時(shí)刻一號線圈和二號線圈中的感應(yīng)電壓正向串接，從而耦合不同方向的磁場，實(shí)現(xiàn)接收線圈與發(fā)射線圈的耦合為負(fù)載充電，在不同的發(fā)射線圈結(jié)構(gòu)下，均能夠顯著擴(kuò)大有效電能接收區(qū)域，降低由于接收端偏移對電能傳輸穩(wěn)定性的影響。

附圖說明

圖1是具體實(shí)施方式一所述的應(yīng)用于電動汽車無線充電的雙向空間磁場適應(yīng)型電能接收端中磁芯與一號線圈及二號線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的鳥瞰圖；

圖3是磁芯、一號線圈和二號線圈的主視圖；

圖4是采用條狀磁芯時(shí)接收端的鳥瞰圖；