[發(fā)明專利]應(yīng)用于移動設(shè)備動態(tài)無線供電系統(tǒng)的帶OQO線圈組的接收端

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910146375.1
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109741925B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔淑梅;王志遠(yuǎn);朱春波
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01F38/14
• 分類號: H01F38/14;H01F27/28;H01F27/25;H02J50/40;H02J50/12
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 安琪

本發(fā)明提出了應(yīng)用于移動設(shè)備動態(tài)無線供電系統(tǒng)的帶OQO線圈組的接收端，屬于移動設(shè)備無線供電技術(shù)領(lǐng)域。所述接收端包括n個(gè)接收單元，其中，n為正整數(shù)；n個(gè)接收單元之間通過串聯(lián)、并聯(lián)或組合的方式實(shí)現(xiàn)輸出作為接收端的輸出；每個(gè)所述接收單元包括一個(gè)DD線圈組、一個(gè)OQO線圈組和條型磁芯組；所述OQO線圈組設(shè)置于所述DD線圈組上方或下方形成堆疊線圈結(jié)構(gòu)；所述條型磁芯組設(shè)置在所述堆疊線圈結(jié)構(gòu)上；其中，所述DD線圈組包括兩個(gè)D線圈；所述OQO線圈組包括兩個(gè)O線圈和一個(gè)Q線圈；所述條型磁芯組包括多根條型磁芯。所述接收端可以消除輸出零點(diǎn)，減小輸出波動，增大耦合系數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及應(yīng)用于移動設(shè)備動態(tài)無線供電系統(tǒng)的帶OQO線圈組的接收端，屬于移動設(shè)備無線供電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著環(huán)境污染與石油危機(jī)的爆發(fā)，低碳環(huán)保、綠色節(jié)能意識的增強(qiáng)，采用電能作為移動設(shè)備的動力來源的優(yōu)勢越來越突出，如電動汽車。常見的供電方式有滑動接觸式、電纜拖鏈?zhǔn)胶碗姵毓╇娛饺N。其中接觸式供電受到接口限制，供電軌道及移動設(shè)備之間存在接觸損耗，需頻繁維護(hù)。電池則受到電池體積、重量、成本的制約，影響移動設(shè)備的行駛里程。同時(shí)地面上需要建設(shè)足夠的基礎(chǔ)充電設(shè)施。供電不便、運(yùn)行效率低、續(xù)航能力差、維護(hù)成本高及安全等問題制約了移動設(shè)備的發(fā)展。而采用無線電能傳輸技術(shù)進(jìn)行無線供電能很好地解決這些問題。

移動設(shè)備的無線供電技術(shù)可以保證移動設(shè)備在移動過程中實(shí)時(shí)供電或?yàn)槠鋽y帶電池充電。這樣可以有效提升移動設(shè)備的續(xù)航里程，減少設(shè)備上攜帶的電池?cái)?shù)量，地面上不需要充電站、換電站，供電設(shè)施均在地面以下。同時(shí)也克服了接觸式供電接觸頭存在的弊端。在移動設(shè)備的無線供電中，無線供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)傳輸性能起到了至關(guān)重要的影響，包括傳輸效率、傳輸功率、傳輸距離、側(cè)移能力、電磁輻射強(qiáng)度等多方面。對無線供電系統(tǒng)發(fā)射端與接收端的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以很好地改善其性能。其中，磁極交錯式供電導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)由于具有寬度窄、電磁輻射小、偏移容忍度大、耦合性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于移動設(shè)備的動態(tài)無線供電[1]。但接收端隨著位置不同，存在接收功率零點(diǎn)，由此造成接收功率波動較大。為了減小在運(yùn)行過程中的輸出波動，帶有正交線圈的接收端、自去耦雙相接收裝置、BPP等多種結(jié)構(gòu)被提出。但存在各自的缺點(diǎn)。其中，雙相DD線圈結(jié)構(gòu)為了解耦會限制尺寸，尺寸較大且耦合系數(shù)降低；DDQ線圈中Q線圈和BPP線圈耦合系數(shù)均較小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決發(fā)射端采用磁極交錯型供電軌道的無線供電系統(tǒng)中，接收端隨著位置不同，存在接收功率零點(diǎn)，接收功率波動較大的問題，提出了一種應(yīng)用于移動設(shè)備動態(tài)無線供電系統(tǒng)的帶OQO線圈組的接收端，所采取的技術(shù)方案如下：

應(yīng)用于移動設(shè)備動態(tài)無線供電系統(tǒng)的帶OQO線圈組的接收端，所述接收端包括n個(gè)接收單元，其中，n為正整數(shù)；n個(gè)接收單元之間通過串聯(lián)、并聯(lián)或組合的方式實(shí)現(xiàn)輸出作為接收端的輸出；每個(gè)所述接收單元包括一個(gè)DD線圈組1、一個(gè)OQO線圈組2和條型磁芯組3；所述OQO線圈組2設(shè)置于所述DD線圈組上方或下方形成堆疊線圈結(jié)構(gòu)；所述條型磁芯組3設(shè)置在所述堆疊線圈結(jié)構(gòu)上；其中，所述DD線圈組1包括兩個(gè)D線圈11；所述OQO線圈組2包括兩個(gè)O線圈21和一個(gè)Q線圈22；所述條型磁芯組3包括多根條型磁芯。

進(jìn)一步地，所述DD線圈組1包括兩個(gè)D線圈11；所述兩個(gè)D線圈11并排設(shè)置于同一水平面上，并且兩個(gè)D線圈11之間設(shè)有中心距；一個(gè)D線圈11中的末端與另一個(gè)D線圈11的首端呈數(shù)字8字形串接繞制，并且兩個(gè)D線圈11的匝數(shù)相同。

進(jìn)一步地，所述兩個(gè)D線圈11的尺寸相同；所述兩個(gè)D線圈11的寬度尺寸根據(jù)接收端偏移范圍的要求確定，移動設(shè)備動態(tài)無線供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的接收端偏移范圍越大，則D線圈11的寬度尺寸越大，即要求接收端允許偏移量增大，則D線圈11增加寬度；所述接收端允許偏移量與D線圈11增加的寬度之間滿足如下關(guān)系：

w_Dcoil＞2l_lat+w_p