[實(shí)用新型]一種具有最短磁路的無(wú)線(xiàn)充電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920689510.2
• 申請(qǐng)日: 2019-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209776191U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張雁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 張雁
• 主分類(lèi)號(hào): B60L53/12
• 分類(lèi)號(hào): B60L53/12;B60L53/38
• 代理公司: 11350 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 湯東鳳

本實(shí)用新型提出了一種具有最短磁路的無(wú)線(xiàn)充電裝置，用以解決電動(dòng)汽車(chē)大功率無(wú)線(xiàn)充電過(guò)程中線(xiàn)圈背面磁力線(xiàn)無(wú)法處理而對(duì)儀表或傳感器等其它設(shè)備產(chǎn)生影響以及在發(fā)射線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈的背面采用反磁材料而嚴(yán)重降低線(xiàn)圈正面磁場(chǎng)強(qiáng)度的問(wèn)題，包括接收單元和發(fā)射單元，所述發(fā)射單元包括發(fā)射線(xiàn)圈以及發(fā)射單元高導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)體，接收單元包括接收線(xiàn)圈以及接收單元高導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)體，接收單元高導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)體與發(fā)射單元高導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)體之間形成磁路通道。本實(shí)用新型在現(xiàn)有的充電線(xiàn)圈的背面設(shè)置了磁路通道，為發(fā)射線(xiàn)圈正面產(chǎn)生的磁力線(xiàn)提供了磁路的閉合回路，使原來(lái)散逸在空間的磁力線(xiàn)匯聚在充電線(xiàn)圈周?chē)瑢?shí)現(xiàn)了最短磁路，具有更高的耦合系數(shù)，提高了無(wú)線(xiàn)充電效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及無(wú)線(xiàn)電能傳輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有最短磁路的無(wú)線(xiàn)充電裝置。

背景技術(shù)

目前的電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電的線(xiàn)圈方式基本有兩種，一種是盤(pán)狀的空芯結(jié)構(gòu)，另外一種是內(nèi)部帶磁芯外部環(huán)繞線(xiàn)圈的結(jié)構(gòu)。其它還有衍生的8字形結(jié)構(gòu)、DD形繞組結(jié)構(gòu)等，它們具有一個(gè)共同的特點(diǎn)，都是平面結(jié)構(gòu)，發(fā)射線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)基本相同，發(fā)射線(xiàn)圈接入交流電后會(huì)在接收線(xiàn)圈和發(fā)射線(xiàn)圈之間產(chǎn)生磁場(chǎng)，利用該磁場(chǎng)傳輸能量。但是由于磁力線(xiàn)是必須形成閉合磁路才能形成，這種平面方式的線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)，在接收線(xiàn)圈與發(fā)射線(xiàn)圈的正對(duì)面部分磁力線(xiàn)具備最短距離，但由于磁力線(xiàn)需要構(gòu)成閉合磁路，磁力線(xiàn)無(wú)法切割，在線(xiàn)圈的正面，也就是說(shuō)接收線(xiàn)圈與發(fā)射線(xiàn)圈之間有多強(qiáng)的磁場(chǎng)，那么接收線(xiàn)圈和發(fā)射線(xiàn)圈的背面一定存在對(duì)應(yīng)強(qiáng)度的磁場(chǎng)。

一種方案是，這些磁場(chǎng)散逸在空間，散逸在空中磁力線(xiàn)的需要與線(xiàn)圈之間的磁力線(xiàn)構(gòu)成回路，那么散逸在空間的磁力線(xiàn)會(huì)帶來(lái)兩個(gè)影響，一是對(duì)其它金屬物質(zhì)產(chǎn)生影響，另一是增加了磁場(chǎng)磁路的長(zhǎng)度。磁場(chǎng)磁路長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式：H＝N×I/Le，式中：H為磁場(chǎng)強(qiáng)度，單位為A/m；N為勵(lì)磁線(xiàn)圈的匝數(shù)；I為勵(lì)磁電流(測(cè)量值)，單位A；Le為有效磁路長(zhǎng)度，單位為m，可見(jiàn)，磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁路長(zhǎng)度成反比。另外，根據(jù)磁路的基爾霍夫第二定律，磁場(chǎng)強(qiáng)度H與該段磁路平均長(zhǎng)度Le的乘積，叫做該段磁路的磁位差或者說(shuō)磁壓降，也就是說(shuō)，磁路長(zhǎng)度越長(zhǎng)，產(chǎn)生的磁壓降越大，從而在發(fā)射線(xiàn)圈與接收線(xiàn)圈之間的磁壓降會(huì)變小。因此，總磁路過(guò)長(zhǎng)會(huì)降低發(fā)射線(xiàn)圈與接收線(xiàn)圈的能量傳輸效率和耦合系數(shù)。

對(duì)于大功率汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電的線(xiàn)圈，如果不對(duì)正在充電的發(fā)射線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈之外空間的磁力線(xiàn)進(jìn)行處理，會(huì)造成效率下降，并且散逸的磁力線(xiàn)還會(huì)對(duì)其它設(shè)備或物質(zhì)產(chǎn)生不良影響，比如會(huì)在金屬上產(chǎn)生渦流發(fā)熱，變化的磁場(chǎng)會(huì)在導(dǎo)線(xiàn)上產(chǎn)生感應(yīng)電流，會(huì)對(duì)儀表或傳感器產(chǎn)生影響等等。

為了避免線(xiàn)圈背面磁力線(xiàn)不處理會(huì)對(duì)儀表或傳感器等其它設(shè)備產(chǎn)生影響，現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)充電裝置采用在發(fā)射線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈的背面均采用反磁材料對(duì)背面的磁力線(xiàn)進(jìn)行屏蔽。但是反磁材料在阻斷線(xiàn)圈背面磁力線(xiàn)的同時(shí)，也會(huì)阻礙線(xiàn)圈正面磁場(chǎng)的磁力線(xiàn)形成有效閉合路徑，簡(jiǎn)單地說(shuō)，線(xiàn)圈背面用屏蔽材料屏蔽后，會(huì)嚴(yán)重降低線(xiàn)圈正面產(chǎn)生磁場(chǎng)的強(qiáng)度，是非常不可取的方式。

因此，需要提出一種裝置，以能夠解決目前電動(dòng)汽車(chē)大功率無(wú)線(xiàn)充電過(guò)程中對(duì)線(xiàn)圈背后的磁力線(xiàn)無(wú)法正確處理的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提出一種具有最短磁路的無(wú)線(xiàn)充電裝置，以解決電動(dòng)汽車(chē)大功率無(wú)線(xiàn)充電過(guò)程中線(xiàn)圈背面磁力線(xiàn)無(wú)法處理而對(duì)儀表或傳感器等其它設(shè)備產(chǎn)生影響以及在發(fā)射線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈的背面采用反磁材料而嚴(yán)重降低線(xiàn)圈正面磁場(chǎng)強(qiáng)度的問(wèn)題，以使得發(fā)射線(xiàn)圈的電流產(chǎn)生的磁力線(xiàn)在線(xiàn)圈的正面和背面都有良好的磁場(chǎng)回路，以提高無(wú)線(xiàn)充電效率，增加線(xiàn)圈耦合系數(shù)，防止磁力線(xiàn)散逸到空中，對(duì)外部的其它物質(zhì)產(chǎn)生的影響降到最低。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：