[實用新型]一種磁諧振式電動汽車無線充電集成裝置

有效

• 申請號: 201922277931.7
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN211054943U
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 洪雨希;丁海濤;李維漢
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60L53/12
• 分類號: B60L53/12;B60L53/124;B60L53/38;B60L53/20;H02J50/12;H02J50/60;H01F38/14
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 梁紫鉞

本實用新型涉及一種磁諧振式電動汽車無線充電集成裝置，包括電能發送裝置和電能接收裝置，所述的電能發送裝置設在地面或地面以下，電能接收裝置設在汽車底盤，充電時位于電能發送裝置上方，使用諧振電路，磁場耦合被最大化，并且在諧振頻率處產生最高的功率傳輸能力，同時具有一定的抗偏移能力；本實用新型可以快速充電，并可以檢測電能發送裝置和電能接收裝置之間存在的影響充電效果的金屬類異物。

技術領域

本實用新型涉及一種電動汽車無線充電系統，特別涉及一種磁諧振式電動汽車無線充電集成裝置。

背景技術

隨著科技的進步與發展，汽車開始逐漸擺脫對石油的依賴，世界各國都開始了對電動汽車的研究。第八屆全球新能源汽車大會于2017年12月14日在北京國家會議中心盛大開幕，作為全球最大的電動汽車市場，中國正迎來“雙積分”新政時代，荷蘭、挪威、德國以及美國加州等地已經明確表態在未來全面取消傳統燃油車，汽車電動化已是大勢所趨。

縱觀國內外，電動化技術在交通領域中的使用愈加廣泛，電動汽車(EV)的需求迅速增長。與使用內燃機(ICE)的汽車相比，電動汽車具有易于操作、維護少、零排放和效率高的特點。但是EV的動力電池造價昂貴，續駛里程不理想，充電基礎設施建設不完善。目前普遍的充電方式為有線充電，有線充電技術相對簡單，但是由于電動汽車充電功率大，有線充電需要停車充電，通過充電線纜與充電樁連接，操作十分不便，插拔充電線纜容易產生電火花，非常危險。而且在雨、雪、風等惡劣環境條件下工作容易發生電擊，造成人員的傷亡。有線充電必須要求汽車具備大容量電池才能保證續航里程，導致充電時間較長且提高了整車的成本。與使用導線充電相比，無線電力傳輸(WPT)充電系統被廣泛引入EV，并且作為一種更為安全便捷的替代充電方法。WPT系統廣泛用于在道路上或在停車場為電動汽車充電。WPT系統通過感應將能量從一個線圈傳遞到另一個線圈，從而為電動汽車供電，而無需進行有線連接。

目前國內外已經有一些相關的WPT技術方案，但是仍然存在一些如傳輸距離短、抗偏移能力差；對于其他電氣和電子設備的抗干擾性差；結構不夠緊湊和輕便，即輕量化程度差；渦流以及靠近WPT的金屬部件熱損耗嚴重；產生的輻射對環境以及人體有影響等問題。

發明內容

在各種WPT技術中，使用磁場諧振式無線電能傳輸(Magnetic ResonantWirelessPower Transfer,MRWPT)的技術不僅提供最高的功率傳輸效率，而且提供近場情況下較遠距離的無線傳輸功率，非常適合電動汽車進行無線充電。磁諧振式無線電能傳輸通過兩個諧振電路之間的磁場進行電能傳輸，每個諧振電路由連接到電容器的繞組線圈或具有內部電容的其他諧振器組成，這兩個諧振電路在相同的諧振頻率下諧振。在發射器和接收器中使用諧振電路，磁場耦合被最大化，并且在諧振頻率處產生最高的功率傳輸能力，同時具有一定的抗偏移能力。

在這種具有磁場諧振的WPT系統中，低損耗電路、線圈、匹配電路和磁屏蔽結構的設計是要考慮的關鍵要素。通過結合這些設計理念，可以實現最大化的功率傳輸和最佳的諧振磁場分布。

本實用新型提供一種磁諧振式電動汽車無線充電集成裝置，包括電能發送裝置和電能接收裝置，所述的電能發送裝置設在地面或地面以下，其包括基座、鋁盤屏蔽層、墊片、鐵氧體屏蔽層、第一線圈和端蓋，基座位于下部，鋁盤屏蔽層設在基座上，墊片設在鋁盤屏蔽層上，鐵氧體屏蔽層包括數片鐵氧體片，每片鐵氧體片設在墊片鏤空處，鐵氧體片呈中心對稱均勻設置，第一線圈設在鐵氧體屏蔽層上，端蓋蓋在上端；所述的電能接收裝置設在汽車底盤，充電時位于電能發送裝置上方，其包括基座、鋁盤屏蔽層、墊片、鐵氧體屏蔽層、第一線圈和端蓋，基座位于上部，鋁盤屏蔽層設在基座下方，墊片設在鋁盤屏蔽層下，鐵氧體屏蔽層包括數片鐵氧體片，每片鐵氧體片設在墊片鏤空處，鐵氧體片呈中心對稱均勻設置，第一線圈設在鐵氧體屏蔽層下方，端蓋蓋在下端。電能發送裝置和電能接收裝置對稱設置。