[实用新型]电动车用无线充电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动车技术领域，尤其涉及一种电动车用无线充电系统。

背景技术

电动车由于使用电能作为能源，因此无污染，符合社会的环保需求，目前得到快速发展。通常的电动车均由蓄电池作为其能量来源，但现有的蓄电池充电时采用触头的形式，易磨损且安全性差。

因此，考虑采用无线充电的方式来解决传统接触式充电的缺陷。现有无线供电的方式根据其原理可分为电磁耦合、光电耦合以及电磁共振。光电耦合是把电能转化为光能，比如激光，通过光将能量传递到目的地再转化为电能。这种无线供电技术比较直观，而且光电转换技术也相对应用广泛。但是光的传递路径具有缺陷，就是传递路径中不能有障碍物。所以这种技术，也是有很大的应用缺陷。电磁共振原理类似声波共振的原理，两种介质具有相同的共振频率，就可以用来传递能量。但该技术目前尚在研究中，所能传递的能量很小，远不能满足电动车充电的要求。

电磁耦合是利用耦合的交变电磁场来传递能量，其中射频（Radio Frequency，RF）无线供电技术目前在射频识别、便携式电子设备、物联网等方面已得到较多应用。但现有射频无线供电普遍存在传输效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种电动车用无线充电系统，能解决接触式充电及磨损且安全性差的问题，且能量传输效率能满足电动车需求。

本实用新型采用以下技术方案：

一种电动车用无线充电系统，包括与电网连接的供电端，以及安装于电动车上并与电动车的蓄电池连接的受电端，所述供电端包括顺次串联的整流单元、高频逆变单元及发射线圈，其中整流单元的输入端与电网连接；所述受电端包括串联的接收线圈和整流单元，其中整流单元的输出端与电动车的蓄电池连接；发射线圈和接收线圈中均安装有磁芯。

优选地，所述磁芯为高磁导率软磁铁氧体磁芯。

进一步地，所述发射线圈埋设于地表，所述接收线圈安装于电动车底部。

更近一步地，所述接收线圈通过一可升降装置安装于电动车底部。

根据本实用新型的实用新型构思，还可得到一种电动车，包括蓄电池，该电动车还包括与所述蓄电池连接的充电装置，所述充电装置为上述任一技术方案所述电动车用无线充电系统中的受电端。

本实用新型的电动车用无线充电系统，利用电磁耦合原理，能够高效率地进行电能的无线传输，解决了现有电动车接触式充电所存在的易磨损及安全性差的问题。

附图说明

图1为本实用新型的电动车用无线充电系统的结构示意图；

图2为本实用新型一优选方案的原理示意图，图中，1为发射线圈，2为接收线圈，3为可升降装置，4为电动车。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明：

本实用新型的电动车用无线充电系统，如图1所示，包括供电端和受电端。供电端包括顺次串联的整流单元、高频逆变单元、发射线圈，整流单元的输入端与电网连接；受电端包括串联的接收线圈和整流单元，整流单元与电动车的蓄电池连接；发射线圈和接收线圈中均安装有磁芯。

充电时，电网中的工频电流经供电端的整流单元进行整流，转换为直流电，然后经过高频逆变单元转换为高频交流电，最后经过带有磁芯的发射线圈转换为电磁波；接收端通过与发射线圈电磁耦合的接收线圈接收电磁波并将其转化为高频交流电，然后通过整流单元把交流电转化为直流电为蓄电池充电。

发射线圈与接收线圈之间的电磁耦合程度直接决定了充电过程中的能量传输效率，为了提高能量传输效率，可以从两方面着手。

一方面，可以选择合适的磁芯以使发射线圈和接收线圈的耦合系数更大。磁性材料可分为硬磁材料和软磁材料，其中软磁材料磁导率大，矫顽力小,磁滞损耗低，磁滞回线成细长条形状，这种材料容易磁化，也容易退磁，适用于交变磁场。而软磁材料中的软磁铁氧体材料在高频下具有更高的电阻和更小的功率损耗。因此本实用新型中，发射线圈和接收线圈中的磁芯采用高磁导率软磁铁氧体磁芯。

另一方面，由于电磁波的能量损失随距离增大而增大，因此应尽可能缩短发射线圈和接收线圈之间的距离。本实用新型采用如图2所示方案，将发射线圈1埋设于地表，将接收线圈2通过一可升降装置3安装于电动车4底部。充电时，将电动车4置于发射线圈1之上，使发射线圈1和接收线圈2正对，并通过可升降装置3将接收线圈2的高度下降，使发射线圈1和接收线圈2的距离尽可能小。