[实用新型]一种强电磁耦合式电动汽车无线充电装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种汽车充电器，具体涉及一种强电磁耦合式电动汽车无线充电装置。

背景技术：

上世纪70年代全球三次石油危机爆发后，各跨国汽车公司先后开始研发各种类型的电动汽车。我国也在研发电动汽车的专项上投入了大量的人力、物力和财力，并取得了一系列科研成果，随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向，发展电动汽车将是解决这二个技术难点的最佳途径。电动汽车作为新一轮的经济增长的突破口和实现交通能源转型的根本途径，已经成为世界各主要国家和汽车制造厂商的共同的战略选择，也是各国汽车市场的战略选择。在各国政府的大力推动下，世界汽车产业进入了全面的交通能源转型的时期，电动汽车进入了加速发展的新阶段。我国已经采取了一系列实质的行动来启动电动汽车的开发和使用。规定我国到2012年之前有10％的汽车必须使用可代替燃料。加快电动汽车市场化运营，不仅需要成熟的技术、更长的续航里程、敏锐的加速性，更需要充电站布设、电池的后期处理等一系列庞大的系统来支持电动车的日常使用，尤其是遍布城市各个角落的快速充电站是电动车能否尽快投入市场的关键所在。汽车充电技术的发展在一定程度上制约了电动汽车的发展，传统的汽车充电技术多为有线接触式充电即电动汽车充电桩或充电站，一般是通过插头和插座来进行，但是在进行大功率充电时，这种充电方式存在高压触电的危险。存在摩擦和磨损，给高电压等级电力系统的安全性、可靠性带有一定的影响并缩短了电力设备的使用寿命，同时，受充电电流限制一般充电时间较长，由于存在导线连接，接口插拔，充电时间较长等，这种接触式充电方式给人们的生产和生活带来了严重的不便，安全上也存在一定隐患。

实现供电系统和电气设备之间没有导体接触的无线供电成为电能传输的重要研究方向之一，特别是对大功率负载进行充、供电，无线输电的想法很早就有人提出过，但是却被很多科学家认为根本无法实现。因为发射器发出的电磁能向四周分散传送，人类无法对电磁能进行集中控制，就更谈不到加以利用。2006年11月，美国麻省理工学院(MIT)物理系助理教授索尔贾希克(Marin Soljacic)提出一种可以通过无线电能传输技术利用电磁能的新理论。按照索尔贾希克的理论，只要让电磁能发射器同接收设备在相同频率上产生共振，它们之间就可以进行能量互换。其领导的6人小组在这一理论基础上进行了实验。利用两个铜丝线圈充当共振器，一个线圈与电源相连，作为发射器；另一个与台灯相连，充当接收器。结果，他们成功地把一盏距发射器2.13米开外的60瓦电灯点亮，但是，电磁共振线圈庞大，且两线圈要放置于相对固定位置，同时，传输功率只有60瓦，电能的传输效率只有40％左右，有一定的电磁辐射等，还只能处于试验阶段，无法进行大面积推广。中国专利公告CN2504773Y公开了一种“无接触式充电器装置”具体介绍了：该无线充电器包括一充电器和一电池包，在充电器内部设有超声波振动器及发射谐振器，电池包内载有接受谐振器，这种无接触式可以实现不需连接线路达到给电池充电目的，但其结构复杂电能转换效率低，电能损失大。还有中国专利公告CN1701905公开了“强电磁耦合感应式充电器”介绍了：该充电器包括初级电源电路结构部分、次级电源电路结构部分，初级电源电路结构部分输入端与交流电源相连接，次级电源电路结构部分包括整流、滤波电路，其输出端接充电电池，初级电源电路结构部分的输出端为初级线圈，初级线圈绕在一半环形磁芯体的芯柱上，次级电源电路结构部分的输入端为次级线圈，次级线圈绕在另一半环形磁芯体的芯柱上，初级线圈上的半环形磁芯体与次级线圈上的半环形的磁芯体合在一起形成完整的环形磁芯体，工作时形成完整的环形磁路。这种无接触式可以实现不需连接线路达到给电池充电目的，但技术方案在应用在电动汽车充电时上下两个半环形的磁芯体之间存在一定的间隙，同时，很难把两个半环形的磁芯体合在一起形成完整的环形磁芯体，充电效率低，操作难度大，容易形成一定的电磁辐射不安全。由此可见无线输电技术功率小、效率低和接触式充电技术时间长和不安全等缺陷已经影响社会经济的发展，特别是影响电动汽车的普及与推广，影响节能减排目标的实现，以上问题亟待解决。

发明内容：