[发明专利]应用于电动汽车无线供电的磁耦合机构的双层屏蔽接收端

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁耦合机构的屏蔽接收端，属于无线电能传输技术领域。

背景技术

近年来，随着电动汽车的普及，电动汽车无线充电技术受到了越大越多的关注。电动汽车无线充电技术是将无线供电系统的电能发射端设置在地面下，并使电能发射端与车载电能接收端之间通过交变磁场实现电能的无线传输。基于无线供电系统，电动汽车能够实现动、静态无线充电。

在制约电动汽车无线充电技术发展的众多技术难题中，无线供电系统的电磁辐射问题是亟待解决的一个。目前，主要通过电磁屏蔽的方式来减小无线供电系统的电磁辐射。

现有电动汽车无线供电系统的电磁屏蔽方式主要分为主动电磁屏蔽方式和被动电磁屏蔽方式两种。主动电磁屏蔽方式通过设置屏蔽线圈，使其产生与向外辐射磁场方向相反的磁场以抵消对外的辐射。这种主动电磁屏蔽方式虽然具有屏蔽效果好和应用灵活的优点，但是也存在着控制与结构设计难度大及降低无线供电系统的电能传输效率的问题。因此，这种主动电磁屏蔽方式在电动汽车无线供电系统的实际建设中尚未得到很好的应用。被动电磁屏蔽方式主要是设置由高电导率材料制成的屏蔽体，向外辐射磁场使屏蔽体表面产生电流涡流，电流涡流产生的磁场与向外辐射磁场的方向相反，进而起到屏蔽电磁辐射的作用。然而，屏蔽体中的涡流会产生额外的电能损耗，同样会降低无线供电系统的电能传输效率。

发明内容

本发明为解决现有电动汽车无线供电系统的车载电能接收端的电磁屏蔽方式对系统电能传输效率影响较大的问题，提出了一种应用于电动汽车无线供电的磁耦合机构的双层屏蔽接收端。

本发明所述的应用于电动汽车无线供电的磁耦合机构的双层屏蔽接收端包括矩形平板线圈1、N个条形屏蔽磁芯2和N+1个平板屏蔽磁芯3，N≥1且N为整数；

矩形平板线圈1的中心部分为矩形镂空区域，围成所述矩形镂空区域的四条边分别为1号边～4号边，其中1号边与4号边相对；

N个条形屏蔽磁芯2沿着1号边的长度方向、等间距地平铺固设在矩形平板线圈1的上端面上，并分布在2号边与3号边之间；

每个条形屏蔽磁芯2的长边均与2号边平行设置，N个条形屏蔽磁芯2的同向端平齐；

1号条形屏蔽磁芯的上表面的外侧长边和N号条形屏蔽磁芯的上表面的外侧长边分别与2号边和3号边纵向对齐；

N+1个平板屏蔽磁芯3沿着1号边的长度方向、平铺固设在N个条形屏蔽磁芯2上；

每个平板屏蔽磁芯3的长边均与条形屏蔽磁芯2的长边平行设置，N+1个平板屏蔽磁芯3的同向端平齐；

每个条形屏蔽磁芯2的两侧上方分别有平板屏蔽磁芯3；

对于一个条形屏蔽磁芯2与其一侧的平板屏蔽磁芯3，该平板屏蔽磁芯3的下表面与该条形屏蔽磁芯2的上表面接触，或者该条形屏蔽磁芯2的上表面的一侧长边与同侧的该平板屏蔽磁芯3的上表面的长边纵向对齐；

条形屏蔽磁芯2和平板屏蔽磁芯3均采用高磁导率、低电导率材料制成，其中，条形屏蔽磁芯2的磁导率高于平板屏蔽磁芯3的磁导率。

作为优选的是，矩形平板线圈1采用利兹线或多股漆包线绞制而成。

本发明所述的应用于电动汽车无线供电的磁耦合机构的双层屏蔽接收端包括矩形平板线圈和两层电磁屏蔽结构。第一层电磁屏蔽结构包括由高磁导率、低电导率材料制成的N个条形屏蔽磁芯，能够较强地削弱矩形平板线圈的辐射磁场。第二层电磁屏蔽结构包括由高磁导率、低电导率材料制成的N+1个平板屏蔽磁芯，平板屏蔽磁芯的磁导率低于条形屏蔽磁芯，在进一步削弱矩形平板线圈的辐射磁场的同时，使得所述双层屏蔽接收端对无线供电系统的电能传输效率的影响较小。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明所述的应用于电动汽车无线供电的磁耦合机构的双层屏蔽接收端进行更详细的描述，其中：

图1为实施例提及的矩形平板线圈的结构示意图；

图2为实施例提及的上端面上设置有条形屏蔽磁芯的矩形平板线圈的结构示意图；

图3为实施例所述的双层屏蔽接收端的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明所述的应用于电动汽车无线供电的磁耦合机构的双层屏蔽接收端作进一步说明。

实施例：下面结合图1至图3详细地说明本实施例。

本实施例所述的应用于电动汽车无线供电的磁耦合机构的双层屏蔽接收端包括矩形平板线圈1、四个条形屏蔽磁芯2和五个平板屏蔽磁芯3；