[发明专利]应用于移动设备动态无线供电系统的带OQO线圈组的接收端

说明书

本发明提出了应用于移动设备动态无线供电系统的带OQO线圈组的接收端，属于移动设备无线供电技术领域。所述接收端包括n个接收单元，其中，n为正整数；n个接收单元之间通过串联、并联或组合的方式实现输出作为接收端的输出；每个所述接收单元包括一个DD线圈组、一个OQO线圈组和条型磁芯组；所述OQO线圈组设置于所述DD线圈组上方或下方形成堆叠线圈结构；所述条型磁芯组设置在所述堆叠线圈结构上；其中，所述DD线圈组包括两个D线圈；所述OQO线圈组包括两个O线圈和一个Q线圈；所述条型磁芯组包括多根条型磁芯。所述接收端可以消除输出零点，减小输出波动，增大耦合系数。

技术领域

本发明涉及应用于移动设备动态无线供电系统的带OQO线圈组的接收端，属于移动设备无线供电技术领域。

背景技术

随着环境污染与石油危机的爆发，低碳环保、绿色节能意识的增强，采用电能作为移动设备的动力来源的优势越来越突出，如电动汽车。常见的供电方式有滑动接触式、电缆拖链式和电池供电式三种。其中接触式供电受到接口限制，供电轨道及移动设备之间存在接触损耗，需频繁维护。电池则受到电池体积、重量、成本的制约，影响移动设备的行驶里程。同时地面上需要建设足够的基础充电设施。供电不便、运行效率低、续航能力差、维护成本高及安全等问题制约了移动设备的发展。而采用无线电能传输技术进行无线供电能很好地解决这些问题。

移动设备的无线供电技术可以保证移动设备在移动过程中实时供电或为其携带电池充电。这样可以有效提升移动设备的续航里程，减少设备上携带的电池数量，地面上不需要充电站、换电站，供电设施均在地面以下。同时也克服了接触式供电接触头存在的弊端。在移动设备的无线供电中，无线供电系统的结构对系统传输性能起到了至关重要的影响，包括传输效率、传输功率、传输距离、侧移能力、电磁辐射强度等多方面。对无线供电系统发射端与接收端的结构设计可以很好地改善其性能。其中，磁极交错式供电导轨结构由于具有宽度窄、电磁辐射小、偏移容忍度大、耦合性能强等优点，适用于移动设备的动态无线供电[1]。但接收端随着位置不同，存在接收功率零点，由此造成接收功率波动较大。为了减小在运行过程中的输出波动，带有正交线圈的接收端、自去耦双相接收装置、BPP等多种结构被提出。但存在各自的缺点。其中，双相DD线圈结构为了解耦会限制尺寸，尺寸较大且耦合系数降低；DDQ线圈中Q线圈和BPP线圈耦合系数均较小。

发明内容

本发明为了解决发射端采用磁极交错型供电轨道的无线供电系统中，接收端随着位置不同，存在接收功率零点，接收功率波动较大的问题，提出了一种应用于移动设备动态无线供电系统的带OQO线圈组的接收端，所采取的技术方案如下：

应用于移动设备动态无线供电系统的带OQO线圈组的接收端，所述接收端包括n个接收单元，其中，n为正整数；n个接收单元之间通过串联、并联或组合的方式实现输出作为接收端的输出；每个所述接收单元包括一个DD线圈组1、一个OQO线圈组2和条型磁芯组3；所述OQO线圈组2设置于所述DD线圈组上方或下方形成堆叠线圈结构；所述条型磁芯组3设置在所述堆叠线圈结构上；其中，所述DD线圈组1包括两个D线圈11；所述OQO线圈组2包括两个O线圈21和一个Q线圈22；所述条型磁芯组3包括多根条型磁芯。

进一步地，所述DD线圈组1包括两个D线圈11；所述两个D线圈11并排设置于同一水平面上，并且两个D线圈11之间设有中心距；一个D线圈11中的末端与另一个D线圈11的首端呈数字8字形串接绕制，并且两个D线圈11的匝数相同。

进一步地，所述两个D线圈11的尺寸相同；所述两个D线圈11的宽度尺寸根据接收端偏移范围的要求确定，移动设备动态无线供电系统设计要求的接收端偏移范围越大，则D线圈11的宽度尺寸越大，即要求接收端允许偏移量增大，则D线圈11增加宽度；所述接收端允许偏移量与D线圈11增加的宽度之间满足如下关系：

w_Dcoil＞2l_lat+w_p