[发明专利]一种电动汽车无线充电的发射组件和充电组件结构

说明书

本发明公开了一种电动汽车无线充电的发射组件，包括自上而下依次组装的非金属外壳、发射线圈、发射磁芯和金属壳体，发射磁芯包括至少2层交错堆叠的铁氧体层，每层铁氧体层均由若干铁氧体拼接而成，其中对应发射线圈的外围的铁氧体层靠近发射线圈，其余铁氧体层对应发射线圈的中心位置依次缩进设置，且逐渐远离发射线圈，所有铁氧体层堆叠拼接的形状在平面的投影对应发射线圈的形状，本发明还公开了一种电动汽车无线充电的充电组件，包括平行设置的发射组件和接收组件，解决了发射磁场分布不均匀的问题，抑制磁饱和，提高了无线充电效率。

技术领域

本发明涉及无线充电领域，尤其涉及一种电动汽车无线充电的发射组件和充电组件结构。

背景技术

目前市场上的电动汽车无线充电技术应用越来越普及，和有线充电技术相比，其能量传输不再需要配电线缆，因此更加方便及安全。无线充电技术是基于感应耦合技术由发射组件与接收线圈之间进行能量交换。因此无线充电的充电组件的设计决定了电动汽车所需求的功率要求和效率要求。由于现有线圈本身结构因素及铁氧体排布因素所造成磁性材料的磁饱和现象和磁场分布不均匀的问题，导致通过的磁通量无法增大，或在发射线圈与接收线圈有一定的偏移量的情况下，无法保证充电时间和充电效率。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种电动汽车无线充电的发射组件，优化的铁氧体交错堆叠分布使发射线圈产生的磁场更加均匀。

还提供了一种电动汽车无线充电的充电组件结构，抑制磁饱和，提高了无线充电效率。

本发明采取如下技术方案实现：

本发明提供了一种电动汽车无线充电的发射组件，包括自上而下依次组装的非金属外壳、发射线圈、发射磁芯和金属壳体，发射磁芯包括至少2层交错堆叠的铁氧体层，每层铁氧体层均由若干铁氧体拼接而成，其中对应发射线圈的外围的铁氧体层靠近发射线圈，其余铁氧体层对应发射线圈的中心位置依次缩进设置，且逐渐远离发射线圈，所有铁氧体层堆叠拼接的形状在平面的投影对应发射线圈的形状。

多层堆叠结构的铁氧体磁片，其四周的铁氧体更接近由利兹线绕制的线圈，中间铁氧体更远离由利兹线绕制线圈，能够抑制产生磁饱和，叠层的设计可以增强铁氧体的导磁率，一定程度上降低铁氧体的功耗，提高车辆的无线充电效率，同时可以维持发射线圈空间磁场在空间的均匀性，进一步满足了无线充电系统的互操作性。

进一步的，发射磁芯包括3层交错堆叠的铁氧体层，分别为对应发射线圈外围且靠近发射线圈设置的第一铁氧体层，相对第一铁氧体层缩进堆叠且远离发射线圈缩进设置的第二铁氧体层，以及相对第二铁氧体层缩进且对应发射线圈中心位置设置的第三铁氧体层。

铁氧体能将发射线圈产生的磁通量循环，引导或指引磁通量穿过。三层叠层结构的铁氧体分布可以增加发射线圈与接收线圈之间的磁耦合，进而增加两线圈之间的互感,从而提供无线充电的充电效率。

进一步的，铁氧体至少分为第一类铁氧体和第二类铁氧体，第一类铁氧体在水平面的投影对应发射线圈的四角位置和中间位置，第二类铁氧体在水平面的投影对应发射线圈的其他位置且投影正方形。

进一步的，第一类铁氧体的短边和第二类铁氧体的边长尺寸相等，第一类铁氧体的长边的尺寸为第二类铁氧体边长尺寸的2倍。

四角和中间位置布置第一类铁氧体为大尺寸铁氧体，其他位置布置的第二类铁氧体为小尺寸铁氧体，改善空间磁场的均匀性，小块铁氧体四边相等，其长度为大块铁氧体短边尺寸，能够用相同的分割两种铁氧体形成空间磁基板，达到制造成本的最小化。

进一步的，拼接安装的铁氧体设有间隙，间隙的投影沿线圈长边方向的间隙宽度为沿宽边方向的间隙宽度3-5倍。

拼接安装的铁氧体之间设置排布最优化的间隔，以避免铁氧体之间距离太近造成涡流损耗增加的问题，同时也避免铁氧体之间距离太远出现漏磁的现象。