[发明专利]一种电动汽车动态谐振式磁耦合无线充电系统

说明书

一种电动汽车动态谐振式磁耦合无线充电系统，涉及一种电动汽车无线充电技术，为了解决现有的电动汽车的动态充电时，能量发射端与接收端存在横向偏移，由此导致充电效率降低，供电品质下降的问题。本发明的发射磁芯由两个端柱和一个底柱构成的U型磁芯，发射线圈的两组串绕式线圈分别缠绕在U型磁芯开口端的两个端柱上，并通过改变底柱的长度调整两组串绕式线圈之间的距离；接收线圈的一组串绕式线圈缠绕在H型磁芯的中间磁柱上；N个发射线圈设置在道路上方；接收线圈设置在底盘下方；接收线圈与发射线圈通过磁场耦合的方式进行能量传输；发射线圈发射的能量由电网电源供给，接收线圈接收的能量为储能装置充电。有益效果为充电效率高。

技术领域

本发明涉及一种电动汽车无线充电技术。

背景技术

自从人类有了电能以后，一直采用的是导线传输方式，这种方式存在安全性差，易磨损等弊端；在移动电话，医疗设备供电等方面受到了制约，这就迫使人们寻求一种新的电能传输方式-----无线供电；谈及无线供电技术的提出，最早可以追溯到100多年前，塞尔维亚裔美籍科学家尼古拉·特斯拉曾经进行过无线电能传输的早期研究，但是迫于技术资源和财力等限制，这个伟大构想没有能够实现。

1893年，在芝加哥世界博览会上，著名美籍物理学家Nikola Tesla利用无线电能传输原理，在不用导线的情况下点亮了一盏电灯；之后，各国工作者开始了大量的研究工作。

无线电能传输技术根据能量耦合状态可以分为静态无线电能传输技术和动态无线电能传输技术。在众多科学家的努力研究下，无线电能传输技术在手机，某些家用电器上已经得到了应用；但是这些充电过程大多是基于能量发射端与接收端处于相对静止状态下进行的；对于某些特殊场合，静态无线电能传输往往不能满足需求。

在静态无线电能传输的基础上，人们提出了动态无线充电技术，即物体可以在移动过程中实时获取电能，它能很好的解决某些特殊场合下电能传输问题；例如电动汽车可以在行驶过程中实时充电，无需再停车等待，使电动汽车少搭载甚至无需搭载储能装置，而且延长了续航里程；然而，在汽车行驶过程中，由于能量发射端与接收端必然会存在横向偏移，由此导致充电效率降低，供电品质的下降，不能满足电动汽车的动态充电的需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的电动汽车的动态充电时，能量发射端与接收端存在横向偏移，由此导致充电效率降低，供电品质下降的问题，提出了一种电动汽车动态谐振式磁耦合无线充电系统。

本发明所述的一种电动汽车动态谐振式磁耦合无线充电系统包括能量发射部和能量接收部；

能量发射部，用于发射能量；

能量接收部，用于接收能量发射部发射的能量，并将接收的能量为储能装置充电；

所述能量发射部设有一次侧补偿电路；一次侧补偿电路包括N个发射线圈和N个发射磁芯；每个发射线圈包括两组串绕式线圈，每个发射磁芯由两个端柱和一个底柱构成U型磁芯，发射线圈的两组串绕式线圈分别缠绕在U型磁芯开口端的两个端柱上，并通过改变底柱的长度调整两组串绕式线圈之间的距离，所述N为大于2的正整数；

所述能量接收部设有二次侧补偿电路；二次侧补偿电路包括接收线圈和接收磁芯；接收线圈为一组串绕式线圈，接收磁芯为两个边侧磁柱和一个中间磁柱构成的H型磁芯；接收线圈的一组串绕式线圈缠绕在H型磁芯的中间磁柱上；

所述N个发射线圈沿道路的长度方向铺设在道路上方；

所述接收线圈设置在汽车的底盘下方；

接收线圈与位于其正下方的发射线圈通过磁场耦合的方式进行能量传输；

所述发射线圈发射的能量由电网电源供给，接收线圈接收的能量为储能装置充电。

进一步的，所述能量发射部还设有交-直流转换器和高频逆变电路；