[发明专利]一种用于电动汽车无线充电的埋地式磁耦合机构

说明书

本发明公开了一种用于电动汽车无线充电的埋地式磁耦合机构，属于电动汽车无线充电领域，包括设置在地面下方的发射端和设置在车辆底盘的接收端；所述接收端包括接收磁芯和接收线圈；所述发射端包括多片发射磁芯和绕设在多片发射磁芯上的发射线圈；所述多片发射磁芯周向分布，围成上大下小的锥形结构；所述发射线圈为单层线圈，螺旋绕制于多片发射磁芯的内壁上；本发明提出的磁耦合机构发射端能够与地面融为一体，不会改变地面基础设施安装环境，有利于实现多台电动汽车集群充电；发射端通过增加线圈层数可以提高线圈自感、互感等耦合参数，不会扩大线圈的占地面积及安装口口径，因此可以有效避免安装过程产生的工程量。

技术领域

本发明涉及一种用于电动汽车无线充电的埋地式磁耦合机构，属于电动汽车无线充电领域。

背景技术

近些年来，由于其便捷、安全、美观等特点，无线充电技术在电动汽车充电领域获得广泛应用。电动汽车无线充电系统的结构及工作过程如下：发射端——逆变器通过DC-AC转换将直流电逆变为高频交变电,逆变器输出的交流电流通入安装在地面或地下的发射线圈中,在充电区域内产生高频电磁场；接收端——安装在汽车底盘的接收线圈感应到发射线圈的高频电磁场，产生高频电压，再经过整流电路转化为直流电，用以给车载电池充电。当发射端和接收端的电路均处于谐振状态时，能减小系统的无功功率，提高系统的传输功率和效率。

目前，电动汽车无线充电系统的发射端更多地安装在地面上，略微凸出地面。然而，这种安装方式存在一些难以克服的问题。例如，容易在车辆停靠过程中造成磁耦合机构外壳损坏；为提升耦合程度，通常增加线圈面积，造成了磁耦合机构占地面积过大，不利于电动汽车大规模集群充电。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于电动汽车无线充电的埋地式磁耦合机构，解决现有技术中容易在车辆停靠过程中造成磁耦合机构外壳损坏；为提升耦合程度，通常增加线圈面积，造成了磁耦合机构占地面积过大，不利于电动汽车大规模集群充电的问题。

为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明提供了一种用于电动汽车无线充电的埋地式磁耦合机构，包括设置在地面下方的发射端和设置在车辆底盘的接收端；

所述接收端包括接收磁芯和接收线圈，所述接收线圈绕制于接收磁芯的外围；

所述发射端包括多片发射磁芯和绕设在多片发射磁芯上的发射线圈；所述多片发射磁芯周向分布，围成上大下小的锥形结构；

所述发射线圈为单层线圈，螺旋绕制于多片发射磁芯的内壁上。

进一步的，所述发射线圈中间所形成的锥形凹部与地面安装口相互匹配。

进一步的，所述接收线圈和发射线圈采用利兹线绕制。

进一步的，所述接收磁芯和/或发射磁芯选用软磁体磁芯材料。

进一步的，所述软磁体磁芯材料为铁氧体或纳米晶合金。

进一步的，所述接收线圈呈平面螺旋结构绕制于接收磁芯的外围。

进一步的，所述接收端还包括用于固定接收磁芯的安装外壳。

进一步的，所述发射线圈外侧与发射磁芯的内壁紧密贴合。

进一步的，所述发射磁芯和发射线圈的中心轴线重合。

进一步的，所述发射磁芯为薄片形立方体结构。