[发明专利]一种电动汽车无线电能传输接收发射线圈及方法

说明书

本发明提供了一种电动汽车无线电能传输接收发射线圈及方法，包括：前级电能变换电路、发射线圈组合、接收线圈组合和后级电能传输电路；前级电能变换电路用于将工频交流电转换成符合发射线圈组合工作频率的高频交流电；发射线圈组合用于基于高频交流电，产生高频磁场；接收线圈组合用于基于高频磁场，产生感应电压，基于感应电压，产生感应电流；后级电能传输电路用于基于感应电流，产生电能，并向电动汽车电池或者电动汽车电机传送所述电能。本发明减少了功率发射线圈和接收线圈之间的距离，增加了两个线圈的耦合系数，提高电能传输效率。

技术领域

本发明属于电动汽车无线电能传输技术领域，尤其涉及一种电动汽车无线电能传输接收发射线圈及方法。

背景技术

传统燃油汽车会产生大量尾气给环境和资源带来了巨大的压力。新能源电动汽车的出现，加快了燃油汽车的换代，对于环境的保护和能源安全具有重要意义。

通常电动汽车充电会采用静态无线电能传输的方式供电，但静态充电还存在着一系列的问题。动态充电能够解决静态无线充电技术存在停车后充电、单次充电时间长、充电频繁等问题，大大增加了电动汽车的续航里程。现在常用的动态汽车无线电能传输主要通过埋在路面下面的功率发射装置以及汽车底盘上的功率拾取线圈构成。由于松耦合变压结构的限制，底盘和路面的距离过大就会导致传输功率大大减少，从而限制了基于松耦合变压器的动态汽车供电方式的推广。

公开(公告)号CN102306421B一种电动汽车高速公路充电系统，由于采用电弓及路面及轮胎设置导体供电方式，会极大影响路面及轮胎的摩擦力，从而对车辆安全行驶造成影响；公开(公告)号CN111404418A一种新型电动汽车公路供电系统，由于路面使用导电带供电的方式，绝缘击穿地面会带有电流，危及在路面行走行人的生命安全。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种电动汽车无线电能传输接收发射线圈及方法，减少了功率发射线圈和接收线圈之间的距离，增加了两个线圈的耦合系数，提高电能传输效率。

一方面为实现上述目的，本发明提供了一种电动汽车无线电能传输接收发射线圈，包括：

前级电能变换电路、发射线圈组合、接收线圈组合和后级电能传输电路；

所述前级电能变换电路与所述发射线圈组合连接，所述发射线圈组合铺设在路面下方区域，所述接收线圈组合安装在汽车轮胎内部，所述接收线圈组合与所述后级电能传输电路连接；

所述前级电能变换电路用于将工频交流电转换成符合所述发射线圈组合工作频率的高频交流电；

所述发射线圈组合用于基于所述高频交流电，产生高频磁场；

所述接收线圈组合用于基于所述高频磁场，产生感应电压，基于所述感应电压，产生感应电流；

所述后级电能传输电路用于基于所述感应电流，产生电能，并向电动汽车电池或者电动汽车电机传送所述电能。

可选地，所述接收线圈组合采用柔性电路板，所述柔性电路板包括：绝缘薄膜、金属导体和粘接剂；

所述绝缘薄膜边缘通过所述粘接剂与稀疏钢帘线网格边缘所连接，将所述金属导体固定在稀疏帘线层。

可选地，所述稀疏帘线层由相互垂直的镀黄铜钢帘线交织而成，竖直方向的镀黄铜钢帘线作为经线，水平方向的钢帘线作为纬线。

可选地，所述绝缘薄膜由聚酷亚胺和聚酯一种或几种材料组成，在所述柔性电路板中形成基础层。

可选地，所述金属导体采用铜箔材料，在所述柔性电路板中形成导电层。

可选地，所述汽车轮胎包括：胎冠保护层、尼龙带束层、钢丝带束层和帘线层。

可选地，所述钢丝带束层的外层结构采用稀疏帘线网格构成、所述钢丝带束层的内层结构采用通用钢丝层结构。