CN103460313B - 电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构及利用其的供电道路结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体，通过改变现有的铁氧体磁芯模块的结构来提高输出，减少因车辆行驶方向的偏转所引起的强度下降，从而可防止供电道路的中间部分表面所发生的裂化。该铁氧体磁芯结构体包括：多个水平磁芯单元，被隔开排列，用来防止磁束往基盘下部泄漏；多个第1垂直磁芯单元，被配置为从水平磁芯单元的两末端往水平磁芯单元的上侧方向延伸，用来防止磁束往外侧面泄漏；至少两列第2垂直磁芯单元，被配置为从水平磁芯单元的中心部分往水平磁芯单元的上侧方向延伸，并以和第1垂直磁芯单元平行的方向排列；和第1支撑单元，将多个第1垂直磁芯单元互相连接来支撑第1垂直磁芯单元。

Description

电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构及利用其的供电道路结构
技术领域
本发明涉及一种电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体及利用该铁氧体磁芯结构体的供电道路结构。特别是，涉及一种通过改变电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体，防止供电道路中间部分表面所发生的裂化，并以供电道路的车辆行驶方向来加固钢筋，从而可减少因车辆行驶方向的偏转所引起的强度下降的电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体及利用该铁氧体磁芯结构体的供电道路结构。
背景技术
在线电动汽车是通过感应磁场以非接触方式从埋设在道路中的供电线路接收电从而在停车及行驶时进行充电的汽车。此类非接触式磁性感应充电方式的电动汽车的集电装置是利用电晶体原理，将埋设在道路中的供电装置（以下称：供电导轨）中所产生的电磁场力作为电能来进行接收。
图1示出一种常规的供电导轨，用于产生电磁场来对非接触式磁性感应充电方式的电动汽车进行充电。该供电导轨包括铁氧体磁芯模块1，用于提供电能，防止外部包围有绝缘导管3的供电线缆2以及供电线缆2下侧的磁束泄漏。在此，铁氧体磁芯模块1是一种用来防止磁束往左右侧及下侧泄漏从而使磁束集中至上侧的结构物。
图2示出现有的供电道路中间部分发生裂化状态的照片。现有的铁氧体磁芯模块在中心部具备垂直磁芯单元（未图示），以车辆行驶方向按一定的间隔排成一列。车辆行驶时，该垂直磁芯单元的两侧承受偏转负荷，从而具有供电道路中间部分表面会发生裂化的问题，图2为显示出供电道路中间部分表面发生裂化的状态的照片。
此外，现有的供电道路结构，由于车辆的行驶使道路反复地受到负荷，因此，具有因纵方向（车辆行驶方向）的偏转而产生裂化的问题。
因此，需要一种方案，来改变铁氧体磁芯模块的结构，从而防止供电道路中间部分表面所发生的裂化，并相比现有的铁氧体磁芯模块具有更高的输出力。
同时，需要一种方案，来减少由于车辆的行驶道路反复受到负荷的因车辆行驶方向偏转所引起的强度下降，从而来防止道路中裂化的发生。
发明内容
技术问题
根据上述需要，本发明的第1个目的在于提供一种电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体，其通过改变铁氧体磁芯模块的结构，从而防止供电道路中间部分表面所发生的裂化，并相比现有的铁氧体磁芯模块具有更高的输出力。
本发明的第2个目的在于提供利用电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体的道路结构，减少由于车辆的行驶道路反复受到负荷的因车辆行驶方向偏转所引起的强度下降，从而防止道路中发生裂化。
技术手段
为了实现上述目的，本发明可提供一种电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体，包括：多个水平磁芯单元，被隔开排列，用来防止磁束往基盘下部泄漏；多个第1垂直磁芯单元，被配置为从水平磁芯单元的两末端往水平磁芯单元的上侧方向延伸，用来防止磁束往外侧面泄漏；至少两列第2垂直磁芯单元，被配置为从水平磁芯单元的中心部分往水平磁芯单元的上侧方向延伸，并以和第1垂直磁芯单元平行的方向排列；和第1支撑单元，将多个第1垂直磁芯单元互相连接来支撑第1垂直磁芯单元。
此外，水平磁芯单元、第1垂直磁芯单元、第2垂直磁芯单元可以是由铁氧体材质制成。
此外，形成第2垂直磁芯单元的各列可被隔开配置。
此外，铁氧体磁芯结构体可进一步包括：第2支撑单元，与多个水平磁芯单元互相连接来支撑水平磁芯单元。
同时，为实现上述目的，可提供一种供电道路结构，包括：上述的电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体；和至少一个钢筋，其中，钢筋与铁氧体磁芯结构体隔开，被埋设在铁氧体磁芯结构体的下部。
此外，钢筋可以是以供电道路的纵方向（车辆行驶方向）被埋设。
此外，钢筋的直径可为19mm以上。
有益效果
根据本发明的实施例，具有以下效果：第一，通过改变铁氧体磁芯模块的结构，从而可防止供电道路中间部分表面所发生的裂化，并相比现有的铁氧体磁芯模块具有更高的输出力。
第二，减少由于车辆的行驶道路反复受到负荷的因车辆行驶方向偏转所引起的强度下降，从而可防止道路中裂化的发生。
附图说明
图1是示出一种常规的供电导轨的立体图，其用于产生电磁场来对非接触式磁性感应充电方式的电动汽车进行充电；
图2是示出现有的供电道路中间部分发生裂化状态的照片；
图3是示出根据本发明的一个实施例，电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体的立体图；
图4是示出根据本发明的一个实施例，电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体100的横截面图；
图5是示出根据本发明的一个实施例，埋设在基盘的电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体及钢筋的立体图；
图6是根据本发明的一个实施例，铁氧体磁芯结构体和钢筋被埋设的供电道路结构的横截面图。
具体实施方式
以下参照附图，对本发明的优选实施例进行详细地说明。相同的结构部件在不同的附图上显示出相同的参照符号。此外，在以下本发明的说明中，当判断相关已知功能或结构的详细说明会使本发明的要点变得模糊不清时，省略该详细说明。
<磁芯结构体>
图3是示出根据本发明的一个实施例，电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体的立体图，且图4是示出根据本发明的一个实施例，电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体的横截面图。如图3和图4所示出的，本发明的电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体100（以下称：“磁芯结构体”）包括：水平磁芯单元110、第1垂直磁芯单元120、第2垂直磁芯单元130、第1支撑单元140。
水平磁芯单元110，多个被互相隔离地排列，用于防止磁束往基盘下部泄漏。在此，优选是，水平磁芯单元110被隔离的间距充分小于显示出供电道路表面与车辆集电模块之间距离的空隙间距。当水平磁芯单元110被隔离的间距充分小于空隙间距时，由于水平磁芯单元110被连续地排列，不会出现磁场的衰减。
第1垂直磁芯单元120被配置为从水平磁芯单元110的两末端往水平磁芯单元110的上侧方向延伸，用来防止磁束往第1垂直磁芯单元120的外侧面泄漏。即，水平磁芯单元110和第1垂直磁芯单元120防止磁束往水平磁芯单元110的下部及侧面方向泄漏，从而磁束被集中至磁芯结构体100的上部方向，所以可将磁场强度最大化。
第2垂直磁芯单元130被配置为从水平磁芯单元110的中心部分往水平磁芯单元110的上侧方向延伸，此外，第2垂直磁芯单元130与所述第1垂直磁芯单元120平行排列，由2个以上的多个列组成。优选是由两列组成。第2垂直磁芯单元130使作用于第2垂直磁芯单元130两侧面的偏转负荷分散，从而防止供电道路中间部分表面发生裂化。即，第2垂直磁芯单元130由具一定间距的多个列组成，因此，第2垂直磁芯单元130的列与列之间起到缓冲地带的作用从而来防止供电道路中间部分表面发生裂化。同时，可使用粘合剂将多个第2垂直磁芯单元130结合至水平磁芯单元110，也可在第2垂直磁芯单元130形成“字形状的个体后，将其插入至水平磁芯单元110中并使个体的开放部分向上，然后使用粘合剂进行结合。其中，所述水平磁芯单元110配备有可将该个体插入的空间。此外，也可将水平磁芯单元110和第2垂直磁芯单元130制成一体型。
此外，形成第2垂直磁芯单元130的各列被隔开，各列被隔开的间距可以是1-10cm，优选是4cm。该隔开的间距太小或太大时，就不能使作用于第2垂直磁芯单元130两侧面的偏转负荷有效地分散。但是，可根据道路结构，将构成第2垂直磁芯单元130的各列的间距进行调整。
此外，由于将第2垂直磁芯单元130以多个列来构成，因此，可获得进一步具备防止磁芯结构体100内的磁束从磁芯结构体100的外侧面被泄漏的手段的效果。即，由于强化了用于防止磁束往磁芯结构体100外侧面泄漏的功能，从而可使磁束更集中至磁芯结构体100上部方向。
此外，水平磁芯单元110、第1垂直磁芯单元120、第2垂直磁芯单元130可以是通过铁氧体材质被制成。同时，水平磁芯单元110、第1垂直磁芯单元120、第2垂直磁芯单元130的每个列形成的空间之间安装有供电线路（未图示）来用于提供电能从而形成磁场。
第1支撑单元140，用于将第1垂直磁芯单元120互相连接起到支撑的作用。在此，第1支撑单元140可沿第1垂直磁芯单元120端部的内、外侧面被制备，也可以不是第1垂直磁芯单元120的端部而是制备在中间部分以外的部分。此外，第1支撑单元140也可以是通过铁氧体材质被制成，或是其他铁、合金等多种材质被制成。同时，可使用粘合剂将第1支撑单元140结合至第1垂直磁芯单元120。
此外，磁芯结构体100进一步包括第2支撑单元150，用于将多个水平磁芯单元110相互连接从而来支撑水平磁芯单元110。有关第2支撑单元150的说明与第1支撑单元140的说明重复，在此省略详细的说明。
<道路结构>
图5是示出根据本发明的一个实施例，埋设在基盘的电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体及钢筋的立体图，且图6是根据本发明的一个实施例，铁氧体磁芯结构体和钢筋被埋设的供电道路结构的横截面图。如图5和图6所示出的，埋设有磁芯结构体100和钢筋160的供电道路结构（以下称：“道路结构”），其包括：由水平磁芯单元110、第1垂直磁芯单元120、第2垂直磁芯单元130、第1支撑单元140、第2支撑单元150构成的磁芯结构体100；以及配置在磁芯结构体100的下部，与磁芯结构体100隔开埋设的钢筋160。同时，作为一个变形的例子（未图示），道路结构可包括：由水平磁芯单元110、第1垂直磁芯单元120、第2垂直磁芯单元130、第1支撑单元140构成的磁芯结构体100；和钢筋160。对于磁芯结构体100，已进行了说明，以下，针对钢筋160来进行说明。
钢筋160以供电道路的纵方向（车辆行驶方向）被埋设。在此，被埋设的钢筋160的个数可以是一个以上，也可根据供电道路的条件来调整被埋设的钢筋160的个数。此外，所使用的钢筋的直径较小时，可增加埋设的钢筋160的个数，所使用的钢筋的直径较大时可减少埋设的钢筋160的个数。在图6中，作为一个例子，显示出埋设有4个钢筋160的状态。
此外，优选是钢筋160的直径为19mm以上。当钢筋160的直径为19mm以下时，不能有效地减少由于车辆的行驶道路反复受到负荷的因车辆行驶方向偏转所引起的强度下降。即，当钢筋160的直径为19mm以下时，不能承受道路中的负荷，且钢筋随车辆行驶方向弯曲，从而不能防止道路中裂化的产生。
以下，针对利用本发明的磁芯结构体100所检测的输出(kw)及EMF(mG)的测试结果来进行说明。在此，[表1]为现有技术的铁氧体磁芯模块的检测结果表，且[表2]为根据本发明的一个实施例的各列以4cm间隔被排列的具有第2垂直磁芯单元130的磁芯结构体100的检测结果表。
测试条件
在本测试中，使用了94(A)和130(A)的供电电流，且电磁场EMF(Electro-MagneticField)的检测位置是在远离集电中心1.2m的地方进行了检测，显示出道路表面与车辆集电模块之间的距离的空隙则被设定为25cm，从而对输出及EMF进行了检测。
测试结果
如以下[表1]及[表2]所示出的，本发明的具有结构被改变的第2垂直磁芯单元的磁芯结构体与现有的铁氧体磁芯模块相比，输出及EMF有了明显的提高。特别是，比起94(A)，在使用130(A)的供电电流时，EMF的大小比现有的铁氧体磁芯模块有了明显的提高。
表1
[表1]
表2
[表2]
如上所示，虽然已参照附图对本发明的技术思想进行了说明，但是上述为本发明的优选实施例，本发明并不受局限于此，且本技术领域中具备通常知识的人在不脱离本发明的技术思想的范围内可进行各种修改和变形。

Claims (6)

1.一种电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体，包括：
多个水平磁芯单元，被隔开排列，用来防止磁束往基盘下部泄漏；
多个第1垂直磁芯单元，被配置为从所述水平磁芯单元的两末端往所述水平磁芯单元的上侧方向延伸，用来防止磁束往外侧面泄漏；
至少两列第2垂直磁芯单元，被配置为从所述水平磁芯单元的中心部分往所述水平磁芯单元的上侧方向延伸，并以和所述第1垂直磁芯单元平行的方向排列；和
第1支撑单元，将所述多个第1垂直磁芯单元互相连接来支撑所述第1垂直磁芯单元，
其中，形成所述第2垂直磁芯单元的各列被隔开配置，
其中，所述第2垂直磁芯单元，使作用于所述第2垂直磁芯单元两侧面的偏转负荷分散，防止供电道路中间部分表面发生裂化。
2.如权利要求1所述的电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体，其中，所述水平磁芯单元、所述第1垂直磁芯单元、所述第2垂直磁芯单元由铁氧体材质制成。
3.如权利要求1所述的电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体，其中，所述铁氧体磁芯结构体进一步包括：
第2支撑单元，与所述多个水平磁芯单元互相连接来支撑所述水平磁芯单元。
4.一种供电道路结构，包括：
权利要求1至权利要求3中任何一项的电动汽车供电装置的铁氧体磁芯结构体；和
至少一个钢筋，与所述铁氧体磁芯结构体隔开，被埋设在所述铁氧体磁芯结构体的下部。
5.如权利要求4所述的供电道路结构，其中，所述钢筋以供电道路的纵方向，即以车辆行驶方向被埋设。
6.如权利要求4所述的供电道路结构，其中，所述钢筋的直径为19mm以上。
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