CN104079037B - 一种电动汽车电磁耦合式无线充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车电磁耦合式无线充电装置，它包括设置在地下与地面齐平的初级线圈、设置在车身底盘上可升降对位的次级线圈、整流滤波电路和充电信息控制器，其特征在于所述的初级线圈和次级线圈是由直径0.5～1mm相互间绝缘的硅钢丝集束，在其一端按设计匝数限位绕线，另一端分散反转弯曲，均匀分布在一个与绕线底端齐平对正的园环上，再通过设置的绝缘保护外套壳的固定密封处理，构成的对应的半球形环型铁芯结构。已有技术相比具有下列优点：一是次级线圈和初级线圈在对接面上没有方向性，既对位容易，操作简便，又对停车方向没有限制，降低了对建设场地的要求；二是涡流损耗小，能效高，可避免与外界金属产生涡流生热现象，既节能，又安全；三是通过信息控制集成装置可实现不下车充电操作和建成无人值守的充电站。

Description

一种电动汽车电磁耦合式无线充电装置
技术领域
本发明涉及一种电动汽车电磁耦合式无线充电装置。
背景技术
目前，作为一种新能源汽车的电动汽车已有蓬勃发展之势，但其充电装置却大多还停留在已有的插座式有线充电。由于有线充电装置在室外怕进水，易破损，因而存在安全隐患；同时，还需占用地面和需有人值守；特别是其功率不能做得过大，电充需时长的缺陷不易克服，因此，已不能满足需要。
在ZL201320116542.6中，公开了一种电动汽车高耦合系数无线充电装置。该装置的特征在于设有一种对初级线圈和次级线圈的相对位置进行调整的移动装置，其目的在于提高初级线圈和次级线圈的耦合系数。但该装置存在下列缺陷：一是线圈的铁芯设置为U型，由于U型铁芯存在方向性，因而增加了移动装置的对位难度；二是容置铁芯的盒体其第一和第三盖板为导磁材料的钢制盖板，这种盖板在实际应用中将产生严重的涡流损耗，不仅发热损失电能严重，而且高速充电，就可能变成电磁炉了；再者，加上设计中有个电流的逆变过程，损失电能更大，逆变时频率的提升更加增加了电流在导磁材料钢制盖板上的热效应。
在CN102324776A中，公开了一种强电磁耦合式电动汽车无线充电装置。该装置实现强电磁耦合的方式是设计了一种可上、下活动的铁芯，充电时向上升入副线圈中。其缺陷在于：一是不能密封处理；二是突出部位易磨损；三是对位不准就将顶坏上面的副线圈形成短路或断路；四是磁路是开放的，易在金属车体上产生涡流生热，轻则损失电能，重则着火燃烧。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的上述不足而提供一种对位容易、涡流损耗小和安全系数高的电动汽车电磁耦合式无线充电装置。
本发明的目的是这样实现的，其技术方案为：一种电动汽车电磁耦合式无线充电装置，包括设置在地下与地面齐平的初级线圈、设置在车身底盘上可升降对位的次级线圈、整流滤波电路和充电信息控制器，其特征在于所述的初级线圈和次级线圈是由直径0.5～1mm相互间绝缘的硅钢丝集束，在其一端按设计匝数限位绕线，另一端分散反转弯曲，均匀分布在一个与绕线底端齐平对正的园环上，再通过设置的绝缘保护外套壳的固定密封处理，构成的对应的半球形环型铁芯结构。这样，所述线圈，由于其铁芯的硅钢丝材质和半球形环型结构，一是涡流损耗小；二是在对接面上没有方向性；三是为闭合磁路。因而在充电过程中，一方面，既对位容易，操作简便，又对停车方向没有限制；另一方面，还可避免与外界金属产生涡流生热现象，既节能，又安全。故实现了上述目的。
在一个优选的实施例中，本发明所述的次级线圈是在车尾备胎的位置，惯穿车体，利用悬挂装置，将其挂置在备胎轮圈凹型的空位中。这样，便能节省占位空间。充电时，可通过悬挂装置手动或自动升降与初级线圈对位耦合。
在另一个优选的实施例中，本发明所述的悬挂装置为一种电动升降，可3600旋转调位的悬挂装置，该装置由固位在车体的上位丝杠、与丝杠旋位螺母铰接的十字型连杆和连接在连杆末端的下位丝杠及其旋位螺母挂件为基本构件，在所述的上位丝杠设有一套升降电机，该电机通过旋位螺母在丝杠上的位移使所述十字型连杆升降，在所述的下位丝杠设有一套移位电机和一套旋转电机，移位电机使旋位螺母挂件在丝杠上位移，旋转电机则使丝杠在连杆末端3600旋转。这样，挂置的次级线圈便能左右移位和3600旋转，实现与初级线圈的精确对位。同时，通过信息控制集成装置，在车内便可控制操作。
本发明与已有技术相比具有下列优点：一是次级线圈和初级线圈在对接面上没有方向性，既对位容易，操作简便，又对停车方向没有限制，降低了对建设场地的要求；二是涡流损耗小，能效高，可避免与外界金属产生涡流生热现象，既节能，又安全；三是通过信息控制集成装置可实现不下车充电操作和建成无人值守的充电站。
附图说明
本发明下面将通过附图（实施例）给予详述：
图1、为本发明的结构示意图；
图2、为图1的A-A剖示图；
图3、为本发明的线圈构造示意图；
图4、为本发明悬挂装置结构示意图。
具体实施方式
参照图1，给出了本发明一种具体的结构。如图所示，所述的初级线圈1和次级线圈2为一种对应的半球型结构。在建立充电站时，所述的初级线圈1是埋设在地面以下与地面齐平的，并通过初级信号输入及能量护套线3与市电网络联接；所述的次级线圈2是通过悬挂装置4挂置在车体的，并通过初级信号输入及能量护套线5联接于整流滤波电路。
参照图2，给出了所述半球型线圈的一种具体构成。如图所示，在线圈的中心6和外层7为0.5～1mm相互间绝缘的硅钢丝，其间为设计匝数的绕线8，最外为密封保护外套壳9。
参照图3，给出了所述半球型线圈的一种具体构成方式。如图所示，在涂有绝缘树脂的硅钢丝集束10上，于一端按设计匝数限位绕线，另一端分散反转弯曲，均匀分布在一个与绕线底端齐平对正的园环11上，再通过设置的绝缘保护外套壳9的固定密封处理，从而构成半球形环型铁芯结构。
参照图4，给出了本发明所述悬挂装置的一种具体结构。如图所示，该装置由固位件12、上位丝杠13、与丝杠旋位螺母14铰接的十字型连杆15和连接在其末端的下位丝杠16及其旋位螺母挂件17为基本构件，在所述的上位丝杠13上设有一套升降电机18，该电机通过旋位螺母14在上位丝杠15上的位移使所述十字型连杆15升降，在所述的下位丝杠16上设有一套移位电机19和一套旋转电机20，移位电机19使旋位螺母挂件17在下位丝杠16上位移，旋转电机20则使下位丝杠16在连杆15末端3600旋转。这样，通过固位件12固位在车尾备胎的位置，便能使挂置的次级线圈2左右移位和3600旋转，实现与初级线圈1的精确对位。同时，通过信息控制集成装置，在车内便可实现控制操作。

Claims (3)

1.一种电动汽车电磁耦合式无线充电装置，包括设置在地下与地面齐平的初级线圈、设置在车身底盘上可升降对位的次级线圈、整流滤波电路和充电信息控制器，其特征在于所述的初级线圈和次级线圈是由直径0.5～1mm相互间绝缘的硅钢丝集束，在其一端按设计匝数限位绕线，另一端分散反转弯曲，均匀分布在一个与绕线底端齐平对正的圆环上，再通过设置的绝缘保护外套壳的固定密封处理，构成的对应的半球形环型铁芯结构。
2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于所述的次级线圈是在车尾备胎的位置，惯穿车体，利用悬挂装置，将其挂置在备胎轮圈凹型的空位中。
3.根据权利要求2所述的无线充电装置，其特征在于所述的悬挂装置为一种电动升降，可3600旋转调位的悬挂装置，该装置由固位在车体的上位丝杠、与丝杠旋位螺母铰接的十字型连杆和连接在连杆末端的下位丝杠及其旋位螺母挂件为基本构件，在所述的上位丝杠设有一套升降电机，该电机通过旋位螺母在丝杠上的位移使所述十字型连杆升降，在所述的下位丝杠设有一套移位电机和一套旋转电机，移位电机使旋位螺母挂件在丝杠上位移，旋转电机则使丝杠在连杆末端3600旋转。
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