CN105118644A - 适用于电动汽车无线供电系统的增强型发射线圈 - Google Patents
适用于电动汽车无线供电系统的增强型发射线圈 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105118644A CN105118644A CN201510636183.0A CN201510636183A CN105118644A CN 105118644 A CN105118644 A CN 105118644A CN 201510636183 A CN201510636183 A CN 201510636183A CN 105118644 A CN105118644 A CN 105118644A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spiral planar
- coil
- spiral
- planar coil
- planar coils
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Regulation Of General Use Transformers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种适用于电动汽车供电系统的增强型发射线圈，包括从内向外顺次布置若干层共中心的螺旋形平面线圈，螺旋形平面线圈上覆盖电磁屏蔽辐射层；最内层的螺旋形平面线圈中心设有磁芯，磁性和螺旋形平面线圈形状相同；相邻层的螺旋形平面线圈分别采用绝缘导线向相反方向绕制获得；所有螺旋形平面线圈的首端相连，且所有螺旋形平面线圈的尾端相连。本发明将相邻层的螺旋形平面线圈反向并联，工作时相邻层的螺旋形平面线圈内电流方向相反，从而可增强发射电磁场；电磁屏蔽辐射层可用来约束发射线圈所产生的磁场单向传输，和反向并联的螺旋形平面线圈共同作用，可增强发射线圈的传输磁场，从而提高了传输距离和传输效率。
Description
技术领域
本发明属于无线供电系统发射线圈设计技术领域，尤其涉及一种适用于电动汽车供电系统的增强型发射线圈。
背景技术
电动汽车无线供电技术可以分为两种：第一种为感应磁耦合式无线供电技术，其利用电磁感应原理通过磁耦合方式对电动汽车进行能量供应，能量有效传输距离短，需将电动汽车停在合适位置与充电线圈对准才能进行能量传输，适合类似传统加油站的充电站等应用场合。第二种为谐振磁耦合式无线供电技术，其通过谐振器上电感与分布式电容发生谐振来传输能量，以对电动汽车进行能量供应，属于中等距离的能量传输方式，不需要车载共振线圈和电源共振线圈完全对准，适合于开发新型的充电模式，在电动汽车无线充电技术领域得到很大的关注。目前，电动汽车无线供电系统的传输效率有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种可提高能量传输效率、适用于电动汽车供电系统的增强型发射线圈。
本发明采用如下技术方案：
适用于电动汽车供电系统的增强型发射线圈，其特点是：
从内向外顺次布置若干层共中心的螺旋形平面线圈，螺旋形平面线圈上覆盖电磁屏蔽辐射层；最内层的螺旋形平面线圈中心设有磁芯，磁芯和螺旋形平面线圈形状相同；相邻层的螺旋形平面线圈分别采用绝缘导线向相反方向绕制获得；所有螺旋形平面线圈的首端相连，且所有螺旋形平面线圈的尾端相连。
上述螺旋形平面线圈为跑道状螺旋形平面线圈、圆形螺旋形平面线圈、椭圆形螺旋形平面线圈或方形螺旋形平面线圈。
上述电磁屏蔽辐射层材料为氧化铁、钢、铜、铝或导电聚苯胺那复合材料。。
和现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
将相邻层的螺旋形平面线圈反向并联，工作时相邻层的螺旋形平面线圈内电流方向相反，从而可增强发射电磁场；内层螺旋形平面线圈中心设置的磁芯，可增强内层螺旋形平面线圈的磁通量；电磁屏蔽辐射层可约束发射线圈所产生的磁场单向传输；相邻层螺旋形平面线圈的反向并联、内层螺旋形平面线圈中心设置的磁芯和电磁屏蔽辐射层共同作用，可增强发射线圈的传输磁场，提高发射线圈的传输距离和传输效率。
附图说明
图1是本发明发射线圈的一种具体结构示意图；
图2为本发明发射线圈匹配的接收线圈的一种具体结构示意图。
图中，10-最外层螺旋形平面线圈，11-次外层螺旋形平面线圈，12-内层螺旋形平面线圈，13-磁芯，14-电磁屏蔽辐射层，15-线圈单元。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明发射线圈作进一步说明。
本发明为一种增强型单向辐射式电磁场发射线圈，该发射线圈从内向外顺次布置有若干层共中心的螺旋形平面线圈，螺旋形平面线圈上覆盖电磁屏蔽辐射层；最内层的螺旋形平面线圈中心设有磁芯，相邻层的螺旋形平面线圈分别采用绝缘导线向相反方向绕制获得，即相邻层的两螺旋形平面线圈之一从内向外沿顺时针方向绕制，另一螺旋形平面线圈则从内向外沿逆时针方向绕制；所有螺旋形平面线圈的首端相连，且所有螺旋形平面线圈的尾端相连。
图1为发射线圈的一种具体结构示意图，从内向外顺次布置3层共中心的螺旋形平面线圈：最外层螺旋形平面线圈（10）、次外层螺旋形平面线圈（11）和内层螺旋形平面线圈（12），最外层螺旋形平面线圈（10）、次外层螺旋形平面线圈（11）和内层螺旋形平面线圈（12）上还覆盖电磁屏蔽辐射层（14），内层螺旋形平面线圈（12）中心设有磁芯（13）。
最外层螺旋形平面线圈（10）和次外层螺旋形平面线圈（11）的绕制方向相反，次外层螺旋形平面线圈（11）和内层螺旋形平面线圈（12）的绕制方向也相反。本具体实施方式中，最外层螺旋形平面线圈（10）是绝缘导线从内向外逆时针方向绕制获得，次外层螺旋形平面线圈（11）是绝缘导线从内向外顺时针方向绕制获得，内层螺旋形平面线圈（12）是绝缘导线从内向外逆时针方向绕制获得。将3层螺旋形平面线圈的首端相连，同时，也将3层螺旋形平面线圈的尾端相连。
上述首端即绕制线圈时绝缘导线的起始端，尾端即绕制线圈时绝缘导线的终点端，图1中端点A、A’、A’’分别为最外层螺旋形平面线圈（10）、次外层螺旋形平面线圈（11）和内层螺旋形平面线圈（12）的首端，端点B、B’、B’’分别为最外层螺旋形平面线圈（10）、次外层螺旋形平面线圈（11）和内层螺旋形平面线圈（12）的尾端。
由于相邻层的螺旋形平面线圈反向并联，工作时相邻层的螺旋形平面线圈内电流方向相反，使得相邻层的螺旋形平面线圈间的磁场方向相同，从而可增强发射电磁场；内层螺旋形平面线圈中心设置的磁芯，可增强内层螺旋形平面线圈的磁通量；电磁屏蔽辐射层可约束发射线圈所产生的磁场单向传输；相邻层螺旋形平面线圈的反向并联、内层螺旋形平面线圈中心设置的磁芯和电磁屏蔽辐射层共同作用，可增强发射线圈的传输磁场，提高发射线圈的传输距离和传输效率。
具体实施方式中，各层螺旋形平面线圈均为跑道状螺旋形平面线圈，其两端呈半圆形，中间部分呈矩形。最外层螺旋形平面线圈（10）由铜芯半径为4mm的绝缘铜线从内向外逆时针绕制获得，其两端半圆部分的内半圆和外半圆半径分别为1002mm、1078mm，中间矩形部分长2000mm、径向节距为20mm。次外层螺旋形平面线圈（11）由铜芯半径为4mm的绝缘铜线从内向外顺时针绕制获得，其两端半圆部分的内半圆和外半圆半径分别为676mm、752mm，中间矩形部分长2000mm，径向节距为20mm。内层螺旋形平面线圈（12）由铜芯半径为4mm的绝缘铜线从内向外逆时针绕制获得，其两端半圆部分的内半圆和外半圆半径分别为350mm、426mm，中间矩形部分长2000mm，径向节距为20mm。具体实施方式中，磁芯（13）也为跑道形，其两端半圆部分的半径为100mm，中间矩形部分长2000mm。
当然，上述仅为本发明发射线圈的一种具体实施方式，本发明并不限于此，发射线圈的层数、各层线圈的匝数、尺寸、形状和材质、以及磁芯材质和形状均可根据实际需求进行调整。
图2为本发明发射线圈匹配的接收线圈，该接收线圈为由若干线圈单元（15）构成的阵列线圈，线圈单元（15）为圆形螺旋形平面线圈，阵列线圈由6个线圈单元（15）绕1个线圈单元（15）构成。本具体实施方式中，各线圈单元由铜芯半径2mm的绝缘铜线从内向外顺时针绕制构成，各线圈单元内圆半径为150mm，外圆半径为188mm，径向节距为10mm。线圈单元的形状、尺寸、匝数、材质及排列方式并不限于上述，可依照实际情况进行调整。例如，线圈单元可以为三角形螺旋形平面线圈、圆形螺旋形平面线圈、正方形螺旋形平面线圈等，线圈单元也可以排列成三角形、圆形、正方形等。
为实现高效无线传能，应保证发射线圈和接收线圈的谐振频率保持一致。即可通过串联或并联电容的方式调整发射线圈和接收线圈的谐振频率，使两者的谐振频率一致。为有效降低电磁辐射影响，本发明中可使发射线圈和接收线圈调整后的谐振频率达到kHz级别，kHz级别频率为较低频率级别，可有效降低电磁辐射影响。
Claims (3)
1.适用于电动汽车供电系统的增强型发射线圈，其特征是：
从内向外顺次布置若干层共中心的螺旋形平面线圈，螺旋形平面线圈上覆盖电磁屏蔽辐射层；最内层的螺旋形平面线圈中心设有磁芯，磁芯和螺旋形平面线圈形状相同；相邻层的螺旋形平面线圈分别采用绝缘导线向相反方向绕制获得；所有螺旋形平面线圈的首端相连，且所有螺旋形平面线圈的尾端相连。
2.如权利要求1所述的适用于电动汽车供电系统的发射线圈，其特征是：
所述的螺旋形平面线圈为跑道状螺旋形平面线圈、圆形螺旋形平面线圈、椭圆形螺旋形平面线圈或方形螺旋形平面线圈。
3.如权利要求1所述的适用于电动汽车供电系统的发射线圈，其特征是：
所述的电磁屏蔽辐射层材料为氧化铁、钢、铜、铝或导电聚苯胺那复合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510636183.0A CN105118644A (zh) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | 适用于电动汽车无线供电系统的增强型发射线圈 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510636183.0A CN105118644A (zh) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | 适用于电动汽车无线供电系统的增强型发射线圈 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105118644A true CN105118644A (zh) | 2015-12-02 |
Family
ID=54666599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510636183.0A Pending CN105118644A (zh) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | 适用于电动汽车无线供电系统的增强型发射线圈 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105118644A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106898473A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-06-27 | 佛山市南海科盈华电子有限公司 | 一种多层线圈 |
| CN107134856A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-09-05 | 南京农业大学 | 一种平面双时针干涉型无线充电线圈 |
| CN107146700A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-09-08 | 华中科技大学 | 一种用于实现无线充电平面恒压充电的发射线圈 |
| CN110911872A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-24 | 山东光韵智能科技有限公司 | 一种自韧化电磁导电触头及其制造方法 |
| CN111162521A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-15 | 联想(北京)有限公司 | 一种供电设备及供电方法 |
| TWI705640B (zh) * | 2019-04-16 | 2020-09-21 | 致伸科技股份有限公司 | 無線充電裝置及其發射端模組與發射端線圈 |
| CN113258689A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-08-13 | 重庆前卫无线电能传输研究院有限公司 | 一种无线能量发射装置及多导轨无线能量传输系统 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012105451A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Nec Tokin Corp | アンテナ並びに送電装置および受電装置 |
| JP2012114222A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Panasonic Corp | コイルモジュールおよびこれを備えるコイルユニット |
| CN102656648A (zh) * | 2009-12-17 | 2012-09-05 | 丰田自动车株式会社 | 屏蔽装置以及搭载该屏蔽装置的车辆 |
| WO2013000593A1 (de) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | Paul Vahle Gmbh & Co. Kg | Flachspule für kontaktlose induktive energieübertragung |
| CN103107008A (zh) * | 2011-11-10 | 2013-05-15 | 翰林Postech株式会社 | 电力传输线圈及无线电力传输装置 |
| WO2014119294A1 (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-07 | パナソニック株式会社 | 非接触電力伝送装置用コイル及び非接触電力伝送装置 |
| CN104333101A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-02-04 | 天津工业大学 | 一种基于无线电能传输技术的电动汽车在线供电系统 |
-
2015
- 2015-09-30 CN CN201510636183.0A patent/CN105118644A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102656648A (zh) * | 2009-12-17 | 2012-09-05 | 丰田自动车株式会社 | 屏蔽装置以及搭载该屏蔽装置的车辆 |
| JP2012105451A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Nec Tokin Corp | アンテナ並びに送電装置および受電装置 |
| JP2012114222A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Panasonic Corp | コイルモジュールおよびこれを備えるコイルユニット |
| WO2013000593A1 (de) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | Paul Vahle Gmbh & Co. Kg | Flachspule für kontaktlose induktive energieübertragung |
| CN103107008A (zh) * | 2011-11-10 | 2013-05-15 | 翰林Postech株式会社 | 电力传输线圈及无线电力传输装置 |
| WO2014119294A1 (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-07 | パナソニック株式会社 | 非接触電力伝送装置用コイル及び非接触電力伝送装置 |
| CN104333101A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-02-04 | 天津工业大学 | 一种基于无线电能传输技术的电动汽车在线供电系统 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106898473A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-06-27 | 佛山市南海科盈华电子有限公司 | 一种多层线圈 |
| CN107146700A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-09-08 | 华中科技大学 | 一种用于实现无线充电平面恒压充电的发射线圈 |
| CN107146700B (zh) * | 2017-05-02 | 2018-11-30 | 华中科技大学 | 一种用于实现无线充电平面恒压充电的发射线圈 |
| CN107134856A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-09-05 | 南京农业大学 | 一种平面双时针干涉型无线充电线圈 |
| TWI705640B (zh) * | 2019-04-16 | 2020-09-21 | 致伸科技股份有限公司 | 無線充電裝置及其發射端模組與發射端線圈 |
| CN110911872A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-24 | 山东光韵智能科技有限公司 | 一种自韧化电磁导电触头及其制造方法 |
| CN111162521A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-15 | 联想(北京)有限公司 | 一种供电设备及供电方法 |
| CN113258689A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-08-13 | 重庆前卫无线电能传输研究院有限公司 | 一种无线能量发射装置及多导轨无线能量传输系统 |
| CN113258689B (zh) * | 2021-06-09 | 2023-03-28 | 重庆前卫无线电能传输研究院有限公司 | 一种无线能量发射装置及多导轨无线能量传输系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105118644A (zh) | 适用于电动汽车无线供电系统的增强型发射线圈 | |
| CN209591776U (zh) | 用于无线充电的线圈模组和无线电能发射电路 | |
| CN105162226B (zh) | 基于增强型发射线圈的电动汽车动态无线供电系统及方法 | |
| CN104756357B (zh) | 无线功率传输系统中的绕组布置 | |
| JP5286445B1 (ja) | 電動式移動体の無線給電装置 | |
| CN105098998B (zh) | 无线电力传输装置 | |
| CN105119392A (zh) | 基于谐振磁耦合技术的电动汽车动态无线供电系统及方法 | |
| JP5592242B2 (ja) | 受電装置、送電装置、及び無線電力伝送システム | |
| CN103490526B (zh) | 用于感应地无线输出能量的装置 | |
| CN201749754U (zh) | 一种无线电力传送线圈 | |
| CN204480870U (zh) | 一种高品质因数的发射线圈结构 | |
| CN104518550B (zh) | 用于能电驱动的车辆的能量技术上的无线耦合的充电站 | |
| CN112092652A (zh) | 一种电动汽车的分段式动态无线充电磁耦合系统 | |
| JP2013051285A5 (zh) | ||
| CN112002532A (zh) | 一种电动汽车无线充电的发射组件和充电组件结构 | |
| JP2013051285A (ja) | コイル装置及びコア付コイル装置 | |
| CN203813469U (zh) | 用于批量充电的无线充电设备及其无线充电线圈 | |
| CN105262241A (zh) | 适用于电动汽车无线供电系统的发射线圈 | |
| KR20180132205A (ko) | 무선전력 전송모듈 | |
| JP2011229202A (ja) | 無線電力伝送用コイル | |
| CN111864913A (zh) | 一种升压型无线电能传输线圈及线圈的绕制方法 | |
| US20140246922A1 (en) | Electric power reception device, electric power transmission device, and electric power transfer system | |
| CN103545941A (zh) | 点对点协同工作无线充电耦合器 | |
| CN108649711B (zh) | 一种用于旋转设备无线电能传输的双极型耦合装置 | |
| CN213025741U (zh) | 一种电动汽车无线充电的发射组件和充电组件结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151202 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |