CN109177758A - 一种自动全向可调节无线充电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了本发明提供了一种自动全向可调节充电定位系统，包括无线接收装置以及无线发生装置，无线接收装置包括上定位线圈和拾取线圈，无线发生装置包括下定位线圈、反定位线圈和激发线圈，本发明通过上、下定位线圈和反定位线圈的磁力作用下，快速给激发线圈和拾取线圈对合耦合，激发线圈与拾取线圈之间的距离，提高了激发线圈与拾取发线圈产生磁场，与上方拾取线圈相互作用，实现充电过程。本发明缩短了激线圈的耦合程度。能量损失较小,能量传输效率高,充电速度快,短时间内可使车辆充入大量电能。
Description
技术领域：
本发明属于本发明属于无线充电领域,，具体涉及一种自动全向可调节无线充电系统。
背景技术：
随着当今中国汽车行业的快速发展，汽车已经走入了千家万户，其中，电动汽车是以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求。电动汽车使用蓄电池提供动能,与传统的内燃机汽车相比具有节约能源、噪音低、动力强、结构简单、保养成本低等优点，它没有内燃机汽车工作时产生的废气,不产生排气污染,对环境保护和空气的洁净十分有益,直接造成的污染几乎为零。当蓄电池电力不足时,需要及时充电,目前主流的充电方式都是采用有线充电桩、充电器的方式来为电动车充电，采用有线的充电方式不仅操作麻烦，部分充电装置笨重费力，且往往具有较大的安全隐患，容易发生漏电、触电事故，而且维护麻烦，故障率高，目前无线充电技术已经逐渐成熟，采用无线充电的方式来为电动汽车充电,不仅方便迅捷，且安全性提高,便于维护，故障率减小。随着电动车的使用越来越多，电动汽车的充电问题将会是长期困扰人们的一个问题，如何实现灵活地给电动汽车实时充电延长电动汽车的使用里程，已经成为社会上必须解决的技术问题。无线充电技术利用电磁感应原理为电动汽车电池进行充电，是未来解决当前电动汽车充电问题的一个方向和思路。目前的主要问题之一是，现有的电动车无线充电公路的电能发生装置与接收装置的距离大，激发线圈与拾取线圈耦合程度差，聚磁效果差，致使能量损失大，能量传输效率低，充电速度缓慢。
发明内容：
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种耦合程度好的自动全向可调节无线充电系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种自动全向可调节无线充电系统，其特征在于：包括有安装在车底盘并且可以万向转动的升降机构、固定安装在升降机构活动端的无线接收装置以及安装在地下的无线发生装置。
所述无线接收装置包括有固定在升降机构活动端的上承载板，上承载板的底面固定有上隔磁片，上隔磁片外套装有固定在上承载板底面的上定位线圈；上隔磁片的底面开有环形槽，环形槽中嵌装有用于接收感应磁场的拾取线圈。
所述无线发生装置包括有地面的基层，基层上铺设有面层，所述面层开有安装槽，所述安装槽内设有下承载板，下承载板的顶面固定有下隔磁片，下隔磁片外套装有固定在下承载板顶面下定位线圈，所述下定位线圈位置与上定位线圈对应，下定位线圈磁性与上定位线圈磁性相反；下隔磁片的顶面开有环形槽，环形槽中嵌装有用于激发感应磁场并能与拾取线圈对应耦合的激发线圈，激发线圈外套装有环形隔磁片；所述安装槽内套装有位于下定位线圈外侧并且与上定位线圈磁性相同的反定位磁圈，所述反定位磁圈与下定位磁圈之间以及下承载板与安装槽底部之间均填充有弹性树脂层。
所述的一种自动全向可调节无线充电系统，其特征在于：所述升降机构为连杆机构，连杆机构的上连杆的安装端通过万向球机构安装在车底盘上，连杆机构的下连杆安装端固定安装在上承载板上。
所述的一种自动全向可调节无线充电系统，其特征在于：所述路基层是经过防水处理的土石路基。
所述的一种自动全向可调节无线充电系统，其特征在于：所述路面层为沥青石子结构。
所述无线发生装置内通入电流，激发线圈产生磁场，与上方拾取线圈相互作用，实现充电过程。
所述无线接收装置中，拾取线圈与上隔磁片位于在上承载板下方，使用超导性质的上隔磁片，在充电系统中起到增强感应磁场和屏蔽线圈磁场的目的，克服了金属电池中形成的涡流损耗发热的缺点，延长电池使用寿命。
由于上、下定位线圈磁性相反，当无线接收装置下移时，上、下定位线圈相互吸引并对合，此时，激发线圈和拾取线圈的耦合面积最大，充电效果最好。同时，反定位磁圈与上定位线圈磁性相同，相互排斥，至平衡状态，实现精准定位。同时，隔磁片布设与线圈周围，起到隔磁与聚磁效果，达到快速充电的目的。本发明可广泛的用于静态无线充电，建设于停车场或固定停车位处。
本发明的优点是：
1. 与现有技术相比，本发明缩短了激发线圈与拾取线圈之间的距离，提高了激发线圈与拾取线圈的耦合程度。 能量损失较小,能量传输效率高,充电速度快,短时间内可使车辆充入大量电能。
2. 本发明在无线发生装置与无线接收装置中使用磁导率大，电阻率大的超导铁氧体作为隔磁片，在充电系统中起到了聚磁效果。提高了充电效率。同时，克服了金属电池中形成的涡流损耗发热的缺点，延长电池使用寿命。
3. 本发明装置使用的能量来源为电能，使用过程中无污染排放，有利于环境保护。同时，电能为可再生能源，使用电能作为能量来源，符合国家号召的节能减排政策，有利于可持续发展。
附图说明：
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明线圈示意图。
图3为本发明万向调节装置示意图。
图4为本发明隔磁片示意图。
图5为本发明无线接收装置的俯视图。
具体实施方式：
参见附图。
一种自动全向可调节无线充电系统，包括有安装在车底盘并且可以万向转动的升降机构、固定安装在升降机构活动端的无线接收装置以及安装在地下的无线发生装置。
所述无线接收装置包括有固定在升降机构活动端的上承载板3，上承载板3的底面固定有上隔磁片5，上隔磁片5外套装有固定在上承载板3底面的上定位线圈4；上隔磁片5的底面开有环形槽，环形槽中嵌装有用于接收感应磁场的拾取线圈6。
所述无线发生装置包括有地面的基层9，基层9上铺设有面层8，所述面层8开有安装槽，所述安装槽内设有下承载板12，下承载板12的顶面固定有下隔磁片13，下隔磁片13外套装有固定在下承载板12顶面下定位线圈15，所述下定位线圈15位置与上定位线圈4对应，下定位线圈15磁性与上定位线圈4磁性相反；下隔磁片13的顶面开有环形槽，环形槽中嵌装有用于激发感应磁场并能与拾取线圈6对应耦合的激发线圈7，激发线圈7外套装有环形隔磁片14；所述安装槽内套装有位于下定位线圈15外侧并且与上定位线圈磁性相同的反定位磁圈11，所述反定位磁圈11与下定位磁圈之间以及下承载板12与安装槽底部之间均填充有弹性树脂层10。
所述升降机构为连杆机构2，连杆机构2的上连杆的安装端通过万向球机构1安装在车底盘上，连杆机构的下连杆安装端固定安装在上承载板3上。
升降机构带动无线接收装置下移，无线接收装置的上定位磁4与无线发生装置下定位磁15磁性相反，相互吸引，无线接收装置在万向调节装置与上、下定位磁的作用下，前后左右移动，完成激发线圈7与拾取线圈6的耦合过程。无线接收装置上定位磁4与无线发生装置上反定位磁铁11磁性相同，相互排斥，无线接收装置在斥力的作用下，发生前后左右方向移动，当激发线圈7与拾取线圈6百分百耦合时，无线接收装置处于受力平衡状态，实现无线接收装置的精准定位。激发线圈7与拾取线圈6完成耦合过程，进行高效无线充电。在充电结束后，升降机构带动无线接收装置上移收回重新固定于车底盘。
所述无线接收装置的拾取线圈6嵌套在上隔磁片5上，用以接收激发线圈7产生的感应磁场。上隔磁片5嵌套在上承载板3下方，用以屏蔽周围磁场以及减少漏磁现象的产生。上定位磁4嵌套在上承载板3下方，上隔磁片5与拾取线圈6周围，充电开始前，无线接收装置上的上定位磁4与无线发生装置上的下定位磁15相互吸引，实现无线发生装置的粗略定位，与无线发生装置上的反定位磁11相互排斥，至平衡状态，实现精准定位。充电开始时，无线发生装置通入电流后，产生感应磁场，无线接收装置接收感应磁场，并转化为电能，开始充电过程的。
所述路基层9是经过防水处理的土石路基。
所述路面层8为沥青石子结构。
所述发生装置与面层8以及基层9之间空隙用弹性树脂10填充。在树脂中加入的过氧化二苯甲酞引发剂和纳米含量的硅溶胶,常温下混合均匀,耐磨性提高20%以上。
Claims (4)
1.一种自动全向可调节无线充电系统，其特征在于：包括有安装在车底盘并且可以万向转动的升降机构、固定安装在升降机构活动端的无线接收装置以及安装在地下的无线发生装置；
所述无线接收装置包括有固定在升降机构活动端的上承载板，上承载板的底面固定有上隔磁片，上隔磁片外套装有固定在上承载板底面的上定位线圈；上隔磁片的底面开有环形槽，环形槽中嵌装有用于接收感应磁场的拾取线圈；
所述无线发生装置包括有地面的基层，基层上铺设有面层，所述面层开有安装槽，所述安装槽内设有下承载板，下承载板的顶面固定有下隔磁片，下隔磁片外套装有固定在下承载板顶面下定位线圈，所述下定位线圈位置与上定位线圈对应，下定位线圈磁性与上定位线圈磁性相反；下隔磁片的顶面开有环形槽，环形槽中嵌装有用于激发感应磁场并能与拾取线圈对应耦合的激发线圈，激发线圈外套装有环形隔磁片；所述安装槽内套装有位于下定位线圈外侧并且与上定位线圈磁性相同的反定位磁圈，所述反定位磁圈与下定位磁圈之间以及下承载板与安装槽底部之间均填充有弹性树脂层。
2.根据权利要求1所述的一种自动全向可调节无线充电系统，其特征在于：所述升降机构为连杆机构，连杆机构的上连杆的安装端通过万向球机构安装在车底盘上，连杆机构的下连杆安装端固定安装在上承载板上。
3.根据权利要求1所述的一种自动全向可调节无线充电系统，其特征在于：所述路基层是经过防水处理的土石路基。
4.根据权利要求1所述的一种自动全向可调节无线充电系统，其特征在于：所述路面层为沥青石子结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190111 |