CN109177760A - 一种可投切无线充电装置 - Google Patents

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邓钧君
王建强
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Abstract

本发明公开一种可投切无线充电装置。可投切无线充电装置包括原边线圈组、副边线圈、前端线圈开关和后端线圈开关。原边线圈组包括：前端线圈、中部线圈和后端线圈，在预设充电位置沿受电装置的移动方向依次设置有前端线圈、中部线圈和后端线圈。前端线圈与供电装置之间连接有前端线圈开关，后端线圈与供电装置之间连接有后端线圈开关。可见，本发明的原边线圈采用三线圈结构，中部线圈始终处于工作状态，根据副边线圈的位置投切前端线圈和后端线圈，使更接近副边线圈的原边线圈工作，解决了因纵向位置偏差导致的充电效率过低的问题，有效提高了无线充电装置的充电效率，进而拓宽了受电装置在纵向位置的调节空间。

Description

一种可投切无线充电装置
技术领域
本发明涉及无线电能传输领域，特别是涉及一种可投切无线充电装置。
背景技术
非接触供电利用磁场耦合实现“无线供电”，即采用原副边完全分离的非接触变压器，通过高频磁场的耦合传输电能，使得在能量传递过程中原边(供电侧)和副边(用电侧)无物理连接。与传统的接触式供电相比，非接触供电使用方便安全、不易漏电，无火花及触电危险，无积尘和接触损耗，无机械磨损和相应的维护问题，可适应多种恶劣天气和环境，便于实现自动供电，具有良好的应用前景，目前已被广泛应用于电动汽车充电技术中。
目前，一般在电动汽车上安装有副边线圈，无线充电系统的停车位上安装有原边线圈。当电动汽车停靠在停车位上的预设充电位置时，原边线圈和副边线圈组成松耦合变压器，原边线圈发射的高频磁场能够通过电磁感应或者电磁振动的方式被副边线圈接收，进而被副边线圈转换为电能，从而实现电能的无线传输，达到为电动汽车进行无线充电的目的。
由于电动车停靠需要通过驾驶员手动操作，而人为的操作过程总会出现偏差，导致电动车上副边线圈与充电位置的原边线圈无法对齐。在这种情况下，副边线圈无法完全接收原边线圈发射的高频磁场，会造成能量损耗而降低充电效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种可投切无线充电装置，根据副边线圈的位置投切原边线圈，解决了因纵向位置偏差导致的充电效率过低的问题，有效提高了无线充电装置的充电效率，进而拓宽了受电装置在纵向位置的调节空间。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种可投切无线充电装置，所述无线充电装置分别与供电装置和受电装置连接，所述可投切无线充电装置包括原边线圈组、副边线圈、前端线圈开关和后端线圈开关，其中，
所述原边线圈组包括：前端线圈、中部线圈和后端线圈，在预设充电位置沿所述受电装置的移动方向依次设置有所述前端线圈、所述中部线圈和所述后端线圈；
所述前端线圈的一端与所述前端线圈开关的一端连接，所述后端线圈的一端与所述后端线圈开关的一端连接，所述前端线圈开关的另一端和所述后端线圈开关的另一端均与所述供电装置的第一供电端口连接；
所述前端线圈的另一端与所述后端线圈的另一端均与所述中部线圈的一端连接，所述中部线圈的另一端与所述供电装置的第二供电端口连接；
所述副边线圈与所述原边线圈耦合连接，且所述副边线圈与所述受电装置连接。
可选的，所述前端线圈、所述中部线圈和所述后端线圈等间距设置。
可选的，所述前端线圈、所述中部线圈和所述后端线圈均为矩形线圈。
可选的，所述供电装置为交流电源。
可选的，所述前端线圈开关为接触器或继电器。
可选的，所述后端线圈开关为接触器或继电器。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供的可投切无线充电装置，原边线圈组包括沿受电装置的移动方向依次设置的前端线圈、中部线圈和后端线圈，且前端线圈与供电装置之间连接有前端线圈开关，后端线圈与供电装置之间连接有后端线圈开关。可见，本发明的原边线圈采用三线圈结构，中部线圈始终处于工作状态，根据副边线圈的位置投切前端线圈和后端线圈，使更接近副边线圈的原边线圈工作，解决了因纵向位置偏差导致的充电效率过低的问题，有效提高了无线充电装置的充电效率，进而拓宽了受电装置在纵向位置的调节空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的可投切无线充电装置的结构框图；
图2为本发明实施例提供的原边线圈偏前部分处于工作状态的示意图；
图3为本发明实施例提供的原边线圈偏后部分处于工作状态的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种可投切无线充电装置，根据副边线圈的位置投切原边线圈，解决了因纵向位置偏差导致的充电效率过低的问题，有效提高了无线充电装置的充电效率，进而拓宽了受电装置在纵向位置的调节空间。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例提供的可投切无线充电装置的结构框图。如图1所示，一种可投切无线充电装置，所述无线充电装置分别与供电装置和受电装置连接，所述可投切无线充电装置包括原边线圈组、副边线圈2、前端线圈开关3和后端线圈开关4。
所述原边线圈组包括：前端线圈101、中部线圈102和后端线圈103，在预设充电位置沿所述受电装置的移动方向依次设置有所述前端线圈101、所述中部线圈102和所述后端线圈103。
所述前端线圈101的一端与所述前端线圈开关3的一端连接，所述后端线圈103的一端与后端线圈开关4的一端连接，所述前端线圈开关3的另一端和所述后端线圈开关4的另一端均与所述供电装置的第一供电端口连接；
所述前端线圈101的另一端与所述后端线圈103的另一端均与所述中部线圈102的一端连接，所述中部线圈102的另一端与所述供电装置的第二供电端口连接；
所述副边线圈2与所述原边线圈耦合连接，且所述副边线圈2与所述受电装置连接。
本实施例中，所述前端线圈101、所述中部线圈102和所述后端线圈103等间距设置，所述前端线圈101、所述中部线圈102和所述后端线圈103均为矩形线圈，且所述前端线圈101和所述后端线圈103的匝数相等。所述供电装置为交流电源。所述前端线圈开关3和所述后端线圈开关4可选择接触器或继电器。
当电动车停放放置偏前的时候，原边线圈的工作状态如图2所示。此时闭合前端线圈开关3，前端线圈101和中部线圈102投入工作，原边线圈偏前部分处于工作状态。
当电动车停放防止偏后的时候，原边线圈的工作状态如图3所示。此时闭合后端线圈开关4，后端线圈103和中部线圈102投入工作，原边线圈偏后部分处于工作状态。
本发明提供的可投切无线充电装置的原边线圈采用三个线圈配合，同一时刻只有两个线圈处于工作态。位于中间的中部线圈始终处于工作状态，外侧两个线圈根据副边线圈的位置进行投切控制，使更接近车载副边线圈垂直位置的原边线圈工作，可以使受电装置在纵向位置的调节空间更大，解决因纵向位置偏差导致的充电效率过低问题。
本发明提供的可投切无线充电装置采用成熟的DD线圈传能方式进行简单投切变换后即可实现电动汽车无线充电纵向位置偏差的有效调节，线路简单，技术基础成熟，易于实现。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种可投切无线充电装置，其特征在于，所述无线充电装置分别与供电装置和受电装置连接，所述可投切无线充电装置包括原边线圈组、副边线圈、前端线圈开关和后端线圈开关，其中，
所述原边线圈组包括：前端线圈、中部线圈和后端线圈，在预设充电位置沿所述受电装置的移动方向依次设置有所述前端线圈、所述中部线圈和所述后端线圈；
所述前端线圈的一端与所述前端线圈开关的一端连接，所述后端线圈的一端与所述后端线圈开关的一端连接，所述前端线圈开关的另一端和所述后端线圈开关的另一端均与所述供电装置的第一供电端口连接；
所述前端线圈的另一端与所述后端线圈的另一端均与所述中部线圈的一端连接，所述中部线圈的另一端与所述供电装置的第二供电端口连接；
所述副边线圈与所述原边线圈耦合连接，且所述副边线圈与所述受电装置连接。
2.根据权利要求1所述的可投切无线充电装置，其特征在于，所述前端线圈、所述中部线圈和所述后端线圈等间距设置。
3.根据权利要求1所述的可投切无线充电装置，其特征在于，所述前端线圈、所述中部线圈和所述后端线圈均为矩形线圈。
4.根据权利要求1所述的可投切无线充电装置，其特征在于，所述供电装置为交流电源。
5.根据权利要求1所述的可投切无线充电装置，其特征在于，所述前端线圈开关为接触器或继电器。
6.根据权利要求1所述的可投切无线充电装置，其特征在于，所述后端线圈开关为接触器或继电器。
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