CN110040014A - 一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构 - Google Patents
一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110040014A CN110040014A CN201910433493.0A CN201910433493A CN110040014A CN 110040014 A CN110040014 A CN 110040014A CN 201910433493 A CN201910433493 A CN 201910433493A CN 110040014 A CN110040014 A CN 110040014A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistance
- electrically connected
- wireless charging
- coil
- transmitting coil
- 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
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 16
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 14
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 9
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 abstract description 18
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/12—Inductive energy transfer
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
-
- H02J7/025—
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F5/00—Coils
- H01F2005/006—Coils with conical spiral form
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构，包括：发射线圈、接收线圈、移动升起平台、辅助线圈以及屏蔽结构；所述发射线圈通过弹簧装置，固定在所述移动升起平台的上方，所述发射线圈的上表面设置有表面结构，所述表面结构采用中心凸起的圆锥结构；所述接收线圈的下表面设置有凹面表面结构，所述凹面表面结构与发射线圈的表面结构形状相反，为凹陷的圆锥结构，可以容纳对接发射线圈的表面结构；本发明大大降低了无线能量传输区域内的电磁辐射的四处散射，结构安全可靠，屏蔽效果优于现有技术产品，降低了生态对环境的破坏；该发明结构设计简单，易于生产与后期维护，占用空间小，无需开设复杂磨具。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车无线充电技术领域，尤其是一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构。
背景技术
从有线充电到无线充电，是消费电子产业发展的必然趋势，也是移动互联网时代的自然需求，更是电动汽车行业发展的未来主要技术手段；现有电动汽车无线充电技术，产生较大的电磁辐射，而对人体有害，污染环境的电磁辐射没有解决，就不能很好的推广电动汽车的无线充电技术推广，电磁辐射是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成，而该能量是由电荷移动所产生；举例说，正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷，便会产生电磁能量；电磁“频谱”包括形形色色的电磁辐射，从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射；
为了克服电动汽车无线充电过程中所产生的电磁辐射污染，现有技术提供给了一种防电磁辐射的电动汽车无线充电装置，详见公开号为CN207683375U的专利，包括：外壳组件和防护组件，所述外壳组件包括充电器、充电底座、插孔、语音播报器、发射线圈、充电圈和充电信号提示纹，所述充电底座位于所述充电器底部，且与所述充电器固定连接，所述插孔位于所述充电底座外侧壁，且与所述充电底座固定连接，所述语音播报器位于所述充电底座外侧壁靠近所述插孔，且与所述充电底座固定连接，所述发射线圈位于所述充电底座上表面，且与所述充电底座固定连接；因电动汽车在充电过程中，发射线圈附近产生电磁场，会产生电磁辐射，在钢化膜的外部设置金属板，金属板可以减少电磁辐射，减小辐射给人体带来的伤害，给使用者带来方便；上述结构，显然存在很大的技术缺陷，其忽略了电磁辐射产生的诸多途径，例如：其无法屏蔽发射线圈与接收线圈之间的能量传输所产生的辐射散射，无法屏蔽接收线圈接收能量产生的耦合辐射，在使用时，并不能起到良好的电磁屏蔽效果；
如果能够设计一种结构简单，易于安装推广，屏蔽效果好的装置结构，将大大提升人们对电动汽车无线充电技术的认可，避免因担心电磁辐射的外溢而造成的使用恐慌。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构，通过严谨的分析设计，应用封闭式的闭环屏蔽结构，将电磁辐射完全阻挡在汽车无线充电作业的狭小区域内，使得无线充电作业区域外的环境安全，无电磁辐射污染。
一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构，包括：发射线圈、接收线圈、移动升起平台、辅助线圈以及屏蔽结构；
进一步的，所述发射线圈通过弹簧装置，固定在所述移动升起平台的上方，所述发射线圈的上表面设置有表面结构，所述表面结构采用中心凸起的圆锥结构；
作为一种举例说明，所述表面结构采用阻燃的非金属材料加工定型；
作为一种举例说明，为了使得所述接收线圈与发射线圈不至过厚而影响电动汽车运行及充电时的高度要求，所述表面结构含圆锥高度的整体厚度不大于3cm；
作为一种举例说明，所述弹簧装置为对称设置的多组等高弹簧，起到弹性形变的作用，并保证发射线圈放置后平衡；
进一步的，所述移动升起平台包括：配有驱动装置的移动底盘、升降机构、压力传感器、压力信号电路以及安装平台；所述移动底盘可通过所述驱动装置，进行整体的前、后、左、右移动；所述安装平台通过安装在其下方的所述升降机构做上、下移动，所述弹簧装置固定设置在所述安装平台的上表面；所述压力传感器设置在所述安装平台与升降机构之间，用于感测所述安装平台传递的压力值，判断无线充电作业的升起操作，是否达到触顶要求；所述压力传感器与压力信号电路的一端电连接，所述压力信号电路用于采集所述压力传感器感测的压力值；所述压力信号电路的另一端与汽车无线充电系统的通讯控制单元的一端电连接；
作为一种举例说明，所述驱动装置采用横向与纵向马达电机控制万向轮的传动结构；
作为一种举例说明，所述压力信号电路包括：电阻R1的一端与高电平VCC电连接，所述电阻R1的另一端与电阻R2的一端电连接，所述电阻R2的另一端接地；电阻R6的一端与所述高电平VCC电连接，所述电阻R6的另一端接地；电阻R3的一端接地，所述电阻R3的另一端与电阻R4的一端电连接，所述电阻R4的另一端与所述压力传感器的一端电连接；所述压力传感器的另一端与预算放大器U1的输出端电连接，所述运算放大器U1的同相输入端与所述电阻R1的另一端电连接，所述运算放大器U1的反相输入端与所述电阻R3的另一端电连接，所述运算放大器U1的1口接高电平VCC，2口接低；所述压力传感器又一端与运算放大器U2的同相输入端电连接，所述运算放大器U2的输出端接信号输出VOUT，所述运算放大器U2的反相输入端与电阻R9的一端电连接，所述电阻R9的另一端电连接所述信号输出VOUT；所述压力传感器的第四端与可变电阻TR1的一端电连接，所述压力传感器的第五端与所述可变电阻TR1的另一端电连接；所述可变电阻TR1的调阻端与运算放大器U3的同相输入端电连接；运算放大器U3输出端与电阻R8的一端电连接，所述电阻R8的另一端与所述电阻R9的一端电连接，所述运算放大器U3的反相输入端与电阻R7的一端电连接，所述电阻R7的另一端与所述电阻R8的一端电连接；电容C3的一端与所述电阻R7的另一端电连接，所述电容C3的另一端与电阻R5的一端电连接，所述电阻R5另一端与运算放大器U4输出端电连接，所述运算放大器U4的同相输入端与高电平VCC电连接，所述运算放大器U4的反相输入端与电容C2的一端电连接，所述电容C2的另一端接输出VOUT；所述电阻R7的一端与可变电阻TR2的一端电连接，所述可变电阻TR2的另一端与所述电阻R9的一端电连接；可变电阻的调阻端与电阻R7的一端电连接；电容C1的一端与所述电阻R4的一端电连接，所述电容C1的另一端与所述运算放大器U1的输出端电连接；
进一步的，所述辅助线圈设置在所述发射线圈的内部，通过内部电路激励使得辅助线圈产生低频小功率磁场，所述接收线圈将接收到的磁场强度、方向等信号实时发送至无线充电的通讯控制单元，所述通讯控制单元根据接收到的信息判断地面发射线圈和接收线圈的前后左右方向的偏移，通过通信电缆控制所述移动升起平台，使所述发射线圈对齐接收线圈；
进一步的，所述屏蔽结构包括：设置在所述发射线圈外的屏蔽围层、设置在所述接收线圈上部的上屏蔽层和设置在所述接收线圈下部的下屏蔽层，所述屏蔽围层与所述上屏蔽层、下屏蔽层贴合后，可形成密闭的电磁屏蔽封闭结构；所述屏蔽围层上方边缘处，设置有二排金属毛刷，所述金属毛刷的长度不超过所述发射线圈的上方投影，保证没有金属进入无线充电作业区域；
作为一种举例说明，所述屏蔽围层为四周彼此相连，密闭的金属屏蔽结构，这种结构能保证无线充电传输时，电磁辐射不会向四周外漏，形成有力的金属屏蔽层；
作为一种举例说明，所述上屏蔽层为网状屏蔽层，方便电缆与接收线圈的连接；
作为一种举例说明，所述下屏蔽层为网状屏蔽层，方便电缆与发射线圈的连接；
作为一种举例说明，所述屏蔽围层的高度等于所述发射线圈、接收线圈的厚度及弹簧装置压紧后的厚度的三者之和；
作为一种举例说明，为了降低所述屏蔽围层的涡流现象，所述屏蔽围层采用多组竖条围层的拼接结构；
进一步的，所述接收线圈的下表面设置有凹面表面结构，所述凹面表面结构与发射线圈的表面结构形状相反，为凹陷的圆锥结构，可以容纳对接发射线圈的表面结构；
作为一种举例说明，所述凹面表面结构采用阻燃的非金属材料加工定型；
一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构的电磁屏蔽方法，包括：
步骤一、当待充电汽车驶入无线充电区域，开启无线充电作业，辅助线圈发出低频小功率磁场，感应接收线圈的位置，此时无线充电通讯控制单元按照接收到的所述接收线圈将接收到的磁场强度、方向等信号，通过通信电缆控制所述移动升起平台，使所述发射线圈对齐接收线圈；
步骤二、所述移动升起平台的升降机构托起安装平台向上对齐接收线圈，当发射线圈与接收线圈接触后，开始压紧弹簧装置，直到屏蔽围层上部与上屏蔽层接触后，压力传感器感应到触顶压力最大值时(无法继续升起，位移接触后被限定)，通过压力信号电路采集，实时传送至汽车无线充电系统的通讯控制单元，控制升降机构停止上升，并开始无线充电；
步骤三、由于弹簧装置的作用，当所述接收线圈与发射线圈接触后，弹簧装置逐步压缩，使得发射线圈与接收线圈逐步嵌入屏蔽围层内，屏蔽围层上方边缘处的两排金属毛刷，被接收线圈挤压后弯曲或未挤压的平伸状态，都能起到良好边缘不漏磁的密封屏蔽的封口效果；
作为一种举例说明，因辅助线圈的定位效果并不能够达到100％的对齐，故而将发射线圈的表面结构设置为圆锥，将接收线圈的凹面表面结构设置为倒圆锥，即便发射线圈与接收线圈存在一定的偏差，也能通过后期的上升操作，使得发射线圈的表面结构按圆锥的走向自动滑入接收线圈的凹面表面结构，达到理想的对齐状态；
步骤四、采用所述接收线圈与发射线圈严密贴合，使得两个线圈之间无线充电作业时产生的强磁场能量的外溢大大降低，再通过屏蔽结构，很好的完成了汽车无线充电系统的整体电磁辐射外溢。
作为一种举例说明，所述屏蔽结构的宽度大于所述接收线圈或发射线圈的宽度；
有益效果：
本发明采用科学的结构设计，大大降低了无线能量传输区域内的电磁辐射的四处散射，结构安全可靠，屏蔽效果优于现有技术产品，大大降低了强磁场能量的外溢，保护了人们的身体健康，降低了生态对环境的破坏；
该发明结构设计简单，易于生产与后期维护，占用空间小，无需开设复杂磨具。
附图说明
图1是本发明一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构的整体示意图
图2是本发明一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构的金属毛刷安装位置图
图3是本发明一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构的压力信号电路优选举例示意图
具体实施方式
下面，参考附图1至图3所示，一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构，包括：发射线圈101、接收线圈102、移动升起平台103、辅助线圈以及屏蔽结构；
进一步的，所述发射线圈101通过弹簧装置104，固定在所述移动升起平台103的上方，所述发射线圈101的上表面设置有表面结构105，所述表面结构105采用中心凸起的圆锥结构；
作为一种举例说明，所述表面结构105采用阻燃的非金属材料加工定型；
作为一种举例说明，为了使得所述接收线圈102与发射线圈101不至过厚而影响电动汽车运行及充电时的高度要求，所述表面结构105含圆锥高度的整体厚度不大于3cm；
作为一种举例说明，所述弹簧装置104为对称设置的多组等高弹簧，起到弹性形变的作用，并保证发射线圈101放置后平衡；
进一步的，所述移动升起平台103包括：配有驱动装置的移动底盘201、升降机构203、压力传感器301、压力信号电路以及安装平台202；所述移动底盘201可通过所述驱动装置，进行整体的前、后、左、右移动；所述安装平台202通过安装在其下方的所述升降机构203做上、下移动，所述弹簧装置104固定设置在所述安装平台202的上表面；所述压力传感器301设置在所述安装平台202与升降机构203之间，用于感测所述安装平台202传递的压力值，判断无线充电作业的升起操作，是否达到触顶要求；所述压力传感器301与压力信号电路的一端电连接，所述压力信号电路用于采集所述压力传感器301感测的压力值；所述压力信号电路的另一端与汽车无线充电系统的通讯控制单元106的一端电连接；
作为一种举例说明，所述驱动装置采用横向与纵向马达电机控制万向轮204的传动结构；
作为一种举例说明，所述压力信号电路包括：电阻R1的一端与高电平VCC电连接，所述电阻R1的另一端与电阻R2的一端电连接，所述电阻R2的另一端接地；电阻R6的一端与所述高电平VCC电连接，所述电阻R6的另一端接地；电阻R3的一端接地，所述电阻R3的另一端与电阻R4的一端电连接，所述电阻R4的另一端与所述压力传感器301的一端电连接；所述压力传感器301的另一端与预算放大器U1的输出端电连接，所述运算放大器U1的同相输入端与所述电阻R1的另一端电连接，所述运算放大器U1的反相输入端与所述电阻R3的另一端电连接，所述运算放大器U1的1口接高电平VCC，2口接低；所述压力传感器301又一端与运算放大器U2的同相输入端电连接，所述运算放大器U2的输出端接信号输出VOUT，所述运算放大器U2的反相输入端与电阻R9的一端电连接，所述电阻R9的另一端电连接所述信号输出VOUT；所述压力传感器301的第四端与可变电阻TR1的一端电连接，所述压力传感器301的第五端与所述可变电阻TR1的另一端电连接；所述可变电阻TR1的调阻端与运算放大器U3的同相输入端电连接；运算放大器U3输出端与电阻R8的一端电连接，所述电阻R8的另一端与所述电阻R9的一端电连接，所述运算放大器U3的反相输入端与电阻R7的一端电连接，所述电阻R7的另一端与所述电阻R8的一端电连接；电容C3的一端与所述电阻R7的另一端电连接，所述电容C3的另一端与电阻R5的一端电连接，所述电阻R5另一端与运算放大器U4输出端电连接，所述运算放大器U4的同相输入端与高电平VCC电连接，所述运算放大器U4的反相输入端与电容C2的一端电连接，所述电容C2的另一端接输出VOUT；所述电阻R7的一端与可变电阻TR2的一端电连接，所述可变电阻TR2的另一端与所述电阻R9的一端电连接；可变电阻的调阻端与电阻R7的一端电连接；电容C1的一端与所述电阻R4的一端电连接，所述电容C1的另一端与所述运算放大器U1的输出端电连接；
进一步的，所述辅助线圈设置在所述发射线圈101的内部，通过内部电路激励使得辅助线圈产生低频小功率磁场，所述接收线圈102将接收到的磁场强度、方向等信号实时发送至无线充电的通讯控制单元106，所述通讯控制单元106根据接收到的信息判断地面的发射线圈101和接收线圈102的前后左右方向的偏移，通过通信电缆107控制所述移动升起平台103，使所述发射线圈101对齐接收线圈102；
进一步的，所述屏蔽结构包括：设置在所述发射线圈101外的屏蔽围层108、设置在所述接收线圈102上部的上屏蔽层和设置在所述接收线圈101下部的下屏蔽层110，所述屏蔽围层108与所述上屏蔽层109、下屏蔽层109贴合后，可形成密闭的电磁屏蔽封闭结构；所述屏蔽围层108上方边缘处，设置有二排金属毛刷111，所述金属毛刷111的长度不超过所述发射线圈101的上方投影，保证没有金属进入无线充电作业区域；
作为一种举例说明，所述屏蔽围层108为四周彼此相连，密闭的金属屏蔽结构，这种结构能保证无线充电传输时，电磁辐射不会向四周外漏，形成有力的金属屏蔽层；
作为一种举例说明，所述上屏蔽层109为网状屏蔽层，方便电缆与接收线圈的连接；
作为一种举例说明，所述下屏蔽层110为网状屏蔽层，方便电缆与发射线圈的连接；
作为一种举例说明，所述屏蔽围层108的高度等于所述发射线圈101、接收线圈102的厚度及弹簧装置104压紧后的厚度的三者之和；
进一步的，所述接收线圈102的下表面设置有凹面表面结构，所述凹面表面结构与发射线圈的表面结构105形状相反，为凹陷的圆锥结构，可以容纳对接发射线圈101的表面结构105；
作为一种举例说明，所述凹面表面结构采用阻燃的非金属材料加工定型；
一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构的电磁屏蔽方法，包括：
步骤一、当待充电汽车驶入无线充电区域，开启无线充电作业，辅助线圈发出低频小功率磁场，感应接收线圈的位置，此时无线充电通讯控制单元按照接收到的所述接收线圈将接收到的磁场强度、方向等信号，通过通信电缆107控制所述移动升起平台103，使所述发射线圈101对齐接收线圈102；
步骤二、所述移动升起平台103的升降机构203托起安装平台202向上对齐接收线圈102，当发射线圈101与接收线圈102接触后，开始压紧弹簧装置104，直到屏蔽围层108上部与上屏蔽层109接触后，压力传感器301感应到触顶压力最大值时(无法继续升起，位移接触后被限定)，通过压力信号电路采集，实时传送至汽车无线充电系统的通讯控制单元106，控制升降机构203停止上升，并开始无线充电；
步骤三、由于弹簧装置104的作用，当所述接收线圈102与发射线圈101接触后，弹簧装置104逐步压缩，使得发射线圈101与接收线圈102逐步嵌入屏蔽围层108内；
作为一种举例说明，所述屏蔽围层108上方边缘处的两排金属毛刷111，其被接收线圈102挤压后弯曲或未挤压的平伸状态，都能起到良好边缘不漏磁的密封屏蔽的封口效果；
作为一种举例说明，因辅助线圈的定位效果并不能够达到100％的对齐，故而将发射线圈101的表面结构105设置为圆锥，将接收线圈102的凹面表面结构设置为倒圆锥，即便发射线圈101与接收线圈102存在一定的偏差，也能通过后期的上升操作，使得发射线圈101的表面结构105按圆锥的走向自动滑入接收线圈102的凹面表面结构，达到理想的对齐状态；
步骤四、采用所述接收线圈101与发射线圈102严密贴合，使得两个线圈之间无线充电作业时产生的强磁场能量的外溢大大降低，再通过屏蔽结构，很好的完成了汽车无线充电系统的整体电磁辐射外溢。
作为一种举例说明，所述屏蔽结构的宽度大于所述接收线圈102或发射线圈101的宽度；
本发明采用科学的结构设计，大大降低了无线能量传输区域内的电磁辐射的四处散射，结构安全可靠，屏蔽效果优于现有技术产品，大大降低了强磁场能量的外溢，保护了人们的身体健康，降低了生态对环境的破坏；该发明结构设计简单，易于生产与后期维护，占用空间小，无需开设复杂磨具。
以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构，其特征在于，包括：发射线圈、接收线圈、移动升起平台、辅助线圈以及屏蔽结构；
所述发射线圈通过弹簧装置，固定在所述移动升起平台的上方，所述发射线圈的上表面设置有表面结构，所述表面结构采用中心凸起的圆锥结构；所述接收线圈的下表面设置有凹面表面结构，所述凹面表面结构与发射线圈的表面结构形状相反，为凹陷的圆锥结构，可以容纳对接发射线圈的表面结构；
所述移动升起平台包括：配有驱动装置的移动底盘、升降机构、压力传感器、压力信号电路以及安装平台；所述移动底盘可通过所述驱动装置，进行整体的前、后、左、右移动；所述安装平台通过安装在其下方的所述升降机构做上、下移动，所述弹簧装置固定设置在所述安装平台的上表面；所述压力传感器设置在所述安装平台与升降机构之间，用于感测所述安装平台传递的压力值，判断无线充电作业的升起操作，是否达到触顶要求；所述压力传感器与压力信号电路的一端电连接，所述压力信号电路用于采集所述压力传感器感测的压力值；所述压力信号电路的另一端与汽车无线充电系统的通讯控制单元的一端电连接；
所述辅助线圈设置在所述发射线圈的内部，通过内部电路激励使得辅助线圈产生低频小功率磁场，所述接收线圈将接收到的磁场强度、方向等信号实时发送至无线充电的通讯控制单元，所述通讯控制单元根据接收到的信息判断地面发射线圈和接收线圈的前后左右方向的偏移，通过通信电缆控制所述移动升起平台，使所述发射线圈对齐接收线圈；
所述屏蔽结构包括：设置在所述发射线圈外的屏蔽围层、设置在所述接收线圈上部的上屏蔽层和设置在所述接收线圈下部的下屏蔽层，所述屏蔽围层与所述上屏蔽层、下屏蔽层贴合后，可形成密闭的电磁屏蔽封闭结构；所述屏蔽围层上方边缘处，设置有二排金属毛刷，所述金属毛刷的长度不超过所述发射线圈的上方投影，保证没有金属进入无线充电作业区域。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构，其特征在于，所述表面结构采用阻燃的非金属材料加工定型，所述凹面表面结构采用阻燃的非金属材料加工定型。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构，其特征在于，所述表面结构含圆锥高度的整体厚度不大于3cm。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构，其特征在于，所述弹簧装置为对称设置的多组等高弹簧。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构，其特征在于，所述驱动装置采用横向与纵向马达电机控制万向轮的传动结构。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构，其特征在于，所述压力信号电路包括：电阻R1的一端与高电平VCC电连接，所述电阻R1的另一端与电阻R2的一端电连接，所述电阻R2的另一端接地；电阻R6的一端与所述高电平VCC电连接，所述电阻R6的另一端接地；电阻R3的一端接地，所述电阻R3的另一端与电阻R4的一端电连接，所述电阻R4的另一端与所述压力传感器的一端电连接；所述压力传感器的另一端与预算放大器U1的输出端电连接，所述运算放大器U1的同相输入端与所述电阻R1的另一端电连接，所述运算放大器U1的反相输入端与所述电阻R3的另一端电连接，所述运算放大器U1的1口接高电平VCC，2口接低；所述压力传感器又一端与运算放大器U2的同相输入端电连接，所述运算放大器U2的输出端接信号输出VOUT，所述运算放大器U2的反相输入端与电阻R9的一端电连接，所述电阻R9的另一端电连接所述信号输出VOUT；所述压力传感器的第四端与可变电阻TR1的一端电连接，所述压力传感器的第五端与所述可变电阻TR1的另一端电连接；所述可变电阻TR1的调阻端与运算放大器U3的同相输入端电连接；运算放大器U3输出端与电阻R8的一端电连接，所述电阻R8的另一端与所述电阻R9的一端电连接，所述运算放大器U3的反相输入端与电阻R7的一端电连接，所述电阻R7的另一端与所述电阻R8的一端电连接；电容C3的一端与所述电阻R7的另一端电连接，所述电容C3的另一端与电阻R5的一端电连接，所述电阻R5另一端与运算放大器U4输出端电连接，所述运算放大器U4的同相输入端与高电平VCC电连接，所述运算放大器U4的反相输入端与电容C2的一端电连接，所述电容C2的另一端接输出VOUT；所述电阻R7的一端与可变电阻TR2的一端电连接，所述可变电阻TR2的另一端与所述电阻R9的一端电连接；可变电阻的调阻端与电阻R7的一端电连接；电容C1的一端与所述电阻R4的一端电连接，所述电容C1的另一端与所述运算放大器U1的输出端电连接。
7.根据权利要求1所述的一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构，其特征在于，所述屏蔽围层为四周彼此相连，密闭的金属屏蔽结构。
8.根据权利要求1所述的一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构，其特征在于，所述上屏蔽层为网状屏蔽层，所述下屏蔽层为网状屏蔽层。
9.根据权利要求1所述的一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构，其特征在于，所述屏蔽围层的高度等于所述发射线圈、接收线圈的厚度及弹簧装置压紧后的厚度的三者之和。
10.根据权利要求1所述的一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构，其特征在于，所述屏蔽结构的宽度大于所述接收线圈或发射线圈的宽度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910433493.0A CN110040014A (zh) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | 一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910433493.0A CN110040014A (zh) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | 一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110040014A true CN110040014A (zh) | 2019-07-23 |
Family
ID=67283246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910433493.0A Pending CN110040014A (zh) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | 一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110040014A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112350446A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-09 | 深圳市威尔丽斯科技有限公司 | 一种具有过热保护装置的便携式手机无线充电器 |
| CN113008127A (zh) * | 2019-12-18 | 2021-06-22 | 保时捷股份公司 | 用于电驱动的机动车辆的牵引电池的充电站的液冷充电线缆的监测方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012055096A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Nok Corp | 非接触給電装置 |
| US20120306262A1 (en) * | 2011-05-30 | 2012-12-06 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Shield device for resonance type contactless power transmission system |
| CN203871933U (zh) * | 2014-05-22 | 2014-10-08 | 中国矿业大学 | 一种消辐射无线电能传输供电装置 |
| CN106004475A (zh) * | 2015-03-30 | 2016-10-12 | 保时捷股份公司 | 用于为机动车辆的电能存储装置无接触充电的设备 |
| CN107199897A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-09-26 | 宁波三星智能电气有限公司 | 一种电动汽车无线充电的系统及方法 |
| CN107813726A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-03-20 | 扬州工业职业技术学院 | 一种电动汽车无线充电自动对位及防辐射装置 |
| CN109228900A (zh) * | 2018-08-02 | 2019-01-18 | 三峡大学 | 一种车底式电动汽车无线充电系统 |
| CN109733216A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-05-10 | 中海阳能源集团股份有限公司 | 一种基于自动泊车技术的无线充电线圈对位系统 |
-
2019
- 2019-05-23 CN CN201910433493.0A patent/CN110040014A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012055096A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Nok Corp | 非接触給電装置 |
| US20120306262A1 (en) * | 2011-05-30 | 2012-12-06 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Shield device for resonance type contactless power transmission system |
| CN203871933U (zh) * | 2014-05-22 | 2014-10-08 | 中国矿业大学 | 一种消辐射无线电能传输供电装置 |
| CN106004475A (zh) * | 2015-03-30 | 2016-10-12 | 保时捷股份公司 | 用于为机动车辆的电能存储装置无接触充电的设备 |
| CN107199897A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-09-26 | 宁波三星智能电气有限公司 | 一种电动汽车无线充电的系统及方法 |
| CN107813726A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-03-20 | 扬州工业职业技术学院 | 一种电动汽车无线充电自动对位及防辐射装置 |
| CN109228900A (zh) * | 2018-08-02 | 2019-01-18 | 三峡大学 | 一种车底式电动汽车无线充电系统 |
| CN109733216A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-05-10 | 中海阳能源集团股份有限公司 | 一种基于自动泊车技术的无线充电线圈对位系统 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113008127A (zh) * | 2019-12-18 | 2021-06-22 | 保时捷股份公司 | 用于电驱动的机动车辆的牵引电池的充电站的液冷充电线缆的监测方法 |
| CN113008127B (zh) * | 2019-12-18 | 2024-03-15 | 保时捷股份公司 | 液冷充电线缆的监测方法、液冷充电线缆和充电站 |
| CN112350446A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-09 | 深圳市威尔丽斯科技有限公司 | 一种具有过热保护装置的便携式手机无线充电器 |
| CN112350446B (zh) * | 2020-10-30 | 2021-06-29 | 深圳市威尔丽斯科技有限公司 | 一种具有过热保护装置的便携式手机无线充电器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110040014A (zh) | 一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构 | |
| CN110293861A (zh) | 电容耦合式电动汽车自动无线充电系统及充电方法 | |
| CN111082499A (zh) | 一种无线充电装置及无线充电控制方法 | |
| CN211377643U (zh) | 一种无线充电装置 | |
| CN105680574B (zh) | 可提示调整位置的无线充电器、提示方法及可充电植入式医疗器械 | |
| CN209904542U (zh) | 一种电动汽车无线充电系统的电磁屏蔽结构 | |
| CN107634589A (zh) | 一种腔体自适应谐振式无线充电设备及其控制方法 | |
| CN201674242U (zh) | 无线感应充电器 | |
| CN205248827U (zh) | 一种支架式无线充电器 | |
| CN208315967U (zh) | 一种带有无线模块的电源线插头 | |
| CN109383309A (zh) | 充电控制方法、电动车辆、充电设备以及充电控制设备 | |
| CN205160218U (zh) | 一种非接触式电能传输发射器 | |
| CN214375060U (zh) | 无线充电设备效率检测装置 | |
| CN204046227U (zh) | 一种支架式无线充电发射器 | |
| CN206031111U (zh) | 电动汽车无线充电模拟停车场 | |
| CN218352263U (zh) | 一种汽车用的无线充电装置 | |
| CN208548739U (zh) | 电磁感应式带双向无线充电的移动电源 | |
| CN207098677U (zh) | 一种实时获取充电安全信息提醒的充电设备 | |
| CN210053755U (zh) | 一种电磁辐射屏蔽结构及电动汽车无线充电装置 | |
| CN209200721U (zh) | 一种带喇叭的无线充电麦克风 | |
| CN216162441U (zh) | 一种共享自助的智能无线电感充电器 | |
| CN209768047U (zh) | 一种具有电路板安装结构的无线充电插座 | |
| CN215300280U (zh) | 一种超精密电磁感应无线充电器 | |
| CN109986976A (zh) | 具有次级线圈的、用于进行感应式电荷转移的装置 | |
| CN214479670U (zh) | 一种新型手机无线充电装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| 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 |
Application publication date: 20190723 |