CN115214395A - 一种垂直布置的无线充电电池箱 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电池盒技术领域，提供了一种垂直布置的无线充电电池箱，包括托盘件、边框件、底护板、无线接收器整流器以及无线接收器线圈模块，边框件连接在托盘件的四周，底护板安装在托盘件下部，无线接收器线圈模块布置于底护板中，无线接收器整流器布置在托盘件上，无线接收器整流器通过线束与无线接收器线圈模块线电连接，且无线接收器线圈模块与无线接收器整流器两者在电池箱中布置方式为垂直方向布置。本发明的优点在于将无线充电接受器集成至电池箱中，大大降低了其成本，通过无线接收器和电池箱的集成，既降低了无线充电模块的成本，提供了较广的安装空间，同时提高了电池箱的附加价值。

Description

一种垂直布置的无线充电电池箱
技术领域
本发明属于电池盒技术领域，涉及一种垂直布置的无线充电电池箱。
背景技术
为了节约能源，减少环境污染，电动汽车受到了世界各国的大力推广。由于电池容量及充电基础设施等条件的限制，充电问题成为电动汽车发展过程中而临的最主要的瓶颈问题。由于无线充电技术可以解决传统传导式充电面临的接口限制、安全问题等而逐渐发展成为电动汽车充电的主要方式。然而，静态无线充电与有线充电同样存在着充电频繁、续航里程短、电池用量大且成本高昂等问题。特别是对于电动巴士一类的公交车辆，其连续续航能力格外重要。在这样的背景下，电动汽车动态无线充电技术应运而生，通过非接触的方式为行驶中的电动汽车实时地提供能量供给。
电动汽车无线充电技术通过埋于地面下的供电导轨以高频交变磁场的形式将电能传输给运行在地面上一定范围内的车辆接收端电能拾取机构，进而给车载储能设备供电，可使电动汽车搭载少量电池组，延长其续航里程，同时电能补给变更加安全、便捷。动态无线供电技术的主要参数指标有电能传输距离、功率、效率、藕合机构侧移适应能力、电磁兼容性等。因而，开发大功率、高效率、强侧移适应能力、低电磁辐射、成本适中的动态无线供电系统，成为国内外各大研究机构当前的主要研究热点。
新能源产业的发展，尤其纯电动汽车的快速增长，必然会对电动汽车的充电方式多样化和方便性提出更高的要求。无线充电技术作为一项新兴技术，商业化运作主要应用于手机、电脑、随身听等小功率设备的充电上，在电动汽车领域还是一个全新的概念。随着无线充电技术的成熟，电动汽车将是无线充电设备最具潜力的市场，.现有的汽车无线接收器多安装在前副车架之中，其设计空间局限性大，尤其对线圈铺设面积限制较高，对于未来更大功率，大线圈的无线充电应用场景，其设计空间的局限性更大，并且汽车无线接收器的壳体，尤其是线圈托盘多采用塑料件，其受冲击性能较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，是针对现有技术的现状，而提供一种垂直布置的无线充电电池箱，将无线充电接收器集成至电池箱中，充分发挥了电池箱XY向较宽泛的设计空间，同时极大地提高了新能源电池箱的附加价值。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种垂直布置的无线充电电池箱，其特征在于，包括托盘件、边框件、底护板、无线接收器整流器以及无线接收器线圈模块，所述的边框件连接在托盘件的四周，底护板安装在托盘件下部，所述的无线接收器线圈模块布置于底护板中，无线接收器整流器布置在托盘件上，无线接收器整流器通过线束与无线接收器线圈模块线电连接，且无线接收器线圈模块与无线接收器整流器两者在电池箱中布置方式为垂直方向布置。
在上述的一种垂直布置的无线充电电池箱中，所述的无线接收器线圈模块包括有线圈托盘、线圈、铁氧体以及无线充电水冷板，线圈位于线圈托盘内，铁氧体位于线圈上部，无线充电水冷板罩在线圈托盘上部且两者之间灌有导热胶，线圈托盘、线圈、铁氧体以及无线充电水冷板组成的整体模块安装在底护板与托盘件之间。
在上述的一种垂直布置的无线充电电池箱中，所述的底护板具有供无线接收器线圈模块放置的容纳槽。
作为第二种方式，在上述的一种垂直布置的无线充电电池箱中，所述的托盘件下表面上连接有托盘水冷板，无线接收器线圈模块安装在托盘水冷板下部与底护板之间。
在上述的一种垂直布置的无线充电电池箱中，所述的无线接收器线圈模块包括有线圈托盘、线圈以及铁氧体，线圈位于线圈托盘内，铁氧体位于线圈上部，托盘水冷板位于无线接收器线圈模块上方，所述的无线接收器线圈模块、托盘件以及托盘水冷板之间灌有导热胶。
在上述的一种垂直布置的无线充电电池箱中，所述的线圈托盘与托盘件的两侧上设置有EPDM密封垫。
作为第三种方式，在上述的一种垂直布置的无线充电电池箱中，所述的托盘件下表面上连接有托盘水冷板，无线接收器线圈模块安装在托盘水冷板下部与底护板之间。
在上述的一种垂直布置的无线充电电池箱中，所述的无线接收器线圈模块包括有线圈以及铁氧体，所述的线圈埋入在底护板内，铁氧体位于线圈上部，托盘水冷板位于无线接收器线圈模块上方，所述的无线接收器线圈模块、底护板以及托盘水冷板之间灌有导热胶。
在上述的一种垂直布置的无线充电电池箱中，所述的线圈托盘与托盘件的两侧上设置有EPDM密封垫。
与现有技术相比，本发明的优点在于将无线充电接受器集成至电池箱中，充分发挥了电池箱XY向较宽泛的设计空间，同时极大地提高了新能源电池箱的附加价值，本专利冷却方面配合电池箱的钎焊水冷板使用，利用水冷板同时冷却电芯模组和无线接收器线圈模块的热量，结构方面利用电池箱的复合材底护板，发挥底护板强度性能的同时，也可以作为无线接收器线圈模块的安装载体，因此对大部分钎焊水冷板电池箱来说，只需更换成复合材底护板，整体结构兼容性高。成本方面，省略掉无线充电模块的壳体和水冷，大大降低了其成本，发明通过无线接收器和电池箱的集成，既降低了无线充电模块的成本，提供了较广的安装空间，同时提高了电池箱的附加价值。
附图说明
图1是本垂直布置的无线充电电池箱的模块化集成分解结构示意图；
图2是图1组装后截面结构示意图；
图3是图1中的无线接收器线圈模块的结构示意图；
图4是本垂直布置的无线充电电池箱的线圈非埋入式集成分解结构示意图；
图5是图4组装后截面结构示意图；
图6是图4中的无线接收器线圈模块的结构示意图；
图7是本垂直布置的无线充电电池箱的线圈埋入式集成分解结构示意图；
图8是图7组装后截面结构示意图；
图9是图7中的无线接收器线圈模块的结构示意图。
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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
图中，托盘件100；边框件200；底护板300；容纳槽301；无线接收器整流器400；无线接收器线圈模块500；线圈托盘501；线圈502；铁氧体503；无线充电水冷板504；导热胶600；EPDM密封垫700；托盘水冷板800。
实施例1
如图1所示，本垂直布置的无线充电电池箱，包括托盘件100、边框件200、底护板300、无线接收器整流器400以及无线接收器线圈模块500，边框件200连接在托盘件100的四周，底护板300安装在托盘件100下部，底护板300可以采用复合材料制成，无线接收器线圈模块500布置于底护板300中，无线接收器整流器400布置在托盘件100上，无线接收器整流器400通过线束与无线接收器线圈模块500线电连接，且无线接收器线圈模块500与无线接收器整流器400两者在电池箱中布置方式为垂直方向布置，本专利实现无线充电主要由无线接收器整流器400以及无线接收器线圈模块500构成，无线接收器线圈模块500接收到地面发射端的磁场线，产生电能，经整流器电压调整之后以直流电的方式传送给电池箱的BMS电控系统，整体布置方式为在电池箱中垂直方向布置，即无线接收器线圈模块500布置于底护板300中，无线接收器整流器400则再单独布置在其上方，根据集成程度由低到高的不同，本专利的垂直方向又可细分为下列三种：模块化集成，线圈非埋入式集成，线圈埋入式集成，针对电池箱模组的托盘件100是否集成水冷，决定了模组和无线接收器线圈模块500可否共用水冷系统。
针对模块化集成方式来说，如图2和图3所示，无线接收器线圈模块500包括有线圈托盘501、线圈502、铁氧体503以及无线充电水冷板504，线圈502位于线圈托盘501内，铁氧体503位于线圈502上部，无线充电水冷板504罩在线圈托盘501上部且两者之间灌有导热胶600，导热胶600主要起到连接以及导热的双重作用，线圈托盘501、线圈502、铁氧体503以及无线充电水冷板504组成的整体模块安装在底护板300与托盘件100之间，底护板300具有供无线接收器线圈模块500放置的容纳槽301，这里本专利在底护板300上预留无线接收器线圈模块500的安装空间，无线接收器线圈模块500作为一个小总成之后，再将其线圈托盘501单独胶粘于底护板300之上，无线接收器整流器400则再单独布置于线圈502上方，此方案由于电池箱的托盘件100本身不集成水冷，所以无线接收器线圈模块500仍然自带无线充电水冷板504，无线充电水冷板504的冷却水来源由电池箱端来提供。
实施例2
针对线圈非埋入式集成方式来说，如图4、图5以及图6所示，托盘件100下表面上连接有托盘水冷板800，无线接收器线圈模块500安装在托盘水冷板800下部与底护板300之间，无线接收器线圈模块500包括有线圈托盘501、线圈502以及铁氧体503，线圈502位于线圈托盘501内，铁氧体503位于线圈502上部，托盘水冷板800位于无线接收器线圈模块500上方，无线接收器线圈模块500、托盘件100以及托盘水冷板800之间灌有导热胶600，线圈托盘501与托盘件100的两侧上设置有EPDM密封垫700，这里EPDM密封垫700可以保证两侧的密封性能，这里本实施例中非埋入式是指线圈不埋入底护板300中，此集成方案仍然保留无线接收器线圈模块500的线圈托盘501，线圈托盘501胶粘于底护板300上，但是整体取消了上部自带的无线充电水冷板504，而是替代采用了电池箱的托盘水冷板800，这里托盘水冷板800可以采用钎焊水冷板，即电池箱的模组和无线接收器线圈模块500共用一块托盘水冷板800来进行冷却，无线接收器整流器400与无线接收器线圈模块500之间采用线束连接，且都借用电池箱的托盘水冷板800来冷却。
实施例3
针对线圈埋入式集成方式来说，如图7、图8以及图9所示，托盘件100下表面上连接有托盘水冷板800，无线接收器线圈模块500安装在托盘水冷板800下部与底护板300之间，无线接收器线圈模块500包括有线圈502以及铁氧体503，线圈502埋入在底护板300内，铁氧体503位于线圈502上部，托盘水冷板800位于无线接收器线圈模块500上方，无线接收器线圈模块500、底护板300以及托盘水冷板800之间灌有导热胶600，线圈托盘501与托盘件100的两侧上设置有EPDM密封垫700，埋入式是指线圈502埋入底护板300中，在底护板300成型的过程中，线圈502也一起埋入底护板300里一体成型，此集成方案不仅取消了无线接收器线圈模块500的线圈托盘501，也取消了上部自带的无线充电水冷板504，替代采用了电池箱的托盘水冷板800来冷却，即电池箱的模组和无线接收器线圈模块500共用一块托盘水冷板800来进行冷却，无线接收器整流器400与无线接收器线圈模块500之间采用线束连接，且都借用电池箱的托盘水冷板800来冷却，发挥底护板300强度性能的同时，也可以作为无线接收器线圈模块500的安装载体。因此对大部分钎焊水冷板电池箱来说，只需更换成复合材底护板300，整体结构兼容性高，成本方面，省略掉无线充电模块的壳体和水冷，大大降低了其成本。
综上所述，发挥电池箱底护板300高强度，可复杂成型，且无磁场干扰的优势，集成了无线充电的接收端模块，通过无线充电模块和电池箱的集成，既降低了无线充电模块的成本，提供了较广的安装空间，同时提高了电池箱的附加价值。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神所定义的范围。

Claims (9)

1.一种垂直布置的无线充电电池箱，其特征在于，包括托盘件、边框件、底护板、无线接收器整流器以及无线接收器线圈模块，所述的边框件连接在托盘件的四周，底护板安装在托盘件下部，所述的无线接收器线圈模块布置于底护板中，无线接收器整流器布置在托盘件上，无线接收器整流器通过线束与无线接收器线圈模块线电连接，且无线接收器线圈模块与无线接收器整流器两者在电池箱中布置方式为垂直方向布置。
2.根据权利要求1所述的一种垂直布置的无线充电电池箱，其特征在于，所述的无线接收器线圈模块包括有线圈托盘、线圈、铁氧体以及无线充电水冷板，线圈位于线圈托盘内，铁氧体位于线圈上部，无线充电水冷板罩在线圈托盘上部且两者之间灌有导热胶，线圈托盘、线圈、铁氧体以及无线充电水冷板组成的整体模块安装在底护板与托盘件之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种垂直布置的无线充电电池箱，其特征在于，所述的底护板具有供无线接收器线圈模块放置的容纳槽。
4.根据权利要求1所述的一种垂直布置的无线充电电池箱，其特征在于，所述的托盘件下表面上连接有托盘水冷板，无线接收器线圈模块安装在托盘水冷板下部与底护板之间。
5.根据权利要求4所述的一种垂直布置的无线充电电池箱，其特征在于，所述的无线接收器线圈模块包括有线圈托盘、线圈以及铁氧体，线圈位于线圈托盘内，铁氧体位于线圈上部，托盘水冷板位于无线接收器线圈模块上方，所述的无线接收器线圈模块、托盘件以及托盘水冷板之间灌有导热胶。
6.根据权利要求5所述的一种垂直布置的无线充电电池箱，其特征在于，所述的线圈托盘与托盘件的两侧上设置有EPDM密封垫。
7.根据权利要求1所述的一种垂直布置的无线充电电池箱，其特征在于，所述的托盘件下表面上连接有托盘水冷板，无线接收器线圈模块安装在托盘水冷板下部与底护板之间。
8.根据权利要求7所述的一种垂直布置的无线充电电池箱，其特征在于，所述的无线接收器线圈模块包括有线圈以及铁氧体，所述的线圈埋入在底护板内，铁氧体位于线圈上部，托盘水冷板位于无线接收器线圈模块上方，所述的无线接收器线圈模块、底护板以及托盘水冷板之间灌有导热胶。
9.根据权利要求8所述的一种垂直布置的无线充电电池箱，其特征在于，所述的线圈托盘与托盘件的两侧上设置有EPDM密封垫。
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