CN117976379A - 一种无线电能传输系统的磁耦合结构及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种无线电能传输系统的磁耦合结构，包含原边磁耦合结构和副边磁耦合结构，原边磁耦合结构、副边磁耦合结构分别与换流器连通，原边磁耦合结构与副边磁耦合结构均设置有一组相互嵌套的磁芯，和绕设在磁芯表面的横、纵向线圈，原边磁耦合结构包含呈口字形的第一原边磁芯，其内嵌套安装有第二原边磁芯，在第二原边磁芯中间的表面，绕设有第二原边横向线圈，在第一原边磁芯的表面，还交叉绕设有第一原边横向线圈及原边纵向线圈，第一、第二原边横向线圈和原边纵向线圈均设置有两个，且每组并排排列，副边磁耦合结构与原边磁耦合结构相似；本发明解决了无线电能传输过程中，因原边线圈与副边线圈发生偏移导致系统原、副边线圈耦合系数急剧下降的问题。

Description

一种无线电能传输系统的磁耦合结构及其制作方法

技术领域

本发明涉及无线电能传输技术领域，一种无线电能传输系统的磁耦合结构及其制作方法。

背景技术

无线充电技术是指通过无线电波、磁场或其他无线信号传输电能，实现对设备或电子产品的非接触式电能传输，可以避免电缆和插头的使用，提高充电安全性和便利性，具有较低的维护成本，较高的空间自由度和信息交互能力。然而当感应式无线电能传输系统中原边线圈与副边线圈发生比较大的偏移时，系统传输效率明显降低，原边与副边线圈之间的耦合系数下降比较快，无线电能传输系统的效率受到原边与副边线圈之间的偏移影响过大，因此线圈之间的抗偏移性能力还需加强。

对于耦合结构，目前已经有许多结构都可以满足提供比较大的耦合系数，但是其耦合系数随原、副边线圈的相对位置偏移下降得比较快，对系统影响比较大，耦合效果不理想。比如圆形线圈具有很强的抗旋转能力，但是抗水平与垂直方向的偏移能力较差，而DD线圈与扁平螺线管线圈在一个方向上的抗偏移能力较强，但是在另一个方向上的抗偏移性较差。

例如CN115133667A公开了一种用于无线电能传输的新形非对称磁耦合结构，包括相对设置的原边耦合结构和副边耦合结构，原边耦合结构位于副边耦合结构下方；原边耦合结构包括原边磁芯，在原边磁芯的表面交叉绕设有横向线圈及纵向线圈，横向线圈及纵向线圈均设有两个；在原边磁芯侧面的外侧绕设有第一外侧线圈及第二外侧线圈；副边耦合结构包括副边线圈；该发明在一定程度上是具有抗偏移的能力，但是如果考虑应用于电动汽车，该结构实际的抗偏移性能力是不够的，因为其强抗偏移的距离仅仅占该结构的大小的25%，而且该结构采用了尺寸大小一致的发射线圈和接收线圈，虽然该结构的尺寸不是很大，但是实际应用于大功率的结构尺寸或将变大，使用者在行车过程中很难使发射线圈和接收线圈中心完全对准，当存在偏差时，会降低系统的耦合系数进而影响实时供电的功率和效率。

例如CN113964949A公开的一种松耦合无线传输结构，括发射端装置和接收端装置，发射端和接收端均为磁芯与线圈的组合,磁芯与线圈都呈“井”字形分布,发射端装置和接收端装置工作时，由发射端的“井”字形线圈通过电流产生沿磁芯“井”字形交叉分布的磁场，由接收端装置的磁芯感应到发射端磁芯的磁场,然后在接收端“井”字形线圈产生感应电流实现无线电能传输，通过井字形的磁耦合机构，能够通过纵横交错的磁场在感应线圈中产生感应电流实现无线传输；该发明在一定程度上是具有抗偏移的能力，但是称不上具有强抗偏移的磁耦合结构，其次该磁耦合结构在发生40mm-120mm偏移距离中耦合系数出现较大下降趋势，再者该结构采用了尺寸大小一致的发射线圈和接收线圈，而在实际应用中，这类结构往往很难实现发射线圈和接收线圈中心完全对准。

为了设计一个既具有强抗偏移性又具有高耦合系数的磁耦合结构，本发明充分利用DD线圈在部分区域上形成线圈在电路上串联，在磁路上并联的优点，改变原边磁耦合结构与副边磁耦合结构的结构与尺寸，并对副边线圈进行了调整，得到了一个既具有强抗偏移性又具有高耦合系数的磁耦合结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种无线电能传输系统的磁耦合结构及其制作方法，解决现有技术，因原边与副边线圈相对位置偏移带来的耦合效果不理想，耦合系数偏低的问题，实现当原、副边线圈出现较大偏移的情况下，耦合系数变化幅度小，并且仍然保持高耦合系数的优良效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种无线电能传输系统的磁耦合结构，包含原边磁耦合结构和副边磁耦合结构，原边磁耦合结构、副边磁耦合结构分别与换流器连通，原边磁耦合结构与副边磁耦合结构均设置有一组相互嵌套的磁芯，和绕设在磁芯表面的横、纵向线圈。

优选的方案中，所述原边磁耦合结构包含第一原边磁芯，第一原边磁芯呈口字形，其内嵌套安装有第二原边磁芯，在第二原边磁芯中间的表面，绕设有第二原边横向线圈，在第一原边磁芯的表面，还交叉绕设有第一原边横向线圈及原边纵向线圈，第一原边横向线圈、第二原边横向线圈和原边纵向线圈均设置有两个，且每组并排排列。

优选的方案中，所述第一原边横向线圈和原边纵向线圈以平面螺线管的形式，呈“井”字形式展开至第一原边磁芯四周。

优选的方案中，所述副边磁耦合结构与原边磁耦合结构相似，包含第一副边磁芯，第一副边磁芯呈口字形，其内嵌套安装有第二副边磁芯，在第二副边磁芯中间的表面，绕设有第二副边横向线圈，在第一副边磁芯和第二副边磁芯的表面，交叉绕设有第一副边横向线圈及副边纵向线圈，第一副边横向线圈、第二副边横向线圈和副边纵向线圈均设置有两个。

优选的方案中，所述第一副边横向线圈和副边纵向线圈以平面螺线管的形式，呈“井”字形式展开在第一副边磁芯的中部。

优选的方案中，所述第一原边磁芯、第二原边磁芯、第一副边磁芯和第二副边磁芯均为铁氧体PC95。

优选的方案中，所述第二原边磁芯和第二副边磁芯的尺寸相同。

优选的方案中，所述第二原边横向线圈和第二副边横向线圈的长度相同。

优选的方案中，所述并排排列的一组第一原边横向线圈、第二原边横向线圈缠绕的螺旋方向相同，并排排列的一组原边纵向线圈缠绕的螺旋方向相同，第一原边横向线圈、第二原边横向线圈和原边纵向线圈为同一根导体绕制。

优选的方案中，所述并排排列的一组第一副边横向线圈、第二副边横向线圈缠绕的螺旋方向相同，并排排列的一组副边纵向线圈缠绕的螺旋方向相同，第一副边横向线圈、第二副边横向线圈和副边纵向线圈为同一根导体绕制。

一种无线电能传输系统的磁耦合结构的制作方法，是采用上述任意一项所述的一种无线电能传输系统的磁耦合结构，所述方法的具体步骤为：

Step1：将一组第二原边横向线圈沿同一方向，以平面螺线管的形式缠绕在第二原边磁芯外沿上；

Step2：将缠绕了第二原边横向线圈的第二原边磁芯，装入第一原边磁芯的口字形内，接着将一组第一原边横向线圈沿与第二原边横向线圈缠绕方向相同的同一方向，以平面螺线管的形式缠绕在第一原边磁芯外沿上，与第二原边横向线圈紧靠，且并排排列，保证了两组线圈在电路上的并联和磁路上的串联；

Step3：一组第一原边横向线圈绕设完成后，接着将线圈的绕线转到第一原边横向线圈的90°方向，开始缠绕原边纵向线圈，以平面螺线管的形式缠绕，缠绕方向相同，且使原边纵向线圈与第一原边横向线圈呈“井”字形式展开至第一原边磁芯四周，同时原边纵向线圈部分包覆盖住第二原边横向线圈，使原边磁耦合结构在y轴方向具有强抗偏移性；

Step4：同理，将一组第二副边横向线圈沿同一方向，以平面螺线管的形式缠绕在第二副边磁芯外沿上；

Step5：将缠绕了第二副边横向线圈的第二副边磁芯，装入第一副边磁芯的口字形内，接着将一组第一副边横向线圈沿与第二副边横向线圈缠绕方向相同的同一方向，以平面螺线管的形式缠绕在第一副边磁芯的中部，与第二副边横向线圈紧靠，且并排排列，保证了两组线圈在电路上的并联和磁路上的串联；

Step6：一组第一副边横向线圈绕设完成后，接着将线圈的绕线转到第一副边横向线圈的90°方向，开始缠绕副边纵向线圈，以平面螺线管的形式缠绕，缠绕方向相同，且使副边纵向线圈与第一副边横向线圈呈“井”字形式展开至第一副边磁芯中间，同时副边纵向线圈部分包覆盖住第二副边横向线圈，使副边磁耦合结构在y轴方向具有强抗偏移性；

Step7：原边磁耦合结构和副边磁耦合结构分别制作完成后，再将它们分别与各自的换流器连通，形成无线电能传输系统的磁耦合结构。

本发明提供的一种无线电能传输系统的磁耦合结构及其制作方法，有如下有益效果：

1、本发明通过在原边井字形线圈产生纵横交错磁场的基础上，加入了原边内置线圈，进一步提高磁通密度，使得在原有的井字形线圈的基础上，进一步提高了耦合系数；

2、本发明设计的该结构，由于较强的交错磁场使得在发生较大偏移（磁耦合机构尺寸40%）后，耦合系数仍然保持比较高的水平，在一定程度上解决了因原、副边线圈偏移带来的耦合系数偏低的问题；

3、本发明设计的该结构，在结构偏移达160mm，其耦合系数变化仍然维持在对准时的80%，进一步证明了该结构在传输效率上的变化幅度比较小，那么电动汽车在充电时即使接收线圈没有对准，充电效率也不会有很大影响，给了车主更多的容错率，更加有利于实际的应用，实用性强，推广价值高；

4、本发明通过采用发射与接收线圈大小不一致的设置，即接收线圈的尺寸小于发射线圈的尺寸，达到了系统所要求的功率和效率，保证了耦合系统的同时，进一步节约了成本。

附图说明

下面结合附图和实施实例对本发明作进一步说明：

图 1为本发明的整体结构示意图；

图 2为本发明的整体结构爆炸示意图；

图 3为本发明原边磁耦合结构的平面示意图；

图 4为本发明Y0Z平面二维磁场分布云图；

图 5为本发明X0Y平面二维磁场分布云图；

图 6为本发明磁耦合结构、DD线圈和方形线圈沿Y轴和X轴方向偏移下不同耦合结构的耦合系数变化折线图；

图 7为本发明磁耦合结构、DD线圈和方形线圈沿Y轴和X轴方向偏移下的耦合系数变化率变化折线图；

图8为本发明应用在电动汽车无线充电系统的应用示意图；

图中：第一原边磁芯1，第二原边磁芯2，第一原边横向线圈3，第二原边横向线圈4，原边纵向线圈5，第一副边磁芯6，第二副边磁芯7，第一副边横向线圈8，第二副边横向线圈9，副边纵向线圈10。

具体实施方式

实施例1

如图1~3所示，一种无线电能传输系统的磁耦合结构，包含原边磁耦合结构和副边磁耦合结构，原边磁耦合结构、副边磁耦合结构分别与换流器连通，原边磁耦合结构与副边磁耦合结构均设置有一组相互嵌套的磁芯，和绕设在磁芯表面的横、纵向线圈。

在本实施例中，所述原边磁耦合结构包含第一原边磁芯1，第一原边磁芯1呈口字形，其内嵌套安装有第二原边磁芯2，在第二原边磁芯2中间的表面，绕设有第二原边横向线圈4，在第一原边磁芯1的表面，还交叉绕设有第一原边横向线圈3及原边纵向线圈5，第一原边横向线圈3、第二原边横向线圈4和原边纵向线圈5均设置有两个，且每组并排排列；

所述第一原边横向线圈3和原边纵向线圈5以平面螺线管的形式，呈“井”字形式展开至第一原边磁芯1四周；

所述副边磁耦合结构与原边磁耦合结构相似，包含第一副边磁芯6，第一副边磁芯6呈口字形，其内嵌套安装有第二副边磁芯7，在第二副边磁芯7中间的表面，绕设有第二副边横向线圈9，在第一副边磁芯6和第二副边磁芯7的表面，交叉绕设有第一副边横向线圈8及副边纵向线圈10，第一副边横向线圈8、第二副边横向线圈9和副边纵向线圈10均设置有两个；

所述第一副边横向线圈8和副边纵向线圈10以平面螺线管的形式，呈“井”字形式展开在第一副边磁芯6的中部；

所述第一原边磁芯1、第二原边磁芯2、第一副边磁芯6和第二副边磁芯7均为铁氧体PC95；

所述第二原边磁芯2和第二副边磁芯7的尺寸相同；

所述第二原边横向线圈4和第二副边横向线圈9的长度相同；

所述并排排列的一组第一原边横向线圈3、第二原边横向线圈4缠绕的螺旋方向相同，并排排列的一组原边纵向线圈5缠绕的螺旋方向相同，第一原边横向线圈3、第二原边横向线圈4和原边纵向线圈5为同一根导体绕制；

所述并排排列的一组第一副边横向线圈8、第二副边横向线圈9缠绕的螺旋方向相同，并排排列的一组副边纵向线圈10缠绕的螺旋方向相同，第一副边横向线圈8、第二副边横向线圈9和副边纵向线圈10为同一根导体绕制。

具体制作时，制作上述任意一项所述的一种无线电能传输系统的磁耦合结构的方法的具体步骤为：

Step1：将一组第二原边横向线圈4沿同一方向，以平面螺线管的形式缠绕在第二原边磁芯2外沿上；

Step2：将缠绕了第二原边横向线圈4的第二原边磁芯2，装入第一原边磁芯1的口字形内，接着将一组第一原边横向线圈3沿与第二原边横向线圈4缠绕方向相同的同一方向，以平面螺线管的形式缠绕在第一原边磁芯1外沿上，与第二原边横向线圈4紧靠，且并排排列，保证了两组线圈在电路上的并联和磁路上的串联；

Step3：一组第一原边横向线圈3绕设完成后，接着将线圈的绕线转到第一原边横向线圈3的90°方向，开始缠绕原边纵向线圈5，以平面螺线管的形式缠绕，缠绕方向相同，且使原边纵向线圈5与第一原边横向线圈3呈“井”字形式展开至第一原边磁芯1四周，同时原边纵向线圈5部分包覆盖住第二原边横向线圈4，使原边磁耦合结构在y轴方向具有强抗偏移性；

Step4：同理，将一组第二副边横向线圈9沿同一方向，以平面螺线管的形式缠绕在第二副边磁芯7外沿上；

Step5：将缠绕了第二副边横向线圈9的第二副边磁芯7，装入第一副边磁芯6的口字形内，接着将一组第一副边横向线圈8沿与第二副边横向线圈9缠绕方向相同的同一方向，以平面螺线管的形式缠绕在第一副边磁芯6的中部，与第二副边横向线圈9紧靠，且并排排列，保证了两组线圈在电路上的并联和磁路上的串联；

Step6：一组第一副边横向线圈8绕设完成后，接着将线圈的绕线转到第一副边横向线圈8的90°方向，开始缠绕副边纵向线圈10，以平面螺线管的形式缠绕，缠绕方向相同，且使副边纵向线圈10与第一副边横向线圈8呈“井”字形式展开至第一副边磁芯6中间，同时副边纵向线圈10部分包覆盖住第二副边横向线圈9，使副边磁耦合结构在y轴方向具有强抗偏移性；

Step7：原边磁耦合结构和副边磁耦合结构分别制作完成后，再将它们分别与各自的换流器连通，形成无线电能传输系统的磁耦合结构。

实施例2

在另一种优选实施例中，在上述实施例1的基础上，如图1和图2所示，所述的第一原边横向线圈3、第二原边横向线圈4、原边纵向线圈5为共计六个平面螺线管串联形式绕制而成，具体实施为，先在第二原边磁芯2上以顺时针方向缠绕第二原边横向线圈4，然后再以顺时针的方向在第一原边磁芯1上缠绕第一原边横向线圈3，最后再以顺时针方向绕制原边纵向线圈5。

所述的第一副边横向线圈8、第二副边横向线圈9、副边纵向线圈10为共计六个平面螺线管串联形式绕制而成，具体实施为，先在第二副边磁芯7上以顺时针方向缠绕第二副边横向线圈9，然后再以顺时针的方向在第一副边磁芯6上缠绕第一副边横向线圈8，最后再以顺时针方向绕制副边纵向线圈10。

所述第一原边磁芯1、第二原边磁芯2、第一副边磁芯6和第二副边磁芯7均为铁氧体PC95。

所述第一原边横向线圈3与第二原边横向线圈4，第一副边横向线圈8与第二副边横向线圈9，由于是并列绕制，其结构与铁氧体可以被认为是磁通管，因为线圈在磁性上串联，而在电上是并联的，比起只有第一原边横向线圈3、第一副边横向线圈8来说，极大的增强了磁通密度，而一组原边纵向线圈5与一组副边纵向线圈10，由于也是并列绕制，磁场方向相同，同样是增强效果。

具体尺寸参数如下表1本实施例磁耦合结构的参数所示：

表1本实施例磁耦合结构的参数

由于原边磁耦合结构与副边磁耦合结构不可避免的，出现偏移的情况，当发生比较大的偏移时，耦合系数比起正对时耦合系数变化较大，因此对本次发明提出的耦合结构在X轴与Y轴偏移0~160mm的情况下观察其耦合系数变化率。

耦合系数变化率定义如下：

其中，kali为原、副边耦合线圈正对时耦合系数，kmis为原、副边耦合线圈发生偏移时的耦合系数，耦合系数变化率越小则表明此耦合结构的抗偏移形越好。

为了证明本发明提出的磁耦合结构比其他传统的耦合线圈结构有更加好的性能，将会对将本发明提出的耦合结构与同尺寸大小，发射与接收线圈匝数相同的DD线圈和方形线圈比较耦合系数变化率。

如图6和图7所示，可以看出当原边与副边耦合结构正对时耦合系数为0.251237，比DD线圈正对时耦合系数高得多，与平面方形线圈耦合系数基本差不多，但是可以看到无论是DD线圈还是平面方形线圈在X轴和Y轴分别偏移0~160mm时耦合系数变化率下降的都比较快，反观本发明提出的耦合线圈结构耦合系数变化率下降的明显比其他两种传统线圈更加平缓。从结果中得到的是本发明抗偏移能力是要优于传统的DD线圈和方形线圈的。

实施例3

在另一种优选实施例中，在上述实施例1、2的基础上，本发明应用在电动汽车无线充电系统的电路示意图，如图8所示，感应式无线电能传输系统包括：逆变器，整流器，原边补偿电路，副边补偿电路，磁耦合结构（L1表示原边耦合结构，L2表示副边耦合结构），负载（R1），在此基础上增设控制电路，交流电源，功率放大器等，磁耦合结构采用本发明提出的磁耦合结构。具体的工作原理是交流电源输出的交流电通过整流器变成直流电，再通过高频逆变器将直流电变成交流电，通过原边补偿电路输送到原边耦合结构上，以磁耦合谐振的方式传输到副边耦合结构上，再通过副边补偿电路进行补偿，接着通过高频整流器与斩波器等调节电路调节电压和电流，最后将电能输出给负载，完成无线电能的传输。

优选的方案中，所述原边磁耦合结构包含第一原边磁芯1，第一原边磁芯1呈口字形，其内嵌套安装有第二原边磁芯2，在第二原边磁芯2中间的表面，绕设有第二原边横向线圈4，在第一原边磁芯1的表面，还交叉绕设有第一原边横向线圈3及原边纵向线圈5，第一原边横向线圈3、第二原边横向线圈4和原边纵向线圈5均设置有两个，且每组并排排列；以上设置，使原边磁耦合结构实现两组横向线圈在电路上串联，磁路上并联，进一步提高磁通密度和耦合系数。

优选的方案中，所述第一原边横向线圈3和原边纵向线圈5以平面螺线管的形式，呈“井”字形式展开至第一原边磁芯1四周；以上设置，使线圈呈“井”字形时，中间的“口”达到最大，是为了满足当副边耦合结构偏移距离过大时，仍然可以保持高耦合系数。

优选的方案中，所述副边磁耦合结构与原边磁耦合结构相似，包含第一副边磁芯6，第一副边磁芯6呈口字形，其内嵌套安装有第二副边磁芯7，在第二副边磁芯7中间的表面，绕设有第二副边横向线圈9，在第一副边磁芯6和第二副边磁芯7的表面，交叉绕设有第一副边横向线圈8及副边纵向线圈10，第一副边横向线圈8、第二副边横向线圈9和副边纵向线圈10均设置有两个；以上设置，使副边磁耦合结构实现两组横向线圈在电路上串联，磁路上并联，进一步提高磁通密度和耦合系数，同时与原边耦合结构相呼应，增强耦合能力。

优选的方案中，所述第一副边横向线圈8和副边纵向线圈10以平面螺线管的形式，呈“井”字形式展开在第一副边磁芯6的中部；由于原边呈大幅度“井”字形，为了让该磁耦合结构具有强抗偏移性，那么，副边呈“井”字形的线圈必须放置在第一副边磁芯6的中部，比如当发生偏移时，一组第一横向副边线圈8中一个线圈的耦合系数会下降，但另一个线圈的耦合系数会增大，加上一组第一横向副边线圈8的两个线圈本身相距不远，因此横向副边线圈在发生偏移时，耦合系数不会大幅度降低，相反耦合系数会以小幅度降低，这是由于原边线圈结构可以提供较大耦合系数的缘故，耦合系数仍可保持在一个较高的值。

优选的方案中，所述第一原边磁芯1、第二原边磁芯2、第一副边磁芯6和第二副边磁芯7均为铁氧体PC95；以上设置，铁氧体PC95的磁导率随温度变化小，使磁芯的磁损耗较小。

优选的方案中，所述第二原边磁芯2和第二副边磁芯7的尺寸相同；所述第二原边横向线圈4和第二副边横向线圈9的长度相同；以上设置，一定程度上减小了副边漏磁，和引导磁场的运动。

优选的方案中，所述并排排列的一组第一原边横向线圈3、第二原边横向线圈4缠绕的螺旋方向相同，并排排列的一组原边纵向线圈5缠绕的螺旋方向相同，第一原边横向线圈3、第二原边横向线圈4和原边纵向线圈5为同一根导体绕制；横向线圈缠绕方向相同，一是为了减小损耗，若以相反方向缠绕，磁场必定相互抵消，缠绕方向相同，磁通密度就会进一步增大，二是为了满足第一横向原边线圈3、第二横向原边线圈4在电路上是并联，磁路上是串联的目的。

优选的方案中，所述并排排列的一组第一副边横向线圈8、第二副边横向线圈9缠绕的螺旋方向相同，并排排列的一组副边纵向线圈10缠绕的螺旋方向相同，第一副边横向线圈8、第二副边横向线圈9和副边纵向线圈10为同一根导体绕制；以上设置，是为了避免磁场的过多损耗而影响无线传输的效果，如果并排排列的两线圈以相反的方向缠绕的话，那么两线圈周围的磁场就会相互抵消，从而影响无线传输的效果。

综上所述，本发明提供的一种无线电能传输系统的磁耦合结构及其制作方法，通过采用两组横向原边线圈并列的缠绕方向，使得线圈在电路上是串联，磁路上是并联，进一步提高了原边磁耦合结构的耦合系数，又通过采用副边线圈与原边线圈不同的排列方式，使得原边磁耦合结构和副边原边磁耦合结构组合的磁耦合结构具有强抗偏移性，本发明设计精巧、结构简单、方法科学、成本低，绿色低碳环保，实用性强，具有很高的实践应用价值，良好的经济效益和社会效益。

Claims (10)

1.一种无线电能传输系统的磁耦合结构，其特征在于：包含原边磁耦合结构和副边磁耦合结构，原边磁耦合结构、副边磁耦合结构分别与换流器连通，原边磁耦合结构与副边磁耦合结构均设置有一组相互嵌套的磁芯，和绕设在磁芯表面的横、纵向线圈。

2.根据权利要求1所述的一种无线电能传输系统的磁耦合结构，其特征在于：所述原边磁耦合结构包含第一原边磁芯（1），第一原边磁芯（1）呈口字形，其内嵌套安装有第二原边磁芯（2），在第二原边磁芯（2）中间的表面，绕设有第二原边横向线圈（4），在第一原边磁芯（1）的表面，还交叉绕设有第一原边横向线圈（3）及原边纵向线圈（5），第一原边横向线圈（3）、第二原边横向线圈（4）和原边纵向线圈（5）均设置有两个，且每组并排排列。

3.根据权利要求2所述的一种无线电能传输系统的磁耦合结构，其特征在于：所述第一原边横向线圈（3）和原边纵向线圈（5）以平面螺线管的形式，呈“井”字形式展开至第一原边磁芯（1）四周。

4.根据权利要求3所述的一种无线电能传输系统的磁耦合结构，其特征在于：所述副边磁耦合结构与原边磁耦合结构相似，包含第一副边磁芯（6），第一副边磁芯（6）呈口字形，其内嵌套安装有第二副边磁芯（7），在第二副边磁芯（7）中间的表面，绕设有第二副边横向线圈（9），在第一副边磁芯（6）和第二副边磁芯（7）的表面，交叉绕设有第一副边横向线圈（8）及副边纵向线圈（10），第一副边横向线圈（8）、第二副边横向线圈（9）和副边纵向线圈（10）均设置有两个。

5.根据权利要求4所述的一种无线电能传输系统的磁耦合结构，其特征在于：所述第一副边横向线圈（8）和副边纵向线圈（10）以平面螺线管的形式，呈“井”字形式展开在第一副边磁芯（6）的中部。

6.根据权利要求5所述的一种无线电能传输系统的磁耦合结构，其特征在于：所述第一原边磁芯（1）、第二原边磁芯（2）、第一副边磁芯（6）和第二副边磁芯（7）均为铁氧体。

7.根据权利要求6所述的一种无线电能传输系统的磁耦合结构，其特征在于：所述第二原边磁芯（2）和第二副边磁芯（7）的尺寸相同，所述第二原边横向线圈（4）和第二副边横向线圈（9）的长度相同。

8.根据权利要求7所述的一种无线电能传输系统的磁耦合结构，其特征在于：所述并排排列的一组第一原边横向线圈（3）、第二原边横向线圈（4）缠绕的螺旋方向相同，并排排列的一组原边纵向线圈（5）缠绕的螺旋方向相同，第一原边横向线圈（3）、第二原边横向线圈（4）和原边纵向线圈（5）为同一根导体绕制。

9.根据权利要求8所述的一种无线电能传输系统的磁耦合结构，其特征在于：所述并排排列的一组第一副边横向线圈（8）、第二副边横向线圈（9）缠绕的螺旋方向相同，并排排列的一组副边纵向线圈（10）缠绕的螺旋方向相同，第一副边横向线圈（8）、第二副边横向线圈（9）和副边纵向线圈（10）为同一根导体绕制。

10.一种无线电能传输系统的磁耦合结构的制作方法，其特征在于，采用权利要求1~9任意一项所述的一种无线电能传输系统的磁耦合结构，所述方法的具体步骤为：

Step1：将一组第二原边横向线圈（4）沿同一方向，以平面螺线管的形式缠绕在第二原边磁芯（2）外沿上；

Step2：将缠绕了第二原边横向线圈（4）的第二原边磁芯（2），装入第一原边磁芯（1）的口字形内，接着将一组第一原边横向线圈（3）沿与第二原边横向线圈（5）缠绕方向相同的同一方向，以平面螺线管的形式缠绕在第一原边磁芯（1）外沿上，与第二原边横向线圈（4）紧靠，且并排排列，保证了两组线圈在电路上的并联和磁路上的串联；

Step3：一组第一原边横向线圈（3）绕设完成后，接着将线圈的绕线转到第一原边横向线圈（3）的90°方向，开始缠绕原边纵向线圈（5），以平面螺线管的形式缠绕，缠绕方向相同，且使原边纵向线圈（5）与第一原边横向线圈（3）呈“井”字形式展开至第一原边磁芯（1）四周，同时原边纵向线圈（5）部分包覆盖住第二原边横向线圈（4），使原边磁耦合结构在y轴方向具有强抗偏移性；

Step4：同理，将一组第二副边横向线圈（9）沿同一方向，以平面螺线管的形式缠绕在第二副边磁芯（7）外沿上；

Step5：将缠绕了第二副边横向线圈（9）的第二副边磁芯（7），装入第一副边磁芯（6）的口字形内，接着将一组第一副边横向线圈（8）沿与第二副边横向线圈（9）缠绕方向相同的同一方向，以平面螺线管的形式缠绕在第一副边磁芯（6）的中部，与第二副边横向线圈（9）紧靠，且并排排列，保证了两组线圈在电路上的并联和磁路上的串联；

Step6：一组第一副边横向线圈（8）绕设完成后，接着将线圈的绕线转到第一副边横向线圈（8）的90°方向，开始缠绕副边纵向线圈（10），以平面螺线管的形式缠绕，缠绕方向相同，且使副边纵向线圈（10）与第一副边横向线圈（8）呈“井”字形式展开至第一副边磁芯（6）中间，同时副边纵向线圈（10）部分包覆盖住第二副边横向线圈（9），使副边磁耦合结构在y轴方向具有强抗偏移性；

Step7：原边磁耦合结构和副边磁耦合结构分别制作完成后，再将它们分别与各自的换流器连通，形成无线电能传输系统的磁耦合结构。