CN202210700U - 一种电动汽车无线充电器 - Google Patents

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赵国柱
张熙
魏麟
吕伟
杨代文
张德银
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Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车无线充电器，包括发射端和接收端,其中发射端包括第一整流滤波电路、逆变电路、发射线圈，接收端包括接收线圈、LC振荡电路、整流滤波电路、负载电池组，220V、50Hz的工频电源直接给第一整流滤波电路供电，该第一整流滤波电路由四个二极管组成的桥堆的输出端接入一个电容组成，该电容两端接逆变电路，逆变电路是由PWM波控制的4个MOSFET或者4个IGBT组成的H桥构成，逆变电路的输出端接发射线圈,接收线圈和一个电容串联组成LC振荡电路，LC振荡电路的两端接第二整流滤波电路，该第二整流滤波电路和发射端的第一整流滤波电路一样，第二整流滤波电路中的电容两端接要充电的电池组。本实用新型结构简单，使电动汽车可以更方便地充电。

Description

一种电动汽车无线充电器
技术领域
本实用新型是基于无线电力传输理论的实际应用方案，特别涉及一种可以为电动汽车无线充电的装置。 
背景技术
2007年6月，美国麻省理工学院的物理学助理教授Marin Soljacic和他的团队利用“非辐射性磁耦合共振”原理，实现远距离高效无线电力传输。无线充电联盟(Wireless Power Consortium)和QI标准就是2008年12月为了推动这一技术的应用而成立和制定的。而所述实用新型就是为了使无线电力传输理论应用于电动汽车方面而设计的，所述设备可以用无线充电的方式为电动汽车无线充电。而一般的非无线充电器，虽然能量传输效率高，但是不能实现无线电力传输，给生活带来了很多不便。 
实用新型内容
为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种电动汽车无线充电器，它可以通过非接触的方式实现对电动汽车的充电。 
本实用新型的工作原理如下： 
信号发生器直接和发射线圈相连接，电磁波通过该线圈自动发送出去。接收端的线圈会接收到频率为f2的电磁波，然后通过电感线圈转换为电能，该电能是频率为f2的正弦电压信号。由于电感和电容组成了LC振荡电路，当该频率f2的信号和LC电路的固有频率相近时(值得注意的是由于接受线圈和发射线圈之间存在耦合电感M，导致LC的固有频率和M有关)输出端LC电路发射谐振，接收端有LC振荡电路发生谐振，和发射端发生共振，其中L指的是接收线圈。 此时负载就得到最大功率；同时表示发射端和接收端就发生了共振。接收端和发射端的距离是140mm，距离误差不大于5％。发射线圈以及发射端电路3埋藏于地面2下，或者埋藏于地面上。 
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下： 
该电动汽车无线充电器主要由两部分组成，包括发射端和接收端。其中发射端包括第一整流滤波电路、逆变电路、发射线圈，接收端包括接收线圈、LC振荡电路、整流滤波电路、负载电池组，220V、50Hz的工频电源直接给第一整流滤波电路供电，该第一整流滤波电路由四个二极管组成的桥堆的输出端接入一个电容组成，该电容两端接逆变电路，逆变电路是由PWM波控制的4个MOSFET或者4个IGBT组成的H桥构成，逆变电路的输出端接发射线圈，接收线圈和发射线圈一样，该接收线圈和一个电容串联组成LC振荡电路，LC振荡电路的两端接第二整流滤波电路，该第二整流滤波电路和发射端的第一整流滤波电路一样，第二整流滤波电路中的电容两端接要充电的电池组。 
接收端用接收线圈接收空间中的电磁波信号，当接收端LC电路的固有频率和发射端频率一致时，共振就发生了。接收端可以最大限度地捕获磁场能量并将其转换为电能为负载供电。本实用新型结构简单，使电动汽车可以方便地充电。 
本实用新型的有益效果是，结构简单，实现容易，使用方便，成本低廉。 
附图说明
图1为本实用新型所涉及的结构示意图。 
图1为电动汽车无线充电器所涉及的电路图。 
图3为本实用新型所涉及的使用示意图。 
具体实施方式：
为了使本实用新型的创作特征、技术手段易于明白理解，以下结 合具体实施例进一步阐述本实用新型。 
实施例： 
参看图1，发射端主要包括工频电源、整流滤波电路、逆变电路、发射线圈几部分组成。 
参看图2，所述的电动汽车无线充电器在使用的时候，工频电源001经过四个二极管整流电路002和滤波电容004产生直流电，电阻R2(003)调节直流电的大小，其中高频逆变电路005由微处理器控制，产生频率f2的高频信号。两个耦合电感L1和L2通过互感M(006)耦合。电容C2和电感L2串联组成LC振荡电路。当频率f2的信号和LC电路的谐振频率f1(由于互感M的存在，f1比LC电路的原来的固有频率f0大)相近或者相等时，负载电路功率最大，交流信号通过整流电路007和滤波电路008的处理，最终为输出端电池009供电，整个充电过程就这样建立了。 
参看图3，接收线圈4安装于电动汽车1的车底某位置，发射线圈以及发射端电路3埋藏于地面2下，或者埋藏于地面上。 
以上内容显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。 

Claims (4)

1.一种电动汽车无线充电器，其特征在于，该充电器主要由两部分组成，包括发射端和接收端，其中发射端包括第一整流滤波电路、逆变电路、发射线圈，接收端包括接收线圈、LC振荡电路、第二整流滤波电路、负载电池组，220V、50Hz的工频电源直接给第一整流滤波电路供电，该第一整流滤波电路由四个二极管组成的桥堆的输出端接入一个电容组成，该电容两端接逆变电路，逆变电路是由PWM波控制的4个MOSFET或者4个IGBT组成的H桥构成，逆变电路的输出端接发射线圈，接收线圈和发射线圈一样，接收线圈和一个电容串联组成LC振荡电路，LC振荡电路的两端接第二整流滤波电路，该第二整流滤波电路和发射端第一整流滤波电路一样，第二整流滤波电路中的电容两端接要充电的电池组。
2.根据权利要求1所要求的电动汽车无线充电器，其特征在于所述接收端的LC振荡电路中的L指的是接收线圈。
3.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电器，其特征在于接收端和发射端的距离是140mm，距离误差不大于5％。
4.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电器，其特征在于发射线圈以及发射端电路埋藏于地面下，或者埋藏于地面上。 
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102790417A (zh) * 2012-08-08 2012-11-21 清华大学 一种路车交互式电动汽车无线充电系统
CN109728654A (zh) * 2018-09-29 2019-05-07 深圳市华禹无线供电技术有限公司 三线圈结构无线电能传输系统

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