CN206726937U - 无线电能传输线圈聚磁屏蔽结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无线电能传输线圈聚磁屏蔽结构，采用高导磁率低电导率材料制备，包括底板，底板带凸缘和中心凸起，底板、凸缘和中心凸起的中心轴重合；底板的形状与无线电能传输线圈外缘的形状匹配，中心凸起的形状与无线电能传输线圈内缘的形状匹配，底板和中心凸起的尺寸要使得无线电能传输线圈可嵌入凸缘和中心凸起间，凸缘和中心凸起的高度均高于无线电能传输线圈厚度。本实用新型在减少磁场向外泄露的同时，还可以约束磁场方向，使尽可能多的磁场参与无线电能传输过程中；在保证屏蔽效果的条件下，还可减少屏蔽材料用量，减轻屏蔽结构重量，降低屏蔽结构的成本，有利于无线电能传输技术的广泛运用。
Description
技术领域
本实用新型属于无线电能传输技术领域，尤其涉及一种无线电能传输线圈聚磁屏蔽结构。
背景技术
目前无线电能传输技术中常用的线圈，主要分为两种结构，一种是螺旋形结构线圈，另一种是涡状结构线圈。螺旋形结构线圈主要用于传输距离较远的无线电能传输系统，涡状结构线圈主要用于距离较近的无线电能传输系统。涡状结构线圈相对于螺旋形结构线圈，在传输相同电能的情况下，体积减小，但聚磁作用弱，向外辐射的磁场多，传输效率低。实际运用时为了提高传输效率，增强聚磁，减小电磁辐射，通常需要对涡状线圈加装聚磁和屏蔽结构。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种无线电能传输线圈聚磁屏蔽结构。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种无线电能传输线圈聚磁屏蔽结构，采用高导磁率低电导率材料制备，包括底板，底板带凸缘和中心凸起，底板、凸缘和中心凸起的中心轴重合；底板的形状与无线电能传输线圈外缘的形状匹配，中心凸起的形状与无线电能传输线圈内缘的形状匹配，底板和中心凸起的尺寸要使得无线电能传输线圈可嵌入凸缘和中心凸起间，凸缘和中心凸起的高度均高于无线电能传输线圈厚度；所述的高导磁率低电导率材料为相对磁导率不小于100μ0的半导体材料，μ0表示真空磁导率。
进一步的，底板和中心凸起同时呈圆形或圆角方形。
和现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：
(1)在减少磁场向外泄露的同时，还可以约束磁场方向，使尽可能多的磁场参与无线电能传输过程中。
(2)在保证屏蔽效果的条件下，还可减少屏蔽材料用量，减轻屏蔽结构重量，降低屏蔽结构的成本，有利于无线电能传输技术的广泛运用。
附图说明
图1为加装聚磁屏蔽结构的涡状线圈的结构示意图；
图2为图1所示涡状线圈的截面示意图；
图3为涡状线圈的结构示意图；
图4为图1所加装的聚磁屏蔽结构的示意图；
图5为加装另一种聚磁屏蔽结构的涡状线圈的结构示意图。
图中，101-涡状线圈，102-聚磁屏蔽结构，2010-中心凸起，2020-凸缘，2030-底板。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型作进一步具体的说明。
图1～4所示了加装聚磁屏蔽结构的涡状线圈以及聚磁屏蔽结构的结构示意图，聚磁屏蔽结构102包括和涡状线圈101形状和尺寸匹配的底板2030，底板2030设有凸缘2020和中心凸起2010。涡状线圈101由导线从内层开始，在平面内按照特定形状顺时针或逆时针方向绕指而成，相邻导线间隔一定距离，并保持绝缘状态。涡状线圈101位于底板2030上方，且嵌于凸缘2020和中心凸起2010间。底板2030和中心凸起2010的形状要与涡状线圈101的形状匹配，且底板2030和中心凸起2010的尺寸要使得涡状线圈101可嵌入凸缘2020和中心凸起2010间。具体的，即凸缘2020的形状与涡状线圈101外缘的形状匹配，中心凸起2010的形状与涡状线圈101内缘的形状匹配。本具体实施方式中，涡状线圈101下表面和底板2030上表面相聚1mm，且涡状线圈101和聚磁屏蔽结构102的中心轴重合。
本具体实施方式中，涡状线圈101由直径为1.8mm的铜制漆包线在一个平面内按照圆形沿顺时针方向绕20匝构成，绕制线圈的起始半径为55mm，相邻导线间的距离为2mm，整个线圈结构可以等效为一个中间空心半径为55mm、外半径为95mm、厚度为1.8mm的圆环结构。
本具体实施方式中，中心凸起2010为半径20mm、高度3mm的圆柱结构，凸缘2020是内半径为97mm、外半径为100mm、高度为3mm的圆环结构。底板2030是半径为100mm、厚度为2mm的圆柱结构。中心凸起2010下表面和凸缘2020下表面与底板2030上表面重合，三者中心轴重合。
图5为加装另一种聚磁屏蔽结构的涡状线圈，该另一种聚磁屏蔽结构适用方形圆角结构的涡状线圈101。本具体实施方式中，涡状线圈101等效为一边长95mm、圆角半径4mm、厚度2mm的体结构。中心凸起2010边长为40mm，圆角半径为2mm，厚度为3mm。凸缘2020外边长为100mm，内边长为97mm，圆角半径为4mm，厚度为3mm。底板2030边长为100mm，圆角半径为2mm，厚度为2mm。中心凸起2010下表面和凸缘2020下表面与底板2030上表面重合，三者中心轴重合，构成一个整体。涡状线圈101位于底板2030上方，涡状线圈101下表面距底板2030上表面1mm，涡状线圈101和底板2030中心轴重合，四条边分别平行。
本实用新型中，绕制线圈的导线，其直径、绕制形状、绕制方向、绕制匝数、起始半径、以及相邻导线间距并不限于上述，可根据实际情况调整。聚磁屏蔽结构的形状及尺寸根据涡状线圈的结构和实际需求而定。
本实用新型聚磁屏蔽结构的材料根据实际需求选取，本具体实施中聚磁屏蔽结构的材料采用相对磁导率为2500的锰锌铁氧体，但不限于此。
使用时，将本实用新型聚磁屏蔽结构安装于无线电能传输线圈(即涡状线圈)未进行能量传输的一侧，与涡状线圈间存在空隙，并处于绝缘状态。
Claims (2)
1.无线电能传输线圈聚磁屏蔽结构，其特征是：
采用高导磁率低电导率材料制备，包括底板，底板带凸缘和中心凸起，底板、凸缘和中心凸起的中心轴重合；底板的形状与无线电能传输线圈外缘的形状匹配，中心凸起的形状与无线电能传输线圈内缘的形状匹配，底板和中心凸起的尺寸要使得无线电能传输线圈可嵌入凸缘和中心凸起间，凸缘和中心凸起的高度均高于无线电能传输线圈厚度；所述的高导磁率低电导率材料为相对磁导率不小于100μ0的半导体材料，μ0表示真空磁导率。
2.如权利要求1所述的无线电能传输线圈聚磁屏蔽结构，其特征是：
所述的底板和中心凸起同时呈圆形或圆角方形。
Priority Applications (1)
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| CN201720588407.XU CN206726937U (zh) | 2017-05-23 | 2017-05-23 | 无线电能传输线圈聚磁屏蔽结构 |
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| CN (1) | CN206726937U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108494103A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-09-04 | 武汉大学 | 一种新型无线电能传输线圈屏蔽结构的设计方法 |
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2017
- 2017-05-23 CN CN201720588407.XU patent/CN206726937U/zh not_active Expired - Fee Related
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Granted publication date: 20171208 Termination date: 20190523 |