CN209776190U - 两发射对四接收线圈结构电动汽车动态无线供电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公布了两发射对四接收线圈结构电动汽车动态无线供电装置，它由两个发射线圈、四个接收线圈和四个整流器构成；两个所述发射线圈并排放置在一个平面上，四个所述接收线圈并排放置在另一个平面上，所述发射线圈与所述接收线圈平行设置；四个所述接收线圈后端分别连接四个整流器，四个所述整流器输出端电压为串联结构或相互并联结构或混联结构。当接收线圈和发射线圈偏移时，各线圈之间的互感之和基本均匀，输出电压基本恒定、系统效率高、传输功率大，非常适用于电动汽车动态无线充电。

Description

两发射对四接收线圈结构电动汽车动态无线供电装置
技术领域
本实用新型涉及无线电能传输领域，尤其涉及一种两发射对四接收线圈结构电动汽车动态无线供电装置。
背景技术
充电系统是电动汽车的核心部件之一，其性能的好坏直接影响着电动汽车的安全性和便利性。当前，电动汽车的充电方式主要有两种：插拔式有线充电方式和无线充电方式。插拔式有线充电方式的主要问题如下：(1)由于充电插座和电缆的存在而极大地降低了电动汽车充电的灵活性；(2)较大的充电电流构成了漏电及电击的潜在危险，容易产生接触火花，安全性不强。无线充电方式主要是通过磁场来传输电能，供电端和负载端不需要导线的直接连接，进而可以省去插座和插头。负载端和供电端可以通过网络指令来进行智能连接，更容易实现智能供电。然而，在电动汽车停车充电时，发射线圈和接收线圈不可避免会产生偏移，导致线圈之间的磁场分布发生变化，进而引起输出端电压剧烈波动及效率下降，危及电动汽车动态无线供电系统的安全性与稳定性。所以，如何保证线圈发生偏移时输出电压的稳定及较高的效率是一个难题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种两发射对四接收线圈结构电动汽车动态无线供电装置，它互感更加均匀，结构简单、可靠性强、输出电压恒定、系统效率高，非常适用于电动汽车动态无线充电。
为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：
两发射对四接收线圈结构电动汽车动态无线供电装置，它由两个发射线圈、四个接收线圈和四个整流器构成；两个所述发射线圈并排放置在一个平面上，四个所述接收线圈并排放置在另一个平面上，所述发射线圈与所述接收线圈平行设置；四个所述接收线圈后端分别连接四个整流器，四个所述整流器输出端电压为串联结构或相互并联结构或混联结构。
本实用新型的进一步改进，两个所述接收线圈大小和形状相同，四个所述接收线圈的大小和形状相同。
本实用新型的进一步改进，所述发射线圈和接收线圈均为矩形；所述发射线圈的长度与所述接收线圈的长度相同，所述发射线圈的宽度为接收线圈宽度的两倍。
本实用新型的进一步改进，所述发射线圈和接收线圈均为圆形；所述发射线圈的半径为接收线圈的两倍。
本实用新型的进一步改进，所述混联结构为四个整流器分为两组，每组整流器相互并联，两组整流器相互串联。
本实用新型的进一步改进，所述串联结构为四个整流器输出端电压依次以串联方式组合。
本实用新型的进一步改进，所述并联结构为四个整流器输出端电压以并联方式组合。
本实用新型的有益效果：本实用新型提出的结构可以使得接收线圈和发射线圈偏移时，各线圈之间的互感之和基本均匀，输出电压基本恒定、系统效率高、传输功率大，由于多个接收线圈的尺寸相同，多个发射线圈的尺寸也相同，多个整流器的功率等级也基本一致，所以易于实现模块化安装及冗余控制，提高了系统的可靠性，非常适用于电动汽车动态无线充电。
附图说明
图1是两发射对四接收线圈结构图；
图2是两发射对四接收线圈输出端串联型等效电路图；
图3是两发射对四接收线圈输出端并联型等效电路图；
图4是两发射对四接收线圈输出端混联型等效电路图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本实用新型的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
如图1-图4所示，本实用新型的具体结构为：两发射对四接收线圈结构电动汽车动态无线供电装置，它由两个发射线圈、四个接收线圈和四个整流器构成；两个所述发射线圈并排放置在一个平面上，四个所述接收线圈并排放置在另一个平面上，所述发射线圈与所述接收线圈平行设置；四个所述接收线圈后端分别连接四个整流器，四个所述整流器输出端电压为串联结构或相互并联结构或混联结构。
优选的一个实施例，两个所述接收线圈大小和形状相同，四个所述接收线圈的大小和形状相同。
优选的一个实施例，所述发射线圈和接收线圈均为矩形；所述发射线圈的长度与所述接收线圈的长度相同，所述发射线圈的宽度为接收线圈宽度的两倍。
优选的一个实施例，所述发射线圈和接收线圈均为圆形；所述发射线圈的半径为接收线圈的两倍。
优选的一个实施例，所述混联结构为四个整流器分为两组，每组整流器相互并联，两组整流器相互串联。
优选的一个实施例，所述串联结构为四个整流器输出端电压依次以串联方式组合。
优选的一个实施例，所述并联结构为四个整流器输出端电压以并联方式组合。
本实用新型原理如下：
本实用新型一种电动汽车动态无线供电系统的新型两发射对四接收线圈结构如图1所示，它由两个发射线圈（Tx_1和Tx_2）和四个接收线圈（Rx_1、Rx_2、Rx_3、RX_4）组成。
两个发射线圈的结构和大小都相同，四个接收线圈的结构和大小也相同。发射线圈和接收线圈可以为圆形或矩形。当为矩形时，发射线圈的长度l 1与接收线圈的长度l 2相同，发射线圈的宽度w 1为接收线圈宽度w 2的两倍。当为圆形时，发射线圈的半径是接收线圈的两倍；两个发射线圈（Tx_1和Tx_2）并排放置在一个平面上，四个接收线圈（Rx_1、Rx_2、Rx_3、Rx_4）也并排放置在另一个平面上，且发射线圈与接收线圈平行。
图2显示了两发射对四接收线圈串联型结构的等效电路图。串联型结构的等效电路由两发射对四接收线圈模块和输出端串联型模块构成。两发射对四接收线圈模块由电源V s、发射线圈Tx_1、发射线圈Tx_2、接收线圈Rx_1、接收线圈Rx_2、接收线圈Rx_3、接收线圈Rx_4四个补偿网络组成；所述输出端串联型模块由四个整流器和负载构成。
电源V s经补偿网络分别与发射线圈Tx_1和发射线圈Tx_2相连，发射线圈Tx_1和发射线圈Tx_2经磁场耦合把电能传输给接收线圈Rx_1、接收线圈Rx_2、接收线圈Rx_3、接收线圈Rx_4。接收线圈Rx_1、Rx_2、Rx_3、Rx_4均经补偿网络与整流器相连；输出端串联型结构为：整流器依次串联与负载相连。其中补偿网络可以为电容补偿或电感电容补偿。
图3显示了两发射对四接收线圈并联型结构的等效电路图。并联型结构的等效电路由两发射对四接收线圈模块和输出端并联型模块构成。输出端并联型模块结构如下：整流器相互并联后给负载供电。
图4显示了新型两发射对四接收线圈混联型结构的等效电路图。混联型结构的等效电路由两发射对四接收线圈模块和输出端混联型模块构成。输出端混联型模块结构如下：两个整流器输出端电压先以并联方式组合，再与另两个整流器以串联方式组合。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.两发射对四接收线圈结构电动汽车动态无线供电装置，其特征在于，它由两个发射线圈、四个接收线圈和四个整流器构成；两个所述发射线圈并排放置在一个平面上，四个所述接收线圈并排放置在另一个平面上，所述发射线圈与所述接收线圈平行设置；四个所述接收线圈后端分别连接四个整流器，四个所述整流器输出端电压为串联结构或相互并联结构或混联结构。
2.根据权利要求1所述的两发射对四接收线圈结构电动汽车动态无线供电装置，其特征在于，两个所述接收线圈大小和形状相同，四个所述接收线圈的大小和形状相同。
3.根据权利要求2所述的两发射对四接收线圈结构电动汽车动态无线供电装置，其特征在于，所述发射线圈和接收线圈均为矩形；所述发射线圈的长度与所述接收线圈的长度相同，所述发射线圈的宽度为接收线圈宽度的两倍。
4.根据权利要求2所述的两发射对四接收线圈结构电动汽车动态无线供电装置，其特征在于，所述发射线圈和接收线圈均为圆形；所述发射线圈的半径为接收线圈的两倍。
5.根据权利要求1所述的两发射对四接收线圈结构电动汽车动态无线供电装置，其特征在于，所述混联结构为四个整流器分为两组，每组内的整流器相互并联，两组整流器相互串联。
6.根据权利要求1所述的两发射对四接收线圈结构电动汽车动态无线供电装置，其特征在于，所述串联结构为四个整流器输出端电压依次以串联方式组合。
7.根据权利要求1所述的两发射对四接收线圈结构电动汽车动态无线供电装置，其特征在于，所述并联结构为四个整流器输出端电压以并联方式组合。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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