CN212182121U - 一种新能源电动车无线充电受电线圈柔性管装置 - Google Patents

Abstract

本公开提出了一种新能源电动车无线充电受电线圈柔性管装置包括：柔性管及在柔性管开口处安装的受电线圈，所述受电线圈通过柔性管内导线连接至车内充电卡座上；所述受电线圈作为车载充电机的输入侧，为充电机提供高频高压交流电，再经充电机整流滤波后给动力电池充电。本公开技术方案基于该无线充电受电线圈柔性管装置，该装置从根本上解决了过去因松耦合变压器初、次级线圈间距大、对准难和对不准的问题，做到了亲密无间无缝隙对接，大大较少了松耦合变压器的磁损耗，提高了转换效率。

Description

一种新能源电动车无线充电受电线圈柔性管装置

技术领域

本公开属于无线充电技术领域，尤其涉及一种新能源电动车无线充电受电线圈柔性管装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

新能源电动车采用松耦合变压器电磁感应原理进行无线充电时，通常要求供电线圈(即原边线圈)与受电线圈(即副边线圈)距离越近越好。初、次级线圈距离越近其间隙越小、漏磁越小、传导系数越高，电能传输效率就越高，也就是越节能。

发明人在研究中发现，目前通常采用的一种方式是，无线充电场松耦合变压器初级线圈(即供电线圈)埋入地下或安装于地沟地槽内，新能源电动车停到无线充电停车场供电线圈跟前时，车上底部固定的受电线圈靠司机移动车辆位置来大致上对接供电线圈，从而为车载充电机提供电源，再给电池充电。该方式的缺点一是受电线圈与供电线圈间距太大(往往在30--40cm)、二是无法对准使漏磁损失太多，致使传导系数太小、漏磁过大，传输效率不足70％，使能源造成严重浪费30％之多，不符合节能要求。

实用新型内容

为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种无线充电受电线圈柔性管装置，该装置从根本上解决了过去因松耦合变压器初、次级线圈间距大、对准难和对不准的问题，大大节约了能源。

为实现上述目的，本实用新型的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

一方面，公开了一种新能源电动车无线充电受电线圈柔性管装置，包括：

柔性管及在柔性管开口处安装的受电线圈，所述受电线圈通过柔性管内导线连接至车内充电卡座上；

所述受电线圈作为车载充电机的输入侧，为充电机提供高频高压交流电，再经充电机整流滤波后给动力电池充电。

需要说明的是，此处受电线圈是按照松耦合变压器原理将初级线圈(即供电线圈)电能通过松耦合变压器转换成磁能、再将磁能转化成电能的松耦合变压器次级线圈(即受电线圈)。

进一步的技术方案，所述柔性管上端安装在新能源电动车车体的底部底盘内，下端为自由端，整个柔性管在不充电时收藏于车体底部底盘的容纳空间内。

进一步的技术方案，所述柔性管的两端之间沿内部连通方向连接有升降钢丝绳。

进一步的技术方案，所述柔性管在其所在的空间范围内受车内一个微型电机控制跟随升降钢丝绳上下、左右移动，其材质为软质橡胶管。

进一步的技术方案，所述柔性管下端口与所安装的受电线圈平行设置。

进一步的技术方案，所述受电线圈两侧安装有与无线充电停车场地沟地槽内供电线圈大小、尺寸相同的永磁体组，以便于受电线圈的永磁体组的N极、S极完整准确自动对接供电线圈的永磁体组的S极、N极。

进一步的技术方案，所述受电线圈与柔性管采用密封连接。

进一步的技术方案，所述柔性管长度为80--100cm，呈圆柱状工字形或长方形，半径25-30cm。

进一步的技术方案，所述供电线圈位于地表以下的地沟地槽内安装支架托盘上，地沟地槽地表面以上设置地表面盖板。盖板随电动车辆就位后打开磁力开关通电，带动地沟地槽内微型步进制电机转动打开盖板，使车载柔性管中受电线圈与地沟地槽内供电线圈“亲密无间”接触，使磁损耗最小化、充电效率最大化；当电动车辆离开停车位时，盖板自动恢复原位。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

本公开技术方案基于该无线充电受电线圈柔性管装置，该装置从根本上解决了过去因松耦合变压器初、次级线圈间距大、对准难和对不准的问题。使电磁能传输节能效率可提高约30％左右，大大节约了新能源电动车无线充电因受电线圈与供电线圈间距大、对准难和对不准而导致的电磁能浪费，为普及应用新能源电动车无线充电停车场提供了一个很好解决方案。

本公开技术方案受电线圈与柔性管采用密封连接，是防止停车充电时有雨雪进入受电线圈，避免造成漏电事故危害车辆和人员安全。

本公开技术方案当受电线圈与供电线圈磁场对接后通过磁力开关接通给地沟地槽内微型步进制电机通电转动，自动打开地表面盖板，使受电线圈与供电线圈零距离、无间隙、紧密接触，使电磁能传输效率达到极限化，可比隔着地表面盖板传输节能约2--3％。真正做到了松耦合变压器原、副边线圈亲密无间接触，就像开关电源高频电子变压器一样，使电磁能的传输达到了最大极限。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例的装置结构图(图中，1、地下配电设备，2、供电线圈，3、停车场地平面，4、受电线圈，5、升降钢丝绳，6、柔性管，7、导线，8、IC卡座)。

图2为本公开实施例的充电示意图；

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见附图1所述，本实施例公开了一种新能源电动车无线充电受电线圈柔性管装置，包括：

柔性管6及在柔性管开口处安装的受电线圈4，所述受电线圈被配置为通过柔性管内导线7连接至车内充电IC卡座8上；

所述受电线圈作为车载充电机的输入侧，为充电机提供高频高压交流电。

此处，受电线圈即松耦合变压器的次级线圈，供电线圈即松耦合变压器的初级线圈。

需要说明的是，此处受电线圈是按照松耦合变压器原理将初级线圈电能通过松耦合变压器转换成磁能、再将磁能转化成电能的松耦合变压器次级线圈。

柔性管上端安装在新能源电动车车体的底部底盘容纳空间内，下端为自由端，整个柔性管在不充电时收藏于车体底部底盘的容纳空间内。充电时，则打开容纳空间的开口，在重力和磁力的作用下伸出。

柔性管上下、左右可以任意伸缩(范围在40--100cm)，具有防雨雪作用，下端口平行安装有受电线圈，上端连接于车体底部，材质为软质柔性橡胶管。

柔性管的两端之间沿内部连通方向连接有升降钢丝绳5。钢丝绳的升降可通过安装于车内的一个微型步进制电机来实现，通过控制电机的转动带动钢丝绳的升降，继而实现柔性管在空间的上下、左右运动。

柔性管在其所在的空间范围内受车内一个微型电机控制跟随升降钢丝绳上下、左右移动，为软质橡胶管。

柔性管下端口与所安装的受电线圈平行设置。

受电线圈两侧安装有与无线充电停车场地沟地槽内供电线圈大小、尺寸相同的永磁体组，以便于受电线圈的永磁体组的N极、S极完整准确自动对接供电线圈的永磁体组的S极、N极，使传输损耗最小化，传输效率最大化。

受电线圈与柔性管采用密封连接，是为了防止停车充电时有雨雪进入受电线圈，避免造成漏电事故危害车辆和人员安全。

具体的密封方式是在柔性管的下端口处设置密封圈，用密封胶封住。

柔性管长度80cm-100cm，呈圆柱状工字形或长方形，半径25cm-30cm。

供电线圈2位于停车场地平面3以下的地沟地槽内安装支架托盘上，地沟地槽地表面以上设置地表面盖板。

在一种实施例子中，地沟地槽内还设置有地下配电设备1，与供电线圈相连。

IC充电卡为电费计费缴费卡，其缴费流程为：用户(即新能源电动车司机)持居民身份证和车辆行驶证到***银行办理缴费充值IC卡、存钱缴费即可；是基于银行金融卡的借记消费卡，其消费流程为：当新能源电动车进入无线充电停车场车位后---在车内IC卡座上插入卡---这时即将电能输送到车载充电机输入侧---给储能电池充电(即卡上有钱，按照管理者制定的用电费率进行消费。也即：插卡消费)；当储能电池充电没有完成但卡上无钱时，充电自动停止；当储能电池充电完成时，将卡拔出，即停止充电。也是充电管理和控制的控制卡，即车辆停到无线充电停车场车位时，插卡充电机输入侧才通电，才能给电池充电；不插卡，充电机就没有输入电源，就不能给电池充电。

IC卡座是IC卡插卡的物理结构硬件，是接触式IC卡卡座，是用来读取、传输、控制、管理卡面内容和信息的载体。

地表面以下地沟地槽内的供电线圈是传输电能的松耦合变压器原边线圈，也即供电线圈，其两侧也安装有N极、S极的永磁铁，以实现与受电线圈两侧的S极、N极完整准确对接的。

其中，地表面盖板是采用一种非磁性坚硬物质材料制作而成，具有承载能力强、导磁性能好、厚度小于2cm、突出地平面防水等功能。还有：当受电线圈与供电线圈永磁体对接后将地下地沟地槽内的磁力开关接通，给地下地沟地槽内的一个微型步进制电机通电转动,自动打开地表面盖板，使车载受电线圈与地下供电线圈零距离、无间隙、紧密接触，使电磁能传输效率达到极限化，可比隔着地表面盖板传输提高效率约2--3％。真正做到了松耦合变压器原、副边线圈亲密无间接触，就像开关电源高频电子变压器一样，使电磁能的传输达到了最大极限、损耗最小化。

参见附图2所示，当电动车辆移动至地表面盖板的上方时，地下磁力开关接通，给地下地沟地槽内的一个微型步进制电机通电，控制地表面盖板开启，之后，控制柔性管内受电线圈上安装的与无线充电停车场地沟地槽内供电线圈大小、尺寸相同的永磁体组，以便于受电线圈的永磁体组的N极、S极完整准确自动对接供电线圈的永磁体组的S极、N极，在供电线圈与受电线圈对准后，发出声音信号，表明对准。然后插入IC卡给受电线圈通电，再经过充电机给电池充电。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种新能源电动车无线充电受电线圈柔性管装置，其特征是，包括：

柔性管及在柔性管开口处安装的受电线圈，所述受电线圈通过柔性管内导线连接至车内充电卡座上；

所述受电线圈作为车载充电机的输入侧，为充电机提供高频高压交流电，再经充电机整流滤波后给动力电池充电。

2.如权利要求1所述的一种新能源电动车无线充电受电线圈柔性管装置，其特征是，所述柔性管上端安装在车体的底部底盘内，下端为自由端，整个柔性管在不充电时收藏于车体底部底盘的容纳空间内。

3.如权利要求1所述的一种新能源电动车无线充电受电线圈柔性管装置，其特征是，所述柔性管的两端之间沿内部连通方向连接有升降钢丝绳。

4.如权利要求3所述的一种新能源电动车无线充电受电线圈柔性管装置，其特征是，所述柔性管在其所在的空间范围内根据车载微型电机的控制跟随升降钢丝绳上下、左右移动，材质为软质橡胶管。

5.如权利要求1所述的一种新能源电动车无线充电受电线圈柔性管装置，其特征是，所述柔性管下端口与所安装的受电线圈平行安装。

6.如权利要求1所述的一种新能源电动车无线充电受电线圈柔性管装置，其特征是，所述受电线圈两侧安装有与无线充电停车场地沟地槽内供电线圈大小、尺寸相同的永磁体组，以便于受电线圈的永磁体组的N极、S极完整准确自动对接供电线圈的永磁体组的S极、N极。

7.如权利要求1所述的一种新能源电动车无线充电受电线圈柔性管装置，其特征是，所述受电线圈与柔性管采用密封连接，以做到防雨雪。

8.如权利要求1所述的一种新能源电动车无线充电受电线圈柔性管装置，其特征是，所述柔性管长度80cm-100cm，呈圆柱状工字形或长方形，半径25cm-30cm。

9.如权利要求6所述的一种新能源电动车无线充电受电线圈柔性管装置，其特征是，所述供电线圈位于地表以下的地沟地槽内，地沟地槽地表面以上设置地表面盖板，地表面盖板受车载永磁铁控制的地沟地槽内微型步进制电机控制开或关。

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