双极性无线充电线圈制造技术

本发明专利技术提供了一种双极性无线充电线圈，包括发射端、接收端；所述发射端包括依次设置的发射端磁屏蔽层、发射端的磁介质层、发射端支撑层、发射线圈层；所述接收端包括依次设置在接收线圈层、接收端支撑层、接收端的磁介质层、接收端磁屏蔽层。发射线圈层与接收线圈层耦合且结构对称。本发明专利技术在无线充电时，发射端和接收端的磁场耦合程度较高，发射线圈和接收线圈品质因数较低，提高了电能传输的效率，适用于大功率无线充电，同时该线圈结构可以减少对周围环境产生的磁场辐射，从而可以提高传输效率。

Bipolar wireless charging coil

The invention provides a bipolar wireless charging coil, including transmitter and receiver; the transmitting end comprises a transmitting end of the magnetic shielding layer, transmitting magnetic medium layer, support layer, transmitter transmitting coil layer; the receiver comprises a receiving line in the circle, the receiving end support the receiving end of the magnetic layer, a dielectric layer, the receiver magnetic shielding layer. The transmitting coil layer is coupled with the receiving coil layer and the structure is symmetrical. The present invention in wireless charging, the transmitter and receiver magnetic coupling degree is high, the transmitting coil and the receiving coil quality factor is low, improve the efficiency of power transmission, suitable for high-power wireless charging, and the coil structure can reduce the magnetic field radiation to the surrounding environment, which can improve the transmission efficiency.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线电能传输
，具体地，涉及双极性无线充电线圈。
技术介绍
近年来，随着电力电子技术的不断发展，无线充电系统的效率和功率不断提高，应用范围不断扩大。无线充电，目前主要的一个应用是电动汽车领域。由于电池技术瓶颈，相比较于内燃机汽车，电动汽车存在续航时间短、成本高昂等短期内无法解决的问题。利用无线充电技术可以避开电池的技术问题。通过在地下铺设发射线圈，电动汽车底盘固定接收线圈，电动汽车在停车场或者在道路上行驶时便可以实现充电。无线电能传输目前采用的主流方法是将能量通过一对耦合的线圈进行传输。但是线圈之间存在较大间隙，为松散耦合，耦合系数较低。为了提高能量传输效率，需要提高两侧线圈之间的耦合系数。通过设计不同的线圈形状和大小可以改变线圈之间的耦合系数。目前常见的线圈结构有圆形线圈、矩形线圈、螺线管型线圈等等。普通结构的线圈漏感较大、耦合系数较低，因而传输效率较低。此外，由于电动汽车在充电的过程中，汽车底盘上的接收线圈与铺在地下的发射线圈不容易对齐，容易发生偏移。这种情况下普通结构的线圈传输效率会进一步降低。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种双极性无线充电线圈。根据本专利技术提供的一种双极性无线充电线圈，包括发射端、接收端；所述发射端包括依次设置的发射端磁屏蔽层、发射端的磁介质层、发射端支撑层、发射线圈层；所述接收端包括依次设置在接收线圈层、接收端支撑层、接收端的磁介质层、接收端磁屏蔽层。发射线圈层与接收线圈层耦合。优选地，所述发射端和所述接收端在结构上关于对称面对称，该对称面是与所述发射线圈层、所述接收线圈层距离相等的面。优选地，发射线圈、接收线圈均按8字形缠绕形成双矩形结构。优选地，在双矩形结构中，一部分线圈走线按第一矩形盘绕，另一部分线圈走线按第二矩形盘绕；所述一部分线圈走线与所述另一部分线圈走线连接。优选地，发射线圈层紧固连接在发射端支撑层上；发射端支撑层采用亚克力板材料，且外廓与发射线圈层的外廓大小相同；接收线圈层紧固连接在接收端支撑层上；接收端支撑层采用亚克力板材料，且外廓与接收线圈层的外廓大小相同。优选地，所述发射端的磁介质层和所述接收端的磁介质层均由功率铁氧体组成，所述功率铁氧体呈长方体；所述功率铁氧体长度方向与所述双矩形结构的短边方向平行。优选地，所述功率铁氧体沿着双矩形结构的长边方向等间距排列。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术采用了双矩形结构。由于双矩形结构的线圈磁场耦合程度较大，因而耦合系数较大，有效提高了线圈的传输效率。2、等距排列的条形功率铁氧体可以引导线圈下方的磁场沿着功率铁氧体流动，因而减少了漏感，增强了励磁电感，进一步提高了线圈的传输效率。3、在线圈的外侧有屏蔽层，有效减少了磁场的辐射，能够更好地适应汽车在充电过程中发生偏移的情况。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本专利技术提供的双极性无线充电线圈一较佳实施例的立体结构示意图；图2是本专利技术提供的双极性无线充电线圈的电能传输示意图；图3是本专利技术提供的双极性无线充电线圈的磁介质层中的功率铁氧体排列示意图；图4是本专利技术提供的双极性无线充电线圈的发射线圈中电流流向示意图；附图中各部件的标记如下：101-电源、102-接收端电路、103-发射端、104接收端、105-接收端电路、106-负载、1-发射线圈层、2-发射端支撑层、3-发射端磁屏蔽层、4-接收线圈层、5-接收端支撑层、6-接收端磁屏蔽层、7-磁介质层具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。在本专利技术的描述中需要理解的是，术语“上”“下”“左”“右”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位和位置关系，仅仅是为了方便描述本专利技术的结构和操作方式，而不是指示或者暗示所指的部分必须具有特定的方位、以特定的方位操作，因而不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术提供的双极性无线充电线圈包括发射端、接收端。发射端，包括发射线圈层、发射端支撑层、发射端磁介质层、发射端磁屏蔽层。接收端，包括接收线圈层、接收端支撑层、接收端磁介质层、接收端磁屏蔽层。发射端、接收端可结构对称设计。本专利技术在无线充电时，发射端和接收端的磁场耦合程度较高，发射线圈和接收线圈品质因数较低，提高了电能传输的效率，适用于大功率无线充电，同时该线圈结构可以减少对周围环境产生的磁场辐射，减少线圈漏感，提高线圈之间的耦合系数。本专利技术应用于电动汽车无线充电时，能够更好的适应两侧线圈发生偏移的情况，从而可以提高传输效率。图1所示的是本专利技术提供的双极性无线充电线圈一较佳实施实例立体结构图。所述双极性无线充电线圈包括发射端、接收端；发射端，从下到上依次为发射端磁屏蔽层3、发射端的磁介质层7、发射端支撑层2、发射线圈层1。接收端，从下到上依次为接收线圈层4、接收端支撑层5、接收端的磁介质层7、接收端磁屏蔽层6。发射线圈层1由左右两部分按8字形缠绕形成双矩形结构固定在发射端支撑层2上面，发射线圈中电流流向示意图如图4所示。发射端支撑层2采用亚克力板材料，大小与发射线圈层1大小相同。发射端支撑层2与发射端磁屏蔽层3之间是发射端的磁介质层7。发射端的磁介质层7如图3所示，由等距排列的长方体形状的功率铁氧体固结在发射端支撑层2下面组成。功率铁氧体长度方向与发射线圈层1双矩形短边方向平行，等距排列的条形功率铁氧体可以引导线圈下方的磁场沿着功率铁氧体流动，因而减少了漏感，增强了励磁电感。发射端的磁介质层7下面是发射端磁屏蔽层3，由铝板组成，起到磁场屏蔽的作用。接收端结构与发射端结构关于距离发射线圈层1和接收线圈层4相等的面对称，因此接收端结构不再赘述。图2所示的是本专利技术提供的双极性无线充电线圈的电能传输系统示意图，包括：电源101、发射端电路102、发射端103、接收端104、接收端电路105、负载106。其中，电源101供给发射端电路102稳定的电能，发射端电路102将电流转变为高频交流电传输给发射端103，通过磁场耦合接收端104线圈层中感应出高频交流电，从而电能由发射端传输到了接收端，然后电能经过接收端电路105供给负载。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双极性无线充电线圈，其特征在于，包括发射端、接收端；所述发射端包括依次设置的发射端磁屏蔽层、发射端的磁介质层、发射端支撑层、发射线圈层；所述接收端包括依次设置在接收线圈层、接收端支撑层、接收端的磁介质层、接收端磁屏蔽层。发射线圈层与接收线圈层耦合。

【技术特征摘要】
1.一种双极性无线充电线圈，其特征在于，包括发射端、接收端；所述发射端包括依次设置的发射端磁屏蔽层、发射端的磁介质层、发射端支撑层、发射线圈层；所述接收端包括依次设置在接收线圈层、接收端支撑层、接收端的磁介质层、接收端磁屏蔽层。发射线圈层与接收线圈层耦合。2.根据权利要求1所述的双极性无线充电线圈，其特征在于，所述发射端和所述接收端在结构上关于对称面对称，该对称面是与所述发射线圈层、所述接收线圈层距离相等的面。3.根据权利要求1所述的双极性无线充电线圈，其特征在于，发射线圈、接收线圈均按8字形缠绕形成双矩形结构。4.根据权利要求3所述的双极性无线充电线圈，其特征在于，在双矩形结构中，一部分线圈走线按第一矩形盘绕，另一部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张希，张智敏，赖梓扬，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31