一种无线能量发射装置及多导轨无线能量传输系统制造方法及图纸

本发明专利技术属于无线电能传输技术领域，具体提出了一种无线能量发射装置及多导轨无线能量传输系统，其中无线能量发射装置包括能量发射线圈，其特征在于：所述能量发射线圈由利兹线按矩形线圈绕制，且左右两端按远离接收端方向弯折呈跌落状，在中部的能量传输段下方设有第一磁芯，在左右两端跌落段的上方设有第二磁芯。其效果是：将本发明专利技术提出的无线能量发射装置应用在多导轨无线电能传输系统中时，能够有效克服线圈前后两端引起的互感衰落问题，而且结构简单，安装方便。

【技术实现步骤摘要】
一种无线能量发射装置及多导轨无线能量传输系统
本专利技术涉及无线能量
，具体涉及一种无线能量发射装置及多导轨无线能量传输系统。
技术介绍
电动汽车无线充电技术源于无线电能传输技术，可以采用电磁感应式或谐振式无线传输方式，将电能由供电设备传送至电动汽车，该电动汽车依据接收到的电能对电池充电。但是，由于电池的能量密度和储存电量的限制，其充电速度受电池技术、充电技术和电网兼容性等因素制约不能有较大的提高，进而降低了电动汽车的续航能力。目前可以通过在电动汽车的行驶车道上铺设能量发射线圈，在电动汽车车身上设置能量接收线圈，对行驶中的电动汽车进行移动式动态无线充电，以提高电动汽车的续航能力。但是移动式动态无线充电方式需要在行驶车道上铺设含有能量发射线圈的导轨。若铺设长段导轨，则系统的造价成本和电能损耗则十分巨大。为了解决上述问题，现有技术采用图1所示多段导轨式无线充电道路解决了导轨设置过长的问题，并通常结合使用红外线感应、RFID标签等技术实现导轨的识别切换。但现有技术存在的技术缺陷是:采用图1所示的多段导轨耦合机构，以两段线圈为例，图中标注1为能量发射线圈，2为能量接收线圈，由于导轨端部横向电流的影响，在相邻两段导轨的过渡区域会遇到互感跌落，从而导致输出功率跌落的问题，除此之外，在进入和离开线圈时，也会遇到输出功率波动的问题，影响的效果如图2所示，图中A处为刚进入无线充电区域，C处为离开无线充电区域，B处为相邻两段无线能量发射装置的过渡区域，可以看出A、C两处功率波动比较严重，B处的功率跌落现象比较严重。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提出了一种无线能量发射装置，通过对导轨结构进行改进，使其应用于多导轨无线能量传输系统中时，能够有效减小线圈端部横向电流对互感的影响。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种无线能量发射装置，包括能量发射线圈，其关键在于：所述能量发射线圈由利兹线按矩形线圈绕制，且左右两端按远离接收端方向弯折呈跌落状，在中部的能量传输段下方设有第一磁芯，在左右两端跌落段的上方设有第二磁芯。可选地，所述能量发射线圈左右两端弯折的角度为90°。可选地，左右两端跌落的深度相同。可选地，所述第一磁芯的厚度与所述第二磁芯的厚度相同，且等于所述能量发射线圈左右两端跌落的深度。可选地，所述第一磁芯与所述第二磁芯均成方条状，且左右对称设置。可选地，所述能量发射线圈绕制有N匝，N为正整数，所述第二磁芯的宽度为N匝利兹线紧密排列的宽度。可选地，装置的厚度等于第一磁芯或第二磁芯的厚度加上单匝利兹线的厚度。结合上述无线能量发射装置的描述，本专利技术的另一目的在于提供一种多导轨无线能量传输系统，包括多段前文所述的无线能量发射装置，且多段所述的无线能量发射装置依次按长度方向排列，每一段无线能量发射装置中的能量发射线圈上均连接有无线能量发射电路。可选地，所述无线能量发射电路中设置有直流电源、逆变电路以及与所述能量发射线圈串联或并联的谐振电容。可选地，所述能量发射装置预埋在地面下方，与所述能量发射线圈耦合的接收线圈设置在电动小车上。本专利技术的显著效果是：提出的无线能量发射装置结构简单，安装方便，结构稳定，将其用于多导轨无线能量传输系统中时，能够有效克服线圈前后两端引起的互感衰落问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为现有技术中的能量发射线圈及多导轨无线能量传输系统的结构示意图；图2为现有技术中的能量发射线圈导致的互感衰落效果图；图3为本专利技术提出的无线能量发射装置的立体图；图4为本专利技术提出的无线能量发射装置的侧视图；图5为本专利技术提出的无线能量发射装置构成的多导轨无线能量传输系统的结构示意图；图6为本专利技术的无线能量发射装置导致的互感衰落效果图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。从图3、图4可以看出，本实施例提供了一种无线能量发射装置，包括能量发射线圈1，所述能量发射线圈1由利兹线按矩形线圈绕制，且左右两端按远离接收端方向弯折呈跌落状，在中部的能量传输段下方设有第一磁芯3，在左右两端跌落段的上方设有第二磁芯4。本专利技术设计的无线能量发射装置，通过将能量发射线圈1左右两端弯折跌落，既可以使其远离能量接收线圈，又可以提供第二磁芯4的安装空间，通过第一磁芯3和第二磁芯4的上下交叠设置，使得能量发射线圈1中中间部位主要实现功率传输的段落能够更好的向能量接收线圈一侧发送能量，而能量发射线圈1左右两端容易引起互感跌落的部分线圈，通过第二磁芯4的屏蔽，从而减小对功率传输的影响，将本专利技术用于多导轨无线能量传输系统，可以按图5所示的方式布置，包括多段无线能量发射装置，且多段所述的无线能量发射装置依次按长度方向排列，每一段无线能量发射装置中的能量发射线圈上均连接有无线能量发射电路。以图5所示的两段为例，该系统可以达到图6所示的效果，无线能量接收线圈刚刚进入无线能量发射区域式，随着距离的靠近，互感值逐步升高，变换相对平稳，不会出现图2所示的波动情况，当无线能量接收线圈移动至两段无线能量发射线圈的过渡区域时，互感略有跌落，但是远远小于图2所示的跌落深度，当能量接收线圈最终慢慢离开无线充电区域时，能量也是逐步减小，也未出席图2所示的移出状态是的波动情况。综上可以看出，本系统整体处于相对平稳过渡状态，有效克服了
技术介绍
中所提出的技术问题。结合电动汽车无线充电的需求，所述能量发射装置预埋在地面下方，与所述能量发射线圈耦合的接收线圈设置在电动小车上，且所述无线能量发射电路中设置有直流电源、逆变电路以及与所述能量发射线圈串联或并联的谐振电容。通常在无线充电区域还配置有用于检测电动小车驶入、驶出的检测设备以及用于控制能量发射线圈能量投入的能量投切电路，从而更好的适应动态无线充电的需求。在具体实施时，为了施工的方便，所述能量发射线圈左右两端弯折的角度为90°，左右两端跌落的深度相同，也可以将弯折的角度改进为120°或135°，确保相邻两段能量发射线圈在竖直方向上互不干涉即可。为了更好的实现磁芯的安装，降低装置的整体厚度，所述第一磁芯的厚度与所述第二磁芯的厚度相同，且等于所述能量发射线圈左右两端跌落的深度。在弯折的角度为90°时，装置的厚度等于第一磁芯或第二磁芯的厚度加上单匝利兹线的厚度，埋设于地面，安装施工更加的方便，确保线圈与路基平整。通过图4和图5还可以看出，所述第一磁芯与所述第二磁芯均成方条状，且左右对称设置，所述能量发射线圈绕制有N匝，N为正整数，左右两端跌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线能量发射装置，包括能量发射线圈，其特征在于：所述能量发射线圈由利兹线按矩形线圈绕制，且左右两端按远离接收端方向弯折呈跌落状，在中部的能量传输段下方设有第一磁芯，在左右两端跌落段的上方设有第二磁芯。/n

【技术特征摘要】
1.一种无线能量发射装置，包括能量发射线圈，其特征在于：所述能量发射线圈由利兹线按矩形线圈绕制，且左右两端按远离接收端方向弯折呈跌落状，在中部的能量传输段下方设有第一磁芯，在左右两端跌落段的上方设有第二磁芯。


2.根据权利要求1所述的无线能量发射装置，其特征在于：所述能量发射线圈左右两端弯折的角度为90°。


3.根据权利要求1所述的无线能量发射装置，其特征在于：左右两端跌落的深度相同。


4.根据权利要求1-3任一所述的无线能量发射装置，其特征在于：所述第一磁芯的厚度与所述第二磁芯的厚度相同，且等于所述能量发射线圈左右两端跌落的深度。


5.根据权利要求4所述的无线能量发射装置，其特征在于：所述第一磁芯与所述第二磁芯均成方条状，且左右对称设置。


6.根据权利要求5所述的无线能量发射装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏瑞，邓志鹏，苏茂春，吴朝栋，李健兵，吕星初，石霜，
申请(专利权)人：重庆前卫无线电能传输研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50