一种充电与受电线圈结构及制备方法技术

一种电车无线充电或受电线圈，包括线圈或线圈加线圈托盘，线圈或线圈托盘中含有冷却液流道，冷却液流道用来流通冷却液体，线圈托盘为环状或圆盘状的结构，用以放置线圈，线圈为盘状。线圈托盘为环状，环内放置盘状线圈或圆盘状线圈托盘与线圈盘贴合；线圈导线的热量直接至流动冷却液体或传输到线圈托盘液道内的流动冷却液体。回型或同心椭圆的磁芯的纵剖面是E型，充电与受电线圈均套用相同或相似的E型磁芯，充电时合并成完整的日型。充电时合并成完整的日型。充电时合并成完整的日型。

【技术实现步骤摘要】
一种充电与受电线圈结构及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种充电与受电线圈结构及制作方法，尤其是能够对线圈导体进行有效散热的结构以及提高耦合效率提高能源利用效率并用于电车的无线充电的与受电线圈结构及制备方法。

技术介绍

[0002]大功率无线充电根据电磁共振的原理可以显著提升传输功率，进而应用到电动车辆的无线充电。一般的，无线传输功率需要一个发射线圈和一个接收线圈，当功率增大时，线圈导体由于内阻的存在，导致线圈发热严重，需要有效的散热。但线圈本身是导体材料，而且电压较大，因此需要在线圈之外加绝缘层。另外为了提高线圈的电感量及减少空间电磁辐射，需要在绝缘层外铺设一层铁氧体材料。铁氧体之外紧贴散热板，由于线圈与散热板之间隔有绝缘层和铁氧体，导致线圈的热量无法有效的传递到散热板上。无线充电的频率在数十至100K之内，
[0003]对比文件有CN202021274188.6(CN212979899U)一种无线充电系统接收盘，没有考虑到冷却与电磁场的泄漏，会大大影响到效率，现有技术应用到电动车辆的无线充电时存在一些问题需要解决。CN202110961899.3一种适用于电力电子变压器的高频大功率水冷变压器，包括初级绕组(1)，次级绕组(2)，铁芯(3)，绝缘材料(4)，连接、支撑结构(5)。其中初级绕组(1)和次级绕组(2)中至少有一个绕组使用带有冷却水道的利兹线(6)，其中带有冷却水道的利兹线用于降低变压器的高频损耗，并且通过使用冷却水可以使线圈保持较低的运行温度，降低由于温度升高导致的导线电阻增加引起的额外损耗，提高变压器的安全性。
[0004]CN201710096146.4一种海上变压器的保护系统包括水冷变压器、主控器和与所述水冷变压器连接以对其进行冷却的水冷却装置，所述主控器分别与所述水冷变压器和所述水冷却装置信号连接，所述水冷变压器设有温度采集装置，所述主控器根据所述温度采集装置采集的温度控制所述水冷却装置的启停。应用本专利技术公开的海上变压器的保护系统，通过在水冷变压器上设置温度采集装置，通过实时采集水冷变压器上的温度并传递至主控器，当温度高于预设温度时主控器可控制水冷却装置启动，以对水冷变压器进行冷却降温，保护水冷变压器的正常运行，该装置可对水冷变压器和水冷却装置进行实时监控。
[0005]CN201910914765.9一种长圆水冷铜管结构水冷变压器，涉及一种长圆水冷铜管结构水冷变压器，包括铁芯、原边高压线绕绕组、付边大电流水冷铜管绕组，铁芯采用硅钢片叠积而成，铁芯上设有付边大电流水冷铜管绕组和原边高压线绕绕组，付边大电流水冷铜管绕组套设在原边高压线绕绕组上；付边大电流水冷铜管绕组为长圆形；付边大电流水冷铜管绕组的两端分别与相邻两侧的汇流铜排连接贯通，汇流铜排设于原边高压线绕绕组的两侧，一侧汇流铜排用于进水另一侧汇流铜排用于出水，完美的缩小了水冷变压器尺寸，通过绕制付边大电流水冷铜管绕组和原边高压线绕绕组有效的提高了水冷变压器的使用寿命，并降低了因水冷变压器故障而影响电力运行。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的是，为了提高线圈导体的散热效率，减少线圈的磁场泄露，本专利技术提出了新型的线圈结构。尤其是电车无线充电与受电线圈结构。本专利技术目的还在于提供一种高功率快速无线充电的线圈结构。
[0007]本专利技术的技术方案是，一种电车无线充电或受电线圈，包括线圈+或再加线圈托盘，线圈或线圈托盘中含有冷却液流道，冷却液流道用来流通冷却液体，线圈托盘为环状(包括内嵌式有凹平面)或圆盘状的结构，用以放置线圈，线圈为盘状。
[0008]线圈托盘为环状，环内放置盘状线圈或圆盘状线圈托盘与线圈盘贴合；线圈导线的热量直接至流动冷却液体或传输到线圈托盘水道内的流动冷却液体，冷却液体通过循环或通过致冷设备从而将线圈导体的热量有效导出。冷却液体可以是致冷设备的制冷剂。也可以是可循环的水。
[0009]线圈与线圈托盘平面均为环状或口状，即线圈及线圈托盘中央为空心的结构，供回型或同心椭圆的磁芯装配，回型或同心椭圆的磁芯的纵剖面是E型，充电与受电线圈均套用相同或相似的E型磁芯，充电时合并成完整的日型。回型磁芯的表面贴合铁氧体(或氧化铁)粉体充填的橡胶，线圈盘位于回型或同心椭圆磁芯的凹陷部分。回型或同心椭圆磁芯有缺口，用来放置液冷管道的进出和线圈导体的进出。
[0010]有益效果：本专利技术利用线圈托盘的表面进行自然冷却或强制循环冷却到环境中，当使用强制液冷时，可以有效的将线圈导体的热量传输到冷却液中；为了提高线圈导体的散热效率，减少线圈的磁场泄露，使用回型或同心椭圆或周心圆的磁芯结构，电磁能量基本被“日”型磁芯包裹；可以显著减少磁场即能量的泄露，提高线圈之间的耦合强度，提高效率并节省电量，基本接近了有线充电的效率，设备对外界和人体的影响小，电磁兼容性更好。本专利技术提出了新型的线圈结构，尤其是电车无线充电线圈(安装于充电桩)与受电线圈(安装于汽车底盘)匹配的结构，保证使用的可靠性与适配性，并与现有的汽车的底盘式无线充电结构兼容。本专利技术还在于提供一种高功率快速无线充电的线圈结构，根据目前的无线充电线圈的设计情况，每线圈盘可以提供到100
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200KW充电功率，三至四个线圈盘可以提供到300
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600KW左右的充电功率，这给电车快充提供了极其方便使用的条件，有助于新能源电车的推广与使用。以上散热及回型磁芯结构、还有能够显著提高线圈电流通过能力，并减小线圈的体积。本专利技术兼顾散热、效率、体积。
附图说明
[0011]图1电车无线充电或受电线圈的结构示意图，单层线圈盘；
[0012]图2线圈托盘的一种结构示意图；
[0013]图3一体成型的绝缘导热托盘(隐藏了线圈)；
[0014]图4本专利技术的线圈导线盘的结构示意图；
[0015]图5为具有布线凹槽的托盘示意图，电车无线充电或受电线圈绝与缘导热托盘一道安装的(导热托盘的内部结构的)实施例结构示意图；5是托盘，是一种实施例示意图；
[0016]图6线圈盘与导热托盘的结构示意图；
[0017]图7为图6再加磁芯的线圈盘与导热托盘的结构示意图；
[0018]图8二层托盘与线圈一体化的一种实施例结构示意图；
[0019]图9单层线圈(托盘与线圈盘一体化的)的组合情况，一体成型；
[0020]图10三层托盘与线圈一体化的一种实施例结构示意图；
[0021]图11为图10再加磁芯的结构示意图，三层托盘与线圈一体化外形示意图；
[0022]图12为磁芯的形状示意图；
[0023]图13为充电与受电线圈组件工作时示意图；
[0024]图14充电与受电的两个线圈对准，中间存在气隙的结构示意图；
[0025]图15三个导线盘绕组L1A、L1B、L1C星形连接的电路。
具体实施方式
[0026]如图所示，线图1、托盘2、磁芯3、进出液口4、第一托盘2
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1，第二托盘2
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2，第三托盘2...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电车无线充电或受电线圈，其特征是，包括线圈或线圈加线圈托盘，线圈或线圈托盘中含有冷却液流道，冷却液流道用来流通冷却液体，线圈托盘为环状或圆盘状的结构，用以放置线圈，线圈为盘状。2.根据权利要求1所述的电车无线充电或受电线圈，其特征是，线圈托盘为环状，环内放置盘状线圈或圆盘状线圈托盘与线圈盘贴合；线圈导线的热量直接至流动冷却液体或传输到线圈托盘液道内的流动冷却液体，冷却液体通过循环或通过致冷设备从而将线圈导体的热量有效导出；冷却液体是致冷设备的制冷剂或可循环的冷却液。3.根据权利要求1所述的电车无线充电或受电线圈，其特征是，线圈与线圈托盘平面均为环状或口状，即线圈或/与线圈托盘中央为空心的结构，供回型或同心椭圆的磁芯装配，回型或同心椭圆的磁芯的纵剖面是E型，充电与受电线圈均套用相同或相似的E型磁芯，充电时合并成完整的日型。4.根据权利要求3所述的电车无线充电或受电线圈，其特征是，回型或同心椭圆的磁芯的表面贴合铁氧体粉体充填的橡胶，盘状线圈位于回型或同心椭圆磁芯的凹陷部分。5.根据权利要求3或4所述的电车无线充电与受电线圈，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建廷，
申请(专利权)人：爻新科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：