无线充电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种无线充电系统，包括：发射线圈模块，包括多个发射线圈；以及接收线圈模块，包括多个接收线圈，该多个接收线圈接收由与多个发射线圈的电磁共振产生的电力，其中多个发射线圈具有由导线形成的绕组结构，该绕组结构通过使电流在多个发射线圈中流动，从而使由多个发射线圈中的任一发射线圈产生的磁场的方向，与由与该任一发射线圈直接相邻的发射线圈产生的磁场的方向不同。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无线充电系统，更具体地涉及一种即使发射线圈与接收线圈之间产生偏差仍能够防止输出和电力传输效率突然降低的无线充电系统。
技术介绍
近年来，与插电式混合动力车和电动车密切相关的技术已得到迅猛发展。在混合动力车或电动车中，一部分或全部驱动力是电能。为了充入电能，人们利用将连接于充电器的有线插头插入到电源插座中的方法，以及无线充电的方法。用于无线充电的方法可分为两种类型：电磁感应和共振。在电磁感应充电的情况下，发射线圈(例如埋在停车位中)与接收线圈(例如装配在车辆中)之间的电力传输距离非常短。因此，采用共振充电来确保比电磁感应充电更长的电力传输长度。存在的问题在于，当发射线圈与接收线圈之间没有精确匹配时，输出和充电效率会突然降低。为了解决这个问题，人们已提出一种增大发射线圈和接收线圈的尺寸的方法，但是该方法会突然增大电磁波发射。图1A和图1B是示出根据相关技术的发射线圈和接收线圈的结构，以及该结构中磁场方向的示意图。发射线圈和接收线圈均具有圆形形状，并且线圈之间在x方向和y方向上的公差取决于每个线圈的直径。理论上，当因线圈的直径而在发射线圈和接收线圈的x方向和y方向上发生偏差时，输出会减小到0。当线圈的直径增大时，发射线圈和接收线圈的结构不受在线圈的x方向和y方向上的偏差的影响，然而，由于尺寸和材料成本增大了，并且向环境中发射的电磁波也增大了，因而难以满足电磁波标准。图2A和图2B是示意性地示出具有螺线管式线圈结构的无线充电
系统的示意图。在发射线圈和接收线圈的y方向上的公差取决于接收线圈的芯的宽度Wo。然而，在x方向上的公差大于y方向上的公差。也就是说，图2A和图2B中示出的发射线圈和接收线圈具有在x方向上比图1A和图1B中所示的圆形发射线圈和接收线圈略有改善的公差。此外，在具有如图2A和图2B中所示形式的线圈中，在车辆的前部和后部中会产生磁场，因此，还可减小在车辆两侧产生的电磁波发射。然而，当在y方向上仍然发生偏差时，输出和电力传输效率会降低。因此，需要开发一种无线充电系统，在该无线充电系统中，即使发射线圈和接收线圈被布置成彼此偏离，仍然能够防止输出和电力传输效率突然降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种即使发射线圈和接收线圈之间发生偏差，仍能够防止输出和电力传输效率突然降低的无线充电系统。根据本专利技术的实施例，提供一种车辆的无线充电系统，包括：发射线圈模块，包括多个发射线圈；以及接收线圈模块，包括多个接收线圈，该多个接收线圈接收由与多个发射线圈的电磁共振产生的电力，其中多个发射线圈具有由导线形成的绕组结构，该绕组结构通过使电流在多个发射线圈中流动，从而使由多个发射线圈中的任一发射线圈产生的磁场的方向，与由与该任一发射线圈直接相邻的发射线圈产生的磁场的方向不同。多个发射线圈可包括多个芯，该多个芯以沿水平方向、竖直方向或对角线方向彼此对称的方式布置在发射线圈模块上，并且导线可缠绕在多个芯上。发射线圈模块可包括四个单元发射线圈，该四个单元发射线圈中的每个单元发射线圈包括：芯，以及缠绕在芯上的导线的一部分。导线的一端可连接到供电单元并从供电单元延伸，可以沿第一方向缠绕在多个发射线圈中的第一线圈中包含的芯上，并且缠绕在多个发射线圈中的第二线圈中包含的芯上，该第二线圈与第一线圈沿水平方向或竖直方向对称，并且第二线圈被布置成与第一线圈在第二方向
上直接相邻。导线可沿第一方向缠绕在多个发射线圈中的第三线圈中包含的芯上，并且沿第二方向缠绕在多个线圈中的第四线圈中包含的芯上，第三线圈与第一线圈沿对角线方向对称，并且第四线圈与第二线圈沿对角线方向对称。导线的另一端可缠绕在第四线圈中包含的芯上，并且可连接到供电单元。多个接收线圈可包括多个芯，该多个芯沿水平方向、竖直方向或对角线方向布置在接收线圈模块上。接收线圈模块可分为多个接收线圈组，每个接收线圈组包括多个接收线圈中的一部分接收线圈，并且多个接收线圈组中的每个接收线圈组具有通过使用导线而形成的绕组结构。接收线圈模块可包括多个单元接收线圈，每个单元接收线圈具有芯，单元接收线圈可分为多个接收线圈组，该多个接收线圈组包括多个单元接收线圈中的一部分单元接收线圈，并且包含在多个接收线圈组中的每个接收线圈组中的单元接收线圈，具有通过使用导线而形成的绕组结构。多个单元接收线圈可由四个单元接收线圈构成，并且多个接收线圈组中的每个接收线圈组可包括四个单元接收线圈中的任意两个单元接收线圈。多个接收线圈组中的一部分接收线圈组可包括相同的单元接收线圈。多个接收线圈组中的每个接收线圈组可包括：接收线圈中被布置在车辆的前后方向上的一组接收线圈，以及接收线圈中被布置在车辆的两侧方向上的一组接收线圈。该导线可以从供电单元延伸，并被配置成以8字形缠绕在包含于多个发射线圈中的芯上，其中该发射线圈被布置在车辆的前后方向上附图说明通过下面的详细描述，并结合附图，本专利技术的上述及其它目的、特征和优点将会更加显而易见，其中：图1A和图1B是示出根据现有技术的发射线圈和接收线圈的结构、以及该结构中磁场方向的示意图；图2A和图2B是示意性地示出具有螺线管式线圈结构的无线充电系统的示意图；图3是示出根据本专利技术实施例的发射线圈的芯结构的示意图；图4是示出根据本专利技术实施例的发射线圈的线圈绕组结构以及从供电单元提供的电流的方向的示意图；图5是示出根据线圈绕组结构产生的磁场的方向以及图4所示的电流的方向的示意图；图6A～6C是示出根据本专利技术实施例的接收线圈的线圈绕组结构以及连接接收线圈的输出单元的示意图；以及图7A和图7B是曲线图，示意性地示出在根据本专利技术实施例的无线充电系统中，基于在发射线圈和接收线圈之间的x方向和y方向上的偏差的接收线圈侧的输出和电力传输效率。具体实施方式为了描述本说明书或公开文本中公开的本专利技术的各种实施方式，在此仅提供具体结构和功能描述。因此，本专利技术的实施例可以以各种形式被实施，并且本专利技术不应被理解为局限于本说明书或公开中所描述的实施方式。本专利技术的实施方式可被各种修改，且具有各种形式，因此，在附图中示出并将在本说明书或本申请中详细描述具体实施方式。然而，应理解的是，本专利技术并不限于具体的示例性实施例，而是包括本专利技术的精神和范围中的所有修改、等同和替换。本文所用的术语仅是为了描述特定实施例，且不意在限制本专利技术。如本文所用，单数形式“一”、“一种”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。还将理解的是，术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在或添加。如本文所用，术语“和/或”包括相关联的列出项中的一个或多个的任何及全部组合。诸如“第一”和/或“第二”等术语可用于描述各种组件，但所述组件不应理解为限于所述术语。所述术语仅用于区分一个组件与另一个组件。例如，在不脱离本专利技术的范围的情况下，“第一”组件可命名为“第二”组件且“第二”组件也可类似地命名为“第一”组件。应当理解的是当一个组件被称为“连接到”或“联接到”另一元件时，它可直接连接到或直接联接到另一元件，或者连接到或联接到另一元件，具有其他元件介入其间。另一方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆的无线充电系统，包括：发射线圈模块，包括多个发射线圈；以及接收线圈模块，包括多个接收线圈，所述多个接收线圈接收由与所述多个发射线圈的电磁共振产生的电力，其中所述多个发射线圈具有由导线形成的绕组结构，所述绕组结构通过使电流在所述多个发射线圈中流动，从而使由所述多个发射线圈中的任一发射线圈产生的磁场的方向，与由与所述任一发射线圈直接相邻的发射线圈产生的磁场的方向不同。

【技术特征摘要】
2014.11.13 KR 10-2014-01582661.一种车辆的无线充电系统，包括：发射线圈模块，包括多个发射线圈；以及接收线圈模块，包括多个接收线圈，所述多个接收线圈接收由与所述多个发射线圈的电磁共振产生的电力，其中所述多个发射线圈具有由导线形成的绕组结构，所述绕组结构通过使电流在所述多个发射线圈中流动，从而使由所述多个发射线圈中的任一发射线圈产生的磁场的方向，与由与所述任一发射线圈直接相邻的发射线圈产生的磁场的方向不同。2.如权利要求1所述的无线充电系统，其中：所述多个发射线圈包括多个芯，所述多个芯以沿水平方向、竖直方向或对角线方向彼此对称的方式布置在所述发射线圈模块上，并且所述导线缠绕在所述多个芯上。3.如权利要求2所述的无线充电系统，其中：所述发射线圈模块包括四个单元发射线圈，所述四个单元发射线圈中的每个单元发射线圈包括：芯，以及缠绕在所述芯上的所述导线的一部分。4.如权利要求3所述的无线充电系统，其中所述导线的一端连接到供电单元并从所述供电单元延伸，沿第一方向缠绕在所述多个发射线圈中的第一线圈中包含的芯上，并且缠绕在所述多个发射线圈中的第二线圈中包含的芯上，所述第二线圈与所述第一线圈沿水平方向或竖直方向对称，并且所述第二线圈被布置成与所述第一线圈在第二方向上直接相邻。5.如权利要求4所述的无线充电系统，其中所述导线沿所述第一方向缠绕在所述多个发射线圈中的第三线圈中包含的芯上，并且沿所述第二方向缠绕在所述多个线圈中的第四线圈中包含的芯上，所述第
\t三线圈与所述第一线圈沿对角线方向对称，并且所述第四线圈与所述第二线圈沿对角线方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宇宁，河泰宗，吕寅勇，宋秉燮，崔奎英，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR