一种用于无线充电的自适应嵌套型谐振和感应阵列技术制造技术

本发明专利技术公开了一种用于新能源汽车无线充电的自适应嵌套型谐振和感应线圈阵列技术与方法，所述自适应嵌套型谐振和感应线圈阵列技术与方法包括自适应嵌套型谐振线圈或感应线圈阵列和阵列组技术与方法、自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列或阵列组分层排列和分层错位排列的技术与方法、用印刷电路板制作超薄型自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列或阵列组的技术和方法、对自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列进行电磁屏蔽的技术方案、用自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列和阵列组制作的能够嵌入在新能源汽车底盘装甲护板中的无线充电系统的技术与方法、具有无线充电功能的新能源汽车底盘防护装甲板和带新能源汽车底盘装甲护板功能的无线充电系统。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无线充电的自适应嵌套型谐振和感应阵列技术
本专利技术公开了一种用于新能源汽车无线充电的自适应嵌套型谐振和感应线圈阵列技术与方法，所述自适应嵌套型谐振和感应线圈阵列技术与方法包括自适应嵌套型谐振线圈阵列技术与方法、自适应嵌套型感应线圈阵列技术与方法、自适应嵌套型谐振线圈或感应线圈阵列组技术与方法、自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列或阵列组分层排列的技术与方法、自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列或阵列组分层错位排列的技术与方法、用印刷电路板制作超薄型自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列或阵列组的技术和方法、对自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列进行电磁屏蔽的技术方案、用自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列和阵列组制作的能够嵌入在新能源汽车底盘装甲护板中的无线充电系统以及具有无线充电功能的新能源汽车底盘防护装甲板和带新能源汽车底盘装甲护板功能的无线充电系统。所述技术与方法可以应用于无线电力传输、新能源汽车无线充电，属新能源汽车领域。
技术介绍
新能源汽车是未来的发展方向，随着电动汽车的商用，新能源汽车的充电问题将日益突出，甚至成了限制新能源汽车普及推广的咽喉。新能源汽车的充电方法大体上可以分为有线静态充电，有线移动充电，无线静态充电和无线移动充电四种充电方式。有线移动充电在早期的有轨电车、无轨电车上已经有所应用，目前的地铁以及高铁还都是采用有线移动充电或供电方式。有线静态充电就是所谓的充电站和充电桩，目前正在大规模建设的有线接触型充电桩可以解决新能源汽车在停泊中充电，但是由于充电时间相对较长，一般的充电桩需要6-8小时才能将一部新能源汽车的电池充满，在路途中等待6-8小时充电是很难让大部分车主和乘客所接受的，因此，即便是旅行线路上建了很多的充电桩也很难解决旅途中充电的问题。大功率快速充电桩可以将充电时间缩短到20分钟左右，但是快速充电的能量消耗将是普通充电的几十倍，不但对电网将是个短期负载冲击，而且浪费能源。无线静态充电技术十几年前就已在实验室实现了，近距离非接触无线充电技术几年前已经应用在电话机的充电器中、各种电动工具的充电器中。常用的技术主要有三种：一种是电磁耦合技术，第二种是电磁共振技术，第三种是微波技术。三种技术各有优缺点，微波技术传输能量的距离相对比较远，然而大功率的微波对人体有一定的伤害而且效率也比较低，因此就不予考虑用在民用新能源汽车领域；电磁共振技术的能量传输距离可以达到几十厘米，但是传输功率相对没有电磁耦合技术的大；电磁耦合技术比较适合大功率能量传输，然而所使用的环境都是近距离：充电发射器和接收器之间的距离都小于几十毫米。随着新能源汽车技术的发展，无线充电在新能源汽车领域的需求越来越高。不少人提出了将现有的电磁耦合充电技术和电磁共振充电技术应用于新能源汽车领域。许多大专院校及企事业单位的科研团队，包括本专利技术人及其合作的国内外科研团队，都在大功率无线移动能量传输技术方面做了大量的研究工作，包括电磁耦合充电技术和电磁共振技术的应用。在电磁共振技术方面，美国麻省理工学院的研究小组在2007年提出的突破性技术，他们在实验室使用两个半径30cm的螺旋线圈，在9.9MHz的频率下进行能量传输，相隔2m传输60W功率，成功点亮了一个60W的灯泡，传输效率为40%。后续在国内的几个科研团队，通过微调电磁共振技术及参数设置，使效率得到了进一步的提高。本专利技术人及其合作的国内外科研团队也对电磁共振式无线充电技术进行了大量全面的实验研究与测试，首先提出了“电磁自动聚焦”技术和“电磁动态阵列自动聚焦”技术（专利申请号：201410559492.8、201410627463.0）使无线移动充电能量传输效率提高到90%以上。然而这些聚焦技术虽然聚焦比较精确但是实施相对比较复杂，最好是有更简便的、易于实施的聚焦系统。综上所述，现有无线移动或静止充电技术存在的缺点和不足包括：1、实施成本相对比较高，技术相对比较复杂；2、电磁聚焦技术和方法有待进一步优化和提高。针对现有技术的缺点和不足，本专利技术公开了一种用于新能源汽车无线充电的自适应嵌套型谐振和感应线圈阵列技术与方法，所述自适应嵌套型谐振和感应线圈阵列技术与方法将谐振和感应阵列中的电感线圈依由大变小或由小变大的顺序在同一平面上嵌套在一起，使其中心轴线相重合，电磁波将自动聚焦在中心轴线上，通过调节型谐振和感应线圈阵列中通过的电流的大小可以调节电磁波在中心轴线上的自动聚焦高度。本专利技术公开了一种自适应嵌套型谐振和感应线圈阵列组、阵列分层、错位排列技术及方法，以及在新能源汽车底盘防护装甲板和带新能源汽车底盘装甲护板功能的无线充电系统中的应用等。本专利技术技术实施比较简单，充电效率高，安全稳定性能好，实施相对比较简单，实施成本相对较低，有效的解决了上述现有技术的缺点和不足。
技术实现思路
本专利技术公开了一种用于新能源汽车无线充电的自适应嵌套型谐振和感应线圈阵列技术与方法，所述自适应嵌套型谐振和感应线圈阵列技术与方法包括自适应嵌套型谐振线圈阵列技术与方法、自适应嵌套型感应线圈阵列技术与方法、自适应嵌套型谐振线圈或感应线圈阵列组技术与方法、自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列或阵列组分层排列的技术与方法、自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列或阵列组分层错位排列的技术与方法、用印刷电路板制作超薄型自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列或阵列组的技术和方法、对自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列进行电磁屏蔽的技术方案、用自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列和阵列组制作的能够嵌入在新能源汽车底盘装甲护板中的无线充电系统以及具有无线充电功能的新能源汽车底盘防护装甲板和带新能源汽车底盘装甲护板功能的无线充电系统。所述自适应嵌套型谐振线圈阵列技术与方法采用多个电感量相同但直径不相同的谐振电感线圈，使其能够在同一个平面上由小到大，或由大到小嵌套在一起，组成一个嵌套型谐振线圈阵列；所述谐振电感线圈的中心轴线或相重合、或分散在规定的区域内，电磁波将自动聚焦在中心轴线上或中心轴线所通过的区域内，通过调节型谐振和感应线圈阵列中通过的电流的大小可以调节电磁波在中心轴线上的自动聚焦高度；所述谐振电感线圈是圆形，或椭圆型，或方形，或长方形，或带圆角的方形，或带圆角的长方形，或六边型，或八边型；所述谐振线圈阵列中的谐振电感线圈能够每一个单独和一个或多个谐振电容相并联，或多个或全部相并联或相串联后与一个或多个谐振电容相并联。所述自适应嵌套型感应线圈阵列技术与方法采用多个电感量相同但直径不相同的谐振电感线圈，使其能够在同一个平面上由小到大，或由大到小嵌套在一起，组成一个嵌套型感应线圈阵列；所述感应电感线圈的中心轴线或相重合、或分散在规定的区域内，电磁波将自动聚焦在中心轴线上或中心轴线所通过的区域内，通过调节型谐振和感应线圈阵列中通过的电流的大小可以调节电磁波在中心轴线上的自动聚焦高度；所述感应电感线圈是圆形，或椭圆型，或方形，或长方形，或带圆角的方形，或带圆角的长方形，或六边型，或八边型；所述感应电感线圈阵列中的感应电感线圈能够每一个单独使用，或多个或全部相并联或串联使用。所述自适应嵌套型谐振线圈或感应线圈阵列组技术与方法采用一个或多个自适应嵌套型谐振线圈或感应线圈阵列按照一定的形态组成一个平面形态阵列组或立体形态阵列组；所述平面形态阵列组是圆形，或椭圆型，或方形，或长方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应嵌套型谐振线圈阵列技术与方法，其特征是：所述自适应嵌套型谐振线圈阵列技术与方法采用多个电感量相同但直径不相同的谐振电感线圈，使其能够在同一个平面上由小到大，或由大到小嵌套在一起，组成一个嵌套型谐振线圈阵列；所述谐振电感线圈的中心轴线或相重合、或分散在规定的区域内，电磁波将自动聚焦在中心轴线上或中心轴线所通过的区域内，通过调节型谐振和感应线圈阵列中通过的电流的大小可以调节电磁波在中心轴线上的自动聚焦高度；所述谐振电感线圈是圆形，或椭圆型，或方形，或长方形，或带圆角的方形，或带圆角的长方形，或六边型，或八边型；所述谐振线圈阵列中的谐振电感线圈能够每一个单独和一个或多个谐振电容相并联，或多个或全部相并联或相串联后与一个或多个谐振电容相并联。

【技术特征摘要】
1.一种自适应嵌套型谐振线圈阵列技术与方法，其特征是：所述自适应嵌套型谐振线圈阵列技术与方法采用多个电感量相同但直径不相同的谐振电感线圈，使其能够在同一个平面上由小到大，或由大到小嵌套在一起，组成一个嵌套型谐振线圈阵列；所述谐振电感线圈的中心轴线或相重合、或分散在规定的区域内，电磁波将自动聚焦在中心轴线上或中心轴线所通过的区域内，通过调节型谐振和感应线圈阵列中通过的电流的大小可以调节电磁波在中心轴线上的自动聚焦高度；所述谐振电感线圈是圆形，或椭圆型，或方形，或长方形，或带圆角的方形，或带圆角的长方形，或六边型，或八边型；所述谐振线圈阵列中的谐振电感线圈能够每一个单独和一个或多个谐振电容相并联，或多个或全部相并联或相串联后与一个或多个谐振电容相并联。2.一种自适应嵌套型感应线圈阵列技术与方法，其特征是：所述自适应嵌套型感应线圈阵列技术与方法采用多个电感量相同但直径不相同的谐振电感线圈，使其能够在同一个平面上由小到大，或由大到小嵌套在一起，组成一个嵌套型感应线圈阵列；所述感应电感线圈的中心轴线或相重合、或分散在规定的区域内，电磁波将自动聚焦在中心轴线上或中心轴线所通过的区域内，通过调节型谐振和感应线圈阵列中通过的电流的大小可以调节电磁波在中心轴线上的自动聚焦高度；所述感应电感线圈是圆形，或椭圆型，或方形，或长方形，或带圆角的方形，或带圆角的长方形，或六边型，或八边型；所述感应电感线圈阵列中的感应电感线圈能够每一个单独使用，或多个或全部相并联或串联使用。3.一种自适应嵌套型谐振线圈或感应线圈阵列组技术与方法，其特征是：所述自适应嵌套型谐振线圈或感应线圈阵列组技术与方法采用一个或多个自适应嵌套型谐振线圈或感应线圈阵列按照一定的形态组成一个平面形态阵列组或立体形态阵列组；所述平面形态阵列组是圆形，或椭圆型，或方形，或长方形，或带圆角的方形，或带圆角的长方形，或六边型，或八边型；所述立体形态阵列组是圆球形，或椭圆球型，或立方形，或立体长方形，或带圆角的立方形，或带圆角的立体长方形，或立体六边型，或立体八边型；所述谐振线圈阵列组中的谐振电感线圈能够每一个单独和一个或多个谐振电容相并联，或多个或全部相并联或相串联后与一个或多个谐振电容相并联；所述感应线圈阵列组中的感应电感线圈能够每一个单独使用，或多个或全部相并联或串联使用。4.一种自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列或阵列组分层排列的技术与方法，其特征是：所述分层排列的技术与方法是将自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列或阵列组按平面或立体层次进行排列，每一层包含一个或多个自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列或阵列组。5.一种自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列或阵列组分层错位排列的技术与方法，其特征是：所述自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列分层错位排列的技术与方法是将每一层上的自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列的中心轴线与其它层上的自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列的中心轴线错开，使每层上的自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列的中心轴线能够对应到不同的设定位置上；所述自适应嵌套型谐振或感应线圈阵列组分层错位排列...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘跃进，
申请(专利权)人：刘跃进，
类型：发明
国别省市：上海,31