通过谐振感应耦合来非接触地传输功率用于对机动车辆再充电的装置制造方法及图纸

一种用于通过谐振感应耦合来非接触地传输功率的装置(100)，特别是为了用电对机动车辆充电或再充电，包括：‑电源(10)，特别是AC电源；‑包括第一电容器(C1)和第一绕组(E1)的发射器谐振电路(1)，第一绕组(E1)包括电感器和第一电阻器，发射器谐振电路由电源(10)供电；‑包括第二电容器(C2)和第二绕组(E2)的接收器谐振电路(2)，第二绕组(E2)包括第二电感器和第二电阻器，其特征在于，第二电感器的电感值以预定方式变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过谐振感应耦合来非接触地传输功率用于对机动车辆再充电的装置
本专利技术涉及一种接收器谐振电路以及一种用于通过谐振感应耦合来非接触地传输功率以对机动车辆充电或再充电的装置。
技术介绍
以已知的方式，从技术上讲，当物体停止时(在这种情况下引用静态电荷)，或者当物体移动时(随后引用动态电荷)，可以通过非接触传输向机动车辆或设置有电能存储装置(功率在3到10kW之间)的任何其他物体供电。因此，通过非接触传输的这种供电是通过远程电路进行的，该远程电路磁耦合并且被协调到相同的频率。磁耦合电路各自包括至少一个谐振LC元件，其中L和C分别表示电感器和电容器。这种类型的解决方案的问题在于，为了传输令人满意的功率水平，特别是几千瓦，对于操作频率并且对于每个谐振电路的自身频率，必须在高频率下操作，特别是约85kHz或更高。另外，这种类型的解决方案使得必须在位于源和电荷处的谐振元件之间的短距离下操作。在这种高频率水平下操作主要导致需要使用昂贵的部件，比如软铁氧体和利兹导线，其绞线具有非常小的横截面，例如直径等于0.07mm或更小。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少部分地消除这些缺点。为此，本专利技术涉及一种用于通过谐振感应耦合来非接触地传输功率的接收器谐振电路，其中发射器谐振电路包括第一电容器和第一绕组，第一绕组包括电感器和第一电阻器；接收器谐振电路包括值为C2'的第二电容器和第二绕组，第二绕组包括值为L2'的第二电感器、值为R2'的第二电阻器；接收器谐振电路具有自身脉冲ω2，使得ω2＝1/√(L2'xC2')，并且具有自身频率f2，使得f2＝ω2/(2Π)；其特征在于，所述第二电感器(L2)的电感值以预定方式变化。因此，当发射器谐振电路磁耦合到接收器谐振电路时，本专利技术使得可以增加由发射器谐振电路提供给接收器谐振电路的电启动电流的幅度。根据一实施例，第二电感器包括磁路。根据一实施例，第二电感器的电感值通过第二电感器的磁路的磁阻的变化而变化。根据一实施例，第二电感器的磁路包括相对于第二绕组可移动的至少一部分。根据一实施例，第二电感器的磁路包括相对于第二绕组固定的至少一部分。根据一实施例，固定部分和可移动部分包括铁磁或亚铁磁材料。根据一实施例，使可移动部分运动，使得凸度交替面对其他凸度或在两个凸度之间。根据一实施例，第二电感器的磁路的可移动部分通过电动马达移动。根据一实施例，第二电感器制成单件。根据一实施例，第二电感器包括螺线管，特别是具有基本扁平的形式。根据一实施例，第二电感器的电感值根据预定频率并且根据围绕平均值L2moy的预定的电感变化幅度hL而变化，使得自身脉冲根据围绕平均值ω2moy的预定的脉冲变化幅度hω而变化，其中ω2moy＝1/√(L2moyxC2')。因此，本专利技术使得可以在接收器谐振电路处提供电流和电压的幅度的放大，其放大增益足够大以使得可以在较低频率和/或较大距离下操作。根据一实施例，选择预定频率以使得在接收器谐振电路中流通的电流的幅度呈指数增加。因此，尽管实现了与现有技术相比非常低的频率水平，但本专利技术仍可以通过引入放大增益，在发射器谐振电路和接收器谐振电路之间通过非接触方法来传输令人满意的功率水平。根据一实施例，第二电容具有基本恒定的值。根据一实施例，接收器驻留电路被设计为连接到发射器谐振电路。因此，接收器谐振电路和发射器谐振电路具有基本相同的自身频率。根据一实施例，预定频率等于接收器谐振电路自身频率的两倍，以在容差内。这种预定频率使得可以增大在接收器谐振电路中流通的电流的幅度。根据一实施例，容差ε使得ε＝√(((1/2)xhLxω2moy)2–(R2'/L2')2)。因此，预定频率包含在(2xf2)–ε和(2xf2)+ε之间。根据一实施例，预定的脉冲变化幅度hω严格大于2x(R2'/L2')x√(L2'xC2')。根据一实施例，第二电感器由具有可变磁阻的组件形成，所述组件包括转子和定子，其中在它们之间存在气隙；-定子3包括螺线管5和多个定子臂4，当螺线管5具有穿过其的电流时，定子臂4的组件形成单个磁极，并且该磁极被特别考虑在气隙侧；-转子6包括多个转子臂7，当螺线管5具有穿过其的电流时，转子臂形成单个磁极，并且该磁极被特别考虑在气隙侧。根据一实施例，两个相邻的转子臂通过非磁性部分成对地分开。根据一实施例，两个相邻的定子臂通过非磁性部分成对地分开。根据一实施例，定子臂的数量等于转子臂的数量。作为变型，定子臂的数量不同于转子臂的数量。根据一实施例，每个定子臂在相对于转子的旋转轴线成径向的方向上延伸，并且包括一组层叠磁性金属板，特别是在相对于定子臂延伸的径向方向正交的方向上对其进行堆叠。根据一实施例，在相对于转子的旋转轴线正交的方向上进行堆叠。作为变型，在平行于转子的旋转轴线的方向上进行堆叠。根据一实施例，每个转子臂在相对于转子的旋转轴线成径向的方向上延伸，并且包括一组层叠磁性金属板，特别是在相对于转子臂延伸的径向方向正交的方向上对其进行堆叠。根据一实施例，在相对于转子的旋转轴线正交的方向上进行堆叠。作为变型，在平行于转子的旋转轴线的方向上进行堆叠。根据一实施例，转子包括非磁性轴。这使得通量可以沿轴向方向仅通过转子臂，而不通过轴。根据一实施例，每个转子臂包括突出部分，其特别径向地设置在转子的旋转轴线的一侧。这允许转子臂良好地保持在轴上，并且使得可以通过引导从外部磁性酱获得的磁通量来限制磁通量泄漏。根据一实施例，螺线管包括同心延伸和/或轴向延伸的一个或多个扁平螺旋，螺旋特别没有利兹线。根据一实施例，螺线管被设计成使得在螺旋中流通的交流电严格低于3kHz。根据一实施例，螺旋包括利兹线，其横截面的直径严格大于0.2mm，特别是严格大于0.3mm。这使得可以减少线的数量，从而极大地方便了螺线管的实施。根据一实施例，转子联接至马达，以便允许其特别以预定速度Ω旋转，该速度以rpm表示，并且使得Ω＝((2xf2)±ε)/(N)，其中N是定子臂的数量。根据一实施例，第二电容器包括特别是至少900μF的聚丙烯电容器。本专利技术还涉及一种用于通过谐振感应耦合非接触地传输功率的装置，特别是为了用电能对机动车辆充电或再充电，包括：-能量源，特别是具有交流电；-包括第一电容器和第一绕组的发射器谐振电路，第一绕组包括电感器和第一电阻器，发射器谐振电路由能量源供电；-如前所述的接收器谐振电路。本专利技术还涉及一种用于机动车的非接触充电或再充电的组件，包括：-如前所述的用于通过谐振感应耦合非接触地传输功率的装置；-整流器，其电连接到接收器谐振电路，以便对由从发射器谐振电路获得的磁场的变化而产生的电流进行整流；-由整流器充本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于通过谐振感应耦合进行功率的非接触传输的接收器谐振电路(2)，其中发射器谐振电路(1)包括第一电容器(C1)和第一绕组(E1)，第一绕组(E1)包括电感器(L1)和第一电阻器(R1)；/n接收器谐振电路(2)包括值为C2'的第二电容器(C2)和第二绕组(E2)，第二绕组(E2)包括值为L2'的第二电感器(L2)、值为R2'的第二电阻器(R2)；/n接收器谐振电路(2)具有自身脉冲ω2，使得ω2＝1/√(L2'x C2')，并且具有自身频率f2，使得f2＝ω2/(2Π)；/n其特征在于，所述第二电感器(L2)的电感值以预定方式变化。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180131 FR 18507841.一种用于通过谐振感应耦合进行功率的非接触传输的接收器谐振电路(2)，其中发射器谐振电路(1)包括第一电容器(C1)和第一绕组(E1)，第一绕组(E1)包括电感器(L1)和第一电阻器(R1)；
接收器谐振电路(2)包括值为C2'的第二电容器(C2)和第二绕组(E2)，第二绕组(E2)包括值为L2'的第二电感器(L2)、值为R2'的第二电阻器(R2)；
接收器谐振电路(2)具有自身脉冲ω2，使得ω2＝1/√(L2'xC2')，并且具有自身频率f2，使得f2＝ω2/(2Π)；
其特征在于，所述第二电感器(L2)的电感值以预定方式变化。


2.根据前一权利要求所述的电路(2)，所述第二电感器(L2)的电感值根据预定频率并且根据围绕平均值L2moy的预定的电感变化幅度hL而变化，使得所述自身脉冲根据围绕平均值ω2moy的预定的脉冲变化幅度hω而变化，其中ω2moy＝1/√(L2moyxC2')。


3.根据前一权利要求所述的电路(2)，选择所述预定频率以使得在接收器谐振电路(2)中流通的电流的幅度呈指数增加。


4.根据前述权利要求中任一项所述的电路(2)，所述接收器谐振电路(2)被设计为与所述发射器谐振电路(1)协调。


5.根据权利要求2至4中任一项所述的电路(2)，其特征在于，所述预定频率等于接收器谐振电路(2)的自身频率的两倍，以在容差ε内。


6.根据前一权利要求所述的电路(2)，所述容差ε使得ε＝√(((1/2)xhLxω2moy)2–(R2'/L2')2)。


7.根据权利要求2至6中任一项所述的电路(2)，所述预定的脉冲变化幅度严格大于2x(R2'/L2')x√(L2'xC2')。


8.根据前述权利要求中任一项所述的电路(2)，所述第二电感器(L2)由具有可变磁阻的组件形成，所述组件包括转子(6)和定子(3)，其中在它们之间存在气隙；
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【专利技术属性】
技术研发人员：N拉比，
申请(专利权)人：法雷奥电机设备公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR