自适应线圈位置校正的无线充电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种自适应线圈位置校正的无线充电装置，直流电源、发射板驱动电路、发射板、接收板、接收板驱动电路、控制器和滑轨，滑轨水平安装于墙面上，发射板安装于滑轨上，接收板安装于电动汽车尾部；控制器检测发射板和接收板交流线圈的电压电流值，控制器发送脉冲控制信号给发射板和接收板的控制器件，使得两个直流线圈通电，电磁力促使发射板在滑轨上运动，发射板和接收板自动对准。无需增加机械装置，巧妙地利用直流线圈产生电磁力来调整发射板和接收板的位置偏差；相比于传统的机械校准方法，结构比较简单，成本较低；将交流线圈和直流线圈集成于一体，结构紧凑，节约空间。节约空间。节约空间。

【技术实现步骤摘要】
自适应线圈位置校正的无线充电装置


[0001]本技术涉及一种无线充电技术，特别涉及一种自适应线圈位置校正的无线充电装置。

技术介绍

[0002]由于环境污染和资源短缺等社会问题，发展和推广电动汽车受到越来越多的关注。相比传统的有线充电方式，电动汽车的无线充电技术具有安全，方便等优点。电动汽车无线充电技术一般采用磁感应式，磁感应式需要发射线圈与接收线圈严格对准，由于驾驶技术及线圈大小等原因，发射线圈和接收线圈之间会产生不可避免的未对准，这会降低系统传输效率。
[0003]传统的位置校准方法需要增加机械装置来调整发射线圈或接收线圈位置，但此方法结构复杂，成本较高。

技术实现思路

[0004]本技术是针对电动汽车无线充电过程中线圈位置偏移导致效率下降的问题，提出了一种自适应线圈位置校正的无线充电装置，在不增加机械装置，仅在现有结构上稍加改进即实现系统传输效率的提升。
[0005]本技术的技术方案为：一种自适应线圈位置校正的无线充电装置，直流电源、发射板驱动电路、发射板、接收板、接收板驱动电路、控制器和滑轨，发射板和接收板结构相同，发射板和接收板均包括交流线圈、交流铁芯、直流线圈和直流铁芯，在交流铁芯和直流铁芯外绕制交流线圈和直流线圈后并靠在一起，交流线圈和直流线圈绕线方向相互垂直，发射板和接收板的交流线圈相对；
[0006]发射板驱动电路由两两串联的3组功率半导体器件并联组成，发射板驱动电路并联在直流电源两端，发射板驱动电路的第一组串联功率半导体器件的串联连接点和直流电源负极接发射板直流线圈，发射板驱动电路的第二、三组串联功率半导体器件构成单相全控桥式逆变器接发射板的交流线圈；接收板驱动电路也由两两串联的3组功率半导体器件并联组成，接收板驱动电路并联在电动汽车电池两端，接收板驱动电路的第一组串联功率半导体器件的串联连接点和电池负极接接收板直流线圈，接收板驱动电路的第二、三组串联功率半导体器件构成单相全控桥式整流器，接接收板的交流线圈；
[0007]充电回路：直流电源通过单相全控桥式逆变器给发射板的交流线圈供励磁电流，发射板的交流线圈将能量送出，接收板的交流线圈通过空间耦合接收电能，通过单相全控桥式整流器转换直流给电动汽车电池充电；
[0008]滑轨水平安装于墙面上，发射板安装于滑轨上，接收板安装于电动汽车尾部；控制器检测发射板和接收板交流线圈的电压电流值，控制器发送脉冲控制信号给发射板和接收板的第一组串联功率半导体器件，两个直流线圈通电，电磁力促使发射板在滑轨上运动，发射板和接收板对准。
[0009]所述发射板和接收板均还包括两个屏蔽交流线圈漏磁的L形屏蔽外壳，分别位于交流线圈上部和下部，交流线圈竖直置于两屏蔽外壳中间。
[0010]本技术的有益效果在于：本技术自适应线圈位置校正的无线充电装置，无需增加机械装置，巧妙地利用直流线圈产生电磁力来调整发射板和接收板的位置偏差；相比于传统的机械校准方法，结构比较简单，成本较低；将交流线圈和直流线圈集成于一体，结构紧凑，节约空间。
附图说明
[0011]图1本技术自适应线圈位置校正的无线充电装置中发射板和接收板结构示意图；
[0012]图2本技术自适应线圈位置校正的无线充电装置的等效电路示意图；
[0013]图3本技术自适应线圈位置校正的无线充电装置位置校准示意图。
[0014]附图标记：1、发射板；2、接收板；3、直流铁芯；4、直流线圈；5、交流铁芯； 6、交流线圈；7、屏蔽外壳；8、滑轨；9、墙面；10、电动汽车；11、发射板驱动电路11；12、接收板驱动电路12。
具体实施方式
[0015]如图1所示自适应线圈位置校正的无线充电装置中发射板1和接收板2结构示意图，发射板1上有屏蔽外壳7、交流线圈6、交流铁芯5、直流线圈4和直流铁芯3，交流铁芯5和直流铁芯3均为矩形铁氧体，在交流铁芯5和直流铁芯3外绕制交流线圈6和直流线圈4后并靠在一起，交流线圈6和直流线圈4 绕线方向相互垂直，直流铁芯3与交流线圈6成T形，直流线圈4与交流铁芯5 成T形；两个L形屏蔽外壳7，分别位于交流线圈6上部和下部，交流线圈6竖直置于两屏蔽外壳7中间，减少交流线圈6漏磁；接收板2结构与发射板1相同，两个交流线圈6相对。
[0016]如图2所示装置的等效电路示意图，装置电路包括直流电源V
S
、发射板驱动电路11、发射板1、接收板2、接收板驱动电路12和控制器。直流电源电压为110V或220V，额定功率大于100KW。发射板驱动电路11由两两串联的3组功率半导体器件并联组成，发射板驱动电路11并联在直流电源两端，第一组串联功率半导体器件的串联连接点和直流电源负极接发射板1直流线圈4，第二、三组串联功率半导体器件构成单相全控桥式逆变器，接发射板1的交流线圈6；接收板驱动电路12也由两两串联的3组功率半导体器件并联组成，接收板驱动电路12并联在电动汽车10电池两端，接收板驱动电路12的第一组串联功率半导体器件的串联连接点和电池负极接接收板2直流线圈4，接收板驱动电路12 的第二、三组串联功率半导体器件构成单相全控桥式整流器，接接收板2的交流线圈6；充电回路：直流电源通过单相全控桥式逆变器给发射板1的交流线圈 6供励磁电流，发射板1的交流线圈6将能量送出，接收板2的交流线圈6通过空间耦合接收电能，通过单相全控桥式整流器转换直流给电动汽车10电池充电。
[0017]如图3所示自适应线圈位置校正的无线充电装置位置校准示意图，装置还包括滑轨8，滑轨8水平安装于墙面9上，发射板1安装于滑轨8上，接收板2 安装于电动汽车10尾部。当电动汽车10停下处于静止状态时，控制器检测发射板1和接收板2交流线圈6的电压电流
值，根据检测值与设计值进行比较，来判断发射板1和接收板2的位置是否对准。若未对准，控制器发送脉冲控制信号给发射板1和接收板2的直流线圈4电流控制器件，两个直流线圈4内有电流流过，磁场作用下相互之间产生电磁力，电磁力促使发射板1在滑轨8上运动，以发射板1侧的电压和电流之比得到的等效负载值与设计值作差，差值低于某一精度阈值时调整结束，控制器开始调整逆变器和整流器工作状态，给电动汽车10充电。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应线圈位置校正的无线充电装置，其特征在于，直流电源、发射板驱动电路、发射板、接收板、接收板驱动电路、控制器和滑轨，发射板和接收板结构相同，发射板和接收板均包括交流线圈、交流铁芯、直流线圈和直流铁芯，在交流铁芯和直流铁芯外绕制交流线圈和直流线圈后并靠在一起，交流线圈和直流线圈绕线方向相互垂直，发射板和接收板的交流线圈相对；发射板驱动电路由两两串联的3组功率半导体器件并联组成，发射板驱动电路并联在直流电源两端，发射板驱动电路的第一组串联功率半导体器件的串联连接点和直流电源负极接发射板直流线圈，发射板驱动电路的第二、三组串联功率半导体器件构成单相全控桥式逆变器接发射板的交流线圈；接收板驱动电路也由两两串联的3组功率半导体器件并联组成，接收板驱动电路并联在电动汽车电池两端，接收板驱动电路的第一组串联功率半导体器件的串联连接点和电池负...

【专利技术属性】
技术研发人员：李肖艳，王金玉，吴月宝，孙丽兵，李达非，
申请(专利权)人：智电创能上海电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：