本发明专利技术公开了一种基于谐振耦合无线充电的闭合式汽车无线充电装置，包括升降充电桩和充电接收腔，升降充电桩通过升降机构设置于地面，充电接收腔设置于汽车底盘并设有朝向下的开口，升降充电桩包括若干用于发射无线电能的发射天线，发射天线分别设置于升降充电桩的顶面和侧面，充电接收腔包括若干用于接收无线电能的接收天线，接收天线分别设置于充电接收腔的顶面和侧壁，升降充电桩伸入充电接收腔后，升降充电桩的顶面的发射天线与充电接收腔的顶面的接收天线相对应，升降充电桩的侧面的发射天线与充电接收腔的侧壁的接收天线相对应。本发明专利技术充分利用升降充电桩的多个面布局发射天线，提高充电效率。提高充电效率。提高充电效率。
【技术实现步骤摘要】
基于谐振耦合无线充电的闭合式汽车无线充电装置
[0001]本专利技术涉及一种汽车无线充电装置，特别是一种基于谐振耦合无线充电的闭合式汽车无线充电装置。
技术介绍
[0002]电动汽车充电这一不便利因素一直影响消费者的使用感受。如果能改善目前充电方式采用更加简便的无线充电同时提升充电效率和充电的速率并在汽车上实现更好的应用能加快电动汽车的推广。但是无线充电技术受到线圈耦合，线圈距离，漏磁以及周围磁场干扰等等问题影响到了技术的实际投入使用。同时，充电桩体积问题以及如何在汽车上更好更高效的布置这套充电系统也能推广这项技术的使用。
[0003]现有技术对于汽车无线充电，主要方案类似于申请号为201310043965.4的中国专利，该无线充电系统包括无线充电发射板和无线充电接收板，以及供电动汽车停泊的支撑平台和用于支撑无线充电发射板的支撑组件；无线充电接收板设置于电动汽车的底部，支撑组件和支撑平台之间设有能调节无线充电发射板高度的位置调节机构。该无线充电系统根据车辆位置调整无线充电发射板的高度，缩短无线充电发射板与无线充电接收板的距离，以降低电量传输损耗。但是无线充电发射板和无线充电接收板的对中难以保证，造成耦合线圈的偏移，同样影响充电效率。
技术实现思路
[0004]针对上述现有技术缺陷，本专利技术的任务在于提供一种基于谐振耦合无线充电的闭合式汽车无线充电装置，目的是解决汽车无线充电仅利用充电桩顶面，采用单组耦合线圈充电而效率不高的问题。
[0005]本专利技术技术方案如下：一种基于谐振耦合无线充电的闭合式汽车无线充电装置，包括升降充电桩和充电接收腔，所述升降充电桩通过升降机构设置于地面，所述充电接收腔设置于汽车底盘并设有朝向下的开口，所述升降充电桩包括若干用于发射无线电能的发射天线，所述发射天线分别设置于所述升降充电桩的顶面和侧面，所述充电接收腔包括若干用于接收无线电能的接收天线，所述接收天线分别设置于所述充电接收腔的顶面和侧壁，所述升降充电桩伸入所述充电接收腔后，所述升降充电桩的顶面的发射天线与所述充电接收腔的顶面的接收天线相对应，所述升降充电桩的侧面的发射天线与所述充电接收腔的侧壁的接收天线相对应。
[0006]进一步地，由于采用多发射天线和多接收天线进行无线电能传输，为了尽可能避免天线磁场之间的相互影响，减小线圈的漏磁现象，所述发射天线和所述接收天线均为充电天线结构，所述充电天线结构包括由下之上叠置的非导磁基板、铁氧体环和线圈，所述发射天线的线圈和所述接收天线的线圈相对设置。通过铁氧体之后再添加一块非导磁基板进行磁场屏蔽继续削弱天线之间的影响，达到线圈同时正常工作的目的，从而能够在单位时间内获得更大的充电量，提高充电速率。
[0007]进一步地，所述铁氧体环和所述线圈同轴设置。
[0008]进一步地，所述升降机构和所述升降充电桩设置于地坪表面之下。
[0009]进一步地，包括设置于地下的对中驱动机构，所述对中驱动机构包括底部转盘、径向驱动机构和自转盘，所述底部转盘和所述自转盘以平行于地面方式转动，所述径向驱动机构设置于所述底部转盘上，所述径向驱动机构驱动所述自转盘沿所述底部转盘的径向平移，所述升降机构固定设置于所述自转盘表面，所述升降充电桩的顶面和所述充电接收腔的顶面设有用于确认所述升降充电桩与所述充电接收腔对准的红外线感应装置。
[0010]进一步地，所述升降充电桩的纵向轴线与所述自转盘的转动轴线同轴。
[0011]进一步地，所述红外线感应装置围绕所述发射天线和所述接收天线各设置三个或四个。
[0012]进一步地，所述升降充电桩的侧面设有导槽，所述充电接收腔的侧壁设有与所述导槽相配合的导轮。
[0013]进一步的，所述导槽为T型槽，所述导轮的轮轴垂直于所述充电接收腔的侧壁。
[0014]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0015]本专利技术充分利用了现有技术中充电桩没有利用的侧向表面，采用多个线圈同时工作的模式，提高了单位时间内充电桩的充电速率。采用闭合式结构，有利于线圈的对中，提高了谐振耦合线圈充电的效率，通过对中驱动机构可进一步提高发射天线和接收天线的对中耦合程度，保证充电效率。升降充电桩仍然可位于地面以下，不占用地面的空间，便于在多种地面上布局。
附图说明
[0016]图1为实施例基于谐振耦合无线充电的闭合式汽车无线充电装置结构示意图。
[0017]图2为升降机构与升降充电桩结构示意图。
[0018]图3为升降充电桩俯视结构示意图。
[0019]图4为充电接收腔结构示意图。
[0020]图5为充电天线结构示意图。
[0021]图6为对中驱动机构结构示意图。
[0022]图7为对中驱动机构俯视结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为对本专利技术的限定。
[0024]请结合图1至图4所示，本专利技术实施例所涉及的一种基于谐振耦合无线充电的闭合式汽车无线充电装置，包括升降充电桩1和充电接收腔2，充电接收腔2设置在汽车底盘形成凹陷入汽车的腔体结构，充电接收腔2的开口向下设置，即开口朝向地面。本实施例中，充电接收腔2由铝合金空心壳体201制成长方腔体结构，在长方腔体的顶面以及四个侧壁分别设置一个接收天线3，也就是说共有五个接收天线3通过无线的方式进行电能接收，接收天线3贴合于充电接收腔2的腔壁设置。相应的，在地面设置由升降机构4驱动的升降充电桩1，具体的升降机构4可采用液压顶杆机构，液压顶杆机构的活塞杆向上设置。升降充电桩1则连接在活塞杆上，该升降充电桩1的作用是携带发射天线5伸入充电接收腔2，使发射天线5与
接收天线3相对应，从而使电能通过发射天线5无线传输至接收天线3后对车辆进行充电。因此，本实施例中，升降充电桩1的外形结构为长方柱状，发射天线5则设置在升降充电桩1的顶面以及四个侧面，使升降充电桩1伸入充电接收腔2后，发射天线5与接收天线3的位置一一对应。发射天线5和接收天线3分别连接谐振耦合电路后即可进行无线电能传输的工作，接收天线的谐振耦合电路可设置在铝合金空心壳体201内，然后直接与汽车电池相连。谐振耦合电路具体结构可采用现有技术常规方案，在此不再赘述。
[0025]由于本专利技术采用了多组天线同时进行耦合，所以天线的磁场之间也会有相互影响。为了减小这种相互影响，请结合图5所示，五个接收天线3以及五个发射天线5的充电天线结构，该充电天线结构包括由下之上叠置的非导磁基板6、铁氧体环7和线圈8，非导磁基板6可采用铝合金圆盘，铁氧体环7和线圈8以及铝合金圆盘同轴布置，发射天线的线圈8与接收天线的线圈8相对设置。在线圈8上添加铁氧体环7，由铁氧体环7起到聚磁效果，漏磁现象明显减少，也减少了各个线圈直接的影响，同时再在铁氧体环7之后的铝合金圆盘进行磁场屏蔽继续削弱这种影响，达到使各组天线同时正常工作的目的，从而能够在单位时间内获得更大的充电量，提高充电速率。对于线圈材料，由于电准静态场需要满足：
[0026][0本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于谐振耦合无线充电的闭合式汽车无线充电装置，其特征在于，包括升降充电桩和充电接收腔，所述升降充电桩通过升降机构设置于地面，所述充电接收腔设置于汽车底盘并设有朝向下的开口，所述升降充电桩包括若干用于发射无线电能的发射天线，所述发射天线分别设置于所述升降充电桩的顶面和侧面，所述充电接收腔包括若干用于接收无线电能的接收天线，所述接收天线分别设置于所述充电接收腔的顶面和侧壁，所述升降充电桩伸入所述充电接收腔后，所述升降充电桩的顶面的发射天线与所述充电接收腔的顶面的接收天线相对应，所述升降充电桩的侧面的发射天线与所述充电接收腔的侧壁的接收天线相对应。2.根据权利要求1所述的基于谐振耦合无线充电的闭合式汽车无线充电装置，其特征在于，所述发射天线和所述接收天线均为充电天线结构，所述充电天线结构包括由下之上叠置的非导磁基板、铁氧体环和线圈，所述发射天线的线圈和所述接收天线的线圈相对设置。3.根据权利要求2所述的基于谐振耦合无线充电的闭合式汽车无线充电装置，其特征在于，所述铁氧体环和所述线圈同轴设置。4.根据权利要求1所述的基于谐振耦合无线充电的闭合式汽车无线充电装置，其特征在于，所述升降机构和所述升降充电桩设置于地坪表面之下。5....
【专利技术属性】
技术研发人员：孙宜权，陈幸泽，陈庆樟，秦佳晨，李志伟，吴文叶，张洪文，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：
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