一种绕组线圈及其绕制方法及无线电能传输装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种绕组线圈及其绕制方法及无线电能传输装置，属于无线电能传输技术领域。防范了绕组的层间电压应力高导致的装置绝缘风险。它包括包括绕组线圈、铝板和磁性材料，所述铝板内设有磁性材料，所述绕组线圈与铝板连接，所述绕组线圈绕制方式为上下层间交叉绕制。它主要用于将绕线层间电压应力降低至百伏级，使用线材自身绝缘即可满足使用需求。使用线材自身绝缘即可满足使用需求。使用线材自身绝缘即可满足使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种绕组线圈及其绕制方法及无线电能传输装置


[0001]本专利技术属于无线电能传输
，特别是涉及一种绕组线圈及其绕制方法及无线电能传输装置。

技术介绍

[0002]现有磁场耦合式无线供电技术，由于如线径和磁耦合机构的长宽、气隙等物理尺寸的交叉限制，导致其在平板线圈单匝绕制的情况下，互感不能满足需求或由于向内层绕制过程中造成的整体损耗增加和边际收益递减，导致单层密绕的平板线圈方案显著劣于双层叠绕式的平板线圈绕制方案。
[0003]但现行双层叠绕组，为平板线圈先由第一层顺时针或逆时针依次绕制完成后，再绕制第二层，这种绕制方式会导致两层间存在较大电压应力，进出线端为谐振腔电压应力U，绕组层间电压应力最大值至少为U/2，在数千伏电压应力下，绕组的层间电压应力也为千伏级，线圈层间绝缘风险较大。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种绕组线圈及其绕制方法及无线电能传输装置,以防范绕组的层间电压应力高导致的装置绝缘风险。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种绕组线圈，所述绕组线圈为双层叠绕组结构，通过线材上下两层交叉绕制形成。
[0006]更进一步的，所述绕组线圈绕制方法为：由线圈内侧第一匝第一层或第二层开始绕制后，绕制线圈内侧第一匝第二层或第一层；而后由线圈内侧第二匝第二层或第一层开始绕制后，绕制线圈内侧第一匝第二层或第二层；而后由线圈内侧第三匝第一层或第二层开始绕制后，绕制线圈内侧第三匝第二层或第一层；而后由线圈内侧第四匝第二层或第一层开始绕制后，绕制线圈内侧第四匝第二层或第二层；依次绕制直至绕制到规定匝数。
[0007]更进一步的，一种使用所述绕组线圈的无线电能传输装置，包括铝板和磁性材料，所述铝板内设有磁性材料，所述绕组线圈与铝板连接，所述绕组线圈绕制方式为上下层间交叉绕制。
[0008]更进一步的，所述绕组线圈总匝数大于等于6匝，小于等于30匝，单层匝数大于等于3匝，小于等于15匝。
[0009]更进一步的，所述磁性材料为铁氧体磁芯，为锰锌铁氧体或镍锌铁氧体，也可以为硅钢片、铁基纳米晶的其他导磁性材料。
[0010]更进一步的，所述铝板上安装于框架支撑结构上。
[0011]更进一步的，所述绕组线圈线材为利兹线、铝线或单芯、多芯、多股铜线。
[0012]更进一步的，所述框架支撑结构材中的框架支撑材料采用电阻率大、机械性能好的酚醛塑料或纤维增强塑料等材料。
[0013]更进一步地，所述无线电能传输装置可应用于电动汽车。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用混合绕制绕组方式，在上下层间交叉绕制，由内匝两匝绕满后依次向外绕制，将层间电压应力降低至百伏级，使用线材自身绝缘即可满足使用需求，节约了绝缘材料成本和空间，也提高了装置的安全性。
附图说明
[0015]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0016]图1为本专利技术所述的无线电能传输装置结构的示意图；
[0017]图2为本专利技术所述的绕组线圈结构的示意图：
[0018]图3为本专利技术所述的绕组线圈结构的放大结构示意图。
[0019]1‑
内侧1匝3绕组起点，2
‑
外侧4匝绕组终点，3
‑
铝板，4
‑
磁性材料，5
‑
绕组线圈。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0021]参见图1
‑
3说明本实施方式，一种绕组线圈5，所述绕组线圈5为双层绕组结构，通过线材上下层间交叉绕制，由线圈内侧第一匝第一层或第二层开始绕制后，绕制线圈内侧第一匝第二层或第一层；而后由线圈内侧第二匝第二层或第一层开始绕制后，绕制线圈内侧第一匝第二层或第二层；而后由线圈内侧第三匝第一层或第二层开始绕制后，绕制线圈内侧第三匝第二层或第一层；而后由线圈内侧第四匝第二层或第一层开始绕制后，绕制线圈内侧第四匝第二层或第二层；依次绕制直至绕制到规定匝数，采用有内匝两匝绕满后依次向外绕制的这种方式能够将层间电压应力降低至百伏级，进而使用线材自身绝缘即可满足使用需求，解决了绝缘材料成本和空间，提高了装置的安全性。
[0022]参看图1
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3说明本实施方式，使用所述绕组线圈5的无线电能传输装置，包括铝板3和磁性材料4，磁性材料4采用铁氧体磁芯，用于增强感应磁场，将铝板3作为屏蔽体，用于减少磁场的泄露。
[0023]以上公开的本专利技术实施例只是用于帮助阐述本专利技术。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该专利技术仅为所述的具体实施方式。根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本专利技术的原理和实际应用，从而使所属
技术人员能很好地理解和利用本专利技术。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绕组线圈，其特征在于：所述绕组线圈(5)为双层叠绕组结构，通过线材上下两层交叉绕制形成。2.根据权利要求1所述的一种绕组线圈，其特征在于：所述线材为利兹线、铝线、单芯铜线、多芯铜线或多股铜线。3.一种如权利要求1所述绕组线圈的绕制方法，其特征在于：由线圈内侧第一匝第一层或第二层开始绕制后，绕制线圈内侧第一匝第二层或第一层；而后由线圈内侧第二匝第二层或第一层开始绕制后，绕制线圈内侧第一匝第二层或第二层；而后由线圈内侧第三匝第一层或第二层开始绕制后，绕制线圈内侧第三匝第二层或第一层；而后由线圈内侧第四匝第二层或第一层开始绕制后，绕制线圈内侧第四匝第二层或第二层；依次绕制直至绕制到规定匝数。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜金海，周星健，刘威，程连斌，徐佳宁，宋凯，朱春波，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：