用于多级导轨无线能量传输的发射装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于多级导轨无线能量传输的发射装置，包括能量发射线圈，所述能量发射线圈包括呈矩形线圈绕制的主线圈，以及绕制在所述主线圈内部并沿主线圈长度方向并行排列的至少两个补偿线圈，所述主线圈与所述补偿线圈的绕向相同，在所述主线圈的左右两端下方铺设有磁芯，所述主线圈左右两端的端部与靠近所述主线圈左右两端的两个补偿线圈的端部翻折至所述磁芯的下方形成翻折段。当利用发射装置组成发射导轨时，相邻两个能量发射线圈的端部可以形成一个近似矩形的线圈，使得二者磁场方向统一，弱化了反向磁场，表现为在两个相邻能量发射线圈的交接区域互感值更大，从而有效克服能量发射线圈左右两端引起的互感衰落问题。衰落问题。衰落问题。

【技术实现步骤摘要】
用于多级导轨无线能量传输的发射装置


[0001]本技术涉及无线能量传输技术，具体地说，涉及一种用于多级导轨无线能量传输的发射装置。

技术介绍

[0002]动态无线充电系统是指在电动设备的运动过程中，能够对其实现无线充电的无线能量传输系统，电动汽车无线充电系统则是一种典型应用。
[0003]在动态充电系统中，通常使用两种磁耦合方案实现。一种是长导轨式结构，另一种是分段式导轨结构所示。长导轨结构由在拾取端移动方向上且尺寸比拾取线圈长得多的线圈构成。相反，短导轨结构由一系列线圈组成，这些线圈的大小与拾取线圈相同。主要基于方便为多辆电动汽车同时供电和较少的地面供电设备数量需求两个原因，对长导轨结构展开了研究。但是，长导轨结构必然会导致发射端和拾取端之间的耦合系数非常小。长距离的发射端线圈同时也必然会产生很大的寄生电阻。以上两个致命的缺点会导致系统效率较低和严重的电磁干扰问题。相反地，分段式导轨结构使其自身只提供与拾取线圈实际耦合的部分，这有助于提高能量传输效率以及避免来自非耦合轨道部分的电磁场辐射。因此，分段式导轨结构通常被采用作为动态无线充电系统的电磁耦合方案。
[0004]尽管采用分段式导轨结构的动态无线充电系统具有很多优点，但是仍然有一些问题和挑战有待解决。由于拾取端与发射端之间的耦合程度随着拾取端的移动而变化，甚至会跌落至零，因此在拾取端沿着轨道移动时，其输出功率会发生波动和跌落，使得拾取线圈取电极不均匀，严重影响负载的使用。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本技术首先提供一种用于多级导轨无线能量传输的发射装置，能够减弱能量传输的波动和跌落，缓解端部电流对互感的影响。
[0006]为实现上述目的，本技术所采用的具体技术方案如下：
[0007]一种用于多级导轨无线能量传输的发射装置，包括能量发射线圈，其关键在于，所述能量发射线圈包括呈矩形线圈绕制的主线圈，以及绕制在所述主线圈内部并沿主线圈长度方向并行排列的至少两个补偿线圈，所述主线圈与所述补偿线圈的绕向相同，在所述主线圈的左右两端下方铺设有磁芯，所述主线圈左右两端的端部与靠近所述主线圈左右两端的两个补偿线圈的端部翻折至所述磁芯的下方形成翻折段。
[0008]更进一步地，所述主线圈左右两端的翻折段长度相同。
[0009]更进一步地，左右两端的两个补偿线圈的形状尺寸相同，且这两个补偿线圈的翻折段长度也相同。
[0010]更进一步地，多个补偿线圈的尺寸相同，且均匀分布在所述主线圈内部。
[0011]更进一步地，多个补偿线圈均呈矩形线圈绕制，且相邻两个补偿线圈在同一平面上相互抵接。
[0012]更进一步地，多个补偿线圈与所述主线圈呈串联连接。
[0013]更进一步地，左右两端的两个补偿线圈在所述磁芯上方的补偿段和在所述磁芯下方的翻折段呈上下对称设置。
[0014]更进一步地，所述磁芯为矩形片状磁芯，所述主线圈中部的能量发射段全部位于所述磁芯的上表面。
[0015]本技术的显著效果是：
[0016]1、本技术通过对能量发射线圈端部结构进行设计，当利用发射装置组成发射导轨时，相邻两个能量发射线圈的端部可以形成一个近似矩形的线圈，使得二者磁场方向统一，弱化了反向磁场，表现为在两个相邻能量发射线圈的交接区域互感值更大，从而有效克服能量发射线圈左右两端引起的互感衰落问题；
[0017]2、本技术在补偿线圈的作用下，能够适用于主线圈能量传输段较长的场景，抵消因主线圈寄生电阻导致的功率消耗，耦合系数更大，无线能量传输效率更高且更加稳定。
附图说明
[0018]下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：
[0019]图1为实施例一的整体结构示意图；
[0020]图2为实施例一的层状关系图；
[0021]图3为实施例一中能量发射线圈的绕向示意图；
[0022]图中标注：1
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主线圈、2
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主线圈能量传输段、3
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主线圈的翻折段、4
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磁芯、5
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补偿线圈、6
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补偿线圈翻折段。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0024]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0025]图1和图2示出了本技术的第一种实施例：一种用于多级导轨无线能量传输的发射装置，包括能量发射线圈，所述能量发射线圈包括呈矩形线圈绕制的主线圈1，以及绕制在所述主线圈1内部并沿主线圈1长度方向并行排列的至少两个补偿线圈5，所述主线圈1与所述补偿线圈5的绕向相同，在所述主线圈1的左右两端下方铺设有磁芯4，所述主线圈1左右两端的端部与靠近所述主线圈1左右两端的两个补偿线圈5的端部翻折至所述磁芯的下方形成翻折段(即主线圈翻折段3和补偿线圈翻折段6)。
[0026]具体实施时，为了尽可能确保无线能量传输的稳定性，同时在组成发射导轨时提高相邻两个能量发射线圈交接区域的互感，所述主线圈1左右两端的翻折段3长度相同。左右两端的两个补偿线圈5的形状尺寸相同，且这两个补偿线圈5的翻折段6长度也相同。作为优选，多个补偿线圈5的尺寸相同，且均匀分布在所述主线圈1内部。多个补偿线圈5均呈矩形线圈绕制，且相邻两个补偿线圈5在同一平面上相互抵接。左右两端的两个补偿线圈5在所述磁芯上方的补偿段和在所述磁芯下方的翻折段6呈上下对称设置。
[0027]从附图2可以看出，左右两端两个补偿线圈5的翻折段6长度分别小于主线圈1左右两端的翻折段3长度。主线圈1左右两端的弯折角度与左右两端补偿线圈5的弯折角度均为180度，使得主线圈翻折段3与补偿线圈翻折段6紧贴于磁芯的下表面。
[0028]附图2还清晰的示出了能量发射线圈的层状关系，参见图2可知，无论是主线圈1还是左右两端的补偿线圈5，向内翻折的部分不仅可以远离接收线圈，而且能够与上部的主线圈能量传输段2以及补偿线圈补偿段间形成夹设磁芯4的预留空间，在无线能量传输的过程中，能量发射线圈中主要实现功率传输的段落能够更好的向拾取线圈一侧发送能量，而能量发射线圈左右两端容易引起互感跌落的部分线圈(即主线圈翻折段3和补偿线圈翻折段6)可通过磁芯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于多级导轨无线能量传输的发射装置，包括能量发射线圈，其特征在于，所述能量发射线圈包括呈矩形线圈绕制的主线圈，以及绕制在所述主线圈内部并沿主线圈长度方向并行排列的至少两个补偿线圈，所述主线圈与所述补偿线圈的绕向相同，在所述主线圈的左右两端下方铺设有磁芯，所述主线圈左右两端的端部与靠近所述主线圈左右两端的两个补偿线圈的端部翻折至所述磁芯的下方形成翻折段。2.根据权利要求1所述的用于多级导轨无线能量传输的发射装置，其特征在于，所述主线圈左右两端的翻折段长度相同。3.根据权利要求2所述的用于多级导轨无线能量传输的发射装置，其特征在于，左右两端的两个补偿线圈的形状尺寸相同，且这两个补偿线圈的翻折段长度也相同。4.根据权利要求3所述的用于多级导轨无线能量传输的发射装置，其特征在于，多...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭森林，赵鱼名，李思平，包清山，瞿先奇，蒲强，
申请(专利权)人：重庆前卫无线电能传输研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：