一种降低无线充电系统电磁辐射的屏蔽装置及方法制造方法及图纸

技术编号:37534856 阅读:17 留言:0更新日期:2023-05-12 16:02
本发明专利技术提供了一种降低无线充电系统电磁辐射的屏蔽装置及方法,包括两个电磁变化模块,其中一个电磁变化模块与供电端连接,另外一个电磁变化模块与负载端连接,所述电磁变化模块包括依次设置的耦合线圈、铁氧体板、超薄硅钢片,所述铁氧体板覆盖耦合线圈的正投影,所述超薄硅钢片覆盖耦合线圈的正投影。本发明专利技术有益效果:采用铁氧体和超薄硅钢条复合屏蔽结构,对磁场进行引导调控,高电导率材料产生涡流形成反向磁场对泄露磁场进行抑制,综合作用提高耦合线圈耦合程度,不仅可以使电磁辐射符合安全标准,提升系统传输效率,还能降低装置的重量和体积,扩宽了装置的适用范围。扩宽了装置的适用范围。扩宽了装置的适用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种降低无线充电系统电磁辐射的屏蔽装置及方法


[0001]本专利技术属于无线充电
,尤其是涉及一种降低无线充电系统电磁辐射的屏蔽装置及方法。

技术介绍

[0002]随着电动汽车市场对无线充电的快速充电需求增加,充电系统功率等级不断提升,较高的传输功率意味着线圈周围产生较强的交变磁场,而泄露的磁场无疑对周围的人和其他设备产生较大影响,并且会降低系统传输效率。为给车主带来更好的用户体验,提高系统安全性,应采取屏蔽措施减少磁场泄露,满足电磁辐射安全标准并提高系统耦合程度。
[0003]现有的屏蔽装置多采用高磁导率的铁氧体或者高电导率的铝板,这种屏蔽装置不能满足较高的电磁能量屏蔽,会影响高功率等级的无线充电系统的安全性和传输效率,通过增加铁氧体厚度可以改善此影响,但是会增加充电装置的重量和体积,影响汽车底盘特殊的安装结构,导致装置适用范围受到影响。

技术实现思路

[0004]有鉴于此,本专利技术旨在提出一种降低无线充电系统电磁辐射的屏蔽装置及方法,以期解决上述部分技术问题中的至少之一。
[0005]为达到上述目的,本专利技术的技术方案是这样实现的:
[0006]本专利技术一方面提供了一种降低无线充电系统电磁辐射的屏蔽装置,包括两个电磁变化模块,其中一个电磁变化模块与供电端电连接,另外一个电磁变化模块与负载端电连接,所述电磁变化模块包括依次设置的耦合线圈、铁氧体板、超薄硅钢片,所述耦合线圈、铁氧体板之间设有绝缘件,所述铁氧体板与超薄硅钢片之间设有绝缘件,所述铁氧体板、超薄硅钢片的正投影与耦合线圈的正投影相匹配,所述铁氧体板覆盖耦合线圈的正投影,所述超薄硅钢片覆盖耦合线圈的正投影。
[0007]进一步的,所述绝缘件为电木板。
[0008]进一步的,所述耦合线圈的一个端面与电木板一的一个端面贴合,所述电木板一的另一个端面与铁氧体板的一个端面贴合,所述铁氧体板的另一个端面与电木板二的一个端面贴合,所述电木板二的另一个端面与超薄硅钢片贴合。
[0009]进一步的,所述超薄硅钢片包括多个超薄硅钢条,多个所述超薄硅钢条沿平行于耦合线圈端面的方向均匀设置。
[0010]进一步的,多个所述超薄硅钢条以通过耦合线圈轴线的直线为对称轴,两侧对称设置。
[0011]进一步的,所述铁氧体板的厚度不超过3mm。
[0012]进一步的,所述超薄硅钢片的厚度不超过0.3mm。
[0013]进一步的,所述供电端的供电电源为工作频率20kHz的高频逆变电源。
[0014]本专利技术另一方面提供了一种应用一方面所述的降低无线充电系统电磁辐射的屏
蔽装置的方法,所述超薄硅钢条的宽度与无线传输间距成正比关系,所述无线传输间距为发射线圈与接收线圈之间的距离。
[0015]进一步的,相邻两个所述超薄硅钢条之间的距离与无线传输间距成正比关系。
[0016]相对于现有技术,本专利技术所述的一种降低无线充电系统电磁辐射的屏蔽装置及方法具有以下有益效果:
[0017](1)本专利技术所述的一种降低无线充电系统电磁辐射的屏蔽装置,采用铁氧体和超薄硅钢条复合屏蔽结构,对磁场进行引导调控,高电导率材料产生涡流形成反向磁场对泄露磁场进行抑制,综合作用提高耦合线圈耦合程度,满足电磁辐射安全标准不仅可以使电磁辐射符合安全标准,提升系统传输效率,还能降低装置的重量和体积,扩宽了装置的适用范围。
[0018](2)本专利技术所述的一种降低电磁辐射的无线充电方法,根据无线传输间距调节超薄硅钢条的宽度和相邻两个超薄硅钢条之间的距离,可以更加有效地切断涡流路径,进一步提升系统的传输效率。
附图说明
[0019]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:
[0020]图1为本专利技术实施例所述的装置爆炸结构示意图;
[0021]图2为本专利技术实施例所述的装置剖面结构示意图;
[0022]图3为本专利技术实施例所述的未安装电磁屏蔽结构状态无线充电原理示意图;
[0023]图4为本专利技术实施例所述的安装电磁屏蔽结构状态无线充电原理示意图。
[0024]附图标记说明:
[0025]1、耦合线圈;2、铁氧体板;3、超薄硅钢片;4、电木板一;5、电木板二。
具体实施方式
[0026]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。
[0027]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0028]如图1至图2所示,一种降低无线充电系统电磁辐射的屏蔽装置,包括两个电磁变化模块,其中一个电磁变化模块与供电端电连接,另外一个电磁变化模块与负载端电连接,电磁变化模块包括依次设置的耦合线圈1、铁氧体板2、超薄硅钢片3,耦合线圈1、铁氧体板2之间设有绝缘件,铁氧体板2与超薄硅钢片3之间设有绝缘件,所述铁氧体板2、超薄硅钢片3的正投影与耦合线圈1的正投影相匹配,铁氧体板2覆盖耦合线圈1的正投影,超薄硅钢片3覆盖耦合线圈1的正投影。
[0029]绝缘件为电木板。
[0030]耦合线圈1的一个端面与电木板一4的一个端面贴合,电木板一4的另一个端面与铁氧体板2的一个端面贴合,铁氧体板2的另一个端面与电木板二5的一个端面贴合,电木板二5的另一个端面与超薄硅钢片3贴合。耦合线圈1通过、电木板一4、铁氧体板2、电木板二5、超薄硅钢片3通过胶水粘合。
[0031]超薄硅钢片3包括多个超薄硅钢条,多个超薄硅钢条沿平行于耦合线圈1端面的方向均匀设置。
[0032]多个超薄硅钢条以通过耦合线圈1轴线的直线为对称轴,两侧对称设置。
[0033]耦合线圈1匝数为11,内径边长为140mm,外径边长为260mm,传输距离为12cm,符合传输效率85%的最低要求。铁氧体板2的尺寸为边长260mm厚度2mm,超薄硅钢条的尺寸为长260mm宽3mm厚度0.05mm,相邻两条超薄硅钢条之间距离3mm,供电端的供电电源为工作频率20kHz的高频逆变电源。
[0034]一种降低电磁辐射的无线充电方法,超薄硅钢条的宽度与无线传输间距成正比关系,无线传输间距为发射线圈与接收线圈之间的距离。
[0035]相邻两个超薄硅钢条之间的距离与无线传输间距成正比关系。
[0036]根据无线传输间距调节超薄硅钢条的宽度和相邻两个超薄硅钢条之间的距离,可以更加有效地切断涡流路径,进一步提升系统的传输效率。
[0037]工作过程:
[0038]如图3所示,当耦合线圈1不添加电磁屏蔽结构的状态下,高频电磁场会泄漏到非工作区域外,不仅对周围生物产生辐射而且会影响其他电子设备使用,并产生损耗降低系统传输效率。
[0039]通过采用高磁导率材料进行磁场引导调控,高电导率材料产生涡流形成反向磁场对泄露磁场进行抑制,综合作用提高耦合线圈1耦合程度,满足电磁辐射安全标准,如果只添加铁氧体板2以后线圈耦合程度有所提升,但本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低无线充电系统电磁辐射的屏蔽装置,包括两个电磁变化模块,其中一个电磁变化模块与供电端连接,另外一个电磁变化模块与负载端连接,其特征在于:所述电磁变化模块包括依次设置的耦合线圈(1)、铁氧体板(2)、超薄硅钢片(3),所述耦合线圈(1)、铁氧体板(2)之间设有绝缘件,所述铁氧体板(2)与超薄硅钢片(3)之间设有绝缘件,所述铁氧体板(2)与耦合线圈(1)的正投影,所述超薄硅钢片(3)覆盖耦合线圈(1)的正投影。2.根据权利要求1所述的一种降低无线充电系统电磁辐射的屏蔽装置,其特征在于:所述绝缘件为电木板。3.根据权利要求2所述的一种降低无线充电系统电磁辐射的屏蔽装置,其特征在于:所述耦合线圈(1)的一个端面与电木板一(4)的一个端面贴合,所述电木板一(4)的另一个端面与铁氧体板(2)的一个端面贴合,所述铁氧体板(2)的另一个端面与电木板二(5)的一个端面贴合,所述电木板二(5)的另一个端面与超薄硅钢片(3)贴合。4.根据权利要求1所述的一种降低无线充电系统电磁辐射的屏蔽装置,其特征在于:所述超薄硅钢片(3)包括多个超薄...

【专利技术属性】
技术研发人员:祝丽花杨庆新李元田忠莹李阳赵帅
申请(专利权)人:天津理工大学
类型:发明
国别省市:

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