一种具有液体冷却的WPT盘及WPT系统技术方案

技术编号:40525920 阅读:9 留言:0更新日期:2024-03-01 13:45
无线电力传输的发射端含有至少一个发射盘,用于产生电磁场,而在接收端含有至少一个接受盘从电磁场拾取能量为设备提供电能或充电。发射盘和接收盘内部由线圈和磁性材料构成。电流和磁通会在发射盘和接收盘内部产生电损耗和磁损耗,产生热能引起很高的温升。为了避免金属在电磁场中产生的涡流损耗,发射盘和接收盘的表面和侧面封装采用低热导率的非金属材料,这加剧了内部热能的积聚。发射盘和接收盘内部产生过高的温升,会导致发射盘和接收盘损坏或进行非正常工作。本技术提出使用液冷有效地导出或发散出发射盘和接收盘内部热能的方式,提出了使用浸没式液冷的实施结构,并提出配合使用框架磁片和金属封装框架进一步增强液冷效果的创新方式。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线电力传输(用于充电的无线电力传输或实时无线电力传输)的改进。


技术介绍

1、通常,无线电力传输(wpt)是一种能够将电力从初级侧/发射端侧无线传输到所需设备(拾能端/接收端/负载侧)的技术。

2、为了传输电力,发射端中的初级线圈由交流电流供电,产生时变磁场或磁通量。根据安培定律,产生的磁场的强度取决于交流电流和空间的磁导率。根据法拉第定律,所产生的时变磁场的一部分与接收端的拾能线圈连接,以感应电压。交联的磁场或磁通量被称为耦合,并被表示为耦合系数k。基本上,对于给定的交流电流和空间磁导率,耦合系数k越高,拾能导体上的感应电压越高。

3、图1示出了用于无线电力传输的一对传统的wpt盘10(初级/发射盘11、次级/拾能端、接收端盘12)。通常,wpt线圈16、17用电绝缘框架13、14和盖15、16密封在盘11、12内。主要问题是散热、耦合系数k和涡流引起的金属物体损耗。

4、线圈发热是由流过的交流电流引起的,频率、构成线圈的导线结构、线圈厚度都会影响线圈中产生的损耗。而磁通量密度决定了磁板中的损耗。线圈和磁板中的损耗可以通过精心的电路设计来转移或平衡。此外,线圈和磁板周围的散热环境不同,而且由于其放置得非常近,其间的热量会相互影响,因此其中一个的温度可能会高于另一个。控制线圈和磁板的温度都是理想的手段。当线圈变得太热时,导线的绝缘会受到损害,而当磁板变得太热时,磁性会发生急剧变化。在任一情况下,系统都可能发生故障。


技术实现思路

1、本技术的一个目的是提供一种具有液体冷却的wpt盘及wpt系统。

2、在一个方面,本技术可以说包括具有液体冷却的wpt盘,其包括:包含液体冷却剂的密封外壳、至少一个线圈和磁板,其中磁板完全浸没在液体冷却剂中。

3、可选地,wpt盘还包括位于wpt盘内部或外部的泵,用于循环外壳中的液体冷却剂。

4、可选地,线圈部分或全部浸没在液体冷却剂中。

5、可选地,wpt盘还包括内壁,其中内壁部分或全部浸没在液体冷却剂中。

6、可选地,内壁至少部分地在壳体内限定和形成两个或更多个腔室。

7、可选地,至少一个腔室提供屏蔽区域,所述屏蔽区域被屏蔽免受来自线圈的干扰。

8、可选地,wpt盘还包括位于屏蔽区域中的电子模块。

9、可选地,电子模块部分或全部浸入液体冷却剂中。

10、可选地,电子模块通过部分或全部浸没在液体冷却剂中的线圈电力电缆连接到线圈。

11、可选地,电子模块连接到部分或全部浸没在液体冷却剂中的外部电力电缆。

12、可选地,腔室被配置成允许液体冷却剂流动。

13、可选地,wpt盘还包括内壁中的一个或多个孔,用于液体冷却剂的流动。

14、可选地,wpt盘还包括连接到泵的散热器和/或液体冷却剂储器,其中泵、液体冷却剂储器和/或散热器在wpt盘的外部。

15、可选地,wpt盘还包括连接到泵的散热器和/或液体冷却剂储器,其中泵、液体冷却剂储器和/或散热器在wpt盘的内部。

16、可选地,wpt盘还包括由外壳提供并连接到外部部件的入口和出口,入口和出口为液体冷却剂流过wpt盘提供入口和出口点。

17、可选地,wpt盘、磁板是铁氧体板。

18、可选地,液体冷却剂是介电流体。

19、可选地,wpt盘还包括外部热交换器。

20、可选地,外部热交换器是液-液热交换器,例如外部冷却管。

21、可选地,wpt盘包括一个或多个:用于存储液体冷却剂的储器、用于循环液体冷却剂的泵、用于从液体冷却剂传递热量的散热器或热交换器。

22、在另一方面,本技术可以说包括一种液体冷却wpt盘的方法,所述方法包括以下步骤:提供线圈、磁板和/或wpt盘的内壁,所述盘部分或全部浸入包含在wpt盘的外壳内的液体冷却剂中;以及用泵循环液体冷却剂,使得其在外壳中流动并经过线圈、磁板和/或内壁。

23、可选地,磁板被完全浸没。

24、可选地,线圈被部分或全部浸没。

25、可选地,内壁被部分或全部浸没。

26、可选地,液体冷却剂循环通过壳体内的两个或更多个腔室。

27、可选地,液体冷却剂被循环,使得其流过位于由至少一个腔室提供的屏蔽区域中的电子模块,所述屏蔽区域被屏蔽以免受线圈的干扰。

28、可选地,散热器和/或液体冷却剂储器连接到泵,其中泵、液体冷却剂储器和/或散热器在wpt盘的外部。

29、可选地,wpt盘还包括连接到泵的散热器和/或液体冷却剂储器,其中泵、液体冷却剂储器和/或散热器在wpt盘的内部。

30、可选地,磁板是铁氧体板。

31、可选地,液体冷却剂是介电流体。

32、可选地,所述方法还包括通过外部热交换器从液体冷却剂中提取热量的步骤。

33、可选地,外部热交换器是液-液热交换器,例如外部冷却管。

34、可选地,wpt盘还包括金属框架和框架磁片。

35、可选地,wpt盘还包括有助于散热的灌封化合物。

36、可选地,wpt盘是发射盘,并且包括:盖、线圈、金属框架以及在金属框架和盖之间的框架磁片。

37、可选地,wpt发射盘包括金属基板。

38、可选地,wpt发射盘还包括线圈磁板。

39、可选地,框架磁片延伸超过金属框架的外周。

40、可选地,框架磁片延伸超过金属框架的内周界。

41、可选地,框架磁片设置在金属框架和盖之间。

42、可选地,框架磁片与盖有间隙。

43、可选地,框架磁片与金属框架有间隙。

44、可选地,框架磁片与线圈磁板有间隙。

45、可选地,金属框架与框架磁片有间隙。

46、可选地,金属框架与金属基板间有间隙。

47、可选地,金属框架与线圈磁板有间隙。

48、可选地,金属框架被成形为改善散热。

49、可选地,wpt发射盘还包括一个或多个风扇。

50、可选地,wpt发射盘还包括液体冷却。

51、可选地,框架磁片和/或线圈磁板由以下一种或多种材料制成:

52、●铁磁材料,

53、●亚铁磁性材料,或

54、●纳米晶体材料,

55、和/或例如可以是:

56、●铁氧体,

57、●锰锌铁氧体,

58、●镍锌铁氧体。

59、可选地,wpt是接收盘,并且包括:盖、线圈、金属框架和在金属框架和盖之间的框架磁片。

60、可选地,wpt接收盘还包括金属基板。

61、可选地,wpt接收盘还包括线圈磁板。

62、可选地,框架磁片延伸超过金属框架的外周。

6本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有液体冷却的WPT盘,其特征是:包括:

2.根据权利要求1所述的WPT盘,其特征是:还包括位于所述WPT盘内部或外部的泵,用于循环所述外壳中的所述液体冷却剂。

3.根据权利要求1所述的WPT盘,其中所述线圈部分或全部浸没在所述液体冷却剂中。

4.根据权利要求1所述的WPT盘,其特征是:还包括内壁,其中所述内壁部分或全部浸没在所述液体冷却剂中。

5.根据权利要求4所述的WPT盘,其中所述内壁至少部分地在所述外壳内限定并形成两个或更多个腔室。

6.根据权利要求5所述的WPT盘,其中至少一个腔室提供屏蔽区域,所述屏蔽区域被屏蔽以免受所述线圈的干扰。

7.根据权利要求6所述的WPT盘,其特征是:还包括位于所述屏蔽区域中的电子模块。

8.根据权利要求7所述的WPT盘,其中所述电子模块部分或全部浸没在所述液体冷却剂中。

9.根据权利要求7或8所述的WPT盘,其中所述电子模块通过部分或全部浸没在所述液体冷却剂中的线圈电力电缆与线圈连接。

10.根据权利要求7至8中任一项所述的WPT盘,其中所述电子模块与部分或全部浸没在所述液体冷却剂中的外部电力电缆连接。

11.根据权利要求5至8中任一项所述的WPT盘,其中所述腔室被配置为允许所述液体冷却剂流动。

12.根据权利要求11所述的WPT盘,其特征是:还包括一个或多个位于所述内壁上的孔,用于液体冷却剂的流动。

13.根据权利要求2中所述的WPT盘,其中所述WPT盘还包括连接至所述泵的散热器和/或液体冷却剂储器,其中所述泵、液体冷却剂储器和/或散热器位于所述WPT盘的外部。

14.根据权利要求2所述的WPT盘,其中所述WPT盘还包括连接至所述泵的散热器和/或液体冷却剂储器,其中所述泵、液体冷却剂储器和/或散热器位于所述WPT盘的内部。

15.根据权利要求1至8中任一项所述的WPT盘,其特征是:还包括入口和出口,所述入口和出口由所述外壳提供并连接到外部部件,所述入口和出口为液体冷却剂流过所述WPT盘提供入口和出口点。

16.根据权利要求1至8中任一项所述的WPT盘,其中所述磁板是铁氧体板。

17.根据权利要求1至8中任一项所述的WPT盘,其中所述液体冷却剂是介电流体。

18.根据权利要求1至8中任一项所述的WPT盘,其特征是:还包括外部热交换器。

19.根据权利要求18所述的WPT盘,其中所述外部热交换器是液-液热交换器,例如外部冷却管。

20.根据权利要求1至8中任一项所述的WPT盘,其特征是:还包括金属框架和框架磁片。

21.根据权利要求1至8中任一项所述的WPT盘,其特征是:包括有助于散热的灌封化合物。

22.一种WPT系统,其特征在于:包括根据权利要求1-21中任一项所述的WPT盘,并且包括以下一项或多项:

...

【技术特征摘要】

1.一种具有液体冷却的wpt盘,其特征是:包括:

2.根据权利要求1所述的wpt盘,其特征是:还包括位于所述wpt盘内部或外部的泵,用于循环所述外壳中的所述液体冷却剂。

3.根据权利要求1所述的wpt盘,其中所述线圈部分或全部浸没在所述液体冷却剂中。

4.根据权利要求1所述的wpt盘,其特征是:还包括内壁,其中所述内壁部分或全部浸没在所述液体冷却剂中。

5.根据权利要求4所述的wpt盘,其中所述内壁至少部分地在所述外壳内限定并形成两个或更多个腔室。

6.根据权利要求5所述的wpt盘,其中至少一个腔室提供屏蔽区域,所述屏蔽区域被屏蔽以免受所述线圈的干扰。

7.根据权利要求6所述的wpt盘,其特征是:还包括位于所述屏蔽区域中的电子模块。

8.根据权利要求7所述的wpt盘,其中所述电子模块部分或全部浸没在所述液体冷却剂中。

9.根据权利要求7或8所述的wpt盘,其中所述电子模块通过部分或全部浸没在所述液体冷却剂中的线圈电力电缆与线圈连接。

10.根据权利要求7至8中任一项所述的wpt盘,其中所述电子模块与部分或全部浸没在所述液体冷却剂中的外部电力电缆连接。

11.根据权利要求5至8中任一项所述的wpt盘,其中所述腔室被配置为允许所述液体冷却剂流动。

12.根据权利要求11所述的wpt盘,其特征是:还包括一个或多个位于所述内壁上的...

【专利技术属性】
技术研发人员:凌豪灼于立军
申请(专利权)人:英特迪科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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