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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种非接触式能量传输系统,属于非传导式充电。
技术介绍
1、电动车辆的无线充电可以避免人工操作,极大的提高了充电的便利性。无线充电原理图如图1所示,其中能量源1可以时电网、或储能装置等,提供电力源。电力变换装置2输入的交流电或直流电转换为高频交流电,包括逆变器;电力变换装置2还包括谐振网络,与耦合器产生谐振。第一耦合器3和第二耦合器4可以包括基于电磁感应原理传输能量的线圈,也可以是基于电场原理传输能量的电容极板;耦合器还包括高磁导率的磁体,可以是铁氧体,也可以是纳米晶等高磁导率的磁体。
2、车辆停车以后,实现基于磁感应耦合的无线电能传输,如图2所示。但是第二耦合器4与第一耦合器3之间可能存在空间方向的距离,可以认为xyz方向。车辆上的接收线圈与地面的发射线圈之间存在较大的间隙,造成了大量的磁泄漏,导致磁辐射问题;另外发射线圈和接收线圈之间的较大距离使得两个线圈处于弱耦合状态,互感较小,不利于大功率的传输,也不利于电能传输效率的提升。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的以上技术问题,本专利技术提供非接触式能量传输系统。
2、本专利技术提供了非接触式能量传输系统,包括:发射模块和接收模块,所述发射模块包括第一耦合器,接收模块包括第二耦合器,第一耦合器和第二耦合器相互耦合;所述第一耦合器包括第一线圈、第一磁体和第三磁体;所述第二耦合器包括第二线圈和第二磁体;所述第一线圈绕设于第一磁体;所述第二线圈绕设于第二磁体;所述第三磁体用于减小第一磁体和第
3、进一步地,增大第一耦合器的宽度和/或长度,以使得第一耦合器和第二耦合器之间形成满足设定要求的闭合磁回路。
4、进一步地,所述增大第二耦合器的宽度和/或长度,以使得第一耦合器和第二耦合器之间形成满足设定要求的闭合磁回路。
5、进一步地,所述第三磁体包括两个分立的磁体,分别位于所述第二磁体的侧边,以实现加高第二磁体竖直方向高度。
6、进一步地,所述第三磁体包括两个分立的磁体,分别位于所述第二磁体的侧边,以实现加高第二磁体竖直方向高度;所述第三磁体的端部与可控推杆铰接,以使得在第三磁体可控推杆的推力下移动。
7、进一步地,所述系统还包括移动机构,通过移动机构,实现第三磁体相对第二磁体在竖直方向上上下移动。
8、再进一步地,所述移动机构包括可控推杆,第三磁体与可控推杆铰接,以使得在可控推杆的推动下,第三磁体能够相对第二磁体在竖直方向上向上移动。
9、再进一步地,所述移动机构包括可控推杆和x支架,所述x支架包括交叉的第一支架臂和第二支架臂,第一支架臂和第二支架臂中部活动铰接;
10、第一支架臂的下端与底座铰接,上端可滑动设于位于第三磁体侧面的滑槽内;第二支架臂的下端可控推杆铰接,另一端铰接于第三磁体侧面。
11、再进一步地,所述系统还包括传感器和控制器,所述传感器用于采集第二磁体和/或第三磁体的高度信息,并传输至控制器,以使得控制器控制移动机构,使得第三磁体做出相应的动作并到达指定位置。
12、再进一步地,非接触式能量传输系统的控制方法,采用以上技术方案提供的非接触式能量传输系统,所述控制方法包括:当车辆停车到停车位,所述停车位安装第一耦合器;
13、移动第三磁体,使得第一磁体、第二磁体和第三磁体构成密闭的磁回路;
14、等待充电指令或放电指令;
15、接收到充电指令后,设置连接能量源的电力变换装置为发射模式,设置连接车辆电池的电力变换装置为接收模式开始充电;
16、或接收到放电指令后,设置连接能量源的电力变换装置为接收模式,设置连接车辆电池的电力变换装置为发射模式开始放电。
17、第一耦合器和第二耦合器之间形成满足设定要求的闭合磁回路的判断条件是第一线圈和第二线圈之间的耦合系数大于设定值,设定范围0-1或者 0.5-1等。
18、本专利技术所取得的有益技术效果:当第一、第二磁体到达预定位置后,通过可动的第三磁体填充第一磁体和第二磁体之间的间隙,使得第一耦合器与第二耦合器之间的耦合强度得到显著提升,有助于提升电能传输效率;第一、二、三磁体构成封闭的磁回路,且磁回路中的气隙足够小,大幅降低了磁泄漏,解决了研制磁辐射的问题。
19、由于第一耦合器和第二耦合器之间的耦合强度提高,降低了第一线圈、第二线圈中的电流,可以减小线圈的体积,并降低线圈的成本。
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1.非接触式能量传输系统,其特征在于,包括:发射模块和接收模块,所述发射模块包括第一耦合器,接收模块包括第二耦合器,第一耦合器和第二耦合器相互耦合;所述第一耦合器包括第一线圈、第一磁体和第三磁体;所述第二耦合器包括第二线圈和第二磁体;所述第一线圈绕设于第一磁体;所述第二线圈绕设于第二磁体;所述第三磁体用于减小第一磁体和第二磁体之间在竖直方向的间隙,以使得第一耦合器和第二耦合器之间形成满足设定要求的闭合磁回路。
2.根据权利要求1所述的非接触式能量传输系统,其特征在于,第一耦合器和第二耦合器之间形成满足设定要求的闭合磁回路的判断条件是第一线圈和第二线圈之间的耦合系数大于设定值。
3.根据权利要求1所述的非接触式能量传输系统,其特征在于,增大第一耦合器的宽度和/或长度,以使得第一耦合器和第二耦合器之间形成满足设定要求的闭合磁回路。
4.根据权利要求1所述的非接触式能量传输系统,其特征在于,增大第二耦合器的宽度和/或长度,以使得第一耦合器和第二耦合器之间形成满足设定要求的闭合磁回路。
5.根据权利要求1所述的非接触式能量传输系统,其特征在
6.根据权利要求1所述的非接触式能量传输系统,其特征在于,所述第三磁体包括两个分立的磁体,分别位于所述第二磁体的侧边,以实现加高第二磁体竖直方向高度;所述第三磁体的端部与可控推杆铰接,以使得在第三磁体可控推杆的推力下移动。
7.根据权利要求1所述的非接触式能量传输系统,其特征在于,所述系统还包括移动机构,通过移动机构,实现第三磁体相对第二磁体在竖直方向上上下移动。
8.根据权利要求7所述的非接触式能量传输系统,其特征在于,所述移动机构包括可控推杆,第三磁体与可控推杆铰接,以使得在可控推杆的推动下,第三磁体能够相对第二磁体在竖直方向上向上移动。
9.根据权利要求7所述的非接触式能量传输系统,其特征在于,所述移动机构包括可控推杆和X支架,所述X支架包括交叉的第一支架臂和第二支架臂,第一支架臂和第二支架臂中部活动铰接;
10.根据权利要求7任一所述的非接触式能量传输系统,其特征在于,所述系统还包括传感器和控制器,所述传感器用于采集第二磁体和/或第三磁体的高度信息,并传输至控制器,以使得控制器控制移动机构,使得第三磁体做出相应的动作并到达指定位置。
11.非接触式能量传输系统的控制方法,其特征在于,采用如权利要求1~10任一所述的非接触式能量传输系统,所述控制方法包括:当车辆停车到停车位,所述停车位安装第一耦合器;
...【技术特征摘要】
1.非接触式能量传输系统,其特征在于,包括:发射模块和接收模块,所述发射模块包括第一耦合器,接收模块包括第二耦合器,第一耦合器和第二耦合器相互耦合;所述第一耦合器包括第一线圈、第一磁体和第三磁体;所述第二耦合器包括第二线圈和第二磁体;所述第一线圈绕设于第一磁体;所述第二线圈绕设于第二磁体;所述第三磁体用于减小第一磁体和第二磁体之间在竖直方向的间隙,以使得第一耦合器和第二耦合器之间形成满足设定要求的闭合磁回路。
2.根据权利要求1所述的非接触式能量传输系统,其特征在于,第一耦合器和第二耦合器之间形成满足设定要求的闭合磁回路的判断条件是第一线圈和第二线圈之间的耦合系数大于设定值。
3.根据权利要求1所述的非接触式能量传输系统,其特征在于,增大第一耦合器的宽度和/或长度,以使得第一耦合器和第二耦合器之间形成满足设定要求的闭合磁回路。
4.根据权利要求1所述的非接触式能量传输系统,其特征在于,增大第二耦合器的宽度和/或长度,以使得第一耦合器和第二耦合器之间形成满足设定要求的闭合磁回路。
5.根据权利要求1所述的非接触式能量传输系统,其特征在于,所述第三磁体包括两个分立的磁体,分别位于所述第二磁体的侧边,以实现加高第二磁体竖直方向高度。
6.根据权利要求1所述的非接触式能量传输...
【专利技术属性】
技术研发人员:李建廷,
申请(专利权)人:爻新科技上海有限公司,
类型:发明
国别省市:
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