【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线能量传输（wireless power transmission，wpt）技术，特别是涉及一种无线传能线圈增强屏蔽结构及无线充电系统。
技术介绍
1、随着越来越多的无线充电产品在市场上流行，无线充电系统的性能和工程应用中的电磁辐射问题受到人们的广泛关注。电磁辐射主要来自无线充电系统的能量传输元件即磁耦合器，过度的电磁辐射会影响设备周围的正常运行，降低系统传输效率，甚至影响人体安全。磁耦合器的设计包括耦合线圈和屏蔽结构的设计。由于能量发射线圈和能量接收线圈之间存在一段空气间隙，系统耦合系数低或磁场未完全耦合，都会导致漏磁严重和传输效率低。通常在磁耦合器的基础上添加屏蔽结构，以集中磁场或削弱非工作区域的磁场。合理的屏蔽设计不仅可以提高系统的传输效率，还可以减少系统对周围环境的电磁干扰，从而提高无线充电系统的安全性。因此，屏蔽结构的设计对无线传能系统具有重要意义。
2、为了解决无线充电系统中的磁芯损耗和电磁辐射问题，许多研究人员对无线传能线圈的屏蔽结构进行了优化设计，优化后的系统磁芯损耗和接收线圈的磁通密度有所降低。然而，目前大多数wpt系统的屏蔽结构研究仍然使用单一屏蔽结构，单一材料屏蔽结构的屏蔽效果仍存在较大的局限性。cn117254606a公开了一种用于无线电能传输系统的复合屏蔽结构，包括圆柱形本体和铁氧体阵列，所述圆柱形本体包括铝制侧壁板和铝制底板，所述铝制侧壁板和所述铝制底板围合形成用于容纳无线传能线圈的圆柱形空腔，所述铁氧体阵列包括多根沿所述圆柱形本体的圆周方向等角度间隔设置的铁氧体棒，每根所
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于克服上述
技术介绍
的缺陷，提供一种无线传能线圈增强屏蔽结构及无线充电系统。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种无线传能线圈增强屏蔽结构，包括无线传能线圈、多个铁氧体棒和环形铝板，所述无线传能线圈为平面圆环形结构，所述多个铁氧体棒呈辐射状排列，由所述无线传能线圈的内侧向所述无线传能线圈的外侧延伸，所述环形铝板至少覆盖所述多个铁氧体棒的外侧边缘。
4、进一步地：
5、所述多个铁氧体棒等角度间隔排列。
6、所述多个铁氧体棒的数量大于等于10根。
7、所述多个铁氧体棒的数量为12到15根。
8、所述铁氧体棒由锰锌基铁氧体制成。
9、所述铁氧体棒的长度大于所述无线传能线圈的内外径之差。
10、所述环形铝板的外径和所述无线传能线圈的外径等大，所述环形铝板的外边缘和所述无线传能线圈的外边缘重合。
11、所述环形铝板的覆盖面积占所述无线传能线圈的外径圆面积的40%到60%。
12、所述无线传能线圈由高频利兹线绕制。
13、一种无线充电系统，具有所述的无线传能线圈增强屏蔽结构。
14、本专利技术具有如下有益效果：
15、本专利技术提供一种无线传能线圈增强屏蔽结构，包括无线传能线圈、多个铁氧体棒和环形铝板，所述无线传能线圈为平面圆环形结构，所述多个铁氧体棒呈辐射状排列，由所述无线传能线圈的内侧向所述无线传能线圈的外侧延伸，所述环形铝板至少覆盖所述多个铁氧体棒的外侧边缘，与现有的采用铝制圆柱形空腔设计相比，本专利技术以环形铝板代替铝制圆柱形空腔，环形铝板至少覆盖所述多个铁氧体棒的外侧边缘，一方面克服了空腔结构容易产生涡流损耗的问题，利用环形铝板的设置更精确地控制磁场与铝材的接触面积和路径，通过这种优化可以减少磁场在铝材内部产生的涡流，从而降低因涡流引起的能量损耗，同时通过覆盖铁氧体棒的外侧环形铝板的设置，代替铝制空腔能够避免在铝制空腔中的磁场易在空腔的边缘产生不均匀分布的边缘效应，从而使得磁场在整个传输区域内分布更加均匀。相比铝制空腔的设计，本专利技术的设计允许更精确地控制磁场分布，有助于减少磁场在铝材中的不均匀分布，降低涡流损耗，同时消除磁场畸变，有效均匀了线圈附近的磁场，在修正铁氧体棒外侧边缘磁场畸变的同时有效消除漏磁，能够有效地提升无线电能传输系统的传输效率。同时，本专利技术相比于采用铝制空腔的设计在结构上大为简化，降低了结构复杂度，而且大大减少了铝材的使用，经济性得到显著提升。本专利技术基于铁氧体棒阵列和环形铝板的无线传能线圈协同复合式屏蔽结构，相比于传统的无线传能线圈屏蔽结构可实现更加经济和优越的屏蔽效果，有利于增强系统的电磁兼容性、传输效率和安全性，特别适用于高效无线充电系统，在无线电能传输领域具有很高的推广应用价值和广阔的应用前景。
16、本专利技术实施例中的其他有益效果将在下文中进一步述及。
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1.一种无线传能线圈增强屏蔽结构，其特征在于，包括无线传能线圈、多个铁氧体棒和环形铝板，所述无线传能线圈为平面圆环形结构，所述多个铁氧体棒呈辐射状排列，由所述无线传能线圈的内侧向所述无线传能线圈的外侧延伸，所述环形铝板至少覆盖所述多个铁氧体棒的外侧边缘。
2.如权利要求1所述的无线传能线圈增强屏蔽结构，其特征在于，所述多个铁氧体棒等角度间隔排列。
3.如权利要求1所述的无线传能线圈增强屏蔽结构，其特征在于，所述多个铁氧体棒的数量大于等于10根。
4.如权利要求3所述的无线传能线圈增强屏蔽结构，其特征在于，所述多个铁氧体棒的数量为12到15根。
5.如权利要求1所述的无线传能线圈增强屏蔽结构，其特征在于，所述铁氧体棒由锰锌基铁氧体制成。
6.如权利要求1至5任一项所述的无线传能线圈增强屏蔽结构，其特征在于，所述铁氧体棒的长度大于所述无线传能线圈的内外径之差。
7.如权利要求1至5任一项所述的无线传能线圈增强屏蔽结构，其特征在于，所述环形铝板的外径和所述无线传能线圈的外径等大，所述环形铝板的外边缘和所述无线传能线
8.如权利要求7所述的无线传能线圈增强屏蔽结构，其特征在于，所述环形铝板的覆盖面积占所述无线传能线圈的外径圆面积的40%到60%。
9.如权利要求1至5任一项所述的无线传能线圈增强屏蔽结构，其特征在于，所述无线传能线圈由高频利兹线绕制。
10.一种无线充电系统，其特征在于，具有如权利要求1至9任一项所述的无线传能线圈增强屏蔽结构。
...【技术特征摘要】
1.一种无线传能线圈增强屏蔽结构，其特征在于，包括无线传能线圈、多个铁氧体棒和环形铝板，所述无线传能线圈为平面圆环形结构，所述多个铁氧体棒呈辐射状排列，由所述无线传能线圈的内侧向所述无线传能线圈的外侧延伸，所述环形铝板至少覆盖所述多个铁氧体棒的外侧边缘。
2.如权利要求1所述的无线传能线圈增强屏蔽结构，其特征在于，所述多个铁氧体棒等角度间隔排列。
3.如权利要求1所述的无线传能线圈增强屏蔽结构，其特征在于，所述多个铁氧体棒的数量大于等于10根。
4.如权利要求3所述的无线传能线圈增强屏蔽结构，其特征在于，所述多个铁氧体棒的数量为12到15根。
5.如权利要求1所述的无线传能线圈增强屏蔽结构，其特征在于，所述铁氧体棒由锰锌基铁氧体制成。...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹芳辉，范泽禹，王黎明，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：
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