本發(fā)明涉及電動汽車充電領(lǐng)域，尤其涉及一種耦合器單方向繞線的電動汽車無線充電裝置。

背景技術(shù)：

近年來，電動汽車無線充電(wpt)技術(shù)在電動汽車快速發(fā)展的趨勢下，以其安全節(jié)能的優(yōu)勢愈益受到重視，成為了電動汽車領(lǐng)域關(guān)注和研究的熱點(diǎn)之一。無線充電是通過高頻磁場耦合透過空氣氣隙將能量從車外發(fā)射端傳遞到車體接收端。實(shí)際應(yīng)用中，鋪設(shè)于地的地面發(fā)射耦合器和安裝于車體的接收耦合器按照普通的多匝線圈繞線方式繞線時相鄰兩匝線圈間會因存在相互干擾而減少傳輸?shù)哪芰?，造成能量浪費(fèi)。

考慮到普通多匝線圈繞線方式的耦合器帶來的缺陷，本發(fā)明的耦合器單方向繞線的電動汽車無線充電裝置在電動汽車無線充電過程中采用的地面單方向繞線發(fā)射耦合器與車體單方向繞線接收耦合器繞線方式均為單方向圓圈繞線。采用新型的耦合器繞線方式后，將有效解決普通多匝線圈繞線方式下相鄰兩匝線圈存在相互干擾造成傳輸能量浪費(fèi)的缺點(diǎn)。現(xiàn)有的電動汽車無線充電技術(shù)大多停留在理論階段，對于實(shí)際應(yīng)用中利用耦合器單方向圓圈繞線的新型繞線方式減少線圈間的干擾提高能量傳輸效率的方法暫時沒有人提及。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述背景技術(shù)的不足，提供了一種耦合器單方向繞線的電動汽車無線充電裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種耦合器單方向繞線的電動汽車無線充電裝置，其特征在于，包括逆變器1、地面單方向繞線發(fā)射耦合器2、車體單方向繞線接收耦合器3、整流調(diào)理裝置4、車載電池5。所述電壓型逆變器輸入端并入電網(wǎng)，變流后將能量傳送到繞線方式為單方向圓圈繞線的地面單方向繞線發(fā)射耦合器；所述車體單方向繞線接收耦合器繞線方式為單方向圓圈繞線，并與地面單方向繞線發(fā)射耦合器相對，接收地面單方向繞線發(fā)射耦合器傳遞的能量；所述整流調(diào)理裝置與車體單方向繞線接收耦合器相連接，經(jīng)過整流調(diào)理后將電能傳送到車載電池進(jìn)行無線充電。一種耦合器單方向繞線的電動汽車無線充電裝置實(shí)現(xiàn)方法包括以下步驟：

(1)泊車過程中，電壓型逆變器輸入端并入電網(wǎng)，變流后將能量傳送到地面單方向繞線發(fā)射耦合器；

(2)車體單方向繞線接收耦合器與地面單方向繞線發(fā)射耦合器相對，接收地面單方向繞線發(fā)射耦合器傳遞的能量；

(3)車體單方向繞線接收耦合器與整流調(diào)理裝置相連接，經(jīng)過整流調(diào)理后將電能傳送到車載電池進(jìn)行無線充電。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：地面單方向繞線發(fā)射耦合器與車體單方向繞線接收耦合器采用單方向圓圈繞的線繞線方式后，有效解決了普通多匝線圈繞線方式下相鄰兩匝線圈間存在相互干擾而造成傳輸能量浪費(fèi)的缺點(diǎn)。

附圖說明

圖1為具體實(shí)施例中耦合器單方向繞線的電動汽車無線充電裝置的裝置框圖。

圖1中：1逆變器、2地面單方向繞線發(fā)射耦合器、3車體單方向繞線接收耦合器、4整流調(diào)理裝置、5車載電池

圖2為具體實(shí)施例中耦合器單方向繞線的電動汽車無線充電裝置的工作流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

參照圖1，一種耦合器單方向繞線的電動汽車無線充電裝置，包括逆變器1、地面單方向繞線發(fā)射耦合器2、車體單方向繞線接收耦合器3、整流調(diào)理裝置4、車載電池5。逆變器1將從電網(wǎng)接收的電能傳輸?shù)降孛鎲畏较蚶@線發(fā)射耦合器2中，車體單方向繞線接收耦合器3接收地面單方向繞線發(fā)射耦合器2傳遞的電能，經(jīng)整流調(diào)理裝置4后傳輸?shù)杰囕d電池5中。在車體單方向繞線接收耦合器3接收地面單方向繞線發(fā)射耦合器2傳遞的電能的過程中將不會存在耦合器內(nèi)單方向繞接而成的小圓圈線圈之間相互干擾削弱能量的情況，以下對此進(jìn)行解釋。

由特定的公式可知普通多匝線圈繞線方式下線圈的匝數(shù)越多等效串聯(lián)電阻的值就越大，使線圈損耗增加。同時，匝數(shù)還對線圈的自感值和電磁耦合互感值造成影響。在單方向繞線發(fā)射耦合器的繞線方式下，由于采取的是單方向小圓圈繞線或內(nèi)含同向小線圈，相鄰兩匝的電流方向相同，根據(jù)安培定則兩匝線圈之間的磁場被抵消，有效避免了普通多匝線圈繞線方式的缺點(diǎn)，增強(qiáng)了電磁感應(yīng)強(qiáng)度，使能量的傳輸效率得到了提高。

一種耦合器單方向繞線的電動汽車無線充電裝置實(shí)現(xiàn)方法包括以下步驟：

(1)泊車過程中，電壓型逆變器輸入端并入電網(wǎng)，變流后將能量傳送到地面單方向繞線發(fā)射耦合器；

(2)車體單方向繞線接收耦合器與地面單方向繞線發(fā)射耦合器相對，接收地面單方向繞線發(fā)射耦合器傳遞的能量；

(3)車體單方向繞線接收耦合器與整流調(diào)理裝置相連接，經(jīng)過整流調(diào)理后將電能傳送到車載電池進(jìn)行無線充電。

參照圖2，一種耦合器單方向繞線的電動汽車無線充電裝置的工作流程為：

步驟1：電動汽車在無線充電地點(diǎn)泊車；

步驟2：電壓型逆變器輸入端并入電網(wǎng)，進(jìn)行變流工作；

步驟3：地面單方向繞線發(fā)射耦合器接收逆變器變流后傳送的能量；

步驟4：車體單方向繞線接收耦合器與地面單方向繞線發(fā)射耦合器相對，接收地面單方向繞線發(fā)射耦合器傳遞的能量；

步驟5：車體單方向繞線接收耦合器與整流調(diào)理裝置相連接，經(jīng)過整流調(diào)理后將電能傳送到車載電池進(jìn)行無線充電。

可見，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)解決了動力電池容量較小、續(xù)航里程短、充電站建設(shè)困難等因素的限制問題；

(2)單方向繞接而成的小圓圈線圈之間不會存在相互干擾削弱能量的情況；

(3)有效解決了普通多匝線圈繞線方式下相鄰兩匝線圈間存在相互干擾而造成傳輸能量浪費(fèi)的缺點(diǎn)。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種耦合器單方向繞線的電動汽車無線充電裝置，包括逆變器、地面單方向繞線單方向繞線發(fā)射耦合器、車體單方向繞線單方向繞線接收耦合器、整流調(diào)理裝置、車載電池。在地面安裝單方向繞線發(fā)射耦合器，當(dāng)電動汽車?？吭诘孛鎲畏较蚶@線發(fā)射耦合器上方時，車體單方向繞線接收耦合器接收其傳遞的能量對汽車進(jìn)行無線充電。所述的地面單方向繞線發(fā)射耦合器與車體單方向繞線接收耦合器繞線方式均為單方向圓圈繞線，這有效解決了普通多匝線圈繞線方式下相鄰兩匝線圈間存在相互干擾而造成傳輸能量浪費(fèi)的缺點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：徐進(jìn);俞普德;盧勝利
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.25
技術(shù)公布日：2017.09.05