本發(fā)明涉及無線電能傳輸技術領域，特別是涉及一種帶有磁介質層和磁屏蔽層新型雙矩形結構無線充電線圈。

背景技術：

近年來，隨著電力電子技術的不斷發(fā)展，無線充電系統(tǒng)的效率和功率不斷提高，應用范圍不斷擴大。無線充電，目前主要的一個應用是電動汽車領域。由于電池技術瓶頸，相比較于內(nèi)燃機汽車，電動汽車存在續(xù)航時間短、成本高昂等短期內(nèi)無法解決的問題。利用無線充電技術可以避開電池的技術問題。通過在地下鋪設發(fā)射線圈，電動汽車底盤固定接收線圈，電動汽車在停車場或者在道路上行駛時便可以實現(xiàn)充電。

無線電能傳輸目前采用的主流方法是將能量通過一對耦合的線圈進行傳輸。目前常見的線圈結構有圓形線圈、矩形線圈、螺線管型線圈等等。普通結構的線圈漏感較大、耦合系數(shù)較低，因而傳輸效率較低。普通結構的線圈發(fā)射端和接收端一般只有一個線圈，如果相應的電路拓撲結構有兩個電感或多個電感的話，需要額外制作電感，增加了系統(tǒng)的復雜性。此外，由于電動汽車在充電的過程中，汽車底盤上的接收線圈與鋪在地下的發(fā)射線圈不容易對齊，容易發(fā)生偏移。這種情況下普通結構的線圈傳輸效率會進一步降低。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種新型雙矩形結構無線充電線圈，能夠減少線圈漏感，提高線圈之間的耦合系數(shù)。應用于電動汽車無線充電時，能夠更好的適應兩側線圈發(fā)生偏移的情況，從而可以提高傳輸效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術來實現(xiàn)的，本發(fā)明包括射端和接收端，發(fā)射端包括發(fā)射線圈層、發(fā)射端支撐層、發(fā)射端磁介質層和發(fā)射端磁屏蔽層，發(fā)射線圈層、發(fā)射端支撐層、發(fā)射端磁介質層和發(fā)射端磁屏蔽層從上到下依次固結；接收端包括接收線圈層、接收端支撐層、接收端磁介質層和接收端磁屏蔽層，接收線圈層、接收端支撐層、接收端磁介質層和接收端磁屏蔽層從上到下依次固結。

優(yōu)選地，在本發(fā)明中，發(fā)射端和所述接收端結構關于與所述發(fā)射線圈層和所述接受線圈層距離相等的面對稱。

優(yōu)選地，在本發(fā)明中，發(fā)射端線圈和所述接收端線圈按照“8”字形纏繞組成雙矩形結構。

優(yōu)選地，在本發(fā)明中，發(fā)射端磁介質層和所述接收端磁介質層由功率鐵氧體組成，所述功率鐵氧體呈薄板狀。

更優(yōu)選地，在本發(fā)明中，發(fā)射端支撐層與所述接收端支撐層均采用采用亞克力板材料，所述發(fā)射端磁屏蔽層與所述接收端磁屏蔽層均由鋁板組成。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：首先，相比于普通線圈結構，本發(fā)明采用了雙矩形結構。由于雙矩形結構的線圈磁場耦合程度較大，因而耦合系數(shù)較大，有效提高了線圈的傳輸效率。薄板狀的功率鐵氧體可以引導線圈下方的磁場沿著功率鐵氧體流動，因而減少了漏感，增強了勵磁電感，進一步提高了線圈的傳輸效率。其次，在線圈的外側有屏蔽層，有效減少了磁場的輻射。此外，本發(fā)明能夠更好地適應汽車在充電過程中發(fā)生偏移的情況。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電能傳輸示意圖；

圖2是本發(fā)明較佳實施例的立體結構示意圖；

圖3是本發(fā)明的磁介質層中的功率鐵氧體板示意圖；

圖4是本發(fā)明用的發(fā)射線圈中電流流向示意圖；

附圖中各部件的標記如下：1、發(fā)射線圈層，2、發(fā)射端支撐層，3、發(fā)射端磁屏蔽層，4、接收線圈層，5、接收端支撐層，6、接收端磁屏蔽層，7、發(fā)射端磁介質層或接收端磁介質層，101、電源，102、接收端電路，103、發(fā)射線圈，104、接收線圈，105、接收端電路，106、負載。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

在本發(fā)明的描述中需要理解的是，術語“上”“下”“左”“右”指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位和位置關系，僅僅是為了方便描述本發(fā)明的結構和操作方式，而不是指示或者暗示所指的部分必須具有特定的方位、以特定的方位操作，因而不能理解為對本發(fā)明的限制。

圖1所示的是本發(fā)明較佳實施實例立體結構圖，包括：發(fā)射端，從下到上依次為發(fā)射端磁屏蔽層3、發(fā)射端磁介質層7、發(fā)射端支撐層2、發(fā)射線圈層1。接收端，從下到上依次為接收線圈層4、接收端支撐層5、接收端磁介質層6、接收端磁屏蔽層7。發(fā)射線圈層1由左右兩部分按“8”字形纏繞形成雙矩形結構固定在發(fā)射端支撐層2上面，發(fā)射線圈中電流流向示意圖如圖4所示。發(fā)射端支撐層2采用亞克力板材料，大小與發(fā)射線圈層1大小相同。發(fā)射端支撐層2與發(fā)射端磁屏蔽層3之間是發(fā)射端磁介質層7。發(fā)射端磁介質層7如圖3所示，薄板狀的功率鐵氧體固結在發(fā)射端支撐層2下面組成。薄板狀的功率鐵氧體可以引導線圈下方的磁場沿著功率鐵氧體流動，因而減少了漏感，增強了勵磁電感。發(fā)射端磁介質層7下面是發(fā)射端磁屏蔽層3，由鋁板組成，起到磁場屏蔽的作用。接收端結構與發(fā)射端結構關于距離發(fā)射線圈層1和接收線圈層4相等的面對稱，因此接收端結構不再贅述。

圖2所示的是一種基于新型雙矩形結構無線充電線圈的電能傳輸系統(tǒng)示意圖，包括：電源101，發(fā)射端電路102，線圈發(fā)射端103，線圈接收端104，接收端電路105，負載106。其中，電源101供給發(fā)射端電路102穩(wěn)定的電能，發(fā)射端電路102將電流轉變?yōu)楦哳l交流電傳輸給線圈發(fā)射端103，通過磁場耦合線圈接收端104線圈層中感應出高頻交流電，從而電能由發(fā)射端傳輸?shù)搅私邮斩?，然后電能?jīng)過接收端電路105供給負載。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。