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原文传递一种电动汽车无线充电系统电磁机构及其制作方法

专利名称：	一种电动汽车无线充电系统电磁机构及其制作方法
摘要：	一种电动汽车无线充电系统电磁机构及其制作方法，属于电动汽车无线充电领域。本发明包括无线充电系统的电磁机构及其电磁机构的制作方法；无线充电的电磁机构包括：“8”字型原边发射机构和“十”字型副边接收机构；“十”字型副边接收机构位于“8”字型原边发射机构内的位置；“十”字型副边接收机构中的主线圈M、AB线圈、CD线圈三组线圈分别接对应的补偿拓扑，并联输出；“十”字型副边接收机构中的主线圈M与一对辅助线圈AB线圈、CD线圈之间互感为零。优点：实现了电动汽车在充电区域任意停车位置、任意停车方向均可拾取近似相同的能量，保证电动汽车无线充电系统的高效稳定充电；即停即充，方便快捷，无机械接触，安全可靠，适用性强。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	中国矿业大学
发明人：	夏晨阳;时运通;贾任海;吴远航;吴镇;殷嘉铖;李欣宇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-04T00:00:00+0800
申请号：	CN201910230669.2
公开号：	CN109835201A
代理机构：	南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	李悦声
分类号：	B60L53/126(2019.01);B;B60;B60L;B60L53
申请人地址：	221116 江苏省徐州市大学路1号中国矿业大学科研院
主权项：	1.一种电动汽车无线充电系统电磁机构，其特征是：无线充电的电磁机构包括：“8”字型原边发射机构和“十”字型副边接收机构；“十”字型副边接收机构位于“8”字型原边发射机构内的位置； “十”字型副边接收机构中的主线圈M和辅助线圈AB、CD结构上不直接相连，经独立补偿、整流后串联，再与负载相连；“十”字型副边接收机构中的主线圈M与辅助线圈AB之间的互感为零，“十”字型副边接收机构中的主线圈M与辅助线圈CD之间互感为零。 2.根据权利要求1所述的一种电动汽车无线充电系统电磁机构，其特征是：所述的“8”字型原边发射机构的多个线圈由一根利兹线绕制而成，采用“8”字书写的方式绕制，S型前进绕线，交叉反向绕回，最终绕制成一个栅条形线圈结构；“8”字型原边发射机构中线圈的宽度为W，单个线圈的长度为L；有效地避免多根利兹线绕制的多个线圈之间产生互感，在同一个线圈内的同一等高面上产生的磁感应强度的竖直分量近似均匀，相邻两个线圈产生的磁场方向相反。 3.根据权利要求1所述的一种电动汽车无线充电系统电磁机构，其特征是：所述的“十”字型副边接收机构由一个主线圈M和A、B、C、D四个辅助线圈，共5个线圈复合而成，A和B、C和D分别组合成AB线圈和CD线圈；AB线圈位于主线圈M的前后两边，CD线圈位于主线圈M的左右两边。 4.根据权利要求3所述的一种电动汽车无线充电系统电磁机构，其特征是：所述的主线圈M为一个正方形线圈，边长等于原边“8”字型线圈的单个线圈的宽度L，由一根利兹线绕制而成；A、B、C、D四个辅助线圈大小相等；A辅助线圈、B辅助线圈两个线圈由一根利兹线绕制而成，A辅助线圈顺时针绕线，B辅助线圈逆时针绕线，两个辅助线圈串联；C辅助线圈、D辅助线圈两个线圈由一根利兹线绕制而成，C辅助线圈顺时针绕线，D辅助线圈逆时针绕线，两个线圈串联。 5.根据权利要求3所述的一种电动汽车无线充电系统电磁机构，其特征是：所述的辅助线圈的形状为长方形，一条边长长度与主线圈M边长相等，另一条边长长度为主线圈M边长的一半；主线圈M和辅助线圈AB线圈、CD线圈结构上不直接相连，经独立补偿、整流后串联，再与负载相连。 6.实施权利要求1所述的一种电动汽车无线充电系统电磁机构的制作方法，其特征是：电磁机构的制作方法： “8”字型原边发射机构在同一个线圈内的同一等高面上产生磁感应强度的竖直分量近似均匀的磁场，相邻两个线圈产生的磁场方向相反； “十”字型副边接收机构的主线圈M与辅助线圈AB线圈、CD线圈复合结构，“十”字型副边接收机构的多个线圈的有效叠加组合，在不同的位置，由不同的线圈起主要作用，其他线圈起补偿作用； “十”字型副边接收机构在同一等高面上任意方向上平行移动、任意角度旋转，均可在“8”字型原边发射机构所产生的交错磁场中接收到近似相等的磁通量。 7.根据权利要求6所述的一种电动汽车无线充电系统电磁机构的制作方法，其特征是：电磁机构制作方法的具体步骤为：步骤(1)、根据充电区域的实际情况，确定“8”字型原边发射机构中线圈的宽度W；根据汽车底盘高度确定磁路机构的原副边线圈之间的间隔H，再根据以上两个参数计算出在“8”字型原边发射机构的上方高度H平面处可产生磁感应强度的竖直分量近似均匀的磁场所需要的线圈长度L；步骤(2)、根据步骤(1)所设计出的“8”字型原边发射机构的线圈长度L，确定“十”字型副边接收机构中的主线圈M的边长l，其中l＝L；再根据“十”字型副边接收机构中的主线圈M的边长l，确定“十”字型副边接收机构中A、B、C、D四个辅助线圈的尺寸，每一个辅助线圈的边长分别为l和l/2；步骤(3)、绕制上“8”字型原边发射机构的原边线圈匝数，建立N1匝“8”字型原边发射机构的自感和内阻表达式；根据实际电路拓扑结构，结合系统额定输出功率等级要求，基于交流阻抗分析法建立线圈机构效率的表达式，分析其满载情况下，系统效率与内阻之间的关系，得到效率与匝数N1之间的关系，当效率最高时对应的匝数即为最优原边匝数；步骤(4)、根据“8”字型原边发射机构已优化的线圈参数、原边电流和频率参数、系统额定输出功率等级要求，计算出原副边线圈之间的互感值、副边线圈输出电流等级，选“十”字型副边接收机构所需利兹线的线径，利用Maxwell仿真得出“十”字型副边接收机构匝数N2，其中“十”字型副边接收机构中的主线圈M和辅助线圈的匝数相等。
所属类别：	发明专利