CN213124097U - 一种电动汽车无线充电组件的发射线圈结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动汽车无线充电组件的发射线圈结构，包括至少2根长度相等的利兹线，并联绕制为空心的螺旋线结构，每根利兹线绕制的线圈匝数均相同，且每匝的弯曲半径相等相邻两匝利兹线的过渡处为相互错开的弧度相切结构,利兹线的两端与过渡处对应的位置为相互错开的弧度相切结构,本实用新型的发射线圈结构产生的磁场在空间分布更加均匀，减少线圈的交直流阻抗，提高了无线充电的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线充电领域，尤其涉及一种电动汽车无线充电组件的发射线圈结构。
背景技术
目前市场上的电动汽车无线充电技术应用越来越普及，和有线充电技术相比，其能量传输不再需要配电线缆，因此更加方便及安全。无线充电技术是基于感应耦合技术，由发射线圈与接收线圈之间进行能量交换。因此线圈的设计决定了无线充电的效率。如何通过调整利兹线的结构，减少涡流和趋肤效应，提高无线充电效率是急需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的提出了一种电动汽车无线充电组件的发射线圈结构，使发射线圈的空间磁场更均匀，同时有效降低利兹线本身交直流阻抗，在高频工况下可以减少利兹线的趋肤效应及邻近效应，提高无线充电***的传输效率。
本实用新型采取如下技术方案实现：
本实用新型提供了一种电动汽车无线充电组件的发射线圈结构，包括至少2 根长度相等的利兹线，并联绕制为空心的螺旋线结构，每根利兹线绕制的线圈匝数均相同，且每匝的弯曲半径相等。
发射线圈采用并联连接，可以显著的减少发射线圈的交流阻抗，减小线圈内阻。四个角落的等线长等弧度设计，保证了四个角落的发射线圈产生的磁场强弱均匀，使接收线圈在一定的偏移量内，充电效率不会变化。
进一步的，相邻两匝利兹线的过渡处为相互错开的弧度相切结构。
进一步的，利兹线的两端与过渡处对应的位置为相互错开的弧度相切结构。
两根利兹线组的两端未对齐，相对错开，保证线圈两组利兹线末端的安全间距，增加了***的安全性。弧度相切结改变空间磁场分布状态，使发射线圈产生的空间磁场更加均匀。
进一步的，利兹线由漆包线绞合组成，且横截面为圆形或矩形。
漆包线的截面为圆形，各股漆包线之间相互绝缘。
进一步的，利兹线中间设有通过冷却介质的冷却管，外包尼龙丝。
冷却管中可以通过如冷却煤或冷空气的冷却介质，多股漆包线绞合在冷却管外壁上。线圈在相同工况下，通过相同的电流下，有效的降低利兹线随着线圈温度升高所带来的交直阻抗的增加。
进一步的，冷却管为绝缘管，其材料可以为硬质橡胶或塑料介质。
采用硬质橡胶或塑料介质的冷却管可以耐压耐温。
进一步的，漆包线的线径为0.02～0.1mm,绞合股数大于等于2100股。
进一步的，漆包线绞距为30-50mm。
考虑降低线圈的交流电阻，对漆包线的线径、绞合股数和绞距进行合理设置，降低线圈损耗，实现最佳的无线充电传输效率。
本实用新型具有如下技术优点或有益效果：
1、发射线圈采用至少两组等长等弯曲弧度的结构形式绕制，从而实现发射线圈的空间磁场的均匀性，从而允许了发射线圈和接收线圈在一定的偏移量内，充电效率不变。
2、在利兹线的两端增加一下两段弧度相切连接结构，进一步改善空间磁场分布形态。
3、具有冷却管利兹线绕制的线圈可以有效地降低利兹线随着温度升高所带来的交直阻抗的增加，有效地提高了无线充电***效率，同时延长了***的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型实施例电动汽车无线充电组件的发射组件***图。
图2为本实用新型实施例电动汽车无线充电组件的发射线圈正视图。
图3为本实用新型实施例电动汽车无线充电组件的发射线圈主视图。
图4为现有发射线圈产生的空间磁场示意图。
图5为本实用新型实施例的发射线圈产生的空间磁场示意图。
图6为本实用新型实施例的利兹线截面结构示意图。
图中，101-发射线圈，102-多层结构铁氧体磁片，103-电磁屏蔽及散热功能的金属壳体，104-外附非金属壳体，105-发射线圈的弯曲位置，30-利兹线，301- 漆包线，302-尼龙丝，303-冷却管，305-第一利兹线，306-第二利兹线，307- 过渡处。
具体实施方式
为了便于本领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，下述仅是示例性的，不限定本实用新型的保护范围。
图1本实用新型实施例的电动汽车无线充电组件的发射组件***图，发射组件包括自上而下依次组装的非金属外壳104、发射线圈101、发射磁芯102和金属壳体103。
图2-图3分别为本实用新型实施例电动汽车无线充电组件的发射线圈正视图和主视图，包括至少2根长度相等的第一利兹线305和第二利兹线306，并联绕制为空心的螺旋线结构，每根利兹线30绕制的线圈匝数均相同，且每匝的弯曲半径相等。
需要说明的是，利兹线305和306的并联可以在电路板或其他位置上。
如图2所示的四周的发射线圈的弯曲位置105的弯曲半径都相等，且第一利兹线305和第二利兹线306两端在过渡处307弧度相切，相邻两匝利兹线30 在过渡处307弧度相切，第一利兹线305和第二利兹线306的两端也是相互错开一定距离，保证安全间距。本实用新型电动汽车无线充电组件的发射线圈101 结构可以改变空间磁场分布形态，从而使发射线圈101的空间磁场更加均匀。本实用新型电动汽车无线充电组件的发射线圈101在空间所产生磁场分布如图4 所示。
现有的发射线圈101外圈弧度大，内圈弧度小，绕制的线圈在角落处形成磁场强度高于其他位置的磁场强度。现有技术下发射线圈101在空间所产生磁场分布如图5所示。
因此，本实用新型电动汽车无线充电组件的发射线圈101在空间所产生磁场较现有技术的磁场分布更加平缓均匀，磁场分布更加均匀。
如图6所示利兹线30的截面为圆形，一根利兹线30由多股漆包线301绞合组成，中间设有通过冷却介质的冷却管303，外包尼龙丝302。其中冷却管303 中可以通过如冷却煤或冷空气的冷却介质。需要说明的是，利兹线30的横截面也可以为矩形或其他形状。其中漆包线301的线径为0.05mm，绞距设置为30mm，选用较细的漆包线301，也可以减少发射线圈101的交流电阻。
在无线充电工作频率85KHz下，中间设置冷却管303的利兹线有效地降低因线圈温度上升而增加的利兹线30本身的交直流阻抗，从而提高了无线充电效率。同时利兹线30内的冷缺管303为塑胶软，其具有耐压绝缘性能，其本身为绝缘密封结构，并且通过的冷却介质为冷却煤或冷空气，防止采用冷却液介质泄漏造成线圈短路烧毁的风险。
本实用新型电动汽车无线充电组件的发射线圈101可以有效的降低发射线圈101在无线充电工作频率85KHz的交流阻抗，降低线圈的损耗，实现最佳的无线充电效率。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种电动汽车无线充电组件的发射线圈结构，其特征在于：所述发射线圈包括至少2根长度相等的利兹线(30)，并联绕制为空心的螺旋线结构，每根利兹线(30)绕制的线圈匝数均相同，且每匝的弯曲半径相等。
2.根据权利要求1所述的发射线圈结构，其特征在于，相邻两匝利兹线(30)的过渡处(307)为相互错开的弧度相切结构。
3.根据权利要求1所述的发射线圈结构，其特征在于，利兹线(30)的两端与过渡处(307)对应的位置为相互错开的弧度相切结构。
4.根据权利要求1-3任一所述的发射线圈结构，其特征在于：所述的利兹线(30)由漆包线(301)绞合组成，且横截面为圆形或矩形。
5.根据权利要求4所述的发射线圈结构，其特征在于：所述利兹线(30)中间设有通过冷却介质的冷却管(303)，外包尼龙丝(302)。
6.根据权利要求5所述的发射线圈结构，其特征在于：所述的冷却管(303)为绝缘管，其材料可以为硬质橡胶或塑料介质。
7.根据权利要求4所述的发射线圈结构，其特征在于：所述漆包线(301)的线径为0.02～0.1mm,绞合股数大于等于2100股。
8.根据权利要求4所述的发射线圈结构，其特征在于，所述漆包线(301)绞距为30-50mm。
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