無線能量發(fā)射裝置及電動汽車地埋式無線充電系統(tǒng)
1.本發(fā)明涉及無線能量傳輸技術，具體地說，涉及一種無線能量發(fā)射裝置及電動汽車地埋式無線充電系統(tǒng)。
背景技術：
2.能源在當今高速發(fā)展社會中是一種趨之若鶩的珍寶。能源的消耗與經濟發(fā)展的正比關系已經成為一條常識刻入每個人的潛意識。利用新能源的交通工具由于其對環(huán)境友好、能源來源廣泛等近來越來越受到重視。對于以電作為動力能源的交通工具，例如電動汽車，需要配套的電池和電池的充電裝置，才能使其更為大范圍推廣。
3.目前，電動汽車主要依賴充電樁為電池充電(如發(fā)明專利 zl201510635457.4)，當電動汽車行駛到專門的充電車位后，需要人工將充電樁上的插頭解開拉出，插至電動汽車的充電插座上，充電完畢還需由人工將插頭拔下收納至充電樁。整個充電過程需由人工干預步驟較多，操作比較繁瑣。
技術實現要素：
4.為了解決上述技術問題，本發(fā)明的其中一個目的在于提供一種無線能量發(fā)射裝置，采用無線耦合的電能傳輸方式，在充電時無需人為插接線，操作簡單，使用方便；本發(fā)明的另一個目的在于提供一種基于前述無線能量發(fā)射裝置的電動汽車地埋式無線充電系統(tǒng)，以克服現有技術中利用充電樁實現電動汽車充電的弊端，從而解決背景技術中所闡述的技術問題。
5.為實現上述目的，本發(fā)明所采用的具體技術方案如下：
6.一種無線能量發(fā)射裝置，其關鍵在于：包括發(fā)射端外殼，所述發(fā)射端外殼中設置有線圈承載板，所述線圈承載板上方承載有無線能量發(fā)射線圈，所述線圈承載板的下方緊貼鋪設有磁芯，在所述磁芯的下方還設置有無線能量發(fā)射電路，所述無線能量發(fā)射電路與所述無線能量發(fā)射線圈電性連接。
7.更進一步地，所述發(fā)射端外殼是由蓋板、底板與側邊圍合而成的矩形殼體，所述蓋板由導磁材料構成，所述底板由磁屏蔽材料構成。
8.更進一步地，在所述磁芯與所述無線能量發(fā)射電路之間還設置有隔磁板。
9.更進一步地，在所述無線能量發(fā)射電路與所述底板間還設置有絕緣板，所述隔磁板通過支撐條支撐于所述絕緣板上。
10.更進一步地，所述無線能量拾取線圈為平面線圈，在所述線圈承載板的板面上還開設有用于繞制該平面線圈的繞線槽。
11.更進一步地，所述磁芯為多塊矩形磁片沿同一平面拼接組成的板狀結構。
12.更進一步地，在所述磁芯的四周圍合有限位框，所述限位框通過開設于所述側邊內表面的卡槽與所述側邊卡接。
13.更進一步地，所述無線能量發(fā)射電路包括若干諧振電容，所述諧振電容通過電容
支撐條、13-繞線槽、14-矩形磁片、15-限位框、16
??
卡槽、17-諧振電容、18-電容銅排、19-基坑、20-對開式閘門、21-液壓缸、 22-調節(jié)裝置、23-對位裝置、24-第一方向調節(jié)機構、25-第二方向調節(jié)機構、 26-第三方向調節(jié)機構、27-第一波紋罩、28-第二波紋罩、29-第三波紋罩、30
??
通風散熱裝置、31-無線能量接收裝置、32-對位參照物。
具體實施方式
34.下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
35.在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
36.圖1和圖2示出了本發(fā)明的第一種實施例：一種無線能量發(fā)射裝置1，包括發(fā)射端外殼2，所述發(fā)射端外殼2中設置有線圈承載板3，所述線圈承載板 3上方承載有無線能量發(fā)射線圈4，所述線圈承載板3的下方緊貼鋪設有磁芯 5，在所述磁芯5的下方還設置有無線能量發(fā)射電路6，所述無線能量發(fā)射電路6與所述無線能量發(fā)射線圈4電性連接。
37.從圖3和圖4可以看出，為了方便裝配，所述發(fā)射端外殼2是由蓋板7、底板8與側邊9圍合而成的矩形殼體；為了控制磁能方向，使得無線傳輸更加高效，所述蓋板7由導磁材料構成，所述底板8由磁屏蔽材料構成。作為優(yōu)選，為了杜絕磁芯5與無線能量發(fā)射電路6的相互影響，在所述磁芯5與所述無線能量發(fā)射電路6之間還設置有隔磁板10。
38.具體實施時，為了避免發(fā)射端外殼2帶電，減少安全隱患，同時為無線能量發(fā)射電路6預留一定的散熱空間，在所述無線能量發(fā)射電路6與所述底板8 間還設置有絕緣板11，所述隔磁板10通過支撐條12支撐于所述絕緣板11上。為了確保裝置的緊湊性，所述無線能量拾取線圈為平面線圈，在所述線圈承載板3的板面上還開設有用于繞制該平面線圈的繞線槽13(具體如圖3和圖5 所示)。所述磁芯5為多塊矩形磁片14沿同一平面拼接組成的板狀結構。為了固定鋪設完畢的矩形磁片14，在所述磁芯5的四周圍合有限位框15，所述限位框15通過開設于所述側邊9內表面的卡槽16與所述側邊9卡接。
39.如圖6所示，具體地，為了適應無線能量發(fā)射電路6的大電流導電，所述無線能量發(fā)射電路6包括若干諧振電容17，所述諧振電容17通過電容銅排18 成排布置于所述隔磁板10的底部。
40.請參閱圖7和圖8，基于上述結構，本實施例還公開了一種電動汽車地埋式無線充電系統(tǒng)，包括開設在充電車位上的基坑19，所述基坑19的開口處設置有對開式閘門20，所述對開式閘門20通過液壓缸21實現開合，在所述基坑19中還通過調節(jié)裝置22設置有前文描述的無線能量發(fā)射裝置1，所述調節(jié)裝置22可驅動所述無線能量發(fā)射裝置1分別沿所述基坑19的長度方向、寬度方向及深度方向位移。
41.如圖9所示，具體實施時，為了自動實現所述無線能量發(fā)射裝置1與電動汽車無線能量接收裝置31的位置校準，在所述調節(jié)裝置22上還設置有對位裝置23，所述對位裝置23
與電動汽車上的對位參照物32相配合，用于實現所述無線能量發(fā)射裝置1與電動汽車無線能量接收裝置31的位置校準。
42.從圖10可以看出，本實施方式中，所述調節(jié)裝置22包括第一方向調節(jié)機構24，通過第一方向調節(jié)機構24驅動的第二方向調節(jié)機構25，以及通過第二方向調節(jié)機構25驅動的第三方向調節(jié)機構26，其中：第一方向為基坑19長度方向，第二方向為基坑19寬度方向，第三方向為基坑19的深度方向。作為優(yōu)選，為了避免調節(jié)機構在進水或濕度過高時受損，從而延長其使用壽命，在所述第一方向調節(jié)機構24上設置有第一波紋罩27，所述第一波紋罩27用于在所述第一方向調節(jié)機構24動作時使所述第一方向調節(jié)機構24始終處于密封狀態(tài)；在所述第二方向調節(jié)機構25上設置有第二波紋罩28，所述第二波紋罩 28用于在所述第二方向調節(jié)機構25動作時使所述第二方向調節(jié)機構25始終處于密封狀態(tài)；在所述第三方向調節(jié)機構26上設置有第三波紋罩29，所述第三波紋罩29用于在所述第三方向調節(jié)機構26動作時使所述第三方向調節(jié)機構 26始終處于密封狀態(tài)。
43.具體地，為了防止無需能量發(fā)射裝置在持續(xù)充電時間過長時過載，在基坑 19中還設置有通風散熱裝置30(參照圖8)。
44.綜上所述，無線能量發(fā)射裝置1可布置于電動汽車的充電區(qū)域，利用無線能量發(fā)射線圈4與電動汽車的接收線圈進行無線耦合的方式，使得電能可從無線能量發(fā)射線圈4高效傳輸至電動車接收線圈，以實現對電動汽車蓄電池的無線充電，全程無需插接線，人為干預小，操作更加方便；將無線能量發(fā)射線圈 4與無線能量發(fā)射電路6集成于發(fā)射端外殼2中，結構緊湊，布線方便，能夠廣泛應用于各種場景中，靈活性更好；采用地埋式充電，不占用外部空間，且利用對開式閘門20使基坑19處于常閉狀態(tài)，只有當電動汽車駛入車位并進行必要的充電認證后液壓缸21才會開啟閘門，有利于降低安全隱患，確保無線充電有序進行；利用調節(jié)裝置22能夠分別驅動無線能量發(fā)射裝置1在基坑19 的長度、寬度、高度方向位移，無線能量發(fā)射裝置1在三個方向的運動相互獨立，有利于快速校正無線能量發(fā)射裝置1相對于電動汽車無線能量接收裝置 31的位置，從而確保電能傳輸更加高效；通過對位裝置23與電動汽車上的對位參照物32相配合，能夠自動控制調節(jié)裝置22校準無線能量發(fā)射裝置1與電動車無線能量接收裝置31的位置，全程無需人工參與，自動化程度高。
45.最后需要說明的是，以上所揭露的技術方案僅為本發(fā)明一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。
