本發(fā)明涉及軌道車充電領(lǐng)域，尤其涉及一種耦合器單方向繞線的軌道車無線充電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，電動(dòng)汽車無線充電(wpt)技術(shù)在電動(dòng)汽車快速發(fā)展的趨勢(shì)下，以其安全節(jié)能的優(yōu)勢(shì)愈益受到重視，成為了電動(dòng)汽車領(lǐng)域關(guān)注和研究的熱點(diǎn)之一，并逐步運(yùn)用到各種汽車供電場(chǎng)合。無線充電是將電能轉(zhuǎn)換為高頻磁場(chǎng)能，經(jīng)過磁場(chǎng)的耦合被轉(zhuǎn)化的電能透過空氣氣隙將能量進(jìn)行傳輸。實(shí)際應(yīng)用中，鋪設(shè)于地的地面發(fā)射耦合器軌道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(shí)相鄰兩匝線圈間的電流方向一致，根據(jù)安培定則，相鄰兩匝線圈見的磁場(chǎng)會(huì)因存在相互干擾抵消的現(xiàn)象，從而造成了能量耗散影響無線充電系統(tǒng)的效率。

考慮到普通多匝線圈繞線方式的耦合器存在的缺陷，本發(fā)明單方向繞線耦合器的軌道車無線充電系統(tǒng)在軌道車無線充電過程中采用的地面單方向繞線發(fā)射耦合器軌道與車載單方向繞線接收耦合器的繞線方式均為單方向圓圈繞線。采用這種新型的耦合器繞線方式后，任意相鄰線圈的電流方向一致，根據(jù)安培定則，線圈間的磁場(chǎng)被加強(qiáng)，這將有效解決普通多匝線圈繞線方式下相鄰兩匝線圈存在磁場(chǎng)相互干擾造成能量耗散缺點(diǎn)?，F(xiàn)有的電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)大多停留在理論階段，對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中利用單方向圓圈繞線的新型耦合器以減少線圈間的干擾提高能量傳輸效率的方法暫時(shí)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(duì)上述背景技術(shù)的不足，提供了一種新型單方向繞線耦合器軌道車無線充電系統(tǒng)。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(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)，其特征在于，包括逆變器1、地面單方向繞線發(fā)射耦合器軌道2、車載單方向繞線接收耦合器3、整流調(diào)理裝置4、車載電池5。所述逆變器從電網(wǎng)接收能量，變流后將能量傳送到繞線方式為單方向圓圈繞線的地面發(fā)射耦合器軌道；所述車在單方向繞線接收耦合器繞線方式與地面發(fā)射耦合器導(dǎo)軌一致，當(dāng)軌道車載導(dǎo)軌上運(yùn)行時(shí)，接收耦合器接收地面單方向繞線發(fā)射耦合器導(dǎo)軌傳遞的能量；所述整流調(diào)理裝置與車載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。一種新型單方向繞線耦合器軌道車無線充電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法包括以下步驟：

(1)軌道車在軌道行駛過程中，逆變器由電網(wǎng)接收能量，變流后將能量傳送到地面單方向繞線發(fā)射耦合器軌道；

(2)車載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(duì)，接收地面單方向繞線發(fā)射耦合器軌道傳遞的能量；

(3)車體單方向繞線接收耦合器與整流調(diào)理裝置相連接，接收耦合器接收的能量經(jīng)過整流調(diào)理后傳送到車載電池進(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)射耦合器軌道與車載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磁場(chǎng)相互干擾而造成能量耗散的缺點(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(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)的系統(tǒng)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(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)的工作流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)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?qǐng)D1，一種耦合器單方向繞線的電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)，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(huì)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。

一種新型單方向繞線耦合器的軌道車無線充電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法包括以下步驟：

(1)軌道車行至充電軌道，逆變器從電網(wǎng)接收能量，變流后將能量傳送到地面單方向繞線發(fā)射耦合器軌道；

(2)車載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(duì)，接收地面單方向繞線發(fā)射耦合器軌道傳遞的能量；

(3)車載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?qǐng)D2，一種耦合器單方向繞線的電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)的工作流程為：

步驟1：軌道車行至充電軌道；

步驟2：電壓型逆變器從電網(wǎng)接收能量，進(jìn)行變流工作；

步驟3：地面單方向繞線發(fā)射耦合器軌道接收逆變器變流后傳遞的能量；

步驟4：車載單方向繞線接收耦合器與地面單方向繞線發(fā)射耦合器軌道相對(duì)，接收地面單方向繞線發(fā)射耦合器軌道傳遞的能量；

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)解決了軌道車電池容量較小、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(huì)存在磁場(chǎng)相互干擾造成能量耗散的情況；

(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磁場(chǎng)相互抵消而造成能量耗散的缺點(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)明公開了一種新型單方向繞線耦合器的軌道車無線充電系統(tǒng)，包括逆變器、地面單方向繞線發(fā)射耦合器軌道、車體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)射耦合器軌道，當(dāng)軌道車在地面單方向繞線發(fā)射耦合器軌道上方時(shí)，車載單方向繞線接收耦合器接收其傳遞的能量對(duì)軌道車進(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由若干單方向線圈組成，這有效解決了普通多匝線圈繞線方式下相鄰兩匝線圈間磁場(chǎng)強(qiáng)度抵消造成能量耗散的缺點(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：2017.08.18