應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單c交錯(cuò)排列型供電軌道的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車無(wú)線電能傳輸領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前電動(dòng)汽車發(fā)展中存在兩大瓶頸問(wèn)題，一個(gè)是車上的電池問(wèn)題，從近期的技術(shù)角度看，存在體積、重量、價(jià)格、材料、安全、充電速度、壽命等多方面問(wèn)題，此外電池的生產(chǎn)過(guò)程屬于高污染、耗費(fèi)資源、破壞生態(tài)環(huán)境的過(guò)程，這些特點(diǎn)給電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化帶來(lái)困難；另一個(gè)是地面上的充電基礎(chǔ)設(shè)施問(wèn)題，一方面，由于充電時(shí)間長(zhǎng)，需要大量的充電或換電設(shè)施，給市政建設(shè)帶來(lái)很大困難，這些設(shè)施需要占用大量的地面面積，且不利于統(tǒng)一管理，運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本高，另一方面，電動(dòng)汽車需要頻繁的停車充電，給車輛使用者帶來(lái)極大的不便，且續(xù)駛里程短造成了無(wú)法長(zhǎng)途旅行。而電動(dòng)汽車無(wú)線供電技術(shù)剛好解決了這兩大瓶頸問(wèn)題。
[0003]電動(dòng)汽車動(dòng)、靜態(tài)無(wú)線供電系統(tǒng)可以使電動(dòng)汽車無(wú)論在停車場(chǎng)、停車位、等紅燈以及在公路上行駛過(guò)程中，均可以實(shí)時(shí)供電或者為電池補(bǔ)充電能。該技術(shù)不僅可以大幅度甚至無(wú)限制的提高車輛的續(xù)駛里程，而且車載動(dòng)力電池的數(shù)量也可以大幅度降低，變?yōu)樵瓉?lái)用量的幾分之一，地面上將不再有充電站、換電站。所有供電設(shè)施均在地面以下。而且駕駛員不需要再考慮充電問(wèn)題，電能問(wèn)題均由地面下的供電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)解決。而在實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車無(wú)線供電中，無(wú)線電能傳輸結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)的性能及建設(shè)成本起到極其重要的作用，這些性能包括供電效率、最大傳輸能力、空氣間隔、側(cè)移能力、耐久度、電磁輻射強(qiáng)度、對(duì)環(huán)境影響程度等多個(gè)方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的電動(dòng)汽車無(wú)線電能傳輸裝置中的軌道寬度大，電磁兼容性差，漏磁嚴(yán)重，對(duì)道路兩側(cè)電磁輻射水平較高，施工難度大的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道。
[0005]應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道，它包括長(zhǎng)條形磁芯、供電線纜和多個(gè)磁極；
[0006]所述的磁極為具有C型開口方向的長(zhǎng)方形塊體；
[0007]在長(zhǎng)條形磁芯上，多個(gè)磁極沿供電線纜長(zhǎng)度方向上按照預(yù)設(shè)間隔d依次排列，所述的相鄰的兩個(gè)磁極的C型開口方向相反，
[0008]所述的預(yù)設(shè)間隔d為沿長(zhǎng)條形磁芯長(zhǎng)度方向上相鄰的兩個(gè)磁極中，前一個(gè)磁極的尾端與后一個(gè)磁極的首端之間的距離，
[0009]供電線纜采用雙路直線走線方式，位于磁極內(nèi)部的一路供電線纜與位于長(zhǎng)條形磁芯下方的一路供電線纜構(gòu)成電流回路，兩路供電線纜上流經(jīng)的電流大小相等、方向相反；
[0010]交變電流通過(guò)供電線纜，在磁極上產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，相鄰的磁極上磁場(chǎng)方向相反，通過(guò)磁場(chǎng)親合實(shí)現(xiàn)電能的無(wú)線傳輸。
[0011]工作原理為:
[0012]交變的電流通過(guò)供電線纜產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，在鐵氧體磁芯的約束下，使磁束盡可能的限制在軌道上方，此時(shí)若軌道上方存在電能接收單元，在磁場(chǎng)耦合作用下便能在接收單元上感應(yīng)出電流，具體參見(jiàn)圖5至圖8通過(guò)合理的參數(shù)配置可以實(shí)現(xiàn)電能的高效無(wú)線傳輸。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明帶來(lái)的有益效果是:
[0014]1、單C交錯(cuò)排列型供電軌道寬度非常窄，極大的節(jié)約了供電軌道制作所需原材料，同時(shí)極大降低了施工難度。
[0015]2、供電軌道中供電線纜走線呈直線型，而無(wú)需盤繞，極大的方便了供電軌道的制作、安裝以及維護(hù)。
[0016]3、磁場(chǎng)泄小，電磁兼容性好。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道的三維透視圖；
[0018]圖2為圖1的主視圖；
[0019]圖3為圖1的俯視圖；
[0020]圖4為圖1的側(cè)視圖；
[0021]圖5為本發(fā)明所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道與一種二相四線圈接收裝置的相對(duì)位置關(guān)系圖；
[0022]圖6為圖5的主視圖；
[0023]圖7為圖5的俯視圖；
[0024]圖8為圖5的側(cè)視圖；
[0025]圖9和圖12為【具體實(shí)施方式】七所述的磁極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖10和圖11為【具體實(shí)施方式】八所述的磁極的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]【具體實(shí)施方式】一:參見(jiàn)圖1至圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道，它包括長(zhǎng)條形磁芯3、供電線纜2和多個(gè)磁極I ;
[0028]所述的磁極I為具有C型開口方向的長(zhǎng)方形塊體；
[0029]在長(zhǎng)條形磁芯3上，多個(gè)磁極I沿供電線纜2長(zhǎng)度方向上按照預(yù)設(shè)間隔d依次排列，所述的相鄰的兩個(gè)磁極I的C型開口方向相反，
[0030]所述的預(yù)設(shè)間隔d為沿長(zhǎng)條形磁芯3長(zhǎng)度方向上相鄰的兩個(gè)磁極I中，前一個(gè)磁極I的尾端與后一個(gè)磁極I的首端之間的距離，
[0031]供電線纜2采用雙路直線走線方式，位于磁極I內(nèi)部的一路供電線纜2與位于長(zhǎng)條形磁芯3下方的一路供電線纜2構(gòu)成電流回路，兩路供電線纜2上流經(jīng)的電流大小相等、方向相反；
[0032]交變電流通過(guò)供電線纜2，在磁極I上產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，相鄰的磁極I上磁場(chǎng)方向相反，通過(guò)磁場(chǎng)親合實(shí)現(xiàn)電能的無(wú)線傳輸。
[0033]本實(shí)施方式，通過(guò)將多段獨(dú)立開關(guān)控制的單C交錯(cuò)排列型供電軌道依次鋪設(shè)，配合相應(yīng)的控制系統(tǒng)，可以組成長(zhǎng)距離的供電軌道。
[0034]兩路供電線纜2構(gòu)成電流回路，工作時(shí)，任意時(shí)刻兩路供電線纜2中電流大小相等，方向一去一回。
[0035]所述的磁極I可采用鐵氧體磁芯實(shí)現(xiàn)。
[0036]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】以所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道的區(qū)別在于，所述的磁極I的C型開口的上端面的寬度大于或等于長(zhǎng)條形磁芯3的寬度。
[0037]長(zhǎng)條形磁芯3本實(shí)施方式中，長(zhǎng)條形磁芯3的寬度非常窄，極大的節(jié)約了供電軌道制作所需原材料，同時(shí)極大降低了施工難度。
[0038]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道的區(qū)別在于，所述的磁極I的C型開口的上端面的寬度大于該磁極IC型開口的下端面的寬度。
[0039]本實(shí)施方式中，所述的磁極I上端面的寬度大于該磁極I下端面的寬度，節(jié)約了單C交錯(cuò)排列型供電軌道制作所需原材料，同時(shí)極大降低了施工難度。
[0040]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道的區(qū)別在于，所述的長(zhǎng)條形磁芯3為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)。
[0041]本實(shí)施方式中，長(zhǎng)直型的好處一方面是便于制作，另一方面，在實(shí)際情況下，長(zhǎng)直型軌道符合絕大多數(shù)的應(yīng)用需求。
[0042]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道的區(qū)別在于，所述的長(zhǎng)條形磁芯3采用鐵氧體磁芯實(shí)現(xiàn)。
[0043]本實(shí)施方式中，本發(fā)明所述的單C交錯(cuò)排列型供電軌道正常工作時(shí)，供電線纜2中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過(guò)鐵氧體磁芯進(jìn)行引導(dǎo)，使得長(zhǎng)條形磁芯3上相鄰磁極上的磁場(chǎng)方向相反，軌道上某一時(shí)刻的磁場(chǎng)方向參見(jiàn)圖6所示。
[0044]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道的區(qū)別在于，所述供電線纜2采用多匝繞制的方式實(shí)現(xiàn)。
[0045]本實(shí)施方式中，所述供電線纜2可采用多匝繞制的方式實(shí)現(xiàn)，不限于一匝。
[0046]【具體實(shí)施方式】七:參見(jiàn)圖9和圖12說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道的區(qū)別在于，所述的磁極I的高度大于或等于該磁極I的C型開口的豎直高度，磁極I的底部與長(zhǎng)條形磁芯3底部平齊，磁極I的C型開口位于長(zhǎng)條形磁芯3上。
[0047]【具體實(shí)施方式】八:參見(jiàn)圖10和圖11說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】七所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道的區(qū)別在于，所述的磁極I的側(cè)壁嵌入在長(zhǎng)條形磁芯3內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道，其特征在于，它包括長(zhǎng)條形磁芯(3)、供電線纜⑵和多個(gè)磁極⑴； 所述的磁極(I)為具有C型開口方向的長(zhǎng)方形塊體； 在長(zhǎng)條形磁芯(3)上，多個(gè)磁極(I)沿供電線纜(2)長(zhǎng)度方向上按照預(yù)設(shè)間隔d依次排列，所述的相鄰的兩個(gè)磁極⑴的C型開口方向相反， 所述的預(yù)設(shè)間隔d為沿長(zhǎng)條形磁芯(3)長(zhǎng)度方向上相鄰的兩個(gè)磁極(I)中，前一個(gè)磁極(I)的尾端與后一個(gè)磁極(I)的首端之間的距離， 供電線纜(2)采用雙路直線走線方式，位于磁極(I)內(nèi)部的一路供電線纜(2)與位于長(zhǎng)條形磁芯(3)下方的一路供電線纜(2)構(gòu)成電流回路，兩路供電線纜(2)上流經(jīng)的電流大小相等、方向相反； 交變電流通過(guò)供電線纜(2)，在磁極(I)上產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，相鄰的磁極(I)上磁場(chǎng)方向相反，通過(guò)磁場(chǎng)親合實(shí)現(xiàn)電能的無(wú)線傳輸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道，其特征在于，所述的磁極(I)的C型開口的上端面的寬度大于或等于長(zhǎng)條形磁芯(3)的寬度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道，其特征在于，所述的磁極(I)的C型開口的上端面的寬度大于該磁極(I) C型開口的下端面的寬度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道，其特征在于，所述的長(zhǎng)條形磁芯(3)為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道，其特征在于，所述的長(zhǎng)條形磁芯(3)采用鐵氧體磁芯實(shí)現(xiàn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道，其特征在于，所述供電線纜(2)采用多匝繞制的方式實(shí)現(xiàn)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道，其特征在于，所述的磁極(I)的高度大于或等于該磁極(I)的C型開口的豎直高度，磁極(I)的底部與長(zhǎng)條形磁芯(3)底部平齊，磁極(I)的C型開口位于長(zhǎng)條形磁芯(3)上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道，其特征在于，所述的磁極⑴的側(cè)壁嵌入在長(zhǎng)條形磁芯(3)內(nèi)。
【專利摘要】應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的單C交錯(cuò)排列型供電軌道，屬于電動(dòng)汽車無(wú)線電能傳輸領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有的電動(dòng)汽車無(wú)線電能傳輸裝置中的軌道寬度大，電磁兼容性差，漏磁嚴(yán)重，對(duì)道路兩側(cè)電磁輻射水平較高，施工難度大的問(wèn)題。磁極為具有C型開口方向的長(zhǎng)方形塊體；在供電軌道上，多個(gè)磁極沿供電線纜長(zhǎng)度方向上按照預(yù)設(shè)間隔依次排列，相鄰的兩個(gè)磁極的C型開口方向相反，供電線纜采用雙路直線走線方式，位于磁極內(nèi)部的一路供電線纜與位于供電軌道下方的一路供電線纜構(gòu)成電流回路，兩路供電線纜上流經(jīng)的電流大小相等、方向相反；交變電流通過(guò)供電線纜，在磁極上產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，相鄰的磁極上磁場(chǎng)方向相反，通過(guò)磁場(chǎng)耦合實(shí)現(xiàn)電能的無(wú)線傳輸。用在電動(dòng)汽車上。
【IPC分類】H02J17/00
【公開號(hào)】CN105186710
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510560586
【發(fā)明人】朱春波, 魏國(guó), 汪超, 姜金海
【申請(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年9月6日