磁，以得到更大的傳輸功率和傳輸效率。
[0065]當(dāng)電能正常傳輸時，一號線圈8和二號線圈9中電流大小相等，方向(順時針或逆時針)相反。
[0066]【具體實施方式】七、參照圖1、圖5和圖7說明本實施方式，本【具體實施方式】是對【具體實施方式】六所述的一種用于電動汽車無線供電的工口交替型磁耦合機構(gòu)的進一步說明，本實施方式中，所述兩塊平板形鐵氧體磁芯51的中心軸線的間距等于所述供電軌道兩個磁極的中心軸線的間隔。
[0067]【具體實施方式】八、參照圖5說明本實施方式，本【具體實施方式】是對【具體實施方式】六所述的一種用于電動汽車無線供電的工口交替型磁耦合機構(gòu)的進一步說明，本實施方式中，每個單相二線圈電能接收單元的平板形鐵氧化體磁芯51的寬度等于供電軌道兩個磁極的中心軸線的間隔的1/η，η個單相m線圈電能接收單元的n*m個平板形鐵氧體磁芯51連成一個整體。
[0068]圖5中，當(dāng)線圈個數(shù)m = 2時，平板形鐵氧化體磁芯51的寬度6等于供電軌道兩個磁極的中心軸線的間隔的1/η。
[0069]【具體實施方式】九、本【具體實施方式】是對【具體實施方式】八所述的一種用于電動汽車無線供電的工口交替型磁耦合機構(gòu)的進一步說明，本實施方式中，單相電能接收單元中的一號線圈8和二號線圈9內(nèi)的電流走向相反，一個是順時針電流走向，一個是逆時針電流走向。
[0070]以m = 2時為例，當(dāng)單相二線圈接收單元正常工作時，一號線圈8和二號線圈9中感應(yīng)出交變的電流，電流方向并不是固定的，只是任意時刻兩線圈中電流的走向(順時針或逆時針)相反。線圈的繞制方向并不需要特殊強調(diào)，需要強調(diào)的是線圈中電流的方向。
[0071]以m = 2時為例，如圖6所示，為當(dāng)單相二線圈電能接收單元正常工作時，某一時刻的線圈中的電流走向圖。從該圖中可以看出，一號線圈8在平板形鐵氧體磁芯5的下表面從內(nèi)向外順時針繞制，二號線圈9在平板形鐵氧體磁芯5的下表面從外向內(nèi)逆時針繞制；當(dāng)單相二線圈電能接收單元正常工作時，一號線圈8電流方向為順時針方向；二號線圈9電流方向為順時針方向。在任意時刻兩線圈中電流的走向(順時針或逆時針)相反。
[0072]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比獨特的優(yōu)點如下:
[0073]1、與韓國早期軌道相比，軌道極窄、側(cè)移能力大、電磁輻射水平低、建設(shè)成本低。
[0074]2、與韓國I型供電軌道相比，走線呈直線型，建設(shè)難度和成本均更低，維護上也更容易。
[0075]3、電能接收裝置采用多相接收裝置，通過合理設(shè)置間隔，m個線圈和m塊平板形鐵氧體磁芯組成一個單相m線圈接收單元，再由多個單相m線圈接收單元組成一個完整的多相電能接收裝置(即電能接收裝置)，一方面保證了大功率傳輸?shù)目赡苄?，另一方面也保證了傳輸功率的穩(wěn)定性。
[0076]本實用新型所述的一種用于電動汽車無線供電的工口交替型磁耦合機構(gòu)，通過工型磁極、口型磁極、長直形鐵氧體磁芯和供電電纜構(gòu)成一個工口交替型供電軌道。工型磁極和口型磁極交替排列在長直形鐵氧體磁芯上，兩路供電電纜通以大小相等、方向相反的交流電流，并穿過口型磁極的內(nèi)部、緊挨工型磁極的左右兩側(cè)。供電電纜中的電流生成交變的磁場，在鐵氧體磁芯的約束下，工口交替型供電軌道上方的磁束盡可能的限制在軌道正上方，同時減小了軌道下方的漏磁。
[0077]與此相對應(yīng)的，通過平板形鐵氧體磁芯和線圈構(gòu)成一個多相電能接收裝置，線圈在一個平板形鐵氧體磁芯的下表面由內(nèi)到外順時針繞制后再沿著另一個平板形鐵氧體磁芯的下表面由外到內(nèi)逆時針繞制。通過線圈的繞制方式使得接收裝置的線圈具備足夠的自感，同時與發(fā)射線圈(供電線纜)間的互感足夠大，保證電能傳輸功率和效率。本實用新型中采用的各個部件成本均較低，大大降低了建設(shè)及維修的成本，相比現(xiàn)有的無線電能傳輸裝置，成本降低了 30%以上。
[0078]整個電能傳輸系統(tǒng)的基本原理可參見專利號為ZL200810064667.2的公開文本，
可以簡單理解為三條:
[0079]1、根據(jù)安培環(huán)路定律，工口交替型供電軌道的交流電流產(chǎn)生時變的磁場；
[0080]2、依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在供電軌道耦合的多相電能接收裝置中的線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電壓；
[0081]3、電能通過磁場親合的方式進行無線傳輸。
【主權(quán)項】
1.一種用于電動汽車無線供電的工口交替型磁耦合機構(gòu)，其特征在于，它包括電能發(fā)射裝置和電能接收裝置； 電能發(fā)射裝置為工口交替型供電軌道，工口交替型供電軌道包括長直形鐵氧體磁芯(5)、供電電纜(3)和磁極；電能接收裝置為多相電能接收裝置，多相電能接收裝置包括η個單相m線圈電能接收單元，η為大于等于2的整數(shù)；每個單相電能接收單元均包括m個線圈和m個平板形鐵氧體磁芯(51) ；m為偶數(shù)； 沿供電電纜長度方向交替排列的磁極和位于磁極下方由通以大小相等、相位相差180度的交流電且構(gòu)成一個回路的兩路供電電纜相互作用產(chǎn)生交變的磁場，交變的磁場在磁極和用于連接磁極的長直形鐵氧體磁芯(5)的共同作用下使得相鄰的磁極上的磁場方向相反; 多相電能接收裝置中的線圈和平板形鐵氧體磁芯(51)與所述交變的磁場進行磁場耦合作用，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，完成電能發(fā)射裝置和電能接收裝置之間電能的無線傳輸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電動汽車無線供電的工口交替型磁耦合機構(gòu)，其特征在于，工口交替型供電軌道包括工型磁極⑴、口型磁極(2)、供電線纜(3)和長直形鐵氧體磁芯(5);工型磁極(I)和口型磁極(2)按照預(yù)設(shè)間隔交替排列，且均位于長直形鐵氧體磁芯(5)的上表面；該預(yù)設(shè)間隔為供電軌道兩個磁極的中心軸線的間隔；長直形鐵氧體磁芯(5)為長直形；兩路供電線纜(3)穿過口型磁極(2)的內(nèi)部、緊貼工型磁極(I)的左右兩偵牝呈直線型排列。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于電動汽車無線供電的工口交替型磁耦合機構(gòu)，其特征在于，工型磁極(I)和口型磁極(2)均為鐵氧體磁極。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電動汽車無線供電的工口交替型磁耦合機構(gòu)，其特征在于，當(dāng)工口交替型供電軌道正常工作時，供電線纜(3)中的電流產(chǎn)生的交變的磁場通過磁極和用于連接磁極的長直形鐵氧體磁芯(5)的共同作用，使得供電軌道上相鄰磁極上的磁場方向相反。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電動汽車無線供電的工口交替型磁耦合機構(gòu)，其特征在于，多相電能接收裝置包括η個單相m線圈電能接收單元，η個單相m線圈電能接收單元依次插接；當(dāng)n = m = 2時，多相電能接收裝置包括2個單相二線圈電能接收單元，每個單相二線圈電能接收單元包括兩塊平板形鐵氧體磁芯(51)、一號線圈(8)和二號線圈(9);一號線圈(8)沿一塊平板形鐵氧體磁芯(51)的下表面由內(nèi)向外順時針或逆時針繞制；二號線圈(9)沿另一塊平板形鐵氧體磁芯(51)的下表面由外向內(nèi)逆時針或順時針繞制；一號線圈⑶和二號線圈(9)串聯(lián)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于電動汽車無線供電的工口交替型磁耦合機構(gòu)，其特征在于，所述兩塊平板形鐵氧體磁芯(51)的中心軸線的間距等于所述供電軌道兩個磁極的中心軸線的間隔。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于電動汽車無線供電的工口交替型磁耦合機構(gòu)，其特征在于，每個單相電能接收單元的平板形鐵氧化體磁芯(51)的寬度等于供電軌道兩個磁極的中心軸線的間隔的1/η，η個單相m線圈電能接收單元的n*m個平板形鐵氧體磁芯(51)連成一個整體。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于電動汽車無線供電的工口交替型磁耦合機構(gòu)，其特征在于，單相電能接收單元中的一號線圈⑶和二號線圈(9)內(nèi)的電流走向相反，一個是順時針電流走向，一個是逆時針電流走向。
【專利摘要】一種用于電動汽車無線供電的工口交替型磁耦合機構(gòu)，涉及無線電能傳輸技術(shù)領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有的無線電能傳輸裝置存在的電能傳輸功率及效率較低，軌道寬度大、成本高，電磁兼容性差的問題。沿供電電纜長度方向交替排列的磁極和位于磁極下方由通以大小相等、相位相差180度的交流電且構(gòu)成一個回路的兩路供電電纜相互作用產(chǎn)生交變的磁場，交變的磁場在磁極和用于連接磁極的長直形鐵氧體磁芯的共同作用下使得相鄰的磁極上的磁場方向相反；多相電能接收裝置中的線圈和平板形鐵氧體磁芯與所述交變的磁場進行磁場耦合作用，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，完成電能發(fā)射裝置和電能接收裝置之間電能的無線傳輸。它還適用于其他移動設(shè)備的無線供電。
【IPC分類】H01F27/30, H01F27/26
【公開號】CN204886437
【申請?zhí)枴緾N201520683554
【發(fā)明人】朱春波, 魏國, 汪超, 姜金海
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月6日