本技术属于无线充电,尤其是涉及一种动静态协同双频耦合线圈结构。
背景技术:
1、现有的充电技术在电动汽车、高速铁路、工业运输等产业发展中普遍存在以下问题:
2、1)充电基础设施的普及度低,空间占用率高:传统的充电方式需要车辆停在指定的充电桩前,通过物理连接进行充电,这种方法要求有足够的空间布局充电桩,并能够便捷地使用这些充电设施,这种方法虽应用广泛,但存在着占用空间大、有线连接安全隐患大、充电时间长致使工作效率降低等问题。新能源汽车的普及情况下,更便捷的充电方式是迫切需要的,无线充电技术可以减少对物理充电基础设施的依赖,从而在空间受限的环境中提供更多的灵活性。
3、2)但当前充电方式仅仅是单独动态或单独静态方式,车辆的充电时间通常较长,尤其自动驾驶工业用车可能需要快速恢复电池电量,长时间充电会影响车辆的运营效率,普通充电方式限制了提供全天候、高效率服务的工作设备的运行。而相对便捷的动态无线充电方式仅满足于动态行驶的过程,对于静止场景下同样需要满足无线充电需求。
4、3)现存的充电线圈结构仅仅针对动态或静态的充电方式,没有统一的线圈结构实现动静态结合,这样不仅会占据更多的使用空间还会耗费更多的线圈。
技术实现思路
1、有鉴于此,本实用新型旨在提出一种动静态协同双频耦合线圈结构,以至少解决上述一个问题。
2、为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:
3、本实用新型提供一种动静态协同双频耦合线圈结构,所述线圈结构包括具有电磁耦合的发射线圈和接收线圈,所述发射线圈包括多匝绕制而成的静态线圈、以及与所述静态线圈相连且绕所述静态线圈而成的动态线圈,所述动态线圈设置在所述静态线圈的外围,以形成内部线圈呈正方形、外部线圈呈长方形的线圈结构,所述发射线圈连接有频率切换模块;
4、所述接收线圈通过补偿拓扑网络连接负载端;
5、响应于该线圈结构为动态无线充电模式,控制所述频率切换模块,以切换所述静态线圈和所述动态线圈共同工作,并产生20khz的充电工作频率;
6、响应于该线圈结构为静态无线充电模式,控制所述频率切换模块,以切换所述静态线圈工作,并产生85.5khz的充电工作频率。
7、进一步地,所述静态线圈的一端通过并联连接的第一电容和第二电容连接供电系统的正极,所述第二电容所在线圈上连接有第一继电器;
8、所述静态线圈的另一端通过第二继电器连接供电系统的负极;
9、所述静态线圈上还连接有第三继电器,所述第三继电器还连接有储能系统,所述储能系统与所述动态线圈相连;
10、所述动态线圈的一端与所述静态线圈的另一端相连,所述动态线圈的另一端连接供电系统的负极。
11、进一步地,所述第一继电器、所述第二继电器和所述第三继电器连接单片机,所述单片机连接用以检测电动汽车位置的红外传感器。
12、进一步地,所述接收线圈侧并联连接有调节电容,其中一所述调节电容所在线路上还连接有第四继电器,所述第四继电器与所述单片机连接。
13、进一步地,所述第一继电器、所述第二继电器和所述第四继电器均采用固态继电器;
14、所述第三继电器采用一开一闭触点继电器。
15、进一步地,所述静态线圈尺寸为480mm×380mm×15mm,所述动态线圈尺寸为1700mm╳460mm╳15mm+480mm╳380mm╳15mm。
16、进一步地,所述静态线圈的匝数为7匝,所述动态线圈的匝数为13匝。
17、进一步地,所述发射线圈采用环氧树脂材料作为支撑骨架,缝隙灌封导热绝缘胶,外套支撑加强筋。
18、相对于现有技术,本实用新型所述的一种动静态协同双频耦合线圈结构具有以下有益效果:
19、本实用新型所述的一种动静态协同双频耦合线圈结构结合了动态无线充电和静态无线充电,产生静态无线充电工作频率85.5khz,动态无线充电工作频率20khz,同时结合接收端补偿拓扑网络结构能够实现动静态充电模式的自由切换,该协同方式可以充分利用各种充电场景,提高充电效率,减少充电时间,并提高用户便利性。
1.一种动静态协同双频耦合线圈结构,所述线圈结构包括具有电磁耦合的发射线圈和接收线圈,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的一种动静态协同双频耦合线圈结构,其特征在于:
3.根据权利要求2所述的一种动静态协同双频耦合线圈结构,其特征在于:
4.根据权利要求3所述的一种动静态协同双频耦合线圈结构,其特征在于:
5.根据权利要求4所述的一种动静态协同双频耦合线圈结构,其特征在于:
6.根据权利要求2所述的一种动静态协同双频耦合线圈结构,其特征在于:
7.根据权利要求2所述的一种动静态协同双频耦合线圈结构,其特征在于:
8.根据权利要求1所述的一种动静态协同双频耦合线圈结构,其特征在于: