[发明专利]一种定向导磁板及与其配合使用的变压器

说明书

本发明公开了一种定向导磁板，包括支撑板和若干导磁体，支撑板上开有若干嵌导磁体的通孔，导磁体嵌入并固定在通孔内。同时还公开了与该定向导磁板配合使用的变压器，变压器原边侧和副边侧在充电时分别与定向导磁板的两个面接触，与定向导磁板接触的变压器磁芯部分设置有外延边，外延边与定向导磁板接触。本发明的定向导磁板能够隔离变压器原副边，实现电压器的隔离，同时能够提高变压器原副边之间的磁通耦合程度，减少漏磁，这样就可以提高整体的传输效率，并能够提高传输功率；变压器增加了外延边，增强了变压器与定向导磁板的接触面积，降低了传递环节的磁阻，进而减少了产生磁场的损耗，提高了效率。

技术领域

本发明涉及一种定向导磁板及与其配合使用的变压器，属于电动汽车充电技术领域。

背景技术

电动汽车可以很好地解决机动车污染排放和能源短缺问题，因此受到了很多国家和政府的鼓励，许多汽车厂商也投入到了电动汽车的研发和生产当中。电动汽车的充电方法主要有两种：一种是有线充电，也叫接触式充电，它主要包括标准充电、快速充电和电池更换3种方式。一种是无线充电，也叫无接触式充电，这是一种新型的充电方式，常见的有以下3种：感应式无线输电是松散耦合结构，相当于可分离变压器；谐振式无线电能传输利用近场电磁共振耦合，可以实现电能中距离有效传输；微波电能传输是一种远场辐射型能量传输方式，由于其传输效率很低，且容产生辐射对人体造成伤害，因此不适用于汽车的充电。

感应充电方式和谐振式充电方式相比，其特征是磁通量基本只存在于磁芯中，在磁场的流通路径上导磁率较高，因此磁路的磁阻较小，激磁虽然无线传输的距离较小，但是效率较高、传输功率较大、辐射量较小，因此相对于谐振式充电方式，更适用于电动汽车大功率、高效率的要求。但是通常的感应充电方式传输距离较近，因此需要在磁芯结构上需要更加细致的设计。

传统的感应充电方式，基本是可分离变压器的形式，磁路主要由原边和副边组成，因此原边和副边是相互接触的，中间没有相应的隔离。但是在电动汽车充电技术中，通常为了节约用地，原边是放置在地面上的，这就会造成以下几个问题：

第一，直接裸露的原边磁芯会受到尘土、积水、积雪、车辆碾压甚至路面垃圾等外物的侵蚀和损害，会造成原边磁芯容易损坏的问题，引起系统的可靠性下降、相关的维护和使用成本增加的问题。但是如果采用隔板将地面的磁芯与外部空间隔离开的话，又会造成原副边的气隙增加，不利于增加系统的传输效率和功率。

第二，如果单纯采用导磁的隔离板，由于放置在地面上会经常收到汽车碾压，因此需要一定的机械强度。但是一般高频导磁材料比较脆、容易断裂，因此难以满足地面使用的机械强度的要求。

第三，单纯的磁性材料制成的隔离板，如果全部由高磁性材料制成，则会造成隔绝磁场的效果，难以保证汽车与充电侧磁场的流通的要求。

因此设计既能够将磁场通过，又不会在导磁板内形成单侧的闭合磁通，并且能够使原边和副边具有较大的耦合系数，对于解决电动汽车高效率、大功率充电的问题具有非常重要的意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种定向导磁板及与其配合使用的变压器。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种定向导磁板，包括支撑板和若干导磁体，所述支撑板上开有若干嵌导磁体的通孔，所述导磁体嵌入并固定在通孔内。

导磁体的端面与支撑板的表面齐平。

所述导磁体呈柱体。

所述支撑板内设置有金属骨架。

所述定向导磁板的表面涂有一层用以保护磁性材料的保护层。