[发明专利]汽车大功率无线充电的纳米晶电磁屏蔽材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种汽车大功率无线充电的纳米晶电磁屏蔽材料及其制备方法，该材料由若干层大尺寸宽幅纳米晶软磁隔磁片通过双面胶带按相互正交垂直排列分布方式粘贴层叠而成，且在最底层大尺寸宽幅纳米晶软磁隔磁片的正面和最顶层大尺寸宽幅纳米晶软磁隔磁片的背面分别粘贴有黑色PI膜；每层大尺寸宽幅纳米晶软磁隔磁片均由若干片长条小宽幅纳米晶软磁隔磁带经过无缝隙的平行排列拼接而成，每层大尺寸宽幅纳米晶软磁隔磁片的四周边缘均沿着线圈盘外边呈垂直折弯结构。本发明的纳米晶电磁屏蔽材料具备高饱和磁感应强度、高居里温度、较高的磁导率和低损耗等优异性能，从而可以在发挥其综合电磁性能的优势，作为汽车无线充电的电磁屏蔽隔磁片来使用。

技术领域

本发明属于纳米晶软磁材料在汽车大功率无线电能传输及电磁屏蔽应用领域，具体涉及一种汽车大功率无线充电的纳米晶电磁屏蔽材料（纳米晶宽幅电磁屏蔽复合叠层片）及其制备方法。

背景技术

近年来，倡导低碳经济，节能减排已成为全球所关注的热点议题，而由电动汽车取代传统的油机汽车则能够较好地解决机动车排放污染与能源短缺问题，因此为了节约能源，减少环境污染，世界各国均开始大力布局推广新能源电动汽车。电动汽车（BEV）是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统燃油汽车较小，其前景被广泛看好，我国也已将发展电动汽车列入战略性新兴产业。但由于电动汽车的电池容量及充电基础设施等条件的限制，充电问题已经成为电动汽车发展过程中面临的最主要的瓶颈问题。作为电动汽车大规模推广应用的重要前提和基础，电动汽车充换电设施建设引起了各方广泛关注。新能源产业的发展，尤其纯电动汽车的快速增长，必然会对电动汽车的充电方式多样化和方便性提出更高的要求。

无线充电技术，是将电能从供电发射端线圈传送到用电接收端线圈，并为设备的电池进行充电的技术。无线充电技术作为一项新兴技术，目前已成功商业化应用在智能手机、智能平板、数码设备及其他小型穿戴移动设备上，解决了电子产品的充电接口、充电器和数据线极其繁多且极容易损坏的问题，给人们的工作生活习惯带来了很大的便捷和改善。而在电动汽车领域，无线充电技术目前还是一个全新的概念，由于无线充电技术的非接触供电可以解决传统传导式充电面临的接口限制、安全问题等问题而被各大汽车企业所关注。无线充电简单方便，即停即充，不需手动操作，没有线缆拖拽，能够大大提高了用户体验。此外，无线充电也不受气候条件的影响，在雨雪天气都可以安全充电。还有随着无人驾驶技术的飞速发展，也使得无线充电成为汽车配备成为刚需。可以预见的是，在电动汽车不断普及和无线充电技术不断发展成熟的趋势下，电动汽车必将是无线充电设备最具潜力的应用市场。

从原理上讲，无线充电技术主要有三种，包括电磁感应式、磁共振式、无线电波式等。由于技术和市场的推广，无线充电行业标准也相应地形成了两大联盟组织WPC（Qi标准）和Airfuel，两者各自均有十几家公司加入其中。WPC侧重于电磁感应式无线充电，电流频率为200kHz以内，充电效率较高，但充电距离短，主要为中低功率的无线充电系统，代表企业有三星、华为、中兴、诺基亚、摩托罗拉等。而Airfuel注重于磁共振式无线充电，电流频率为6.78MHz，充电效率适中，其充电间距可达到数米的距离，主要为较高功率和较远距离的无线充电系统，代表企业有富士通、索尼、高通、WiTricity等。通常汽车无线充电要达到数千瓦的功率，与底盘与地面距离较远且难以近距离耦合，因此，磁共振技术即被车厂广泛采用。随着高效率天线设计、高效能电力转换技术等解决方案提供商积极投入开发，目前采用磁共振技术的汽车无线充电方案皆可达到85～90%的充电效率，已与磁感应技术90%的传输效率相当。