[发明专利]用于电动车辆的感应式充电器的感应式能量发射器/接收器

说明书

用于电动车辆的感应式充电器的感应式能量发射器/接收器。感应式能量发射器/接收器包括：平面状磁芯(10)，具有两个相对的主表面(S)；至少一个导电线圈(20)，绕垂直于平面状磁芯(10)的主表面(S)的轴线(A)缠绕，所述导电线圈(20)与磁芯(10)的一个所述主表面(S)重叠；电感器壳体(30)，附接至所述平面状磁芯(10)和所述至少一个导电线圈(20)。电感器壳体(30)至少部分地由柔性聚合物粘结软磁材料制成，而平面状磁芯(10)由多个柔性细长局部芯(11)制成，形成柔性的平面状磁芯(10)。

技术领域

本发明涉及用于电动车辆的感应式充电器的感应式能量发射器/接收器。感应式车辆充电器由感应式能量发射器和感应式能量接收器构成，感应式能量发射器通常被锚固于诸如地面的静止位置，感应式能量接收器通常被锚固于车辆，处在适合被布置成面对感应式能量发射器的位置并被配置为当车辆处在充电位置时从所述感应式能量发射器无线接收电力。

感应式能量发射器和感应式能量接收器两者具有相似或相同的构成，包括至少包括磁芯和导电线圈的磁组件。

在感应式能量发射器中，电能被馈送至导电线圈，该线圈与一个或多个磁芯协作产生定向磁场。在感应式能量接收器中，作为处于由感应式能量发射器产生的磁场内的导电线圈，所述磁场在所述导电线圈上感应产生电流，并且所述电能可以例如连接到车辆电池以将车辆充电。

“电感器壳体”在本说明书中是指围绕整个磁组件的连续物体，磁组件可包括磁芯和导电线圈。

PBM将在本说明书中指聚合物粘结软磁材料，其将用于下文所描述的感应式能量发射器/接收器的各个部分。

背景技术

在现有技术中，使用导电线圈与刚性磁芯和壳体结合的用于感应式充电器的感应式能量发射器/接收器是已知的，但刚性磁芯通常很薄并由诸如铁氧体的脆性材料制成。足以使电动车辆快速充电的感应式能量发射器/接收器的尺寸通常在400cm²到10000cm²之间，由脆性材料制成的这种尺寸的薄磁芯将容易断裂。

文献W02013092305A1描述了用于诸如智能手机的移动设备的感应式无线充电系统。该文献描述了导电线圈与由成型的柔性聚合物粘结软磁材料制成的磁芯结合的使用，但该文献没有描述除上述聚合物粘结软磁材料外的磁芯的使用，这将无法自行管理电动车辆快速充电所需的能量。

文献CN10419407描述了使用重量比为(1:3)-(3:1)的锰锌铁氧体粉体和橡胶作为柔性磁芯的类似提案。作为磁芯使用的该产品被认为无法承受电动车辆快速充电的需求。

对于其他用途，磁性改善的柔性磁芯是已知的。

例如，文献WO2016038434描述了由柔性聚合物粘结软磁材料构成的柔性天线，该天线包括被嵌入其中的多个平行导线。

此外，文献EP3089176描述了天线的替代方案，其使用由多个刚性磁芯组成的链条(chain)构成的柔性磁芯，这些刚性磁芯在其端部以铰接方式彼此连接，并且使用柔性聚合物粘结软磁材料来覆盖。

在所述文献中，磁芯用于低能量需求，并且与其他磁芯被隔离使用，而一个所述磁芯是不能独自承受快速车辆充电的能量需求的。

US20170338023公开了一种充电垫，其包括冷却剂组件和磁组件，并且还可以包括连接至冷却剂组件的外壳，磁组件在外壳内被布置成与冷却剂组件的第一壁相邻。磁组件包括一个或多个铁氧体片和感应线圈装置。铁氧体片被放置在感应线圈装置的线圈绕组上。灌封材料(例如填充环氧树脂或填充硅树脂)填充在位于感应线圈装置的线圈绕组与冷却剂组件的底壁外侧之间的空空间中。