[发明专利]拼接式磁芯和无线充电收发线圈

说明书

本发明公开了一种拼接式磁芯，其用于无线充电线圈，包括：第一子磁芯布置在该拼接式磁芯的中心，且其几何中心与该拼接式磁芯的几何中心重合；多个第二子磁芯以第一子磁芯的几何中心为中心围绕第一子磁芯布置，各第二子磁芯之间的间隙与无线充电收发线圈绕阻垂直；第一子磁芯采用第一材料制造，第二子磁芯采用第二材料制造，第一材料相对磁导率大于等于第二种材料相对磁导率。本发明还公开了一种具有所述拼接式磁芯的无线充电收发线圈。本发明拼接式磁芯和无线充电收发线圈能提高电感量、互感和耦合系数，进而提升无线充电的传输效率。

技术领域

本发明涉及涉及新能源汽车领域，特别是涉及一种用于车辆无线充电地端线圈(BP) 和/或车端线圈(VP)的拼接式磁芯，本发明还涉及一种具有所述拼接式磁芯的无线充电收发线圈。

背景技术

近年来新能源汽车发展迅速，越来越多的人开始选择接受电动汽车这种环保的出行方式。同时也被许多汽车厂家认为是未来汽车发展的方向，而且都投入了大笔资金进行研发。不过，由于充电问题的现实阻碍，一直以来还没有得到充分推广。目前，电动车最重要的部分莫过于电池和充电设备，由于技术瓶颈，短时间内它们只能使用锂电池，所以无线(感应)充电系统变成了另一个研发重点。与有线充电系统相比，无线充电有多种优势，能够顺应新能源汽车未来的发展趋势。

无线充电系统主要分划分为墙端设备(电能转换装置Wall Box)、地端线圈(BP)、车端控制器(VCU)和车端线圈(VP)。其中，地端线圈(BP)需要安装或放置在地面。无线充电的收发线圈，主要进行功率收发传送作用，是无线充电能量转换的关键无线充电的收发线圈，主要进行功率收发传送作用，是无线充电能量转换的关键。现有的无线充电收发线圈从上到下依次是：覆盖件(顶)、托盘、线圈绕阻、磁芯和覆盖件(底)。现有拼接式磁芯采用块状子磁性，结构如图1所示。在实际充电使用中，磁芯各处的磁损耗是不同的，块状结构的子磁芯几乎每根磁力线在传递到块与块的交界处时会遇到很大的磁阻，磁阻会阻碍磁力线的传递势，降低电感量，而电感量的降低又会降互感和耦合系数。并且，磁芯如果采用一种材料制造会造成某些位置相对磁导率不足，某些相对磁导率充足的不均衡情况。相对磁导率不足的位置对整个无线充电磁系统的自感、互感、耦合系数、EMF等均会产生不良影响。目前，业界采用的解决方案是，提高整个磁芯的相对磁导率，整个磁芯均采用高磁导材料制造，这种方案由严重提高了无线充电收发线圈的生产成本。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明要解决的技术问题是提供一种相对现有技术在不增加体积和成本的情况下，提高电感量、互感系数和耦合系数的拼接式磁芯。

本发明要解决另一技术问题是提供一种具有所述拼接式磁芯，相对现有技术在不增加体积和成本的情况下，提高电感量、互感系数和耦合系数进而提升无线充电传输效率的无线充电收发线圈结构

为解决上述技术问题，本发明提供用于无线充电线圈的拼接式磁芯，包括：

第一子磁芯，其布置在该拼接式磁芯的中心，且其几何中心与该拼接式磁芯的几何中心重合；

多个第二子磁芯，其以第一子磁芯的几何中心为中心围绕第一子磁芯布置，各第二子磁芯之间的间隙与无线充电收发线圈绕阻垂直；

其中，第一子磁芯采用第一材料制造，第二子磁芯采用第二材料制造，第一材料相对磁导率小于第二种材料相对磁导率。

可选择的，进一步改进所述的拼接式磁芯，第一子磁芯其形成为圆形、椭圆形或环形结构。

可选择的，进一步改进所述的拼接式磁芯，第一子磁芯由至少两个第三子磁芯拼接形成。