[发明专利]一种复合屏蔽层的应用

说明书

本发明属于电磁学技术领域，涉及一种复合屏蔽层的应用，将六边型铁氧体磁片、纳米晶带材及铝箔构成的复合屏蔽层用于无线电能传输DD型磁耦合器，发射线圈设置在发射机构屏蔽层的铁氧体磁片内侧，接收线圈设置在接收机构屏蔽层的铁氧体磁片内侧，接收机构固定在金属底板上，接收线圈与发射线圈之间为传输距离，铁氧体磁片的单个磁片形状为六边形，全部磁片呈均匀平行排列且中间留有气隙；整体屏蔽层厚度小于目前用于DD型磁耦合器的单层或双层屏蔽层厚度，重量及成本低均较低，可广泛用于无线电能传输系统中。

技术领域：

本发明属于电磁学技术领域，涉及一种复合屏蔽层的应用，将六边型铁氧体磁片、纳米晶带材及铝箔构成的复合屏蔽层用于无线电能传输DD型磁耦合器。

背景技术：

电磁耦合器(也称磁耦合器)是电磁感应式和电磁谐振式无线电能传输(充电)系统发射、接收端的连接环节，其结构、参数的设计将直接影响系统的性能。现有电磁耦合器由能量发射机构和能量接收机构两个部分组成，如图1中的虚框所示，能量发射机构由发射线圈L_p、屏蔽层S_p组成，相应的能量接收机构由接收线圈L_s、屏蔽层S_s组成。图1中的发射补偿网络和接收补偿网络均由电感、电容组成，基本的补偿网络为发射侧串联电容补偿、接收侧串联电容补偿型(SS)，发射侧串联电容补偿、接收侧并联电容补偿型(SP)，发射侧并联电容补偿、接收侧串联电容补偿型(PS)，发射侧并联电容补偿、接收侧并联电容补偿型(PP)；此外还有多种高阶补偿网络包括LCC-S型、LCL-LCL型、LCC-LCC型、P-CLCL型等。DD型磁耦合器的发射线圈和接收线圈都为DD型线圈，DD型线圈分为单体D线圈形状为方形的DD线圈、单体D线圈形状为半圆形以及单体D线圈形状方形圆角的DD线圈，下述分析中以单体D线圈形状为方形的DD型磁耦合器为例，若无特别说明，下述分析中提到的DD型磁耦合器均指单体D线圈形状为方形的DD型磁耦合器，其分析过程及结果同样适用于其他两种DD型磁耦合器。现有技术中DD型磁耦合器所采用的屏蔽层一般为铁氧体单层屏蔽和铁氧体、铝板双层屏蔽，铁氧体多采用条形，如图2所示的铁氧体单层屏蔽，图3所示的铁氧体、铝板双层屏蔽。现有的这些用于DD型磁耦合器的屏蔽层均存在着体积大、重量大及成本高的缺点。CN201910515945X公开了一种用于无线电能传输磁耦合器的复合屏蔽层，该复合屏蔽层采用扇型铁氧体磁片、纳米晶带材及铝箔构成，适用于带有无线电能传输耦合器的小型用电设备，并不适合大功率用电设备或机器。因此，设计一种新型复合屏蔽层用于无线电能传输DD型磁耦合器具有非常大的实用价值和现实意义。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计提供一种复合屏蔽层的应用，用于无线电能传输DD型磁耦合器。

为了实现上述目的，本发明所述复合屏蔽层用于无线电能传输DD型磁耦合器，所述复合屏蔽层包括发射机构屏蔽层和接收机构屏蔽层，发射机构屏蔽层和接收机构屏蔽层均由三层屏蔽层组成，由外到内依次为铝箔、纳米晶带材、铁氧体磁片，其中发射线圈设置在发射机构屏蔽层的铁氧体磁片内侧，接收线圈设置在接收机构屏蔽层的铁氧体磁片内侧，接收机构固定在金属底板上，接收线圈与发射线圈之间为传输距离。

本发明所述铁氧体磁片的单个磁片形状为六边形，全部磁片呈均匀平行排列且中间留有气隙。

本发明所述线电能传输DD型磁耦合器的发射线圈和接收线圈都为DD型线圈，DD型线圈包括单体D线圈形状为方形的DD线圈、单体D线圈形状为半圆形以及单体D线圈形状方形圆角的DD线圈。

本发明与现有技术相比，整体屏蔽层厚度小于目前用于DD型磁耦合器的单层或双层屏蔽层厚度，重量及成本低均较低，可广泛用于无线电能传输系统中。

附图说明：

图1为现有技术中的无线充电系统组成示意图。

图2为为现有技术中的单屏蔽层DD磁耦合器发射机构俯视图。

图3为现有技术中的双屏蔽层DD磁耦合器发射机构俯视图。