(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210872661.8 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 广西电网有限责任公司电力科 学研 究院 地址 530013 广西壮 族自治区南宁市 兴宁 区民主路6 -2号 申请人 重庆大学 (72)发明人 龚文兰　唐春森　李小飞　肖静　 吴晓锐　王智慧　韩帅　陈绍南　 吴宁　莫宇鸿　陈卫东　郭敏　 郭小璇　张龙飞　左志平　孙跃　 (74)专利代理 机构 重庆敏创专利代理事务所 (普通合伙) 50253 专利代理师 刘思言(51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) H05K 9/00(2006.01) H05K 1/02(2006.01) H02J 50/00(2016.01) H02J 50/10(2016.01) (54)发明名称 水冷式无线能量 拾取装置 (57)摘要 本发明公开了一种水冷式无线能量拾取装 置， 包括导磁材料构成的底壳， 设置于所述底壳 中的无线能量拾取线圈， 铺设在所述无线能量拾 取线圈上方的磁 芯， 设置于所述磁 芯上方的金属 散热件， 设置于所述金属散热件 上的无线能量拾 取电路， 以及壳盖， 所述无线能量拾取电路与所 述无线能量拾取线圈电性连接， 在所述金属散热 件的内部设置有水冷通道。 本发 明提供一种水冷 式无线能量拾取装置， 在无线电能持续传输的过 程中， 利用外部冷却液循环同时对 无线能量拾取 线圈及无线能量拾取电路降温， 以确保系统稳定 运行， 提高无线供电效率。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 115379722 A 2022.11.22 CN 115379722 A 1.一种水冷式无线能量拾取装置， 其特征在于： 包括导磁材料构 成的底壳， 设置于所述 底壳中的无线能量拾取线圈， 铺设在所述无线能量拾取线圈上方 的磁芯， 设置于所述磁芯 上方的金属散热件， 设置于所述金属散热件上的无线能量拾取电路， 以及壳盖， 所述无线能 量拾取电路与所述无线能量拾取线圈电性连接， 在所述金属散热件的内部设置有水冷通 道。 2.根据权利要求1所述的水冷式无线能量拾取装置， 其特征在于： 所述金属散热件包括 金属壳体， 所述金属壳体的下表面为平面且作为金属屏蔽板， 所述金属壳体中的水冷通道 采用迂回式设置， 其进液口和出 液口位于所述金属壳体的一侧。 3.根据权利要求2所述的水冷式无线能量拾取装置， 其特征在于： 所述水冷通道按照所 述无线能量拾取电路中的二极管、 电容PCB板和功率管 的位置依次对应设置有第一迂回区 域、 第二迂回区域和第三迂回区域， 所述无线能量拾取电路中的四个二极管紧贴在所述第 一迂回区域所对应的金属壳体上， 所述无线能量拾取电路中的电容PCB板紧贴在所述第二 迂回区域所对应的金属壳体上， 所述无线能量拾取电路中的多个功 率管紧贴在所述第二迂 回区域所对应的金属壳体上。 4.根据权利要求3所述的水冷式无线能量拾取装置， 其特征在于： 所述无线能量拾取线 圈为平面线圈， 且绕制在所述底壳 内部的底壁上。 5.根据权利要求1 ‑4任一所述的水冷式无线能量拾取装置， 其特征在于： 所述磁芯为多 块矩形磁片沿同一平面 拼接而成。 6.根据权利要求5所述的水冷式无线能量拾取装置， 其特征在于： 在所述无线能量拾取 线圈与所述磁芯间设置有第一 绝缘导热板。 7.根据权利要求6所述的水冷式无线能量拾取装置， 其特征在于： 在所述磁芯与所述金 属散热件之间还设置有第二 绝缘导热板第二 绝缘导热板。 8.根据权利要求7所述的水冷式无线能量拾取装置， 其特征在于： 在所述壳盖与所述无 线能量拾取电路 之间还设置有盖 板绝缘膜。 9.根据权利要求8或9所述的水冷式无线能量拾取装置， 其特征在于， 所述底壳中央设 置有第一连接座， 所述无线能量拾取电路上设置有与第一连接座配合的第二连接座， 在所 述第一绝缘导热板、 所述磁芯、 所述第二绝缘导热板和所述金属散热件上均对应所述第二 连接座开设有避让口。 10.根据权利要求1所述的水冷式无线能量拾取装置， 其特征在于， 在所述金属散热件 上还设置有能量传输通道接口和信号传输通道接口。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115379722 A 2水冷式无线能量拾取装 置 技术领域 [0001]本发明涉及无线能量传输技 术， 具体地说， 涉及一种水冷式无线能量 拾取装置 。 背景技术 [0002]无线电能传输(Wireless  Power Transmission， WPT)又称无线电力传输， 非接触 电能传输， 是通过发射器将电能转换为其他形式的中继能量(如电磁场能、 激光、 微波及机 械波等)， 隔空传输一段距离后， 在通过接收器将中继能量 转换为电能， 实现无线电能传输 。 [0003]根据能量传输过程中中继能量形式的不同， 无线电能传输可分为:磁(场)  耦合 式、 电(场)耦合式、 电磁辐射式(如太阳辐射)、 机械波耦合式(超声)。 其中， 磁耦合式是目前 (21世纪初)研究最为火热的一种无线电能传输方式， 也就是将高频电源加载到发射线圈， 使发射线圈在电源激励下产生高频磁场， 接收线圈在此高频磁场作用下， 耦合产生电流， 实 现无线电能传输 。 [0004]在无线能量传输过程中， 当系统持续工作时， 由于金属导体的电阻率有正的温度 系数， 温度升高的同时耦合线圈的电阻随之增大， 同时过高的温度还会导致电路器件的性 能下降， 超过其极限时会发生击穿、 短路、 断路等器件损坏性事故， 严重影响无线能量传输 系统的安全稳定运行。 因此针对上述问题， 提出一种优化的装置 显得颇有意 义。 发明内容 [0005]为了解决上述技术问题， 本发明提供一种水冷式无线能量拾取装置， 在无线电能 持续传输的过程中， 利用外部冷却液循环同时对无线能量拾取线圈及无线能量拾取电路降 温， 以确保系统稳定运行， 提高无线供电效率， 从而解决背景技 术中所阐 述的技术问题。 [0006]为实现上述目的， 本发明所采用的具体技 术方案如下： [0007]一种水冷式无线能量拾取装置， 其关键在于： 包括导磁材料构成的底壳， 设置于所 述底壳中的无线能量拾取线圈， 铺设在所述无线能量拾取线圈上方的磁芯， 设置于所述磁 芯上方的金属散热件， 设置于所述金属散热件上的无线能量拾取电路， 以及壳盖， 所述无线 能量拾取电路与所述无线能量拾取线圈电性连接， 在所述金属散热件的内部设置有水冷通 道。 [0008]更进一步地， 所述金属散热件包括金属壳体， 所述金属壳体的下表面为平面且作 为金属屏蔽板， 所述金属壳体中的水冷通道采用迂回式设置， 其进液 口和出液 口位于所述 金属壳体的一侧。 [0009]更进一步地， 所述水冷通道按照所述无线能量拾取电路中的二极管、 电容PCB板和 功率管的位置依 次对应设置有第一迂回区域、 第二迂回区域和第三迂回区域， 所述无线能 量拾取电路中的四个二极管紧贴在所述第一迂回区域所对应的金属壳体上， 所述无线能量 拾取电路中的电容PCB板紧贴在所述第二迂回区域所对应的金属壳体上， 所述无线能量拾 取电路中的多个功率管紧贴在所述第二迂回区域所对应的金属壳体上。 [0010]更进一步地， 所述无线能量拾取线圈为平面线圈， 且绕制在所述底壳内部 的底壁说　明　书 1/4 页 3 CN 115379722 A 3