CN104467092A - 一种基于物联网的电动汽车无线充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的电动汽车无线充电系统，包括供电端，包括依次连接的电网电源、调配器、微波功率源、波导管和微波发射阵列天线，调配器和微波功率源设置在路灯灯桩内，调配器通过同轴电缆与地下的电网电源连接，路灯灯桩朝向路面侧还设有天线支架，发射阵列天线设置在天线支架外端，波导管设置在天线支架内；还包括供电控制器，与调配器和微波功率源连接；受电端，包括无线微波接收天线、与无线接收天线连接的整流电能接收器，整流电能接收器输出端向充电电池供电，整流电能接收器控制端与车载控制器连接，在车载控制器控制下向充电电池供电；本发明将无线充电桩与路灯结合为一体，提供方便快捷路边充电的电动汽车无线充电系统。

Description

一种基于物联网的电动汽车无线充电系统
技术领域
本发明涉及电动汽车无线充电领域，尤其涉及一种基于物联网的电动汽车无线充电系统。
背景技术
电动汽车充电站是指为电动汽车充电的站点，与现在的加油站相似。随着低碳经济成为我国经济发展的主旋律，电动汽车作为新能源战略和智能电网的重要组成部分，以及国务院确定的战略性新兴产业之一，必将成为今后中国汽车工业和能源产业发展的重点。当前电动汽车主要的充电方式有普通充电的充电桩、快速充电的充电站及可更换电池的换电站。但是这三种方式都有一定的弊端，但共同缺陷在于：有线连接的共同标准问题。普通充电方式多为交流充电，一次需要八到十个小时才能充满，这将大量占用充电等待时间，增大充电站建设规模。快速充电方式多为直流充电，一次充电需要几十分钟，而快速充电会降低电池的使用寿命，而且对城市电网的冲击不可忽视。而更换电池的方式主要面临的问题有电池的电动汽车的标准化、电池的流通管理问题等等。随着无线充电技术的发展，人们逐渐将目光放在无线充电技术，研究其在电动汽车充电领域的应用。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于物联网的电动汽车无线充电系统，将无线充电桩与路灯结合为一体，提供方便快捷路边充电的电动汽车无线充电系统。
为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种基于物联网的电动汽车无线充电系统，包括：
供电端，包括依次连接的电网电源、调配器、微波功率源、波导管和微波发射阵列天线，其中调配器和微波功率源设置在路灯灯桩内，调配器通过同轴电缆与地下的电网电源连接，所述路灯灯桩朝向路面侧还设有天线支架，所述发射阵列天线设置在天线支架外端，所述波导管设置在天线支架内；还包括设置在路灯灯桩内的供电控制器，与调配器和微波功率源连接，控制输出电能及频率，本发明优选采用2.45GHZ频率的微波，以保证最大传输效率；
受电端，包括设置在电动汽车顶部的无线微波接收天线，和与无线接收天线连接的整流电能接收器，整流电能接收器输出端向充电电池供电，所述整流电能接收器控制端与车载控制器连接，在车载控制器控制下向充电电池供电；
所述车载控制器与供电控制器通过无线数据通信，不同路灯灯桩内的供电控制器通过有线或无线组联成网，与总供电控制平台通信。
更进一步的，所述供电端还包括设置在路灯顶部的光伏阵列，所述光伏阵列通过直流汇流器与设置在路灯灯桩内储能蓄电池相连，所述储能蓄电池与调配器相连。
更进一步的，所述储能蓄电池输出端和电网电源通过智能切换开关与调配器连接，所述供电控制器监测储能蓄电池电量，当电池电量达到额定值时，切换智能切换开关至储能蓄电池供电，否则，切换智能切换开关至电网电源供电。
更进一步的，所述供电控制器、车载控制器和总供电控制平台均设有加密模块，所述供电控制器、车载控制器和总供电控制平台之间的数据通信通过加密模块进行身份认证及数据加密解密，以保证用户数据安全。
更进一步的，所述总供电控制平台向每台电动汽车车载控制器分配一认证ID，并同步更新至供电端的供电控制器内的加密模块中。
更进一步的，所述供电控制器驱动路灯的打开或关闭。
更进一步的，所述路灯灯桩设有液晶显示屏，与供电控制器相连，用于显示当前充电用户及消费金额。
更进一步的，不同路灯灯桩内的供电控制器通过CAN总线、以太网总线或无线通信单元组联成网。另外还通过以太网总线或无线通信单元与用户和总供电控制平台进行通信，便于充电桩控制平台对充电桩进行监控，同时用户也可以通过手机对当前充电状态进行查阅、并可以实现手机支付交易。
有益效果：（1）本发明提供与路灯一体化的电动汽车无线充电系统，安装时不需要占用公共面积，降低运营成本，提高公共充电桩的普及率；（2）本发明克服有线电能传输的缺陷，实现微波电能传输，大大提高了无线传输效率，实现电动汽车移动充电；（3）现有很多路灯均为光伏路灯，但电能并未得到有效利用，本发明通过智能切换开关实现光伏电能和电网电能之间的电源切换，在光伏储能不足时，才启动电网电源，提高能源利用率，也更符合电动汽车的设计理念；更进一步的，光伏太阳能板也可以是设置在郊区等开阔、采光效果好位置的太阳能板，也可以是太阳能发电厂，然后通过电缆与智能切换开关、调配器连接，只是光伏太阳能来源的差别，本发明的目的实际上是清洁能源的有效利用。
附图说明
图1为本发明提供的电动汽车无线充电系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，本发明提供的一种基于物联网的电动汽车无线充电系统，包括：
供电端，包括依次连接的电网电源、调配器、微波功率源、波导管和微波发射阵列天线4，其中调配器和微波功率源设置在路灯灯桩内，调配器通过同轴电缆与地下的电网电源连接，所述路灯灯桩朝向路面侧还设有天线支架5，所述发射阵列天线4设置在天线支架外端，所述波导管设置在天线支架5内；还包括设置在路灯灯桩内的供电控制器1，与调配器和微波功率源连接，控制输出电能及频率，本发明优选采用2.45GHZ频率的微波，以保证最大传输效率；
受电端，包括设置在电动汽车顶部的无线微波接收天线3，和与无线接收天线连接的整流电能接收器，整流电能接收器输出端向充电电池供电，所述整流电能接收器控制端与车载控制器连接，在车载控制器控制下向充电电池供电；
所述车载控制器与供电控制器通过无线数据通信，不同路灯灯桩内的供电控制器1通过通过CAN总线、以太网总线或无线通信单元组联成网，与总供电控制平台通信。
供电端还包括设置在路灯顶部的光伏阵列2，所述光伏阵列2通过直流汇流器与设置在路灯灯桩内储能蓄电池相连，所述储能蓄电池与调配器相连。
储能蓄电池输出端和电网电源通过智能切换开关与调配器连接，所述供电控制器1监测储能蓄电池电量，当电池电量达到额定值时，切换智能切换开关至储能蓄电池供电，否则，切换智能切换开关至电网电源供电。
供电控制器1、车载控制器和总供电控制平台均设有加密模块，所述供电控制器1、车载控制器和总供电控制平台之间的数据通信通过加密模块进行身份认证及数据加密解密，以保证用户数据安全。
总供电控制平台向每台电动汽车车载控制器分配一认证ID，并同步更新至供电端的供电控制器1内的加密模块中。供电控制器1驱动路灯6的打开或关闭。路灯灯桩设有液晶显示屏7，与供电控制器相连，用于显示当前充电用户及消费金额。
另外总供电控制平台还通过以太网总线或无线通信单元与用户进行通信，便于用户通过手机对当前充电状态进行查阅、并可以实现手机支付交易。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于物联网的电动汽车无线充电系统，其特征在于包括：
供电端，包括依次连接的电网电源、调配器、微波功率源、波导管和微波发射阵列天线，其中调配器和微波功率源设置在路灯灯桩内，调配器通过同轴电缆与地下的电网电源连接，所述路灯灯桩朝向路面侧还设有天线支架，所述发射阵列天线设置在天线支架外端，所述波导管设置在天线支架内；还包括设置在路灯灯桩内的供电控制器，与调配器和微波功率源连接，控制输出电能及频率；
受电端，包括设置在电动汽车顶部的无线微波接收天线，和与无线接收天线连接的整流电能接收器，整流电能接收器输出端向充电电池供电，所述整流电能接收器控制端与车载控制器连接，在车载控制器控制下向充电电池供电；
所述车载控制器与供电控制器通过无线数据通信，不同路灯灯桩内的供电控制器通过有线或无线组联成网，与总供电控制平台通信。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电动汽车无线充电系统，其特征在于：所述供电端还包括设置在路灯顶部的光伏阵列，所述光伏阵列通过直流汇流器与设置在路灯灯桩内储能蓄电池相连，所述储能蓄电池与调配器相连。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的电动汽车无线充电系统，其特征在于：所述储能蓄电池输出端和电网电源通过智能切换开关与调配器连接，所述供电控制器监测储能蓄电池电量，当电池电量达到额定值时，切换智能切换开关至储能蓄电池供电，否则，切换智能切换开关至电网电源供电。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电动汽车无线充电系统，其特征在于：所述供电控制器、车载控制器和总供电控制平台均设有加密模块，所述供电控制器、车载控制器和总供电控制平台之间的数据通信通过加密模块进行身份认证及数据加密解密。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的电动汽车无线充电系统，其特征在于：所述总供电控制平台向每台电动汽车车载控制器分配一认证ID，并同步更新至供电端的供电控制器内的加密模块中。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电动汽车无线充电系统，其特征在于：所述供电控制器驱动路灯的打开或关闭。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电动汽车无线充电系统，其特征在于：所述路灯灯桩设有液晶显示屏，与供电控制器相连，用于显示当前充电用户及消费金额。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电动汽车无线充电系统，其特征在于：不同路灯灯桩内的供电控制器通过CAN总线、以太网总线或无线通信单元组联成网。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106515477A (zh) * 2016-11-03 2017-03-22 河北工业大学 纯电动汽车自动无线充电及充电板清洗一体化装置
CN106712255A (zh) * 2017-01-22 2017-05-24 上海历挚机电设备有限公司 光伏无线充电站
CN106809041A (zh) * 2016-12-28 2017-06-09 广州杰赛科技股份有限公司 一种多功能路灯充电桩
CN110316009A (zh) * 2019-07-17 2019-10-11 湖北文理学院 电动汽车路边充电系统
CN111775740A (zh) * 2020-07-14 2020-10-16 深圳联和智慧科技有限公司 一种基于智慧灯杆的电动汽车无线充电方法及系统
CN111934442A (zh) * 2020-08-04 2020-11-13 北京金源智控科技股份有限公司 一种基于智慧路灯的无线充电系统
CN115021428A (zh) * 2022-07-08 2022-09-06 清华大学 一种实现无线充电的系统、方法及移动设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102355030A (zh) * 2011-10-25 2012-02-15 奇瑞汽车股份有限公司 一种电动汽车充电系统
CN102882262A (zh) * 2012-10-30 2013-01-16 山东省科学院自动化研究所 一种基于车网融合技术的电动汽车充电系统及实现方法
WO2013150535A1 (en) * 2012-04-05 2013-10-10 Menolinx System Ltd Device and method for automatic billing of power consumption through street poles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102355030A (zh) * 2011-10-25 2012-02-15 奇瑞汽车股份有限公司 一种电动汽车充电系统
WO2013150535A1 (en) * 2012-04-05 2013-10-10 Menolinx System Ltd Device and method for automatic billing of power consumption through street poles
CN102882262A (zh) * 2012-10-30 2013-01-16 山东省科学院自动化研究所 一种基于车网融合技术的电动汽车充电系统及实现方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106515477A (zh) * 2016-11-03 2017-03-22 河北工业大学 纯电动汽车自动无线充电及充电板清洗一体化装置
CN106809041A (zh) * 2016-12-28 2017-06-09 广州杰赛科技股份有限公司 一种多功能路灯充电桩
CN106712255A (zh) * 2017-01-22 2017-05-24 上海历挚机电设备有限公司 光伏无线充电站
CN110316009A (zh) * 2019-07-17 2019-10-11 湖北文理学院 电动汽车路边充电系统
CN110316009B (zh) * 2019-07-17 2020-09-01 湖北文理学院 电动汽车路边充电系统
CN111775740A (zh) * 2020-07-14 2020-10-16 深圳联和智慧科技有限公司 一种基于智慧灯杆的电动汽车无线充电方法及系统
CN111934442A (zh) * 2020-08-04 2020-11-13 北京金源智控科技股份有限公司 一种基于智慧路灯的无线充电系统
CN115021428A (zh) * 2022-07-08 2022-09-06 清华大学 一种实现无线充电的系统、方法及移动设备
CN115021428B (zh) * 2022-07-08 2024-07-12 清华大学 一种实现无线充电的系统、方法及移动设备

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