CN106300465A - 一种微波充电方法、基站及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种微波充电方法、基站及电动车辆，其中，基站包括基站本体、设置于所述基站本体上的第一微波收发装置和控制装置，所述控制装置用于根据电动车辆实时发送的第一微波信号获得所述电动车辆的位置信息、速度信息和身份信息；在所述速度信息指示所述电动车辆处于行驶状态时，根据所述位置信息和身份信息使所述第一微波收发装置向对应的所述电动车辆发送第二微波信号，使对应的所述电动车辆能够将所述第二微波信号转化为电能进行充电。本发明提供的方案通过根据电动车辆的位置信息发射微波信号，使得电动车辆能够将微波信号转化为电能进行充电，实现了对车辆的精确对准充电，减小了电能无用的辐射消耗，提高了充电效率。

Description

一种微波充电方法、基站及电动车辆

技术领域

本发明涉及无线充电领域，特别是指一种微波充电方法、基站及电动车辆。

背景技术

现有技术中，由于化石燃料汽车排放废气污染空气，且化石燃料终将枯竭，所以电动汽车代替化石燃料汽车将是大势所趋。但是，电动汽车的续航能力主要取决于所带电池的容量，而电池容量大的电动汽车所需充电时间又很长，特别是对于行驶在高速公路上的电动汽车，补充电力是很耽误时间的；并且，现有的给汽车充电方式一般采用有线的方式，其特点就是电动汽车距离充电装置必须足够近，而且充电的时间较长，受场地和充电装置站点数量的限制，使用电动汽车很不方便，使得电动汽车在现有技术条件下不容易大面积普及。

虽然，部分专利提供了采用无线方式给汽车充电的方案，但是，都存在不能根据实际情况控制充电与否，以及不能给电动汽车精准充电而带来电能无谓消耗的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种微波充电方法、基站及电动车辆，解决现有技术中的无线充电方式不能给汽车精准充电而带来电能无谓消耗的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基站，包括基站本体、设置于所述基站本体上的第一微波收发装置和控制装置，所述控制装置用于根据电动车辆实时发送的第一微波信号获得所述电动车辆的位置信息、速度信息和身份信息；在所述速度信息指示所述电动车辆处于行驶状态时，根据所述位置信息和身份信息使所述第一微波收发装置向对应的所述电动车辆发送第二微波信号，使对应的所述电动车辆能够将所述第二微波信号转化为电能进行充电。

可选地，所述基站本体用于向所述电动车辆发送载有本地基站位置信息的第一无线信号，接收所述电动车辆根据所述第一无线信号发送的载有充电登记请求和身份认证请求的第二无线信号，将该第二无线信号发送至基站控制中心进行身份认证，在收到所述基站控制中心发送的载有身份认证通过信息的第三无线信号时，对所述电动车辆进行登记，并向所述电动车辆反馈登记成功的第四无线信号，触发所述电动车辆实时向所述第一微波收发装置发送所述第一微波信号。

可选地，所述控制装置还用于在接收不到所述电动车辆实时发送的第一微波信号时，控制所述第一微波收发装置停止向所述电动车辆发送第二微波信号。

可选地，所述基站还包括设置于所述基站本体上的探测装置，所述探测装置用于探测所述第二微波信号覆盖的车辆可行区域内是否有动物以低于预设阈值的速度移动或停止；所述控制装置还用于若所述探测装置的探测结果为是，则控制所述第一微波收发装置停止向所述电动车辆发送第二微波信号。

可选地，在所述探测装置的探测结果由是变为否时，所述控制装置控制所述第一微波收发装置继续根据所述第一微波信号向对应的所述电动车辆发送所述第二微波信号。

可选地，所述基站本体还用于在所述探测装置的探测结果由是变为否时，向所述车辆可行区域内的所有电动车辆发送重新认证登记指令，接收所述所有电动车辆根据所述重新认证登记指令各自发送的载有充电登记请求和身份认证请求的第五无线信号，将所述第五无线信号发送至基站控制中心进行身份认证，在认证通过时，进行对应登记。

可选地，所述控制装置用于将连续时间段向对应的所述电动车辆发送所述第二微波信号的起始时间标记为充电起始时间；将所述连续时间段的终止时间标记为充电结束时间；获取所述充电起始时间和充电结束时间之间本地基站针对对应的所述电动车辆的供电量，将该供电量标记为对应的所述电动车辆的充电量；将包括所述充电起始时间、充电结束时间、充电量以及本地基站自身信息在内的计费参数信息发送至基站控制中心进行计费。

本发明还提供了一种采用上述基站的微波充电方法，所述微波充电方法包括：

根据电动车辆实时发送的第一微波信号获得所述电动车辆的位置信息、速度信息和身份信息；

在所述速度信息指示所述电动车辆处于行驶状态时，根据所述位置信息和身份信息向对应的所述电动车辆发送第二微波信号，使对应的所述电动车辆能够将所述第二微波信号转化为电能进行充电。

本发明还提供了一种电动车辆，包括车辆本体和设置于所述车辆本体上的第二微波收发装置，所述第二微波收发装置用于实时向基站发送载有自身车辆的身份信息的第一微波信号，接收所述基站根据所述第一微波信号得到所述自身车辆的位置信息、速度信息和身份信息后，在所述速度信息指示所述自身车辆处于行驶状态时，根据所述位置信息和身份信息反馈的第二微波信号，将所述第二微波信号转化为电能对所述自身车辆进行充电。

可选地，所述电动车辆还包括设置于所述车辆本体上的通信终端，所述通信终端用于接收到所述基站发送的载有基站位置信息的第一无线信号后，根据所述基站位置信息向所述基站发送载有充电登记请求和身份认证请求的第二无线信号，接收所述基站根据所述第二无线信号反馈的登记成功的第四无线信号，根据所述第四无线信号触发所述第二微波收发装置实时向所述基站发送所述第一微波信号。

可选地，所述通信终端还用于接收所述基站发送的重新认证登记指令，根据所述重新认证登记指令向所述基站发送载有充电登记请求和身份认证请求的第五无线信号。

本发明还提供了一种采用上述电动车辆的微波充电方法，所述微波充电方法包括：

实时向基站发送载有自身车辆的身份信息的第一微波信号；

接收所述基站根据所述第一微波信号得到所述自身车辆的位置信息、速度信息和身份信息后，在所述速度信息指示所述自身车辆处于行驶状态时，根据所述位置信息和身份信息反馈的第二微波信号；

将所述第二微波信号转化为电能对所述自身车辆进行充电。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，所述基站通过根据电动车辆的位置信息发射微波信号，使得电动车辆能够将微波信号转化为电能进行充电，实现了对车辆的精确对准充电，减小了电能无用的辐射消耗，提高了充电效率。

附图说明

图1为本发明实施例一中的基站结构示意图；

图2为本发明实施例四中的基站结构示意图；

图3为本发明实施例八中的微波充电方法流程示意图；

图4为本发明实施例九中的微波充电方法流程示意图；

图5为本发明实施例十中的微波充电方法流程示意图；

图6为本发明实施例十一中的微波充电方法流程示意图；

图7为本发明实施例十二中的微波充电方法流程示意图；

图8为本发明实施例十三中的微波充电方法流程示意图；

图9为本发明实施例十四中的微波充电方法流程示意图；

图10为本发明实施例十五中的电动车辆结构示意图；

图11为本发明实施例十六中的电动车辆结构示意图；

图12为本发明实施例十七中的微波充电方法流程示意图；

图13为本发明实施例十八中的微波充电方法流程示意图；

图14为本发明实施例十九中的微波充电方法流程示意图；

图15为本发明实施例十九中的第一微波收发装置结构示意图；

图16为本发明实施例十九中的微波接收转化电能充电装置结构示意图；

图17为本发明实施例十九中的电动汽车与基站之间相对位置关系示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的技术中的无线充电方式不能给汽车精准充电而带来电能无谓消耗的问题，提供了多种改进方案，具体如下：

实施例一

参见图1，本发明实施例一中的基站，包括基站本体11、设置于所述基站本体11上的第一微波收发装置12和控制装置13，所述控制装置13用于根据电动车辆实时发送的第一微波信号获得所述电动车辆的位置信息、速度信息和身份信息；在所述速度信息指示所述电动车辆处于行驶状态时，根据所述位置信息和身份信息使所述第一微波收发装置12向对应的所述电动车辆发送第二微波信号，使对应的所述电动车辆能够将所述第二微波信号转化为电能进行充电。

其中，所述根据电动车辆实时发送的第一微波信号获得所述电动车辆的位置信息、速度信息和身份信息的步骤具体为：从电动车辆实时发送的第一微波信号中获取所述电动车辆的身份信息，并根据所述第一微波信号经过计算得到所述电动车辆的位置信息和速度信息。

在本发明的实施例一中，所述基站通过根据电动车辆的位置信息发射微波信号，使得电动车辆能够将微波信号转化为电能进行充电，实现了对车辆的精确对准充电，减小了电能无用的辐射消耗，提高了充电效率。

实施例二

在本发明的实施例一的基础上，本发明的实施例二中，所述基站本体用于向所述电动车辆发送载有本地基站位置信息的第一无线信号，接收所述电动车辆根据所述第一无线信号发送的载有充电登记请求和身份认证请求的第二无线信号，将该第二无线信号发送至基站控制中心进行身份认证，在收到所述基站控制中心发送的载有身份认证通过信息的第三无线信号时，对所述电动车辆进行登记，并向所述电动车辆反馈登记成功的第四无线信号，触发所述电动车辆实时向所述第一微波收发装置发送所述第一微波信号。

其中，所述触发所述电动车辆实时向所述第一微波收发装置发送所述第一微波信号的步骤具体为：触发所述电动车辆调整自身车辆上的天线角度，对准所述基站上的槽型天线，并实时发送所述第一微波信号。

本发明的实施例二实现了对充电用户的身份认证以及登记对应的充电信息。

实施例三

在本发明的实施例一的基础上，本发明的实施例三中，所述控制装置还用于在接收不到所述电动车辆实时发送的第一微波信号时，控制所述第一微波收发装置停止向所述电动车辆发送第二微波信号。

本发明的实施例三实现了进一步的精准充电，更大程度的避免了电能的浪费。

实施例四

参见图2，在本发明的实施例一的基础上，本发明的实施例四中，所述基站还包括设置于所述基站本体11上的探测装置21，所述探测装置21用于探测所述第二微波信号覆盖的车辆可行区域内是否有动物以低于预设阈值的速度移动或停止；所述控制装置13还用于若所述探测装置21的探测结果为是，则控制所述第一微波收发装置12停止向所述电动车辆发送第二微波信号。

本发明的实施例四实现了对在该充电区域(第二微波信号覆盖的车辆可行区域)出行的动物(主要是人)最大程度的保护，尽量避免其受辐射的伤害。

实施例五

在本发明的实施例四的基础上，本发明的实施例五中，在所述探测装置的探测结果由是变为否时，所述控制装置控制所述第一微波收发装置继续根据所述第一微波信号向对应的所述电动车辆发送所述第二微波信号。

需要说明的是，在第二微波信号停止发送时，基站仍在发送无线信号，也就是说，虽然基站不对电动车辆进行充电了，但是车辆可行区域内的电动车辆身份认证和登记流程，以及电动车辆和对应的第一微波收发装置之间的对准流程仍在进行，所以，当情况恢复正常时，第一微波收发装置直接向对应的电动车辆发送第二微波信号即可。

本发明的实施例五使得在充电区域内恢复无动物出行或静止的状态时，电动车辆继续正常充电，对基站的功能进行了进一步的完善。

实施例六

在本发明的实施例四的基础上，本发明的实施例六中，所述基站本体还用于在所述探测装置的探测结果由是变为否时，向所述车辆可行区域内的所有电动车辆发送重新认证登记指令，接收所述所有电动车辆根据所述重新认证登记指令各自发送的载有充电登记请求和身份认证请求的第五无线信号，将所述第五无线信号发送至基站控制中心进行身份认证，在认证通过时，进行对应登记。

本发明的实施例六使得基站能够更精确的与对应的电动车辆完成充电交互流程。

实施例七

在本发明的实施例一的基础上，本发明的实施例七中，所述控制装置用于将连续时间段向对应的所述电动车辆发送所述第二微波信号的起始时间标记为充电起始时间；将所述连续时间段的终止时间标记为充电结束时间；获取所述充电起始时间和充电结束时间之间本地基站针对对应的所述电动车辆的供电量，将该供电量标记为对应的所述电动车辆的充电量；将包括所述充电起始时间、充电结束时间、充电量以及本地基站自身信息在内的计费参数信息发送至基站控制中心进行计费。

其中，所述控制装置可为一个整体，也可以为设置于基站控制中心和/或基站本体和/或第一微波收发装置上的各个部件。

本发明的实施例七完成了对充电用户的精确计费，保障了充电用户的权益。

实施例八

参见图3，本发明实施例八中的微波充电方法的执行主体可以是上述的基站，该微波充电方法包括：

步骤31：根据电动车辆实时发送的第一微波信号获得所述电动车辆的位置信息、速度信息和身份信息；

步骤32：在所述速度信息指示所述电动车辆处于行驶状态时，根据所述位置信息和身份信息向对应的所述电动车辆发送第二微波信号，使对应的所述电动车辆能够将所述第二微波信号转化为电能进行充电。

其中，所述根据电动车辆实时发送的第一微波信号获得所述电动车辆的位置信息、速度信息和身份信息的步骤具体为：从电动车辆实时发送的第一微波信号中获取所述电动车辆的身份信息，并根据所述第一微波信号经过计算得到所述电动车辆的位置信息和速度信息。

在本发明的实施例八中，所述微波充电方法通过根据电动车辆的位置信息发射微波信号，使得电动车辆能够将微波信号转化为电能进行充电，实现了对车辆的精确对准充电，减小了电能无用的辐射消耗，提高了充电效率。

实施例九

参见图4，在本发明的实施例八的基础上，本发明的实施例九中，在所述根据电动车辆实时发送的第一微波信号获得所述电动车辆的位置信息、速度信息和身份信息之前，所述微波充电方法还包括：

步骤41：向所述电动车辆发送载有本地基站位置信息的第一无线信号；

步骤42：接收所述电动车辆根据所述第一无线信号发送的载有充电登记请求和身份认证请求的第二无线信号；

步骤43：将该第二无线信号发送至基站控制中心进行身份认证，在收到所述基站控制中心发送的载有身份认证通过信息的第三无线信号时，对所述电动车辆进行登记，并向所述电动车辆反馈登记成功的第四无线信号，触发所述电动车辆实时发送所述第一微波信号。

其中，所述触发所述电动车辆实时发送所述第一微波信号的步骤具体为：触发所述电动车辆调整自身车辆上的天线角度，对准所述基站上的槽型天线，并实时发送所述第一微波信号。

本发明的实施例九实现了对充电用户的身份认证以及登记对应的充电信息。

实施例十

参见图5，在本发明的实施例八的基础上，本发明的实施例十中，所述微波充电方法还包括：

步骤51：在接收不到所述电动车辆实时发送的第一微波信号时，停止向所述电动车辆发送第二微波信号。

本发明的实施例十实现了进一步的精准充电，更大程度的避免了电能的浪费。

实施例十一

参见图6，在本发明的实施例八的基础上，本发明的实施例十一中，所述微波充电方法还包括：

步骤61：探测所述第二微波信号覆盖的车辆可行区域内是否有动物以低于预设阈值的速度移动或停止；

步骤62：若探测结果为是，则停止向所述电动车辆发送第二微波信号。

本发明的实施例十一实现了对在该充电区域(第二微波信号覆盖的车辆可行区域)出行的动物(主要是人)最大程度的保护，尽量避免其受辐射的伤害。

实施例十二

参见图7，在本发明的实施例十一的基础上，本发明的实施例十二中，所述微波充电方法还包括：

步骤71：在所述探测结果由是变为否时，继续根据所述第一微波信号向对应的所述电动车辆发送所述第二微波信号。

需要说明的是，在第二微波信号停止发送时，基站仍在发送无线信号，也就是说，虽然基站不对电动车辆进行充电了，但是车辆可行区域内的电动车辆身份认证和登记流程，以及电动车辆和对应的第一微波收发装置之间的对准流程仍在进行，所以，当情况恢复正常时，第一微波收发装置直接向对应的电动车辆发送第二微波信号即可。

本发明的实施例十二使得在充电区域内恢复无动物出行或静止的状态时，电动车辆继续正常充电，对基站的功能进行了进一步的完善。

实施例十三

参见图8，在本发明的实施例十一的基础上，本发明的实施例十三中，所述微波充电方法还包括：

步骤81：在所述探测结果由是变为否时，向所述车辆可行区域内的所有电动车辆发送重新认证登记指令，接收所述所有电动车辆根据所述重新认证登记指令各自发送的载有充电登记请求和身份认证请求的第五无线信号；

步骤82：将所述第五无线信号发送至基站控制中心进行身份认证，在认证通过时，进行对应登记。

本发明的实施例十三使得基站能够更精确的与对应的电动车辆完成充电交互流程。

实施例十四

参见图9，在本发明的实施例八的基础上，本发明的实施例十四中，所述微波充电方法还包括：

步骤91：将连续时间段向对应的所述电动车辆发送所述第二微波信号的起始时间标记为充电起始时间；

步骤92：将所述连续时间段的终止时间标记为充电结束时间；

步骤93：获取所述充电起始时间和充电结束时间之间本地基站针对对应的所述电动车辆的供电量，将该供电量标记为对应的所述电动车辆的充电量；

步骤94：将包括所述充电起始时间、充电结束时间、充电量以及本地基站自身信息在内的计费参数信息发送至基站控制中心进行计费。

本发明的实施例十四完成了对充电用户的精确计费，保障了充电用户的权益。

实施例十五

参见图10，本发明实施例十五中的电动车辆，包括车辆本体101和设置于所述车辆本体101上的第二微波收发装置102，所述第二微波收发装置101用于实时向基站发送载有自身车辆的身份信息的第一微波信号，接收所述基站根据所述第一微波信号得到所述自身车辆的位置信息、速度信息和身份信息后，在所述速度信息指示所述自身车辆处于行驶状态时，根据所述位置信息和身份信息反馈的第二微波信号，将所述第二微波信号转化为电能对所述自身车辆进行充电。

其中，所述基站根据所述第一微波信号得到所述自身车辆的位置信息、速度信息和身份信息的步骤具体为：所述基站从所述第一微波信号中获取所述自身车辆的身份信息，并根据所述第一微波信号经过计算得到所述自身车辆的位置信息和速度信息。

在本发明的实施例十五中，所述电动车辆通过实时向基站发送载有自身车辆的身份信息的第一微波信号，进而接收所述基站根据所述第一微波信号得到所述自身车辆的位置信息、速度信息和身份信息后，在所述速度信息指示所述自身车辆处于行驶状态时，根据所述位置信息和身份信息反馈的第二微波信号，然后将所述第二微波信号转化为电能对所述自身车辆进行充电，实现与基站之间的精确对准充电，减小了电能无用的辐射消耗，提高了充电效率。

实施例十六

参见图11，在本发明的实施例十五的基础上，本发明的实施例十六中，所述电动车辆还包括设置于所述车辆本体101上的通信终端111，所述通信终端111用于接收到所述基站发送的载有基站位置信息的第一无线信号后，根据所述基站位置信息向所述基站发送载有充电登记请求和身份认证请求的第二无线信号，接收所述基站根据所述第二无线信号反馈的登记成功的第四无线信号，根据所述第四无线信号触发所述第二微波收发装置102实时向所述基站发送所述第一微波信号。

本发明的实施例十六提供了进行身份认证以及登记对应的充电信息的详细过程，使方案更加完整，易于理解。

其中，所述根据所述第四无线信号触发所述第二微波收发装置102实时向所述基站发送所述第一微波信号的步骤具体为：根据所述第四无线信号调整所述自身车辆上的天线角度，对准所述基站上的槽型天线，触发第二微波收发装置实时向基站发送载有自身车辆的身份信息的第一微波信号。

进一步的，所述通信终端还用于接收所述基站发送的重新认证登记指令，根据所述重新认证登记指令向所述基站发送载有充电登记请求和身份认证请求的第五无线信号。

实施例十七

参见图12，本发明实施例十七中的微波充电方法的执行主体可以是上述的电动车辆，该微波充电方法包括：

步骤121：实时向基站发送载有自身车辆的身份信息的第一微波信号；

步骤122：接收所述基站根据所述第一微波信号得到所述自身车辆的位置信息、速度信息和身份信息后，在所述速度信息指示所述自身车辆处于行驶状态时，根据所述位置信息和身份信息反馈的第二微波信号；

步骤123：将所述第二微波信号转化为电能对所述自身车辆进行充电。

其中，所述基站根据所述第一微波信号得到所述自身车辆的位置信息、速度信息和身份信息的步骤具体为：所述基站从所述第一微波信号中获取所述自身车辆的身份信息，并根据所述第一微波信号经过计算得到所述自身车辆的位置信息和速度信息。

在本发明的实施例十七中，所述微波充电方法通过实时向基站发送载有自身车辆的身份信息的第一微波信号，进而接收所述基站根据所述第一微波信号得到所述自身车辆的位置信息、速度信息和身份信息后，在所述速度信息指示所述自身车辆处于行驶状态时，根据所述位置信息和身份信息反馈的第二微波信号，然后将所述第二微波信号转化为电能对所述自身车辆进行充电，实现与基站之间的精确对准充电，减小了电能无用的辐射消耗，提高了充电效率。

实施例十八

参见图13，在本发明的实施例十七的基础上，本发明的实施例十八中，在所述实时向基站发送载有自身车辆的身份信息的第一微波信号之前，所述微波充电方法还包括：

步骤131：接收到所述基站发送的载有基站位置信息的第一无线信号；

步骤132：根据所述基站位置信息向所述基站发送载有充电登记请求和身份认证请求的第二无线信号；

步骤133：接收所述基站根据所述第二无线信号反馈的登记成功的第四无线信号；

步骤134：根据所述第四无线信号触发所述实时向基站发送载有自身车辆的身份信息的第一微波信号步骤的执行。

本发明的实施例十八提供了进行身份认证以及登记对应的充电信息的详细过程，使方案更加完整，易于理解。

其中，所述根据所述第四无线信号触发所述实时向基站发送载有自身车辆的身份信息的第一微波信号步骤的执行具体为：根据所述第四无线信号调整所述自身车辆上的天线角度，对准所述基站上的槽型天线，触发所述实时向基站发送载有自身车辆的身份信息的第一微波信号步骤的执行。

进一步的，所述微波充电方法还包括：接收所述基站发送的重新认证登记指令，根据所述重新认证登记指令向所述基站发送载有充电登记请求和身份认证请求的第五无线信号。

实施例十九

参见图14，本发明实施例十九中的微波充电方法包括：

步骤141：将第一微波收发装置安装在移动通信基站上并连接基站控制器

本发明提供的方案需要得到移动通信系统的支持并增加控制装置，或者建立一个新的移动通信系统和控制装置：

在高速公路沿线新建移动通信基站，基站之间的间隔在0.5km至1km之间，以可以俯视高速公里路面为准。如果和现有的移动通信运营商合作，可以利用现有的基站；

第一微波收发装置架设在高速公路沿线的移动通信基站上，微波发射天线面对高速公里路面，其发射的微波束能够覆盖高速公路路面，实现无缝覆盖。第一微波收发装置受基站控制以及通过基站受基站控制中心控制。

一个基站上安装至少一个或多个槽型天线，从上到下排列，以实现对多台电动汽车同时充电，槽型天线数量取决于该高速路段的繁忙程度，比如60秒内通过某点的电动汽车平均数量可作为在基站上安装槽型天线的数量。

步骤142：基站供电系统连接第一微波收发装置

第一微波收发装置连接基站控制器，为基站供电的供电系统同时为第一微波收发装置供电，能够为第一微波收发装置提供的供电容量在100KW以上，且有备份。

步骤143：签约，领卡，安装微波接收转化电能充电装置

在基站控制中心设置中心控制装置，包括移动控制中心服务器、计费服务器、数据库服务器等，对第一微波收发装置及签约的电动汽车车主进行管理；如果和现有的移动运营商合作，其移动通信管理系统需要改造，增加充电控制装置(分别与中心控制装置和基站控制器相连)。控制中心通过网络连接到各个移动通信基站。

电动汽车车主到基站控制中心签约，申领移动通信卡，得到一个唯一的移动通信卡，并在电动汽车上安装微波接收转化电能充电装置(第二微波收发装置)，如果出厂电动汽车已经有此装置则不需另行安装。移动通信卡插在电动汽车中与微波接收转化电能充电装置相连的通信终端内。基站控制中心为电动汽车建立账户，用于记录电动汽车的充电时间、充电量等数据。移动通信卡可以插在另一台有同样微波接收转化电能充电装置的电动汽车上，充电费用记在该移动通信卡的账户上。

步骤144：进入基站覆盖公里，电动汽车登记注册

当签约电动汽车行驶到安装有第一微波收发装置的基站覆盖的高速公里时，通过移动通信系统登记认证确认为合法用户，完成登记注册，通过鉴权被接入系统进行充电。

具体的，基站控制中心根据基站收到的汽车登记信息认证为合法用户时，通知基站控制第一微波收发装置为该电动汽车充电。

其中，基站控制中心在收到基站转发的电动汽车的身份信息时，会先确认对应于该身份信息的账户，是否开户，在确认开户后，查阅该账户是否还有能够用于充电的账户余额，在查阅结果指示该账户还有余额时，向基站反馈认证通过的信息；基站根据该信息对账户进行登记，然后为该电动汽车分配对应的第一微波收发装置进行充电。

需要首先说明的是，如图15所示，本申请中，所述第一微波收发装置包括电源151、微波发生器152、波束方向控制器153、微波接收器154、微波槽型天线155和接口控制模块156(用于连接基站控制器)。电源151由直流供电系统供电；微波发生器152将电能转化成微波；波束方向控制器153根据基站控制器发送的指令(基站控制器根据电动汽车发来的用于定位的微波信号产生该指令)控制微波波束方向，由微波槽型天线155发射，随时准确对准电动汽车上的微波天线；同时微波接收器154接收电动汽车上的天线发射的微波信号，该微波信号用于安装在基站的控制装置计算得到电动汽车的位置和速度。

其中，微波波束为功率较为强大的微波信号。

如图16所示，本申请中，所述微波接收转化电能充电装置包括安装在汽车顶部的微波天线161、安装在电动汽车内部的微波接收器162、整流转化充电器163、微波发生器164、天线方向控制器165和无线通信控制模块166(通信终端和安装在通信终端中的移动通信卡)。微波天线161的方向根据收到的微波信号始终与微波槽型天线对准，同时向微波槽型天线发射用于定位的微波信号；微波接收器162将接收到的微波转发至整流转化充电器，转换成电能给汽车充电；整流转化充电器163与电动汽车的充电接口连接。微波接收转化电能充电装置由汽车电源167供电。

步骤145：判断电动汽车是否在行驶

基站上的微波接收器接收电动汽车发射的微波信号并判断电动汽车是否处在行驶状态，若是，进入步骤146，若否，则进入步骤148。

步骤146：调整微波束对准电动汽车上的微波接收天线发射微波

在电动汽车处于行驶状态时，第一微波收发装置控制微波束对准电动汽车上的微波接收天线发射微波，并且波束方向控制器控制微波束随着汽车移动而不断调整角度(随着汽车行驶不断变化微波束的照射角度)对准电动汽车的微波天线，如图17所示；同时，电动汽车上的微波接收器将接收到的微波经整流转化充电器转换成电能，并对车上的电池组充电，同时天线方向控制器根据收到的微波信号不断调整微波天线的角度，对准基站上的微波槽型天线发射微波。基站记录充电开始时间，并将数据上报至基站控制中心。

步骤147：检测电动汽车是否驶离本基站上的第一微波收发装置发射的微波束的覆盖范围

检测电动汽车是否驶离本基站上的第一微波收发装置发射的微波束所覆盖的范围，若是，进入步骤148，若否，则返回步骤146。

步骤148：停止充电，上报数据

当电动汽车脱离本基站上的第一微波收发装置发射的微波束的覆盖范围或者电动汽车停止行驶，则第一微波收发装置停止发射微波束，基站记录充电结束时间、充电量等数据，并上报至基站控制中心。

进一步来说，如果电动汽车停止行驶，那么微波充电装置需要停止对所覆盖的路段内的全部电动汽车发射微波束，以保护因意外原因从汽车出来的人员；基站则记录充电结束时间等数据，同时上报至基站控制中心。作为优选实施例，可在基站上安装红外探测装置，一旦监测到有动物(主要是人)停止不动或者低速移动，则停止发射微波，以保护动物免受辐射，在一定程度上保证了动物的健康。

电动汽车经过每个基站充电，其过程和步骤144至148一样。

步骤149：基站控制中心监控日期是否到了本月月底

基站控制中心监控日期是否到了本月月底，若是，则进入步骤1410，若否，则进入步骤144。

步骤1410：统计计费，通知车主缴费

在基站控制中心监控日期到了本月月底的时候，则在下月初完成统计计费工作，并通知电动汽车车主(对应于移动通信卡的用户)采用合适的方式缴费。

综上可知，本发明提供的技术方案采用槽型发射天线，槽型天线可发射不同角度的微波，配合电动汽车上可调方向的微波天线，可以使两种天线互相对准，同时使用电动汽车发射的微波作为定位手段，计算电动汽车的位置和速度。与现有微波充电技术相比，本发明设计合理巧妙，解决了现有技术不能精准无线充电，以及根据实际情况控制是否充电的问题。

也就是说，本发明提供的方案由于可持续对行驶中的电动汽车进行无线充电，补充电量，又能根据电动汽车的行驶状态控制是否充电以及准确对准电动汽车上的微波天线充电，所以，减小了电能无用的辐射消耗，提高了充电效率，也保护了因意外原因离开汽车的人员免受辐射之害，在一定程度上保障了人身健康；同时，使得电动汽车上的蓄电池组可以减少数量和体积，从而减少汽车的整备质量，降低能源消耗。

以上所述的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人员来说，在不脱离本发明所述原理前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种基站，其特征在于，包括基站本体、设置于所述基站本体上的第一微波收发装置和控制装置，所述控制装置用于根据电动车辆实时发送的第一微波信号获得所述电动车辆的位置信息、速度信息和身份信息；在所述速度信息指示所述电动车辆处于行驶状态时，根据所述位置信息和身份信息使所述第一微波收发装置向对应的所述电动车辆发送第二微波信号，使对应的所述电动车辆能够将所述第二微波信号转化为电能进行充电。

2.如权利要求1所述的基站，其特征在于，所述基站本体用于向所述电动车辆发送载有本地基站位置信息的第一无线信号，接收所述电动车辆根据所述第一无线信号发送的载有充电登记请求和身份认证请求的第二无线信号，将该第二无线信号发送至基站控制中心进行身份认证，在收到所述基站控制中心发送的载有身份认证通过信息的第三无线信号时，对所述电动车辆进行登记，并向所述电动车辆反馈登记成功的第四无线信号，触发所述电动车辆实时向所述第一微波收发装置发送所述第一微波信号。

3.如权利要求1所述的基站，其特征在于，所述控制装置还用于在接收不到所述电动车辆实时发送的第一微波信号时，控制所述第一微波收发装置停止向所述电动车辆发送第二微波信号。

4.如权利要求1所述的基站，其特征在于，所述基站还包括设置于所述基站本体上的探测装置，所述探测装置用于探测所述第二微波信号覆盖的车辆可行区域内是否有动物以低于预设阈值的速度移动或停止；所述控制装置还用于若所述探测装置的探测结果为是，则控制所述第一微波收发装置停止向所述电动车辆发送第二微波信号。

5.如权利要求4所述的基站，其特征在于，在所述探测装置的探测结果由是变为否时，所述控制装置控制所述第一微波收发装置继续根据所述第一微波信号向对应的所述电动车辆发送所述第二微波信号。

6.如权利要求4所述的基站，其特征在于，所述基站本体还用于在所述探测装置的探测结果由是变为否时，向所述车辆可行区域内的所有电动车辆发送重新认证登记指令，接收所述所有电动车辆根据所述重新认证登记指令各自发送的载有充电登记请求和身份认证请求的第五无线信号，将所述第五无线信号发送至基站控制中心进行身份认证，在认证通过时，进行对应登记。

7.如权利要求1所述的基站，其特征在于，所述控制装置用于将连续时间段向对应的所述电动车辆发送所述第二微波信号的起始时间标记为充电起始时间；将所述连续时间段的终止时间标记为充电结束时间；获取所述充电起始时间和充电结束时间之间本地基站针对对应的所述电动车辆的供电量，将该供电量标记为对应的所述电动车辆的充电量；将包括所述充电起始时间、充电结束时间、充电量以及本地基站自身信息在内的计费参数信息发送至基站控制中心进行计费。

8.一种采用权利要求1所述基站的微波充电方法，其特征在于，所述微波充电方法包括：

根据电动车辆实时发送的第一微波信号获得所述电动车辆的位置信息、速度信息和身份信息；

在所述速度信息指示所述电动车辆处于行驶状态时，根据所述位置信息和身份信息向对应的所述电动车辆发送第二微波信号，使对应的所述电动车辆能够将所述第二微波信号转化为电能进行充电。

9.一种电动车辆，其特征在于，包括车辆本体和设置于所述车辆本体上的第二微波收发装置，所述第二微波收发装置用于实时向基站发送载有自身车辆的身份信息的第一微波信号，接收所述基站根据所述第一微波信号得到所述自身车辆的位置信息、速度信息和身份信息后，在所述速度信息指示所述自身车辆处于行驶状态时，根据所述位置信息和身份信息反馈的第二微波信号，将所述第二微波信号转化为电能对所述自身车辆进行充电。

10.如权利要求9所述的电动车辆，其特征在于，所述电动车辆还包括设置于所述车辆本体上的通信终端，所述通信终端用于接收到所述基站发送的载有基站位置信息的第一无线信号后，根据所述基站位置信息向所述基站发送载有充电登记请求和身份认证请求的第二无线信号，接收所述基站根据所述第二无线信号反馈的登记成功的第四无线信号，根据所述第四无线信号触发所述第二微波收发装置实时向所述基站发送所述第一微波信号。

11.如权利要求10所述的电动车辆，其特征在于，所述通信终端还用于接收所述基站发送的重新认证登记指令，根据所述重新认证登记指令向所述基站发送载有充电登记请求和身份认证请求的第五无线信号。

12.一种采用权利要求9所述电动车辆的微波充电方法，其特征在于，所述微波充电方法包括：

实时向基站发送载有自身车辆的身份信息的第一微波信号；

接收所述基站根据所述第一微波信号得到所述自身车辆的位置信息、速度信息和身份信息后，在所述速度信息指示所述自身车辆处于行驶状态时，根据所述位置信息和身份信息反馈的第二微波信号；

将所述第二微波信号转化为电能对所述自身车辆进行充电。