CN106849308A - 辅助充电装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了辅助充电装置及系统，涉及电子设备技术领域，其中，该辅助充电装置包括：蓄电池、设置于轮胎内侧的永磁磁铁和设置于车体固定部上的线圈组，这样，当轮胎在转动时，线圈组能够在永磁磁铁产生的磁场中切割磁感线，并且，线圈组能够在切割磁感线的过程中产生电流，由于，蓄电池与线圈组相连，这样，电流实时流入到蓄电池中，为蓄电池进行电量补给，从而减少了动力电池包通过电压变换来为蓄电池进行充电的次数，有效减少了电压变换过程中的热能损耗，节省了电压变换的过程中的电能。

Description

辅助充电装置及系统

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及辅助充电装置及系统。

背景技术

随着科技的发展和进步，新能源电动车逐步出现在人们的生活中。新能源电动车的出现，不仅丰富了现有车辆的种类，而且，为节约不可再生资源(例如，石油等)做出了巨大贡献。

新能源电动车通常包括电力驱动、控制系统、驱动力传动系统以及其他机械系统等，其中，电力驱动及控制系统是电动车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、蓄电池、动力电池包和电动机的调速控制装置等组成。

新能源电动车的蓄电池电压通常为12V或者24V，蓄电池的电量来源主要是动力电池包内的电能，即蓄电池电力不足或溃电时需要撷取动力电池包内的电能。但由于动力电池包的电压较高，蓄电池要从动力电池包撷取电能时，需要将动力电池包的电压通过电压变换将动力电池包的高压电降低至12V或24V为蓄电池进行充电。

动力电池包通过电压变换给蓄电池进行充电的过程中，蓄电池所能接受的电能最高只有85％，而大约15％的电能会成为热能，并被车辆中的散热系统带走。在电动车行驶过程中，需要对蓄电池进行多次充电，这样，动力电池包需要进行多次电压变换来为蓄电池进行充电，在多次电压变换的过程中电能浪费非常明显。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供了辅助充电装置及系统，通过设置蓄电池、永磁磁铁和线圈组等，减少了动力电池包通过电压变换来为蓄电池进行充电的次数，节约了电能。

第一方面，本发明实施例提供了辅助充电装置包括：蓄电池、设置于轮胎内侧的永磁磁铁和设置于车体固定部上的线圈组；

当轮胎转动时，线圈组在永磁磁铁产生的磁场中切割磁感线，且，线圈组在切割磁感线的过程中产生电流；

蓄电池与线圈组相连，电流实时流入到蓄电池中。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，永磁磁铁的个数为偶数个，且，永磁磁铁两两构成N-S磁场。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，线圈组的匝数为多匝。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，线圈组设置于刹车分泵上。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，线圈组设置于刹车鼓上。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，线圈组的个数大于或者等于2。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，辅助充电装置还包括亏电提示器，亏电提示器与蓄电池相连；

亏电提示器，用于当蓄电池的电压小于预先设定的阈值时，向外界发出提示信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，线圈组的表面设置有防水膜。

第二方面，本发明实施例提供了辅助充电系统，包括：动力电池包、电压转换装置和上述的辅助充电装置；

动力电池包、电压转换装置和辅助充电装置依次电连接；

电压转换装置，用于将动力电池包的电压值转换成辅助充电装置的电压；

辅助充电装置，用于接收电压转换装置转换后的电压。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，辅助充电系统还包括继电器，继电器连接在动力电池包和电压转换装置之间；

继电器，用于当蓄电池的电压小于预先设定的阈值时，连通动力电池包和电压转换装置之间的连接；

继电器，还用于当蓄电池的电压大于或者等于预先设定的阈值时，断开动力电池包和电压转换装置之间的连接。

本发明实施例提供的辅助充电装置及系统，其中，该辅助充电装置包括：蓄电池、设置于轮胎内侧的永磁磁铁和设置于车体固定部上的线圈组，当电动车在行驶过程中轮胎转动时，线圈组能够在永磁磁铁产生的磁场中进行切割磁感线运动，并且，线圈组在切割磁感线的过程中产生电流，由于，蓄电池与线圈组相连，因而，电流能实时流入到蓄电池中，为蓄电池补充电能。通过上述过程能够减少动力电池包对蓄电池进行充电的次数，进而减少了充电过程中电能转化为热能耗散的几率，使电压变换过程中的电能浪费减小。

进一步的，为了使辅助充电装置能够为蓄电池尽量多的提供电能，在本辅助充电装置中，线圈组的个数大于或者等于2，永磁磁铁的个数为偶数个，并且，永磁磁铁两两构成N-S磁场，这样，在车辆的运动过程中，多个线圈组能够同时进行切割磁感线运动，从而为蓄电池提供更多的电量供给。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的辅助充电装置的结构连接图；

图2示出了本发明实施例所提供的辅助充电装置的结构连接图；

图3示出了本发明实施例所提供的辅助充电系统的结构框架图；

图4示出了本发明实施例所提供的辅助充电系统的结构连接图。

图标：1-永磁磁铁；2-线圈组；3-蓄电池；4-动力电池包；5-电压转换装置；6-辅助充电装置；7-继电器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，新能源电动车的蓄电池3电压通常为低电压，电动车在行驶过程中需要不断消耗蓄电池3的电能来获取动力，蓄电池3的电量来源主要是动力电池包4内的电能，即蓄电池3电力不足或溃电时需要撷取动力电池包4内的电能。但目前动力电池包4的电压较高，蓄电池3要从动力电池包4撷取电能时，需要先通过电压变换将动力电池包4的高压电降低至12V或24V，进而为蓄电池3进行充电。动力电池包4通过电压变换给蓄电池3进行充电的过程中，蓄电池3所能接受的电能最高只有85％，而大约15％的电能会转化为热能，并被电动车的散热系统带走。这样，在电动车行驶过程中，需要对蓄电池3进行多次充电，即动力电池包4需要进行多次电压变换来为蓄电池3进行充电，在多次电压变换的过程中电能浪费非常大。

基于此，本发明实施例提供了辅助充电装置及系统，下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1，本实施例提出的辅助充电装置6包括：蓄电池3、设置于轮胎内侧的永磁磁铁1和设置于车体固定部上的线圈组2，当车辆在行驶过程中时，轮胎进行转动，而线圈组2在车体上的位置固定不变，轮胎内侧的永磁磁铁1也相应的随着车辆的运动而运动，并且，永磁磁铁1能够两两形成磁场，这样，线圈组2在永磁磁铁1产生的磁场中切割磁感线，这样，线圈组2在磁场中运动，并且，在不垂直于磁感线方向上线圈组2能够在切割磁感线的过程中产生电流。由于，在该辅助充电装置6中，蓄电池3通过引线与线圈组2相连，以便电流实时流入到蓄电池3中，为蓄电池3进行电量补给。

综上所述，本实施例提供的辅助充电装置6包括：蓄电池3、设置于轮胎内侧的永磁磁铁1和设置于车体固定部上的线圈组2，当电动车在行驶过程中轮胎转动时，线圈组2能够在永磁磁铁1产生的磁场中进行切割磁感线运动，并且，线圈组2在切割磁感线的过程中产生电流，由于，蓄电池3与线圈组2相连，因而，电流能实时流入到蓄电池3中，为蓄电池3补充电能。通过上述过程能够减少动力电池包4对蓄电池3进行充电的次数，进而减少了充电过程中电能转化为热能耗散的几率，使电压变换过程中的电能浪费减小。

实施例2

参见图2，在该辅助充电装置6中，为了使永磁磁铁1都能够形成磁场，设定永磁磁铁1的个数为偶数个，为了使线圈组2在切割磁感线的过程中产生的电流均匀，需要将各个永磁磁铁1在轮胎内侧的圆周上均匀排布，分布位置相对的永磁磁铁1两两构成N-S磁场。虽然磁场看不见、摸不着，但磁场是客观存在的。磁场不是由原子或分子组成的，磁场存在于磁体的周围。磁体间的相互作用以磁场作为媒介的，所以两磁体不用接触就能发生作用。电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质。究其根源，磁场是由运动电荷或电场的变化而产生的。这样，在车辆行驶的过程中，磁场的存在不会影响车辆的行驶。

鉴于上述描述，在辅助充电装置6中，永磁磁铁1形成的磁场是实时运动的。为了使切割磁感线的过程能够产生电流，需要尽量保证线圈组2的位置不变。

在一种实施方式中，将线圈组2设置于刹车分泵上。刹车分泵是车辆制动系统中不可缺少的零件，它主要的作用是顶动刹车片，刹车片摩擦刹车鼓，使车速降低或者静止。踩下刹车后总泵产生推力将液压油压到分泵，分泵内部的活塞受到液压力开始移动并推动刹车片。刹车分泵在车辆中的位置都是固定的，即使车辆在运动过程中，刹车分泵也能保持位置相对固定。

此外，在另一种实施方式中线圈组2设置于刹车鼓上。刹车鼓是通过液压将装于刹车鼓内的刹车片往外推，使刹车片与随着车轮转动的刹车鼓的内面发生磨擦，进而产生刹车的效果。在获得相同刹车力矩的情况下，刹车鼓装置的刹车鼓的直径可以比盘式刹车的刹车盘还要小上许多。使用过程中，在踩下刹车踏板时，脚的施力会使刹车总泵内的活塞将刹车油往前推并在油路中产生压力。压力经由刹车油传送到每个车轮的刹车分泵活塞，刹车分泵的活塞再推动刹车片向外，使刹车片与刹车鼓的内面发生磨擦，并产生足够的磨擦力去降低车轮的转速，以达到刹车的目的。线圈组2多设置在刹车鼓的外侧面上，以在车辆行驶过程中保持位置固定。

由于，车辆在行驶过程中的运动速度很快，为了使线圈组2在切割磁感线的过程中产生较多的电流，通常，线圈组2的个数大于或者等于2，一是在电动汽车的多个轮胎上分别设置线圈组2和相应的永磁磁铁1，在该方案中，每个轮胎上的线圈组2都与蓄电池3相连；二是在每个轮胎的不同位置处设置多个线圈组2，多个线圈组2均与蓄电池3相连，以便实时将产生的电流注入到蓄电池3中。

此外，除了切割方向外，在电磁感应过程中产生的电流的大小还与磁通量有关，因此，在每个线圈组2中，线圈组2的匝数均为多匝，多匝线圈盘绕设置，每匝线圈的形状和大小依据具体使用环境进行灵活设定。

鉴于车辆在行驶过程中，会不时通过积水路面等，线圈组2长期被泥水腐蚀会导致线圈生锈、变形甚至是坏损，因此，在线圈组2的表面设置有防水膜，首先，此防水膜涂覆在线圈的外表面，并不会对线圈组2在磁场中的切割磁感线运动产生影响。其次，防水膜能有效减小行驶过程中激溅到线圈组2上的泥水等，从而能对线圈组2起到良好的保护作用。

此外，辅助充电装置6中还包括亏电提示器，亏电提示器与蓄电池3相连，当蓄电池3的电压小于预先设定的阈值时，亏电提示器能够向外界发出提示信号。亏电提示器安装在车辆内部，通常是设置在车辆的方向盘前端，以方便驾驶者在车辆行驶过程中实时进行查看。通常会将蓄电池3的阈值设置为10V，这样，当蓄电池3的电压小于10V时，亏电提示器能够向外界发出提示信号，以告知驾驶者蓄电池3的电压不足，需要及时连接其他辅助电源以进行能量补给。

综上所述，本实施例提供的辅助充电装置6中还包括：防水膜和亏电提示器等，防水膜的设置能够使线圈组2免受泥水等的粘附，从而有效保障了线圈组2的使用效率，亏电提示器与蓄电池3相连，这样，当蓄电池3的电压小于预先设定的阈值时，亏电提示器能够及时向外界发出提示信号，以保证蓄电池3的电压供给。

实施例3

参见图4，本实施例提供了辅助充电系统包括：动力电池包4、电压转换装置5和上述的辅助充电装置6，动力电池包4、电压转换装置5和辅助充电装置6依次电连接，电压转换装置5用于将动力电池包4的电压值转换成辅助充电装置6的电压，辅助充电装置6用于接收电压转换装置5转换后的电压。辅助充电系统在车辆轮胎滚动时会依靠辅助充电装置6给蓄电池3供给所需电量，但当车辆使用电量需求过大时(如车辆上同时使用电器过多，大灯、音响、空调、电源充电等)造成蓄电池3电压过低时，辅助充电系统还会连接动力电池包4和电压转换装置5，来同时对蓄电池3进行充电，以保证蓄电池3的电压储备。

此外，辅助充电系统中还包括继电器7，继电器7连接在动力电池包4和电压转换装置5之间，当蓄电池3的电压小于预先设定的阈值时，继电器7连通动力电池包4和电压转换装置5之间的连接，使动力电池包4对蓄电池3进行充电；当蓄电池3的电压大于或者等于预先设定的阈值时，继电器7断开动力电池包4和电压转换装置5之间的连接，以减少动力电池包4为蓄电池3进行充电过程中的电能损耗。

综上所述，本实施例提供的辅助充电系统包括：动力电池包4、电压转换装置5和上述的辅助充电装置6，在该辅助充电系统中，动力电池包4、电压转换装置5和辅助充电装置6依次电连接，工作时，电压转换装置5能将动力电池包4中的电压值转换成辅助充电装置6的电压，这样，辅助充电装置6接收电压转换装置5转换后的电压，并继续为蓄电池3进行充电，从而保障了车辆行驶过程中蓄电池3的能量补给。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.辅助充电装置，其特征在于，包括：蓄电池、设置于轮胎内侧的永磁磁铁和设置于车体固定部上的线圈组；

当轮胎转动时，所述线圈组在所述永磁磁铁产生的磁场中切割磁感线，且，所述线圈组在切割磁感线的过程中产生电流；

所述蓄电池与所述线圈组相连，所述电流实时流入到所述蓄电池中。

2.根据权利要求1所述的辅助充电装置，其特征在于，所述永磁磁铁的个数为偶数个，且，所述永磁磁铁两两构成N-S磁场。

3.根据权利要求2所述的辅助充电装置，其特征在于，所述线圈组的匝数为多匝。

4.根据权利要求1所述的辅助充电装置，其特征在于，所述线圈组设置于刹车分泵上。

5.根据权利要求1所述的辅助充电装置，其特征在于，所述线圈组设置于刹车鼓上。

6.根据权利要求1所述的辅助充电装置，其特征在于，所述线圈组的个数大于或者等于2。

7.根据权利要求6所述的辅助充电装置，其特征在于，还包括亏电提示器，所述亏电提示器与所述蓄电池相连；

所述亏电提示器，用于当所述蓄电池的电压小于预先设定的阈值时，向外界发出提示信号。

8.根据权利要求1所述的辅助充电装置，其特征在于，所述线圈组的表面设置有防水膜。

9.辅助充电系统，其特征在于，包括：动力电池包、电压转换装置和如权利要求1-8任一项所述的辅助充电装置；

所述动力电池包、所述电压转换装置和所述辅助充电装置依次电连接；

所述电压转换装置，用于将所述动力电池包的电压值转换成所述辅助充电装置的电压；

所述辅助充电装置，用于接收所述电压转换装置转换后的所述电压。

10.根据权利要求9所述的辅助充电系统，其特征在于，还包括继电器，所述继电器连接在所述动力电池包和所述电压转换装置之间；

所述继电器，用于当所述蓄电池的电压小于预先设定的阈值时，连通所述动力电池包和所述电压转换装置之间的连接；

所述继电器，还用于当所述蓄电池的电压大于或者等于预先设定的阈值时，断开所述动力电池包和所述电压转换装置之间的连接。