CN106953416A - 一种与智能电动汽车匹配的移动式无线充电系统 - Google Patents
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Abstract
一种与智能电动汽车匹配的移动式无线充电系统，其特征在于包括：无线充电发射线圈以及与之相连的无线充电供电电路和电磁阀，所述无线充电供电电路与高速公路路网电源相接以为所述无线充电发射线圈供电，以及用以接收无线充电发射线圈发射电磁波的车载无线感应线圈，所述车载无线感应线圈连接有接收电路，该接收电路与电动汽车的储能装置相接，所述无线充电发射线圈间隔埋设在高速公路的路面下；本发明基于智能汽车而设计，其取电可靠安全，自动化程度高，采用无线充电技术，安全可靠，即使汽车在行走中充电也不影响其行驶，提高了智能电动汽车行驶的智能化和有序性，增强道路安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体涉及一种与智能电动汽车匹配的移动式无线充电系统。
背景技术
发展电动汽车产业势在必行：首先，解决大气环境污染客观要求发展电动汽车产业。燃油汽车会排放出大量破坏生态环境的有害气体，电动汽车以电能为动力，行使时不仅没有废气排出，而且噪音较小，是最被看好的“零污染”汽车。其次，化石能源不断枯竭迫切要求发展电动汽车产业。随着全球能源消耗的增加，地球的矿物能源将面临枯竭，因此发展电动汽车也是应对化石能源不断枯竭的客观需要。另外，经济实惠是发展电动汽车产业的内生动力。纯电动汽车百公里耗电量19KWh左右，费用低于12元，随着技术进步费用将进一步降低，而燃油汽车百公里平均耗油10升，费用高于65元，随着化石资源的枯竭，费用将会快速升高，电动汽车能耗费用远远低于燃油汽车。
制约电动汽车产业快速发展的瓶颈：电动汽车作为一种新能源汽车，既然是零排放、无污染、使用费用低的交通工具，发展缓慢的主要原因是由于汽车电池电能存储技术不过关，一是电池容量偏低，不能满足长距离行驶需要。二是电池常规充电慢，快速充电损坏电池，无法像加油站那样快捷方便地充电。
传统思路无法解决电动汽车发展瓶颈：研究发现只有当每公斤电池的存电能力达到1度电时，电动汽车的里程忧虑问题才能得以解决，但这样的电池短期内难以生产出来而且价格高达百万元。仅仅依靠电池研发无疑将电动汽车的发展带入死循环。
考虑到近80％的汽车用户每日实际行驶里程通常在80公里以内，而且随着高速路网不断拓展，绝大多数汽车用户周边100公里范围内都能接触高速公路，这一现状为本发明的技术实现提供了巨大可能：当前电动汽车的200公里左右的电池容量水平，使短途行驶依靠自身电池夜间充电即可保证足够容量，超过100公里的远程出行依靠高速电网供电实现无限续航，这样储电续航能力不足的电动汽车借助高速公路网的充供电系统，巧妙地解决了远程无限续航的难题。
如公开(公告)号CN104527461A公开了一种能够无限远程续航的电动汽车及其有轨化移动充供电系统，其技术方案为在高速公路中央隔离带的两侧铺设供电的导轨，带有刷电和导航控制装置的电动汽车能够在行驶中连接导轨进行充供电，这样依托导轨这套充供电系统，电动汽车可以在高速公路上实现无限远程续航。可以解决当前电动汽车续航里程有限只能在本地短途行驶和电池成本高的难题，有利于电动汽车行业的发展和电动汽车的普及。
但该设计依靠在高速公路中间隔离带的两侧设置方便电动汽车取电的充供电系统，而该系统本身是依靠大电流进行供电，安全性能较差，车内人员有发生触电的危险。本申请在上述专利的基础上进行改进，使其更加安全、智能，特此，提出本申请。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种智能化程度高，安全性能好的与智能电动汽车匹配的移动式无线充电系统。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种与智能电动汽车匹配的移动式无线充电系统，其特征在于包括：无线充电发射线圈以及与之相连的无线充电供电电路和电磁阀，所述无线充电供电电路与高速公路路网电源相接以为所述无线充电发射线圈供电，以及用以接收无线充电发射线圈发射电磁波的车载无线感应线圈，所述车载无线感应线圈连接有接收电路，该接收电路与电动汽车的储能装置相接，所述无线充电发射线圈间隔埋设在高速公路的路面下；智能电动汽车沿着地面埋设的发射线圈轨迹行驶时，车底盘前端红外线发生器发出的信号被无线充电供电电路上的红外线信号接收装置捕捉后，供电电路上的控制芯片控制无线充电发射线圈当车辆恰好行驶至感应线圈正对发射线圈时，智能启动电磁阀供电，不断地发射电磁波，车辆上的车载无线感应线圈及时接收该电磁波，通过接收电路将能量转换为电能，对储能装置不断安全充电；供电电路上的控制芯片还能根据测速装置测得的车速计算电磁阀需要延时供电的时长，智能控制车辆通过后自动关闭停止供电，保证发射的电磁波最大限度被感应线圈扑捉接收。
所述储能装置为蓄电池。所述的蓄电池铅酸电池或锂电池。
所述无线充电发射线圈以设定的距离间隔布设在路面上，使车辆在行驶过程中能够持续地的接收到电磁波能量。所述无线充电发射线圈也可以以设定的距离间隔，布设在隔离带侧面，通过靠近行驶，接收电磁波能量。
所述无线充电发射线圈在横向上至少设有一组。
所述接收电路上设置有红外发射器，在无线充电发射电路设有红外接收器，车辆在行驶过程中，不间断的向前方一个或多个红外接收器发射红外信号，在红外接收器接收到信号后，通过无线充电发射电路上的控制芯片智能启动无线充电发射线圈工作并发射脉冲电磁波，同步的被车载无线感应线圈接收。
所述电动汽车为智能电动汽车或无人驾驶电动汽车，能够实现智能行驶，自动充电、断电，无需人工操作。
所述智能电动汽车或无人驾驶电动汽车设置有取电探测模块、自动取电开关、ECU电脑控制单元、自动取电控制系统、自动转向控制系统、自动速度控制系统和充电计费模块。
若选择在城市道路建设充电系统，则以封闭式高架路或隧道式道路为主题。
本发明的有益效果是：本发明基于智能汽车而设计，其取电可靠安全，自动化程度高，采用无线充电技术，安全可靠，即使汽车在行走中充电也不影响其行驶，提高了智能电动汽车行驶的智能化和有序性，增强道路安全性。
附图说明
图1为本发明系统框图；
图2为本发明线圈设计分布图；
图3为本发明实施例2线圈设计分布图；
图4为本发明实施例3线圈设计分布图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1-2所示，一种与智能电动汽车匹配的移动式无线充电系统，于包括：无线充电发射线圈1以及与之相连的无线充电供电电路2和电磁阀9，所述无线充电供电电路2通过电磁阀3与高速公路路网电源1相接以为所述无线充电发射线圈1供电，以及用以接收无线充电发射线圈1发射电磁波的车载无线感应线圈4，所述车载无线感应线圈4连接有接收电路5，该接收电路5与电动汽车6的储能装置相接，所述无线充电发射线圈1间隔埋设在高速公路的路面下；智能电动汽车沿着或靠近地面埋设的无线充电发射线圈1轨迹行驶时，车底盘前端或侧面前端红外线发生器发出的信号被无线充电供电电路2上的红外线信号接收装置捕捉后，无线充电供电电路2上的控制芯片控制无线充电发射线圈1当车辆恰好行驶至感应线圈正对发射线圈时，智能启动电磁阀9供电，不断地发射电磁波，车辆上的车载无线感应线圈4及时接收该电磁波，通过接收电路5将能量转换为电能，对储能装置不断安全充电，无线充电供电电路2上的控制芯片还能根据测速装置测得的车速计算电磁阀延时供电时长，智能控制车辆通过后自动关闭电磁阀3停止供电，保证发射的电磁波最大限度被感应线圈接收。
一种与智能电动汽车匹配的移动式无线充电系统，包括：无线充电发射线圈1以及与之相连的无线充电供电电路2和电磁阀9，无线充电供电电路2与高速公路路网电源1相接以为无线充电发射线圈1供电，以及用以接收无线充电发射线圈1发射电磁波的车载无线感应线圈4，车载无线感应线圈4连接有接收电路5，该接收电路5与电动汽车6的储能装置7相接，无线充电发射线圈1间隔埋设在高速公路的路面下；智能电动汽车沿着地面埋设的发射线圈轨迹行驶时，车底盘前端红外线发生器发出的信号被无线充电供电电路2上的红外线信号接收装置捕捉后，无线充电供电电路2上的控制芯片控制无线充电发射线圈1当车辆恰好行驶至感应线圈正对发射线圈时，智能启动电磁阀9供电，不断地发射电磁波，车辆上的车载无线感应线圈4及时接收该电磁波，通过接收电路5将能量转换为电能，对储能装置7不断安全充电；无线充电供电电路2上的控制芯片还能根据测速装置测得的车速计算电磁阀需要延时供电的时长，智能控制车辆通过后自动关闭停止供电，保证发射的电磁波最大限度被感应线圈扑捉接收。
储能装置7为蓄电池，蓄电池铅酸电池或锂电池。无线充电发射线圈1以设定的距离间隔布设在路面上，使车辆在行驶过程中能够持续地的接收到电磁波能量。接收电路5上设置有红外发射器，在无线充电发射电路设有红外接收器，车辆在行驶过程中，不间断的向前方一个或多个红外接收器发射红外信号，在红外接收器接收到信号后，通过无线充电发射电路上的控制芯片智能启动无线充电发射线圈工作并发射脉冲电磁波，同步的被车载无线感应线圈接收。
实施例2
如图3所示，在实施例1的基础上，将无线充电发射线圈1在横向上同时布设三组，提高信号发射强度和覆盖率。
实施例3
如图4所示，在实施例1的基础上，将无线充电发射线圈1间隔设在高速公路的隔离带8中。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种与智能电动汽车匹配的移动式无线充电系统，其特征在于包括：无线充电发射线圈以及与之相连的无线充电供电电路和电磁阀，所述无线充电供电电路与高速公路路网电源相接以为所述无线充电发射线圈供电，以及用以接收无线充电发射线圈发射电磁波的车载无线感应线圈，所述车载无线感应线圈连接有接收电路，该接收电路与电动汽车的储能装置相接，所述无线充电发射线圈间隔埋设在高速公路的路面下；智能电动汽车沿着地面埋设的发射线圈轨迹行驶时，车底盘前端红外线发生器发出的信号被无线充电供电电路上的红外线信号接收装置捕捉后，供电电路上的控制芯片控制无线充电发射线圈当车辆恰好行驶至感应线圈正对发射线圈时，智能启动电磁阀供电，不断地发射电磁波，车辆上的车载无线感应线圈及时接收该电磁波，通过接收电路将能量转换为电能，对储能装置不断安全充电；供电电路上的控制芯片还能根据测速装置测得的车速计算电磁阀需要延时供电的时长，智能控制车辆通过后自动关闭停止供电，保证发射的电磁波最大限度被感应线圈扑捉接收。
2.根据权利要求1所述的一种与智能电动汽车匹配的移动式无线充电系统充电系统，其特征在于，所述储能装置为蓄电池。
3.根据权利要求2所述的一种与智能电动汽车匹配的移动式无线充电系统充电系统，其特征在于，所述的蓄电池铅酸电池或锂电池。
4.根据权利要求1所述的一种与智能电动汽车匹配的移动式无线充电系统充电系统，其特征在于，所述无线充电发射线圈以设定的距离间隔布设在路面上，使车辆在行驶过程中能够持续地的接收到电磁波能量。所述无线充电发射线圈也可以以设定的距离间隔，布设在隔离带侧面，通过靠近行驶，接收电磁波能量。
5.根据权利要求1所述的一种与智能电动汽车匹配的移动式无线充电系统充电系统，其特征在于，所述无线充电发射线圈在横向上至少设有一组。
6.根据权利要求1所述的一种与智能电动汽车匹配的移动式无线充电系统充电系统，其特征在于，所述接收电路上设置有红外发射器，在无线充电发射电路设有红外接收器，车辆在行驶过程中，不间断的向前方一个或多个红外接收器发射红外信号，在红外接收器接收到信号后，通过无线充电发射电路上的控制芯片智能启动无线充电发射线圈工作并发射脉冲电磁波，同步的被车载无线感应线圈接收。
7.根据权利要求1所述的一种与智能电动汽车匹配的移动式无线充电系统充电系统，其特征在于，所述电动汽车为智能电动汽车或无人驾驶电动汽车，能够实现智能行驶，自动充电、断电，无需人工操作。
8.根据权利要求1所述的一种与智能电动汽车匹配的移动式无线充电系统充电系统，其特征在于，所述智能电动汽车或无人驾驶电动汽车设置有取电探测模块、自动取电开关、ECU电脑控制单元、自动取电控制系统、自动转向控制系统、自动速度控制系统和充电计费模块。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170714 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |