CN107134820A - 一种电动汽车间无线互充电方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动汽车间无线互充电方法，该系统包括设置在电动汽车内的无线电能发射模块、电能接收模块、DC/AC模块、AC/DC模块、车载电池、车载充放电控制器，所述的车载电池通过DC/AC模块与无线电能发射模块连接，并且通过AC/DC模块与电能接收模块连接，所述的车载充放电控制器分别与DC/AC模块、AC/DC模块和车载电池连接。与现有技术相比，本发明具有降低充电桩需求量、减轻电网高峰时间负荷、节省充电时间等优点。

Description

一种电动汽车间无线互充电方法及系统
技术领域
本发明涉及电动汽车无线充电领域，尤其是涉及一种电动汽车间无线互充电方法及系统。
背景技术
现在电动汽车无线充电技术应用越来越广泛，但目前来说，电动汽车只能在配备有线或无线充电的场合才可以进行充电，随着电动汽车的数量越来越多，对于汽车充电站的建设就提出了很大的要求，但建设电动汽车充电桩需要占用场地，投入也相对较大。另外电动汽车用户如果需要长时间不间断行使，必须在行使之前先停车充电，等电动汽车充满电后才可以上路行使，在有些使用条件下会极大浪费用户时间。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种降低充电桩需求量、减轻电网高峰时间负荷、节省充电时间的电动汽车间无线互充电方法及系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种电动汽车间无线互充电方法，包括以下步骤：
1)计算当前电动汽车的汽车电池差额电能，并判断汽车电池差额电能是否小于零，若否，则判定当前电动汽车当日电能多余，并进行步骤2)，若是，则判定当前电动汽车当日电能不足，并进行步骤4)；
2)当前电动汽车的车载充放电控制器与其他电动汽车的车载充放电控制器进行无线通信，若没有查询到距离和位置均满足要求且当日电能不足的电动汽车，则返回步骤2)，若查询到距离和位置均满足要求且当日电能不足的电动汽车，则当前电动汽车与该当日电能不足的电动汽车进行充放电动作；
3)判断当前电动汽车的汽车电池差额电能是否小于该当日电能不足的电动汽车的汽车电池差额电能，若是，则充电直到当前电动汽车的电量达到设定电动汽车当日行使里程所需要的电量为止，若否，则充满该当日电能不足的电动汽车，并且返回步骤2)继续查询；
4)当前电动汽车的车载充放电控制器与其他电动汽车的车载充放电控制器进行无线通信，若没有查询到距离和位置均满足要求且当日电能多余的电动汽车，则返回步骤4)，若查询到距离和位置均满足要求且当日电能多余的电动汽车，则当前电动汽车与该当日电能多余的电动汽车进行充放电动作；
5)判断当前电动汽车的汽车电池差额电能是否小于该当日电能多余的电动汽车的汽车电池差额电能，若是，则当日电能多余的电动汽车充满当前电动汽车，若否，则充电直到当日电能多余的电动汽车的电量达到设定电动汽车当日行使里程所需要的电量为止，并且返回步骤4)继续查询。
所述的汽车电池差额电能Wo的计算式为：
Wo＝Wr+Wd-Ws
其中，Wr为电动汽车电池剩余的电量，Wd为电量预留值，Ws为设定的当日行使里程所需要的电量。
所述的电量预留值取值为整个电动汽车存储最大电量的10％。
当前电动汽车与距离和位置均满足要求的电动汽车进行冲放电动作具体包括以下步骤：
当前的电动汽车进行充电时：
当前的电动汽车电能接收模块和AC/DC模块开始工作，接收无线电能并储存到车载电池，车载充放电控制器进行充电计费，进行放电的电动汽车DC/AC模块和无线电能发射模块开始工作，进行无线电能的发送；
当前的电动汽车进行放电时：
当前的电动汽车DC/AC模块和无线电能发射模块开始工作，发送无线电能，车载充放电控制器进行放电计费动作，进行充电的电动汽车电能接收模块和AC/DC模块开始工作，接收无线电能并储存到车载电池。
一种无线互充电系统，该系统包括设置在电动汽车内的无线电能发射模块、电能接收模块、DC/AC模块、AC/DC模块、车载电池、车载充放电控制器，所述的车载电池通过DC/AC模块与无线电能发射模块连接，并且通过AC/DC模块与电能接收模块连接，所述的车载充放电控制器分别与DC/AC模块、AC/DC模块和车载电池连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明将电动汽车配备无线电能发射装置和无线电能接收装置，使得在电动汽车无论在行使过程中还是在停车时，只要充电距离和位置满足要求时都可以与其它电动汽车进行电能互换，可以在行使的过程中进行不停车充电、这样可以大大降低了用车高峰期汽车充电桩的需求量，有效减轻了电网高峰时间的负荷，也可以有效节省用户频繁用车时的充电时间。
附图说明
图1为两台配有无线互充放电功能的电动汽车系统示意图。
图2为本发明的充放电算法控制框图。
其中，1、无线电能发射模块，2、电能接收模块，3、DC/AC模块，4、AC/DC模块，5、车载电池，6、车载充放电控制器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，每台带有无线充放电的电动汽车都配有DC/AC模块3用于把汽车电池的直流电再转化为高频交流电；无线电能发射模块1用于把DC/AC模块3输出的高频交流电进行无线电能传输；电能接收模块2用于把其它电动车传输过来的无线电能进行接收；AC/DC模块4用于把电能接收模块接收的高频交流电转化为直流电并存储到车载电池5中；车载充放电控制器6用于对用户当日设定里程、汽车剩余电能等数据进行智能判断，决定电动汽车的充放电动作，并与其它汽车的车载充放电控制器6进行无线数据通讯，寻找符合要求的另外一台电动汽车进行无线电能交换。
如图2所示，图中Ws为用户设定电动汽车当日行使里程所需要的电量；Wr为电动汽车电池剩余的电量；Wd为电量预留值，设定为整个电动汽车存储最大电量的10％；Wo为当前汽车电池差额电能，Wo1为另外建立充放电联系的一台汽车电池差额电能。
一种电动汽车之间互充无线充电系统及充放电算法具体实施方式，车载充放电控制器用于对用户当日设定里程、汽车剩余电能等数据进行计算和判断，根据公式Wo＝Wr+Wd-Ws计算汽车电池差额电能Wo，根据图2的控制逻辑流程进行下列操作步骤：
1、当差额电能Wo大于等于零时，表示该电动汽车当日电能多余。车载充放电控制器和其它车载充放电控制器进行无线通讯，如果没有查询到距离和位置满足需要的需要充电的电动汽车，继续保持查询状态；
2、当差额电能Wo大于等于零时，表示该电动汽车当日电能多余。车载充放电控制器和其它车载充放电控制器进行无线通讯，如果查询到距离和位置满足需要的需要充电的另外一台电动汽车，则两辆电动汽车就进行充放电动作，当前的电动汽车DC/AC模块、无线电能发射模块开始工作进行无线电能传输，车载充放电控制器进行放电计费动作；另外一台充电的电动汽车电能接收模块、AC/DC模块开始工作，接收无线电能并储存到电池中去。如果当前电动汽车放电量大于另外一台电动车的需要充电量时，如果对另外一台电动汽车充满或充电距离和位置不满足要求时车载充放电控制器继续与其它符合要求的电动汽车进行联系进行无线放电；
3、当差额电能Wo大于等于零时，表示该电动汽车当日电能多余。车载充放电控制器和其它车载充放电控制器进行无线通讯，如果查询到距离和位置满足需要的需要充电的电动汽车，则两辆电动汽车就进行充放电动作，当前的电动汽车DC/AC模块、无线电能发射模块开始工作进行无线电能传输，车载充放电控制器进行放电计费动作；另外一台充电的电动汽车电能接收模块、AC/DC模块开始工作，接收无线电能并储存到电池中去。如果当前电动汽车放电量小于其它电动车的需要充电量时，放电到Ws＝Wr+Wd时就完成放电动作；
4、当差额电能Wo小于零时，表示该电动汽车当日电能不够。车载充放电控制器和其它车载充放电控制器进行无线通讯，如果没有查询到距离和位置满足需要的需要放电的电动汽车，继续保持查询状态；
5、当差额电能Wo小于零时，表示该电动汽车当日电能不够，车载充放电控制器和其它车载充放电控制器进行无线通讯，如果查询到距离和位置满足需要的需要放电的电动汽车，则两辆电动汽车就进行充放电动作，当前的电动汽车电能接收模块、AC/DC模块开始工作，接收无线电能并储存到电池中去，车载充放电控制器进行充电计费动作；另外一台放电的电动汽车DC/AC模块、无线电能发射模块开始工作，进行无线电能传输。如果当前电动汽车充电量大于其它电动车的需要放电量时，如果对其它电动汽车完成放电或放电距离和位置不满足要求时车载充放电控制器继续与其它符合要求的电动汽车进行联系进行无线充电；
6、当差额电能Wo小于零时，表示该电动汽车当日电能不够，车载充放电控制器和其它车载充放电控制器进行无线通讯，如果查询到距离和位置满足需要的需要放电的电动汽车，则两辆电动汽车就进行充放电动作，当前的电动汽车电能接收模块、AC/DC模块开始工作，接收无线电能并储存到电池中去，车载充放电控制器进行充电计费动作；另外一台放电的电动汽车DC/AC模块、无线电能发射模块开始工作，进行无线电能传输。如果当前电动汽车充电量小于其它电动车的需要充电量时，充电到Ws＝Wr+Wd时就完成充电动作。
本发明将电动汽车配备无线电能发射装置和无线电能接收装置，使得在电动汽车无论在行使过程中还是在停车时，只要充电距离和位置满足要求时都可以与其它电动汽车进行电能互换，可以在行使的过程中进行不停车充电。这样可以大大降低了用车高峰期汽车充电桩的需求量，有效减轻了电网高峰时间的负荷，也可以有效节省用户频繁用车时的充电时间。

Claims (5)

1.一种电动汽车间无线互充电方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)计算当前电动汽车的汽车电池差额电能，并判断汽车电池差额电能是否小于零，若否，则判定当前电动汽车当日电能多余，并进行步骤2)，若是，则判定当前电动汽车当日电能不足，并进行步骤4)；
2)当前电动汽车的车载充放电控制器与其他电动汽车的车载充放电控制器进行无线通信，若没有查询到距离和位置均满足要求且当日电能不足的电动汽车，则返回步骤2)，若查询到距离和位置均满足要求且当日电能不足的电动汽车，则当前电动汽车与该当日电能不足的电动汽车进行充放电动作；
3)判断当前电动汽车的汽车电池差额电能是否小于该当日电能不足的电动汽车的汽车电池差额电能，若是，则充电直到当前电动汽车的电量达到设定电动汽车当日行使里程所需要的电量为止，若否，则充满该当日电能不足的电动汽车，并且返回步骤2)继续查询；
4)当前电动汽车的车载充放电控制器与其他电动汽车的车载充放电控制器进行无线通信，若没有查询到距离和位置均满足要求且当日电能多余的电动汽车，则返回步骤4)，若查询到距离和位置均满足要求且当日电能多余的电动汽车，则当前电动汽车与该当日电能多余的电动汽车进行充放电动作；
5)判断当前电动汽车的汽车电池差额电能是否小于该当日电能多余的电动汽车的汽车电池差额电能，若是，则当日电能多余的电动汽车充满当前电动汽车，若否，则充电直到当日电能多余的电动汽车的电量达到设定电动汽车当日行使里程所需要的电量为止，并且返回步骤4)继续查询。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车间无线互充电方法，其特征在于，所述的汽车电池差额电能Wo的计算式为：
Wo＝Wr+Wd-Ws
其中，Wr为电动汽车电池剩余的电量，Wd为电量预留值，Ws为设定的当日行使里程所需要的电量。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车间无线互充电方法，其特征在于，所述的电量预留值取值为整个电动汽车存储最大电量的10％。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车间无线互充电方法，其特征在于，当前电动汽车与距离和位置均满足要求的电动汽车进行冲放电动作具体包括以下步骤：
当前的电动汽车进行充电时：
当前的电动汽车电能接收模块和AC/DC模块开始工作，接收无线电能并储存到车载电池，车载充放电控制器进行充电计费，进行放电的电动汽车DC/AC模块和无线电能发射模块开始工作，进行无线电能的发送；
当前的电动汽车进行放电时：
当前的电动汽车DC/AC模块和无线电能发射模块开始工作，发送无线电能，车载充放电控制器进行放电计费动作，进行充电的电动汽车电能接收模块和AC/DC模块开始工作，接收无线电能并储存到车载电池。
5.一种实现根据权利要求1所述电动汽车间无线互充电方法的无线互充电系统，其特征在于，该系统包括设置在电动汽车内的无线电能发射模块(1)、电能接收模块(2)、DC/AC模块(3)、AC/DC模块(4)、车载电池(5)、车载充放电控制器(6)，所述的车载电池(5)通过DC/AC模块(3)与无线电能发射模块(1)连接，并且通过AC/DC模块(4)与电能接收模块(2)连接，所述的车载充放电控制器(6)分别与DC/AC模块(3)、AC/DC模块(4)和车载电池(5)连接。
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