CN108242843A - 基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统 - Google Patents

基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108242843A
CN108242843A CN201810247404.9A CN201810247404A CN108242843A CN 108242843 A CN108242843 A CN 108242843A CN 201810247404 A CN201810247404 A CN 201810247404A CN 108242843 A CN108242843 A CN 108242843A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cloud computing
intelligent
circuit
energy
electric power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810247404.9A
Other languages
English (en)
Inventor
李伟光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Li Shengkai New Technology Management Co Ltd Shunde District Foshan
Original Assignee
Li Shengkai New Technology Management Co Ltd Shunde District Foshan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Li Shengkai New Technology Management Co Ltd Shunde District Foshan filed Critical Li Shengkai New Technology Management Co Ltd Shunde District Foshan
Priority to CN201810247404.9A priority Critical patent/CN108242843A/zh
Publication of CN108242843A publication Critical patent/CN108242843A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H02J7/025—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/51—Photovoltaic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/53—Batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • B60L53/665—Methods related to measuring, billing or payment
    • H02J3/385—
    • H02J7/0027—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

一种基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统，包括蓄电式智能充电基站和云计算中央控制管理中心：蓄电式智能充电基站由若干智能充电模组组网而成，智能充电模组包括光电转换单元、并网转换单元、无线充电单元和智能电源管理器；智能电源管理器包括智能电源管理电路和蓄能电池；光电转换单元包括太阳能电池组和MPPT管理器，太阳能电池组连接智能电源管理器；并网转换单元包括交流整流充电电路和并网逆变电路，智能电源管理电路连接公共电网；云计算中央控制管理中心与智能电源管理电路沟通。本发明通过对光伏充电与并网充电的智能控制，可合理调节公路沿途组网的系统实现分段智能充电，以减少对公共电网用电峰负荷时段接入的影响。

Description

基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统
技术领域
本发明涉及一种互联网智能控制电网系统，特别涉及一种基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统。
背景技术
随着当今经济的高速发展，人们对物质生活要求越来越高，汽车出行已经不是什么新鲜事，随着路面上汽车密度的激增(特别是近几年汽车行业的蓬勃发展)，对人们生活造成了一系列的影响，特别是尾气污染，由于现在市场上的汽车普遍都是燃油汽车，其行驶过程中排出的尾气对环境造成严重污染，甚至威胁到人类的健康和破坏人类的生活环境；人们逐渐意识到该问题的严重性，因此电动车就应运而生，电动车所需的动力来源于电能(有的甚至可以使用水、无害气体等)，其不会排放有害气体，而且动力比燃油汽车强，反应更灵敏，因此电动车被公认为是未来交通工具的发展趋势，但现在市场对电动车的需求则不是理想中的情况，主要原因归根于电动车的以下痛点：1.续航短：续航问题是现有电动车行业首要需要攻破的难题，电动车的续航能力取决于电池组蓄电量和电动车的动力电机能效比等，在电动车有限的体积中通过增大电池的体积而增加蓄电量是有限的，而续航长的燃料电池、高能石墨烯电池和大容量三元锂电池又存在成本高导致整车造价过高而难以普及的问题；2.充电难：充电问题也是现有电动车行业需要解决的难题，由于普通的家庭电网一般只有220V，对于电动车的充电需要较长时间，对紧急用车情况带到诸多不便，而且传统家用共公电网的接入最大负荷限制和前期的高层公寓的旧式供电只满足普通生活用电设计；特别是高层用户不能从家里引出电源线为自己的电动车充电；政府为大力普及电动车，且充电站的造价成本高，充电位置较少，未能很好的解决电动车的充电难题；此外，多台电动车在高峰时段同时充电时对电网的影响。因此，有必要设计一套能同时解决电动车续航和充电难问题,并能够在现有的传统道路进行低成本改造而使它成为数字信息化公路/道路。
为解决上述问题，具有无线充电功能的公路开始投入试验，但现有的具有无线充电的公路一般是通过光伏发电和/或并网发电方式为电动车充电；阳光普照的环境下采用光伏发电，阴天或晚上则采用并网发电，当处于居民用电高峰时，若该无线充电系统并入公共电网，则会导致公共电网的负荷会瞬间剧增，直接影响居民用电，甚至导致公共电网瘫痪。
因此，有必要对现有技术做进一步改进。
发明内容
本发明的目的旨在通过低成本改造传统公路,并在路面预埋电感线圈组，再利用电感式变压器电磁感应的技术原理为行驶中的电动车进行无线充电，进而同时解决了现有电动车续航短和充电难问题；本系统是基于互联网云计算智能控制的太阳能/公共电网进行蓄能式电动车充电系统及控制方法，克服了现有技术中的不足之处，将传统高速公路、普通公路或人口密度高的旧城区街道低成本改造成为可持续充电的数字化信息道路；通过对光伏充电与并网充电的智能切换控制，可合理调节公路沿途组网的系统实现分段智能充电的最佳设置，以减少对公共电网用电峰负荷时段接入的影响；此外，在蓄能电池充满电时，光伏发电的发电量可送回公共电网进行并网发电，有效辅助公共电网。
按此目的设计的一种基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统，其特征在于：包括
蓄电式智能充电基站，用于管理太阳能板/公共电网的应用和/或存储；所述蓄电式智能充电基站由若干智能充电模组组网而成，该智能充电模组包括光电转换单元、并网转换单元、无线充电单元和智能电源管理器；所述智能电源管理器包括相互连接的智能电源管理电路和蓄能电池；所述光电转换单元包括由若干太阳能板组成的太阳能电池组、及MPPT管理器，其中，太阳能板设置于道路一侧或两侧闲置的空间内，太阳能电池组整体通过MPPT管理器连接智能电源管理器，以为蓄能电池蓄电；所述并网转换单元包括交流整流充电电路和并网逆变电路，智能电源管理电路分别通过交流整流充电电路和并网逆变电路连接公共电网，以为蓄能电池蓄电或将太阳能电池组产生的电能送回至公共电网并网发电；所述无线充电单元包括由若干路面电感线圈组成的电感线圈组、及电感控制电路，其中，路面电感线圈填埋于路面上，以为经过路面电感线圈上方的电动车进行无线充电，电感线圈组通过电感控制电路连接智能电源管理器，以从蓄能电池获得电能；
云计算中央控制管理中心，用于分别智能管理控制各蓄电式智能充电基站进入光能蓄电状态或电网蓄电状态或充电状态；所述云计算中央控制管理中心与智能电源管理电路沟通互联；阳光不充足的情况下，云计算中央控制管理中心智能判断蓄能电池的电能释放剩余时间并合理调节道路沿途的公共电网，进而控制蓄电式智能充电基站进入电网蓄电状态，实现分段智能充电，以减少对公共电网用电高峰时段接入的影响。
所述蓄能电池与智能电源管理电路之间设置有电子开关，智能电源管理电路至少在蓄能电池的电量充满至保护值时控制电子开关断开。
所述智能电源管理电路上设置有用于检测周围光线强弱的光源检测模块，智能电源管理电路通过光源检测模块的检测结果智能判断所在区域是否处于阴天或晚上。
所述云计算中央控制管理中心通过无线/有线连接电路与智能电源管理电路沟通互联，无线/有线连接电路所需的电能由在线UPS提供，该在线UPS的电能源于太阳能电池组、公共电网和/或蓄能电池。
所述无线/有线连接电路包括云端通讯模块、通讯线缆和切换模块，智能电源管理电路通过通讯模块与云计算中央控制管理中心进行无线沟通互联，智能电源管理电路通过通讯线缆与云计算中央控制管理中心进行有线沟通互联，切换模块用于切换上述的无线或有线沟通互联方式。
所述电感控制电路与云计算中央控制管理中心连接，且彼此实现信息交换。
所述蓄电式智能充电基站还包括车辆进入信号采集电路和车辆驶出信号采集电路，云计算中央控制管理中心分别与车辆进入信号采集电路和车辆驶出信号采集电路进行信息交换，云计算中央控制管理中心通过车辆进入信号采集电路和车辆驶出信号采集电路对电动车进出充电车道的数据进行采集和自动计费。
所述云计算中央控制管理中心与第三方收费系统(如：ETC电子收费系统)沟通互联，以将电动车的充电费用与路桥费用结合并通过第三方收费系统进行统一结算。
所述云计算中央控制管理中心与智能终端沟通互联，该智能终端与相应的电动车绑定；所述电动车上设置有用于与云计算中央控制管理中心沟通互联的车载通讯模块，云计算中央控制管理中心通过车载通讯模块实时监控电动车的行车状况，并将采集的行车数据在云计算中央控制管理中心中的故障检测数据库进行对比，以达到故障检测目的，并将故障代号和/或故障位置通过智能终端反馈给用户。
本系统还包括车辆检测站点，该车辆检测站点沿途分布，云计算中央控制管理中心与车辆检测站点沟通互联。
本发明中的太阳能电池组通过MPPT管理器连接智能电源管理电路，使电路模块可根据蓄能电池实际情况实现智能化管理；具体是，智能电源管理电路在白天有阳光时优先采用光伏发电为蓄能电池充电，当蓄能电池充满至充满保护值时会断开蓄能电池的连接，并把光伏发电的发电量送回公共电网进行并网发电，实现了光伏充电系统转换成并网发电系统的效果；此外，在阴天下雨或阳光不充足时段，系统会自动切换至公共电网并对蓄能电池进行并网充电；另外，智能电源管理电路连接云计算中央控制管理中心进行信息交换，能判断蓄能电池的电能释放剩余时间并合理调节公路沿途组网的系统实现分段智能充电的最佳设置，以减少对公共电网用电峰负荷时段接入的影响。
本发明中的外网信息交换功能由无线/有线连接电路完成，电能由相关的供电电路提供，电能可以来源于太阳能电池组、公共电网和/或蓄能电池；另外，遥控采用无线通信或有线互联网联接的双通道信息交换设计，有效与云计算中央控制管理中心实时交换信息，当遇到其中－路通信断网时，智能中央控制管理中心的系统会自动转接到另－端通道上，保证了遥控信息交换不断网的最佳效果。
本发明中，在公路路面埋下的电感线圈组的激励能量由电感控制电路进行能量支持；而它们的电源输入保障是由智能电源管理电路和蓄能电池进行支持；云计算中央控制管理中心与电感控制电路连接和信息交换，实现了管理多个埋在公路上的路面电感线圈对途经电动车的充电管理,并与沿途分布的蓄电式智能充电基站进行数据交换智能管理，对进入充电车道的电动车进行计费结算处理；本发明利用了高速公路护栏外侧的普遍空余地块或山坡斜面护土墙的向阳面，搭建一定高度和面积的太阳能电池板，从而降低普通充电站大面积征地和基础建设，更重要的是高压供电设施在部份人烟稀少地区的长距离的高压输送变电所造成高投资低回报的困境；此外，云计算系统还具有下列功能：计箅通过电动车的驾次和每驾次的功耗参数；对本系统硬件的各电路模块有故障检测和故障位置提出功能；有防盗并自动报警功能。
附图说明
图1为本发明一实施例中各模块的连接框线意图。
图2为本发明一实施例中各模块的连接简图。
图3为本发明一实施例中蓄电式智能充电基站设置于道路中的立体图。
图4为本发明一实施例中蓄电式智能充电基站设置于道路中的侧视图。
图5为本发明一实施例中蓄电式智能充电基站设置于道路中的俯视图。
图6为本发明一实施例中电动车行驶充电的示意图。
图7为本发明一实施例中核心部件的电路图。
图8为本发明一实施例的供电电路图。
图9为本发明一实施例的太阳能电池电压检测电路图。
图10为本发明一实施例的蓄电池电压检测电路图。
图11为本发明一实施例的电网电压采样和过零点检测电路图。
图12为本发明一实施例的晶振电路的电路图。
图13为本发明一实施例中编程器的电路图。
图14为本发明一实施例中电感控制电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1-图6，本基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统，包括
蓄电式智能充电基站A，用于管理太阳能板/公共电网的应用和/或存储；蓄电式智能充电基站A由若干智能充电模组A1组网而成，该智能充电模组A1包括光电转换单元A11、并网转换单元A12、无线充电单元A13和智能电源管理器A14；智能电源管理器A14包括相互连接的智能电源管理电路8和蓄能电池5；光电转换单元A11包括由若干太阳能板6.1组成的太阳能电池组6、及MPPT管理器7，其中，太阳能板6.1设置于道路一侧或两侧闲置的空间内，太阳能电池组6整体通过MPPT管理器7连接智能电源管理器A14，以为蓄能电池5蓄电；并网转换单元A12包括交流整流充电电路4和并网逆变电路2，智能电源管理电路8分别通过交流整流充电电路4和并网逆变电路2连接公共电网1，以为蓄能电池5蓄电或将太阳能电池组6产生的电能送回至公共电网1并网发电，其中，蓄能电池5的蓄电方式是：交流整流充电电路4连接公共电网1进行AC整流后的直流电连接至智能电源管理电路8，根据云计算中央控制管理中心11的指令转换接入蓄能电池组进行充电；无线充电单元A13包括由若干路面电感线圈12.1组成的电感线圈组12、及电感控制电路3，其中，路面电感线圈12.1填埋于路面上，以为经过路面电感线圈12.1上方且具备车辆电感线圈B1的电动车B进行无线充电，电感线圈组12通过电感控制电路3连接智能电源管理器A14，以从蓄能电池5获得电能；
云计算中央控制管理中心11，用于分别智能管理控制各蓄电式智能充电基站A进入光能蓄电状态或电网蓄电状态或充电状态；云计算中央控制管理中心11与智能电源管理电路8沟通互联；阳光不充足的情况下，云计算中央控制管理中心11智能判断蓄能电池5的电能释放剩余时间并合理调节道路沿途的公共电网1，进而控制蓄电式智能充电基站A进入电网蓄电状态，实现分段智能充电，以减少对公共电网1用电高峰时段接入的影响。
进一步说，蓄能电池5与智能电源管理电路8之间设置有电子开关，智能电源管理电路8至少在蓄能电池5的电量充满至保护值时控制电子开关断开。
进一步说，智能电源管理电路8上设置有用于检测周围光线强弱的光源检测模块，智能电源管理电路8通过光源检测模块的检测结果智能判断所在区域是否处于阴天或晚上。
进一步说，云计算中央控制管理中心11通过无线/有线连接电路9与智能电源管理电路8沟通互联，无线/有线连接电路9所需的电能由在线UPS提供，该在线UPS的电能源于太阳能电池组6、公共电网1和/或蓄能电池5。
进一步说，无线/有线连接电路9包括云端通讯模块、通讯线缆和切换模块，智能电源管理电路8通过通讯模块与云计算中央控制管理中心11进行无线沟通互联，智能电源管理电路8通过通讯线缆与云计算中央控制管理中心11进行有线沟通互联，切换模块用于切换上述的无线或有线沟通互联方式。
进一步说，电感控制电路3与云计算中央控制管理中心11连接，且彼此实现信息交换。
进一步说，蓄电式智能充电基站A还包括车辆进入信号采集电路17和车辆驶出信号采集电路18，云计算中央控制管理中心11分别与车辆进入信号采集电路17和车辆驶出信号采集电路18进行信息交换，云计算中央控制管理中心11通过车辆进入信号采集电路17和车辆驶出信号采集电路18对电动车进出充电车道的数据进行采集和自动计费。
进一步说，云计算中央控制管理中心11与第三方收费系统沟通互联，以将电动车的充电费用与路桥费用结合并通过第三方收费系统进行统一结算；本实施例的第三方收费系统优选ETC电子收费系统13。
进一步说，云计算中央控制管理中心11与智能终端15沟通互联，该智能终端15与相应的电动车绑定；电动车上设置有用于与云计算中央控制管理中心11沟通互联的车载通讯模块，云计算中央控制管理中心11通过车载通讯模块实时监控电动车的行车状况，并将采集的行车数据在云计算中央控制管理中心11中的故障检测数据库进行对比，以达到故障检测目的，并将故障代号和/或故障位置通过智能终端15反馈给用户。
进一步说，本系统还包括车辆检测站点16，该车辆检测站点16沿途分布，云计算中央控制管理中心11与车辆检测站点16沟通互联。
进一步说，
参见图7，核心部件U1采用TI公司的TMS320F2808；U1上有多个控制接口，包括：无线充电控制接口WL_CHARGE_CTR、MPPT充电控制接口MPPT_CTR、市电充电控制接口AC_CHARGE_CTR、并网放电控制接口GRID_TIE_CTR、第一通信接口和第二通信接口；无线充电控制接口WL_CHARGE_CTR用于控制无线充电模块的开启与关闭；MPPT充电控制接口MPPT_CTR用于控制太阳能充电模块的开启与关闭；市电充电控制接口AC_CHARGE_CTR用于控制市电充电模块的开启与关闭；并网放电控制接口GRID_TIE_CTR用于控制并网放电模块的开启与关闭；第一通信接口用于连接无线/有线连接电路9，第二通信接口用于连接云计算中央控制管理中心11；
参见图8，U6及其外围元件组成DSP的供电电路，提供稳定的3.3V Flash电压和1.8V的内核电压；
参见图9，U23A运放及其外围电路组成差分检测电路，可准确检测太阳能电池电压；
参见图10，U23D运放及其外围电路组成差分检测电路，可准确检测蓄电池电压；
参见图11，U22运放及外围电路，组成差分检测电路和过零比较电路，可准确检测电网电压及过零点；
参见图12，U19晶振电路为DSP提供稳定的时钟；
参见图13，J6组成的JTAG电路用于程序的烧录和升级使用。
参见图14，无线充电部分包括电感控制和驱动电路，Q1、Q2、Q3和Q4组成全桥转换电路，C1和L1组成串联谐振电路；当无线充电控制接口WL_CHARGE_CTR允许时，电感控制和驱动电路输出驱动信号Q1G-Q4G，驱动功率管Q1-Q4交替工作，在无线充电线圈了L1上施加交流电压，其次级线圈感应电压经整流滤波、转换后即可为汽车蓄电池充电。
具体工作原理
光伏充电/并网发电：
太阳能电池组6光电转换输出端通过MPPT管理器7连接智能电源管理电路8；上述电路模块可根据蓄能电池5实现智能化管理，由智能电源管理电路8对蓄能电池5的容量测量判断是否需要充电和蓄能；根据智能电源管理电路8的系统设定优先在白天有阳光时把太阳能电池组6和MPPT管理器7(含充电自动控制)的输出端转换至蓄能电池5的系统中进行充电；当蓄能电池5充满至充满保护值时，智能电源管理电路8通过电子开关自动断开蓄能电池5的连接端，并把MPPT管理器7的输出端转换至并网逆变电路2的输入端M，把太阳能电池组6多出的发电量由并网逆变电路2的输出端P送回公共电网1进行并网发电，通过智能电源管理电路8的智能管理实现了光伏充电系统转换成并网发系统。此外，智能电源管理电路8可智能判断阴天下雨或阳光在不充足时段造成蓄能电池5亏电至低容量临界值时，系统会自动切换至智能电源管理电路8的H端并连接公共电网1对蓄能电池5进行充电；而智能电源管理电路8的数据端K端口连接云计算中央控制管理中心11并实现信息交换智能管理功能，同时也能快捷判断蓄能电池5的电能释放剩余时间并合理调节公路沿途组网的系统实现分段智能充电的最佳设置,以减少对公共电网1用电峰负荷时段接入的影响。
无线/有线互联网信息交换：
外网信息交换连接由无线/有线连接电路9完成，其中电源由智能电源管理电路8中的供电电路提供，它具有由太阳能电池组6、公共电网1和/或蓄能电池5等电路模块组成的在线UPS提供的电源保障；遥控采用无线通信或有线的互联网联接的双通道信息交换设计，实现与云计算中央控制管理中心11的实时信息交换，当遇到其中－路通信断网时，智能中央控制管理中心的系统会自动转接到另－端通道上，保证了遥控信息交换不断网的最佳效果。
电动车无线充电：
在公路路面埋下的电感线圈组12的激励能量由前端的电感控制电路3进行能量支持；而它们的电源输入保障是由智能电源管理电路8和蓄能电池5进行支持；云计算中央控制管理中心11与电感控制电路3连接和信息交换，实现了管理多个埋在公路上的路面电感线圈12.1对途经电动车B的充电管理,并与沿途分布的蓄电式智能充电基站A进行数据交换智能管理，对进入充电车道的电动车B进行计费结算处理；此外，云计算系统还具有下列功能：计箅通过电动车B的驾次和每驾次的功耗参数；对本系统硬件的各电路模块有故障检测和故障位置提出功能；有防盗并自动报警功能。
上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域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同物界定。

Claims (10)

1.一种基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统，其特征在于：包括
蓄电式智能充电基站(A)，用于管理太阳能板/公共电网的应用和/或存储；所述蓄电式智能充电基站(A)由若干智能充电模组(A1)组网而成，该智能充电模组(A1)包括光电转换单元(A11)、并网转换单元(A12)、无线充电单元(A13)和智能电源管理器(A14)；所述智能电源管理器(A14)包括相互连接的智能电源管理电路(8)和蓄能电池(5)；所述光电转换单元(A11)包括由若干太阳能板(6.1)组成的太阳能电池组(6)、及MPPT管理器(7)，其中，太阳能板(6.1)设置于道路一侧或两侧闲置的空间内，太阳能电池组(6)整体通过MPPT管理器(7)连接智能电源管理器(A14)，以为蓄能电池(5)蓄电；所述并网转换单元(A12)包括交流整流充电电路(4)和并网逆变电路(2)，智能电源管理电路(8)分别通过交流整流充电电路(4)和并网逆变电路(2)连接公共电网(1)，以为蓄能电池(5)蓄电或将太阳能电池组(6)产生的电能送回至公共电网(1)并网发电；所述无线充电单元(A13)包括由若干路面电感线圈(12.1)组成的电感线圈组(12)、及电感控制电路(3)，其中，路面电感线圈(12.1)填埋于路面上，以为经过路面电感线圈(12.1)上方的电动车(B)进行无线充电，电感线圈组(12)通过电感控制电路(3)连接智能电源管理器(A14)，以从蓄能电池(5)获得电能；
云计算中央控制管理中心(11)，用于分别智能管理控制各蓄电式智能充电基站(A)进入光能蓄电状态或电网蓄电状态或充电状态；所述云计算中央控制管理中心(11)与智能电源管理电路(8)沟通互联；阳光不充足的情况下，云计算中央控制管理中心(11)智能判断蓄能电池(5)的电能释放剩余时间并合理调节道路沿途的公共电网(1)，进而控制蓄电式智能充电基站(A)进入电网蓄电状态，实现分段智能充电，以减少对公共电网(1)用电高峰时段接入的影响。
2.根据权利要求1所述基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统，其特征在于：所述蓄能电池(5)与智能电源管理电路(8)之间设置有电子开关，智能电源管理电路(8)至少在蓄能电池(5)的电量充满至保护值时控制电子开关断开。
3.根据权利要求1所述基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统，其特征在于：所述智能电源管理电路(8)上设置有用于检测周围光线强弱的光源检测模块，智能电源管理电路(8)通过光源检测模块的检测结果智能判断所在区域是否处于阴天或晚上。
4.根据权利要求1所述基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统，其特征在于：所述云计算中央控制管理中心(11)通过无线/有线连接电路(9)与智能电源管理电路(8)沟通互联，无线/有线连接电路(9)所需的电能由在线UPS提供，该在线UPS的电能源于太阳能电池组(6)、公共电网(1)和/或蓄能电池(5)。
5.根据权利要求4所述基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统，其特征在于：所述无线/有线连接电路(9)包括云端通讯模块、通讯线缆和切换模块，智能电源管理电路(8)通过通讯模块与云计算中央控制管理中心(11)进行无线沟通互联，智能电源管理电路(8)通过通讯线缆与云计算中央控制管理中心(11)进行有线沟通互联，切换模块用于切换上述的无线或有线沟通互联方式。
6.根据权利要求1所述基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统，其特征在于：所述电感控制电路(3)与云计算中央控制管理中心(11)连接，且彼此实现信息交换。
7.根据权利要求1所述基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统，其特征在于：所述蓄电式智能充电基站(A)还包括车辆进入信号采集电路(17)和车辆驶出信号采集电路(18)，云计算中央控制管理中心(11)分别与车辆进入信号采集电路(17)和车辆驶出信号采集电路(18)进行信息交换，云计算中央控制管理中心(11)通过车辆进入信号采集电路(17)和车辆驶出信号采集电路(18)对电动车进出充电车道的数据进行采集和自动计费。
8.根据权利要求7所述基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统，其特征在于：所述云计算中央控制管理中心(11)与第三方收费系统沟通互联，以将电动车的充电费用与路桥费用结合并通过第三方收费系统进行统一结算。
9.根据权利要求1所述基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统，其特征在于：所述云计算中央控制管理中心(11)与智能终端(15)沟通互联，该智能终端(15)与相应的电动车绑定；所述电动车上设置有用于与云计算中央控制管理中心(11)沟通互联的车载通讯模块，云计算中央控制管理中心(11)通过车载通讯模块实时监控电动车的行车状况，并将采集的行车数据在云计算中央控制管理中心(11)中的故障检测数据库进行对比，以达到故障检测目的，并将故障代号和/或故障位置通过智能终端(15)反馈给用户。
10.根据权利要求1所述基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统，其特征在于：还包括车辆检测站点(16)，该车辆检测站点(16)沿途分布，云计算中央控制管理中心(11)与车辆检测站点(16)沟通互联。
CN201810247404.9A 2018-03-23 2018-03-23 基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统 Pending CN108242843A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810247404.9A CN108242843A (zh) 2018-03-23 2018-03-23 基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810247404.9A CN108242843A (zh) 2018-03-23 2018-03-23 基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108242843A true CN108242843A (zh) 2018-07-03

Family

ID=62699133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810247404.9A Pending CN108242843A (zh) 2018-03-23 2018-03-23 基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108242843A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109466349A (zh) * 2018-12-13 2019-03-15 江苏方天电力技术有限公司 一种三合一电子公路
CN109664789A (zh) * 2019-01-10 2019-04-23 江苏工程职业技术学院 一种多功能智能充电方法及装置
CN110782590A (zh) * 2019-11-04 2020-02-11 连云港杰瑞电子有限公司 一种基于区块链的无线充电路面计费系统
CN111754686A (zh) * 2020-05-14 2020-10-09 深圳市奥拓电子股份有限公司 一种高速路智慧灯杆的充电方法、装置和系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104242384A (zh) * 2014-08-26 2014-12-24 陈业军 一种利用太阳能的长距离无线充电系统及方法
CN104348235A (zh) * 2014-11-24 2015-02-11 天津工业大学 光伏-蓄电池微电网为电动汽车无线充电系统
CN105904983A (zh) * 2016-04-18 2016-08-31 国网山东省电力公司平阴县供电公司 一种电动汽车无线充电桩智能管理系统和使用方法
CN207968038U (zh) * 2018-03-23 2018-10-12 佛山市顺德区李胜开新技术管理有限公司 基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104242384A (zh) * 2014-08-26 2014-12-24 陈业军 一种利用太阳能的长距离无线充电系统及方法
CN104348235A (zh) * 2014-11-24 2015-02-11 天津工业大学 光伏-蓄电池微电网为电动汽车无线充电系统
CN105904983A (zh) * 2016-04-18 2016-08-31 国网山东省电力公司平阴县供电公司 一种电动汽车无线充电桩智能管理系统和使用方法
CN207968038U (zh) * 2018-03-23 2018-10-12 佛山市顺德区李胜开新技术管理有限公司 基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109466349A (zh) * 2018-12-13 2019-03-15 江苏方天电力技术有限公司 一种三合一电子公路
CN109664789A (zh) * 2019-01-10 2019-04-23 江苏工程职业技术学院 一种多功能智能充电方法及装置
CN110782590A (zh) * 2019-11-04 2020-02-11 连云港杰瑞电子有限公司 一种基于区块链的无线充电路面计费系统
CN110782590B (zh) * 2019-11-04 2022-02-18 连云港杰瑞电子有限公司 一种基于区块链的无线充电路面计费系统
CN111754686A (zh) * 2020-05-14 2020-10-09 深圳市奥拓电子股份有限公司 一种高速路智慧灯杆的充电方法、装置和系统
CN111754686B (zh) * 2020-05-14 2022-04-15 深圳市奥拓电子股份有限公司 一种高速路智慧灯杆的充电方法、装置和系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108242843A (zh) 基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统
CN102868195B (zh) 一种利用风光市电互补路灯电能进行电动汽车充电系统
CN201328089Y (zh) 一种多用途太阳能发电系统
CN102170168A (zh) 一种风光柴发电系统的控制方法
CN207968038U (zh) 基于云计算蓄能式道路电动车无线充电系统
CN204376807U (zh) 一种12v离网储能系统
CN201540598U (zh) 一种具有太阳能充电方式的车载电子标签
CN201386975Y (zh) 一种由市电和太阳能向路灯供电且可并网的双回路系统
CN208993498U (zh) 电动汽车充电站系统
CN205355920U (zh) 太阳能离网全直流储能充电站
CN115333159B (zh) 一种民用建筑同层停车位“谷储直柔”虚拟电厂
CN102020323A (zh) 一种太阳能发电的分散式污水处理系统
CN201197084Y (zh) 一种多功能智能节能控制器
CN102255360A (zh) 离网式太阳能—磷酸铁锂锂离子蓄电池供电系统
CN202309129U (zh) 太阳能充电站
CN205377369U (zh) 基于光伏阵列和储能单元的电动汽车充放电系统
CN113078680A (zh) 一种铁塔通信基站电费精准计量和控制电力成本的供电系统
CN219056027U (zh) 一种面向智慧公路的充电装置
CN201797334U (zh) 太阳能电动汽车充电站
CN209320750U (zh) 一种城市用新能源电动汽车充电桩
CN208134120U (zh) 高速公路分布式光-储-充交直流混联微网自助充电站
CN206658093U (zh) 一种智能太阳能充电站
CN113958167A (zh) 一种智能化预装式太阳能储能充电车棚
CN206004387U (zh) 一种应用于偏远地区的风光蓄能联合发电系统
CN214626386U (zh) 一种铁塔通信基站电费精准计量和控制电力成本的供电系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination