CN109088450A - 一种电动汽车及其无线充放电系统、充电方法 - Google Patents

一种电动汽车及其无线充放电系统、充电方法 Download PDF

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CN109088450A CN201810800066.7A CN201810800066A CN109088450A CN 109088450 A CN109088450 A CN 109088450A CN 201810800066 A CN201810800066 A CN 201810800066A CN 109088450 A CN109088450 A CN 109088450A
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Abstract

本发明提供电动汽车及其无线充放电系统、充电方法,利用车辆对车辆进行伙伴式充电,在此过程中,通过物联网严密监控车辆数据,使得交易双方在能够顺利进行,解决了传统电动汽车充电不便的技术问题。

Description

一种电动汽车及其无线充放电系统、充电方法
技术领域
本发明涉及电动汽车充电领域,特别是电动汽车的无线充电领域。
背景技术
随着全球能源危机不断加重,环境问题日益突出,目前多国相继制定了禁止内燃机汽车生产时间表。可以预见在不久的将来新能源汽车的发展是大势所趋,而电动汽车是目前最具发展潜力的新能源汽车。
由于电动汽车需要定期充电续航,目前使用最终的充电装置是利用充电桩进行充电。由于充电桩不可随时移动,而目前充电桩的布置数量和密度远远达不到加油站一般可供使用者随时补充的程度,这也是影响电动汽车广的一个重要因素。
还有一些关于充电装置的技术是非充电桩式的,如申请号为CN201610282387.3的中国发明专利,公开了电动汽车无线充电方法、装置及系统。此专利提出了一种在路面铺设无线发射线圈的方式给行驶的电动汽车进行无线充电,但在实际应用上大规模在路面铺设无线发射线圈是不切合实际的,限制了电动汽车的活动范围。
除了充电装置,对充电装置的搜索也是研究的热电。如中国专利申请201710835125.X,公开了一种应用于新能源汽车的充电设备搜索方法、系统及电子设备,搜索时,会先根据驾驶记录中驾驶员踩踏加速踏板产生急加速事件的次数、空调根据当天环境温度的工作情况及预设驾驶习惯基数计算得到驾驶习惯系数,再结合满电综合里程、当前电池SOH及当前电池SOC计算得到剩余行驶里程;随后,搜索以剩余里程为半径的区域范围内的各充电设备,并将搜索获得的各充电设备的地理位置显示于电子地图;根据驾驶员选择的目标充电设备的地理位置信息给出导航线路。
对供电、充电双方进行管理以及充电交易也是实现广泛推广电动汽车过程中必须解决的问题,中国专利申请201710327885.X,公开了一种充电管理系统及管理方法,管理平台统筹管理供电和充电双方,并在管理平台上进行充电交易。
上述对充电装置的搜索以及管理平台等都未从源头解决充电装置的设置问题,仅仅是优化解决了后续搜索和统一管理的问题。而充电桩、路面铺设无线发射线圈等又由于布置密度不够且无法移动亦或是实施困难等因素,仍然无法从源头上解决充电装置的设置问题,导致限制电动汽车的使用范围。
发明内容
本发明目的在于提供一种电动汽车及其无线充放电系统、充电方法,用于解决传统的充电设备由于布置因素限制到电动汽车的活动范围的技术问题。
为达成上述目的,本发明提出如下技术方案:
一种电动汽车无线充放电系统,包括至少两组充放电单元,每组充放电单元分别位于两个不同的电动汽车上;每组充放电单元包括第一电池和电能传输设备;
所述充放电单元的工作模式包括充电和放电两种;处于充电模式的充放电单元,电能通过电能传输设备从外部向第一电池中传递;处于放电模式中的充放电单元,电能通过电能传输设备从第一电池中向外部传递;
上述不同的充放电单元相互配对形成充放电组合,且充放电组合中至少一个充放电单元处于充电模式,至少一个充放电单元处于放电模式,电能从放电模式的充放电单元中向充电模式的充放电单元中转移。
进一步的,在本发明中,所述电动汽车上设置有充电需求发送模块和充电需求响应模块;所述不同电动汽车上的充电需求发送模块和充电需求响应模块通过无线网络互联;
所述充电需求发送模块通过无线网络向其余电动汽车发送充电需求信号;
所述充电需求响应模块通过无线网络接收充电需求信号并向其反馈充电需求响应信号。
进一步的,在本发明中,所述充电需求发送模块预设有启动条件,所述启动条件为所在的电动汽车符合充电条件;所述充电需求响应模块预设有启动条件,所述启动条件为所在的电动汽车符合放电条件。
本发明还公开了一种电动汽车,包括上述无线充放电系统。
进一步的,在本发明中,所述电动汽车作为用户端还通过无线网络互联在物联网终端上;
所述联网的电动汽车的相关信息通过无线网络上传至物联网终端上;
所述联网的电动汽车接收物联网终端反馈的每个联网的电动汽车是否符合充电条件和放电条件的信息。
进一步的,在本发明中,所述联网的电动汽车接收到的信息还包括以本电动汽车为核心的至少部分上传数据的电动汽车的相关信息,包括周围的电动汽车的位置、电量、当前行驶速度以及与本电动汽车的距离。
进一步的,在本发明中,所述符合充电条件的电动汽车通过用户端向至少一辆自选的或自动分配的符合放电条件的电动汽车发送充电需求信号;
所述符合充电条件的电动汽车接收响应充电需求信号的反馈信号,并等待对方车辆靠近,靠近过程中,交易双方的部分相关数据在双方的用户端共享。
进一步的,在本发明中,交易双方靠近过程中,所述电动汽车响应于交易双方的任意一方电动汽车不再满足相应的充电条件或供电条件而停止交易。
进一步的,在本发明中,所述电动汽车上设置有车载偏移测量模块,所述车载偏移测量模块计算交易双方车辆的车身距离、角度和偏移信息并上传至物联网终端;
当放电一方的电动汽车到达待充电一方的电动汽车附近一定距离范围内,所述至少放电一方的电动汽车接收物联网终端反馈的交易双方车辆的车身距离、角度和偏移信息。
进一步的,在本发明中,所述每辆电动汽车上设置有至少两组充放电单元,且每组充放电单元共用第一电池;
所述电能传输设备为电能变换装置和谐振线圈;所述同一组充放电单元上的谐振线圈布置在车身左右同一侧的车门上,且谐振线圈的数量在车身左右两侧等量分布;
所述电动汽车上还设置有感应装置,所述感应装置感应到交易双方车辆位置对准后,所述感应装置向交易双方的充放电单元发送工作状态的选择指令,使得待充电一方的电动汽车上与供电一方的电动汽车上相邻一侧的车门处的谐振线圈所在的充放电单元工作在充电模式下,相应地供电一方的电动汽车上与待充电一方的电动汽车上相邻一侧的车门处的谐振线圈所在的充放电单元工作在放电模式下。
进一步的,在本发明中,所述电动汽车上还设置有交易电量计算模块,充电过程中,通过交易电量计算模块实时监控交易双方所交换的电量;
所述充电过程中,充电车辆一方的电量实时上传至物联网终端,充放电单元响应于充电车辆一方的电量达到预设的电量值Q3时停止充电;
所述电动汽车上还设置有停止充电模块,所述充电过程中,充电单元响应于任意一方启动充电模块后停止充电;
所述电动汽车上还设置有交易模块,所述交易模块在停止充电后计算出此次充电过程产生的费用,交易双方通过交易模块进行费用结算。
本发明还公开了一种充电方法,待充电的电动汽车向其余电动汽车发送充电需求信号,响应充电需求的移动设备移动到待充电的移动设备周围并对待充电的移动设备进行充电。
进一步的,在本发明中,所述电动汽车为电动汽车,且每辆车辆上设置有至少两组充放电单元,且每组充放电单元均包括电能传输设备并共用第一电池;
充电双方车辆中,供电一方的充放电单元与充电一方的充放电单元相互配对形成充放电组合,且充放电组合中供电一方的车辆上至少一个充放电单元处于充电模式,充电一方的车辆上至少一个充放电单元处于放电模式,电能从放电模式的充放电单元中向充电模式的充放电单元中转移。
进一步的,在本发明中,所述电动汽车作为用户端通过无线网络互联在物联网终端上;
所述电动汽车的相关信息通过无线网络上传至物联网终端上,所述物联网终端根据上传的车辆的相关信息进行计算处理后获得相应的电动汽车是否符合充电条件或放电条件的信息以及以每个电动汽车为核心的至少部分上传数据的电动汽车的相关信息,将此信息反馈给对应的每个电动汽车。
进一步的,在本发明中,所述符合充电条件的电动汽车通过用户端向至少一辆自选的或自动分配的符合放电条件的电动汽车发送充电需求信号;所述接收到该充电需求信号的电动汽车通过用户端选择是否响应该充电需求;电动汽车响应充电需求后,所述放电一方的电动汽车向待充电一方的电动汽车靠近。
有益效果:
由以上技术方案可知,本发明的技术方案提供了一种电动汽车及其无线充放电系统、充电方法,电动汽车通过无线网络互联,能够形成充电和供电的配对,使得在路上的馈电的电动汽车可以较为便捷地寻找到可对自身进行电量供给的对象,同时供电的电动汽车可以较为便捷地寻找到有充电需求的电动汽车,二者形成一种伙伴式自助充电的方式,是一种全新的充电系统和方法。
并且,上述充电过程,不受充电桩设备以及地域限制,只要车辆具有相应的充放电系统和联网功能就能实现,使得整个方案的实施基于现有技术主要在改造车身上进行,不需要设置充电桩或在路面内设置充电线圈,可实时性强。
应当理解,前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见,或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中,在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见,在每个图中,并非每个组成部分均被标记。现在,将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例,其中:
图1为本发明的电动汽车整体安装结构图;
图2为本发明的充电和送电系统电路模块示意图;
图3为本发明中线圈与电容的连接方式的4种示意图;
图4为本发明的系统充电送电控制策略框图;
图5为本发明的电动汽车控制系统框图;
图6为本发明的电动汽车系统控制流程图。
图中各附图标记的说明如下:
1、电动汽车;2、车门;3、线圈箱;4、线圈。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容,特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面,附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解,上面介绍的多种构思和实施例,以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施,这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外,本发明公开的一些方面可以单独使用,或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
现有的电动车辆充电主要依靠广泛设置充电桩,上述方式需要密集布置充电桩,目前全国范围内还没有完成基础工作,且即便日后能够广泛覆盖,其本质仍然与油气车辆的加油站或加气站无二。
还有部分技术利用在地面铺设充电线缆的方式,与此类似的还有已经投入应用的承载式光伏路面,这些技术,使得汽车在这些道路上行驶的过程中能够进行充电。但是通过上述技术需要对路面进行改造,工程量极其浩大,并且对于没有改造的路面无法提供充电。
基于上述情况,本发明的具体实施例提供一种电动汽车及其无线充放电系统、充电方法,不需要利用汽车以外的供电设备,仅对汽车本身进行改造,实现汽车与汽车之间的充放电,从而不必对充电桩进行广泛铺设,也不必对路面进行改造,只要市场上这类汽车分布率足够,即可解决汽车的应急充电问题,同时还能带动新的产业发展。
以下,是针对本发明创造的具体实施例的介绍。
本实施例公开了一种电动汽车无线充放电系统,包括至少两组充放电单元,每组充放电单元分别位于两个不同的电动汽车上;每组充放电单元包括第一电池和电能传输设备。
所述充放电单元的工作模式包括充电和放电两种;处于充电模式的充放电单元,电能通过电能传输设备从外部向第一电池中传递;处于放电模式中的充放电单元,电能通过电能传输设备从第一电池中向外部传递。
上述不同的充放电单元相互配对形成充放电组合,且充放电组合中至少一个充放电单元处于充电模式,至少一个充放电单元处于放电模式,电能从放电模式的充放电单元中向充电模式的充放电单元中转移。
利用上述配对的充放电组合,使得承载他们的电动汽车之间形成配对关系,这样的配对关系可以发生在其中一个电动汽车有充电需求、另一个电动汽车响应其充电需求之后。上述配对关系在未有上述需求的情况下,不形成配对,各自电动汽车是独立的个体,不影响正常使用。
上述配对关系一旦形成,有充电需求的电动车辆从供电车辆上获取电能,不必依赖充电桩或充电路面,使得整个交通生态中,车辆本身对外界的依赖性降低,故充放电更加灵活,尤其可以实现临时充电之用,同时也不受现有充电桩或充电路面布设不到位等问题的影响。
进一步的,为了有序控制整个配对的触发机制,所述电动汽车上设置有充电需求发送模块和充电需求响应模块;所述不同电动汽车上的充电需求发送模块和充电需求响应模块通过车载无线网络模块互联,这样的无线网络具体类型不做限制,包括但不限于2G\3G\4G\5G等远程无线网络。
所述充电需求发送模块通过无线网络向其余电动汽车发送充电需求信号。所述充电需求响应模块通过无线网络接收充电需求信号并向其反馈充电需求响应信号。对于充电需求的响应可以根据用户自己的意愿选择响应或者不响应,也可以设置一定的机制促使符合条件的用户响应该充电需求,这里具体机制的设立不作为本发明重点探讨的范围。
为了进一步确保充放电双方的正常用车,对充放电双方进行一定条件的限制,只有满足条件的车辆才有资格参与。其中,在所述充电需求发送模块预设有启动条件,所述启动条件为所在的电动汽车符合充电条件;所述充电需求响应模块预设有启动条件,所述启动条件为所在的电动汽车符合放电条件。
具体的充电条件和放电条件需要综合考虑较多的因素,一般包括至少以下4个条件:
1、配对车辆双方的线圈是否处于适合充电的状态?
2、有充电需求的车辆的电量是否小于某个预设值?
3、希望对充电需求进行响应的供电车辆的电量是否大于某个预设值?
4、希望对充电需求进行响应的供电车辆的与有充电需求的车辆的距离,结合供电车辆的平均速度,估计当供电车辆到达有充电需求的车辆时电量是否能够继续满足电量大于上述条件3中的预设值?
具体实践中,以先对有充电需求的车辆的条件进行判断:首先需要判断有充电需求的车辆的线圈箱的温度是否满足T1<T<T2(推荐-40℃<T<40℃),湿度是否小于RH1(推荐湿度小于60%),以及电量是否满足小于Q2,当这些条件都满足时,表明有充电需求的车辆具备发出充电请求的条件,若有一个条件不满足则不具备发出充电请求的条件。
紧接着,对可能的响应充电需求的车辆进行条件判断:首先需要判断有充电需求的车辆的线圈箱的温度是否满足T1<T<T2(推荐-40℃<T<40℃),湿度是否小于RH1(推荐湿度小于60%),以及电量是否满足大于Q1;当条件满足时,再需比较此辆车与有充电需求的车辆的距离,结合此辆车平均速度,估计当到达有充电需求的车辆的距离时电量是否能够继续满足电量大于Q1的送电条件,若仍然满足条件,并给出建议速度,保证车辆具备送电能力。
上述温度的判断可以通过在车辆上设置温度传感器和湿度传感器实现,
本发明的另一个实施例公开了一种承载上述充放电系统的电动汽车,如图1所示。
所述每辆电动汽车上设置有至少两组充放电单元,且每组充放电单元共用第一电池。
所述电能传输设备为电能变化装置和谐振线圈;所述同一组充放电单元上的谐振线圈布置在车身左右同一侧的车门上,且谐振线圈的数量在车身左右两侧等量分布。具体的,如图1所示,所示谐振线圈还设置于线圈箱内并加以固定。
如此,可以在车辆两侧进行充放电,而不必限制充放电时的两个配对车辆的方向。在车辆内部需要进一步设置能够调节车身两侧不同充放电单元的工作状态的功能,使得相互配对的车辆上位于相互临近的车门上的充放电单元分别位于充电状态和放电状态,而另外两侧的车门上的充放电单元处于非工作状态。
如图2所示,为充电和送电的系统电路框图。该电动汽车上左右两侧各安装有两个线圈箱,其中位于同一侧的两个线圈箱中的线圈与同一个谐振电容相连接,线圈与电容的连接方式上不做要求,包括但不限于以下类型SS(串串)、SP(串并)、PS(并串)和PP(并并)等,其中图3(a)为SS(串串)的示意图,图3(b)SP(串并)的示意图,图3(c)为PS(并串)的示意图,图3(d)为PP(并并)的示意图,上述图3中,L表示线圈,C表示电容,通过同侧安装两个线圈箱能够提高传输功率,减少充电时间。另外在两侧车门都安装线圈箱当进行充电和送电时不需要刻意的区别车辆的停放位置,当送电电动汽车停放好,并设置一侧线圈进入送电模式,那么充电车辆将自动将相应一侧线圈进入充电模式;送电模式主要过程是汽车电池与逆变电路相连受控于控制器,所述控制器的种类上不做要求,包括但不限于DSP、单片机和FPGA等,当满足送电模式条件时控制器将发出PWM信号经驱动电路使逆变电路工作,并将逆变后的电能输送到送电模式下的相应谐振电容和线圈组成的谐振网络;充电模式主要过程是充电模式下的相应的谐振电容和线圈组成的谐振网络接收到电能,并将电能输送到整流电路经滤波电容和采样电路供给汽车电池。
图4为充电送电控制策略框图,由于汽车电池在低电量内阻较低如果采用恒压充电会产生很大的充电电流对汽车电池造成损伤,故汽车电池充电一般选择先恒流再恒压充电的控制策略。由于谐振式无线充电存在频率输出电压的数学关系,所以可以通过变频控制来实现对输出电压和电流的控制。其主要控制策略分为恒压控制和恒流控制,首先恒流控制,送电模式下的电动汽车的控制器通过电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)接收到充电模式下电动汽车控制器采样到的充电电流大小,并与基准电流进行做差处理将电流误差送到PI控制器,PI控制器将结果进行处理产生频率误差,并与当前频率进行比较,进行变频控制改变控制器所产生的PWM频率使充电电流保持恒定,频率阈值为了限制频率的变化范围防止发生频率漂移,对系统起到保护作用;随着充电的进行充电模式下的电动汽车电池电压会逐渐升高,当达到一定数值,控制系统就会切换到恒压充电模式,送电模式下的电动汽车的控制器通过ECU接收到充电模式下电动汽车控制器采样的充电电压大小,并与基准电压进行做差处理将电压误差送到PI控制器,PI控制器将结果进行处理产生频率误差,并与当前频率进行比较,进行变频控制改变控制器所产生的PWM频率使充电电压保持恒定。
上述关于具体充放电的实现方式以及控制方式并非本发明重点保护的对象,此处仅作为举例说明其可行性。
为了能够更加智能地控制和便于充放电双方进行交互,所述电动汽车作为用户端还通过无线网络互联在物联网终端上。用户端可以通过配备车载APP的形式参与互动。
物联网终端通过无线网络收集到车辆的相关信息并进行必要的计算,将结果智能地推送给相应的车辆。上述物联网终端对车辆的服务几乎覆盖任何时刻,包括:
1、一旦用户允许向物联网终端发送车辆相关数据,这里车辆的相关数据包括车辆位置、车辆电量、行驶速度、行驶距离等,这些数据会实时传递到物联网终端上,并且物联网终端会对这些数据进行处理和计算以供判断车辆是否满足前述的充电请求的条件和/或放电条件。进一步的,若车辆具备放电条件,则在车载APP上显示绿点,若车辆不具备放电条件,则在车载APP上显示红点。
2、物联网终端会有选择地向相关车辆推送部分信息,包括以本电动汽车为核心的至少部分上传数据的电动汽车的相关信息,包括周围的电动汽车的位置、电量、当前行驶速度以及与本电动汽车的距离。这些信息可以使得用户得知附近的车辆基本情况,以便用户做到心中有数。
3、在具体选择希望哪辆车为自己充电时,用户可以根据上述步骤中获得的附近车辆的基本情况进行选择,或者通过设定一定机制实现向自动分配的符合放电条件的电动汽车发送充电需求信号。
符合放电条件的电动汽车选择接单即需要对充电需求进行响应,向发出充电需求的电动汽车发送需求响应反馈信号,至此两辆车形成配对,进而符合放电条件的电动汽车向对方车辆靠近,靠近过程中,交易双方的部分相关数据通过物联网终端的联系在双方的用户端共享。
4、物联网终端进一步实施对交易过程的监控,在交易双方靠近过程中,物联网终端根据实时接收到的车辆数据仍然不断计算交易双方是否满足相应的条件,所述电动汽车响应于交易双方的任意一方电动汽车不再满足相应的充电条件或供电条件而停止交易,这里的响应可以通过物联网终端发出报警给用户端APP,由用户手动或APP端自动操作实现。
5、物联网终端还对车辆的对正进行控制,所述电动汽车上设置有车载偏移测量模块,所述车载偏移测量模块计算交易双方车辆的车身距离、角度和偏移信息并上传至物联网终端;当放电一方的电动汽车到达待充电一方的电动汽车附近一定距离范围内,所述至少放电一方的电动汽车接收物联网终端反馈的交易双方车辆的车身距离、角度和偏移信息。
例如设置当放电车辆接近有充电需求的车辆10米内,车载偏移模块启动,进一步当辆车车载雷达探测到目标车辆,并进行语音提示“距离充电车辆XX米,偏移XX度”,放电车辆上的驾驶员将根据提示进行调节到达合适充电位置,使两车线圈箱尽可能对准。具体的对准方法和过程,不作为本发明重点讨论的内容。
进一步的,所述电动汽车上还设置有感应装置,所述感应装置感应到交易双方车辆位置对准后,所述感应装置向交易双方的充放电单元发送工作状态的选择指令,使得待充电一方的电动汽车上与供电一方的电动汽车上相邻一侧的车门处的谐振线圈所在的充放电单元工作在充电模式下,相应地供电一方的电动汽车上与待充电一方的电动汽车上相邻一侧的车门处的谐振线圈所在的充放电单元工作在放电模式下。
上述准备过程就绪后,需要进入正式的充电环节。这里举例说明常见的场景:首先车载APP提示待充电车辆的用户确认充电,待确认后,将信息反馈给放电车辆的用户,并在放电车辆用户的车载APP提示待充电车辆的用户已确认,是否确认送电,当放电车辆的用户确认后送电开始。
一旦开始后,车辆之间电量交易的相关信息仍然传递到物联网终端,物联网终端将实时的监控放电车辆输出电量和待充电车辆接收电量:
当待充电车辆电量大于某个设定的阈值Q3则认为待充电车辆已具有足够的电量,至少满足一般的救急之用,则充电将停止。
当放电车辆电量低于某个设定的阈值Q4则认为放电车辆已不能承受继续为其他车俩供电,否则将无法确保自身的正常行驶,则充电将停止。
具体的,设置上述Q3和Q4的电量能够保证对应的车辆在平均速度下继续行驶一定距离。这个距离可以根据用户自己实际情况进行设定,如车辆当前位置与目的地之间的距离;也可设定一定机制,若用户自己未进行设置,则系统默认该距离为50km。
进一步,还可设立一个机制,即在上述过程中,若出现任意一方人为终止充电,则充电将停止。因此,所述电动汽车上还设置有停止充电模块,所述充电过程中,充电单元响应于任意一方启动充电模块后停止充电。
进一步的,充电结束后,所述电动汽车上还设置有交易模块,所述交易模块在停止充电后计算出此次充电过程产生的费用,交易双方通过交易模块进行费用结算。充电车主将通过系统支付送电车辆输出电量电费。至此,整个配对过程结束,配对双方的车辆停止配对。
为了实现上述各种功能,实现车辆与物联网的有效互动,需要汽车上配备相应的装置并有机互联,如图5为一种可能的电动汽车控制系统框图,控制器分别与温度传感器和湿度传感器相连,并与ECU进行数据交换,ECU与定位系统和车辆偏移模块相连,并将车辆位置和偏移数据进行处理,最后连同接收控制器的数据进行数据打包通过车载无线网络模块发送到物联网,另外ECU还通过车载无线网络模块从物联网上接收相关数据,并将相关电流电压数据传递给控制器。
作为本发明的另一个实施例,公开了一种充电方法,待充电的电动汽车向其余电动汽车发送充电需求信号,响应充电需求的移动设备移动到待充电的移动设备周围并对待充电的移动设备进行充电。
上述充电方法充分发挥车辆本身的伙伴功能,不借助除车辆本身以外的物理实体即可实现车辆系统内部的相互协助充电。
所述每辆车辆上设置有至少两组充放电单元,且每组充放电单元均包括电能传输设备并共用第一电池。
充电双方车辆中,供电一方的充放电单元与充电一方的充放电单元相互配对形成充放电组合,且充放电组合中供电一方的车辆上至少一个充放电单元处于充电模式,充电一方的车辆上至少一个充放电单元处于放电模式,电能从放电模式的充放电单元中向充电模式的充放电单元中转移。
所述电动汽车作为用户端通过无线网络互联在物联网终端上。
所述电动汽车的相关信息通过无线网络上传至物联网终端上,所述物联网终端根据上传的车辆的相关信息进行计算处理后获得相应的电动汽车是否符合充电条件或放电条件的信息以及以每个电动汽车为核心的至少部分上传数据的电动汽车的相关信息,将此信息反馈给对应的每个电动汽车。
所述符合充电条件的电动汽车通过用户端向至少一辆自选的或自动分配的符合放电条件的电动汽车发送充电需求信号;所述接收到该充电需求信号的电动汽车通过用户端选择是否响应该充电需求;电动汽车响应充电需求后,所述放电一方的电动汽车向待充电一方的电动汽车靠近。
如图6为电动汽车系统控制流程图,用户可以通过车载APP实时上传电动汽车的位置、电动汽车电池的电量、线圈箱的温度和湿度数据,当温度满足设定值T1<T<T2、湿度满足RH<RH1汽车控制系统才进行接下来的数据处理,只要有一方不满足设定值将禁止启动充电模块和送电模块,当电动汽车电池电量大于Q1才可以进入送电模式,用户将根据需要充电车辆的距离远近,需要充电电量和自己车辆电能接下来使用情况综合判断是否前往送电,一旦接受充电请求,将车辆开到需要充电车辆一侧,并根据车辆偏移模块调整车辆位置是其尽可能对准充电车辆,提高充电效率,之后将通过控制器启动驱动电路进行送电,当我方车辆电池低于Q4或者人为终止驱动,送电就此结束;当用户车辆电池电量小于Q2,车辆才可以发出充电请求,一旦有用户接受请求则车辆将进行充电模式,当充电电量大于Q3或者人为终止驱动则充电结束,接下来充电和送电用户将进行数据交换,计算所需支付的电费。至此基于物联网电动汽车伙伴式无线充电完成。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (15)

1.一种电动汽车无线充放电系统,其特征在于:包括至少两组充放电单元,每组充放电单元分别位于两个不同的电动汽车上;每组充放电单元包括第一电池和电能传输设备;
所述充放电单元的工作模式包括充电和放电两种;处于充电模式的充放电单元,电能通过电能传输设备从外部向第一电池中传递;处于放电模式中的充放电单元,电能通过电能传输设备从第一电池中向外部传递;
上述不同的充放电单元相互配对形成充放电组合,且充放电组合中至少一个充放电单元处于充电模式,至少一个充放电单元处于放电模式,电能从放电模式的充放电单元中向充电模式的充放电单元中转移。
2.根据权利要求1所述的电动汽车无线充放电系统,其特征在于:所述电动汽车上设置有充电需求发送模块和充电需求响应模块;所述不同电动汽车上的充电需求发送模块和充电需求响应模块通过无线网络互联;
所述充电需求发送模块通过无线网络向其余电动汽车发送充电需求信号;
所述充电需求响应模块通过无线网络接收充电需求信号并向其反馈充电需求响应信号。
3.根据权利要求2所述的电动汽车无线充放电系统,其特征在于:所述充电需求发送模块预设有启动条件,所述启动条件为所在的电动汽车符合充电条件;所述充电需求响应模块预设有启动条件,所述启动条件为所在的电动汽车符合放电条件。
4.一种电动汽车,其特征在于:包括权利要求1-3中任意一条所述的无线充放电系统。
5.根据权利要求4所述的电动汽车,其特征在于:所述电动汽车作为用户端还通过无线网络互联在物联网终端上;
所述联网的电动汽车的相关信息通过无线网络上传至物联网终端上;
所述联网的电动汽车接收物联网终端反馈的每个联网的电动汽车是否符合充电条件和放电条件的信息。
6.根据权利要求5所述的电动汽车,其特征在于:所述联网的电动汽车接收到的信息还包括以本电动汽车为核心的至少部分上传数据的电动汽车的相关信息,包括周围的电动汽车的位置、电量、当前行驶速度以及与本电动汽车的距离。
7.根据权利要求5所述的电动汽车,其特征在于:所述符合充电条件的电动汽车通过用户端向至少一辆自选的或自动分配的符合放电条件的电动汽车发送充电需求信号;
所述符合充电条件的电动汽车接收响应充电需求信号的反馈信号,并等待对方车辆靠近,靠近过程中,交易双方的部分相关数据在双方的用户端共享。
8.根据权利要求7所述的电动汽车,其特征在于:交易双方靠近过程中,所述电动汽车响应于交易双方的任意一方电动汽车不再满足相应的充电条件或供电条件而停止交易。
9.根据权利要求7所述的电动汽车,其特征在于:所述电动汽车上设置有车载偏移测量模块,所述车载偏移测量模块计算交易双方车辆的车身距离、角度和偏移信息并上传至物联网终端;
当放电一方的电动汽车到达待充电一方的电动汽车附近一定距离范围内,所述至少放电一方的电动汽车接收物联网终端反馈的交易双方车辆的车身距离、角度和偏移信息。
10.根据权利要求4所述的电动汽车,其特征在于:所述每辆电动汽车上设置有至少两组充放电单元,且每组充放电单元共用第一电池;
所述电能传输设备为电能变换装置和谐振线圈;所述同一组充放电单元上的谐振线圈布置在车身左右同一侧的车门上,且谐振线圈的数量在车身左右两侧等量分布;
所述电动汽车上还设置有感应装置,所述感应装置感应到交易双方车辆位置对准后,所述感应装置向交易双方的充放电单元发送工作状态的选择指令,使得待充电一方的电动汽车上与供电一方的电动汽车上相邻一侧的车门处的谐振线圈所在的充放电单元工作在充电模式下,相应地供电一方的电动汽车上与待充电一方的电动汽车上相邻一侧的车门处的谐振线圈所在的充放电单元工作在放电模式下。
11.根据权利要求5所述的电动汽车,其特征在于:所述电动汽车上还设置有交易电量计算模块,充电过程中,通过交易电量计算模块实时监控交易双方所交换的电量;
所述充电过程中,充电车辆一方的电量实时上传至物联网终端,充放电单元响应于充电车辆一方的电量达到预设的电量值Q3时停止充电;
所述电动汽车上还设置有停止充电模块,所述充电过程中,充电单元响应于任意一方启动充电模块后停止充电;
所述电动汽车上还设置有交易模块,所述交易模块在停止充电后计算出此次充电过程产生的费用,交易双方通过交易模块进行费用结算。
12.一种充电方法,其特征在于:待充电的电动汽车向其余电动汽车发送充电需求信号,响应充电需求的移动设备移动到待充电的移动设备周围并对待充电的移动设备进行充电。
13.根据权利要求12所述的充电方法,其特征在于:所述电动汽车为电动汽车,且每辆车辆上设置有至少两组充放电单元,且每组充放电单元均包括电能传输设备并共用第一电池;
充电双方车辆中,供电一方的充放电单元与充电一方的充放电单元相互配对形成充放电组合,且充放电组合中供电一方的车辆上至少一个充放电单元处于充电模式,充电一方的车辆上至少一个充放电单元处于放电模式,电能从放电模式的充放电单元中向充电模式的充放电单元中转移。
14.根据权利要求13所述的充电方法,其特征在于:所述电动汽车作为用户端通过无线网络互联在物联网终端上;
所述电动汽车的相关信息通过无线网络上传至物联网终端上,所述物联网终端根据上传的车辆的相关信息进行计算处理后获得相应的电动汽车是否符合充电条件或放电条件的信息以及以每个电动汽车为核心的至少部分上传数据的电动汽车的相关信息,将此信息反馈给对应的每个电动汽车。
15.根据权利要求14所述的充电方法,其特征在于:所述符合充电条件的电动汽车通过用户端向至少一辆自选的或自动分配的符合放电条件的电动汽车发送充电需求信号;所述接收到该充电需求信号的电动汽车通过用户端选择是否响应该充电需求;电动汽车响应充电需求后,所述放电一方的电动汽车向待充电一方的电动汽车靠近。
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