CN109653053A - 一种带无线充电功能的路面结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带无线充电功能的路面结构，按照层状叠加结构自上而下依次设置有聚合物薄层、无线充电模块层和路基层，聚合物薄层用于对无线充电模块层进行全方位保护，无线充电模块层由无线充电板及其配套的无线充电混合供电线路板构成，用于对底盘安装有配对的电能接收装置的电动汽车进行无线充电，无线充电板沿各自车道的长度方向均布在每条车道的中间位置，每个无线充电板上均镶嵌有用于发射电能的无线充电线圈，无线充电线圈与上述电能接收装置配对，实现电能的无线传输，无线充电混合供电线路板通过电网交换设备与供电电网相连。本发明可持续对无线充电汽车进行充电，解决无线充电汽车续航时间短、充电时间长等缺点。

Description

一种带无线充电功能的路面结构
技术领域
本发明涉及无线充电与道路的技术领域，尤其是指一种带无线充电功能的路面结构。
背景技术
电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。电动汽车使用蓄电池提供动能，与传统的内燃机汽车相比具有节约能源、噪音低、动力强、结构简单、保养成本低等优点：它没有内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净十分有益，直接造成的污染几乎为零。
当蓄电池电力不足时，需要及时充电，目前主流的充电方式都是采用有线充电桩、充电器的方式来为电动车充电，采用有线的充电方式不仅操作麻烦，部分充电装置笨重费力，且往往具有较大的安全隐患，容易发生漏电、触电事故，而且维护麻烦，故障率高，目前无线充电技术已经逐渐成熟，采用无线充电的方式来为电动汽车充电，不仅方便迅捷，且安全性提高，便于维护，故障率减小。
随着电动车的使用越来越多，电动汽车的充电问题将会是长期困扰人们的一个问题，如何实现灵活地给电动汽车实时充电延长电动汽车的使用里程，已经成为社会上亟待解决的技术问题。无线充电技术利用电磁感应原理以及磁场谐振技术为电动汽车电池进行充电，是未来解决当前电动汽车充电问题的一个方向和思路。
目前的问题存在于，现有的电动车无线充电大部分为静态充电，静态充电不利于出行的便利性，同时，电动汽车可携带的电池容量相对较小，静态充电桩目前很难大范围普及，寻找充电桩的过程耗时费力。
目前的问题还存在于，现有的电动车无线充电公路的无线充电板均为裸露在外，嵌于路面层中与车轮直接接触，高差的存在导致了电动车在行驶过程中产生了颠簸，限制了车速，不能适应较快速的车道、同时车轮与无线充电板的频繁接触、挤压或碰撞加速了无线充电板的老化，加剧其受损，不利于无线充电板的保护，同时维修费用也将大幅提高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种带无线充电功能的路面结构，该结构可持续对无线充电汽车进行充电，解决无线充电汽车续航时间短、充电时间长等缺点。同时，将无线充电板埋入路面下，一方面不会对道路结构产生较大影响，在保证车速的同时对无线充电汽车提供能量支持；另一方面，将无线充电板埋入面层下，将汽车自重、轮胎摩擦、雨水、雪的等非人为因素的干扰减小到最低，保证无线充电板不受损伤，间接提高充电效率，减少维修费用。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种带无线充电功能的路面结构，按照层状叠加结构自上而下依次设置有聚合物薄层、无线充电模块层和路基层，其中，所述聚合物薄层用于对无线充电模块层进行防水、抗冻、抗冲击、耐磨和耐腐蚀保护，所述无线充电模块层由无线充电板及其配套的无线充电混合供电线路板构成，用于对底盘安装有配对的电能接收装置的电动汽车进行无线充电，所述无线充电板沿各自车道的长度方向均布在每条车道的中间位置，且每个无线充电板上均镶嵌有用于发射电能的无线充电线圈，所述无线充电线圈与上述电能接收装置配对，实现电能的无线传输，所述无线充电混合供电线路板通过电网交换设备与供电电网相连。
进一步，所述聚合物薄层厚度为1cm-2cm。
进一步，所述无线充电板为平面螺旋形结构。
进一步，所述路基层为经过防水处理的土石路基。
本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
1、本发明可持续对无线充电汽车进行充电，使得无线充电汽车可以在行进间进行动态充电，解决无线充电汽车续航时间短、充电时间长等缺点。
2、将无线充电板埋入路面下，一方面不会对道路结构产生较大影响，在保证车速的同时对无线充电汽车提供能量支持；另一方面，将无线充电板埋入面层下，较好的将无线充电设备保护于耐磨性强路面系统中，将汽车自重、轮胎摩擦、雨水、雪的等非人为因素的干扰减小到最低，保证无线充电板不受损伤，间接提高充电效率，减少维修费用。另外，在需要修补路面系统时，可以避免对精密的无线充电设备产生二次损害，间接提高了能量的转化效率，同时还具有使用期限长、保养维护简单易行、能量传输效率高等优点。
附图说明
图1为带无线充电功能的路面结构横截面简示图。
图2为一条无线充电公路行车道的片段示意图。
图3为汽车行驶在无线充电公路上的示意图。
图4为电动汽车的底盘示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图4所示，本实施例所提供的带无线充电功能的路面结构，按照层状叠加结构自上而下依次设置有聚合物薄层1、无线充电模块层2和路基层3(具体是经过防水处理的土石路基)；所述聚合物薄层1可由多种不同类型聚合物(聚氨酯等)组成，厚度仅为1cm-2cm，具有高强度、高防水、高抗冻性、高冲击性、耐腐蚀性、高耐磨性等特点，用于对无线充电模块层2进行全方位保护；所述无线充电模块层2由无线充电板(图中未画出)及其配套的无线充电混合供电线路板(图中未画出)构成，用于对底盘安装有配对的电能接收装置5的电动汽车4进行无线充电，所述无线充电混合供电线路板位于无线充电板下方，所述无线充电板沿各自车道的长度方向均布在每条车道的中间位置，且每个无线充电板上均镶嵌有用于发射电能的无线充电线圈21，所述无线充电线圈21与上述电能接收装置5配对，实现电能的无线传输，所述无线充电混合供电线路板通过电网交换设备与供电电网相连。
无线充电板采用平面螺旋形，用solidworks设计一个模型，对亚克力板进行机械刻槽，副边线圈采用空间螺旋形，直接采用机械绕制。
电动汽车在无线公路路面行驶时，应以无线充电板构成的充电带为中线行驶，汽车底盘无线充电的电能接收装置暴露于无线充电板上方，埋于路面下的无线充电板使得电动汽车无线充电公路的电能发射端与接收端的距离尽可能缩短，能量损失小，能量传输效率高，充电速度快，可以在短时间内充入大量电能。
以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种带无线充电功能的路面结构，其特征在于：按照层状叠加结构自上而下依次设置有聚合物薄层、无线充电模块层和路基层，其中，所述聚合物薄层用于对无线充电模块层进行防水、抗冻、抗冲击、耐磨和耐腐蚀保护，所述无线充电模块层由无线充电板及其配套的无线充电混合供电线路板构成，用于对底盘安装有配对的电能接收装置的电动汽车进行无线充电，所述无线充电板沿各自车道的长度方向均布在每条车道的中间位置，且每个无线充电板上均镶嵌有用于发射电能的无线充电线圈，所述无线充电线圈与上述电能接收装置配对，实现电能的无线传输，所述无线充电混合供电线路板通过电网交换设备与供电电网相连。
2.根据权利要求1所述的一种带无线充电功能的路面结构，其特征在于：所述聚合物薄层厚度为1cm-2cm。
3.根据权利要求1所述的一种带无线充电功能的路面结构，其特征在于：所述无线充电板为平面螺旋形结构。
4.根据权利要求1所述的一种带无线充电功能的路面结构，其特征在于：所述路基层为经过防水处理的土石路基。
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