CN110014896A - 一种无线充电汽车及无线充电马路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线充电马路，其包括马路地基以及铺设于该马路地基上的路面层，其中，进一步包括一磁场产生装置，该磁场产生装置用于在该马路的表面上产生磁场线，从而使得在该马路上行驶的车辆可以切割该磁场线。本发明还涉及一种无线充电汽车，其包括一车体以及设置于该车体内的充电装置，其中，该充电装置包括至少一感应导线和一可充电电池，该感应导线的两端分别与该可充电电池的正负极电连接，且该无线充电汽车在上述无线充电马路上行驶过程中，该感应导线用于切割磁场线。

Description

一种无线充电汽车及无线充电马路
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电汽车。
背景技术
随着电动汽车的不断发展和普及，如何快速便捷的给电动汽车充电成为人们关注的重点。
现有技术中，电动车的充电通常通过有线或无线充电桩实现。然而，该方式充电时均需要将汽车停靠在充电桩附近，且充电需要花费较长时间。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种可以在运动的同时实现充电的电动汽车以及相关的充电设施。
一种无线充电马路，其包括马路地基以及铺设于该马路地基上的路面层，其中，进一步包括一磁场产生装置，该磁场产生装置用于在该马路的表面上产生磁场线，从而使得在该马路上行驶的车辆可以切割该磁场线。
上述无线充电马路中，所述磁场产生装置埋于所述马路地基内。
上述无线充电马路中，所述磁场产生装置包括多个交替且间隔设置的第一磁铁和第二磁铁，第一磁铁的N极向上而第二磁铁的S极向上。
上述无线充电马路中，所述磁场产生装置进一步包括平行且间隔的上钢板与下钢板；所述多个第一磁铁和第二磁铁设置于该上钢板和下钢板之间。
上述无线充电马路中，所述第一磁铁和第二磁铁均包括一刚性管以及设置于该刚性管内的磁铁石。
上述无线充电马路中，进一步包括分别设置于所述路面层两侧的第一护栏和第二护栏；所述第一护栏内设置有第一磁铁，第二护栏内设置有第二磁铁；所述第一磁铁的N极向对于所述第二磁铁的S极设置。
一种无线充电汽车，其包括一车体以及设置于该车体内的充电装置，其中，该充电装置包括至少一感应导线和一可充电电池，该感应导线的两端分别与该可充电电池的正负极电连接，且该无线充电汽车在上述无线充电马路上行驶过程中，该感应导线用于切割磁场线。
上述无线充电汽车中，所述感应导线的延伸方向与汽车的底盘的夹角小于90度，与汽车的前后方向的夹角大于0度。
上述无线充电汽车中，所述感应导线的延伸方向平行于汽车的底盘且平行于汽车的左右宽度方向。
上述无线充电汽车中，所述感应导线的延伸方向垂直于汽车的底盘。
相较于现有技术，本发明的无线充电汽车在无线充电马路上行驶时，由于所述磁场产生装置产生的磁场线在单位时间内被所述感应导线切割，可以产生感应电动势。因此，可以在行驶的过程中对无线充电汽车进行充电，不仅节省了时间，而且通过切割磁场线的方式充电，实际上也是发电的过程，无需消耗原有能源，节约了能耗。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的无线充电马路的结构示意图。
图2为本发明实施例1提供的无线充电马路采用的磁铁的结构示意图。
图3为本发明实施例1提供的无线充电马路的磁铁的排列方式示意图。
图4为本发明实施例1提供的无线充电马路的俯视图。
图5为本发明实施例1提供的无线充电汽车的结构示意图。
图6为本发明实施例1提供的无线充电汽车的充电装置的结构示意图。
图7为本发明实施例1提供的无线充电汽车的另一种充电装置的结构示意图。
图8为本发明实施例2提供的无线充电汽车的结构示意图。
图9为本发明实施例2提供的无线充电马路的结构示意图。
图10为本发明实施例3提供的无线充电汽车的结构示意图。
图11为本发明实施例3提供的无线充电马路的结构示意图。
图12为本发明实施例4提供的无线充电马路的结构示意图。
图13为本发明实施例5提供的无线充电汽车的充电装置的结构示意图。
图14为本发明实施例6提供的无线充电汽车的结构示意图。
主要元件符号说明
无线充电汽车 10,10A,10B,10C
车体 11
充电装置 12
感应导线 121
前感应导线 121a
后感应导线 121b
可充电电池 122
连接导线 123
整流器 124
变压器 125
第一感应线圈 126
第二感应线圈 127
耦合电容 128
电极 129
无线充电马路 20,20A,20B,20C
马路地基 21
路面层 22
磁场产生装置 23
磁场线 230
上钢板 231
下钢板 232
磁铁 233
刚性管 234
磁铁石 235
护栏 24
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
请参阅图1，本发明实施例1提供一种无线充电马路20，其包括马路地基21、铺设于该马路地基21上的路面层22、以及一埋于所述马路地基21内的磁场产生装置23。该磁场产生装置23用于在该马路20的表面上产生磁场线230，从而使得在该马路上行驶的车辆可以通过切割该磁场线230而产生感应电流。
所述无线充电马路20可以为乡镇公路、县道、省道、国道或高速路等。所述马路地基21的材料包括碎石、砂砾、土以及水泥等。所述路面层22的材料包括沥青和碎石等。
所述磁场产生装置23包括一上钢板231、一与该上钢板231平行的下钢板232以及多个间隔设置的磁铁233。所述上钢板231和下钢板232平行于所述路面层22设置。所述上钢板231和下钢板232采用高强度奥氏体无磁钢材制备，例如SS304或SS316型钢材。所述上钢板231和下钢板232的厚度和尺寸不限，可以根据需要选择，只要确保其可以承受汽车重量。所述上钢板231和下钢板232的宽度可以为1米-2米。优选地，所述上钢板231和下钢板232的宽度为1个车道的宽度。所述上钢板231与路面之间的距离为5厘米-10厘米，从而确保所述磁铁233产生的磁场线230可以穿过该上钢板231和所述路面层22。
请参阅图2，所述磁铁233包括一刚性管234以及设置于该刚性管234内的磁铁石235。所述刚性管234的外径可以为10厘米-30厘米，管壁厚度可以为1厘米-2厘米，高度可以为10厘米-30厘米。本实施例中，所述刚性管234为无磁钢管，所述多个磁铁233垂直设置于上钢板231和下钢板232之间。所述磁铁233包括一N极和一S极。本发明定义N极向上的磁铁233为第一磁铁，S极向上的磁铁233为第二磁铁。请参阅图3，在一个实施例中，多个第一磁铁沿着马路宽度的方向排列形成一第一磁铁组，多个第二磁铁沿着马路宽度的方向排列形成一第二磁铁组。所述第一磁铁组和第二磁铁组交替设置，且所述第一磁铁组和第二磁铁组之间的距离为1米-2米。相邻的第一磁铁组和第二磁铁组形成一磁铁组对。在每个磁铁组对内，磁场线230从第一磁铁组的N极出发，然后进入第二磁铁组的S极，并在路面上形成一向上弯曲的曲线。
可以理解，所述磁铁233之间可以为空的也可以进一步填充所述马路地基21的材料。通过填充马路地基21的材料可以减小所述磁铁233的受的压力。在另一个实施例中，所述磁场产生装置23也可以仅包括多个间隔设置的磁铁233。请参阅图4，本实施例中，所述磁场产生装置23仅设置于马路的一条车道上。所述无线充电马路20包括多个磁场产生装置23沿着马路延伸的方向间隔设置，从而实现对在该马路上行驶的车辆的连续充电。每个磁场产生装置23可以包括一个或多个磁铁组对。
请参阅图5，本发明实施例1提供一种无线充电汽车10，其包括一车体11以及设置于该车体11内或体外的充电装置12。所述充电装置12的位置不限，可以根据需要设计。
请参阅图6，所述充电装置12包括至少一感应导线121以及一可充电电池122。所述感应导线121的两端分别通过连接导线123与该可充电电池122的正负极电连接。所述感应导线121可以为单根导线也可以为一束导线。所述感应导线121的每根导线包括一导电芯以及设置于该导电芯外表面的绝缘保护层。所述导电芯可以为铜导线或铝导线。所述感应导线121的延伸方向与汽车的底盘的夹角小于90度，与汽车的前后方向的夹角大于0度。优选地，所述感应导线121的延伸方向平行于汽车的底盘且平行于汽车的左右方向。即，所述感应导线121的延伸方向基本平行于路面且垂直于马路的延伸方向。所述可充电电池122可以为锂离子电池或铅蓄电池等任何可充电电池。当所述感应导线121切割磁场线230时，所述感应导线121内产生感应电动势，并对所述可充电电池122进行充电。该感应电动势与汽车行驶速度有关。所述可充电电池122可以用于驱动该无线充电汽车10。优选地，所述感应导线121设置于该车体11外侧，例如底盘下方，从而避免车体11对磁场线230的屏蔽。或者，优选地，所述车体11的钢材料均采用无磁钢材。
可以理解，由于所述磁场产生装置23产生的磁场线230从第一磁铁组的N极出发，然后进入第二磁铁组的S极，因此，在路面上形成的磁场线230既有方向向上的，也有方向向下的。所述感应导线121随着汽车的行驶，交替的切割方向相反的磁场线230。因此，所述感应导线121内产生的感应电动势的方向也是周期性变化的。请参阅图7，为了得到直流电流，所述充电装置12还可以进一步包括一整流器124。进一步，为了获得高的充电电压，所述充电装置12还可以进一步包括一变压器125。
实施例2
请参阅图8，本发明实施例2提供一种无线充电汽车10A，其包括一车体11以及设置于该车体11内的充电装置12。所述无线充电汽车10A与上述无线充电汽车10结构基本相同，其区别在于，所述充电装置12的感应导线121的延伸方向垂直于汽车的底盘，即垂直于路面。因此，当所述无线充电汽车10A沿着所述无线充电马路20A行驶时，所述感应导线121可以切割与路面平行且与马路延伸方向垂直的磁场线230。
请参阅图9，本发明实施例2提供一种无线充电马路20A，其包括马路地基21、铺设于该马路地基21上的路面层22以及设置于所述路面层22两侧的第一护栏24和第二护栏24。所述第一护栏24内设置有第一磁铁233，第二护栏24内设置有第二磁铁233；所述第一磁铁233的N极向对于所述第二磁铁233的S极设置，从而产生与路面平行且与马路延伸方向垂直的磁场线230。在沿着马路延伸的方向，所述第一磁铁233和所述第二磁铁233的密度需要不断变化，从而使得磁场线230的密度不断变化。这样，才能确保所述无线充电马路20A行驶时，穿过所述充电装置12回路的磁通量不断变化。如果所述第一护栏24和所述第二护栏24之间具有多个车道，则可以同时对每个车道上的无线充电汽车10进行充电。
实施例3
请参阅图10，本发明实施例3提供一种无线充电汽车10B，其包括一车体11以及设置于该车体11内的充电装置12。所述无线充电汽车10B与上述实施例2的无线充电汽车10A结构基本相同，其区别在于，所述充电装置12包括一前感应导线121a以及一与该前感应导线121a平行的后感应导线121b，所述前感应导线121a、所述后感应导线121以及所述可充电电池122连接成一回路。所述前感应导线121a、所述后感应导线121b与汽车底盘的夹角大于零度且小于等于90度，即与路面的夹角大于零度。优选地，所述前感应导线121a、所述后感应导线121b与汽车底盘的夹角大于60度且小于等于90度。本实施例中，所述前感应导线121a、所述后感应导线121b均垂直于汽车的底盘，即垂直于路面设置。
请参阅图11，本发明实施例2提供一种无线充电马路20B，其包括马路地基21、铺设于该马路地基21上的路面层22以及设置于所述路面层22两侧的第一护栏24和第二护栏24。所述第一护栏24内设置有第一磁铁233，第二护栏24内设置有第二磁铁233；所述第一磁铁233的N极向对于所述第二磁铁233的S极设置，从而产生与路面平行且从马路一侧向另一侧延伸的磁场线230。优选地，所述磁场线230与马路延伸方向垂直，即与马路的两侧垂直。
所述无线充电马路20B与上述实施例2的无线充电马路20A结构基本相同，其区别在于，所述所述第一磁铁233和第二磁铁233沿着道路的延伸方向分组设置，从而形成多个间隔设置的磁场产生装置23。每个磁场产生装置23内的第一磁铁233和第二磁铁233均等间距设置。每个磁场产生装置23的长度L1小于所述前感应导线121a和后感应导线121之间的距离L3，且相邻两个磁场产生装置23之间的距离L2大于所述前感应导线121a和后感应导线121b之间的距离L3，从而确保所述前感应导线121a和后感应导线121b不会同时切割磁场线230。可以理解，当所述前感应导线121a进入并开始切割某一磁场产生装置23的磁场线230时，所述后感应导线121b还处于相邻两个磁场产生装置23之间的位置。当所述后感应导线121b进入并开始切割该磁场产生装置23的磁场线230时，所述前感应导线121a已经驶出该磁场产生装置23的磁场线230而进入另一个相邻两个磁场产生装置23之间的位置。如果保所述前感应导线121a和后感应导线121b同时切割磁场线230，则所述前感应导线121a和后感应导线121b产生的感应电动势相互抵消而无法在回路中产生感应电流。
实施例4
请参阅图12，本发明实施例4提供一种无线充电马路20C，其包括马路地基21、铺设于该马路地基21上的路面层22，以及多个间隔设置与该马路地基21内的磁场产生装置23。
所述无线充电马路20C与上述实施例1的无线充电马路20B结构基本相同，其区别在于，每个磁场产生装置23内，多个第一磁铁沿着马路长度的方向排列形成一第一磁铁组，多个第二磁铁沿着马路长度的方向排列形成一第二磁铁组。所述磁场线230从第一磁铁组的N极出发，然后进入第二磁铁组的S极，并在路面上形成一向上弯曲的曲线。
可以理解，所述无线充电马路20C供上述实施例3的无线充电汽车10B使用，其充电原理与实施例3相同。所述磁场产生装置23的长度L1小于所述前感应导线121a和后感应导线121之间的距离L3，且相邻两个磁场产生装置23之间的距离L2大于所述前感应导线121a和后感应导线121b之间的距离L3，从而确保所述前感应导线121a和后感应导线121b不会同时切割磁场线230。
实施例5
请参阅图13，本发明实施例5提供一种无线充电汽车的充电装置12。该充电装置12包括一第一感应线圈126、一与该第一感应线圈126两端连接的可充电电池122、以及一与该第一感应线圈126平行设置的第二感应线圈127。该第二感应线圈127的两端连接连接一耦合电容128。当汽车在上述无线充电马路行驶时，所述第二感应线圈127内产生一定频率的感应电磁场。通过第一感应线圈126与第二感应线圈127，可以在第一感应线圈126内产生感应电流，从而实现给所述可充电电池122充电。
实施例6
请参阅图14，本发明实施例6的提供一种无线充电汽车10C，其包括一车体11以及两个分别设置于该车体11金属外壳两侧的电极129。本实施例，通过车体11的金属外壳在上述无线充电马路行驶时切割磁场线，从而产生感应电动势，并将该感应电动势通过电极129和导线连接至汽车动力系统或可充电电池，从而为汽车提供动力。
本发明的无线充电汽车在无线充电马路上行驶时，由于所述磁场产生装置产生的磁场线在单位时间内被所述感应导线切割，可以产生感应电动势。因此，可以在行驶的过程中对无线充电汽车进行充电，不仅节省了时间，而且通过切割磁场线的方式充电，实际上也是发电的过程，无需消耗原有能源，节约了能耗。进一步，所述磁场产生装置的磁力可以增加汽车的重量，从而增加了高速行驶过程中的稳定性。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种无线充电马路，其包括马路地基以及铺设于该马路地基上的路面层，其特征在于，进一步包括一磁场产生装置，该磁场产生装置用于在该马路的表面上产生磁场线，从而使得在该马路上行驶的车辆可以切割该磁场线。
2.如权利要求1所述的无线充电马路，其特征在于，所述磁场产生装置埋于所述马路地基内。
3.如权利要求2所述的无线充电马路，其特征在于，所述磁场产生装置包括多个交替且间隔设置的第一磁铁和第二磁铁，第一磁铁的N极向上而第二磁铁的S极向上。
4.如权利要求3所述的无线充电马路，其特征在于，所述磁场产生装置进一步包括平行且间隔的上钢板与下钢板；所述多个第一磁铁和第二磁铁设置于该上钢板和下钢板之间。
5.如权利要求3所述的无线充电马路，其特征在于，所述第一磁铁和第二磁铁均包括一刚性管以及设置于该刚性管内的磁铁石。
6.如权利要求1所述的无线充电马路，其特征在于，进一步包括分别设置于所述路面层两侧的第一护栏和第二护栏；所述第一护栏内设置有第一磁铁，第二护栏内设置有第二磁铁；所述第一磁铁的N极向对于所述第二磁铁的S极设置。
7.一种无线充电汽车，其包括一车体以及设置于该车体内的充电装置，其特征在于，该充电装置包括至少一感应导线和一可充电电池，该感应导线的两端分别与该可充电电池的正负极电连接，且该无线充电汽车在如权利要求1至6中任意一项所述的无线充电马路上行驶过程中，该感应导线用于切割磁场线。
8.如权利要求7所述的无线充电汽车，其特征在于，所述感应导线的延伸方向与汽车的底盘的夹角小于90度，与汽车的前后方向的夹角大于0度。
9.如权利要求7所述的无线充电汽车，其特征在于，所述感应导线的延伸方向平行于汽车的底盘且平行于汽车的左右宽度方向。
10.如权利要求7所述的无线充电汽车，其特征在于，所述感应导线的延伸方向垂直于汽车的底盘。
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