CN111923751B - 一种电动汽车远程无线充电系统 - Google Patents

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Abstract

一种电动汽车远程无线充电系统，主要包括能量发射塔、车载能量接收装置和车联网系统，所述发射塔本体和能量发射单元，能量发射单元的输入端电连接有电网，所述车载能量接收装置包括能量接收单元、AC/DC转换器、DC/DC转换器和计费单元，所述能量接收单元的输出端与AC/DC转换器的输入端电连接，所述AC/DC转换器的输出端与DC/DC转换器的输入端电连接，所述DC/DC转换器的输出端电连接有计费单元、车载电池组和其他车载负载，所述计费单元的输出端与车联网系统信号连接。本发明的一种电动汽车远程无线充电系统通过在道路两旁建立塔式无线能量发射塔给行驶中需要充电的电动汽车进行电能补充，弥补电动汽车在远距离行驶时的续航里程不足的问题，促进电动汽车的发展。

Description

一种电动汽车远程无线充电系统
技术领域
本发明涉及电动汽车无线充电技术，具体涉及一种电动汽车远程无线充电系统。
背景技术
近年来，电动汽车作为新能源汽车的代表，发展势头迅猛，但是，受电池技术发展水平的制约，目前的电动汽车在远距离行驶时普遍存在续航里程不足的问题，同时与之相配套的充电设施也发展缓慢。目前的不论是充电桩还是换电池组的模式都很难支撑越来越多的电动汽车保有量，由于缺少足够有效的充电设施，大大制约了电动汽车的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车远程无线充电系统，以解决由于缺少足够有效的充电设施导致电动汽车发展受限的问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：
一种电动汽车远程无线充电系统，主要包括能量发射塔、车载能量接收装置和车联网系统，所述发射塔本体和能量发射单元，能量发射单元的输入端电连接有电网，所述车载能量接收装置包括能量接收单元、AC/DC转换器、DC/DC转换器和计费单元，所述能量接收单元的输出端与AC/DC转换器的输入端电连接，所述AC/DC转换器的输出端与DC/DC转换器的输入端电连接，所述DC/DC转换器的输出端电连接有计费单元、车载电池组和其他车载负载，所述计费单元的输出端与车联网系统信号连接；
所述能量发射单元将能量发射到所述能量接收单元，所述能量接收单元将接收到的能量转化为电能后输出到AC/DC转换器，AC/DC转换器将接受到的电能输出到DC/DC转换器，DC/DC转换器将转换后的电能输出计费单元、车载电池组和其他车载负载，计费单元根据DC/DC转换器输出电能的时长进行计费，并将计费信息发送到车联网系统，用于根据车联网系统的计费信息进行付费。
作为优选的技术方案，所述能量发射单元为微波生成装置，所述能量接收单元为微波-电能转换装置，微波-电能转换装置固定在车顶上。
作为优选的技术方案，所述能量发射单元包括旋转底座和激光发射器，激光发射器固定在旋转底座上，所述能量接收单元为光电转换装置，光电转换装置固定在车顶上，激光发射器向光电转换装置发射激光，旋转底座随着车辆的移动而旋转。
作为优选的技术方案，所述发射塔包括底板，所述底板的上表面固定连接有限位外罩，所述限位外罩的内壁贴合设置有发射塔本体，所述发射塔本体的固定连接有垫块，所述垫块的上表面开设有固定槽。
所述限位外罩的内部设置有第一滑柱，所述第一滑柱的表面和限位外罩内壁的前后两侧均滑动连接有铁板，所述铁板的左右两侧和底板的上表面均滑动连接有固定机构，所述固定机构的表面与固定槽的内壁接触，所述固定机构的左右两侧均与限位外罩的内壁固定连接，所述底板的上表面固定连接有电磁铁，所述发射塔本体的表面固定连接有限位环，所述限位环的底部与限位外罩的底部接触。
作为优选的技术方案，所述固定机构包括第二滑柱，所述第二滑柱的的左右两侧均与限位外罩的内壁固定连接，所述第二滑柱的表面、底板的上表面和铁板的左右两侧均滑动连接有导向块，所述导向块远离铁板的一侧固定连接有支撑柱，所述支撑柱的表面套接有弹簧，所述弹簧的表面与限位外罩的内壁接触，所述导向块的上表面开设有安装槽，所述安装槽的内壁固定连接有L形固定柱，所述L形固定柱的表面与固定槽的内壁接触。
作为优选的技术方案，所述导向块为梯形块，且导向块靠近铁板的一侧为斜面。
作为优选的技术方案，所述电磁铁对铁板的吸力大于弹簧对导向块的推力。
作为优选的技术方案，所述左右L形固定柱之间最大距离大于左右垫块之间距离。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的一种电动汽车远程无线充电系统通过在道路两旁建立塔式无线能量发射塔给行驶中需要充电的电动汽车进行电能补充，弥补电动汽车在远距离行驶时的续航里程不足的问题，促进电动汽车的发展；
本发明的无线能量发射塔通过设置底板、限位外罩、垫块、固定槽、第一滑柱、铁板、固定机构、电磁铁和限位环，其中，固定机构上的L形固定柱对垫块起到限位作用，将L形固定柱插入至固定槽内后，通过L形固定柱，即可将发射塔本体固定在底板上，当维修人员需要拆卸发射塔本体，打开电磁铁，通过铁板和导向块的配合，将L形固定柱与垫块分离，此时，即可将发射塔本体从底板上拆卸下来，进而在底板、限位外罩、垫块、固定槽、第一滑柱、铁板、固定机构、电磁铁和限位环的配合下，使发射塔本体的拆装过程较为方便，便于维修人员对发射塔本体进行维修或更换；通过支撑柱将弹簧卡在导向块与限位外罩之间，并且弹簧与支撑柱之间能自由分离，进而便于使用者对固定机构上损坏的弹簧进行更换，同时，发射塔本体上的限位环，不仅对发射塔本体起到限位作用，并且对发射塔本体于限位外罩之间间隙起到密封作用，进而防止水分进入限位外罩内，导致电磁铁受潮损坏。
附图说明
图1是本发明的电动汽车远程无线充电系统的原理框图；
图2为本发明发射塔的结构示意图；
图3为本发明图2中A处放大图；
图4为本发明图2中B-B处剖视图；
图5为本发明的发射塔的正视图；
图2-5中：1、底板；2、限位外罩；3、发射塔本体；4、垫块；5、固定槽；6、第一滑柱；7、铁板；8、固定机构；81、第二滑柱；82、导向块；83、支撑柱；84、弹簧；85、安装槽；86、L形固定柱；9、电磁铁；10、限位环；11、车载能量接收装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-5，一种电动汽车远程无线充电系统，主要包括能量发射塔、车载能量接收装置和车联网系统，所述发射塔本体和能量发射单元，能量发射单元的输入端电连接有电网，所述车载能量接收装置包括能量接收单元、AC/DC转换器、DC/DC转换器和计费单元，所述能量接收单元的输出端与AC/DC转换器的输入端电连接，所述AC/DC转换器的输出端与DC/DC转换器的输入端电连接，所述DC/DC转换器的输出端电连接有计费单元、车载电池组和其他车载负载，所述计费单元的输出端与车联网系统信号连接。所述能量发射单元将能量发射到所述能量接收单元，所述能量接收单元将接收到的能量转化为电能后输出到AC/DC转换器，AC/DC转换器将接受到的电能输出到DC/DC转换器，DC/DC转换器将转换后的电能输出计费单元、车载电池组和其他车载负载，计费单元根据DC/DC转换器输出电能的时长进行计费，并将计费信息发送到车联网系统，用于根据车联网系统的计费信息进行付费。
作为优选的技术方案，所述能量发射单元为微波生成装置，所述能量接收单元为微波-电能转换装置，微波-电能转换装置固定在车顶上。
作为优选的技术方案，所述能量发射单元包括旋转底座和激光发射器，激光发射器固定在旋转底座上，所述能量接收单元为光电转换装置，光电转换装置固定在车顶上，激光发射器向光电转换装置发射激光，旋转底座随着车辆的移动而旋转。
发射塔3包括底板1，底板1的上表面固定连接有限位外罩2，限位外罩2的内壁贴合设置有发射塔本体3，发射塔本体3的固定连接有垫块4，垫块4的上表面开设有固定槽5。
限位外罩2的内部设置有第一滑柱6，第一滑柱6的表面和限位外罩2内壁的前后两侧均滑动连接有铁板7，铁板7的左右两侧和底板1的上表面均滑动连接有固定机构8，固定机构8的表面与固定槽5的内壁接触，固定机构8的左右两侧均与限位外罩2的内壁固定连接，底板1的上表面固定连接有电磁铁9，发射塔本体3的表面固定连接有限位环10，限位环10的底部与限位外罩2的底部接触，发射塔本体3上的限位环10，不仅对发射塔本体3起到限位作用，并且对发射塔本体3于限位外罩2之间间隙起到密封作用，进而防止水分进入限位外罩2内，导致电磁铁9受潮损坏。
固定机构8包括第二滑柱81，第二滑柱81的的左右两侧均与限位外罩2的内壁固定连接，第二滑柱81的表面、底板1的上表面和铁板7的左右两侧均滑动连接有导向块82，导向块82为梯形块，且导向块82靠近铁板7的一侧为斜面，铁板7向下移动，可使左右导向块82之间距离增大，导向块82远离铁板7的一侧固定连接有支撑柱83，支撑柱83的表面套接有弹簧84，弹簧84的表面与限位外罩2的内壁接触，通过支撑柱83将弹簧84卡在导向块82与限位外罩2之间，并且弹簧84与支撑柱83之间能自由分离，进而便于使用者对固定机构8上损坏的弹簧84进行更换，电磁铁9对铁板7的吸力大于弹簧84对导向块82的推力，导向块82的上表面开设有安装槽85，安装槽85的内壁固定连接有L形固定柱86，L形固定柱86的表面与固定槽5的内壁接触，左右L形固定柱86之间最大距离大于左右垫块4之间距离。
使用者使用该装置时，先将底板1安装道路两旁，然后通过L形固定柱86和垫块4的配合，将发射塔本体3固定在底板1上，当带有车载能量接收装置11的电动汽车行驶在该段道路时，无线能量接收单元接收到发射塔本体3传输的无线电磁能量，并将经无线传输过来的电磁能转化成电能，再经所述AC/DC转换器和所述DC/DC转换器变换后对车载电池组或其他车载负载进行充电，同时，计费单元将数据传输给车联网系统，通过车联网系统进行交费，当维修人员需要拆卸发射塔本体3，打开电磁铁9，通过铁板7和导向块82的配合，将L形固定柱86与垫块4分离，此时，即可将发射塔本体3从底板1上拆卸下来。
本发明的一种电动汽车远程无线充电系统通过在道路两旁建立塔式无线能量发射塔给行驶中需要充电的电动汽车进行电能补充，弥补电动汽车在远距离行驶时的续航里程不足的问题，促进电动汽车的发展。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (3)

1.一种电动汽车远程无线充电系统，其特征在于，包括能量发射塔、车载能量接收装置和车联网系统，所述能量发射塔包括发射塔本体(3)和能量发射单元，能量发射单元的输入端电连接有电网，所述车载能量接收装置(11)包括能量接收单元、AC/DC转换器、DC/DC转换器和计费单元，所述能量接收单元的输出端与AC/DC转换器的输入端电连接，所述AC/DC转换器的输出端与DC/DC转换器的输入端电连接，所述DC/DC转换器的输出端电连接有计费单元、车载电池组和其他车载负载，所述计费单元的输出端与车联网系统信号连接；
所述能量发射单元将能量发射到所述能量接收单元，所述能量接收单元将接收到的能量转化为电能后输出到AC/DC转换器，AC/DC转换器将接受到的电能输出到DC/DC转换器，DC/DC转换器将转换后的电能输出计费单元、车载电池组和其他车载负载，计费单元根据DC/DC转换器输出电能的时长进行计费，并将计费信息发送到车联网系统，用于根据车联网系统的计费信息进行付费；
所述发射塔包括底板(1)，所述底板(1)的上表面固定连接有限位外罩(2)，所述限位外罩(2)的内壁贴合设置有发射塔本体(3)，所述发射塔本体(3)的底部固定连接有垫块(4)，所述垫块(4)的上表面开设有固定槽(5)；
所述限位外罩(2)的内部设置有第一滑柱(6)，所述第一滑柱(6)的表面和限位外罩(2)内壁的前后两侧均滑动连接有铁板(7)，所述铁板(7)的左右两侧和底板(1)的上表面均滑动连接有固定机构(8)，所述固定机构(8)的表面与固定槽(5)的内壁接触，所述固定机构(8)的左右两侧均与限位外罩(2)的内壁固定连接，所述底板(1)的上表面固定连接有电磁铁(9)，所述发射塔本体(3)的表面固定连接有限位环(10)，所述限位环(10)的底部与限位外罩(2)的顶部接触；
所述固定机构(8)包括第二滑柱(81)，所述第二滑柱(81)的左右两侧均与限位外罩(2)的内壁固定连接，所述第二滑柱(81)的表面、底板(1)的上表面和铁板(7)的左右两侧均滑动连接有导向块(82)，所述导向块(82)远离铁板(7)的一侧固定连接有支撑柱(83)，所述支撑柱(83)的表面套接有弹簧(84)，所述弹簧(84)的表面与限位外罩(2)的内壁接触，所述导向块(82)的上表面开设有安装槽(85)，所述安装槽(85)的内壁固定连接有L形固定柱(86)，所述L形固定柱(86)的表面与固定槽(5)的内壁接触；
所述导向块(82)为梯形块，且导向块(82)靠近铁板(7)的一侧为斜面；
所述电磁铁(9)对铁板(7)的吸力大于弹簧(84)对导向块(82)的推力；
左右L形固定柱(86)之间最大距离大于左右垫块(4)之间距离。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车远程无线充电系统，其特征在于，所述能量发射单元为微波生成装置，所述能量接收单元为微波-电能转换装置，微波-电能转换装置固定在车顶上。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车远程无线充电系统，其特征在于，所述能量发射单元包括旋转底座和激光发射器，激光发射器固定在旋转底座上，所述能量接收单元为光电转换装置，光电转换装置固定在车顶上，激光发射器向光电转换装置发射激光，旋转底座随着车辆的移动而旋转。
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