CN114228523A - 实现电动汽车不停车快速充电的系统、方法及计费方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现电动汽车不停车快速充电的系统、方法及计费方法，包括定向发射装置和能量无线接收装置；定向发射装置包括供电模块、能量转换模块和能量发射模块；能量转换模块用于接收供电电能、并将电能转化为微波信号，能量发射模块用于发出微波信号；能量无线接收装置包括多向能量接收模块、能量转换集成模块、微处理器和储电模块；多向能量接收模块设置有接收单元和输出单元；能量转换集成模块用于将微波信号转化为储电电能。本方案通过电能和微波信号之间的能量转换实现电动汽车在行驶过程中的电能补给和实时充电，降低了电动汽车在行驶过程中的充电难度，从而极大地提升了电动汽车的充电效率和提高了电动汽车的续航能力。

Description

实现电动汽车不停车快速充电的系统、方法及计费方法
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种实现电动汽车不停车快速充电的系统、方法及计费方法。
背景技术
随着工业化的深入，人们对自然资源的需求不断增加，但同时汽车尾气排放、能源消耗等问题直接影响着人类的生活质量。在此背景下，以绿色能源为动力来源的电动汽车得到了越来越多人的关注。
电动汽车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。现阶段电动汽车应用最广泛的车载电源是蓄电池。随着电动汽车数量的激增，其续航能力不足、充电时间长、基础设施不完善、不能支持远距离出行等缺陷不断显现出来。为了解决这些问题，常见的手段有设置充电站或者增大蓄电池容量等。
现有的充电站一般采用接触式充电方式，但目前存在的接触式充电方式仍有很多不足，如对电动汽车与充电车道之间的相对位置要求较高，对电动汽车的续航能力也有很大的限制等。因此，电动汽车不停车快速充电的装置和方法的出现，不仅有利于减少对大大提高了电动汽车的续航能力，而且还极大程度地方便人们的出行。
中国实用新型专利CN209126540 U公开了用于电动汽车的无线充电设备及无线充电系统，通过可移动充电装置对电动汽车进行充电，不足之处是其对电动汽车续航能力的提升是很有限的；中国发明专利CN108705945 A公开了一种车载无线充电接收装置、电动汽车及其无线充电方法，需要通过控制其控制驱动设备调整电动汽车的接收装置和充电车道横向中心的位置来实现充电，但对行驶中的电动汽车与充电车道之间的相对位置要求较高。中国发明专利CN109532526A公开了一种地面端双线圈位置检测的电动车无线充电系统和控制方法，通过安装在电动汽车车身的拾取线圈与导轨上的功率发射线圈之间电磁感应实现电动车的无线充电，但不足在于充电的距离非常有限。
发明内容
本发明的目的之一在于提出一种实现电动汽车不停车快速充电的系统和方法，通过电能和微波信号之间的能量转换实现电动汽车在行驶过程中的电能补给和实时充电，降低了电动汽车在行驶过程中的充电难度，从而极大地提升了电动汽车的充电效率和提高了电动汽车的续航能力，解决现有无线充电方式对电动汽车续航能力的提升有限、对行驶中的电动汽车与充电站的相对位置要求较高的技术问题。
本发明的目的之二在于提出一种使用上述实现电动汽车不停车快速充电的系统的计费方法，步骤简单，操作性强，便于电动汽车在实时充电过程中完成费用计算，从而有效提升快速充电系统的计费效率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种实现电动汽车不停车快速充电的系统，包括定向发射装置和能量无线接收装置，所述定向发射装置安装于充电路段，所述能量无线接收装置安装于电动汽车；
所述定向发射装置包括供电模块、能量转换模块和能量发射模块；所述供电模块用于将向能量转换模块提供供电电能，所述能量转换模块用于接收所述供电电能、并将所述电能转化为微波信号，所述能量发射模块用于发出所述微波信号；
所述能量无线接收装置包括多向能量接收模块、能量转换集成模块、微处理器和储电模块；所述多向能量接收模块设置有多个不同方向的接收单元和多个输出单元，所述接收单元用于接收所述微波信号，所述输出单元用于将所述微波信号输出至所述能量转换集成模块；所述能量转换集成模块用于将所述微波信号转化为储电电能、并将所述储电电能进行集成后传输至所述储电装置，所述储电装置用于接收所述储电电能，所述微处理器用于测量和记录所述能量转换集成模块传输至所述储电装置的传输数据。
优选的，所述能量无线接收装置电联接于云服务器，所述微处理器还用于与所述云服务器进行所述传输数据的实时互通。
优选的，所述能量无线接收装置电联接于用户终端，所述微处理器还用于向所述用户终端发出快速充电请求的提示信号和接收快速充电请求的反馈信号。
优选的，所述多向能量接收模块的微波信号接收效率与所述多向能量接收模块和所述能量发射模块之间的距离成正相关关系。
优选的，所述定向发射装置设有多个，且所述定向发射装置沿充电路段的两侧等距离交替分布。
一种实现电动汽车不停车快速充电的方法，使用上述实现电动汽车不停车快速充电的系统，包括以下步骤：
步骤S1、电动汽车驶向充电路段；
步骤S2、能量无线接收装置向定向发射装置发出快速充电请求；
步骤S3、定向发射装置响应快速充电请求后，供电模块将供电电能传输至能量转换模块，能量转换模块接收供电电能后将其转化为微波信号，并传输至能量发射模块，能量发射模块向多向能量接收模块发出转化得到的微波信号；
步骤S4、能量转换集成模块将多向能量接收模块接收到的微波信号转化为储电电能，并将其集成后传输至储电装置，储电装置接收储电电能后将其用于电动汽车的动力能源。
一种实现电动汽车不停车快速充电的方法，使用上述实现电动汽车不停车快速充电的系统，包括以下步骤：
步骤S1、电动汽车驶向充电路段；
步骤S2、能量无线接收装置向定向发射装置发出快速充电请求；其中，所述快速充电请求包括本次充电路段行驶过程中的所需充电数据；
步骤S3、定向发射装置响应快速充电请求后，供电模块将供电电能传输至能量转换模块，能量转换模块接收供电电能后将其转化为微波信号，并传输至能量发射模块，能量发射模块向多向能量接收模块发出转化得到的微波信号；
步骤S4、能量转换集成模块将多向能量接收模块接收到的微波信号转化为储电电能，并将其集成后传输至储电装置，储电装置接收储电电能后将其用于电动汽车的动力能源；
步骤S5、微处理器测量和记录能量转换集成模块传输至储电装置的传输数据,当传输数据满足所需充电数据时或电动汽车离开充电路段时，定向发射装置停止响应快速充电请求，充电结束。
优选的，步骤S2中，所需充电数据至少包括电动汽车目前电量和电动汽车满电电量。
优选的，步骤S1和步骤S2之间还包括用户确认步骤：
微处理器向用户终端发送是否进行快速充电的指示；
若微处理器接收到用户终端反馈的需要进行快速充电的信号，则执行步骤S2；若微处理器没有接收到用户终端反馈的需要进行快速充电的信号，则不执行步骤S2。
一种实现电动汽车不停车快速充电的计费方法，使用上述实现电动汽车不停车快速充电的系统，包括以下步骤：
步骤A、电动汽车驶向充电路段；
步骤B、能量无线接收装置向定向发射装置发出快速充电请求；其中，所述快速充电请求包括本次充电路段行驶过程中的所需充电数据；
步骤C、定向发射装置响应快速充电请求后，供电模块将供电电能传输至能量转换模块，能量转换模块接收供电电能后将其转化为微波信号，并传输至能量发射模块，能量发射模块向多向能量接收模块发出转化得到的微波信号；微处理器对能量转换模块运行过程中的电压和用电流进行采集和记录；
步骤D、能量转换集成模块将多向能量接收模块接收到的微波信号转化为储电电能，并将其集成后传输至储电装置，储电装置接收储电电能后将其用于电动汽车的动力能源；微处理器对能量转换模块运行过程中的电压和能量转换集成模块运行过程中的电流之间的相位关系进行采集和记录；
步骤E、微处理器测量和记录能量转换集成模块传输至储电装置的传输数据,当传输数据满足所需充电数据时或电动汽车离开充电路段时，定向发射装置停止响应快速充电请求，充电结束；
步骤F、微处理器获取电动汽车的车辆信息，并将充电过程中步骤C和步骤D中采集和记录到的充电数据以及电动汽车的车辆信息上传至云服务器，云服务器根据充电数据进行计算得到本次充电过程的消费金额，并通过对与电动汽车的车辆信息绑定的账户进行扣费操作。
本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
1、只需要在电动汽车加装能量无线接收装置，以及在充电路段加装定向发射装置即可实现电动汽车的快速充电，设置配置方便，不需要对原有的电动汽车结构和充电路段进行改装，便于快速充电系统的安装和实现。
2、定向发射装置的模块组成，使得定向发射装置和能量无线接收装置之间的能量传递通过微波信号形式进行传递，由于微波信号以波的形式不断向外发射，因此极大地降低了充电过程中电动汽车与定向发射装置的相对位置要求，解决了现有技术的无线充电方式中对行驶中的电动汽车与充电车道之间的相对位置要求较高的技术问题。
3、多向能量接收模块中设置有多个不同方向的接收单元，便于从能量无线接收装置的各个方向接收微波信号，从而有利于提升多向能量接收模块的接收效率，进而提升电动汽车的充电效率；另外，多向能量接收模块还设置有多个输出单元，有利于提升微波信号的输出效率。
附图说明
图1是本发明一种实现电动汽车不停车快速充电的系统的结构示意图。
图2是本发明一种实现电动汽车不停车快速充电的系统的充电过程的原理示意图。
图3是本发明一种实现电动汽车不停车快速充电的方法的一个实施例中的流程示意图。
图4是本发明一种实现电动汽车不停车快速充电的方法的另一个实施例中的流程示意图。
图5是本发明一种实现电动汽车不停车快速充电的计费方法的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本技术方案提供了一种实现电动汽车不停车快速充电的系统，包括定向发射装置和能量无线接收装置，所述定向发射装置安装于充电路段，所述能量无线接收装置安装于电动汽车；
所述定向发射装置包括供电模块、能量转换模块和能量发射模块；所述供电模块用于将向能量转换模块提供供电电能，所述能量转换模块用于接收所述供电电能、并将所述电能转化为微波信号，所述能量发射模块用于发出所述微波信号；
所述能量无线接收装置包括多向能量接收模块、能量转换集成模块、微处理器和储电模块；所述多向能量接收模块设置有多个不同方向的接收单元和多个输出单元，所述接收单元用于接收所述微波信号，所述输出单元用于将所述微波信号输出至所述能量转换集成模块；所述能量转换集成模块用于将所述微波信号转化为储电电能、并将所述储电电能进行集成后传输至所述储电装置，所述储电装置用于接收所述储电电能，所述微处理器用于测量和记录所述能量转换集成模块传输至所述储电装置的传输数据。
现有的充电站一般采用接触式充电方式，但目前存在的接触式充电方式仍有很多不足，如对电动汽车与充电车道之间的相对位置要求较高，对电动汽车的续航能力也有很大的限制等。因此，电动汽车不停车快速充电的装置和方法的出现，不仅有利于减少对大大提高了电动汽车的续航能力，而且还极大程度地方便人们的出行。
现有的无线充电技术中，有通过可移动充电装置对电动汽车进行充电，不足之处是其对电动汽车续航能力的提升是很有限的；有通过控制驱动设备调整电动汽车的接收装置和充电车道横向中心的位置来实现充电，但对行驶中的电动汽车与充电车道之间的相对位置要求较高。现有技术中还有通过安装在电动汽车车身的拾取线圈与导轨上的功率发射线圈之间电磁感应实现电动车的无线充电，但不足在于充电的距离非常有限。
为了提升电动汽车的充电效率和续航能力，本技术方案提出了一种实现电动汽车不停车快速充电的系统，如图1-2所示，包括定向发射装置和能量无线接收装置，其中，定向发射装置安装于充电路段，能量无线接收装置安装于电动汽车；需要说明的是，本方案中的充电路段指的是便于进行快速充电的路段，充电过程依靠定向发射装置和能量无线接收装置的相互配合进行实现。本方案中实现电动汽车不停车快速充电的系统，只需要在电动汽车加装能量无线接收装置，以及在充电路段加装定向发射装置即可实现电动汽车的快速充电，设置配置方便，不需要对原有的电动汽车结构和充电路段进行改装，便于快速充电系统的安装和实现。
进一步地，定向发射装置包括供电模块、能量转换模块和能量发射模块；其中，供电模块用于将向能量转换模块提供供电电能，上述供电电能最终用于为电动汽车的行驶提供动力来源，能量转换模块用于接收供电电能、并将电能形式转化为微波信号形式，能量发射模块用于发出微波信号；本方案中定向发射装置的模块组成，使得定向发射装置和能量无线接收装置之间的能量传递通过微波信号形式进行传递，由于微波信号以波的形式不断向外发射，因此极大地降低了充电过程中电动汽车与定向发射装置的相对位置要求，解决了现有技术的无线充电方式中对行驶中的电动汽车与充电车道之间的相对位置要求较高的技术问题。需要说明的是，本方案定向发射装置中的供电模块可以为安装于充电路段的蓄电池或市政供电系统；本方案定向发射装置中的能量转换模块和能量发射模块为可以实现相应功能的现有市售模块，在此不对上述现有市售模块的具体结构进行赘述。
更进一步地，能量无线接收装置包括多向能量接收模块、能量转换集成模块、微处理器和储电模块；多向能量接收模块用于接收微波信号并将其输出至能量转换集成模块，其中，多向能量接收模块中的多向指的是能量接收模块中设置有多个不同方向的接收单元，便于从能量无线接收装置的各个方向接收微波信号，从而有利于提升多向能量接收模块的接收效率，进而提升电动汽车的充电效率；另外，多向能量接收模块还设置有多个输出单元，有利于提升微波信号的输出效率。能量转换集成模块用于将从各个输出单元接收到微波信号转化为储电电能、并将从储电电能进行集成后传输至储电装置，储电装置用于接收储电电能，为电动汽车的工作提供动力来源。微处理器用于测量和记录能量转换集成模块传输至储电装置的传输数据，测量和记录后的传输数据可以用于费用计算或大数据统计，便于用户了解电动汽车的充电过程，也有利于提升快速充电系统的智能化程度。
更进一步说明，所述能量无线接收装置电联接于云服务器，所述微处理器还用于与所述云服务器进行所述传输数据的实时互通。
在本技术方案的一个实施例中，能量无线接收装置电联接于云服务器，微处理器还用于与云服务器进行传输数据的实时互通，本方案可利用云服务器对传输数据进行与充电过程相关的其余项目，如充电计费等，更有利于使快速充电系统的智能化程度更高，更能满足用户需求。
更进一步说明，所述能量无线接收装置电联接于用户终端，所述微处理器还用于向所述用户终端发出快速充电请求的提示信号和接收快速充电请求的反馈信号。
在本技术方案的另一个实施例中，能量无线接收装置还能电联接于用户终端，微处理器可以向用户终端发出快速充电请求的提示信号和接收快速充电请求的反馈信号，为快速充电系统提供人机互动功能，更有利于根据用户需求进行个性化服务，从而更进一步地满足用户需求。
需要说明的是，本方案中的用户终端可以为用户随身携带的智能手机或电动汽车的车联网智能终端等。
更进一步说明，所述多向能量接收模块的微波信号接收效率与所述多向能量接收模块和所述能量发射模块之间的距离成正相关关系。
在本技术方案的一个优选实施例中，多向能量接收模块的微波信号接收效率与所述多向能量接收模块和能量发射模块之间的距离成正相关关系，即电动汽车离定向发射装置越近，多向能量接收模块的微波信号接收效率越高，有利于提升电动汽车中的能量无线接收装置在行驶过程中的接收效率。
更进一步说明，所述定向发射装置设有多个，且所述定向发射装置沿充电路段的两侧等距离交替分布。
在本技术方案的一个更优实施例中，本方案中的定向发射装置设有多个，有利于增强微波信号的发射效果，进一步地，如图2所示，定向发射装置沿充电路段的两侧等距离交替分布，上述位置分布更有利于确保电动汽车中的能量无线接收装置在整段充电路段的行驶过程中可持续地接收到微波信号，从而进一步地提升电动汽车的续航能力。
一种实现电动汽车不停车快速充电的方法，使用上述实现电动汽车不停车快速充电的系统，包括以下步骤：
步骤S1、电动汽车驶向充电路段；
步骤S2、能量无线接收装置向定向发射装置发出快速充电请求；
步骤S3、定向发射装置响应快速充电请求后，供电模块将供电电能传输至能量转换模块，能量转换模块接收供电电能后将其转化为微波信号，并传输至能量发射模块，能量发射模块向多向能量接收模块发出转化得到的微波信号；
步骤S4、能量转换集成模块将多向能量接收模块接收到的微波信号转化为储电电能，并将其集成后传输至储电装置，储电装置接收储电电能后将其用于电动汽车的动力能源。
如图3所示，本技术方案提出了一种实现电动汽车不停车快速充电的方法，包括以下步骤：步骤S1、电动汽车驶向充电路段；步骤S2、能量无线接收装置向定向发射装置发出快速充电请求；步骤S3、定向发射装置响应快速充电请求后，供电模块将供电电能传输至能量转换模块，能量转换模块接收供电电能后将其转化为微波信号，并传输至能量发射模块，能量发射模块向多向能量接收模块发出转化得到的微波信号；步骤S4、能量转换集成模块将多向能量接收模块接收到的微波信号转化为储电电能，并将其集成后传输至储电装置，储电装置接收储电电能后将其用于电动汽车的动力能源。
本方案的快速充电方法，通过电能和微波信号之间的能量转换实现电动汽车在行驶过程中的电能补给和实时充电，降低了电动汽车在行驶过程中的充电难度，从而极大地提升了电动汽车的充电效率和提高了电动汽车的续航能力，解决现有无线充电方式对电动汽车续航能力的提升有限、对行驶中的电动汽车与充电站的相对位置要求较高的技术问题。
一种实现电动汽车不停车快速充电的方法，使用上述实现电动汽车不停车快速充电的系统，包括以下步骤：
步骤S1、电动汽车驶向充电路段；
步骤S2、能量无线接收装置向定向发射装置发出快速充电请求；其中，所述快速充电请求包括本次充电路段行驶过程中的所需充电数据；
步骤S3、定向发射装置响应快速充电请求后，供电模块将供电电能传输至能量转换模块，能量转换模块接收供电电能后将其转化为微波信号，并传输至能量发射模块，能量发射模块向多向能量接收模块发出转化得到的微波信号；
步骤S4、能量转换集成模块将多向能量接收模块接收到的微波信号转化为储电电能，并将其集成后传输至储电装置，储电装置接收储电电能后将其用于电动汽车的动力能源；
步骤S5、微处理器测量和记录能量转换集成模块传输至储电装置的传输数据,当传输数据满足所需充电数据时或电动汽车离开充电路段时，定向发射装置停止响应快速充电请求，充电结束。
如图4所示，在本技术方案的一个优选实施例中，还在快速充电方法中增设充电结束节点的控制逻辑，从而有利于提升快速充电方法的智能化程度。
具体地，在一个实施例中，能量无线接收装置向定向发射装置发出快速充电请求；其中，快速充电请求包括本次充电路段行驶过程中的所需充电数据，上述所需充电数据指的是电动汽车在本次充电路段中所需充电的电量，该电量可以由汽车用户提前通过用户终端输入，也可以由云服务器通过微处理器获取电动汽车的目前电量和电动汽车满电电量后计算而得，在此不作限定。并在充电过程中，通过微处理器测量和记录能量转换集成模块传输至储电装置的传输数据,当传输数据满足所需充电数据时，定向发射装置停止响应快速充电请求，充电结束。
在另一个实施例中，可能由于定向发射装置的设置数量有限或能量无线接收装置的接收效率较低，在电动汽车驶出充电路段时，传输数据还未达到所需充电数据，为了便于汽车用户了解本次充电过程的充电情况，微处理器测量和记录能量转换集成模块传输至储电装置的传输数据，以便用户根据本次充电的相关数据确定下一次的所需充电数据。
更进一步说明，步骤S2中，所需充电数据至少包括电动汽车目前电量和电动汽车满电电量。
更进一步说明，步骤S1和步骤S2之间还包括用户确认步骤：
微处理器向用户终端发送是否进行快速充电的指示；
若微处理器接收到用户终端反馈的需要进行快速充电的信号，则执行步骤S2；若微处理器没有接收到用户终端反馈的需要进行快速充电的信号，则不执行步骤S2。
在本技术方案的一个优选实施例中，步骤S1和步骤S2之间还包括用户确认步骤，为快速充电系统提供人机互动功能，更有利于根据用户需求进行个性化服务，从而更进一步地满足用户需求。需要说明的是，本方案中，汽车用户通过用户终端反馈的需要进行快速充电的信号可以包括需要进行快速充电的请求信号和所需充电数据。
一种实现电动汽车不停车快速充电的计费方法，使用上述实现电动汽车不停车快速充电的系统，包括以下步骤：
步骤A、电动汽车驶向充电路段；
步骤B、能量无线接收装置向定向发射装置发出快速充电请求；其中，所述快速充电请求包括本次充电路段行驶过程中的所需充电数据；
步骤C、定向发射装置响应快速充电请求后，供电模块将供电电能传输至能量转换模块，能量转换模块接收供电电能后将其转化为微波信号，并传输至能量发射模块，能量发射模块向多向能量接收模块发出转化得到的微波信号；微处理器对能量转换模块运行过程中的电压和用电流进行采集和记录；
步骤D、能量转换集成模块将多向能量接收模块接收到的微波信号转化为储电电能，并将其集成后传输至储电装置，储电装置接收储电电能后将其用于电动汽车的动力能源；微处理器对能量转换模块运行过程中的电压和能量转换集成模块运行过程中的电流之间的相位关系进行采集和记录；
步骤E、微处理器测量和记录能量转换集成模块传输至储电装置的传输数据,当传输数据满足所需充电数据时或电动汽车离开充电路段时，定向发射装置停止响应快速充电请求，充电结束；
步骤F、微处理器获取电动汽车的车辆信息，并将充电过程中步骤C和步骤D中采集和记录到的充电数据以及电动汽车的车辆信息上传至云服务器，云服务器根据充电数据进行计算得到本次充电过程的消费金额，并通过对与电动汽车的车辆信息绑定的账户进行扣费操作。
如图5所示，本技术方案提出了一种实现电动汽车不停车快速充电的计费方法，步骤简单，操作性强，便于电动汽车在实时充电过程中完成费用计算，从而有效提升快速充电系统的计费效率。
需要说明的是，步骤F中，电动汽车的车辆信息可以包括电动汽车的车牌信息、发动机编码等用于识别电动汽车的相关信息。上述车辆信息可以预先储存在能量无线接收装置的微处理器中，也可以由汽车用户通过用户终端输入后传送至能量无线接收装置中。
进一步说明的是，本方案中微处理器对电动汽车的能量转换模块的电压、用电流进行取样计算，再对能量转换模块中电压和用电流之间的相位关系进行记录，根据这一系列的数据最终转换成耗电数，进一步计算得到充电的消费金额。需要说明的是，本方案中能量转换模块的电压、用电流及两间之间的相位关系与耗电数的映射关系可根据现有公式进行换算，然后根据计算得到的耗电数与单位耗电消费费用相乘，即可得到总消费金额；其中，单位耗电消费费用可由充电路段的负责单位或企业进行估价得出。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、模块和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实现电动汽车不停车快速充电的系统，其特征在于：包括定向发射装置和能量无线接收装置，所述定向发射装置安装于充电路段，所述能量无线接收装置安装于电动汽车；
所述定向发射装置包括供电模块、能量转换模块和能量发射模块；所述供电模块用于向能量转换模块提供供电电能，所述能量转换模块用于接收所述供电电能、并将所述电能转化为微波信号，所述能量发射模块用于发出所述微波信号；
所述能量无线接收装置包括多向能量接收模块、能量转换集成模块、微处理器和储电模块；所述多向能量接收模块设置有多个不同方向的接收单元和多个输出单元，所述接收单元用于接收所述微波信号，所述输出单元用于将所述微波信号输出至所述能量转换集成模块；所述能量转换集成模块用于将所述微波信号转化为储电电能、并将所述储电电能进行集成后传输至所述储电装置，所述储电装置用于接收所述储电电能，所述微处理器用于测量和记录所述能量转换集成模块传输至所述储电装置的传输数据。
2.根据权利要求1所述的一种实现电动汽车不停车快速充电的系统，其特征在于：所述能量无线接收装置电联接于云服务器，所述微处理器还用于与所述云服务器进行所述传输数据的实时互通。
3.根据权利要求2所述的一种实现电动汽车不停车快速充电的系统，其特征在于：所述能量无线接收装置电联接于用户终端，所述微处理器还用于向所述用户终端发出快速充电请求的提示信号和接收快速充电请求的反馈信号。
4.根据权利要求1所述的一种实现电动汽车不停车快速充电的系统，其特征在于：所述多向能量接收模块的微波信号接收效率与所述多向能量接收模块和所述能量发射模块之间的距离成正相关关系。
5.根据权利要求4所述的一种实现电动汽车不停车快速充电的系统，其特征在于：所述定向发射装置设有多个，且所述定向发射装置沿充电路段的两侧等距离交替分布。
6.一种实现电动汽车不停车快速充电的方法，其特征在于，使用权利要求1～5任意一项所述的实现电动汽车不停车快速充电的系统，包括以下步骤：
步骤S1、电动汽车驶向充电路段；
步骤S2、能量无线接收装置向定向发射装置发出快速充电请求；
步骤S3、定向发射装置响应快速充电请求后，供电模块将供电电能传输至能量转换模块，能量转换模块接收供电电能后将其转化为微波信号，并传输至能量发射模块，能量发射模块向多向能量接收模块发出转化得到的微波信号；
步骤S4、能量转换集成模块将多向能量接收模块接收到的微波信号转化为储电电能，并将其集成后传输至储电装置，储电装置接收储电电能后将其用于电动汽车的动力能源。
7.一种实现电动汽车不停车快速充电的方法，其特征在于，使用权利要求3所述的实现电动汽车不停车快速充电的系统，包括以下步骤：
步骤S1、电动汽车驶向充电路段；
步骤S2、能量无线接收装置向定向发射装置发出快速充电请求；其中，所述快速充电请求包括本次充电路段行驶过程中的所需充电数据；
步骤S3、定向发射装置响应快速充电请求后，供电模块将供电电能传输至能量转换模块，能量转换模块接收供电电能后将其转化为微波信号，并传输至能量发射模块，能量发射模块向多向能量接收模块发出转化得到的微波信号；
步骤S4、能量转换集成模块将多向能量接收模块接收到的微波信号转化为储电电能，并将其集成后传输至储电装置，储电装置接收储电电能后将其用于电动汽车的动力能源；
步骤S5、微处理器测量和记录能量转换集成模块传输至储电装置的传输数据,当传输数据满足所需充电数据时或电动汽车离开充电路段时，定向发射装置停止响应快速充电请求，充电结束。
8.根据权利要求7所述的一种实现电动汽车不停车快速充电的方法，其特征在于，步骤S2中，所需充电数据至少包括电动汽车目前电量和电动汽车满电电量。
9.根据权利要求7所述的实现电动汽车不停车快速充电的方法，其特征在于，步骤S1和步骤S2之间还包括用户确认步骤：
微处理器向用户终端发送是否进行快速充电的指示；
若微处理器接收到用户终端反馈的需要进行快速充电的信号，则执行步骤S2；若微处理器没有接收到用户终端反馈的需要进行快速充电的信号，则不执行步骤S2。
10.一种实现电动汽车不停车快速充电的计费方法，其特征在于，使用权利要求3所述的实现电动汽车不停车快速充电的系统，包括以下步骤：
步骤A、电动汽车驶向充电路段；
步骤B、能量无线接收装置向定向发射装置发出快速充电请求；其中，所述快速充电请求包括本次充电路段行驶过程中的所需充电数据；
步骤C、定向发射装置响应快速充电请求后，供电模块将供电电能传输至能量转换模块，能量转换模块接收供电电能后将其转化为微波信号，并传输至能量发射模块，能量发射模块向多向能量接收模块发出转化得到的微波信号；微处理器对能量转换模块运行过程中的电压和用电流进行采集和记录；
步骤D、能量转换集成模块将多向能量接收模块接收到的微波信号转化为储电电能，并将其集成后传输至储电装置，储电装置接收储电电能后将其用于电动汽车的动力能源；微处理器对能量转换模块运行过程中的电压和能量转换集成模块运行过程中的电流之间的相位关系进行采集和记录；
步骤E、微处理器测量和记录能量转换集成模块传输至储电装置的传输数据,当传输数据满足所需充电数据时或电动汽车离开充电路段时，定向发射装置停止响应快速充电请求，充电结束；
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