CN202949288U

CN202949288U - 基于电磁感应的电动汽车无线电能供给系统

Info

Publication number: CN202949288U
Application number: CN2012206772153U
Authority: CN
Inventors: 陈丁跃; 陈李昊; 李燕; 包建超
Original assignee: Changan University
Current assignee: Changan University
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2013-05-22
Anticipated expiration: 2022-12-10

Abstract

本实用新型公开了一种基于电磁感应的电动汽车无线电能供给系统，包括供电机构和受电机构；供电机构包括工频整流器、高频逆变器和初级绕组，工频整流器、高频逆变器和初级绕组依次连接；受电机构包括次级绕组、高频整流器和电能调节器；次级绕组、高频整流器和电能调节器依次连接；工频整流器连接国家工业电站电网；电能调节器连接电动汽车电源；供电机构的初级绕组与受电机构的次级绕组进行无线电能传输。本实用新型采用电磁耦合模式来实现远程无线传输电能，不用导线连接，是一种安全、可靠的新型电能传输供给系统。

Description

基于电磁感应的电动汽车无线电能供给系统

技术领域

本实用型用于增程式电动汽车技术领域的电能无线传输，具体涉及一种基于电磁感应的电动汽车无线电能供给系统。

背景技术

目前，人类面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战，环境和能源问题已日益成为全球的突出问题之一。如何有效地利用现有能源，已引起了各国学者的广泛关注。增程式纯电动汽车的电能无线传输供给是实现能源高效利用的重要途径，车辆和航天领域的发展非常倚重无线电能传输供给，比如工业电网与车辆、人造卫星、航天器之间的无线电能传输供给等，它在电动汽车、航空航天、通信、军事等领域有广阔的应用前景，具有高的研究价值。但是，目前对于这方面的研究还不能够很好的满足电动汽车的需要，因此，现阶段研究一种不用导线连接的电动汽车的无线电能传输补给系统是十分重要的。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种基于电磁感应的电动汽车的无线电能传输供给系统，该系统采用电磁耦合模式来实现远程无线传输电能，不用导线连接，是一种安全、可靠的新型电能传输供给系统。该系统在纯电动汽车的能量耗尽的情况下，自动无线接收国家电网电能为电动汽车牵引装置提供动力,增加电动汽车的行驶里程,不会出现抛锚现象，起到增加电动汽车的续驶里程的作用。

为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种基于电磁感应的电动汽车无线电能供给系统，包括供电机构和受电机构；所述供电机构包括工频整流器、高频逆变器和初级绕组，工频整流器、高频逆变器和初级绕组依次连接；所述受电机构包括次级绕组、高频整流器和电能调节器；次级绕组、高频整流器和电能调节器依次连接；所述工频整流器连接国家工业电站电网；所述电能调节器连接电动汽车电源；供电机构的初级绕组与受电机构的次级绕组进行无线电能传输。

本实用新型的其他技术特点：

所述的工频整流器采用ZBW-D20型无触点工频整流器。

所述的高频逆变器采用YKDA-HD型电力高频逆变器。

所述的高频整流器采用300A18V型高频整流器。

所述的电能调节器采用HW3-4-4-150-P型电力调整器。

所述的初级绕组采用SG-100KVA型变压器的初级绕组。

所述的次级绕组采用SG-10KVA型变压器的初级绕组。

本实用新型利用电磁感应耦合原理和电力电子技术相结合的方法，通过无接触的无线供电机构与受电机构之间传递电力实现电动汽车电能的补给。与现有技术（有线电能传输补给系统）相比，本系统带来的技术效果是：

1、本实用新型系统能够无线便捷转换、传递、接收工业电站电能，将国家电网电能直接转换成电力为汽车提供增程电源，能源利用效率高，车辆续驶能力增强。

2、没有环境污染问题，汽车消耗电能，无尾气排放，行驶时无发动机噪声，传动系统以电子元件为主要部件，易于实现驱动、适时控制、结构简单、实用性好。

附图说明

图1为本实用新型的连接关系示意图。图中标号：1—供电机构（连接国家工业电站电网），2—工频整流器，3—高频逆变器，4—初级绕组，5—受电机构（连接电动汽车），6—次级绕组，7—高频整流器，8—电能调节器。

图2为本实用新型专利的受电机构与电动汽车相连的工作原理图。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

具体实施方式

遵从上述技术方案，本实施例给出一种基于电磁感应的电动汽车无线电能供给系统，参照图1，该系统包括供电机构1和受电机构5，供电机构1与国家工业电站电网连接，受电机构5与电动汽车相连（如图2所示）。供电机构1与受电机构5之间通过无电接触的松耦合功能远距离无线传输电能。

所述供电机构1包括工频整流器2、高频逆变器3和初级绕组4，工频整流器2、高频逆变器3和初级绕组4依次连接；所述受电机构5包括次级绕组6、高频整流器7和电能调节器8；次级绕组6、高频整流器7和电能调节器8依次连接；所述工频整流器2连接国家工业电站电网；所述电能调节器8连接电动汽车电源；供电机构1的初级绕组4与受电机构5的次级绕组6进行无线电能传输。

本实用新型的系统工作时，由国家工业电网传输到工频整流器2的工频交流电经过高频逆变器3整流、逆变转换成高频交流电供给初级绕组4，次级绕组6通过电磁耦合接收初级绕组4发出的能量，经过高频整流器7和电能调节器8将相应的能量调节后满足电动汽车的供电要求。因此，本实用新型将供电端与用电端分离为没有金属（导线）联接的两部分。

在本实施例中，所述的工频整流器2采用ZBW-D20型无触点工频整流器。该产品采用集成电路按特定顺序控制若干个晶闸管电压过零通断，来改变补偿电压的大小与极性。补偿范围最大可达±50%，效率可达99%以上，具备所有保护功能，工作十分可靠，适应性特强。实现了全无触点整流调压，具有稳定性能好，效率高等优点，对电网无污染，能在各种恶劣的电网和复杂的负载下可靠地连续工作,使用寿命长，能连续无故障运行10万小时以上，实现了整流器长期免维护。是基于电磁感应的电动汽车无线电能供给装置的最佳选择。

所述的高频逆变器3采用YKDA-HD型电力高频逆变器。该产品具有效率高、无污染等优点，输出电压和频率极为稳定并可长期连续工作，消除了直接使用工业电站电网带来的电压不稳、杂音干扰和雷电侵入等不利因素，确保用电设备连续可靠的工作。它采用了三节复合滤波及磁屏蔽，减少了对输入端的反灌噪声电压，电磁兼容性优良，可接纯感性负载。

所述的高频整流器7采用300A18V型高频整流器。该产品是将交流电（AC）转化为直流电(DC)，经滤波后供给负载，以高磁导材料做磁芯，系统响应速度快，对于负载变化具有极强的适应性，输出精度可优于1%，转换效率和功率因素高，具有缺相、过压、欠压、短路、过流、过热等保护。结构上采取了防盐雾酸化措施。

所述的电能调节器8采用HW3-4-4-150-P型电力调节器。该调节器具有调功调压和功率调整等功能，在相对恶劣的环境下都能使用，具有稳定性强，可靠性高，保护功能全等优点，同时还有很强的负载驱动能力，是一种无级节能节电的电力调整器件，电磁兼容性优良。

所述的初级绕组4采用SG-100KVA型变压器的初级绕组。该绕组加屏蔽能免除耦合的高频脉冲干扰和噪音，建立中线接地可解除电网中共模干扰和其它中线的困扰。

所述的次级绕组6采用SG-10KVA型变压器的初级绕组。该绕组能有效防止脉冲和高频噪声，工作温度范围宽、抗干扰能力强、动态响应快、稳定度高等特点。

本实用新型采用的器件均为已知产品，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案即可知元器件的具体连接方式。

Claims

1.一种基于电磁感应的电动汽车无线电能供给系统，其特征在于，包括供电机构（1）和受电机构（5）；所述供电机构（1）包括工频整流器（2）、高频逆变器（3）和初级绕组（4），所述工频整流器（2）、高频逆变器（3）和初级绕组（4）依次连接；所述受电机构（5）包括次级绕组（6）、高频整流器（7）和电能调节器（8）；所述次级绕组（6）、高频整流器（7）和电能调节器（8）依次连接；所述工频整流器（2）连接国家工业电站电网；所述电能调节器（8）连接电动汽车电源；供电机构（1）的初级绕组（4）与受电机构（5）的次级绕组（6）进行无线电能传输。

2.如权利要求1所述的基于电磁感应的电动汽车无线电能供给系统，其特征在于，所述的工频整流器（2）采用ZBW-D20型无触点工频整流器。

3.如权利要求1所述的基于电磁感应的电动汽车无线电能供给系统，其特征在于，所述的高频逆变器（3）采用YKDA-HD型电力高频逆变器。

4.如权利要求1所述的基于电磁感应的电动汽车无线电能供给系统，其特征在于，所述的高频整流器（7）采用300A18V型高频整流器。

5.如权利要求1所述的基于电磁感应的电动汽车无线电能供给系统，其特征在于，所述的电能调节器（8）采用HW3-4-4-150-P型电力调整器。

6.如权利要求1所述的基于电磁感应的电动汽车无线电能供给系统，其特征在于，所述的初级绕组（4）采用SG-100KVA型变压器的初级绕组。

7.如权利要求1所述的基于电磁感应的电动汽车无线电能供给系统，其特征在于，所述的次级绕组（6）采用SG-10KVA型变压器的初级绕组。