CN203607893U

CN203607893U - 一种电动汽车智能无线充电装置

Info

Publication number: CN203607893U
Application number: CN201320786360.XU
Authority: CN
Inventors: 李康平; 殷加玞; 叶建芳
Original assignee: North China Electric Power University
Current assignee: North China Electric Power University
Priority date: 2013-12-04
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2023-12-04

Abstract

一种电动汽车智能无线充电装置，它包括安装在地面上的电能供给装置、充电控制装置和安装在电动汽车上的电能接收装置，所述电能供给装置包括依次连接的工频整流滤波器、高频逆变器和与电能接收装置相对应的发射线圈，所述充电控制装置包括单片机和射频识别模块，所述射频识别模块读取电动汽车的电子标签上的充电信息，其信号输出端接单片机的输入端口，单片机的输出端口接高频逆变器的控制端。本实用新型采用以单片机为核心部件的智能充电控制装置，单片机根据射频识别模块获取的车辆充电信息自动控制充电装置的开关，实现了充电的自动化，大大降低了操作者的劳动强度，提高了充电工作效率。

Description

一种电动汽车智能无线充电装置

技术领域

本实用新型涉及一种操作方便、高效的电动汽车智能无线充电装置，属汽车技术领域。

背景技术

目前，绝大部分电动汽车采用有线充电方式，充电时需要将又重又粗的线缆接在电动汽车的充电口，操作非常不便，尤其是在雨雪天气，操作者的劳动强度很大，工作效率不高。采用无线充电方式可以很好地解决上述问题，但现有的无线充电装置智能化程度较低，过于依赖人工控制，有待进行进一步的改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种基于磁耦合共振原理的电动汽车智能无线充电装置，以降低操作者的劳动强度，提高充电工作效率。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种电动汽车智能无线充电装置，构成中包括安装在地面上的电能供给装置、充电控制装置和安装在电动汽车上的电能接收装置，所述电能供给装置包括依次连接的工频整流滤波器、高频逆变器和与电能接收装置相对应的发射线圈，所述充电控制装置包括单片机和射频识别模块，所述射频识别模块读取电动汽车的电子标签上的充电信息，其信号输出端接单片机的输入端口，单片机的输出端口接高频逆变器的控制端。

上述电动汽车智能无线充电装置，所述电能接收装置包括接收线圈和高频整流滤波器，所述接收线圈与电能供给装置的发射线圈相对应，其输出的高频感应电压经高频整流滤波器给车载电池充电。

上述电动汽车智能无线充电装置，所述接收线圈安装在电动汽车的底部并与地面上的发射线圈同轴相对。

上述电动汽车智能无线充电装置，所述接收线圈和发射线圈分别串有第一电容器或第二电容器。

本实用新型采用以单片机为核心部件的智能充电控制装置，单片机根据射频识别模块获取的车辆充电信息自动控制充电装置的开关，实现了充电的自动化，大大降低了操作者的劳动强度，提高了充电工作效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的电原理图；

图2是发射线圈和接收线圈的布置示意图。

图中各标号清单为：1、电动汽车；L1、发射线圈；L2、接收线圈；U1、单片机；RFID、射频识别模块；ZL1、工频整流滤波器；ZL2、高频整流滤波器；NB、高频逆变器；B、车载电池；C1、第一电容器；C2、第二电容器。

具体实施方式

参看图1，本实用新型包括工频整流滤波器ZL1、高频逆变器NB、第一电容器C1、发射线圈L1、接收线圈L2、第二电容器C2、高频整流滤波器ZL2、单片机U1和射频识别模块RFID。

本装置的基本原理是：第一电容器C1与发射线圈L1、第二电容器C2与接收线圈L2分别组成两个固有频率相同的谐振电路。单片机U1通过射频识别模块RFID读取电动汽车的电子标签上存储的充电信息，若电动汽车需要充电，则输出高频逆变器NB的启动控制信号，高频逆变器NB将工频整流滤波器ZL1输出的直流电转换成高频交流电，并通过发射线圈L1向接收线圈L2发射电磁波，实现电能的高效无线传输。接收线圈L2的感应电压经高频整流滤波器ZL2变成直流电后给车载电池B充电。当位于电动汽车侧的谐振电路的固有频率与收到的电磁波频率相同时，接收电路中产生的振荡最强。

参看图2，发射线圈L1固定在地面上，接收线圈L2安装在电动汽车1的底盘中间位置，两线圈均水平放置。电动汽车1驶入充电区域后，充电装置自动传输能量。

理论上只要两谐振电路的固有频率（通过第一电容器C1和第二电容器C2调节）一致并且等于发射线圈产生的电磁波的频率便能发生共振，其能量传输效率达到最大。经过多次试验证明，采用以下参数时本系统的工作效率较高：

发射线圈L1和接收线圈L2采用稀绕的圆形螺线管，当螺线管半径为150mm,螺距为3mm,导线线径为2mm，两螺线管相隔20cm时有较高的传输效率（90%左右）,此时的谐振频率为15.9MHZ。

图1中，单片机U1选用AVR公司的ATMega88,射频模块选用SMC51489，单片机的PC3、PC4两个端口分别作为高频逆变器NB的PWM脉冲信号和芯片使能端，即控制整个系统是否进行高频逆变，从而控制整个系统的状态。射频识别模块RFID的TX、D1、RST端分别作为数据发送端、模块重置端，分别接入单片机的PD0、PD2及ADC6端口。

Claims

1. 一种电动汽车智能无线充电装置，其特征是，它包括安装在地面上的电能供给装置、充电控制装置和安装在电动汽车（1）上的电能接收装置，所述电能供给装置包括依次连接的工频整流滤波器（ZL1）、高频逆变器（NB）和与电能接收装置相对应的发射线圈（L1），所述充电控制装置包括单片机（U1）和射频识别模块（RFID），所述射频识别模块（RFID）读取电动汽车（1）的电子标签上的充电信息，其信号输出端接单片机（U1）的输入端口，单片机（U1）的输出端口接高频逆变器（NB）的控制端。

2.根据权利要求1所述电动汽车智能无线充电装置，其特征是，所述电能接收装置包括接收线圈（L2）和高频整流滤波器（ZL2），所述接收线圈（L2）与电能供给装置的发射线圈（L1）相对应，其输出的高频感应电压经高频整流滤波器（ZL2）给车载电池（B）充电。

3.根据权利要求2所述电动汽车智能无线充电装置，其特征是，所述接收线圈（L2）安装在电动汽车（1）的底部并与地面上的发射线圈（L1）同轴相对。

4.根据权利要求3所述电动汽车智能无线充电装置，其特征是，所述接收线圈（L2）和发射线圈（L1）分别串有第一电容器或第二电容器。