CN206226043U - 一种基于超级电容车辆的无线充电系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于超级电容车辆的无线充电系统，包括：获取超级电容车辆的位置信息的位置传感器；依据位置信息判断超级电容车辆的位置与无线闪充基站的位置是否相匹配，若匹配则生成定位信息的RFID检测装置；根据定位信息向无线闪充接收终端发送充电请求信号的地面通信控制装置用于将供电系统输出的直流电转化为高频交流电的谐波控制装置；根据所述高频交流电发送充电能量的能量发射线圈；根据充电请求信号对充电进行确认，并发送充电确认信号至能量发射线圈的车载通信控制装置；接收充电能量的能量接收线圈；将充电能量转化为直流电输入至超级电容进行充电的充电驱动装置。利用无线充电模式能够节约时间，提高充电效率，增强安全性。

Description

一种基于超级电容车辆的无线充电系统

技术领域

本实用新型涉及超级电容车辆技术领域，更具体地说，涉及一种基于超级电容车辆的无线充电系统。

背景技术

目前，现有技术中的超级电容车辆在快速充电站进行充电时，通常将汽车车顶的受电弓上升，直至与充电线接触来进行充电。然而，受电弓的充电状态容易受到与充电线的接触情况的影响，进而影响超级电容车辆的充电状态。充电线的充电触点外露有极大的安全隐患，而且触点易出现触点老化或者接触不良等问题。

因此，如何对超级电容车辆进行安全充电是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于超级电容车辆的无线充电系统，采用无线充电的模式为超级电容车辆充电，节约时间，提高充电效率，增强安全性。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于超级电容车辆的无线充电系统，包括无线闪充基站以及设置于超级电容车辆上的无线闪充接收终端；

所述无线闪充基站包括：用于获取超级电容车辆的位置信息的位置传感器；用于依据所述位置信息判断所述超级电容车辆的位置与所述无线闪充基站的位置是否相匹配，若匹配则生成定位信息的RFID检测装置；用于根据所述定位信息向所述无线闪充接收终端发送充电请求信号的地面通信控制装置；用于将供电系统输出的直流电转化为高频交流电的谐波控制装置，用于根据所述高频交流电用于发送充电能量的能量发射线圈；

无线闪充接收终端包括：用于根据所述充电请求信号对充电进行确认，并发送充电确认信号至所述能量发射线圈的车载通信控制装置；用于接收所述充电能量的能量接收线圈；用于将所述充电能量转化为直流电流输入至超级电容进行充电的充电驱动装置。

优选的，在上述基于超级电容车辆的无线充电系统中，所述无线闪充基站还包括：

与所述发射线圈相连，用于检测充电过程中干扰充电异物并生成异物检测结果的异物检测装置。

优选的，在上述基于超级电容车辆的无线充电系统中，所述无线闪充基站还包括：

与所述异物检测装置相连，用于根据异物检测结果生成异物报警信号的异物报警装置。

优选的，在上述基于超级电容车辆的无线充电系统中，所述无线闪充基站还包括：

用于对所述位置传感器、所述RFID检测装置、所述发射线圈、所述异物检测装置、所述异物报警装置以及所述充电记录装置进行故障检测生成故障检测结果的故障检测装置。

优选的，在上述基于超级电容车辆的无线充电系统中，所述无线闪充基站还包括：

与所述故障检测装置相连，用于根据故障检测结果生成故障报警信号的故障报警装置。

优选的，在上述基于超级电容车辆的无线充电系统中，所述无线闪充基站还包括：

用于将所述异物检测结果以及故障检测结果发送至云平台的信息发送装置。

优选的，在上述基于超级电容车辆的无线充电系统中，所述谐波控制装置包括整流器、逆变器以及电路监控器，所述整流器与所述供电系统以及所述逆变器连接，所述逆变器与所述能量发射线圈连接，所述电路监控器与所述整流器、所述逆变器、所述RFID检测装置、所述地面通信控制装置、所述位置传感器、所述异物检测装置、所述故障检测装置连接。

所述无线闪充接收终端还包括：

与所述充电驱动装置相连，用于记录所述超级电容车辆的充电时间、充电频率以及充电参数的充电记录装置。

优选的，在上述基于超级电容车辆的无线充电系统中，所述车载通信控制装置以及所述地面通信控制装置均为蓝牙通信装置。

优选的，在上述基于超级电容车辆的无线充电系统中，所述能量发射线圈设置于地表面，所述无线闪充接收终端设置于所述超级电容车辆底部。

从上述技术方案可以看出，本实用新型所提供的一种基于超级电容车辆的无线充电系统，包括无线闪充基站以及设置于超级电容车辆上的无线闪充接收终端；所述无线闪充基站包括：用于获取超级电容车辆的位置信息的位置传感器；用于依据所述位置信息判断所述超级电容车辆的位置与所述无线闪充基站的位置是否相匹配，若匹配则生成定位信息的RFID检测装置；用于根据所述定位信息向所述无线闪充接收终端发送充电请求信号的地面通信控制装置；用于将供电系统输出的直流电转化为高频交流电的谐波控制装置，用于根据所述高频交流电发送充电能量的能量发射线圈；无线闪充接收终端包括：用于根据所述充电请求信号对充电进行确认，并发送充电确认信号至所述能量发射线圈的车载通信控制装置；用于接收所述充电能量的能量接收线圈；用于将所述充电能量转化为直流电输入至超级电容进行充电的充电驱动装置。

本实用新型提供的一种基于超级电容车辆的无线充电系统，通过RFID检测装置首先检测超级电容车辆是否与所述无线闪充基站的位置相匹配，若匹配，则通过无线闪充基站中的能量发射线圈和超级电容车辆中的能量接收线圈之间的能量传递，采用无线充电的模式为超级电容车辆充电，避免了现有技术中反复升降受电弓充电，节约时间，提高了充电效率，同时还避免了充电过程中因接触不良对受电弓引流状态造成的影响，也避免了充电触点外露带来的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施方式提供的一种基于超级电容车辆的无线充电系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，图1为本实用新型实施方式提供的一种基于超级电容车辆的无线充电系统示意图。

在一种具体实施方式中，提供了一种基于超级电容车辆的无线充电系统，包括无线闪充基站以及设置于超级电容车辆上的无线闪充接收终端。

其中，无线闪充基站的位置可以在地面或者距离地面一定距离，无线闪冲接收终端设置于超级电容车辆上，能够保证停车充电时，无线闪冲接收终端与无线闪充基站相对。例如，当无线闪充基站的位置在地面时，无线闪冲接收终端优选设置于超级电容车辆底部，如将车辆停至无线闪充基站地面能量发射线圈04的上方，将接收线圈与能量发射线圈04对准，即可进行充电。或者，当无线闪充基站距离地面一定距离时，无线闪冲接收终端优选设置于超级电容车辆能够与无线闪充基站对应的车体上，均在保护范围之内。

所述无线闪充基站包括：用于获取超级电容车辆的位置信息的位置传感器01；用于依据所述位置信息判断所述超级电容车辆的位置与所述无线闪充基站的位置是否相匹配，若匹配则生成定位信息的RFID检测装置02；用于根据所述定位信息向所述无线闪充接收终端发送充电请求信号的地面通信控制装置03；用于将供电系统输出的直流电转化为高频交流电的谐波控制装置08，用于根据所述高频交流电发送充电能量的能量发射线圈04。

无线闪充接收终端包括：用于根据所述充电请求信号对充电进行确认，并发送充电确认信号至所述能量发射线圈04的车载通信控制装置05；用于接收所述充电能量的能量接收线圈06；用于将所述充电能量转化为直流电输入至超级电容进行充电的充电驱动装置07。其中，直流电为直流电压或者直流电流。

利用无线充电系统进行充电的具体过程为：当超级电容车辆逐渐靠近无线闪充基站时，位置传感器01获取超级电容车辆的位置信息，无线闪充基站上设置有RFID检测装置02，即RFID检测装置又称电子标签，依据所述位置信息判断所述超级电容车辆的位置与所述无线闪充基站的位置是否相匹配，具体的通过无线闪充接收终端的电子标签与无线闪充基站上的RFID检测装置02相互感应，判断是否相匹配，匹配之后，无线闪充基站上的RFID检测装置02将定位信息发送至地面通信控制装置03，根据所述定位信息向所述无线闪充接收终端发送充电请求信号。无线闪充接收终端上的车载通信控制装置05根据所述充电请求信号对充电进行确认，并发送充电确认信号至所述能量发射线圈04，能量发射线圈04接收到充电确认信号后立即发送充电能量至能量接收线圈06，能量接收线圈06接收充电能量，充电驱动装置07将所述充电能量转化为直流电压和/或直流电流输入至超级电容进行充电。充电基站的设备如谐波控制装置08对电流进行整流、逆变，将直流电转换成符合谐振频率的高频交流电，供给能量发射线圈04进行发送能量。

当车辆要驶离车站或充电完成时，车载通信控制模块发送充电完成信息至地面通信控制装置03，地面通信控制装置03接收充电完成信息后驱动能量发射线圈04停止接收能量，车辆驶离。

需要指出的是，可在无线闪充基站设置多个能量发射线圈04，满足多个超级电容车辆同时充电的情况。

本实用新型提供的一种基于超级电容车辆的无线充电系统，通过RFID检测装置02首先检测超级电容车辆是否与所述无线闪充基站的位置相匹配，若匹配，则通过无线闪充基站中的能量发射线圈04和超级电容车辆中的能量接收线圈06之间的能量传递，采用无线充电的模式为超级电容车辆充电，避免了现有技术中反复升降受电弓充电，节约时间，提高了充电效率，同时还避免了充电过程中因接触不良对受电弓引流状态造成的影响，也避免了充电触点外露带来的安全隐患。

在上述实施方式的基础上，所述无线闪充基站还包括：与所述发射线圈相连，用于检测充电过程中干扰充电异物并生成异物检测结果的异物检测装置。

进一步的，在上述基于超级电容车辆的无线充电系统中，所述无线闪充基站还包括：

与所述异物检测装置相连，用于根据异物检测结果生成异物报警信号的异物报警装置。

其中，若有异物进入到能量发射线圈04与能量接收线圈06之间，对能量传输具有一定的干扰作用，例如，金属或者动物等异物闯入能量传输空间内，异物报警装置进行报警。

在上述实施方式的基础上，所述无线闪充基站还包括：

用于对所述位置传感器01、所述RFID检测装置02、所述能量发射线圈04、所述异物检测装置、所述异物报警装置以及所述充电记录装置进行故障检测生成故障检测结果的故障检测装置。

故障检测装置与所述位置传感器01、所述RFID检测装置02、所述能量发射线圈04、所述异物检测装置、所述异物报警装置以及所述充电记录装置相连。

进一步的，在上述基于超级电容车辆的无线充电系统中，所述无线闪充基站还包括：

与所述故障检测装置相连，用于根据故障检测结果生成故障报警信号的故障报警装置。

除了上述报警装置之外，还包括定位报警装置，由于无线闪充基站的RFID检测装置02与无线闪充接收终端的RFID检测装置02进行信号匹配，若定位不准或者不匹配则停止充电并生成，根据未匹配信号定位报警装置进行报警，防止充电出现遗漏，保证充电质量。

不同的装置发生的故障检测结果不同，对应的故障报警信号不同，同一装置不同故障生成的故障检测结果不同，对应的故障报警信号不同。故障报警信号可以为声音报警信号、发光报警信号、或者声光报警信号。

进一步的，在上述基于超级电容车辆的无线充电系统中，所述无线闪充基站还包括：

用于将所述异物检测结果以及故障检测结果发送至云平台的信息发送装置。

通过GPRS通信、以太网通信、WIFI通信等方式将异物检测结果以及故障检测结果等数据都通过地面通信控制单元上传至云平台。

更进一步的，在上述基于超级电容车辆的无线充电系统中，所述无线闪充基站还包括：

用于对所述位置传感器01、所述RFID检测装置02、所述能量发射线圈04、所述异物检测装置、所述异物报警装置以及所述故障报警装置进行充电的电源控制器。

更进一步的，所述谐波控制装置包括整流器、逆变器以及电路监控器，所述整流器与所述供电系统以及所述逆变器连接，所述逆变器与所述能量发射线圈连接，所述电路监控器与所述整流器、所述逆变器、所述RFID检测装置、所述地面通信控制装置、所述位置传感器、所述异物检测装置、所述故障检测装置连接。

电路监控器不仅调节对能量发射线圈所需要的电压和频率，原因是能量发射线圈不能直接用市电供电，需要谐波控制模块将市电处理为高频交流后，才能用于能量发射线圈，进行能量传输。还对其他装置的电路进行实时监控，获取监控数据，对各个装置的工作状态进行监控。

在上述实施方式的基础上，无线闪充基站还包括：充电控制装置，当满足预设充电条件时驱动能量发射线圈04发送充电能量，当充满电时阻止能量发射线圈04继续充电，预设充电条件可以为预设充电时间等；实现配电防雷和漏电防护的功能的电源保护装置；调节启动能量发射线圈04所需要的电压和频率，并进行实时监控的谐波控制装置。

在上述实施方式的基础上，所述无线闪充接收终端还包括：

与所述充电驱动装置07相连，用于记录所述超级电容车辆的充电时间、充电频率以及充电参数的充电记录装置。

进一步的，在上述基于超级电容车辆的无线充电系统中，所述车载通信控制装置05以及所述地面通信控制装置03均为蓝牙通信装置。蓝牙通信装置实现短距离无线通信，实现车载通信控制单元和地面通信控制单元的数据通信。

更进一步的，在上述基于超级电容车辆的无线充电系统中，所述能量发射线圈04设置于地表面，所述无线闪充接收终端设置于所述超级电容车辆底部。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于超级电容车辆的无线充电系统，其特征在于，包括无线闪充基站以及设置于超级电容车辆上的无线闪充接收终端；

所述无线闪充基站包括：用于获取超级电容车辆的位置信息的位置传感器；用于依据所述位置信息判断所述超级电容车辆的位置与所述无线闪充基站的位置是否相匹配，若匹配则生成定位信息的RFID检测装置；用于根据所述定位信息向所述无线闪充接收终端发送充电请求信号的地面通信控制装置；用于将供电系统输出的直流电转化为高频交流电的谐波控制装置，用于根据所述高频交流电发送充电能量的能量发射线圈；

无线闪充接收终端包括：用于接收所述充电能量的能量接收线圈；用于根据所述充电请求信号对充电进行确认，并发送充电确认信号至所述能量发射线圈的车载通信控制装置；用于将所述充电能量转化为直流电输入至超级电容进行充电的充电驱动装置。

2.如权利要求1所述的基于超级电容车辆的无线充电系统，其特征在于，所述无线闪充基站还包括：

与所述能量发射线圈相连，用于检测充电过程中干扰充电异物并生成异物检测结果的异物检测装置。

3.如权利要求2所述的基于超级电容车辆的无线充电系统，其特征在于，所述无线闪充基站还包括：

与所述异物检测装置相连，用于根据异物检测结果生成异物报警信号的异物报警装置。

4.如权利要求3所述的基于超级电容车辆的无线充电系统，其特征在于，所述无线闪充基站还包括：

用于对所述位置传感器、所述RFID检测装置、所述能量发射线圈、所述异物检测装置、所述异物报警装置进行故障检测生成故障检测结果的故障检测装置。

5.如权利要求4所述的基于超级电容车辆的无线充电系统，其特征在于，所述无线闪充基站还包括：

与所述故障检测装置相连，用于根据故障检测结果生成故障报警信号的故障报警装置。

6.如权利要求5所述的基于超级电容车辆的无线充电系统，其特征在于，所述无线闪充基站还包括：

用于将所述异物检测结果以及故障检测结果发送至云平台的信息发送装置。

7.如权利要求6所述的基于超级电容车辆的无线充电系统，其特征在于，所述谐波控制装置包括整流器、逆变器以及电路监控器，所述整流器与所述供电系统以及所述逆变器连接，所述逆变器与所述能量发射线圈连接，所述电路监控器与所述整流器、所述逆变器、所述RFID检测装置、所述地面通信控制装置、所述位置传感器、所述异物检测装置、所述故障检测装置连接。

8.如权利要求1至7任一项所述的基于超级电容车辆的无线充电系统，其特征在于，所述无线闪充接收终端还包括：

与所述充电驱动装置相连，用于记录所述超级电容车辆的充电时间、充电频率以及充电参数的充电记录装置。

9.如权利要求8所述的基于超级电容车辆的无线充电系统，其特征在于，所述车载通信控制装置以及所述地面通信控制装置均为蓝牙通信装置。

10.如权利要求9所述的基于超级电容车辆的无线充电系统，其特征在于，所述能量发射线圈设置于地表面，所述无线闪充接收终端设置于所述超级电容车辆底部。