CN206575201U - 一种电动汽车无线充电与应急照明一体化系统 - Google Patents

一种电动汽车无线充电与应急照明一体化系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种电动汽车无线充电与应急照明一体化系统，主要包括地面部分和车载部分，其中地面部分包括LED照明系统、电源输入端、选择开关、第一电能变换单元、第一发射/接收单元、人机交互单元、第一控制器、第一通信单元，车载部分包括第二发射/接收单元、第二电能变换单元、电池、检测单元、第二控制器、第二通信单元，本实用新型将电动汽车无线充电系统和应急照明系统结合起来，既可以为电动汽车无线充电，同时电动汽车电池作为储能器件也可在发生电力故障时提供应急照明。

Description

一种电动汽车无线充电与应急照明一体化系统
技术领域
本实用新型涉及无线电能传输领域，是把电动汽车无线充电技术与应急照明系统结合起来。
背景技术
电动汽车充电传统的技术方案是通过充电插座从电网获得电能，充电电路直接与蓄电池组固定连接。电动汽车充电时，如果充电插座或者电缆中的带电导体裸露在外，容易发生接触不良，产生火花，在如此大功率充电环境下，给用户带来安全隐患，这是电动汽车的电池采用插座插拔方式充电的最大问题。同时，传统有线充电方式需要人工操作，手动将充电机末端与汽车电池相连接，这种有线充电方式极大地降低了充电灵活性，并且长长的电缆影响美观。此外，车身上完整的充电电路增加了车的自重，限制了电动汽车性能，影响了电动汽车的普及应用，而无线充电可以从根本上解决以上问题。
在生活中由于恶劣天气、负荷过大或某些其他因素引起的电力故障时常会造成电力供应中断，影响生产、生活，有时由于突然停电失去照明会发生安全事故，而电动汽车电池作为一个常用的储能器件此时就可以作为电源为应急照明系统提供电能。
把电动汽车无线充电系统与应急照明系统结合起来，使其共用一个电能传输装置，既可以节省空间，又能有效利用资源，在电动汽车可以进行安全的无线充电的同时，又可作为后备电源在发生电力故障时为应急照明系统提供电能。
实用新型内容
为实现上述目的，本实用新型提出了一种电动汽车无线充电与应急照明一体化系统，其特征在于：包括地面部分和车载部分。
所述地面部分包括LED照明系统、电源输入端、选择开关、第一电能变换单元、第一发射/接收单元、人机交互单元、第一控制器、第一通信单元，所述LED照明系统用于在电力故障时提供应急照明；所述电源输入端用于为电动汽车充电电池提供能量；所述选择开关用于选择系统是工作于电动汽车充电模式或是LED照明模式；所述第一电能变换单元用于电能变换，由第一控制器控制其工作状态；所述第一发射/接收单元包括谐振线圈及其补偿电路，用于发射或接收能量；所述人机交互单元用于显示充电信息、进行充电参数及系统工作模式设定设定；第一所述控制器用于人机交互、系统工作模式的选择、对电能变换的控制以及对信息传输的控制；所述第一通信单元用于发送系统工作模式信息和接收电池充电电压、充电电流和剩余电量等信息；
所述车载部分包括第二发射/接收单元、第二电能变换单元、电池、检测单元、第二控制器、第二通信单元。所述第二发射/接收单元用于发送电池充电电压、充电电流和剩余电量等信息和接收系统工作模式信息；所述第二电能变换单元用于电能变换，由第二控制器控制其工作状态；所述电池为电动汽车电池；所述检测单元用于检测充电电压、充电电流和剩余电量等信息；所述第二控制器用于检测信号的处理、对电能变换的控制以及对信息传输的控制；所述第二通信单元用于发送电池充电电压、充电电流和剩余电量等信息和接收系统工作模式信息。
所述第一电能变换单元包括两个全控H桥逆变电路以及稳压滤波电路，全控H桥逆变电路的开关管可以是IGBT或MOSFET，开关管的导通和关断由第一控制器控制，两个H桥逆变电路根据系统工作模式工作于整流或逆变状态。
所述第二电能变换单元包括一个全控H桥逆变电路以及稳压滤波电路，全控H桥逆变电路的开关管可以是IGBT或MOSFET，开关管的导通和关断由第二控制器控制，H桥逆变电路根据系统工作模式工作于整流或逆变状态。
所述第一控制器根据第一通信单元接收到的由检测单元测量的电池充电电压和充电电流等信息以及用户设定的充电参数，采用PWM控制或移相控制方式调整第一电能变换单元中开关管触发脉冲波形，实现对电池的恒压或恒流充电。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案作出详细说明。如图1所示，一种电动汽车无线充电与应急照明一体化系统，包括地面部分和车载部分。
地面部分包括LED照明系统、电源输入端、选择开关、第一电能变换单元、第一发射/接收单元、人机交互单元、第一控制器、第一通信单元，其中电源输入端为220V交流电源；人机交互单元包括可触屏输入的显示器，可以显示充电信息以及剩余电量等信息，用户通过人机交互单元设定系统工作模式，若系统工作于充电模式还应输入充电参数；第一控制器控制选择开关选择系统工作于电动汽车充电模式或是LED照明模式，并控制第一电能变换单元中开关管触发脉冲波形，使不同的H桥逆变电路分别工作于整流和逆变状态；第一发射/接收单元包括谐振线圈及其补偿电路，通过磁耦合谐振实现与第二发射/接收单元之间的能量传输；第一通信单元用来发送系统工作模式信息和接收充电电压、充电电流、剩余电量和系统工作模式等信息，可以采用zigbee、蓝牙或wifi等通信方式。
车载部分包括第二发射/接收单元、第二电能变换单元、电池、检测单元、第二控制器、第二通信单元。其中第二发射/接收单元包括谐振线圈及其补偿电路，通过磁耦合谐振实现与第一发射/接收单元之间的能量传输；第二控制器根据系统工作模式控制第二电能变换单元使其H桥逆变电路工作于整流或逆变状态；检测单元用来检测充电电压、充电电流和剩余电量等信息；通过通信单元发送到地面部分；第二通信单元用来接收系统工作模式信息和发送充电电压、充电电流、剩余电量和系统工作模式等信息，与第一通信单元相匹配，可以采用ZigBee、蓝牙或WiFi等通信方式。
本实用新型一种电动汽车无线充电与应急照明一体化系统有两种工作模式，分别为电动汽车充电模式和应急照明模式，两种模式的电路切换由选择开关执行。所述第一电能变换单元包括两个全控H桥逆变电路以及稳压滤波电路，全控H桥逆变电路的开关管可以是IGBT或MOSFET，所述第二电能变换单元包括一个全控H桥逆变电路以及稳压滤波电路，全控H桥逆变电路的开关管可以是IGBT或MOSFET。当系统工作于电动汽车充电模式时，第一电能变换单元中与电源输入端相连的全控H桥逆变电路工作于整流状态，与第一发射/接收单元相连的全控H桥逆变电路工作于逆变状态，第二电能变换单元中全控H桥逆变电路工作于整流状态；当系统工作于应急照明模式时，当系统工作于应急照明模式时，第一电能变换单元中与电源输入端相连的全控H桥逆变电路工作于逆变状态，与第一发射/接收单元相连的全控H桥逆变电路工作于整流状态，第二电能变换单元中全控H桥逆变电路工作于逆变状态。

Claims (4)

1.一种电动汽车无线充电与应急照明一体化系统，其特征在于：包括地面部分和车载部分，其中
地面部分包括LED照明系统(11)、电源输入端(12)、选择开关(13)、第一电能变换单元(14)、第一发射/接收单元(18)、人机交互单元(15)、第一控制器(16)、第一通信单元(17)；所述LED照明系统(11)用于提供应急照明；所述电源输入端(12)为充电电源，用于为电动汽车电池提供能量；所述选择开关(13)用于选择系统工作于电动汽车充电模式或LED照明模式；所述第一电能变换单元(14)用于地面端电能变换，由第一控制器(16)控制其工作状态；所述第一发射/接收单元(18)包括谐振线圈及其补偿电路，用于发射或接收能量；所述人机交互单元(15)用于显示充电信息、进行充电参数及系统工作模式设定；所述第一控制器(16)用于人机交互、系统工作模式的选择、对第一电能变换单元(14)的电能变换的控制以及对第一通信单元(17)的信息传输的控制；所述第一通信单元(17)用于发送系统工作模式信息和接收电池充电电压、充电电流和剩余电量等信息；
车载部分包括第二发射/接收单元(26)、第二电能变换单元(23)、电池(22)、检测单元(24)、第二控制器(21)、第二通信单元(25)；所述第二发射/接收单元(26)用于发送电池充电电压、充电电流和剩余电量等信息和接收系统工作模式信息；所述第二电能变换单元(23)用于车载端电能变换，由第二控制器(21)控制其工作状态；所述电池(22)为电动汽车电池；所述检测单元(24)用于检测充电电压、充电电流和剩余电量等信息；所述第二控制器(21)用于检测信号的处理、对第二电能变换单元(23)的电能变换的控制以及对第二通信单元(25)的信息传输的控制；所述第二通信单元(25)用于接收系统工作模式信息和发送电池充电电压、充电电流和剩余电量等信息。
2.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电与应急照明一体化系统，其特征在于：所述第一电能变换单元(14)包括两个全控H桥逆变电路以及稳压滤波电路，全控H桥逆变电路的开关管可以是IGBT或MOSFET，开关管的导通和关断由第一控制器(16)控制，两个H桥逆变电路根据系统工作模式工作于整流或逆变状态。
3.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电与应急照明一体化系统，其特征在于：所述第二电能变换单元(23)包括一个全控H桥逆变电路以及稳压滤波电路，全控H桥逆变电路的开关管可以是IGBT或MOSFET，开关管的导通和关断由第二控制器(21)控制，H桥逆变电路根据系统工作模式工作于整流或逆变状态。
4.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电与应急照明一体化系统，其特征在于：所述选择开关(13)根据系统的工作模式由第一控制器(16)控制其动作，当系统工作于电动汽车充电模式时接入电源输入端，当系统工作于应急照明模式时接入LED照明系统。
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