CN207579603U - 自动校正线圈位置的电动汽车无线充电装置 - Google Patents

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王健
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Abstract

本实用新型涉及一种自动校正线圈位置的电动汽车无线充电装置。本实用新型包括：供电系统，输出端连接无线电能发送线圈，为所述无线电能发送线圈输送电能；无线电能发送线圈，连接所述供电系统，用于提供感应电能；无线电能接收线圈，设置于电动汽车的底部，用于与所述无线电能发送线圈产生电磁感应；位置自动校正系统，包括安装在所述无线电能发送线圈与无线电能接收线圈端的红外线信号传感器和安装在所述无线电能发送线圈端的信号开关。本实用新型通过无线电能传输的方法，给电动车充电装置，通过自校正平衡系统进行调整达到最大效率充电。实现能源最优化配置，使无线充电在电动车应用领域更广泛，更有实际应用性价值。

Description

自动校正线圈位置的电动汽车无线充电装置
技术领域
本实用新型涉及无线充电装置技术领域，具体的说是一种自动校正线圈位置的电动汽车无线充电装置，应用于电动汽车充电系统中。
背景技术
在随着化石能源的消耗与日俱增，以化石能源为燃料的汽车将逐渐被淘汰，而以电能作为动力能源的电动汽车将成为主体。
常规的电动汽车充电采用有线连接，通过插头和插座等电连接器的接触电动汽车进行充电。这种连接容易受到自然腐蚀以及水、灰尘自然因素等的影响，由于存在摩擦和磨损，系统的安全性、可靠性较低，电火花和极易产生滑动磨损等问题，容易引发事故。无线充电方式的电能传输基于电磁感应原理，通过磁场耦合实现，安全性及可靠性能得到了极大的保证。但是线圈位置的准确性直接影响着无线充电效率。
给新源能的发展带来了一定的局限，特别是随着新能源的不断开发和利用，原来的无线充电控制系统已经不能满足高效的电能传输需求。因此，做出一种在停车时自动校正线圈位置的装置非常有必要。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种自动校正线圈位置的电动汽车无线充电装置，用于解决有线充电所带来的可靠性和安全性低、机械磨损、电火花等问题，使充电过程更加安全可靠且方便快捷。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：自动校正线圈位置的电动汽车无线充电装置，包括：
供电系统，输出端连接无线电能发送线圈，为所述无线电能发送线圈输送电能；
无线电能发送线圈，连接所述供电系统，用于提供感应电能；
无线电能接收线圈，设置于电动汽车的底部，用于与所述无线电能发送线圈产生电磁感应；
位置自动校正系统，包括安装在所述无线电能发送线圈与无线电能接收线圈端的红外线信号传感器和安装在所述无线电能发送线圈端的信号开关。
所述供电系统包括：
AC/DC变换器，输入端连接外部的电能供给单元，输出端连接逆变电路；
逆变电路，输入端连接所述AC/DC变换器，控制端连接控制器，输出端连接无线电能发送线圈；
控制器，连接所述逆变电路。
所述电能供给单元包括风力发电系统、光伏发电系统和电网系统。
所述控制器为PIC32MX695F512H。
所述无线电能发送线圈铺设于距地面50mm—150mm处。
所述无线电能接收线圈的上方设有铝板。
本实用新型具有以下优点及有益效果：
1、本实用新型利用现有的新能能源控制成熟技术，通过智能控制的无线电能传输方法相结合，实现新能源供电，通过无线电能传输的方法，给电动车充电装置，通过自校正平衡系统进行调整达到最大效率充电。实现能源最优化配置，使无线充电在电动车应用领域更广泛，更有实际应用性价值。
2、本实用新型将采用风能、光能输入，转化为热能进行互补，同时在风、光不足的情况下与市电产生的加热进行互补，最大化的实现多能源供电最优控制产生电能通过无线电能发送设备给电动车线圈输送能源，进行存储为电动车提供能量传送。
3、本实用新型在冬季供暖中采用新能源、新方法，解决了无线充电由于位置不准确充电效率不高的现实存在问题。
4、本实用新型除具有多种能量供电系统方式功能外，兼有能量互补、能量的供给、无线电能能量的转换的作用。
5、本实用新型能够自动识别充电装置的位置与电能分配功能。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意框图；
图2为无线充电系统电路模型；
图3为电动汽车无线充电系统原理图；
图4为电动汽车无线充电系统结构图。
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晰、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。
如图1所示，多种能量输入，由风能、光伏能源与电网系统组成一个互补能源，产生电能由无线系统进行发送，通过接收系统产生电能给电动车系统。电动车无线充电系统主要包括：风力发电系统、光伏发电系统、电网系统、供电系统、无线电能发送线圈，无线电能接收线圈，位置校正系统。供电系统通过风力产生的电能、光伏发电系统、电网组成供电系统，组成互补能量，通过无线电能装置把电能传送出去；由电动汽车的无线电能接收线圈接收电能；由自动位置校正，使充电能量达到最佳。
供电系统包括：AC/DC变换器，输入端连接外部的电能供给单元，输出端连接逆变电路；逆变电路，输入端连接所述AC/DC变换器，控制端连接控制器，输出端连接无线电能发送线圈；控制器，连接所述逆变电路，采用PIC32MX695F512H为核心。供电系统通过内部芯片与电路控制实现多种能源进行控制，进行能量的切换管理，对多种电能进行协调工作，达到电能输出优化。
风力发电机组将风力发电转换成被系统识别的电能，并有最大功率跟踪的作用，转换更多的电能。太阳能光伏系统直接把光能转换为电能然后直接到供电系统中，市电与风电光电进行的补充。在整个过程中由电能转成高频的电能，通过磁耦合形式被电动车的线圈接收储存的电动车的储能系统之中。
如图2所示，图中U为输入电压，频率为ω，C1、C2为线圈在高频下电容，R1、R2为线圈在高频下电阻，L1,L2为线圈自身电感，RL为负载回路发射到L2上的电阻，M为两线圈之间的互感，D为两线圈之间的距离。由图2可以看出线圈的匝数、线圈的线径、线圈的半径都决定着传输距离的大小。线圈匝数越小，传输距离越大；线圈线径越小，传输距离越大；线圈半径越小，传输距离越大。
如图3所示，基于电动汽车无线充电系统，主要由供电系统(在本实用新型中包括太阳能、风能、电网供电)、AC-DC变换器、DC-DC变换器、控制器、电动汽车无线充电发射端、电动汽车无线充电接收端，以及蓄电池组成。
如图4所示，在汽车底部的无线电能接收线圈的上方，放置了一块铝板，利用涡流效应起到屏蔽电磁干扰的作用，避免对电动汽车上的设备造成干扰。本实用新型的电动汽车无线充电系统，无线电能发送线圈铺设于距地面50mm—150mm处，电网提供的交流电通过AC/DC转换器转换成直流电并输送到无线电能发送线圈上。无线电能接收线圈放置于汽车底部，与通电的无线电能发送线圈产生电磁感应现象，从而达到充电目的。
本实用新型的无线电能发送线圈与无线电能接收线圈，两端都分别安装有红外线信号传感器，无线电能发送线圈安有信号开关。汽车行进，当无线电能接收线圈的前端与无线电能发送线圈的后端接触时，触发无线电能发送线圈上的信号开关，将开关信号反馈到控制器，控制开始对发送线圈产生电能，能接收线圈时行电能接收。汽车停止到相应位置上，当无线电能接收线圈逐渐偏移无线电能发送线圈，使两者产生错位时，首先触发接收线圈，当无线电能接收线圈与上一个无线电能发送线圈错位时，自动校正位置。可达到最佳效率达到节约能源的目的。

Claims (5)

1.一种自动校正线圈位置的电动汽车无线充电装置，其特征在于，包括：
供电系统，输出端连接无线电能发送线圈，为所述无线电能发送线圈输送电能；
无线电能发送线圈，连接所述供电系统，用于提供感应电能；
无线电能接收线圈，设置于电动汽车的底部，用于与所述无线电能发送线圈产生电磁感应；
位置自动校正系统，包括安装在所述无线电能发送线圈与无线电能接收线圈端的红外线信号传感器和安装在所述无线电能发送线圈端的信号开关；
所述供电系统包括：
AC/DC变换器，输入端连接外部的电能供给单元，输出端连接逆变电路；
逆变电路，输入端连接所述AC/DC变换器，控制端连接控制器，输出端连接无线电能发送线圈；
控制器，连接所述逆变电路。
2.根据权利要求1所述的自动校正线圈位置的电动汽车无线充电装置，其特征在于，所述电能供给单元包括风力发电系统、光伏发电系统和电网系统。
3.根据权利要求1所述的自动校正线圈位置的电动汽车无线充电装置，其特征在于，所述控制器为PIC32MX695F512H。
4.根据权利要求1所述的自动校正线圈位置的电动汽车无线充电装置，其特征在于，所述无线电能发送线圈铺设于距地面50mm—150mm处。
5.根据权利要求1所述的自动校正线圈位置的电动汽车无线充电装置，其特征在于，所述无线电能接收线圈的上方设有铝板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109462286A (zh) * 2018-09-30 2019-03-12 漳州蒙发利创新科技有限公司 一种自动校正充电位置的无线充电器
CN113228461A (zh) * 2019-01-02 2021-08-06 Abb瑞士股份有限公司 采用高频配电网的充电站

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