[實用新型]基于本地取電的電動汽車無線供電系統(tǒng)控制電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420046760.1
• 申請日: 2014-01-25
• 公開（公告）號: CN203707884U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 周柯;王智慧;高立克;祝文姬;吳智丁;歐世鋒;梁朔;周楊珺;李克文;俞小勇;吳麗芳;吳劍豪;李珊;孫躍;戴欣;蘇玉剛;唐春森;葉兆虹
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)公司電力科學研究院;重慶大學
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00;H02J7/00
• 代理公司: 重慶為信知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 余錦曦

技術領域

本實用新型涉及到非接觸式供電技術，具體地說，是一種基于本地取電的電動汽車無線供電系統(tǒng)控制電路。?

背景技術

近年來，為了解決電動汽車續(xù)航里程短和車載電池組笨重且成本高等問題。人們提出了基于非接觸式電能傳輸原理的電動汽車動態(tài)感應供電技術，它可以為行駛過程中的電動汽車提供在線供電或充電功能，從而減少車載電池組的重量，同時降低了電動汽車的整體成本，延長了電動汽車的續(xù)航里程。?

而在電動汽車動態(tài)感應供電系統(tǒng)中，發(fā)射導軌一般長達數(shù)公里或數(shù)十公里，其中的電流通常為數(shù)十千赫茲、數(shù)十安培的高頻交流。導軌損耗比較嚴重，能量傳輸效率較低，為了減少導軌損耗，研究人員提出了一種基于多導軌切換的無線充電技術，通過縮短導軌的長度，根據(jù)充電汽車的行駛位置利用開關切換實現(xiàn)動態(tài)供電。?

但現(xiàn)有技術存在的問題是，每一段導軌需要利用控制模塊進行切換控制，系統(tǒng)需要對控制模塊供電，由于供電專用通道鋪設的距離較長，統(tǒng)一牽設供電電源成本也較高，而且系統(tǒng)維護比較麻煩，一旦設備出現(xiàn)故障，需要對整個路段進行檢修，實施非常不便。?

實用新型內(nèi)容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種基于本地取電的電動汽車無線供電系統(tǒng)控制電路，該電路能對多導軌分段供電的電動汽車無線供電系統(tǒng)進行切換控制，控制電路不用牽設專用的供電線路，直接利用供電導軌上的無線電能，通過本地取電，降低系統(tǒng)的維護成本。?

為達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案如下：?

一種基于本地取電的電動汽車無線供電系統(tǒng)控制電路，由設置在專用充電通道的能量發(fā)射系統(tǒng)和安裝在充電汽車上的能量接收系統(tǒng)組成，其關鍵在于：所述能量發(fā)射系統(tǒng)設置有N段能量發(fā)射導軌，每段所述能量發(fā)射導軌均設置有電壓檢測模塊，該電壓檢測模塊的輸出端與比較判斷模塊的一個輸入端連接，該比較判斷模塊的另一輸入端輸入有預設的電壓閾值，該比較判斷模塊的輸出端與導軌切換控制電路相連，所述導軌切換控制模塊用于實現(xiàn)該段能量發(fā)射導軌的供、放電切換，在所述每段能量發(fā)射導軌上還安裝有本地拾取線圈，所述本地拾取線圈拾取的電能通過電能變換裝置為相鄰能量發(fā)射導軌上的電壓檢測模塊和比較判斷模塊供電。?

通過上述設計可以發(fā)現(xiàn)，每段能量發(fā)射導軌中的檢測電路和控制電路可以通過相鄰的能量發(fā)射導軌中獲取能量提供，充電汽車在動態(tài)充電過程中，前一段能量發(fā)射導軌處于通電狀態(tài)下時，即可為下一段能量發(fā)射導軌的控制電路提供電能，當檢測到充電汽車進入下一段能量發(fā)射導軌時，該控制電路即可控制對應的開關工作，為該段能量發(fā)射導軌供電，實現(xiàn)充電汽車連續(xù)無線供電。?

作為進一步描述，所述電壓檢測模塊采用型號為AHVS-4000LV的霍爾電壓傳感器，該電壓檢測模塊的電源輸入端包括+15V輸入端、-15V輸入端以及接地端，?所述本地拾取線圈拾取的電能經(jīng)過電能變換裝置轉(zhuǎn)換為+15V電源電壓后加載到采樣電阻R上，所述采樣電阻R的高電平端與相鄰能量發(fā)射導軌的電壓檢測模塊的+15V輸入端連接，所述采樣電阻R的低電平端與相鄰能量發(fā)射導軌的電壓檢測模塊的接地端連接，所述采樣電阻R的高電平端還經(jīng)過ICL7662電壓轉(zhuǎn)換模塊后連接在相鄰能量發(fā)射導軌的電壓檢測模塊的-15V輸入端上。?

在每段能量發(fā)射導軌的檢測和控制電路中，電壓檢測模塊是最重要的一個供電對象，通常采用的霍爾電壓傳感需要同時提供正負電源輸入，主要用于檢測該段能量發(fā)射導軌是否有充電汽車進入，因此，本設計通過本地拾取線圈從相鄰的能量發(fā)射導軌中獲取能量，利用電能變換裝置轉(zhuǎn)換為+15V的電源電壓，再通過ICL7662電壓轉(zhuǎn)換模塊進行正負電源的轉(zhuǎn)換，最后實現(xiàn)電壓檢測模塊供電。?

更進一步描述，所述比較判斷模塊采用有源電壓比較器，該電壓比較器的電源端與相應能量發(fā)射導軌的電壓檢測模塊的+15V輸入端相連。?

作為優(yōu)選，所述導軌切換控制模塊包括供電開關、放電開關以及放電電阻，所述能量發(fā)射導軌設置有發(fā)射線圈和諧振電容，在所述N段能量發(fā)射導軌的前端設置有原級電能變換裝置，所述供電開關、諧振電容和發(fā)射線圈依次相連形成高頻諧振回路，所述放電電阻與放電開關串聯(lián)形成放電支路，該放電支路的一端連接在供電開關與諧振電容的公共端上，該放電支路的另一端連接在發(fā)射線圈與所述原級電能變換裝置的輸出端之間，所述供電開關和放電開關根據(jù)所述比較判斷模塊的輸出信號控制所述發(fā)射線圈的供、放電切換。?