[發明專利]一種基于交通信號控制的路口電動汽車無線充電系統

在審

• 申請號: 201510448048.3
• 申請日: 2015-07-27
• 公開（公告）號: CN105024440A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發明（設計）人: 譚林林;劉瀚;黃學良;王維
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J17/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種基于交通信號控制的路口電動汽車無線充電系統。

背景技術

隨著無線電能傳輸技術的不斷發展，電動汽車無線充電技術日益成熟。目前電動汽車無線充電主要依靠在充電站或家庭車庫設置無線充電樁，充電場所較為單一，可選擇的充電時間受到限制，并且在行駛過程中補充電能的可能性不大，這就要求電動汽車出行需一次性多載蓄能設備。

為了少載甚至不載電池，相關研究人員提出了電動汽車在線動態無線充電的技術，在路面鋪設能量發射裝置，實現電動汽車的邊走邊充，動態的補充電動汽車的電量，大面積的電動汽車在線動態充電離普及還有一定的距離，目前大面積改造路面不太現實。目前針對電動車無線供電技術的研究主要仍然集中在靜態充電技術方面。作為從靜態無線充電到動態無線充電的過渡，迫切需要尋找一種充電方式來擴充無線充電的技術手段。

發明內容

發明目的：針對上述現有技術，提出一種基于交通信號控制的路口電動汽車無線充電系統，解決現有電動汽車無線充電場所單一、攜帶儲能設備龐大等問題。

技術方案：一種基于交通信號控制的路口電動汽車無線充電系統，包括路面端系統和車載端系統；所述路面端系統包括電網、整流逆變單元、路面能量發射裝置、路面充電控制中心、路面近程無線通信模塊、交通信號采集單元，所述車載端系統包括車載能量接收裝置、整流變換單元、電池負載、車載近程無線通信模塊、車載控制器；

其中，所述電網的輸出經整流逆變單元連接到路面能量發射裝置的輸入端，所述路面能量發射裝置能夠與車載能量接收裝置進行無線電能傳輸，所述車載能量接收裝置的輸出經整流變換單元連接到電池負載，所述車載控制器用于根據電池負載的電量輸出充電信號到車載近程無線通信模塊，所述車載近程無線通信模塊與路面近程無線通信模塊通信，所述充電信號通過路面近程無線通信模塊傳輸至路面充電控制中心；所述路面充電控制中心實時采集交通信號燈狀態信息，在交通信號燈為紅燈時，根據所述充電信號控制所述整流逆變單元工作。

作為本發明的優選方案，在車道的信號燈路口設置若干個所述路面能量發射裝置。

作為本發明的優選方案，所述交通信號采集單元采用單工通信模式從交通燈控制系統讀取所述交通信號燈狀態信息。

作為本發明的優選方案，所述路面能量發射裝置和車載能量接收裝置均采用串聯補償電容的圓形或矩形盤式線圈。

有益效果：本發明的一種基于交通信號控制的路口電動汽車無線充電系統，基于磁耦合諧振式無線電能傳輸技術，綜合考慮電動汽車自身的充電意愿，以及路口交通信號燈的狀態，利用車輛等待信號燈的間隙，為電動汽車補充能量；從而能夠有效地利用停車等待間隙，補充電動汽車的電量，提高其續航能力，一定程度上也降低了車主對電池容量的需求，可以達到少載電池的目的。本發明擴充單一的無線充電場所，在復雜的城市交通中意義重大，更為電動汽車的推廣起到積極的作用，一定程度地降低了車主對于電池容量的依賴。相對于傳統的靜態充電和未來的動態充電而言，本發明易于實現，具有很大的應用價值。

交通信號采集單元采用單工通信模式從交通燈控制系統讀取交通信號燈狀態信息，即單方向從交通信號燈系統接收信號燈狀態數據，能夠避免通信差錯帶來對交通信號系統的干擾。

附圖說明

圖1為本發明基于交通信號控制的路口電動汽車無線充電系統結構原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做更進一步的解釋。

如圖1所示，一種基于交通信號控制的路口電動汽車無線充電系統，包括：電網1、整流逆變單元2、路面能量發射裝置3、車載能量接收裝置4、整流變換單元5、電池負載6、路面充電控制中心7、路面近程無線通信模塊8、車載近程無線通信模塊9、車載控制器10、交通信號采集單元11以及交通燈控制系統12。其中，電網1、整流逆變單元2、路面能量發射裝置3、路面充電控制中心7、路面近程無線通信模塊8、交通信號采集單元11以及交通燈控制系統12構成路面端系統。車載能量接收裝置4、整流變換單元5、電池負載6、車載近程無線通信模塊9以及車載控制器10構成車載端系統。

其中，路面充電控制中心7由協同工作的DSP及FPGA等控制器組成。路面近程無線通信模塊8及車載近程無線通信模塊9可使用但不僅限于使用NRF24L01等低功耗近程無線通信模塊。交通信號采集單元11主要包括具備與現有交通信號燈控制器通信能力的DSP信息讀取裝置。