[實用新型]一種基于電容或電感耦合的機動車無線充電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720745829.3
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN206834812U
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉興云;劉鑫豪;常振業(yè);劉佳偉;朱國良;夏浩然;王嘉瑤
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北師范大學(xué)
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J7/34;H02J50/12;B60L11/18
• 代理公司: 黃石市三益專利商標事務(wù)所42109
• 代理人: 沈軍

1.一種基于電容或電感耦合的機動車無線充電系統(tǒng)，包括依次作為發(fā)射端、接收端的充電站和機動車；其特征是：

在充電站設(shè)有充電公路，并配備有主控制器、電網(wǎng)匹配電路和直流母線以及若干模組單元，其中充電公路的車輛駛?cè)攵搜b有無線識別裝置，每個模組單元均由逆變電路及與其匹配的分控制器組成；所述主控制器通訊連接無線識別裝置，并與遠程服務(wù)器進行通訊連接；所述電網(wǎng)匹配電路將電網(wǎng)電源轉(zhuǎn)換成匹配的直流電源后輸送給直流母線，直流母線分別為各個模組單元中的逆變電路提供直流電壓；各個分控制器分別通過CAN總線通訊連接主控制器；

在機動車上設(shè)有車載控制器和整流濾波電路，整流濾波電路的直流輸出端并聯(lián)儲能電容和蓄電池，在儲能電容和蓄電池所構(gòu)成的電路上串聯(lián)有脈寬調(diào)制電路，車載控制器對脈寬調(diào)制電路的工作狀態(tài)進行實時控制；

所述充電站中的每個逆變電路與每輛機動車上的整流濾波電路之間均通過一組諧振電路實現(xiàn)電能的無線轉(zhuǎn)移；

所述諧振電路包括兩種結(jié)構(gòu)，其中一種結(jié)構(gòu)由串聯(lián)電感L和極板電容C₁₁、C₁₂以及整流濾波電路構(gòu)成RLC諧振電路，其中極板電容C₁₁由發(fā)射端極板A和接收端極板B組成，極板電容C₁₂由發(fā)射端極板C和接收端極板D組成；所述發(fā)射端極板A、C預(yù)埋在充電公路上，極板A、C對應(yīng)連接逆變電路的兩個交流輸出端；所述接收端極板B、D安裝在機動車的底盤上，并且極板B、D對應(yīng)連接整流濾波電路的交流輸入端；所述諧振電路的另一種結(jié)構(gòu)由串聯(lián)電容C_串、作為發(fā)射端的初級電感T₁和作為接收端的次級電感T₂以及整流濾波電路構(gòu)成RLC諧振電路，其中逆變電路的交流輸出端分別與串聯(lián)電容C_串、初級電感T₁構(gòu)成串聯(lián)回路，其中初級電感T₁預(yù)埋在充電公路上；次級電感T₂與整流濾波電路的交流輸入端相并聯(lián)，次級電感T₂設(shè)置于機動車的底盤上；

在機動車的底盤上裝有沿著極板B、D排布或沿著次級電感T₂排布的光發(fā)射器，在充電公路上裝有沿著極板A和極板C排布或沿著初級電感T₁排布的光接收器；所述光發(fā)射器連接車載控制器，光接收器連接分控制器，光發(fā)射器與光接收器之間構(gòu)成對射，并用于光信號的無線傳輸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電容或電感耦合的機動車無線充電系統(tǒng)，其特征是：所述脈寬調(diào)制電路由限流電阻R_限和開關(guān)管G組成，車載控制器通過向開關(guān)管G的基極發(fā)送信號，以控制開關(guān)管G的導(dǎo)通與關(guān)斷的頻率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電容或電感耦合的機動車無線充電系統(tǒng)，其特征是：所述機動車的底盤上裝有伸縮機構(gòu)，伸縮機構(gòu)由車載控制器進行實時控制，用于實現(xiàn)控制接收端極板B、D與相對應(yīng)的充電公路上發(fā)射端極板A、C之間的間隙，或者用于控制接收端的次級電感T₂與相對應(yīng)的發(fā)射端初級電感T₁之間的間隙。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電容或電感耦合的機動車無線充電系統(tǒng)，其特征是：所述儲能電容由多組超級電容器通過串并聯(lián)而成；所述光發(fā)射器選用紅外發(fā)射器，光接收器選用紅外接收器。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于電容或電感耦合的機動車無線充電系統(tǒng)，其特征是：所述接收端極板B、D與相對應(yīng)的充電公路上發(fā)射端極板A、C之間的間隙為3～10cm;所述接收端的次級電感T₂與相對應(yīng)的發(fā)射端初級電感T₁之間的間隙為3～10cm。