[發(fā)明專利]一種電動汽車非接觸供電系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810303694.4
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108819730A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設計）人: 吳正斌;李貴強;張磊;張明杰;李蛟龍;韓淑婷
• 申請（專利權(quán)）人: 天津中科先進技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;H02J7/02;H02J7/34
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 韓新城

本發(fā)明提供一種電動汽車非接觸供電系統(tǒng)，包括敷設原邊充電線圈的路基、輪胎式副邊線圈、超級電容、蓄電池、永磁同步電機、電能管理平臺和電機驅(qū)動管理平臺；輪胎式副邊線圈收到路基原邊充電線圈的電能后傳輸?shù)诫娔芄芾砥脚_，經(jīng)電能管理平臺整流后給蓄電池充電；蓄電池電能經(jīng)電機驅(qū)動管理平臺驅(qū)動永磁同步電機轉(zhuǎn)動作為電動機工作；下坡時永磁同步電機作為發(fā)電機發(fā)電，電能存儲到超級電容；電池電量不足時超級電容向蓄電池充電，電池電量充足時超級電容經(jīng)電能管理平臺逆變后向原邊充電線圈放電。本發(fā)明由于路基和輪胎接觸緊密，能使非接觸充電電路原邊線圈和副邊線圈保持在恒定位置，從而得到穩(wěn)定耦合系數(shù)，實現(xiàn)高效大功率傳輸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種電動汽車非接觸供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

出于環(huán)境保護以及社會可持續(xù)發(fā)展的需求，電動汽車的應用越來越廣泛，電動汽車的大規(guī)模推廣應用的一個前提就是充電設施的發(fā)展建設。非接觸供電系統(tǒng)在電動汽車有很好的應用前景，但是基于路基不平整，導致非接觸充電電路的原邊線圈和副邊線圈耦合系數(shù)變化，造成能量耦合傳輸效率較低，限制充電額定功率。若實現(xiàn)大功率傳輸，需要加大電路硬件成本投入和基礎附件投入，這直接提升了整機制造成本。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種在路基不平整情況下，也能實現(xiàn)穩(wěn)定電路耦合系數(shù)，進而低成本、靈活地實現(xiàn)傳輸電能的電動汽車非接觸供電系統(tǒng)。

一種電動汽車非接觸供電系統(tǒng)，包括：

敷設原邊充電線圈的路基、安裝在汽車輪胎上的輪胎式副邊線圈；所述原邊充電線圈連接供電設備并與輪胎式副邊線圈通過非接觸耦合實現(xiàn)電能雙向傳輸；所述輪胎式副邊線圈與電能管理平臺相連接，所述電能管理平臺與蓄電池、超級電容連接，所述蓄電池與電機驅(qū)動管理平臺相連接，所述電機驅(qū)動管理平臺連接永磁同步電機；所述輪胎式副邊線圈接收到原邊充電線圈的電能后傳輸?shù)诫娔芄芾砥脚_經(jīng)整流后給蓄電池充電；所述蓄電池的電能通過電機驅(qū)動管理平臺輸出驅(qū)動永磁同步電機轉(zhuǎn)動，使所述永磁同步電機作為電動機工作，驅(qū)動汽車運行；所述永磁同步電機在汽車下坡時作為發(fā)電機工作發(fā)電，將電能存儲到超級電容中；所述蓄電池的電量不足時，超級電容向蓄電池充電；蓄電池的電量充足時，所述超級電容的電能經(jīng)電能管理平臺逆變處理后通過輪胎式副邊線圈向原邊充電線圈放電。

所述原邊充電線圈與電網(wǎng)相連，用于電動汽車下坡且蓄電池電路充足的情況下，由所述輪胎式副邊線圈向原邊充電線圈放電，并通過所述電網(wǎng)給連接的照明設備和監(jiān)控設備供電。

所述供電設備包括電站、風力發(fā)電裝置及太陽能發(fā)電裝置。

其中，所述電能管理平臺包括：

整流器，用于對來自輪胎式副邊線圈的交流電整流成直流電，并經(jīng)穩(wěn)壓處理后向蓄電池充電；

逆變器，用于對來自超級電容的直流電逆變成交流電并經(jīng)穩(wěn)壓處理后，通過輪胎式副邊線圈向路基下面的原邊充電線圈放電。

本發(fā)明由于采用敷設原邊充電線圈的路基中的原邊充電線圈與輪胎式副邊線圈非接觸式耦合，用于電能雙向傳輸，由于路基和輪胎接觸緊密，即使路基不平整，也能使非接觸充電電路原邊線圈和副邊線圈保持在恒定位置，從而得到穩(wěn)定耦合系數(shù)，通過合理設計線圈的間隙(如5cm以內(nèi))，從而就可以實現(xiàn)高效大功率傳輸。

另外，所述路基下面的原邊充電線圈與電網(wǎng)相連，在電動汽車下坡且蓄電池電路充足的情況下，由所述輪胎式副邊線圈向原邊充電線圈放電，并通過所述電網(wǎng)給連接的照明設備和監(jiān)控設備供電，從而達到微電網(wǎng)的內(nèi)循環(huán)。