[發明專利]智能雙向動態無線充電系統及方法

有效

• 申請號: 201911283790.8
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110901421B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 張立炎;陳文杰;章子祎;陳啟宏;周克亮;肖朋
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B60L53/00
• 分類號: B60L53/00;B60L53/12;B60L58/12
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 劉琳;周艷

本發明公開了一種智能雙向動態無線充電系統，包括普通車道、無線充電車道、車載電池、能量接收裝置、能量發射裝置、蓄電池裝置和電網輸入裝置，車載電池安裝在電動汽車上，電網輸入裝置設置在無線充電車道上，能量接收裝置設置在電動汽車上且與車載電池連接，能量發射裝置設置在無線充電車道上且與電網輸入裝置連接，蓄電池裝置設置在無線充電車道上且連接在電網輸入裝置和能量發射裝置之間。本發明的系統不僅保證了電網的穩定運行，而且節約了能源。另外，本發明還公開了一種智能雙向動態無線充電方法。

技術領域

本發明涉及電動汽車無線充電領域，尤其涉及一種智能雙向動態無線充電系統及方法。

背景技術

傳統的汽車是一種以石油為燃料的交通運輸工具，在給人們工作生活帶來更多方便的同時，也使全民交通對石化資源越來越依賴，從而不斷加劇了石油能源危機，造成了石化能源日益枯竭。與此同時，石油燃燒還帶來了大氣污染，造成了一系列的環境問題。為此，在節能與環保的雙重壓力下，大力發展和推廣甚至普及電動汽車等新能源汽車變得日益重要。

然而，目前電動汽車的推廣和應用主要受到其續航里程短、充電時間長及充電地點固定的限制。因而，如何進一步完善電動汽車充電設施，從而實現對電動汽車快速有效地充電，是電動汽車能夠快速發展的一個關鍵性問題。

隨著電動汽車的發展，采用無線電能傳輸技術的電動汽車無線充電技術成為了一種新型的充電方式。根據電動汽車在無線充電的過程中所處的運行狀態，可以將無線充電方式分為靜態無線充電和動態無線充電。關于靜態無線充電方式，由于其對充電區域存在著嚴格的限制，因而用戶必須到指定的區域充電，且在充電過程中，電動汽車也無法行駛。另外，由于電動汽車的車載鋰電池容量和體積的限制，其續航里程受到了嚴格限制，因而導致電動汽車無法長途行駛。若要縮短電動汽車的充電時間，就需要靜態無線充電設施提供一個很高的充電功率，而這是靜態無線充電技術的一個技術難點。關于動態無線充電方式，由于動態無線充電方式可以在電動汽車行駛的過程中進行連續充電，因而電動汽車只需裝備少量的電池組即可滿足高續航里程的要求，而且充電設施也無需提供極高的充電功率，從而降低了對充電設施的要求。因此，相比較于靜態無線充電，電動汽車動態無線充電過程更為安全方便。

然而，一方面，由于電動汽車無線充電系統在大規模接入動態無線充電系統時，電網會出現負荷過大的情況，因而導致電網不能穩定運行。另一方面，由于電動汽車在電池電量充足時，動態無線充電系統仍然處于充電進程，從而導致能量浪費。

發明內容

本發明為解決上述現有技術中的問題，提出一種智能雙向動態無線充電系統及方法，其不僅在電網出現負荷過大時，保證了電網仍然能穩定運行，而且在電動汽車電量富余時，能采用蓄電池組回收電能，節約了能源。

為實現上述目的，本發明提供了一種智能雙向動態無線充電系統，包括普通車道、無線充電車道、車載電池、能量接收裝置、能量發射裝置、蓄電池裝置和電網輸入裝置，其中：

所述車載電池，安裝在電動汽車上，用于為電動汽車提供電能；

所述電網輸入裝置，設置在所述無線充電車道上，用于為所述車載電池和所述蓄電池裝置提供電能；

所述能量接收裝置，設置在電動汽車上且與所述車載電池連接，用于實時檢測所述車載電池的電量并將實時檢測的所述車載電池的電量與設定電量值進行比較，如果超過所述設定電量值，則檢測所述能量發射裝置發送的反向饋電請求和車主發送的是否拒絕所述反向饋電請求的選擇信號并根據檢測的所述反向饋電請求和車主的所述選擇信號，向所述能量發射裝置發送第一反饋信息、選擇工作模式和進入的車道；如果未超過所述設定電量值，則向所述能量發射裝置和所述蓄電池裝置發送正向充電請求，并根據接收到的所述能量發射裝置發送的第二反饋信息選擇工作模式和進入的車道；