[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)線(xiàn)電磁傳動(dòng)系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010315793.1
• 申請(qǐng)日: 2020-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111490603A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒淵;張旭東;董玉剛;孫逢春;趙世奇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J50/10
• 分類(lèi)號(hào): H02J50/10;B60K7/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

1.一種用于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)線(xiàn)電磁傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括輪部用電單元、路基供電單元和車(chē)載充放電單元；

所述輪部用電單元包括車(chē)載接收線(xiàn)圈、路基接收線(xiàn)圈、輪邊超級(jí)電容和輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述車(chē)載接收線(xiàn)圈與所述輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，所述路基接收線(xiàn)圈與所述輪邊超級(jí)電容連接，所述車(chē)載接收線(xiàn)圈與所述路基接收線(xiàn)圈電連接，所述車(chē)載接收線(xiàn)圈、路基接收線(xiàn)圈、輪邊超級(jí)電容和輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)集成在輪胎內(nèi)部形成模塊化輪部用電單元；

所述路基供電單元位于路面之下，包括路基發(fā)射線(xiàn)圈，所述路基發(fā)射線(xiàn)圈與所述路基接收線(xiàn)圈耦合；

所述車(chē)載充放電單元位于車(chē)輛底盤(pán)內(nèi)，包括車(chē)側(cè)動(dòng)力電池和車(chē)載發(fā)射線(xiàn)圈，所述車(chē)載發(fā)射線(xiàn)圈與所述車(chē)載接收線(xiàn)圈耦合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)線(xiàn)電磁傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述輪部用電單元還包括路-輪電力電子轉(zhuǎn)換模塊和車(chē)-輪電力電子轉(zhuǎn)換模塊；

所述路-輪電力電子轉(zhuǎn)換模塊連接在所述路基接收線(xiàn)圈和所述輪邊超級(jí)電容之間，所述車(chē)-輪電力電子轉(zhuǎn)換模塊連接在所述車(chē)載接收線(xiàn)圈與所述輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間；

所述路基供電單元還包括路基電力電子轉(zhuǎn)換模塊，所述路基電力電子轉(zhuǎn)換模塊連接于所述路基發(fā)射線(xiàn)圈與交流電網(wǎng)之間；

所述車(chē)載充放電單元還包括車(chē)載電力電子轉(zhuǎn)換模塊，所述車(chē)載電力電子轉(zhuǎn)換模塊連接在所述車(chē)側(cè)動(dòng)力電池與所述車(chē)載發(fā)射線(xiàn)圈之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)線(xiàn)電磁傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述車(chē)載接收線(xiàn)圈所在平面與所述路基接收線(xiàn)圈所在平面垂直。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)線(xiàn)電磁傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括車(chē)輛懸掛和懸掛連桿，所述車(chē)輛懸掛通過(guò)所述懸掛連桿將車(chē)輪與車(chē)輛底盤(pán)結(jié)構(gòu)球鉸連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)線(xiàn)電磁傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述車(chē)載充放電單元還包括車(chē)載發(fā)射線(xiàn)圈連接件，所述車(chē)載發(fā)射線(xiàn)圈經(jīng)所述車(chē)載發(fā)射線(xiàn)圈連接件固定于底盤(pán)所在平面。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)線(xiàn)電磁傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述車(chē)載發(fā)射線(xiàn)圈、所述車(chē)載接收線(xiàn)圈、所述路基發(fā)射線(xiàn)圈和所述路基接收線(xiàn)圈均為多匝方形線(xiàn)圈，所述車(chē)載發(fā)射線(xiàn)圈輪廓大于所述車(chē)載接收線(xiàn)圈輪廓，所述路基發(fā)射線(xiàn)圈輪廓大于所述路基接收線(xiàn)圈輪廓。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)線(xiàn)電磁傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述路基供電單元還包括路基側(cè)控制開(kāi)關(guān)，所述路基側(cè)控制開(kāi)關(guān)串聯(lián)于所述路基供電單元所在的電路中。

8.一種用于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)線(xiàn)電磁傳動(dòng)方法，其特征在于，所述無(wú)線(xiàn)電磁傳動(dòng)方法為車(chē)輛靜止充電方法，該方法包括：

當(dāng)路基接收線(xiàn)圈與路基發(fā)射線(xiàn)圈接觸時(shí)，路基側(cè)控制開(kāi)關(guān)閉合，路基發(fā)射線(xiàn)圈為無(wú)線(xiàn)電磁傳動(dòng)系統(tǒng)提供充電磁場(chǎng)；

當(dāng)路基接收線(xiàn)圈位于路基發(fā)射線(xiàn)圈內(nèi)時(shí)，車(chē)輛停止行駛，路基發(fā)射線(xiàn)圈經(jīng)路基接收線(xiàn)圈為輪邊超級(jí)電容充電；

當(dāng)輪邊超級(jí)電容電量飽和時(shí)，判斷車(chē)輛是否駛離路基發(fā)射線(xiàn)圈，得到判斷結(jié)果；

當(dāng)所述判斷結(jié)果表示是時(shí)，路基側(cè)控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，無(wú)線(xiàn)電磁傳送系統(tǒng)斷開(kāi)；

當(dāng)所述判斷結(jié)果表示否時(shí)，所述路基發(fā)射線(xiàn)圈經(jīng)路基接收線(xiàn)圈將電能傳遞至車(chē)載接收線(xiàn)圈，再經(jīng)車(chē)載發(fā)射線(xiàn)圈為車(chē)側(cè)動(dòng)力電池充電；

輪邊超級(jí)電容和/或車(chē)側(cè)動(dòng)力電池為輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供車(chē)輛行駛所需的電量。

9.一種用于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)線(xiàn)電磁傳動(dòng)方法，其特征在于，所述無(wú)線(xiàn)電磁傳動(dòng)方法為車(chē)輛移動(dòng)充電方法，該方法包括：

當(dāng)路基接收線(xiàn)圈與路基發(fā)射線(xiàn)圈接觸時(shí)，路基側(cè)控制開(kāi)關(guān)閉合，路基發(fā)射線(xiàn)圈為無(wú)線(xiàn)電磁傳動(dòng)系統(tǒng)提供充電磁場(chǎng)；

路基發(fā)射線(xiàn)圈經(jīng)路基接收線(xiàn)圈持續(xù)為輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電；

判斷輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需電量是否小于路基發(fā)射線(xiàn)圈的輸出電量，若是，則路基側(cè)電網(wǎng)輸出的多余電量先用于對(duì)輪邊超級(jí)電容充電，當(dāng)輪邊超級(jí)電容飽和后，再對(duì)車(chē)側(cè)動(dòng)力電池充電；若否，則車(chē)側(cè)動(dòng)力電池和/或輪邊超級(jí)電容為輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)補(bǔ)充車(chē)輛行駛所需的電量。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的用于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)線(xiàn)電磁傳動(dòng)方法，其特征在于，當(dāng)車(chē)輛發(fā)生制動(dòng)產(chǎn)生的再生制動(dòng)能量先存儲(chǔ)于所述輪邊超級(jí)電容中，當(dāng)所述輪邊超級(jí)電容飽和后，再存儲(chǔ)于所述車(chē)側(cè)動(dòng)力電池中。