[發(fā)明專利]一種并列分段導(dǎo)軌式電動汽車動態(tài)無線充電系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010564699.X
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111731116A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常雨芳;吳鋒;秦甜;程玉洲;陳潤;段群龍;李金榜;黃文聰
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學
• 主分類號: B60L53/12
• 分類號: B60L53/12;H02J50/10
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

本發(fā)明涉及電動汽車無線充電技術(shù)，具體涉及一種并列分段導(dǎo)軌式電動汽車動態(tài)無線充電系統(tǒng)，包括至少3列導(dǎo)軌，分別與每列導(dǎo)軌相連接的開關(guān)和高頻逆變器，與高頻逆變器依次連接的整流電路和電網(wǎng)，分別與各開關(guān)和各高頻逆變器連接的控制器，依次與控制器連接的比較電路、放大電路、濾波電路和磁性傳感器陣列；每列導(dǎo)軌內(nèi)均勻設(shè)置有若干發(fā)射線圈，每列導(dǎo)軌及若干發(fā)射線圈并列安裝于地面上；磁性傳感器陣列包括對應(yīng)安裝于地面上各發(fā)射線圈中的磁性傳感器。該系統(tǒng)實現(xiàn)了電動汽車動態(tài)無線充電和多輛電動汽車并排動態(tài)無線充電，解決了電動汽車行駛過程中發(fā)射線圈和接收線圈發(fā)生橫向偏移導(dǎo)致充電效率降低的問題，提高了電動汽車動態(tài)無線充電效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電動汽車無線充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種并列分段導(dǎo)軌式電動汽車動態(tài)無線充電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)汽車在給人們帶來便利的同時也污染了環(huán)境。汽車尾氣的排放引起了城市的溫室效應(yīng)，同時也引起了臭氧層的破壞，形成酸雨等大氣環(huán)境問題，進而對動植物也產(chǎn)生了很大的危害。

隨著我國電動汽車行業(yè)的發(fā)展以及人們環(huán)保意識的提升，越來越多的人出行使用電動汽車，但是電動汽車電池的能量密度小和充電速度較慢等問題是電動汽車發(fā)展的一大阻力。在制約電動汽車發(fā)展的若干關(guān)鍵技術(shù)當中，充電技術(shù)對于電動汽車的推廣有著重要作用。目前電動汽車主流的充電方式為有線充電方式，其具有占地面積較大，用戶使用不方便等缺點。此外由于電池技術(shù)的限制，電動汽車本身還存在續(xù)航里程短，充電時間長，充電頻繁，電池組笨重等問題。

因此，電動汽車動態(tài)無線充電技術(shù)被提出，在路面安裝發(fā)射線圈，就可以實現(xiàn)電動汽車行駛中的無線充電。相比于傳統(tǒng)有線充電方式，動態(tài)無線充電技術(shù)具有充電便利、節(jié)省空間、充電設(shè)施不易被破壞以及不受雨雪等不良天氣影響，極大地提高了電動汽車的續(xù)航能力。

申請?zhí)枮?01810996863.7的中國發(fā)明專利公開了一種基于電磁感應(yīng)的電動車無線充電系統(tǒng)及其控制方法，該方法采用多段導(dǎo)軌分段排列形式的無線能量發(fā)射線圈，通過電動汽車的行駛控制無線能量發(fā)射線圈的開通或者關(guān)閉，完成電動汽車動態(tài)無線充電。此方法對于電動汽車的行駛方向具有較高要求，如果在行駛過程中，電動汽車無線能量發(fā)射線圈和接收線圈發(fā)生橫向偏移，不能完全對稱時，無線充電耦合系數(shù)會產(chǎn)生劇烈的變化，嚴重影響無線充電效率。

申請?zhí)枮?01910328855.X的中國發(fā)明專利公開了一種電動汽車動態(tài)無線智能充電系統(tǒng)及方法，該方法將充電道路分為多個獨立工作的無線充電輸電區(qū)，在每個輸電區(qū)中可檢測電動汽車的行駛速度，并調(diào)整無線充電單元的充電功率，從而保證了不同車速的電動汽車能夠沖上所需的電量。一方面，此方法并沒有解決發(fā)射線圈和接收線圈發(fā)生橫向偏移導(dǎo)致充電效率降低的問題。另一方面，此方法采用的充電道路僅為單車道，不同車速的電動汽車在行駛過程中難免會遇到超車變道等情況，在單車道行駛時對于電動汽車的行駛速度會有一定的局限性。

申請?zhí)枮?01910441793.3的中國發(fā)明專利公開了一種用于電動汽車動態(tài)無線充電系統(tǒng)及電磁耦合機構(gòu)，該系統(tǒng)采用架設(shè)在空中的發(fā)射線圈和接收線圈產(chǎn)生高頻電磁場，通過固定安裝在電動汽車上的天線隨電動汽車移動而在發(fā)射線圈和接收線圈之間的無接觸移動，以磁耦合諧振方式動態(tài)地從高頻電磁場中獲取電能，從而為電動汽車動態(tài)無線充電。雖然此系統(tǒng)中天線的位置和角度變化對輸出功率和傳輸效率影響較小，但是對于電動汽車的行駛路徑有較大局限性，并且存在著架設(shè)在空中的發(fā)射線圈和接收線圈產(chǎn)生的高頻電磁場對周圍環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾較大，以及高頻電磁場在空中產(chǎn)生的漏磁通較大，磁場暴露水平過高的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電動汽車在行駛方向變化的情況下始終保持高效率的動態(tài)無線充電的系統(tǒng)。