[發明專利]一種基于5G通訊的動態無線充電異物檢測系統

在審

• 申請號: 202110887099.1
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113733944A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 仇新宇;王成亮;譚林林;潘志新;阮文駿;肖宇華;翟學鋒;鄭海雁;蔣一泉;楊曉梅;孟濤;徐妍;楊慶勝;李軍
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司;江蘇方天電力技術有限公司;東南大學
• 主分類號: B60L53/124
• 分類號: B60L53/124;B60L53/12;H02J50/10;H02J50/60
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 許小莉

本發明公開了一種基于5G通訊的動態無線充電異物檢測系統，屬于無線電能傳輸技術領域，包括發射端有動作開關的電動汽車動態無線充電系統，CPE終端模塊，區域5G基站，指揮控制臺；所述異物檢測模塊通過無線信號傳輸將異物檢測信息傳輸至CPE終端模塊；所述的電動汽車動態無線充電系統發射端的動作開關用于接收CPE終端模塊發出的控制指令；所述的CPE終端模塊具備信息發射與接收功能用于與區域5G基站進行信息交互；所述的區域5G基站用于與指揮控制臺進行信息交互。本發明可以及時清除EV?DWPT系統中存在的發熱異物，提高了對電動汽車的充電效率，保障充電系統的安全。

技術領域

本發明涉及一種基于5G通訊的動態無線充電異物檢測系統，屬于無線電能傳輸技術領域。

背景技術

目前電動汽車數量正快速增長，未來規模化發展的電動汽車保有量也勢必是一個驚人的數字，不可忽視的是，進一步推動電動汽車發展以及擴大電動汽車的市場占有率仍面臨著若干難題。相比于傳統燃油車，電動汽車面前仍面臨電能補給和電能存儲的劣勢。在電能補給方面，由于充電速度較慢，間接導致需要更多的充電設施來滿足未來規模化電動汽車的充電需求。此外電動汽車的電能補給方式大多數為有線（接觸式）充電，該充電方式存在充電不便捷、靈活性差、觸點易磨損、線纜老化、存在觸電隱患等不足之處。電能存儲是影響電動汽車發展的另一個痛點，電動汽車動力電池容量與電動汽車的續航里程密切相關。為了追求較大的續航里程，在電池儲能技術進展緩慢的前提下，通常采用增加儲能設備容量的方法，但是同時也占用了電動汽車的有限空間，并且增加了電動汽車的成本。因此，為克服上述兩大缺點，電動汽車動態無線充電技術（簡稱EV-DWPT技術）應運而生，EV-DWPT技術一方面假設在路面下方實時為電動汽車進行充電，進而無限增大了電動汽車的續航里程，另一方面電能實時充電也使得電動汽車不需要加載大容量的儲能設備，縮小了電池的占用空件，降低了成本。

電動汽車動態無線充電技術可實現汽車長續航里程且縮小電池占用空間，必會成為電動汽車行業未來的趨勢。但因為無線傳輸系統傳輸具有開放式結構的特點，加之汽車行駛路面不可避免會存在異物掉落，尤其是金屬類異物掉落在諧振器附近時會因為磁感應現象感應出渦流進而發熱，這會使得系統整體的傳輸效率降低，若金屬異物發射嚴重，更會發生火災，威脅系統安全，因此建立一種動態無線充電異物檢測系統，同時具備一定的時效性，能及時地檢測出路面異物地類型，對風險等級高的異物及時清除，是電動汽車動態無線充電技術成待解決的問題。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提出了一種基于5G通訊的動態無線充電異物檢測系統，實現動態無線充電系統實時異物檢測功能。

技術方案：為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種基于5G通訊的動態無線充電異物檢測系統，所述基于5G通訊的動態無線充電異物檢測系統包括異物檢測模塊，發射端有動作開關的電動汽車動態無線充電系統，CPE終端模塊，區域5G基站，指揮控制臺；所述異物檢測模塊通過無線信號傳輸將異物檢測信息傳輸至CPE終端模塊；所述的電動汽車動態無線充電系統發射端的動作開關用于接收CPE終端模塊發出的控制指令；所述的CPE終端模塊具備信息發射與接收功能用于與區域5G基站進行信息交互；所述的區域5G基站用于與指揮控制臺進行信息交互。

進一步地，所述的異物檢測模塊包括檢測線圈模塊、檢測電路模塊、無線通訊模塊，所述的檢測線圈模塊由單匝銅線繞制成橫線與縱向對稱線圈陣列，放置于對應電動汽車動態無線充電系統的發射線圈上方的路面下方，實時監測其上方路面的異物信息，所述的檢測電路模塊與所述檢測線圈模塊輸出端相連，通過檢測線圈模塊的阻抗變化確定異物的位置與類型信息，并將異物信息編碼發送給無線通訊模塊，所述的無線通訊模塊具備信息發射功能用于將生成的檢測信號發送給CPE終端模塊。