[发明专利]用于车辆与静止收集器之间的电能传输方法

说明书

技术领域及背景技术

现今，内燃机车辆中所用的大多数电池是通过交流发电机充电，交流发电机从所述引擎获取能量。新近，混合引擎使用再生制动来为它们的电池充电。新兴的电动车辆面对的挑战在于它们需更插入电源方能再充电。然而，这一般需要车辆静止，而且需要与电源互相连接。同样地，虽然人们已经在增加车辆的能量效率方面取得不小的进步，但还是存在固有的能量效率低下、热动力卡诺循环局限及能量浪费等问题。例如，当车辆从任何速率达到完全停止或沿山上或斜坡向下驾驶时，能量由于未被回收而浪费。

因此，有必要取得能够在移动车辆及静止电源/电槽之间传输能量的系统，以便为车辆电池充电或利用来自车辆的、本来可能被浪费的能量。

发明内容

本发明的方法及系统使得能够在车辆移动或静止时，在没有任何物理互连的情况下、从已经通过未利用的引擎剩余动力及再生制动获得充电的车辆电池传输电能到电力存储装置或电力供应系统(比如电力网)。本发明的方法及系统也可以在没有任何物理互连及在车辆移动或静止的情况下，反过来用于为电动车辆电池充电。

在本发明的一个形式中，一种车辆，包括放大器、用于供应电力到放大器的车辆电池、用于为放大器产生输入信号的频率发生器，频率发生器选择性地增大输入信号的功率，并输出具有与输入信号频率相同的频率、但功率更高的输出信号。车辆进一步地包括控制系统和用于产生磁场的磁场发生器，控制系统包括用于探测车辆外部定子存在的传感器并与频率发生器及放大器进行通信。放大器与磁场发生器进行通信，磁场发生器响应于来自放大器的输出信号的接收而产生振荡磁场。

在一方面，频率发生器包括可变频率发生器。例如，控制系统可以产生输入信号到发生器，以改变发生器的频率。

在另一方面，磁场发生器包括金属线圈及金属芯。例如，芯可以包括带有高镍含量的金属芯。

在另一方面，车辆包括外壳，外壳支承磁场发生器，并将磁场发生器安装到车辆上。例如，磁场发生器具有底边，而磁场发生器除该底边外，其所有边侧均由外壳封闭。

根据再另一方面，控制系统进一步包括传感器，传感器探测车辆的速率。进一步地，控制系统配置成在传感器探测到车辆为静止时产生驱动信号到放大器。

在本发明的另一个形式中，一种能量回收系统，包括车辆、控制系统及磁场发生器，磁场发生器与控制系统进行通信，并响应来自控制系统的信号而产生可变磁场。磁场发生器安装到车辆上，且控制系统进一步包括电路，该电路带有适合放置在车辆中或放置在车辆旁的静止导线，其中由磁场发生器产生的磁场在车辆接近导线时通过该电路感应引起交变电流。因此，磁场发生器配置成在车辆静止时在静止导线中产生电流。

在一方面，控制系统包括频率发生器，频率发生器产生振荡信号，用于产生可变磁场。

在另一方面，控制系统也包括放大器，用于增大来自频率发生器的信号的功率。

根据再另一方面，电路包括能量存储装置，用于存储由感应电流流动产生的电能。

在本发明的再另一个形式中，一种能量传输系统，包括车辆、位于车辆处的信号发生器、位于车辆外部的静止磁场发生器、以及用于控制及驱动磁场发生器的控制系统。车辆具有带有导线及能量存储装置的再充电电路，而充电电路及控制系统以用户输入进行通信。控制系统响应于来自信号发生器的信号的接收而选择性地驱动磁场发生器，以传输能量到导线，从而为车辆上的能量存储装置再充电。

在一方面，控制系统配置成产生交变电流及以交变电流来驱动磁场发生器。

因此，本发明提供一种能量传输系统，该能量传输系统能够从车辆下载动力以用于车辆外部，或上载动力到车辆以便为车辆的电池再充电。

通过研究以下的描述并结合附图，将可显见本发明的这些及其他目标、优点、目的及特征。

附图说明

图1为本发明的电能传输系统的示意图；

图2为从车辆到静止收集器的电能传输系统的示意图；

图3为从车辆传输能量到静止收集器的方法的流程图；

图4为位于静止接收器或传送器与车辆之间的电能传输系统的示意图；

图5为在静止接收器或传送器与车辆之间传输能量的方法的的流程图。

具体实施方式

参阅图1，数字10总体标示一电能传输系统，该电能传输系统用于在车辆(比如汽车、卡车、火车或同类物)与静止收集器之间传输能量。如以下更详细描述的那样，系统10允许在车辆静止或移动时使用感应耦合，在静止收集器12与车辆14之间传输能量。