[发明专利]一种路车交互式电动汽车无线充电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线充电系统，特别是关于一种基于太阳能等新能源利用的路车交互式电动汽车无线充电系统。

背景技术

目前，我国很多大城市都面临严重的环境问题，而汽车尾气正是其主要的污染源之一。截止2011年6月，我国每1000人当中平均有75.7辆汽车。随着我国经济的快速发展，假如中国人均汽车持有量达到现在全球水平，也就是每1000人有140辆汽车，我国汽车持有量将成10倍地增加，传统汽车带来的环境污染不可小觑。与传统汽车相比，一方面，纯电动车不仅省去了油箱、发动机、变速器、冷却系统和排气系统，而且电动汽车的电动机和控制器与内燃汽油发动机动力系统相比，其成本更低；另一方面，纯电动车对能量的转换效率更高，有利于节约能源和减少二氧化碳的排放量，而且电能可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力、风力、光、热等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心，正是基于这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。

如今限制电动汽车发展的最大问题就是电池。现在的电动汽车基本都需要每天充电，即使是充满电的电池一般也很难提供足够的能量使其长时间远距离行驶。如果在长途行驶中电池没电，驾驶员就会面临进退两难的地步。针对这一问题，可以采取如下解决方法：一是建立充电站，一般要求充电站能够在短时间内对电动汽车完成充电，尽管目前存在一些快速充电的方法，也成功地进行了相关的试验，但是无法避免快速充电对电池的破坏。二是可以在城市小区和停车位建立刷卡式的充电桩，这样在下班后就会有很多车辆进行充电，当需要充电的电动汽车的数量达到一定规模时，由此产生的谐波将使电网受到波动，甚至有崩溃的可能。三是利用民用电插座，民用电插座不仅涉及电费问题，而且充电时间长，成为主流充电方式不太可能。

在能源问题已经成为全球关注并且急切想解决之的今天，新能源得到大家的广泛关注。新能源资源丰富，普遍具有可再生特性，可以提供人类长久利用。如果我们能够利用无线充电技术，在车辆在行驶的过程中，将从新能源转化来的电能存储起来，直接给电动汽车进行充电，这样既会减小由于峰值用电对电网造成的波动，又能增加新能源的利用率，还能减少我们对电动汽车长途行驶过程中没电的担忧。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是在提供一种在电动汽车行驶的过程中，利用无线充电技术将从新能源转化来的电能存储起来，直接给电动汽车进行充电的路车交互式电动汽车无线充电系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种路车交互式电动汽车无线充电系统，其特征在于：它包括一电能发射端和一电能接收端；所述电能发射端包括电能源、电能存储模块、发射端控制器和第一电磁系统；所述发射端控制器包括压力传感器、数字处理核心模块、驱动芯片、大功率MOSFET芯片或IGBT；所述数字处理核心模块包括通讯模块、压力采集模块和计算模块；所述第一电磁系统包括第一谐振电容和初级线圈；所述电能接收端包括第二电磁系统、接收端控制器和负载；所述第二电磁系统包括第二谐振电容和次级线圈；所述接收端控制器包括高频整流桥和LC滤波电路；首先将所述发射端控制器和第一电磁系统沿路面走向一字形地设置在路面之下；其次将所述第二电磁系统设置在电动汽车底盘的表面；最后将所述接收端控制器设置在电动汽车内，并将所述数字处理核心模块的通讯模块与电动汽车自带的整车控制器无线连接；所述电能源经所述电能转换模块将电能存储到电能存储模块中，当电动汽车行驶到设置了所述发射端控制器和第一电磁系统的路面时，所述压力采集模块采集所述压力传感器感应到的压力信号并发送给所述计算模块，所述计算模块计算出第二电磁系统的初始位置；同时经所述通讯模块接收整车控制器发送来的车速、电池信息；再根据初始位置和车速信息计算出第一电磁系统与第二电磁系统的相对位置；然后根据电池信息，输出传输功率最高的频率的PWM波或传输效率最高的频率的PWM波；并经所述驱动芯片后进行放大后，输送给所述大功率MOSFET芯片或IGBT，所述大功率MOSFET芯片或IGBT控制所述第一电磁系统中的初级线圈中形成振荡电流，使所述第一电磁系统和第二电磁系统之间形成耦合共振，并在所述次级线圈内形成高频交流电，经所述接收端控制器整流滤波后转化为稳压直流电供给所述负载。

所述电能转换模块是一DC/DC转换器。

所述电能存储模块是一超级电容。

所述驱动芯片是IR2110S驱动芯片或IR2113驱动芯片或APV1221S驱动芯片中的一种。

所述负载是电动汽车的车载电池或者电机。