[发明专利]一种发射塔式远程汽车充电系统和充电方法

说明书

技术领域

本发明属于无线充电网络技术领域，具体涉及一种发射塔式远程汽车充电系统和充电方法。

背景技术

目前很多便携式电子设备实现了无线充电技术，都能实现在无线电能发射端和无线电能接收端实现电能的传输，但是这些技术中都是在很狭小的空间范围内一对一或一对多地实现电能发送和电能接收的功能，其无线充电技术并没有应用在一个大范围的无线电能网，并对无线电能网内需要充电的负载设备按照传输电能的多少收取相应的费用。

发明内容

本发明的目的是在广泛的道路两旁建立塔式无线电能充电网，给行驶中需要充电的汽车进行电能补充，并根据车上自带的电能计费系统，经车联网进行网络交费，从而广泛普及车载无线充电的应用和无线充电的商业化运行。

本发明具体公开了一种发射塔式远程汽车充电系统，包括无线发射塔、能量发射装置以及电动汽车无线能量接收装置，其中无线发射塔按一定次序排列设置在道路一侧或两侧，在发射塔的上部安装所述能量发射装置，所述能量发射装置形成一个相互补充覆盖的无线电能发射网，电动汽车无线能量接收装置设置在电动汽车内，通过接收无线电能发射网的能量对车载电池组以及其他车载负载进出充电。

其中，所述能量发射装置包括：普通民用电网、AC/DC转换器、直流电源、高频电能转换电路和无线能量发射单元。

其中，所述无线能量接收装置包括：无线能量接收单元、AC/DC转换器、接收电能计费单元、通过车联网系统交费模块、DC/DC转换器、所述车载电池组以及其他车载负载。

其中，能量发射装置还包括新能源发电装置，以及设置在新能源发电装置与直流电源之间的新能源DC/DC转换器或新能源AC/DC转换器。

其中，新能源发电装置是光伏发电系统以及风光互补的发电系统。

本发明还公开了采用上述发射塔式远程汽车充电系统进行充电的方法，包括如下步骤：

能量发射装置从普通民用电网取电后，经AC/DC转换器，将电能输入直流电源，再经过高频电能转换电路，将电能转换后经无线能量发射单元向外发射；或者，能量发射装置将新能源发电装置的电能经新能源AC/DC转换器或新能源DC/DC转换器，转换后输入到所述直流电源，再经过高频电能转换电路，将电能转换后经无线能量发射单元向外发射；

无线能量接收单元接收到无线电能发射网发射的无线电磁能量后，将经无线传输过来的电磁能转化成电能，再经所述AC/DC转换器和所述DC/DC转换器变换后对车载电池组或其他车载负载进行充电，并在电费计量模块中进行计费。

进一步，所述高频转换电路将将电能转换成高频无线电磁能量，再经无线能量发射单元对外发射。

本发明的技术方案是在道路两旁内建立塔式无线电能的无线发射塔，在所述无线发射塔上装置有能量发射装置，所述无线发射塔和所述能量发射装置按一定次序排列建设在道路的一旁或两边，所述能量发射装置形成一个相互补充覆盖的无线电能发射网，使行驶在无线电能发射网区域内的需要充电的汽车进行实时充电。

附图说明

图１：无线电能发射塔布局俯视图；

图2：无线电能发射塔布局侧视图；

图3：能量发射装置原理图；

图4：直流转高频的转换电路图；

图5：电动汽车无线能量接收装置原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述。

无线发射塔和能量发射装置的布置俯视图如图1所示，无线发射塔和能量发射装置的布置侧视图如图2所示。在道路一侧或两侧间隔一段距离就排列设置一无线发射塔，在发射塔的上部安装能量发射装置，能量发射装置形成一个相互补充覆盖的无线电能发射网。

能量发射装置的原理图如图3所示，其包含有：普通民用电网、AC/DC转换器、直流电源、高频电能转换电路、无线能量发射单元，且也能够接入新能源发电装置(如光伏发电系统或风光互补的发电系统)，以及新能源发电装置与直流电源间的DC/DC转换器或AC/DC转换器。

所述无线能量发射装置的工作原理是：从普通民用电网取电后，经AC/DC转换器，将电能输入直流电源，或者将新能源发电装置的电能经AC/DC转换器或DC/DC转换器，转换后输入到所述直流电源，再经过高频电能转换电路，将电能转换后经无线能量发射单元向外发射。

所述直流转高频的转换电路组成如图4所示，使普通电能经其转换后将电能转换成高频无线电磁能量，再经无线能量发射单元对外发射。

车载无线能量接收装置原理图如图5所示，所述无线能量接收装置包括有无线能量接收单元、AC/DC转换器、接收电能计费单元、通过车联网系统交费模块、DC/DC转换器、车载电池组以及其他车载负载。其工作原理是，所述无线能量接收单元接收到无线电能发射网的无线电磁能量后，将经无线传输过来的电磁能转化成电能，再经所述AC/DC转换器和所述DC/DC转换器变换后对车载电池组或其他车载负载进行充电，并在电费计量模块中由接收电能计费单元和通过车联网系统交费，使无线充电网内被充电车辆的充电得到很好的商业化运作。