[发明专利]一种电动汽车无绳充放电系统及其运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车充放电系统，具体涉及一种电动汽车无绳充放电系统及其运行方法。

背景技术

在石油危机和环境污染的双重压力下，新能源电动汽车的发展得到世界各国政府和大型汽车企业的重视。以环保、节能著称的电动汽车必将取代燃油车成为现代交通工具的主流。在此同时，与其配套的电动汽车充电站和充电桩的建设成为电动汽车发展的关键。

然而目前建成的充电站及充电桩存在问题包括：(1)电动汽车充电站功能单一，无汽车剩余能量回馈功能，造成电能的浪费；(2)暴露在充电桩外部的输电线容易受到外界环境的干扰，降低系统工作的可靠性；(3)接触式充电站影响充电人员的人身安全；(4)目前充电站无法做到智能化管理。

发明内容

针对上述目前建成的充电站及充电桩存在的问题，本发明提供一种电动汽车充放电系统及运行方法，解决由于线路接入不良造成系统充电和通讯受阻的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的；电动汽车充放电系统包括无线供电、无绳充电桩和车载三个部分：

无线供电部分包括无线供电模块和供电控制模块，无线供电模块的控制信号输入端与供电控制模块的输出端相连；无线供电模块接收供电控制模块输出的控制信号以及将电网能量以无线的方式输送给充电桩；

无绳充电桩部分包括电能无线收发中继模块、微处理器控制模块、充电桩无线通信模块、人机交互模块和储能模块；其中，电能无线收发中继模块与储能模块相连，将电能进行传输中继，以无线的方式接收电网能量，并将其以无线传输方工传输到车载部分；电能无线收发中继模块以无线的方式实现储能模块和车载电池间的能量相互流动；微处理器控制模块分别与电能无线收发中继模块、充电桩无线通信模块、人机交互模块和储能模块相连；微处理器控制模块对数据进行处理及控制；人机交互模块实现用户对充/放电方式的选择、充/放电计费及系统参数的显示；充电桩无线通信模块实现无线远距离信号的接收与发送；

车载部分包括电磁能收发模块、车载无线通信模块、电池管理系统、充电机和车载电池；电磁能收发模块与充电机相连，电磁能收发模块将拾取的电磁能通过充电机传输给车载电池；充电机具有能量双向流动功能，能将车载电池剩余电能通过充电机，利用电磁能收发模块转换成电磁能，无线传输到充电桩中；电池管理系统与车载电池相连，实时检测车载电池状态信息，电池状态信息包括电池类别、充电电流及充电电压；电池管理系统与车载无线通信模块相连，通过车载无线通信模块将电池状态信息传输到无绳充电桩中。

所述的无线供电模块包括电源输入接口、整流滤波单元、高频逆变单元及LCL谐振电路；它们按顺序依次相连，无线供电部分安装在地下。

所述的电能无线收发中继模块是一个LCL谐振电路，发送和接收电能。

所述的充电桩无线通信模块和车载无线通信模块支持3G、4G无线通信接口。

所述的储能模块包括可逆整流桥电路及储能元件；可逆整流桥电路可实现能量的双向流动，当用户电动汽车需要馈电时，储能元件通过可逆整流桥负责储存回馈电能；当用户电动汽车需要充电时，储能元件将其储存的电能输送给电动汽车；另外，储能模块还可接收电网电能。

所述的电磁能收发模块是一个LCL电路，将其安装在车的头部、侧面或者尾部，随汽车移动而移动。

本发明的电动汽车无绳充放电系统的运行方法如下：包括采用四种工作模式：1、电网到车载电池的无线充电模式；2、充电桩储能模块到车载电池的无线充电模式；3、车载电池到充电桩储能模块的无线放电模式；4、电网到充电桩储能模块的无线充电模式；运行方法包括：

电动汽车充电时：用户将电动汽车驶入指定区域，手动闭合电网供电开关及储能模块开关；然后刷卡进入人机交互界面，用户根据自身需求，选择充电完成条件，所述的充电完成条件包括限时间充电、限费用充电、限电能充电和自由充电；充电桩微处理器控制模块接收到用户指令后，开始向电动汽车充电；当系统工作在充电时，工作模式包括充电桩储能模块到车载电池的无线充电模式和电网到车载电池的无线充电模式；