[发明专利]太阳能高速公路无线充电系统及其充电方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源领域，具体涉及一种采用太阳能为行进中的电动汽车进行无线充电的系统及其充电方法。

背景技术

新能源汽车的研发正在全球蓬勃发展，其中电动汽车是最重要的一支。然而电动汽车续航里程短、充电慢，充电难正在日益困扰着电动汽车的车主。电动汽车的生产厂家也被这个问题所困扰。很多研发单位从电池着眼，期待能开发出更大容量，充电时间更快的电池，但从目前的情况来看不容乐观。

随着城市内电动汽车充电点的普及，电动汽车在城市内充电难的问题得到缓解。但由于汽车电池容量的限制，充电后单次续航的里程仍然有限，目前市场上普通的电动汽车的续航里程大概是200公里左右，较先进的也仅在400公里左右。所以，实际上电动汽车的使用仍局限在较小的范围内，例如就在其所在城市内及附近使用。如要进行长距离行驶，比如城市到城市间的长距离行驶，就会面对途中充电难的问题，即使能找到充电地点，仍然存在充电慢的问题，通常的快速充电也要2小时左右，常规充电更是需要8-10小时，这对电动汽车的使用者来说非常的不方便。

针对电动汽车电池充电慢的问题，一方面开发可以开发新型电池，以求得更长的行驶里程或更短的充电时间，但由于瞬间或短时间充电所需要的大电流对电缆的要求太高，其研究方向值得斟酌。另外还可以改变传统的充电方式，让电动汽车在行驶的过程中进行充电。 根据目前公开的一些资料，无线充电技术正在快速发展中。

CN104779685A 公开了一种电动汽车的无线充电系统，通过埋设在道路底下的发射线圈和设置在汽车上的接收线圈以及充电电路等，采用电磁共振技术，把电网的电能无线传输到车体，并储存在车体的电池中，从而实现电动汽车行驶过程中的无线充电。该方案的电能来自于电网，而电网的电能绝大部分仍来自于矿物燃料，并非清洁能源，该方案也没有具体公开如何给在公路行驶的电动汽车进行充电的具体方案。同时，由于纯粹依赖电网传输电能,多辆电动汽车同时进行充电，传统电缆无法承受其大电流的要求，其从原理上无法实现。

CN101976864A公开了一种电动汽车非接触式移动智能充电方法及其系统，其提供一种智能充电管理系统，为电动汽车提供非接触式的移动充电，并且能够在充电过程中通过分析电动汽车的位置信息计算调整磁共振充电电路的发射频率，从而有效地优化充电过程。该方案主要公开了充电管理系统并对充电过程进行优化，但没有公开给在公路行驶的电动汽车进行充电的具体方案。

CN106320144A 公开了一种基于光伏储能与无线充电技术的智能公路系统及充电方法。主要包括有电动汽车接收单元和路面发射单元，将太阳能收集储存后通过磁共振耦合的方式将电能传输到汽车接收单元。该方法利用公路地表进行无线充电，电动汽车不需要停下来进行充电，可边行驶边充电。该方案将太阳能板设置在路面下，通过钢化玻璃层隔开，在汽车较多的时候太阳能收集效率偏低，而且结构复杂。

发明内容

本发明的目的是为了解决电动汽车实际使用过程中跨城市长距离行使时，面临的电池续航里程不足而需要停车充电问题，提供一种太阳能高速公路无线充电系统及其充电方法，通过该充电系统和充电方法，电动汽车可以在行驶过程中进行无线充电，而不需要停车充电，提高了电动车辆的续航能力。

本发明的太阳能高速公路无线充电系统，包括：

将城市间一定距离的公路设置为电动汽车的充电路段，在该充电路段设置电动汽车充电控制系统。

沿所述的充电路段设置太阳能电池板和蓄能装置，所述的太阳能电池板和蓄能装置对应连接，太阳能电池板将太阳能转化为电能，并储存在蓄能装置中。

所述充电路段的路面下方设置有以阵列形式沿充电路段排列的发送线圈，所述的发送线圈与所述的蓄能装置对应连接。所述的阵列形式是指发送线圈是沿充电路段一个接一个排列设置在行车道路的路面下方，电动汽车则可从排列的发送线圈的上方开过。

电动汽车上设置至少一个接收线圈，该接收线圈与电动汽车的蓄电池相连接。

电动汽车在该充电路段的行驶过程中每经过一个发送线圈，储存在蓄能装置中的电能在所述充电控制系统的控制下以磁共振方式通过路面下方的发送线圈传送给电动汽车的接收线圈，从而排列的发送线圈以接力供电的方式给行使中的电动汽车充电。

通常情况下，所述的充电路段位于城市间的、远离城市的中间路段，即位于两个城市的中间。

优选地，所述的充电路段具有足够长的距离，使得电动汽车从进入该充电路段到离开该充电路段时，电动汽车的蓄电池能充满。