[发明专利]一种基于短分段线圈的电动汽车动态无线充电系统

说明书

本发明公开了一种基于短分段线圈的电动汽车动态无线充电系统，属于电动汽车无线充电的技术领域。系统包括：由电网输入整流高频逆变、工频交流供电母线、程控开关以及短分段式无线充电模块构成的无线充电发射部分；由能量接收线圈、整流调功电路以及蓄电池组成的车载无线充电接收部分。服务器后台检测到某一个线圈受流、受压变化时即可打开此线圈以及下一个线圈的程控开关，依次类推即可实现电动汽车的连续动态无线充电，能量经谐振式无线传输方式传送到车载无线充电接收端，电动汽车即可实现在行驶过程中稳定高效地补充电能。本发明致力于解决电动汽车因电池容量所限续航较差以及动态无线充电道路投资较高的问题。

技术领域

本发明公开了一种基于短分段线圈的电动汽车动态无线充电系统，属于电动汽车无线充电的技术领域。

背景技术

汽油车依靠的能源主要是石油和天然气，属于不可再生能源，而且全球石油储量分配不均，中东地区就占据了65%的已探明石油储量，石油的不可再生特性意味着汽油车总有终止的一天，石油储量不均意味着供需之间矛盾重重，甚至会因此爆发战争冲突，尤其对于石油需求高、储量少的国家，不只会碰到油价高引发的经济负担，而且会引发国家战略层面的能源危机，更何况石油是一种环境污染极为严重的能源，其排放的温室气体会引发全球的气候危机，因此，提倡清洁能源使用，构建低碳绿色未来，一直是世界环保组织和各国政府关注的重点。

电动汽车得以迅猛发展，汽车正在逐步摆脱对化石能源的依赖，从传统汽车发展到混合动力车，最终过渡到纯电动汽车。在现代社会中，人们出行少不了代步工具的使用，而汽车的使用是造成温室效应的主要因素之一，因此，我国在发展的过程中不断推广绿色出行方式，电动汽车就是一种节能环保的交通。但是在实际应用中，受电池容量的影响，其充电问题成为电动汽车出行中最主要的一个问题，尤其是现今充电站设置较少且固定、充电基础设施的限制严重阻碍了电动汽车的普及与发展，成为了需要着重解决的难题之一。

目前，技术的发展特点及电动汽车电池的容量使电动汽车在应用中的电力消耗可能无法满足出行需求，虽然原有的静态无线充电技术可以有效地解决接触式充电中存在的不足，但是在实际中，仍然有充电频率多、续航效果较差及成本高等问题，这些因素的存在限制了无线充电技术的发展。尤其是在现今鼓励绿色出行的趋势下，一些电动汽车为了保证出行效率必须保证续航能力，为此应用动态无线充电技术使电动汽车在行车过程中可以进行动态充电已经成为了无线充电技术在发展中的一项重要内容，也是其重要的发展方向，这样才能改善人们的交通出行结构，保证动态无线充电技术可以更好地开发及推广。

发明内容

本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足，提供了一种基于短分段线圈的电动汽车动态无线充电系统，实现了电动汽车的连续动态无线充电，有利于解决电动汽车续航较差以及动态充电道路投资较高的技术问题。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

一种基于短分段线圈的电动汽车动态无线充电系统，包括：由电网输入整流高频逆变、工频交流供电母线、程控开关以及短分段线圈构成的无线充电发射部分；由能量接收线圈、整流调功电路以及蓄电池组成的车载无线充电接收部分；实时收集短分段线圈感应电流数据和感应电压数据并根据各发射线圈受流或受压的变化情况控制各发射线圈开关或关闭的服务器。服务器后台检测到某一个短分段线圈感应电流及感应电压变化，当短分段线圈感应电流或感应电压超过预先设定的阈值时，即可打开此线圈以及下一个线圈的程控开关，当电动汽车行驶至下一个线圈的位置，下一个线圈依此原理启动后，及可关闭本线圈的程控开关，实现电动汽车的连续动态无线充电，能量经谐振式无线传输方式传送到车载无线充电接收端，电动汽车即可实现在行驶过程中稳定高效地补充电能。

本申请中，短分段线圈采用了长度远远大于宽度的矩形线圈，其磁场特性允许两个线圈之间间隔一定的距离，从而减少路面所需线圈数量，降低工程整体投资成本。