一種基于特殊路面的車輛行進(jìn)中無線充電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于特殊路面的車輛行進(jìn)中無線充電裝置，屬于新能源汽車【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明在傳統(tǒng)的高速公路路面上鋪設(shè)特殊路面模塊，并在車輛上裝有發(fā)電模塊以及能量回收與儲存模塊。特殊路面模塊中含有永磁體，其加工成薄片狀鋪設(shè)在高速公路的路表，在路面上方產(chǎn)生磁場；發(fā)電模塊中含有導(dǎo)線，起發(fā)電的作用；能量回收與儲存模塊可以將產(chǎn)生的電能回收并儲存起來。利用法拉第電磁感應(yīng)定律，使車輛在高速公路行駛時利用導(dǎo)線切割磁干線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，生成電能，并利用回收和儲能電路對這部分能量進(jìn)行回收并加以利用。該裝置完全利用汽車高速行駛過程中的動能進(jìn)行轉(zhuǎn)化發(fā)電，可靠性高，成本低廉，安全、節(jié)能、環(huán)保。
【專利說明】—種基于特殊路面的車輛行進(jìn)中無線充電裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于特殊路面的車輛行進(jìn)中無線充電技術(shù)，屬于新能源汽車【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】 [0002]目前，電動汽車正成為各國汽車爭相發(fā)展的新興領(lǐng)域，這類車轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快、耗能少，尤其是純電動汽車，能夠達(dá)到零排放，但電動汽車也存在動力性不足、續(xù)航里程低的特點(diǎn)?，F(xiàn)有的電動汽車大多是充一次電行駛?cè)舾晒?，在電量不足時需要停車再次充電，因此在電池技術(shù)未取得突破之前，純電動汽車的續(xù)航里程仍受到很大制約。如果能使電動汽車在行進(jìn)的過程中也能進(jìn)行充電，將能很大程度的提高電動汽車的續(xù)駛里程，這對電動汽車的普及和推廣具有重要意義。
[0003]電磁感應(yīng)定律1831年英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的，其原理是，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線的運(yùn)動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢的大小與導(dǎo)體切割磁感線的速度、導(dǎo)體長度、磁場強(qiáng)度等參數(shù)有關(guān)，合理的控制這些參數(shù)所形成的的瞬時電動勢將會很大，這部分電能將會十分可觀。
[0004]因此，可以將電磁感應(yīng)定律引入到電動汽車中，利用汽車高速行駛過程中的速度將導(dǎo)體布置在車底，將傳統(tǒng)的高速公路路面稍加改造成為特殊路面使之能在路表上方產(chǎn)生橫向磁場，這樣車輛在此特殊路面上行駛時，導(dǎo)體會高速切割磁感線，產(chǎn)生電能，并可以通過回收和儲存裝置對這部分能量進(jìn)行回收并加以利用，達(dá)到車輛行進(jìn)中無線充電的目的。目前，電動汽車的無線充電方式有多種，中國專利201120457678.4公開了一種車輛無線充電裝置，該裝置需要車輛完全靜止，因此對提高車輛續(xù)駛里程并無幫助，目前尚未出現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)車輛在行進(jìn)過程中實(shí)現(xiàn)充電功能的裝置，因此基于特殊路面的車輛行進(jìn)中無線充電裝置對于新能源汽車的發(fā)展具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:電動汽車的續(xù)駛里程普遍不高，在電動汽車的行駛過程中進(jìn)行無線充電，提高電動汽車的續(xù)駛里程。
[0006]本發(fā)明的基于特殊路面的車輛行進(jìn)中無線充電裝置，包括特殊路面模塊17，發(fā)電模塊1，能量回收與儲存模塊3。
[0007]特殊路面模塊17為沿車道布置的永磁體19，所述發(fā)電模塊I和能量回收與儲存模塊通過導(dǎo)線相連，固定在車架10上。
[0008]發(fā)電模塊I包括導(dǎo)線圈2，電機(jī)11，第一齒輪12，第二齒輪13，軸承14，線圈殼體15和隔磁層16,導(dǎo)線圈2設(shè)置在線圈殼體15內(nèi)，線圈殼體15外部設(shè)置有隔磁層16,電機(jī)11通過第一齒輪12驅(qū)動第二齒輪13，第二齒輪13能夠帶動線圈殼體15轉(zhuǎn)動。
[0009]能量回收與儲存模塊3包括蓄電池4，第一開關(guān)5，超級電容6，第二開關(guān)7，導(dǎo)線8，穩(wěn)壓電路9 ;所述穩(wěn)壓電路9通過導(dǎo)線8和第二開關(guān)7與超級電容6相連；所述蓄電池4通過導(dǎo)線8和第一開關(guān)5與超級電容6相連。
[0010]線圈殼體15為U形中空管狀，所述線圈殼體15外表面被隔磁層16包裹；所述導(dǎo)線圈2布置成矩形狀置于線圈殼體15中；所述第二齒輪13固定在線圈殼體15上且與線圈殼體15的上橫臂同軸；所述線圈殼體15與第二齒輪13通過軸承14與車架10固定；所述第一齒輪12與電機(jī)11輸出軸連接并與第二齒輪13嚙合；所述電機(jī)固定在車架10上。
[0011]本技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn):
(I)能夠在汽車行駛在特殊路面的過程中實(shí)現(xiàn)發(fā)電，并對電能進(jìn)行回收和儲存。
[0012](2)采用導(dǎo)線圈切割磁感線，且車速很高，能夠產(chǎn)生很高的瞬時電動勢，發(fā)電效果明顯。
[0013](3)各個模塊的的改造成本均不高，且采用模塊化設(shè)計(jì)，雖針對新能源汽車，但理論上可以安裝在任何車輛上。
[0014](4)能夠明顯改善車輛的續(xù)駛里程。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是發(fā)電模塊以及能量回收與儲存模塊示意圖；箭頭A表示行車方向。
[0016]圖2是特殊路面模塊不意圖。
[0017]圖3是基于特殊路面的車輛行進(jìn)中無線充電裝置工作示意圖，圖中B表示位置1，C表示位置2。
[0018]圖中1.發(fā)電模塊2.導(dǎo)線圈 3.能量回收與儲存模塊 4.蓄電池 5.第一開關(guān) 6.超級電容 7.第二開關(guān) 8.導(dǎo)線 9.穩(wěn)壓電路 10.車架 11.電機(jī)
12.第一齒輪 13.第二齒輪 14.軸承 15.線圈殼體 16.隔磁層 17.特殊路面模塊 18.路面 19.永磁體 20.磁感線。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明原理是:在傳統(tǒng)的電動汽車底部車架上增設(shè)了發(fā)電模塊，在傳統(tǒng)高速公路路面沿著車道中線鋪設(shè)一層永磁材料，使路面上放能產(chǎn)生橫向磁場，當(dāng)車輛行駛在該特殊路面上時，發(fā)電模塊中電機(jī)驅(qū)動齒輪式閉合導(dǎo)線圈處于可以切割磁感線的位置，導(dǎo)線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢被輸入到能量回收與儲存模塊，實(shí)現(xiàn)的對電能的回收，達(dá)到無線充電的目的。
[0020]下面結(jié)合附圖1，2，3對本發(fā)明具體實(shí)施過程做進(jìn)一步說明。
[0021]本發(fā)明的基于特殊路面的車輛行進(jìn)中無線充電裝置，包括特殊路面模塊17，發(fā)電模塊1，能量回收與儲存模塊3。
[0022]如圖2所示，特殊路面模塊17為沿車道布置的永磁體19，所述發(fā)電模塊I和能量回收與儲存模塊通過導(dǎo)線相連，固定在車架10上。
[0023]如圖1所示，發(fā)電模塊I包括導(dǎo)線圈2，電機(jī)11，第一齒輪12，第二齒輪13，軸承14，線圈殼體15和隔磁層16，導(dǎo)線圈2設(shè)置在線圈殼體15內(nèi)，線圈殼體15外部設(shè)置有隔磁層16，電機(jī)11通過第一齒輪12驅(qū)動第二齒輪13，第二齒輪13能夠帶動線圈殼體15轉(zhuǎn)動。線圈殼體15為U形中空管狀，前側(cè)有兩個開口，上端有一個開口，所述線圈殼體15外表面被隔磁層16包裹；所述導(dǎo)線圈2布置成矩形狀置于線圈殼體15中，導(dǎo)線圈2有一邊在線圈殼體15外部，；所述第二齒輪13固定在線圈殼體15上且與線圈殼體15的上橫臂同軸；所述線圈殼體15與第二齒輪13通過軸承14與車架10固定；所述第一齒輪12與電機(jī)11輸出軸連接并與第二齒輪13嚙合；所述電機(jī)11固定在車架10上，電機(jī)11旋轉(zhuǎn)能帶動第一齒輪12、第二齒輪13旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動線圈殼體15和導(dǎo)線圈2以線圈殼體15的上橫臂為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
[0024]能量回收與儲存模塊3包括蓄電池4，第一開關(guān)5，超級電容6，第二開關(guān)7，導(dǎo)線8，穩(wěn)壓電路9 ;所述穩(wěn)壓電路9通過導(dǎo)線8和第二開關(guān)7與超級電容6相連；所述蓄電池4通過導(dǎo)線8和第一開關(guān)5與超級電容6相連。
[0025]如圖3所示，車輛行駛在傳統(tǒng)路面上時，發(fā)電模塊I處于位置1，不發(fā)電；當(dāng)車輛行駛在特殊路面上時，路面上的永磁體19在車輛行駛方向上在路面上放產(chǎn)生橫向磁場能夠產(chǎn)生電能，從而使電機(jī)11帶動第一齒輪12旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動第二齒輪13和線圈殼體15通過軸承14以線圈殼體15上橫臂旋轉(zhuǎn)，使發(fā)電模塊I處于位置2，此時隨著車輛高速行駛，導(dǎo)線圈2高速切割磁感線20產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢被輸入到能量回收和儲存模塊3。
[0026]能量回收和儲存模塊3有回收和儲存兩種工作狀態(tài)。處于回收工作狀態(tài)時第一開關(guān)5斷開，第二開關(guān)7閉合，感應(yīng)電動勢經(jīng)過穩(wěn)壓電路9后形成穩(wěn)定的電壓，向超級電容6充電；處于儲存工作狀態(tài)時，第一開關(guān)5閉合，第二開關(guān)7斷開，超級電容6向蓄電池4充電，供給車輛系統(tǒng)用電。
【權(quán)利要求】
1.一種基于特殊路面的車輛行進(jìn)中無線充電裝置，其特征在于:包括特殊路面模塊(17 )，發(fā)電模塊(I)，能量回收與儲存模塊(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特殊路面的車輛行進(jìn)中無線充電裝置，其特征在于:所述特殊路面模塊(17)為沿車道布置的永磁體(19)，所述發(fā)電模塊(I)和能量回收與儲存模塊通過導(dǎo)線相連，固定在車架(10)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特殊路面的車輛行進(jìn)中無線充電裝置，其特征在于:所述發(fā)電模塊(I)包括導(dǎo)線圈(2)，電機(jī)(11)，第一齒輪(12)，第二齒輪(13)，軸承(14)，線圈殼體(15)和隔磁層(16)，導(dǎo)線圈(2)設(shè)置在線圈殼體(15)內(nèi)，線圈殼體(15)外部設(shè)置有隔磁層(16)，電機(jī)(11)通過第一齒輪(12)驅(qū)動第二齒輪(13)，第二齒輪(13)能夠帶動線圈殼體(15)轉(zhuǎn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特殊路面的車輛行進(jìn)中無線充電裝置，其特征在于:所述能量回收與儲存模塊(3)包括蓄電池(4)，第一開關(guān)(5)，超級電容(6)，第二開關(guān)(7)，導(dǎo)線(8)，穩(wěn)壓電路(9);所述穩(wěn)壓電路(9)通過導(dǎo)線(8)和第二開關(guān)(7)與超級電容(6)相連；所述蓄電池(4)通過導(dǎo)線(8)和第一開關(guān)(5)與超級電容(6)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)電模塊(1)，其特征在于:所述線圈殼體(15)為U形中空管狀，所述線圈殼體(15)外表面被隔磁層(16)包裹；所述導(dǎo)線圈(2)布置成矩形狀置于線圈殼體(15)中；所述第二齒輪(13)固定在線圈殼體(15)上且與線圈殼體(15)的上橫臂同軸；所述線圈殼體(15)與第二齒輪(13)通過軸承(14)與車架(10)固定；所述第一齒輪(12)與電機(jī)(11)輸出軸連接并與第二齒輪(13)嚙合；所述電機(jī)固定在車架(10)上。
【文檔編號】H02J7/00GK103701167SQ201310684587
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】陳龍, 任皓, 袁朝春, 竇輝, 李道宇, 劉逸群, 吳飛 申請人:江蘇大學(xué)