一種電動汽車快、慢速切換式無線充電裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動汽車快、慢速切換式無線充電裝置及其方法，包括高頻電源裝置、自動升降桿、高頻諧振器、高絕緣度密封箱、接收諧振器、機械可控式單刀雙擲開關(guān)、高效鋰電池組和高能密大容量超級電容器部分。當(dāng)用戶選擇快速充電模式，單刀雙擲開關(guān)切換至高能密大容量超級電容器一路，自動升降桿升高，諧振線圈距離變小，實現(xiàn)對電容器的快速充電；當(dāng)用戶選擇慢速充電，單刀雙擲開關(guān)切換至鋰電池組，升降桿下降，諧振線圈距離增大，實現(xiàn)電源對鋰電池組的慢速充電。本發(fā)明的電動汽車快、慢速切換式無線充電裝置，使得用戶能夠按照自己的意愿，自主選擇電動汽車的充電模式。在電動汽車普及之后，本裝置能使得電動汽車無線充電更加靈活、便捷。
【專利說明】一種電動汽車快、慢速切換式無線充電裝置及其方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動汽車無線充電技術(shù)，特別涉及一種電動汽車快、慢速切換式無線充電裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著人們生活水平的不斷提高和探索物質(zhì)世界的逐漸深入，人們對電能的傳輸方式和傳輸質(zhì)量也有了新的要求。傳統(tǒng)的電能傳輸主要是由導(dǎo)線或?qū)w直接接觸進行的，接觸產(chǎn)生的火花、滑動磨損、碳積累及帶電導(dǎo)體裸露等帶來了一系列問題。無線電能傳輸是一種利用無線電傳輸電能的技術(shù)，最早由尼古拉特斯拉提出，與傳統(tǒng)的電能傳輸方式相比，無線電能傳輸?shù)倪^程中供電和用電之間不存在電的直接連接，避免了裸露導(dǎo)體和接觸火花，具有使用安全、方便等優(yōu)點，因而受到了廣大研究工作者的關(guān)注和重視。無線電能傳輸技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，特別是在軍事、礦山、水下、醫(yī)療、石油、交通等特殊和惡劣環(huán)境下具有廣泛的應(yīng)用前景。因此，對于無線電能傳輸技術(shù)的研究有著非常深遠的意義。
[0003]目前，隨著無線電能傳輸技術(shù)研究的不斷升溫及其相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，越來越多的科學(xué)家對此項技術(shù)給予了足夠的肯定。電動汽車的出現(xiàn)，使得無線電能傳輸技術(shù)有了新的應(yīng)用領(lǐng)域。電動汽車無線充電技術(shù)已經(jīng)拓展到公共交通上，如電動公交車輛的無線充電，傳統(tǒng)的無線充電技術(shù)仍就是將車位部分埋設(shè)在車位上對駛?cè)胲囄坏钠囘M行無線充電，此種充電模式效率并不高，充電時間仍有很大的提高。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:針對上述現(xiàn)有技術(shù)，提出一種電動汽車快、慢速切換式無線充電裝置，實現(xiàn)對高能密大容量超級電容快速充電、對高效鋰電池組的慢速充電兩種充電模式的自動切換。
[0005]技術(shù)方案:一種電動汽車快、慢速切換式無線充電裝置，包括車載充電部分和車位充電部分；其中:
[0006]所述車位充電部分包括高頻電源裝置、自動升降桿、高頻諧振器；所述高頻諧振器設(shè)置在自動升降桿頂端，并且高頻諧振器連接高頻電源裝置，所述高頻電源裝置用作無線充電電源；
[0007]所述車載充電部分包括接收諧振器、機械可控式單刀雙擲開關(guān)、鋰電池組、超級電容器；所述接收諧振器通過機械可控式單刀雙擲開關(guān)選擇連接鋰電池組或超級電容器；所述接收諧振器與高頻諧振器構(gòu)成無線電能傳輸通道。
[0008]一種無線充電裝置的電動汽車快、慢速切換式無線充電方法，當(dāng)內(nèi)部設(shè)有車載充電部分的電動汽車停靠在設(shè)有車位充電部分的車位時，對電動汽車進行無線充電；
[0009]電動汽車快速無線充電:升高自動升降桿，并采用機械可控式單刀雙擲開關(guān)選擇連接超級電容器，高頻電源裝置通過無線電能傳輸通道對超級電容器進行快速無線充電；
[0010]電動汽車慢速無線充電:降低自動升降桿，并采用機械可控式單刀雙擲開關(guān)選擇連接鋰電池組，高頻電源裝置通過無線電能傳輸通道對鋰電池組進行慢速無線充電。
[0011 ] 有益效果:本發(fā)明的電動汽車快、慢速切換式無線充電裝置及其方法，可根據(jù)用戶實際要求選擇對電動汽車進行快速、慢速充電。待充電的電動汽車就位之后，高頻電源裝置開始充電。升高自動升降桿，高頻諧振器與接收諧振器間距離變小，電能傳輸效率變大，此時單刀雙擲開關(guān)選擇高能密大容量超級電容器一路，實現(xiàn)對電動汽車的快速充電；降低自動升降桿，高頻諧振器與接收諧振器間距離變大，電能傳輸效率變小，此時單刀雙擲開關(guān)選擇高效鋰電池組一路，實現(xiàn)對電動汽車的慢速充電。在進行快速充電時，相較于現(xiàn)有技術(shù)，通過自動升降桿的作用將高頻諧振器和車輛上的接收諧振器的距離縮小，從而提高了充電速度；將本發(fā)明運用在公交車無線充電技術(shù)上，可以實現(xiàn)當(dāng)攻擊車輛零時?？抗徽九_時，通過在站臺位置設(shè)有可升降的充電裝置給車輛快速充電，提高充電效率。在進行慢速充電時，通過降低車位部分的高頻諧振器，降低對車載鋰電池充電的功率，從而減小無線充電對電網(wǎng)的沖擊，從而達到保護電網(wǎng)的作用。本發(fā)明可自主選擇充電模式，操作簡單，使得無線電能傳輸技術(shù)能夠靈活應(yīng)用于電動汽車充電領(lǐng)域中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的詳細原理架構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做更進一步的解釋。
[0014]如圖1所示，一種電動汽車快、慢速切換式無線充電裝置，包括車載充電部分和車位充電部分。其中:車位充電部分由高頻電源裝置1、由非金屬材質(zhì)制成的自動升降桿2、高頻諧振器3、高絕緣度密封箱4組成。高絕緣度密封箱4采用聚四氟乙烯制備而成，高頻諧振器3置于該高絕緣度密封箱4內(nèi)部。將高絕緣度密封箱4設(shè)置在自動升降桿頂端，并且高頻諧振器3通過傳輸線連接設(shè)在在地面以下的高頻電源裝置I，該高頻電源裝置I用作無線充電電源。
[0015]車載充電部分由接收諧振器5、機械可控式單刀雙擲開關(guān)6、高效鋰電池組7、高能密大容量超級電容器8、匹配電容9組成。接收諧振器5置于汽車地盤上，并通過機械可控式單刀雙擲開關(guān)選擇連接鋰電池組或超級電容器。匹配電容9并聯(lián)在接收諧振器5線圈兩端，用于調(diào)節(jié)諧振頻率，使得無線充電頻率可調(diào)，方便電動汽車無線充電的控制。接收諧振器5與高頻諧振器3構(gòu)成無線電能傳輸通道。當(dāng)用戶通過機械可控式單刀雙擲開關(guān)6選擇高能密大容量超級電容器8時，通過外部無線設(shè)備和升降桿的驅(qū)動裝置升起自動升降桿，當(dāng)用戶通過機械可控式單刀雙擲開關(guān)6選擇高效鋰電池組7時，可以通過外部無線設(shè)備和升降桿的驅(qū)動裝置降下自動升降桿。
[0016]基于上述無線充電裝置的電動汽車快、慢速切換式無線充電方法，當(dāng)內(nèi)部設(shè)有車載充電部分的電動汽車?？吭谠O(shè)有車位充電部分的車位時，對電動汽車進行無線充電。由于無線電能傳輸理論中，電能傳輸效率隨諧振線圈的距離變化而改變，根據(jù)這一理論，通過改變兩線圈距離，可實現(xiàn)用戶自主選擇電動汽車快、慢速充電兩種模式。當(dāng)用戶選擇電動汽車快速無線充電時:升高自動升降桿，此時諧振線圈間距離減小，無線電能傳輸效率增大，通過機械可控式單刀雙擲開關(guān)選擇連接超級電容器，高頻電源裝置通過無線電能傳輸通道對超級電容器進行快速無線充電。當(dāng)用戶選擇電動汽車慢速無線充電時:降低自動升降桿，此時諧振線圈距離增大，無線電能傳輸效率降低，通過機械可控式單刀雙擲開關(guān)選擇連接鋰電池組，高頻電源裝置通過無線電能傳輸通道對鋰電池組進行慢速無線充電。
[0017]本發(fā)明使得人們對無線電能傳輸技術(shù)的應(yīng)用更加靈活、快捷，實現(xiàn)了依照用戶意愿自主選擇充電方式這一功能。
[0018]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電動汽車快、慢速切換式無線充電裝置，其特征在于:包括車載充電部分和車位充電部分；其中: 所述車位充電部分包括高頻電源裝置(I)、自動升降桿(2)、高頻諧振器(3);所述高頻諧振器(3)設(shè)置在自動升降桿頂端(2)，并且高頻諧振器(3)連接高頻電源裝置(1)，所述高頻電源裝置(I)用作無線充電電源； 所述車載充電部分包括接收諧振器(5)、機械可控式單刀雙擲開關(guān)(6)、鋰電池組(7)、超級電容器(8);所述接收諧振器(5)通過機械可控式單刀雙擲開關(guān)(6)選擇連接鋰電池組(7)或超級電容器(8);所述接收諧振器(5)與高頻諧振器(3)構(gòu)成無線電能傳輸通道。
2.基于權(quán)利要求1所述無線充電裝置的電動汽車快、慢速切換式無線充電方法，其特征在于:當(dāng)內(nèi)部設(shè)有車載充電部分的電動汽車?？吭谠O(shè)有車位充電部分的車位時，對電動汽車進行無線充電； 電動汽車快速無線充電:升高自動升降桿(2)，并采用機械可控式單刀雙擲開關(guān)(6)選擇連接超級電容器(8)，高頻電源裝置(I)通過無線電能傳輸通道對超級電容器(8)進行快速無線充電； 電動汽車慢速無線充電:降低自動升降桿(2)，并采用機械可控式單刀雙擲開關(guān)(6)選擇連接鋰電池組(7)，高頻電源裝置(I)通過無線電能傳輸通道對鋰電池組(7)進行慢速無線充電。`
【文檔編號】H02J7/00GK103825340SQ201410103873
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】黃學(xué)良, 王維, 譚林林, 景無為, 王春寧 申請人:國家電網(wǎng)公司, 東南大學(xué), 國網(wǎng)安徽省電力公司, 江蘇省電力公司南京供電公司, 江蘇省電力公司泰州供電公司