本實(shí)用新型涉及一種充電系統(tǒng)，尤其涉及一種模型賽車(chē)的充電系統(tǒng)及使用該充電系統(tǒng)的模型賽車(chē)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的模型賽車(chē)一般只支持一至兩路能源的使用，常見(jiàn)的就是采用電池作為能源，這樣的模型賽車(chē)存在以下的問(wèn)題，一是不能充分利用新型種類(lèi)的能源。二是在使用兩路能源時(shí)，不能實(shí)時(shí)的進(jìn)行切換，使用起來(lái)不太方便。

現(xiàn)有技術(shù)中，也有采用無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)為賽車(chē)充電的方案，但是現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)在賽車(chē)供電應(yīng)用過(guò)于簡(jiǎn)單直接，其一般使用方式為將無(wú)線(xiàn)充電發(fā)射線(xiàn)圈直接與電機(jī)連接。當(dāng)賽車(chē)處于無(wú)線(xiàn)充電線(xiàn)發(fā)射線(xiàn)圈的范圍時(shí)可以充電，但是一旦賽車(chē)離開(kāi)無(wú)線(xiàn)充電線(xiàn)發(fā)射線(xiàn)圈的范圍時(shí)就會(huì)停止工作。這樣的方案成本較高，供電效果無(wú)法控制。此外，由于無(wú)線(xiàn)充電線(xiàn)圈會(huì)產(chǎn)生較大的電磁干擾，而現(xiàn)有技術(shù)的方案中均沒(méi)有考慮或者采取有效方式進(jìn)行隔磁，模型車(chē)上線(xiàn)路會(huì)受到電磁干擾的影響。

本實(shí)用新型的目的是提供一種用于模型賽車(chē)的新型充電系統(tǒng)，其可以同時(shí)使用無(wú)線(xiàn)充電、太陽(yáng)能、鹽水電池、普通電池(包括不限于干電池、鋰電池、鎳氫電池等)，并能夠?qū)崿F(xiàn)自由切換，并能解決上面提到的各種問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種可解決上述問(wèn)題的充電系統(tǒng)及模型賽車(chē)系統(tǒng)，具體而言，本實(shí)用新型提供一種模型賽車(chē)充電系統(tǒng)，其特征在于：包括超級(jí)電容、無(wú)線(xiàn)充電模塊和新能源模塊和能源切換控制模塊，其中，超級(jí)電容作為模型賽車(chē)的動(dòng)力來(lái)源；無(wú)線(xiàn)充電模塊包括設(shè)置在賽車(chē)上的無(wú)線(xiàn)充電接受裝置和設(shè)置在賽道上的無(wú)線(xiàn)充電供電裝置，其中，當(dāng)賽車(chē)位于充電賽道上時(shí)，能源切換控制模塊選擇采用無(wú)線(xiàn)充電模塊對(duì)超級(jí)電容充電；當(dāng)賽車(chē)位于充電賽道之外，且需要對(duì)超級(jí)電容充電時(shí)，能源切換控制模塊選擇采用新能源模塊對(duì)超級(jí)電容充電。

本實(shí)用新型還提供一種模型賽車(chē)系統(tǒng)，包括賽車(chē)、軌道，其特征在于，還包括能源供應(yīng)模塊、控制模塊，其中能源供應(yīng)模塊包括無(wú)線(xiàn)充電模塊、超級(jí)電容模塊、1個(gè)或多個(gè)新能源模塊，控制模塊包括能源切換控制模塊，其中，超級(jí)電容作為模型賽車(chē)的動(dòng)力來(lái)源；無(wú)線(xiàn)充電模塊包括設(shè)置在賽車(chē)上的無(wú)線(xiàn)充電接受裝置和設(shè)置在賽道上的無(wú)線(xiàn)充電供電裝置，其中，當(dāng)賽車(chē)位于充電賽道上時(shí)，能源切換控制模塊選擇采用無(wú)線(xiàn)充電模塊對(duì)超級(jí)電容充電；當(dāng)賽車(chē)位于充電賽道之外，且需要對(duì)超級(jí)電容充電時(shí)，能源切換控制模塊選擇采用新能源模塊對(duì)超級(jí)電容充電。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述控制模塊還包括電機(jī)功耗模塊，其用于控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。優(yōu)選地，所述電極功耗控制模塊通過(guò)控制超級(jí)電容的放電來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制，具體地，其可以控制所述超級(jí)電容可采用分時(shí)放電方式對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行管理，包括，提供短時(shí)更強(qiáng)大電流輸出以增強(qiáng)動(dòng)力，或者以長(zhǎng)時(shí)間小電流輸出以增加運(yùn)行時(shí)間。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述控制模塊還包括第一無(wú)線(xiàn)通訊模塊，用于實(shí)現(xiàn)外界對(duì)賽車(chē)的控制以及將賽車(chē)的參數(shù)傳送給外界。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述新能源模塊包括太陽(yáng)能電池模塊，鹽水電池模塊。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述能源切換控制模塊的動(dòng)作為自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)或者為外界人工控制實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述模型賽車(chē)系統(tǒng)還包括隔磁片，設(shè)置在賽車(chē)的無(wú)線(xiàn)充電線(xiàn)圈后方的控制基座底板上。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述隔磁片為鐵氧體軟性隔磁片，能夠緊密貼合模型賽車(chē)底部。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述賽車(chē)系統(tǒng)的超級(jí)電容具有經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式和全速運(yùn)行模式。

實(shí)用新型效果：

采用本實(shí)用新型的裝置，可無(wú)線(xiàn)控制切換不同能源充電形式，可無(wú)線(xiàn)控制切換不同能源使用能耗，可接入3種或更多不同的能源同時(shí)應(yīng)用于動(dòng)力提供，應(yīng)用超級(jí)電容提高能源的置換效率，級(jí)大減少充電時(shí)間，提高能量轉(zhuǎn)換效率，提供更強(qiáng)勁的瞬時(shí)電流，以提升電機(jī)性能，更多的充放電次數(shù)；不使用傳統(tǒng)電池作為模型動(dòng)力來(lái)源，更加環(huán)保。

附圖說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型模型賽車(chē)的控制系統(tǒng)圖。

具體實(shí)施方式：

如圖1所示，本實(shí)用新型模型賽車(chē)系統(tǒng)包括賽車(chē)、賽道、能源供應(yīng)模塊、控制模塊。

其中，能源供應(yīng)模塊包括無(wú)線(xiàn)充電模塊、超級(jí)電容模塊、1個(gè)或多個(gè)新能源模塊(例如太陽(yáng)能電池模塊、鹽水電池模塊)等。無(wú)線(xiàn)充電模塊包括設(shè)置在賽車(chē)上的無(wú)線(xiàn)充電接收模塊和設(shè)置在賽道上的無(wú)線(xiàn)充電供電模塊。

控制模塊包括能源切換控制模塊、電機(jī)功耗模塊和第一無(wú)線(xiàn)通訊模塊。其中，能源切換控制模塊用于選擇賽車(chē)的供電模式。所述供電模式包括：充電模式、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式、全速運(yùn)行模式等。

本實(shí)用新型的另一個(gè)創(chuàng)新之處在于，在賽車(chē)的無(wú)線(xiàn)充電線(xiàn)圈后方的控制基座底板上貼合有隔磁片，這樣可以達(dá)到屏蔽無(wú)線(xiàn)充電發(fā)射線(xiàn)圈產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的作用，防止因?yàn)檐?chē)輛控制系統(tǒng)的線(xiàn)圈因切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生電磁感應(yīng)而造成的電磁干擾問(wèn)題。同時(shí)，隔磁片有效的加強(qiáng)了無(wú)線(xiàn)充電線(xiàn)圈接收端的能量利用效率。經(jīng)測(cè)試使用隔磁片后，在同樣距離下，接收線(xiàn)圈獲得的電量比不用隔磁片提升了15％左右。其中，隔磁片可以使用鐵氧體軟磁片，更優(yōu)選第，選擇相比硬性鐵氧體軟性隔磁片，軟性磁片更輕薄，易于貼合以及加工成型。

本實(shí)用新型的賽車(chē)系統(tǒng)的工作模式有：

充電模式：無(wú)線(xiàn)充電和新能源供電接口的電能輸入超級(jí)電容中進(jìn)行存儲(chǔ)，此時(shí)電機(jī)可以停止運(yùn)行，也可以在運(yùn)行中，電機(jī)停止時(shí)的充電效果比運(yùn)行中更好。

經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式：此時(shí)電機(jī)按程序中設(shè)定的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能耗比例使用超級(jí)電容輸出的電量作為驅(qū)動(dòng)電力。無(wú)線(xiàn)充電接口的供電被斷開(kāi)，新能源充電接口的供電會(huì)持續(xù)供給超級(jí)電容充電。

全速運(yùn)行模式：此時(shí)電機(jī)按程序中設(shè)定的全速運(yùn)行能耗比例使用超級(jí)電容輸出的電量作為驅(qū)動(dòng)電力。無(wú)線(xiàn)充電接口的供電斷開(kāi)。新能源充電接口的供電會(huì)持續(xù)給超級(jí)電容。

所述模式的選擇可以由遙控器發(fā)出工作模式切換指令后執(zhí)行，也可以由控制器根據(jù)模型賽車(chē)的各項(xiàng)參數(shù)情況自行決定，所述參數(shù)包括電池電量、速度、賽車(chē)位置等等。

其中能源切換模塊采用MOSFET芯片進(jìn)行能源切換，其既可以現(xiàn)更高的切換速度和頻率，又消除了切換噪音。

電機(jī)功耗管理模塊，采用PWM(脈沖寬度調(diào)制)技術(shù)，通過(guò)改變電路輸出電壓和功率來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速以達(dá)到最佳的用電模式選擇。其中，采用MOSFET芯片控制電容放電和電機(jī)的運(yùn)行速度，通過(guò)高頻次的斷開(kāi)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)運(yùn)行速度的控制。本模塊中電機(jī)按程序中設(shè)定的指定運(yùn)行能耗比例使用超級(jí)電容輸出的電量作為驅(qū)動(dòng)電力。使用者可以用百分比設(shè)置電機(jī)使用超級(jí)電容的能量，以達(dá)到多種能量的使用模式切換功能。

第一無(wú)線(xiàn)通訊模塊用于與外界通訊，可接收外部的指令，并發(fā)送給能源切換控制模塊或者電機(jī)功耗模塊，實(shí)現(xiàn)賽車(chē)進(jìn)行控制，也可以將賽車(chē)的狀態(tài)參數(shù)(例如電池電量等)發(fā)送給外部裝置。賽道包括無(wú)線(xiàn)充電賽道和普通賽道，其中無(wú)效充電供電模塊設(shè)置在無(wú)線(xiàn)充電賽道上。

優(yōu)選地還包括遙控裝置，其包括遙控器及第二無(wú)線(xiàn)通訊模塊，遙控器可以發(fā)出指令并通過(guò)第二無(wú)線(xiàn)通訊模塊與第一無(wú)線(xiàn)通訊模塊通訊，其中，優(yōu)選地，第一無(wú)線(xiàn)通訊模塊優(yōu)選采用無(wú)線(xiàn)射頻方式傳輸控制數(shù)據(jù)，使用簡(jiǎn)單，傳輸穩(wěn)定可靠。

其中，本實(shí)用新型的賽車(chē)工作時(shí)使用超級(jí)電容作為電力來(lái)源，其可以提高能源的轉(zhuǎn)換效率，能量轉(zhuǎn)換率達(dá)90％以上。并且，電機(jī)功耗管理模塊控制超級(jí)電容采用分時(shí)放電方式對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行管理，其可以提供短時(shí)更強(qiáng)大電流輸出，增強(qiáng)動(dòng)力。也可以長(zhǎng)時(shí)間小電流輸出，增加運(yùn)行時(shí)間。

其它多路能源輸入，可以根據(jù)控制模塊設(shè)定自動(dòng)為超級(jí)電容充電，或者選擇為遠(yuǎn)程控制情況下為電容充電。并且可以控制為采用兩種能源收集輸入向超級(jí)電容充電。例如，可以在賽車(chē)模型上搭載太陽(yáng)能電池和鹽水電池或其它電池作為新能源輸入，并且本實(shí)用新型的方案，由于使用超級(jí)電容作為能源供應(yīng)，可以減少充電時(shí)間，充電20秒可運(yùn)行1分鐘以上。

下面結(jié)合附圖，說(shuō)明本實(shí)用新型裝置的具體實(shí)施方式：

1)在模型賽車(chē)出發(fā)之前，將模型賽車(chē)放置到賽道上；如果需要充電，則將模型車(chē)放置于有無(wú)線(xiàn)充電功能的賽道之上。

2)根據(jù)設(shè)置可以自動(dòng)充電，或者操作者可通過(guò)無(wú)線(xiàn)遙控器，發(fā)出充電指令。

3)能源切換控制模塊將無(wú)線(xiàn)充電模塊提供的電能接入超級(jí)電容。超級(jí)電容充電量將通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸顯示在遙控器顯示屏上。

4)在模型出發(fā)時(shí)或者行駛過(guò)程中，操作者可通過(guò)無(wú)線(xiàn)遙控器，發(fā)出加速指令。能源切換控制模塊將超級(jí)電容中的電量按程序控制的加速能量比例輸出到電機(jī)上，控制超級(jí)電容的放電速度。

5)在不需要加速時(shí)，操作者也可通過(guò)無(wú)線(xiàn)遙控器，結(jié)束加速指令。能源切換控制模塊將超級(jí)電容中的電量按程序控制的節(jié)能能量比例輸出到電機(jī)上，控制超級(jí)電容的放電速度。

6)在模型賽車(chē)離開(kāi)充電賽道后，且超級(jí)電容電量不足或者存在其他情況需要充電時(shí)，搭載于模型賽車(chē)之上的新能源模塊(如太陽(yáng)能電池模塊、鹽水電池模塊等)，可持續(xù)將自己的電量輸入到超級(jí)電容中，配合延長(zhǎng)超級(jí)電容的放電時(shí)間。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。此外，盡管本說(shuō)明書(shū)中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。