新型導(dǎo)磁橡膠及供電動(dòng)汽車行運(yùn)中充電的導(dǎo)磁輪胎充電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種全新型的導(dǎo)磁橡膠材料、使用導(dǎo)磁橡膠制作的可以讓電動(dòng)汽車在高速行駛中或停止中自動(dòng)高效率充電的導(dǎo)磁輪胎以及導(dǎo)磁輪胎充電帶系統(tǒng)，屬新能源汽車領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]無線非接觸充電技術(shù)十幾年前就已在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了，近距離非接觸充電技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在電話機(jī)充電器中和各種電動(dòng)工具的充電器中。常用的技術(shù)主要有兩種:一種是電磁感應(yīng)耦合技術(shù)，另一種是電磁共振技術(shù)。還有一種是無線射頻或稱微波技術(shù)，但是由于微波無線充電技術(shù)會(huì)對人體造成傷害，所以一般不常用在民用設(shè)施中。然而所使用的環(huán)境都是近距離:充電發(fā)射器和接收器之間的距離都小于幾十毫米。隨著新能源電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，無線非接觸充電在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的需求越來越高。不少人提出了將現(xiàn)有的電磁耦合非接觸充電技術(shù)和無線射頻充電技術(shù)應(yīng)用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域，提出了將充電接收器的天線安裝在電動(dòng)汽車的底盤部位的各種方案。由于現(xiàn)有無線非接觸充電技術(shù)的充電效率與充電發(fā)射器和接收器之間的距離的平方成反比，距離越遠(yuǎn)效率越低，而電動(dòng)汽車的地盤離路面的距離一般都在200-500毫米之間，因此這些無線非接觸充電技術(shù)用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域的方案的充電效率相對比較低。也有人提出了在汽車底盤下面安裝一個(gè)可以調(diào)整高度的支架用于減小接收天線與路面的距離，這種方法用于停車場在電動(dòng)汽車靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行非接觸充電還可以接受，然而對于高速行駛中的電動(dòng)汽車，過于減小接收天線與路面的距離，任何顛簸將會(huì)造成嚴(yán)重的安全隱患。另外，現(xiàn)有無線非接觸充電技術(shù)直接用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域也將會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的電磁輻射和能源浪費(fèi)。有人曾提出用壓力傳感器來探測車輛的通過時(shí)才開啟充電電流，然而，由于壓力傳感器并無法判斷是普通汽車還是電動(dòng)汽車，因此還是對大量通過充電路段的非電動(dòng)汽車或不需要充電的汽車產(chǎn)生電磁輻射并浪費(fèi)充電電能。綜上所訴，現(xiàn)有無線非接觸電動(dòng)汽車充電技術(shù)和方案存在的缺點(diǎn)和補(bǔ)足包括:1、充電效率低；2、輻射量大，造成電磁輻射和能源浪費(fèi)。
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和補(bǔ)足，本發(fā)明提供了一種全新型的導(dǎo)磁橡膠材料、使用所述導(dǎo)磁橡膠制作的可以讓電動(dòng)汽車在高速行駛中或停止中自動(dòng)高效率充電的導(dǎo)磁輪胎以及導(dǎo)磁輪胎充電帶系統(tǒng)，本發(fā)明提供的可充電導(dǎo)磁輪胎中使用了充電接收線圈陣列技術(shù)和導(dǎo)磁橡膠柱陣列技術(shù)有效的提高了電磁耦合效率，使充電效率達(dá)到95%以上，并降低了有害的電磁輻射。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種全新型的導(dǎo)磁橡膠材料、使用所述導(dǎo)磁橡膠材料制作的可以讓電動(dòng)汽車在高速行駛中或停止中自動(dòng)高效率充電的導(dǎo)磁輪胎以及導(dǎo)磁輪胎充電帶系統(tǒng)。所述導(dǎo)磁橡膠的特征在于，該橡膠不但具有橡膠的所有性能特征，而且還具有導(dǎo)磁性能。本發(fā)明提供了電動(dòng)汽車輪胎用導(dǎo)磁橡膠，所述電動(dòng)汽車輪胎用導(dǎo)磁橡膠的特征在于，該導(dǎo)磁橡膠是由制作輪胎用的橡膠中加入磁性鐵氧體填料制作而成，使橡膠具有導(dǎo)磁性；磁性鐵氧體填料包括但不局限于:Ag-Fe304復(fù)合粉體、高導(dǎo)磁納米晶粉FeCuNbCrVSiB、羰基鐵粉、鐵鎳鈮鈹莫合金粉等等，或其它任何導(dǎo)磁性材料。所述可充電導(dǎo)磁輪胎是在普通電動(dòng)汽車輪胎的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中安裝了本發(fā)明提出的充電接收線圈陣列和導(dǎo)磁橡膠柱陣列，可以使電動(dòng)汽車在高速行駛中或停止中通過可充電導(dǎo)磁輪胎中的充電接收線圈陣列經(jīng)過電磁耦合接收到所述鋪在道路上的無線充電帶系統(tǒng)發(fā)出的充電電磁流，從而自動(dòng)的給電動(dòng)汽車充電。所述可充電導(dǎo)磁輪胎的特征在于，該導(dǎo)磁輪胎包括充電接收線圈陣列和導(dǎo)磁橡膠柱陣列，所述導(dǎo)磁橡膠柱位于所述充電接收線圈內(nèi)部。所述可充電輪胎的另一個(gè)特征在于，該輪胎包括的充電接收線圈和導(dǎo)磁橡膠柱可以以多層錯(cuò)位陣列組狀排列，從而有效地增強(qiáng)了充電電流的接收效率。
[0005]所述導(dǎo)磁輪胎充電帶系統(tǒng)是在本人前期的專利申請(一種供電動(dòng)汽車行駛中充電的電磁自動(dòng)聚焦無線充電帶系統(tǒng)，申請?zhí)?2014103885755、2014204465249，申請日期:2014-08-08 ;一種電動(dòng)汽車用可充電輪胎及無線充電帶系統(tǒng)，申請?zhí)?201410388801X、2014204469790申請日期:2014-08-10)的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整使其更適合導(dǎo)磁輪胎的應(yīng)用。該磁輪胎充電帶系統(tǒng)的特征在于，包括電磁耦合型無線充電帶，充電帶控制器，充電帶接收器，電流傳導(dǎo)器，充電卡及充電帶管理后臺(tái)，所述充電卡、充電接收器和電流傳導(dǎo)器放置或安裝在電動(dòng)汽車?yán)?。所述電磁耦合型無線充電帶是一種寬50-350厘米，厚小于1厘米(一般為0.5-1厘米)，最長可達(dá)500公里的高強(qiáng)度塑料或橡膠或鋁合金密封外殼的帶狀物體，包括模塊化的控制信號收發(fā)天線陣列、充電電流耦合線圈陣列、導(dǎo)磁橡膠柱材料、陣列控制器、控制線路和低壓充電電流傳輸線。所述電磁耦合型無線充電帶的特征在于，采用了最新型的導(dǎo)磁橡膠材料和充電電流耦合線圈陣列，從而有效的提高了電磁耦合型無線充電帶的充電效率。所述無線充電帶的另一特征在于，采用了最新型的模塊化塑性印刷電路設(shè)計(jì)方案及加工工藝，具有高抗壓、抗震性能，設(shè)計(jì)有滲水孔，透氣孔，抗震折，可以防水、防塵、防震、滲水、透氣、超薄(不超過1厘米，一般為0.5-1厘米)，鋪設(shè)施工非常簡單:采用浙青將電磁耦合型無線充電帶粘貼在行車道的相應(yīng)位置上并定期在上面涂上綠色或其他顏色的路標(biāo)漆或路面標(biāo)線涂料即可。所述電磁耦合型無線充電帶的另一特征在于，包括導(dǎo)磁橡膠材料，導(dǎo)磁橡膠材料“聚集”充電帶的發(fā)射磁場，有效地提高了電磁耦合型無線充電帶的充電增益。所述電磁耦合型無線充電帶的另一個(gè)特征在于，包括控制信號收發(fā)天線陣列和天線陣列控制器陣列，可以有效的跟蹤和定位電動(dòng)汽車在充電帶上的具體位置和運(yùn)行速度，從而為動(dòng)態(tài)電磁發(fā)射陣列技術(shù)提供了有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在充電帶控制器的控制下，電動(dòng)汽車的可充電輪胎所在充電帶位置上相對應(yīng)的電磁發(fā)射陣列(動(dòng)態(tài)電磁發(fā)射陣列)將發(fā)射充電電磁流到位于可充電輪胎里面的接收天線線圈上。電動(dòng)汽車所在充電帶位置上相對應(yīng)的電磁發(fā)射陣列稱為動(dòng)態(tài)電磁發(fā)射陣列，動(dòng)態(tài)電磁發(fā)射陣列中發(fā)射天線的個(gè)數(shù)與電動(dòng)汽車當(dāng)時(shí)的行運(yùn)速度成正比，速度越高動(dòng)態(tài)電磁發(fā)射陣列中發(fā)射天線的個(gè)數(shù)越多，最少為1個(gè)(聚焦型充電帶為2個(gè))，最多為100個(gè)。靜態(tài)電磁發(fā)射陣列中發(fā)射天線的個(gè)數(shù)與電動(dòng)汽車當(dāng)時(shí)的行運(yùn)速度無關(guān)。配合電磁耦合型無線充電帶系統(tǒng)的充電卡認(rèn)證管理，使購置了充電權(quán)的電動(dòng)汽車可在任何鋪設(shè)有所述電磁耦合型無線充電帶的道路路段上可邊運(yùn)行邊充電，對未購置充電權(quán)或不需要充電的汽車經(jīng)過時(shí)所述鋪設(shè)電磁耦合型無線充電帶的道路路段將自動(dòng)關(guān)閉無線充電電流，以減少輻射并節(jié)省電力資源。
[0006]所述電磁耦合型無線充電帶系統(tǒng)的特征在于，采用1C充電卡、充電帶控制器、充電帶接收器和充電帶管理后臺(tái)來有效的認(rèn)證和控制電磁耦合型無線充電帶相對區(qū)域中的充電電流的開啟和關(guān)閉，電磁耦合型無線充電帶僅對在充電帶上面相對范圍內(nèi)并持有有效1C充電卡的車輛開啟并發(fā)送無線充電電流。所述電磁耦合型無線充電帶控制系統(tǒng)的另一個(gè)特征在于，能夠通過所述的充電帶控制器跟蹤通過認(rèn)證后的車輛并且開啟車輛所在充電帶相對位置上的電磁發(fā)射陣列，將充電電磁流耦合到可充電輪胎里面的充電接收天線線圈上。
[0007]所述電磁耦合型無線充電帶系統(tǒng)的特征在于，該