一種電動(dòng)公交車的無線充電裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及無線供電技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種電動(dòng)公交車的無線充電裝置，包括設(shè)在道路上的電源模塊、電源側(cè)功率變換器和電磁場(chǎng)發(fā)射單元，以及設(shè)在電動(dòng)公交車上的電磁場(chǎng)接收單元和汽車側(cè)功率變換器；所述電源模塊、電源側(cè)功率變換器與電磁場(chǎng)發(fā)射單元依次連接，所述電磁場(chǎng)接收單元與汽車側(cè)功率變換器連接。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型專利技術(shù)的有益效果是：本實(shí)用新型專利技術(shù)可在公交車行駛過程中，在公交車即將到站時(shí)的減速過程以及等待乘客上下車的間隙進(jìn)行動(dòng)態(tài)充電，盡力減少無線充電裝置數(shù)量，并克服了傳統(tǒng)電動(dòng)汽車的續(xù)航距離短和靜態(tài)充電站耗資巨大的問題；此外，該裝置施工方便，防損防盜，電磁輻射影響小，且能滿足城市美化要求，市場(chǎng)前景廣闊。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及無線供電
，具體地，涉及一種應(yīng)用于電動(dòng)公交車的無線充電裝置。
技術(shù)介紹
在當(dāng)今世界，發(fā)展電動(dòng)汽車是節(jié)能環(huán)保和低碳經(jīng)濟(jì)的需求，其前景廣泛被看好。但電動(dòng)汽車的電池儲(chǔ)電能量小、充電時(shí)間長(zhǎng)、續(xù)航能力有限、充電基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善等問題卻成為電動(dòng)汽車發(fā)展的重大阻礙。按充電介質(zhì)的不同，電動(dòng)汽車的充電方式可分為有線充電和無線充電方式。傳統(tǒng)的有線充電方式受到接口的限制，只能在同一時(shí)間為一臺(tái)電動(dòng)汽車充電，且充電器輸出高電壓，充電插頭在插拔過程中存在著發(fā)熱、電火花、漏電等安全隱患。無線充電方式是未來電動(dòng)汽車供電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，無線充電方式不存在與電網(wǎng)的物理連接，具有節(jié)約電線資源、更加靈活美觀、更加安全可靠等優(yōu)良特性。電動(dòng)汽車的無線充電常采用感應(yīng)磁耦合式和諧振磁耦合式這兩種無線充電技術(shù)。其中，感應(yīng)耦合式無線供電技術(shù)通過電磁感應(yīng)原理進(jìn)行能量傳輸，但其最大缺陷就是能量傳輸?shù)木嚯x短，傳輸效率對(duì)距離的改變過于敏感，適合于傳統(tǒng)加油站的充電站等應(yīng)用場(chǎng)合。諧振磁耦合式無線供電技術(shù)是通過諧振器上電感與分布式電容發(fā)生諧振來傳輸能量，進(jìn)而對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行能量供應(yīng)。該無線充電方式是一種較為高效的無線電能傳輸方式，對(duì)不同頻率的物體幾乎沒有影響，不需要車載共振線圈和電源共振線圈完全對(duì)準(zhǔn)，適合應(yīng)用于中程無線供電和高效率場(chǎng)合。作為目前國(guó)際的前沿科技之一，無線充電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化一直是全球各國(guó)全力推進(jìn)的重點(diǎn)。目前，公交領(lǐng)域已成為電動(dòng)汽車加速推廣的重點(diǎn)領(lǐng)域。與普通的小轎車相比行駛路線不定相比，公交車有其固定的線路，在公交領(lǐng)域使用無線充電技術(shù)有利于充電設(shè)備的安置。在實(shí)際應(yīng)用中，用戶將車開到指定充電區(qū)域自行充電的方式稱為電動(dòng)汽車靜態(tài)無線供電方式。然而，這種傳統(tǒng)的靜態(tài)無線供電方式存在著充電頻繁、續(xù)航里程短、電池組較為笨重等問題，并且在電動(dòng)汽車在前往充電站充電時(shí)可能帶來不必要的空駛里程，浪費(fèi)額外的電能。而是對(duì)于電動(dòng)巴士這一類的公交車輛，連續(xù)續(xù)航能力是格外重要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)提供了一種電動(dòng)公交車的無線充電裝置，該裝置可為行駛中的電動(dòng)公交車實(shí)時(shí)充電，解決了電動(dòng)公交車靜態(tài)無線供電存在不足，提高電動(dòng)公交車的續(xù)航能力，使電能補(bǔ)給更加便捷。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：一種電動(dòng)公交車的無線充電裝置，包括設(shè)在道路上的電源模塊、電源側(cè)功率變換器和電磁場(chǎng)發(fā)射單元，以及設(shè)在電動(dòng)公交車上的電磁場(chǎng)接收單元和汽車側(cè)功率變換器；所述電源模塊、電源側(cè)功率變換器與電磁場(chǎng)發(fā)射單元依次連接，所述電磁場(chǎng)接收單元與汽車側(cè)功率變換器連接。上述電源側(cè)功率變換器將電源模塊的交流電經(jīng)過變壓變頻輸送到上述電磁場(chǎng)發(fā)射單元，電磁場(chǎng)發(fā)射單元與電磁場(chǎng)接收單元相互配合，根據(jù)電磁感應(yīng)原理無線傳輸電能；上述汽車側(cè)功率變換器，用于將電磁場(chǎng)接收單元接收到的高頻交流電整流為直流電，再經(jīng)過電壓變換，供給電動(dòng)公交車的車載電池及負(fù)荷單元。電動(dòng)公交車可以在行駛途中實(shí)時(shí)充電，無需駛進(jìn)充電站等待較長(zhǎng)時(shí)間。作為優(yōu)選，所述電磁場(chǎng)發(fā)射單元設(shè)于道路下方，所述電磁場(chǎng)接收單元設(shè)于電動(dòng)公交車的底盤上。由于電動(dòng)公交車的底盤與地面之間的高度較小，故此設(shè)計(jì)可縮短電磁場(chǎng)發(fā)射單元與電磁場(chǎng)接收單元之間的距離，進(jìn)而提高電能的無線傳輸效率。作為優(yōu)選，所述的電磁場(chǎng)發(fā)射單元中的發(fā)射線圈是由金屬導(dǎo)體順時(shí)針繞制的多層螺旋形線圈，每層線圈的首端和尾端分別相連，不同層線圈并聯(lián)繞制，起到增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度的作用。進(jìn)一步地，作為優(yōu)選，所述的電磁場(chǎng)接收單元中的接收線圈由若干六邊形平面線圈單元排列構(gòu)成的陣列線圈。再進(jìn)一步地，所述接收線圈設(shè)有偶數(shù)層且互相交錯(cuò)重疊，奇數(shù)層的線圈單元中心點(diǎn)與偶數(shù)層線圈單元的邊緣彎折點(diǎn)位置相對(duì)。為了進(jìn)一步提高電動(dòng)公交車的充電效率，車載電池采用了超級(jí)電容，能夠?qū)崿F(xiàn)短時(shí)間內(nèi)快速充電的效果。作為優(yōu)選，所述電磁場(chǎng)發(fā)射單元還依次連接有無線充電控制模塊和車輛識(shí)別模塊。進(jìn)一步地，所述車輛識(shí)別模塊采用RFID射頻技術(shù)，可依照實(shí)際需求調(diào)整RFID系統(tǒng)頻段，車輛識(shí)別模塊由設(shè)在電動(dòng)公交車上的電子標(biāo)簽，及設(shè)在道路上的讀寫器和數(shù)據(jù)處理終端組成，所述數(shù)據(jù)處理終端優(yōu)選為工控機(jī)。其中，讀寫器設(shè)有若干個(gè)，均與一個(gè)數(shù)據(jù)處理終端連接。在電動(dòng)公交車行駛途中，經(jīng)過電磁場(chǎng)發(fā)射單元之前先要經(jīng)過讀寫器識(shí)別公交車電子標(biāo)簽內(nèi)的公交車信息。電子標(biāo)簽作為確認(rèn)電動(dòng)公交車身份的依據(jù)，讀寫器和數(shù)據(jù)處理終端用于接收和處理電動(dòng)公交車的身份信息。在數(shù)據(jù)處理終端確認(rèn)電動(dòng)公交車的身份信息后，會(huì)將數(shù)據(jù)發(fā)送至無線充電控制模塊，避免對(duì)其他車輛誤識(shí)別導(dǎo)致誤充電。當(dāng)無線充電控制模塊開始工作，首先對(duì)電動(dòng)公交車定位，當(dāng)電動(dòng)公交車坐標(biāo)落在對(duì)應(yīng)的電磁場(chǎng)發(fā)射單元的充電區(qū)域內(nèi)，控制該電磁場(chǎng)發(fā)射單元與電源側(cè)功率變換器間的繼電器開關(guān)閉合，激勵(lì)該電磁場(chǎng)發(fā)射單元，電動(dòng)公交車開始充電。再進(jìn)一步地，所述電磁場(chǎng)發(fā)射單元的回路中設(shè)有電流傳感器。當(dāng)無線充電控制模塊通過電流傳感器檢測(cè)到當(dāng)前激勵(lì)正在工作的電磁場(chǎng)發(fā)射單元回路中的電流值由滿載到空載變化時(shí)，將該空載電磁場(chǎng)發(fā)射單元與電源側(cè)功率變換器斷開。直到電動(dòng)公交車離開某段充電路段的最后一個(gè)電磁場(chǎng)發(fā)射單元后，無線充電控制模塊將最后一個(gè)檢測(cè)到空載的電磁場(chǎng)發(fā)射單元切除激勵(lì)，并停止對(duì)電動(dòng)公交車的定位，本段充電過程結(jié)束。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)的有益效果是：1、可在電動(dòng)公交車行駛過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)充電，克服了傳統(tǒng)電動(dòng)汽車的續(xù)航距離短的問題，節(jié)省了電動(dòng)公交車前往靜態(tài)充電站往返的空駛里程消耗額外的電能。2、解決了電動(dòng)汽車在靜態(tài)充電站的充電耗時(shí)長(zhǎng)的問題，并且充電過程無需手工操作，提高了充電便捷性與充電效率。3、無線充電客車可減少電池配置，降低車輛負(fù)重與整車成本；解決了靜態(tài)充電站和充電站停車位占地面積大，充電站人力、管理成本大的問題，節(jié)省了資金。4、本技術(shù)尤其充分利用了電動(dòng)公交車在即將到站時(shí)的減速階段以及乘客上下車階段、紅綠燈路口、窄橋等車速慢的路段進(jìn)行充電，減少無線充電裝置數(shù)量，增加了平均每個(gè)電磁場(chǎng)發(fā)射單元對(duì)電動(dòng)公交車的充電時(shí)間。5、本無線充電裝置，加設(shè)了基于RFID技術(shù)的對(duì)電動(dòng)公交車識(shí)別的模塊，避免了普通傳感器對(duì)其他車輛的誤識(shí)別而可能導(dǎo)致的誤充電，起到了準(zhǔn)確充電的作用。6、施工方便，防盜防損，電磁輻射影響小，無有害氣體排放，滿足城市美化要求，市場(chǎng)前景廣闊。附圖說明圖1為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)的激勵(lì)線圈和接收線圈中導(dǎo)線的橫截面結(jié)構(gòu)圖；圖3為本技術(shù)的激勵(lì)線圈和接收線圈中導(dǎo)線的A-A截面圖；圖4為本技術(shù)的激勵(lì)線圈與接收線圈的主視圖；圖5為本技術(shù)的車輛識(shí)別模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖中標(biāo)記對(duì)應(yīng)的部件名稱如下：1為電源模塊，2為電源側(cè)功率變換器，3為電磁場(chǎng)發(fā)射單元，4為車輛識(shí)別模塊，5為無線充電控制模塊，6為電磁場(chǎng)接收單元，7為汽車側(cè)功率變換器；41為電子標(biāo)簽，42為讀寫器，43為數(shù)據(jù)處理終端。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)介紹，以下文字的目的在于說明本技術(shù)，而非限制本技術(shù)的保護(hù)范圍。如圖1所示，本技術(shù)可按照如下方式實(shí)施，一種電動(dòng)公交車的無線充電裝置，包括設(shè)在道路上的電源模塊1、電源側(cè)功率變換器2和電磁場(chǎng)發(fā)射單元3，以及設(shè)在電動(dòng)公交車上的電磁場(chǎng)接收單元6和汽車側(cè)功率變換器7；所述電源模塊1、電源側(cè)功率變換器2與電磁場(chǎng)發(fā)射單元3本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電動(dòng)公交車的無線充電裝置，其特征在于：包括設(shè)在道路上的電源模塊（1）、電源側(cè)功率變換器（2）和電磁場(chǎng)發(fā)射單元（3），以及設(shè)在電動(dòng)公交車上的電磁場(chǎng)接收單元（6）和汽車側(cè)功率變換器（7）；所述電源模塊（1）、電源側(cè)功率變換器（2）與電磁場(chǎng)發(fā)射單元（3）依次連接，所述電磁場(chǎng)接收單元（6）與汽車側(cè)功率變換器（7）連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電動(dòng)公交車的無線充電裝置，其特征在于：包括設(shè)在道路上的電源模塊（1）、電源側(cè)功率變換器（2）和電磁場(chǎng)發(fā)射單元（3），以及設(shè)在電動(dòng)公交車上的電磁場(chǎng)接收單元（6）和汽車側(cè)功率變換器（7）；所述電源模塊（1）、電源側(cè)功率變換器（2）與電磁場(chǎng)發(fā)射單元（3）依次連接，所述電磁場(chǎng)接收單元（6）與汽車側(cè)功率變換器（7）連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)公交車的無線充電裝置，其特征在于：所述電磁場(chǎng)發(fā)射單元（3）設(shè)于道路下方，所述電磁場(chǎng)接收單元（6）設(shè)于電動(dòng)公交車的底盤上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)公交車的無線充電裝置，其特征在于：所述電磁場(chǎng)發(fā)射單元（3）中的激勵(lì)線圈和電磁場(chǎng)接收單元（6）中的接收線圈的導(dǎo)線為由多層金屬導(dǎo)體繞制的螺旋形線圈首尾相連而成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電動(dòng)公交車的無線充電裝置，其特征在于：所述激勵(lì)線圈和接收線圈為由若干六邊形平面線圈單元排列構(gòu)成的陣列...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：代中余，王成平，吳大新，王軍華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：成都經(jīng)緯智聯(lián)科技有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：四川;51