基于量子辐射式的电动汽车远程无线供电系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于量子辐射式的电动汽车远程无线供电系统，其中：所述的供电体系中的调配器依次与真空量子发生器、量子束倍增调制器和量子束发射阵列天线依次连接；所述的受电体系还包括量子束辐射电能转换接收天线，量子束辐射电能转换接收天线与电动汽车电源相连；供电体系中的量子束发射阵列天线与受电体系中的量子束辐射电能转换接收天线通过无线网络进行电能传输。本发明的供电系统在量子电能覆盖的范围内电动汽车能实现无限续程，不会出现抛锚现象，能源利用效率高，电动汽车续驶能力增强。克服了现有电动汽车存在续驶里程较短、动力性和提速性差等方面的缺陷，是低碳清洁可持续发展的绿色环保汽车供电系统。
【专利说明】基于量子辐射式的电动汽车远程无线供电系统
【技术领域】
[0001]本发明属于增程式电动汽车领域，涉及量子电动汽车，具体涉及一种基于量子辐射式的电动汽车远程无线供电系统。
【背景技术】
[0002]汽车给人们生活带来诸多便利的同时，也带来了“石油能源危机，环境污染加剧”两个极为严重的负面效应。据此人类面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战，能源和环境问题已日益成为全球的突出问题，汽车如何有效地利用现有能源、减少排放，已引起各国学者的广泛关注。增程式纯电动汽车的电能远程无线传输是实现能源高效利用的重要途径，交通工具的发展非常倚重无线电能传输供给，目前量子无线供电系统，未见文献报道。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种基于量子辐射式的电动汽车远程无线供电系统，该系统用量子辐射来实现远程无线传输电能，为纯电动汽车提供增程动力，是一种安全、可靠的新型电能传输供给系统，它更加环保，提速性能快，增程能力更强。打破传统有线供电，摆脱其它无线供电衰落和最大时延等制约，是一种无线链路高效供电系统。
[0004]为了实现上述任务，本发明采用如下技术方案予以实现:
[0005]一种基于量子辐射式的电动汽车远程无线供电系统，包括供电体系和受电体系，所述的供电体系包括依次相连的电网、同轴电缆和调配器，所述的受电体系至少包括电动汽车，电动汽车上安装有电动汽车电源；
[0006]所述的供电体系中的调配器依次与量子发生器、量子束倍增调制器和量子束发射阵列天线依次连接；
[0007]所述的受电体系还包括量子束辐射电能转换接收天线，量子束辐射电能转换接收天线与电动汽车电源相连；
[0008]供电体系中的量子束发射阵列天线与受电体系中的量子束辐射电能转换接收天线通过无线网络进行电能传输。
[0009]本发明还具有如下技术特点:
[0010]所述的同轴电缆为NHKVV型阻燃耐火电力同轴电缆。
[0011]所述的调配器为智能功率调配器。
[0012]所述的量子发生器为GaAs真空量子发生器。
[0013]所述的量子束倍增调制器为LiNbO3强度调制器。
[0014]所述的量子束发射阵列天线为微带阵列发射天线。
[0015]所述的量子束辐射电能转换接收天线为量子整流接收器。
[0016]本发明与现有技术相比，有益的技术效果在于:[0017]本发明的量子电动汽车远程无线供电系统是通过量子超光速性、作用强度不随距离变化、能量以超光速传送等特点，将量子辐射能转换为汽车更高速率和质量的电能，提高电动汽车续驶里程、动力性和提速性。打破传统有线供电，摆脱无线供电衰落和最大时延等制约，是一种无线链路高效供电系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明的远程无线供电系统示意图。
[0019]图2为量子无线供电系统荷电状态图。
[0020]图3为量子电动汽车输出转速试验图
[0021]图4为量子电动汽车输出转矩试验图
[0022]图5为量子束辐射电能转换接收天线与电动汽车电源之间的能量接收电路图。
[0023]图中各个标号的含义为:1—供电体系，2—电网，3—同轴电缆，4一调配器，5—量子发生器，6—量子束倍增调制器，7—量子束发射阵列天线，8—量子束辐射电能转换接收天线，9-电动汽车，10-电动汽车电源，11 一受电体系。
[0024]以下结合附图和实施例对本发明的具体内容做进一步详细地说明。
【具体实施方式】
[0025]以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
[0026]遵从上述技术方案，如图1所示，本实施例给出一种基于量子辐射式的电动汽车远程无线供电系统，包括供电体系I和受电体系11，所述的供电体系I包括依次相连的电网
2、同轴电缆3和调配器4，所述的受电体系11至少包括电动汽车9，电动汽车9上安装有电动汽车电源10 ；
[0027]所述的供电体系I中的调配器4依次与量子发生器5、量子束倍增调制器6和量子束发射阵列天线7依次连接；
[0028]所述的受电体系11还包括量子束辐射电能转换接收天线8，量子束辐射电能转换接收天线8与电动汽车电源10相连；
[0029]供电体系I中的量子束发射阵列天线7与受电体系11中的量子束辐射电能转换接收天线8通过无线网络进行电能传输。
[0030]电网2为国家电网。
[0031]同轴电缆3为NHKVV型阻燃耐火电力同轴电缆，适用于宽工频额定电压输配电能，该同轴电缆导体最高温度不超过250°C。
[0032]调配器4为智能功率调配器，可控性强、响应时间短、自动控制负载的合理调配。当接入负载后，总功率超出设定的最大功率时，系统会自动匹配电量子发生器系统安全工作的总率功大小。该调配器采用特殊的温控去负载开关结构，可控制大功率量子发生器供电调配。
[0033]量子发生器5为GaAs真空量子发生器,量子福射功率大、效率闻、工作寿命长，量子发生器功率在16?IOOkW之间。
[0034]量子束倍增调制器6为LiNbO3强度调制器，量子带宽从低频到40GbpS/40GHz，量子谱纯度高、输出量子功率大、能锁定其工作点，可获得近变换限的高速率量子脉冲，能保证系统性能最优。
[0035]量子束发射阵列天线7为微带阵列发射天线，具有双极化、圆极化、VSWRS 1.5、功率容量大、工作频带宽、有较强的抗干扰性，能绕过障碍传输和延长传输距离的作用，有较高的精度和可靠性。
[0036]量子束辐射电能转换接收天线8为量子整流接收器，包含有能量接收电路，能把空间的量子能量转化为直流电能，它基于SIW-ALTS整流天线阵列，是由量子束电子闸流倍增器和高频整流电路所构成，高频整流电路能够将量子能量经由电子闸流倍增器整流成直流电源，能够有效的将量子束辐射能转成直流电。具有增益高、噪声低、响应速度快，功率容量大和线性直流回路等特点。
[0037]图5为量子束辐射电能转换接收天线与电动汽车电源之间的能量接收电路图，是由桥式整流电路、滤波电路、稳压电路三部分所组成,其中Jl, J2分别为接收端和输出端，接收电路在接收电能后，电流通过二极管桥式整流电路后，再经滤波电容Cl进入MC7805T芯片，MC7805T芯片是稳压器，能稳定地为车辆负载提供电压，电路中的LED (D2)为工作指示灯。
[0038]本发明的量子无线供电系统工作时，由电网的电能经过同轴电缆3、调配器4、量子发生器5、量子束倍增调制器6、量子束发射阵列天线7进行量子转换聚集后发射出去，在远距离接收端经过量子束辐射电能转换接收天线8把收到的量子束能量转化为直流电能后满足电动汽车的供电需求。
[0039]利用仿真软件ADVISOR，通过计算与试验，在选择循环工况为美国环境保护署EPA制订的城市道路循环UDDS作为道路循环，对本系统进行建模仿真试验，完成系统参数输入，当选择该电动汽车需要的目标值:适用电压< 130 (V)、库伦效率<90 (%)、加速时间〈12 (S)、循环工况行驶速度>60 (km/h)、增程里程>200 (km)时，检验其动力性能。图2、图3和图4显示了在ADVISOR模拟环境下的量子无线供电系统试验结果，在整车参数及其控制参数不变的情况下，通过Extended Range模型车在道路环境行驶工况下运行，反映出量子无线供电系统荷电状态(SOC)变化特性。图2输出结果描述了 SOC与时间的动态变化过程，图3和图4输出结果描述了不同道路循环工况下增程的电动汽车输出转速和输出转矩与时间的变化过程，结果表明本发明的量子无线供电系统能够高效地提供电力，达到纯电动汽车续驶里程效果。
[0040]本发明是低碳环保汽车远程无线供电领域技术之一，通过量子超光速性、作用强度不随距离变化、能量以超光速传送等特点，能够将量子辐射能转换为汽车更高速率和质量的电能，提高电动汽车续驶里程、动力性和提速性。打破传统有线供电，摆脱其它无线供电衰落和最大时延等制约，是一种无线链路高效供电，降低了恶劣环境下，无线网络供电开销。能对各无线网络供电资源合理优化分配，最大程度地提高无线供电的利用效率，为无线网络内供电汽车节点终端提供更好的电能质量保障，最大程度地提高无线供电系统的频率效率与功率效率，实现量子辐射供电资源的高速率优化使用。无线量子辐射网络供电具有高可靠性、覆盖范围广、自组网、易维护等优点，无线量子辐射网络供电能够方便地与其它无线供电网络融合，具有非常大的实用价值，势必成为未来汽车无线网络供电的又一个发展趋势。[0041]本发明量子无线供电系统特点的是通过量子超光速性、作用强度不随距离变化、电能量以超光速进行传送，将量子辐射能转换为纯电动汽车更高速率和质量的电能，提高电动汽车续驶里程、动力性和提速性。
【权利要求】
1.一种基于量子辐射式的电动汽车远程无线供电系统，包括供电体系(I)和受电体系(11)，所述的供电体系(I)包括依次相连的电网(2)、同轴电缆(3)和调配器(4)，所述的受电体系(11)至少包括电动汽车(9)，电动汽车(9)上安装有电动汽车电源(10)，其特征在于: 所述的供电体系(I)中的调配器(4)依次与量子发生器(5)、量子束倍增调制器(6)和量子束发射阵列天线(7)依次连接； 所述的受电体系(11)还包括量子束辐射电能转换接收天线(8)，量子束辐射电能转换接收天线(8)与电动汽车电源(10)相连； 供电体系(I)中的量子束发射阵列天线(7)与受电体系(11)中的量子束辐射电能转换接收天线(8 )通过无线网络进行电能传输。
2.如权利要求1所述的基于量子辐射式的电动汽车远程无线供电系统，其特征在于，所述的同轴电缆(3)为NHKVV型阻燃耐火电力同轴电缆。
3.如权利要求1所述的基于量子辐射式的电动汽车远程无线供电系统，其特征在于，所述的调配器(4)为智能功率调配器。
4.如权利要求1所述的基于量子辐射式的电动汽车远程无线供电系统，其特征在于，所述的量子发生器(5)为GaAs真空量子发生器。
5.如权利要求1所述的基于量子辐射式的电动汽车远程无线供电系统，其特征在于，所述的量子束倍增调制器(6)为LiNbO3强度调制器。
6.如权利要求1所述的基于量子辐射式的电动汽车远程无线供电系统，其特征在于，所述的量子束发射阵列天线(7)为微带阵列发射天线。
7.如权利要求1所述的基于量子辐射式的电动汽车远程无线供电系统，其特征在于，所述的量子束辐射电能转换接收天线(8)为量子整流接收器。
【文档编号】H02J17/00GK103475108SQ201310392755
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月2日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】陈丁跃, 陈李昊, 林峰, 万昭元 申请人:长安大学