用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及新能源汽车的动力电池充电技术领域，特别涉及一种用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着新能源汽车，特别是电动汽车或者混合动力汽车的不断推广，新能源汽车与我们的日常生活已经日益相关。由于目前电动车受电池电量的影响，续航里程受到限制，难以满足用户的出行需求。特别是当用户驾驶车辆在行驶途中电量已经损耗完之后，电动汽车无法继续行驶，影响用户的行程。
[0003]基于上述问题，可以通过移动储能电站对电动车进行充电，使得电量较低的电动车能够获得一定的电量，从而可以开到附近的充电站或者其他充电设备处进行充电。目前移动储能电站对电动汽车的充电方式主要是有线充电方式，而该充电方式存在如下不足之处:
[0004]首先，充电设备的移动搬运和高压线束的引线过长，且人工操作繁琐。现有的连接设备多采用有线连接，每次充电都需要插拔连接设备。
[0005]其次，由于人工操作，在充电过程中极易出现充电连接设备的过度磨损以及不安全性等因素。连接设备插拔时会出现磨损，存在外露的高压部件，这给充电系统的安全性、可靠性带来一定的影响，并缩短了充电设备的使用寿命。
【发明内容】
[0006]本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。
[0007]为此，本发明的一个目的在于提供一种用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统，该系统可以实现移动式储能电站对电动汽车的无线充电，具有较高的安全性和可靠性，且充电简单易行，采用无线充电的方式可提高充电设备的使用寿命，具有较高的适用性。
[0008]本发明的第二个目的在于提出一种用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电方法。
[0009]为实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供了一种用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统，所述移动式储能电站包括储能电池组和电源监控装置，所述系统包括:电能提供装置、电能接收装置和电池管理器，其中，所述电能提供装置位于移动式储能电站上，所述电能接收装置和所述电池管理器位于所述新能源汽车上，所述电能提供装置，用于在检测到所述电能接收装置的无线通讯信号时向所述电源监控装置发送放电请求，以及在所述电能提供装置进入放电请求阶段且所述电能接收装置进入充电请求阶段之后，当所述储能电池组符合预设放电条件时进入无线放电流程，以根据所述新能源汽车的动力电池的信息，利用电磁感应向所述电能提供装置无线传输电能；所述电能接收装置，用于向所述电能提供装置发送所述无线通讯信号并在接收到所述电能提供装置的反馈时向所述电池管理器发送充电请求，以及在所述电能提供装置进入放电请求阶段且所述电能接收装置进入充电请求阶段之后，当所述动力电池符合预设充电条件时进入无线充电流程，以利用无线接收到的来自所述电能提供装置提供的电能为所述动力电池充电，并将所述动力电池的信息发送至所述电能提供装置；所述电源监控装置，用于接收所述电能提供装置发送的放电请求，并根据所述放电请求控制所述电能提供装置进入所述放电请求阶段，并在判定所述储能电池组符合所述预设放电条件时，控制所述储能电池组向所述电能提供装置传输电能以使所述电能提供装置进入所述无线放电流程；所述电池管理器，用于接收所述电能接收装置的充电请求，并根据所述充电请求控制所述电能接收装置进入所述充电请求阶段，并在判定所述动力电池符合所述预设充电条件时，控制所述电能接收装置进入所述无线充电流程以通过所述电能接收装置为所述动力电池充电。
[0010]根据本发明实施例的用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统，可实现移动式储能电站对新能源汽车的无线充电，减少了人工操作，从而提高了新能源汽车在充电时的安全性和可靠性，避免了有线充电方式中插拔充电设备所造成的充电连接设备磨损，连接件设备使用寿命下降等问题。当保证移动式储能电站对汽车无线充电的距离足够小时(如发射线圈和接收线圈的距离在200mm范围内时)，可实现高效率的电能传输。另外，无线充电的方式操作简便，用户只需根据指令提示操作按钮即可实现无线充电。本发明的实施例可针对新能源汽车动力电池的实时状态进行相应功率的充电，以提高动力电池的充电效率和使用寿命。另外，通过本系统，能够满足用户在户外对新能源汽车充电的需求，防止汽车在行驶过程中因电量耗尽而影响用户的行程，提高了新能源汽车的适用性。
[0011]本发明第二方面的实施例还提供了一种用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电方法，所述移动式储能电站包括储能电池组、电源监控装置和电能提供装置，所述新能源汽车包括电能接收装置、电池管理器和动力电池，所述方法包括以下步骤:控制所述电能提供装置和所述电能接收装置建立无线通讯；在建立无线通讯后，控制所述电能提供装置进入放电请求阶段并控制所述电能接收装置进入充电请求阶段；所述电源监控装置判断所述储能电池组是否符合预设放电条件且所述电池管理器判断所述动力电池是否符合预设充电条件；如果是，则控制所述储能电池组为所述电能提供装置供电；所述电能提供装置根据所述动力电池的信息利用电磁感应向所述电能接收装置无线传输电能；所述电能接收装置对所述动力电池进行充电。
[0012]根据本发明实施例的用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电方法，可实现移动式储能电站对新能源汽车的无线充电，减少了人工操作，从而提高了新能源汽车在充电时的安全性和可靠性，避免了有线充电方式中插拔充电设备所造成的充电连接设备磨损，连接件设备使用寿命下降等问题。当保证移动式储能电站对汽车无线充电的距离足够小时(如发射线圈和接收线圈的距离在200mm范围内时)，可实现高效率的电能传输。另外，无线充电的方式操作简便，用户只需根据指令提示操作按钮即可实现无线充电。本发明的实施例可针对新能源汽车动力电池的实时状态进行相应功率的充电，以提高动力电池的充电效率和使用寿命。另外，通过本方法，能够满足用户在户外对新能源汽车充电的需求，防止汽车在行驶过程中因电量耗尽而影响用户的行程，提高了新能源汽车的适用性。
[0013]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0014]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0015]图1为根据本发明一个实施例的用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统的不意图；
[0016]图2为根据本发明另一个实施例的用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统的结构框图；
[0017]图3为根据本发明一个实施例的用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统的电能转换原理图；
[0018]图4为根据本发明一个实施例的用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统的储能设备系统框图；
[0019]图5为根据本发明一个实施例的用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统的通讯网络示意图；
[0020]图6为根据本发明一个实施例的用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统的移动储能电站放电控制流程图；
[0021]图7为根据本发明一个实施例的用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统的对新能源汽车进行无线充电流程的控制流程图；以及
[0022]图8为根据本发明另一个实施例的用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统的储能设备系统框图。
[0023]图9为根据本发明一个实施例的用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电方法的路程图。
【具体实施方式】
[0024]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0025]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0026]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0027]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0028]以下结合附图描述根据本发明实施例的用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统及方法。其中，上述新能源汽车可以为纯电动汽车或者混合动力电动汽车。
[0029]图1为根据本发明一个实施例的用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统的示意图。图2为根据本发明另一个实施例的用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统的结构框图。
[0030]如图1和图2所示，根据本发明一个实施例的用于移动式储能电站对新能源汽车的无线充电系统100，其中，移动式储能电站包括储能电池组和电源监控装置，该无线充电系统100包括:电能提供装置110、电能接收装置120和电池管理器130。其中，电能提供装置110位于移动式储能电站上，电能接收装置120和电池管理器130位于新能源汽车上。
[0031]具体地，电能提供装置110用于在检测到电能接收装置120的无线通讯信号时，向电源监控装置发送放电请求，以及在电能提供装置110进入放电请求阶段且电能接收装置120进入充电请求阶段之后，当储能电池组符合预设放电条件时进入无线放电流程，以根据新能源汽车的动力电池的信息，利用电磁感应向电能提供装置110无线传输电能。其中，在本发明的一个具体示例中，当储能电池组的荷电状态不低于第一预设值且储能电池组不存在故障时，电源监控装置判定储能电池组符合预设放电条件。其中，第一预设值为预先设定，作为一个具体示例，第一预设值为但不限于20%。
[0032]在本发明的一个实施例中，在电能提供装置110进入无线放电流程后，电能提供装置I1还用于实时进行自检以及检测是否与电能接收装置120发生通讯故障，如果检测结果出现异常，则向电源监控装置进行反馈，电源监控装置控制储能电池组停止放电，以确保充电过程的安全性。
[0033]电能接收装置120用于向电能提供装置110发送无线通讯信号并在接收到电能提供装置I1的反馈时向电池管理器130发送充电请求，以及在电能提供装置110进入放电请求阶段且电能接收装置120进入充电请求阶段之后，当动力电池符合预设充电条件时进入无线充电流程，以利用无线接收到的来自电能提供装置110提供的电能为动力电池充电，并将动力电池的信息发送至电能提供装置110。其中，在本发明的一个具体示例中，当动力电池的荷电状态不高于第二预设值且动力电池不存在故障时，电池管理器130判定动力电池符合预设充电条件。其中，第二预设值为预先设定，作为一个具体示例，第二预设值例如为但不限于70%。
[0034]在本发明的一个实施例中，在电能接收装置120进入无线充电流程后，电能接收装置120还用于实时进行自检以及检测是否与电能提供装置110发生通讯故障，如果检测结果出现异常，则向电池管理器130进行反馈，电池管理器130控制动力电池停止充电，以确保充电过程的安全性。<