新型导磁橡胶及供电动汽车行运中充电的导磁轮胎充电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种全新型的导磁橡胶材料、使用导磁橡胶制作的可以让电动汽车在高速行驶中或停止中自动高效率充电的导磁轮胎以及导磁轮胎充电带系统，属新能源汽车领域。
【背景技术】
[0002]无线非接触充电技术十几年前就已在实验室实现了，近距离非接触充电技术已经应用在电话机充电器中和各种电动工具的充电器中。常用的技术主要有两种:一种是电磁感应耦合技术，另一种是电磁共振技术。还有一种是无线射频或称微波技术，但是由于微波无线充电技术会对人体造成伤害，所以一般不常用在民用设施中。然而所使用的环境都是近距离:充电发射器和接收器之间的距离都小于几十毫米。随着新能源电动汽车技术的发展，无线非接触充电在电动汽车领域的需求越来越高。不少人提出了将现有的电磁耦合非接触充电技术和无线射频充电技术应用于电动汽车领域，提出了将充电接收器的天线安装在电动汽车的底盘部位的各种方案。由于现有无线非接触充电技术的充电效率与充电发射器和接收器之间的距离的平方成反比，距离越远效率越低，而电动汽车的地盘离路面的距离一般都在200-500毫米之间，因此这些无线非接触充电技术用于电动汽车领域的方案的充电效率相对比较低。也有人提出了在汽车底盘下面安装一个可以调整高度的支架用于减小接收天线与路面的距离，这种方法用于停车场在电动汽车静止状态下进行非接触充电还可以接受，然而对于高速行驶中的电动汽车，过于减小接收天线与路面的距离，任何颠簸将会造成严重的安全隐患。另外，现有无线非接触充电技术直接用于电动汽车领域也将会产生比较严重的电磁辐射和能源浪费。有人曾提出用压力传感器来探测车辆的通过时才开启充电电流，然而，由于压力传感器并无法判断是普通汽车还是电动汽车，因此还是对大量通过充电路段的非电动汽车或不需要充电的汽车产生电磁辐射并浪费充电电能。综上所诉，现有无线非接触电动汽车充电技术和方案存在的缺点和补足包括:1、充电效率低；2、辐射量大，造成电磁辐射和能源浪费。
[0003]针对现有技术的缺点和补足，本发明提供了一种全新型的导磁橡胶材料、使用所述导磁橡胶制作的可以让电动汽车在高速行驶中或停止中自动高效率充电的导磁轮胎以及导磁轮胎充电带系统，本发明提供的可充电导磁轮胎中使用了充电接收线圈阵列技术和导磁橡胶柱阵列技术有效的提高了电磁耦合效率，使充电效率达到95%以上，并降低了有害的电磁辐射。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种全新型的导磁橡胶材料、使用所述导磁橡胶材料制作的可以让电动汽车在高速行驶中或停止中自动高效率充电的导磁轮胎以及导磁轮胎充电带系统。所述导磁橡胶的特征在于，该橡胶不但具有橡胶的所有性能特征，而且还具有导磁性能。本发明提供了电动汽车轮胎用导磁橡胶，所述电动汽车轮胎用导磁橡胶的特征在于，该导磁橡胶是由制作轮胎用的橡胶中加入磁性铁氧体填料制作而成，使橡胶具有导磁性；磁性铁氧体填料包括但不局限于:Ag-Fe304复合粉体、高导磁纳米晶粉FeCuNbCrVSiB、羰基铁粉、铁镍铌铍莫合金粉等等，或其它任何导磁性材料。所述可充电导磁轮胎是在普通电动汽车轮胎的设计生产中安装了本发明提出的充电接收线圈阵列和导磁橡胶柱阵列，可以使电动汽车在高速行驶中或停止中通过可充电导磁轮胎中的充电接收线圈阵列经过电磁耦合接收到所述铺在道路上的无线充电带系统发出的充电电磁流，从而自动的给电动汽车充电。所述可充电导磁轮胎的特征在于，该导磁轮胎包括充电接收线圈阵列和导磁橡胶柱阵列，所述导磁橡胶柱位于所述充电接收线圈内部。所述可充电轮胎的另一个特征在于，该轮胎包括的充电接收线圈和导磁橡胶柱可以以多层错位阵列组状排列，从而有效地增强了充电电流的接收效率。
[0005]所述导磁轮胎充电带系统是在本人前期的专利申请(一种供电动汽车行驶中充电的电磁自动聚焦无线充电带系统，申请号:2014103885755、2014204465249，申请日期:2014-08-08 ;一种电动汽车用可充电轮胎及无线充电带系统，申请号:201410388801X、2014204469790申请日期:2014-08-10)的基础上进行调整使其更适合导磁轮胎的应用。该磁轮胎充电带系统的特征在于，包括电磁耦合型无线充电带，充电带控制器，充电带接收器，电流传导器，充电卡及充电带管理后台，所述充电卡、充电接收器和电流传导器放置或安装在电动汽车里。所述电磁耦合型无线充电带是一种宽50-350厘米，厚小于1厘米(一般为0.5-1厘米)，最长可达500公里的高强度塑料或橡胶或铝合金密封外壳的带状物体，包括模块化的控制信号收发天线阵列、充电电流耦合线圈阵列、导磁橡胶柱材料、阵列控制器、控制线路和低压充电电流传输线。所述电磁耦合型无线充电带的特征在于，采用了最新型的导磁橡胶材料和充电电流耦合线圈阵列，从而有效的提高了电磁耦合型无线充电带的充电效率。所述无线充电带的另一特征在于，采用了最新型的模块化塑性印刷电路设计方案及加工工艺，具有高抗压、抗震性能，设计有渗水孔，透气孔，抗震折，可以防水、防尘、防震、渗水、透气、超薄(不超过1厘米，一般为0.5-1厘米)，铺设施工非常简单:采用浙青将电磁耦合型无线充电带粘贴在行车道的相应位置上并定期在上面涂上绿色或其他颜色的路标漆或路面标线涂料即可。所述电磁耦合型无线充电带的另一特征在于，包括导磁橡胶材料，导磁橡胶材料“聚集”充电带的发射磁场，有效地提高了电磁耦合型无线充电带的充电增益。所述电磁耦合型无线充电带的另一个特征在于，包括控制信号收发天线阵列和天线阵列控制器阵列，可以有效的跟踪和定位电动汽车在充电带上的具体位置和运行速度，从而为动态电磁发射阵列技术提供了有效的基础数据，在充电带控制器的控制下，电动汽车的可充电轮胎所在充电带位置上相对应的电磁发射阵列(动态电磁发射阵列)将发射充电电磁流到位于可充电轮胎里面的接收天线线圈上。电动汽车所在充电带位置上相对应的电磁发射阵列称为动态电磁发射阵列，动态电磁发射阵列中发射天线的个数与电动汽车当时的行运速度成正比，速度越高动态电磁发射阵列中发射天线的个数越多，最少为1个(聚焦型充电带为2个)，最多为100个。静态电磁发射阵列中发射天线的个数与电动汽车当时的行运速度无关。配合电磁耦合型无线充电带系统的充电卡认证管理，使购置了充电权的电动汽车可在任何铺设有所述电磁耦合型无线充电带的道路路段上可边运行边充电，对未购置充电权或不需要充电的汽车经过时所述铺设电磁耦合型无线充电带的道路路段将自动关闭无线充电电流，以减少辐射并节省电力资源。
[0006]所述电磁耦合型无线充电带系统的特征在于，采用1C充电卡、充电带控制器、充电带接收器和充电带管理后台来有效的认证和控制电磁耦合型无线充电带相对区域中的充电电流的开启和关闭，电磁耦合型无线充电带仅对在充电带上面相对范围内并持有有效1C充电卡的车辆开启并发送无线充电电流。所述电磁耦合型无线充电带控制系统的另一个特征在于，能够通过所述的充电带控制器跟踪通过认证后的车辆并且开启车辆所在充电带相对位置上的电磁发射阵列，将充电电磁流耦合到可充电轮胎里面的充电接收天线线圈上。
[0007]所述电磁耦合型无线充电带系统的特征在于，该