一种基于光伏技术的电动汽车无线充电系统的制作方法

本发明属于无线充电技术领域，涉及一种基于光伏技术的电动汽车无线充电系统。

背景技术：

燃油/燃气汽车在推进现代社会生活和文明进步的同时，引发了严重的环境污染，更面临着日趋突出的能源枯竭问题。因此，节能环保新型汽车的需求日益增加。为了节约能源和减少尾气排放，国内外已经研制出了使用电能的汽车。电动汽车具有节能减排等一系列优点，但是局限性也是非常明显。由于电动汽车采用蓄电池提供能源，但有限的电池容量难以保障长距离行驶。另一方面，与电动汽车配套的汽车充电装置(例如充电桩)未能普遍设置，仅有的少数充电装置难以及时、方便地为电动汽车充电。在此背景下，电动汽车无线充电技术应运而生。无线充电是一种基于无线能量传输技术的充电方式，能够实现电动汽车“边走边充电”的构想。

然而，现有的电动汽车无线充电技术尚处于起步阶段。多数无线充电方法通过设置在汽车的底盘无线装置接受接收电能，而电能基本源自于公共电网，存在着充电效率低、能量耗散高等缺点。

目前，我国电动汽车无线充电技术处于起步阶段，存在较多不足。主要缺点如下：

1)现有电动汽车无线充电方法大多是将无线发射装置埋设于路面下方，无线接收装置设置在汽车的底盘上，而无线接收装置与充电设备的无线发送装置的距离相对较远，存在着汽车无线充电效率低的问题。

2)现有电动汽车无线充电技术没有实现对车辆的动态监控，从而没有做到在有车辆经过时启动无线发射装置，车辆离开后关闭无线发射装置，长时间保持无线发射装置处于开启状态不仅对装置寿命存在不良影响，而且存在能量耗散问题。

3)现有电动汽车无线充电技术都是通过接入电网，利用电能来提供能源，没有做到多元化能量提供方式，对其他能源例如太阳能的利用率不足。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于光伏技术的电动汽车无线充电系统，该充电系统能够利用太阳能发电为电动汽车充电，充电效率高，使用寿命长，并且能量耗散较低。

为达到上述目的，本发明所述的基于光伏技术的电动汽车无线充电系统包括控制器、蓄能器、功率转换器、若干第一太阳能电池板、若干第二太阳能电池板、以及沿车辆行驶方向依次设置的若干充电模块；

各第一太阳能电池板及各第二太阳能电池板均与蓄能器相连接，各充电模块均包括红外接收装置、若干第一无线充电发射装置及若干第二无线充电发射装置，红外接收装置及各第一无线充电发射装置均设置于道路的防护栏上，各第二无线充电发射装置设置于路面下，且各第一无线充电发射装置及各第二无线充电发射装置均车辆行驶的方向依次设置，待充电汽车的侧面设置有第一无线充电接收装置及红外发射装置，待充电汽车的底部设置有第二无线充电接收装置，红外发射装置实时发送红外信号，当红外接收装置接收到红外发射装置发射的红外信号时，控制器控制功率转换器开启预设时间，储能器输出的电流经功率转换器转换为高频方波交流电，然后进入到第一无线充电发射装置及第二无线充电发射装置中，通过第一无线充电发射装置与第一无线充电接收装置相配合以及第二无线充电发射装置与第二无线充电接收装置相配合为待充电汽车充电。

第一无线充电发射装置及第二无线充电发射装置将高频方波交流电转换为电磁信号，第一无线充电发射装置及第二无线充电发射装置分别接收第一无线充电发射装置产生的电磁信号及第二无线充电发射装置产生的电磁信号，并将接收到的电磁信号转换为电信号，待充电汽车上的车载充电器利用所述电信号为待充电汽车充电。

预设时间为3s。

各第一太阳能电池板沿车辆行驶方向依次设置于道路的中央分隔带上。

各第二太阳能电池板沿车辆行驶方向依次设置于道路的边坡上。

第一无线充电发射装置及第二无线充电发射装置均为由导线螺旋缠绕而成的发射线圈。

第一无线充电接收装置及第二无线充电接收装置均为由导线螺旋缠绕而成的接收线圈。

相邻两个第一无线充电发射装置之间的间距及相邻两个第二无线充电发射装置之间的间距均为5m。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的基于光伏技术的电动汽车无线充电系统采用边行进边充电的方式实现电动汽车的充电，具体的，第一太阳能电池板及第二太阳能电池板产生的电能存储到储能器中，当红外接收装置接收到待充电汽车上红外发射装置发出的红外信号时，则将功率转换器开启预设时间，储能器输出的电流经功率转换器转换为高频方波交流电，然后再经第一无线充电发射装置、第二无线充电发射装置、第一无线充电接收装置及第二无线充电接收装置为待充电汽车充电，需要说明的是，本发明中，第一无线充电接收装置设置于待充电汽车的底部，第二无线充电接收装置设置于待充电汽车的侧面，因此充电效率较高，同时，当红外接收装置接收到红外信号时，则使功率转换器开启预设时间，避免长期开启无线发射装置出现的使用寿命低、能量耗散问题，结构简单，操作方便。另外，需要说明的是，本发明采用边行进边充电的方式，通过多个充电模块为待充电汽车充电，省去汽车充电的等待时间，具有较为广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明工作的流程图。

其中，1为控制器、2为蓄能器、3为功率转换器、4为第一太阳能电池板、5为第二无线充电发射装置、6为第二无线充电接收装置、7为第一无线充电发射装置、8为第一无线充电接收装置、9为红外接收装置、10为红外发射装置、11为中央分隔带、12为第二太阳能电池板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1，本发明所述的基于光伏技术的电动汽车无线充电系统包括控制器1、蓄能器2、功率转换器3、若干第一太阳能电池板4、若干第二太阳能电池板12、以及沿车辆行驶方向依次设置的若干充电模块；各第一太阳能电池板4及各第二太阳能电池板12均与蓄能器2相连接，各充电模块均包括红外接收装置9、若干第一无线充电发射装置7及若干第二无线充电发射装置5，红外接收装置9及各第一无线充电发射装置7均设置于道路的防护栏上，各第二无线充电发射装置5设置于路面下，且各第一无线充电发射装置7及各第二无线充电发射装置5均车辆行驶的方向依次设置，待充电汽车的侧面设置有第一无线充电接收装置8及红外发射装置10，待充电汽车的底部设置有第二无线充电接收装置6，红外发射装置10实时发送红外信号，当红外接收装置9接收到红外发射装置10发射的红外信号时，控制器1控制功率转换器3开启预设时间，储能器输出的电流经功率转换器3转换为高频方波交流电，然后进入到第一无线充电发射装置7及第二无线充电发射装置5中，通过第一无线充电发射装置7与第一无线充电接收装置8相配合以及第二无线充电发射装置5与第二无线充电接收装置6相配合为待充电汽车充电。

第一无线充电发射装置7及第二无线充电发射装置5将高频方波交流电转换为电磁信号，第一无线充电发射装置7及第二无线充电发射装置5分别接收第一无线充电发射装置7产生的电磁信号及第二无线充电发射装置5产生的电磁信号，并将接收到的电磁信号转换为电信号，待充电汽车上的车载充电器利用所述电信号为待充电汽车充电。

各第一太阳能电池板4沿车辆行驶方向依次设置于道路的中央分隔带11上；各第二太阳能电池板12沿车辆行驶方向依次设置于道路的边坡上。

第一无线充电发射装置7及第二无线充电发射装置5均为由导线螺旋缠绕而成的发射线圈；第一无线充电接收装置8及第二无线充电接收装置6均为由导线螺旋缠绕而成的接收线圈。

相邻两个第一无线充电发射装置7之间的间距及相邻两个第二无线充电发射装置5之间的间距均为5m。

本发明的具体工作过程为：

参考图2，第一太阳能电池板4及第二太阳能电池板12通过光电转换产生的电充入蓄能器2中，待充电汽车在行进过程中，开启红外发射装置10，红外发射装置10实时发出红外信号，当任一红外接收装置9接收到所述红外信号时，控制器1控制功率转换器3工作3s，使该红外接收装置9所在充电模块中的各第一无线充电发射装置7及各第二无线充电发射装置5发出电磁信号，待充电汽车上的第一无线充电接收装置8及第二无线充电接收装置6接收所述电磁信号，并将所述电磁信号转换为电信号，然后再为待充电汽车充电，在实际操作时，红外接收装置9与第一个第一无线充电发射装置7及第一个第二无线充电发射装置5位于同一平面内，相邻两个第一无线充电发射装置7之间的间距及相邻两个第二无线充电发射装置5之间的间距均为5m；相邻红外接收装置9之间的距离为20m，第一无线充电发射装置7的数目及第二无线充电发射装置5的数目为四个，待充电汽车行进过程的速度为20m/3s，从而使前一个充电模块中的第一无线充电发射装置7及第二无线充电发射装置5关闭后，下一个充电模块正好开启，实现连续充电的目的。