一种基于传感器控制能量输出的olev系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于传感器控制能量输出的OLEV系统，包括埋设在地下的地下充电装置和设置在汽车上的车载接收装置，地下充电装置包括电能控制模块、电能输出模块、车辆位置检测模块和驱动模块；电能控制模块根据检测的汽车位置，当汽车行驶到铺设有地下充电装置的位置时，通过电能输出模块将电能发射出去，并通过驱动模块控制地下充电装置沿轨道跟随汽车移动；车载接收装置包括电能拾取模块和对车载电池进行充电管理的电池充电模块；当检测车载电池的电量高于额定容量时，停止对车载电池充电。本发明使地下充电装置随电动汽车一起移动，降低建设地下充电装置的成本，并通过感知车载电池的电量进行合理充电，解决车载电池过充问题。
【专利说明】
一种基于传感器控制能量输出的OLEV系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种基于传感器控制能量输出的OLEV系统，具体涉及一种基于传感器感知电动汽车位置以及车载电池电量控制电能输出的电动汽车无线充电系统，属于电动汽车无线充电技术领域。
【背景技术】
[0002]气候变化，能源和环境问题是人类社会需要共同面对的长期问题。随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向。电动汽车作为新一代的交通工具，在节能减排、减少人类对传统化石能源的依赖方面具备传统汽车不可比拟的优势。
[0003]电动汽车与传统的汽车相比可以达到零排放或者近似零排放，而且减少了汽车机油泄露带来的水污染，同时降低了温室气体的排放量提高了燃油的经济性也提高了发动机燃烧效率而且电动汽车运行平稳、无噪声。但是电动汽车的充电问题是其中最大的难题。目前普遍的做法是在电动汽车的沿途建设充电站。但是这种方法对车载电池的要求非常高，必须要求车载电池具有较大的电容量，这样势必造成了车载电池更大更重也更占用电动汽车的空间也增加了电动汽车的自身的负担。而且这种方法也要花费大量的时间来进行充电。
[0004]许多科学家提出了是否可以边行驶，边对电车进行充电。这样即解决了充电问题，还能够释放车载电池的大小与体积而且也节约了电动汽车的充电时间。所以许多韩国科学家提出了OLEV (on-Line Electric Vechile)系统，即为采用电磁感应非接触供电的电动汽车。这是一种在道路中埋设线圈产生电磁波，并利用移动体一侧的线圈将其转换为电能的技术。
[0005]但现有技术中OLEV系统采用的方案是在行驶路线的某段地下埋设地下充电装置，沿途设置多个地下充电装置，当电动汽车行驶到有发射线圈位置时依靠无线供电方式进行行驶，并给车载电池无线充电。对于OLEV系统来说，地下充电装置的建设可以看做是OLEV系统的核心。在地下建设地下充电装置工程量大且成本很高，所以科学家们花费了许多精力与资金来建设了地下充电装置。所以在保持原来地下充电装置作用的条件下怎样才能节省建设资金也是我们所关心的内容。车载电池是以备电动汽车的不时之需的。在OLEV系统中，并不是整条路线都在地下铺设有地下充电装置的，而只是在整个路面的部分路段铺设了地下充电装置。所以如何合理的分配电感耦合作用所产生的电能也是十分重要的。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于传感器控制能量输出的OLEV系统，通过传感器感知汽车位置使地下充电装置随电动汽车一起移动，降低建设地下充电装置的成本，并通过传感器感知车载电池的电量合理给车载电池供电，解决车载电池过充溢出的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于传感器控制能量输出的OLEV系统，包括埋设在地下的地下充电装置和设置在汽车上的车载接收装置，其特征是，地下埋设有供地下充电装置移动的轨道，地下充电装置包括电能控制模块、将电能以磁场能量方式发射出去的电能输出模块、车辆位置检测模块和设置在地下充电装置底部的驱动模块；
车辆位置检测模块的输出端连接电能控制模块，用于检测汽车的位置，
电能控制模块分别连接电网和电能输出模块，用于将电网的电能进行调制后输出至电能输出模块，
驱动模块的输入端连接电能控制模块，用于驱动地下充电装置沿轨道移动；
电能控制模块根据检测的汽车位置，当汽车行驶到铺设有地下充电装置的位置时，通过电能输出模块将电能发射出去，并通过驱动模块控制地下充电装置沿轨道跟随汽车移动；
车载接收装置包括将磁场能量转化为电能的电能拾取模块和对车载电池进行充电管理的电池充电模块；
电能拾取模块的输出端连接发动机，用于驱动汽车的发电机；
电能拾取模块的输出端还通过电池充电模块连接车载电池;电池充电模块检测车载电池的电量，当电量高于额定容量时，停止对车载电池充电。
[0008]进一步的，电池充电模块包括用于检测车载电池电量的电量检测电路和开关电路，电量检测电路的输出端连接开关电路，开关电路连接电能拾取模块和车载电池，当电量检测电路检测到车载电池的电量高于额定容量时，输出信号驱动开关电路断开与车载电池的链路。
[0009]进一步的，电能拾取模块还包括调节器，调节器用于调整电能电压达到发电机与车载电池的基准电压。
[0010]进一步的，电池充电模块还包括过压过流保护电路，过压过流保护电路设置在调节器与车载电池之间。
[0011 ]进一步的，车辆位置检测模块包括24GHz雷达传感器。
[0012]进一步的，电量检测电路包括霍尔传感器。
[0013]进一步的，驱动模块包括滑轮和驱动滑轮转动的电机，所述滑轮包括四个，设置在地下充电装置底部四角处。
[0014]与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是:本发明通过传感器感知汽车位置，当汽车行驶到铺设有地下充电装置的位置时，将电能发射出去，并控制地下充电装置跟随汽车一起移动，降低建设多个地下充电装置的成本，提高电能发射模块与电能拾取模块发生电感耦合的效率;并通过传感器感知车载电池的电量合理给车载电池供电，当车载电池的电量达到额定容量时，停止给车载电池充电，解决车载电池过充溢出的问题，仅将拾取的电能供发电机使用，提高了能量的利用率。
【附图说明】
[0015]图1是本发明OLEV系统的原理结构图；
图2是本发明OLEV系统一实施例的结构示意图； 图3是本发明OLEV系统的的工作流程图。
[0016]附图标记:1、地下充电装置;2、轨道;3、滑轮;4、电网；5、电动汽车。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0018]如图1和图2所示，本发明提供了一种基于传感器控制能量输出的OLEV系统，包括埋设在地下的地下充电装置和设置在汽车上的车载接收装置，其特征是，地下埋设有供地下充电装置移动的轨道，地下充电装置包括电能控制模块、将电能以磁场能量方式发射出去的电能输出模块、车辆位置检测模块和设置在地下充电装置底部的驱动模块；
车辆位置检测模块的输出端连接电能控制模块，用于检测汽车的位置，
电能控制模块分别连接电网和电能输出模块，用于将电网的电能进行调制后输出至电能输出模块，
驱动模块的输入端连接电能控制模块，用于驱动地下充电装置沿轨道移动；
电能控制模块根据检测的汽车位置，当汽车行驶到铺设有地下充电装置的位置时，通过电能输出模块将电能发射出去，并通过驱动模块控制地下充电装置沿轨道跟随汽车移动；
车载接收装置包括将磁场能量转化为电能的电能拾取模块和对车载电池进行充电管理的电池充电模块；
电能拾取模块的输出端连接发动机，用于驱动汽车的发电机；
电能拾取模块的输出端还通过电池充电模块连接车载电池;电池充电模块检测车载电池的电量，当电量高于额定容量时，停止对车载电池充电。
[0019]本发明一实施例的结构示意图如图2所示，地下充电装置I依靠电网4供电，实时感知电动汽车5(或简称“汽车”)位置，当电动汽车5行驶到铺设有地下充电装置I的位置时，电能发射模块将电能发射出去，电能拾取模块通过线圈耦合获取电能驱动电动汽车，并控制地下充电装置I沿轨道2跟随汽车5—起移动，沿途只需设置一个地下充电装置，降低建设多个地下充电装置的成本，安装轨道可以保证地下装置与电动汽车的位置保持相对的平行，提高电能发射模块与电能拾取模块发生电感耦合的效率，有利于增加电能产生的效率;并通过电池充电模块感知车载电池的电量合理给车载电池供电，当车载电池的电量达到额定容量时，停止给车载电池充电，解决车载电池过充溢出的问题，仅将拾取的电能供发电机使用，提高了能量的利用率。
[0020]进一步的，电池充电模块包括用于检测车载电池电量的电量检测电路和开关电路，电量检测电路连接车载电池的正负极，其输出端连接开关电路，开关电路连接在电能拾取模块和车载电池之间，当电量检测电路检测到车载电池的电量高于额定容量时，输出信号驱动开关电路断开与车载电池的链路。电池充电模块形成对车载电池的反馈控制，当车载电池的电量未达到满量时，继续对车载电池充电，当车载电池的电量达到额定容量时，停止对车载电池充电，以防车载电池过充，保护车载电池的安全，提高车载电池的使用寿命。
[0021]进一步的，电能拾取模块还包括调节器，调节器用于调整电能电压达到发送机与车载电池的基准电压。
[0022]为了使对车载电池的充电更加稳定可靠，进一步的，电池充电模块还包括过压过流保护电路，过压过流保护电路设置在调节器与车载电池之间。过压过流保护电路与调节器的连接参考现有技术。
[0023]进一步的，车辆位置检测模块包括24GHz雷达传感器。24GHz雷达传感器具有抗射频干扰能力强，探测距离远等优点，探测范围超过20m，用来检测电动汽车的位置，精确度尚O
[0024]进一步的，电量检测电路包括霍尔传感器。采用霍尔电流传感器或霍尔电压传感器，对于电池电量检测一般采用霍尔电流传感器，通过检测电池的充电电流来判断电池的电量，进而判断电池是否充满。
[0025]进一步的，如图2所示，驱动模块包括滑轮3和驱动滑轮转动的电机，所述滑轮3包括四个，设置在地下充电装置I底部四角处。
[0026]结合本发明的具体工作流程来详细阐述本发明，如图3所示:
SI，通过24GHz雷达传感器实时检测电动汽车的位置，当检测到电动汽车行驶到达的信号，开始进行将电网的电能转换成磁场发射出去，同时控制地下充电装置沿轨道随电动汽车位置而移动；
S2，地下充电装置中发射出的磁场，与电动汽车内的电能拾取模块发生电感耦合反应，电能拾取模块中产生感应电动势；
S3，调节器将电感耦合反应过程中产生的交流电转换成直流电，并调节电压达到电动汽车供电标准；
S4，电能传输给车载电池与发动机，霍尔传感器实时检测车载电池的电量，如果车载电池中的电量达到额定容量时，断开开关停止充电，此时调节器中的电压只传输给发动机，供给电动汽车的行驶。
[0027]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于传感器控制能量输出的OLEV系统，包括埋设在地下的地下充电装置和设置在汽车上的车载接收装置，其特征是，地下埋设有供地下充电装置移动的轨道，地下充电装置包括电能控制模块、将电能以磁场能量方式发射出去的电能输出模块、车辆位置检测模块和设置在地下充电装置底部的驱动模块； 车辆位置检测模块的输出端连接电能控制模块，用于检测汽车的位置， 电能控制模块分别连接电网和电能输出模块，用于将电网的电能进行调制后输出至电能输出模块， 驱动模块的输入端连接电能控制模块，用于驱动地下充电装置沿轨道移动； 车载接收装置包括将磁场能量转化为电能的电能拾取模块和对车载电池进行充电管理的电池充电模块； 电能拾取模块的输出端连接发动机，用于驱动汽车的发电机； 电能拾取模块的输出端还通过电池充电模块连接车载电池；电池充电模块检测车载电池的电量，当电量高于额定容量时，停止对车载电池充电。2.根据权利要求1所述的一种基于传感器控制能量输出的OLEV系统，其特征是，电池充电模块包括用于检测车载电池电量的电量检测电路和开关电路，电量检测电路的输出端连接开关电路，开关电路连接电能拾取模块和车载电池，当电量检测电路检测到车载电池的电量高于额定容量时，输出信号驱动开关电路断开与车载电池的链路。3.根据权利要求1所述的一种基于传感器控制能量输出的OLEV系统，其特征是，电能拾取模块还包括调节器，调节器用于调整电能电压达到发电机与车载电池的基准电压。4.根据权利要求3所述的一种基于传感器控制能量输出的OLEV系统，其特征是，电池充电模块还包括过压过流保护电路，过压过流保护电路设置在调节器与车载电池之间。5.根据权利要求1所述的一种基于传感器控制能量输出的OLEV系统，其特征是，车辆位置检测模块包括24GHz雷达传感器。6.根据权利要求2所述的一种基于传感器控制能量输出的OLEV系统，其特征是，电量检测电路包括霍尔传感器。7.根据权利要求1所述的一种基于传感器控制能量输出的OLEV系统，其特征是，驱动模块包括滑轮和驱动滑轮转动的电机，所述滑轮包括四个，设置在地下充电装置底部四角处。
【文档编号】B60L11/18GK106004485SQ201610363822
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】吕欣欣, 朱云凯, 刘倪宣, 费峻涛
【申请人】河海大学常州校区