电动汽车利用交通红灯无线充电方法和充电装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及汽车充电装置，尤其是涉及电动汽车的无线充电装置和充电方法。
【背景技术】
[0002]汽车是一种快捷的交通工具，随着经济不断发展，家用汽车、公交车和出租车在城镇迅速增长，给城市带来交通拥挤和环境污染。为了确保交通畅通，在城镇的十字路口、丁字路口大都设置有红绿控制信号灯；为了降低城市的环境污染，国家大力发展电动汽车，并采取相应的政策鼓励人们使用电动汽车，因此近两年来，电动汽车包括电动家用汽车、电动公交车和电动出租车使用量大幅增加，既给人们出行带来方便，也有利于环境保护。但电动汽车需要充电，而汽车充电在当前存在以下问题:一是对于电动家用汽车，虽然行驶时间不多，但也要经常性充电，对于居住在平房或低层的居民，充电还相对较为方便，但对于居住在高层的居民充电就很不方便，甚至相当麻烦；二是对于电动公交车，公交公司就必须在合适位置设定充电点，既要增加投资、占用城市空间，又要有专人进行管理和维护，增加公交成本；三是对于日夜行驶的电动出租车，它需要每日抽出较长时间在合适地点进行充电才能确保正常行驶，其充电时间要在40分钟甚至I小时以上，这就会减少电动出租车行驶时间，降低出租收入。因此当前电动汽车充电大都要到合适充电地点并在非行驶状态下才能进行充电，即给人们带来不便，又会增加充电成本，降低收入。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术中所存在的问题，本发明提出了一种可使电动汽车在城镇中穿梭行驶间隔等待交通红灯时自动进行无线充电的方法及充电装置。
[0004]由于交通秩序的需要，在城镇交通路口设置的交通信号灯也较多，汽车在城镇内行驶，特别是公交车和出租车在城镇内行驶时，等待交通红灯的时间也较长，据初步统计，在一个中等城市(以江西省萍乡市城镇人口 50万人，城区面积为100平方公里内，主干道上交通红灯间隔距离约为0.5-1公里，等待交通红灯次数与通行的绿灯次数比为1:1)内行驶，一辆家用汽车按每天实际行驶时累计为2小时计算，需等待交通红灯时间累计大约是5-10分钟；一辆公交车按每天(24小时)实际行驶时间累计为8小时(主要是白天)计算，需等候交通红灯时间累计大约是20-30分钟；一辆出租车按每天(24小时)实际行驶时间累计为20小时计算，需等候交通红灯时间累计大约是60分钟以上。
[0005]本发明的目的就是使电动汽车在城镇内频繁穿梭行驶时，在等待红灯时间内进行无线自动充电并计量，使电动汽车处于相对动态下充电，不需要将电动车开到专用充电点在静态下进行充电。
[0006]本发明所述电动汽车利用交通红灯无线充电方法是:将无线接收器中的接收感应线圈设置在电动汽车底部，将接收感应线圈与桥式整流器相连后，再蓄蓄电池和磁卡计量开关相串联接，在城镇交通路口右边每一个车道内设置有若干只无线发射器，将无线发射器的无线发射线圈和继电器串接后与市电输入端相连，再将与交通信号控制器相连的交通红灯并联在继电器上，当交通红灯亮时，继电器闭合，无线发射器工作，无线发射线圈形成电磁感应区，当电动汽车停在电磁感应区等候交通红灯时，无线接收器将接收的电流信号进行整流后输入到蓄电池中对电动汽车进行充电并通过磁卡计量付费。
[0007]本发明所述利用交通红灯无线充电装置包括无线接收器和无线发射器，所述无线接收器包括设置在电动汽车底部的无线接收线圈和与无线接收线圈依次连接的桥式整流器、稳压输出电路和磁卡计量开关，所述无线发射器包括若干只相互串联并设置在城镇交通路口右边每一车道上的无线发射线圈和与无线发射线圈依次相连的变频振荡电路、市电输入端和继电器，所述稳压输出电路与蓄电池相连，交通红灯并联在继电器的两端并与交通信号控制器相连。
[0008]本发明的工作过程是:当电动汽车开始行驶时，先将已在相关部门登记的磁卡计量开关插入驾驶室的相关槽口内，使无线接收器处于工作状态，当电动汽车进入交通红灯等候区时，交通信号控制器使交通红灯亮时，继电器工作，使无线发射器接通市电工作，停在无线发射线圈路面上的电动汽车中的无线接收线圈与无线发射线圈相互感应而实现对电动汽车的无线自动充电。
[0009]本发明可使在城镇内频繁穿梭行驶的电动汽车，在等待交通红灯时间内进行多次短时的无线自动充电并计量，使电动汽车处于相对动态下充电，不需要将电动车开到专用充电点在较长时间静态下进行充电，而是充分利用等候交通红灯的时间内间断地对电动汽车进行补充充电，不仅充电方便，而且可大大节省充电时间，提高工作效率，降低充电和行驶成本。
【附图说明】
[0010]图1是本发明电路原理图，
图2是本发明无线发射器设在路面上的布置图，
图3是电动汽车在交通红灯等待区充电结构示意图。
[0011]在图中，1、蓄电池 2、磁卡计量开关 3、桥式整流器 4、无线接收线圈 5、无线发射线圈6、继电器7、交通红灯8、交通信号控制器9、市电输入端10、电动汽车11、双黄线12、班马线13、稳压输出电路14、变频振荡电路。
【具体实施方式】
[0012]在图1、图2和图3中，利用交通红灯无线充电装置包括无线接收器和无线发射器，所述无线接收器包括设置在电动汽车10底部的无线接收线圈4和与无线接收线圈依次连接的桥式整流器3、稳压输出电路13和磁卡计量开关2，所述无线发射器包括若干只相互串联并设置在城镇交通路口右边每一个车道上(包括位于班马线12和双黄线11或中间隔离带之间的直行、左转和右行车道上)的无线发射线圈5和与无线发射线圈依次相连的变频振荡电路14、市电输入端9和继电器6，所述稳压输出电路与蓄电池I相连，交通红灯7并联在继电器的两端，所述交通红灯与交通信号控制器8连接。磁卡计量开关插入槽口内时，无线接收器处于接通状态，磁卡计量开关计量充电量，拔出磁卡计量开关后无线接收器就会断开。所述无线接收线圈相互串接预埋在道路上，其串接的长度(或只数)可根据各个城镇不同的交通路口车流量等实际情况来决定无线发射线圈的总长度(或总只数)以及无线发射线圈的规格和功率大小。
[0013]下面举例进行计算说明:
1、以一辆普通电动出租车为例，在江西省萍乡市市区内行驶，按每天实际行驶时间20小时计算(扣出4小时等待、用餐和卫生等时间)，按两班制，按平均每小时40公里行驶，每隔1.5公里有一个交通信号路口，每小时通过交通信号路口的次数为40/1.5 = 26次，按碰到交通红灯次数为14次，每次交通红灯停留时间平均为20秒，则22小时内共在交通红灯时停留时间共为20X14X20 = 5600秒(为93分钟)。
[0014]2、而一辆电动汽车电瓶按55A、160AH (安培小时)容量，一次性充满电一般需耗时40分钟，满容量时下行驶350公里，而实际行驶800公里。
[0015]3、因此一辆电动汽车在20小时行驶时，累计等待红灯累计时间内时行充电量相当于2.3次(93/40)充电量，充满一次电量可行驶350公里，因此在等待红灯累计时间内时行充电量可行驶2.3次X 350公里=805公里> 800公里，可以满足电动汽车20小时行驶800公里的耗电时。
【主权项】
1.电动汽车利用交通红灯无线充电方法，其特征在于:将无线接收器中的接收感应线圈设置在电动汽车底部，将接收感应线圈与桥式整流器相连后，再与蓄电池和磁卡计量开关相串联接，在城镇交通路口右边每一个车道内设置有若干只无线发射器，将无线发射器中的无线发射线圈和继电器串接后与市电输入端相连，再将与交通信号控制器相连的交通红灯并联在继电器上，当交通红灯亮时，继电器闭合，无线发射器工作，无线发射线圈形成电磁感应区，当电动汽车停在电磁感应区等候交通红灯时，无线接收器将接收的电流信号进行整流后输入到蓄电池中对电动汽车进行充电并通过磁卡计量付费。
2.电动汽车利用交通红灯无线充电装置，其特征是:它包括无线接收器和无线发射器，所述无线接收器包括设置在电动汽车(10)底部的无线接收线圈(4)和与无线接收线圈依次连接的桥式整流器(3)、稳压输出电路(13)和磁卡计量开关(2)，所述无线发射器包括若干只相互串联并设置在城镇交通路口右边每一车道上的无线发射线圈(5)和与无线发射线圈依次相连的变频振荡电路(14)、市电输入端(9)和继电器(6)，所述稳压输出电路与蓄电池(I)相连，交通红灯(7)并联在继电器的两端并与交通信号控制器(8)相连。
【专利摘要】本发明公开了电动汽车利用交通红灯无线充电方法，将接收感应线圈设置在电动汽车底部，将接收感应线圈与桥式整流器相连后，再与蓄电池和磁卡计量开关相串联接，在城镇交通路口右边车道内设置有若干只无线发射线圈，无线发射线圈和继电器串接后与市电输入端相连，再将交通红灯并联在继电器上，当交通红灯亮时，继电器闭合，无线发射器工作，无线发射线圈形成电磁感应区，当电动汽车停在电磁感应区等候交通红灯时，无线接收器将接收的电流信号进行整流后输入到蓄电池中对电动汽车进行充电并通过磁卡计量付费。本发明充分利用等待红灯的时间间断地对电动汽车进行补充充电，不仅充电方便，而且可大大节省充电时间，提高工作效率，降低充电和行驶成本。
【IPC分类】H01M10-44, H02J7-02, H02J17-00
【公开号】CN104617647
【申请号】CN201510096138
【发明人】李坚, 李日沪
【申请人】李坚
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年3月5日