[发明专利]多电源电气车辆

说明书

技术领域

本发明涉及感应电力传输(IPT)衬垫(pad)、用于使用多电源对电 气车辆的电池进行充电的系统、方法和装置以及由所述电池供电的电气车 辆。特别地，本发明涉及有选择地使用用于以高速率充电的高电源或用于 以低速率充电的较低电源对电气车辆的电池充电。

背景技术

在纯电气车辆(与混合动力车辆相反，即单纯由电力供给动力的车辆) 的开发中，在这些车辆能获得广泛接受之前，存在待解决的多种问题。这 些问题包括与更为传统的燃料车辆相比有限的范围、必须记住对车辆重新 充电的不便(即使可在用户家中或房屋中这样做)以及如果车辆未充电所 发生的严格限制。由于关于全球变暖的更多的忧虑，这些问题在近来受到 较多的考虑。纯电气车辆可在减少全球变暖效应中扮演角色，因为很清楚， 它们在所有车辆类型中是污染最小的，并且，与由更为广泛以及传统的装 置供给动力的车辆相比，能以较低的“碳足迹”运行。

电气车辆的许多问题直接来自用于存储能量以便向车辆供给动力的电 池。实际上，所有电池类型必须以小于可允许放电速率的速率充电，其具 有有限的容量，其其寿命不长。因此，对车辆充电花费相当长的时间，充 电之间的时间比理想的要短，且电池的功能随着年龄迅速下降。

然而，在使用中，电气车辆非常方便，并产生理想的购物篮和短程通 勤车辆。送儿童到学校以及跑腿的其他任务也很好地适合。如果一天内行 驶的累积距离在车辆的范围内，则电池可整夜重新充电，服务能够在下一 天恢复。这是理想的方案。然而，如果超过可用范围，或者如果电池没有 充分充电，驾驶者和乘员可能困留，可能存在恢复费，电池将需要以与常 规充电周期相比更长的时间段来彻底充电，当使用传统电池时，这些电池 几乎确定地发生劣化，使得其可用容量由先前的容量永久性地减少。趁机 充电(opportunity charging)可有助于解决此问题，并涉及每当机会呈现 时部分地对车辆进行充电。

在可能更为严重的环境要求车辆进行长行程的情况下，可用的方法很 少。这里，混合动力车可能是好的方案，因为它们可借助化石燃料行驶长 的距离并在传统的加油站补充燃料。

出于这些原因，传统的纯电气车辆尚未满足乘员运送车辆的所有现代 要求。

感应电力传输(IPT)提供了对更为传统的充电的有用的替代方案。 使用IPT的充电在名为“Single Phase Power Supply for Inductively Coupled Power Transfer Systems”的新西兰发明申请No.545664中介绍， 并且并入此处作为参考。这种充电器提供了许多优点，其能由典型地在家 中可用的标准单相电源运行，具有非常好的功率因数和非常低的谐波。结 果，可以在几千个充电器连接到市电网的情况下运行，而没有电源品质的 降低。另外，IPT的使用排除了用户手动地将电缆连接到电池的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的感应电力传输(IPT)衬垫。

本发明的目的在于提供一种用于对车辆充电的装置，其减轻了上面提 到的与传统电气车辆相关联的问题。

本发明的替代目的在于提供一种用于对电气车辆充电的系统。

本发明的替代目的在于提供一种对电气车辆进行充电的方法。

或者，本发明的目的在于至少提供有用的选择。

根据本发明第一实施形态，提供了一种感应电力传输(IPT)衬垫， 其包含：具有至少一匝导体的线圈；一个或一个以上的铁磁性板；屏蔽元 件，其布置在所述线圈和所述铁磁性板的周围，用于在使用中设置电磁通 量的路径。

优选为，导体为辫编线(litz wire)。

优选为，线圈包含多匝导线。

优选为，铁磁性板为整块的板。

优选为，铁磁性板为铁氧体板。

优选为，各个铁磁性板被布置在基本相同的平面中。

优选为，各个铁磁性板被布置为使得其长度从公共点径向延伸但与之 间隔开。

优选为，各个铁磁性板与邻近的板以基本上相同的角度间隔开。

根据优选实施例，IPT衬垫包含八个铁磁性板，各个板与邻近的板以 大约45°间隔开。取决于系统要求，也可选择其他的配置。