[发明专利]一种用于电动汽车的无线充电装置及其控制系统

说明书

技术领域

本发明属于本发明涉电动汽车充电领域，具体涉及一种用于电动汽车的无线充电装置及控制系统。

背景技术

以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。

无线充电技术(Wireless charging technology；Wireless charge technology)，源于无线电能传输技术，是以耦合的电磁场为媒介实现电能传递。小功率无线充电常采用电磁感应式，大功率无线充电常采用谐振式(大部分电动汽车充电采用此方式)由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。对于电动车用无线充电，多通过布置在地面的供电线圈及车辆底部的受电线圈，通过线圈间产生的磁共振取代传统输电线为车辆充电。这种充电方式对于供、受电线圈的间距要求较高。对电动汽车无线充电技术的巨大需求使得相关技术研发应用相当活跃。无线充电主要有3种方法，第一种是电磁感应式无线充电,该技术目前已商业化，广泛应用于消费类电子产品及大功率无线供电系统。缺点有传输距离较短，如果有异物，将会产生涡流导致发热，安全性差。第二种是电磁共振式无线充电，该技术安全性高，实现了磁场的高效率耦合和中等距离能量的高效传递，是当前的研究热点。第三种是无线电波式无线充电，该技术不适合于大功率、中等传输距离的电动车充电。在中等距离场合，电磁感应式无线充电和电磁共振式无线充电的传输效率较高，更适合于电动车充电。目前国内外大功率无线充电系统针对乘用车研究的较多，其接受线圈都置于汽车底部，发射线圈埋于地下，尤其在室外作业时，因各种天气原因，如遇到雨雪天气、发射线圈与接收线圈之间有尘土或金属件等杂物，或在工作时，有行人进入工作区域；此种结构的充电方式在工作过程中不仅会降低充电效率，而且对充电设备和人员都造型一定的安全隐患。

发明内容

为解决现有无线充电结构在充电过程中会存在充电效率低，以及在工作过程中存在的安全隐患的技术问题，本发明提供一种用于电动汽车的无线充电装置及控制系统。

在根据本发明的用于电动汽车的无线充电装置一个优选的实施例中，用于电动汽车的无线充电装置，包括电动汽车，设置于电动车底部的接收线圈，用于给电动车提供充电电源的充电桩，所述充电桩由调节机构，以及设置于调节机构上的发射线圈组成；所述电动车的尾部还设置有与发射线圈相匹配的接收线圈。

在根据本发明的用于电动汽车的无线充电装置一个优选的实施例中，发射线圈与接收线圈中的线圈布置方式为环形或环形阵列。

在根据本发明的用于电动汽车的无线充电装置一个优选的实施例中，发射线圈与接收线圈为环形阵列时，线圈内部结构为圆形或方形排布。

在根据本发明的用于电动汽车的无线充电装置一个优选的实施例中，环形线圈为空气芯或实体芯。

在根据本发明的用于电动汽车的无线充电装置一个优选的实施例中，环形线圈为铁氧体芯。

在根据本发明的用于电动汽车的无线充电装置一个优选的实施例中，发射线圈的外部安装有防护挡板。

在根据本发明的用于电动汽车的无线充电装置一个优选的实施例中，防护挡板为手动或自动式防护挡板。

在根据本发明的用于电动汽车的无线充电装置一个优选的实施例中，充电桩的两侧设置有闸道门。

在根据本发明的用于电动汽车的无线充电装置一个优选的实施例中，充电桩上设置有人体感应传感器和距离传感器。

在根据本发明的用于电动汽车的无线充电系统一个优选的实施例中，无线充电控制系统包括供电系统和受电系统，供电系统包括与电源ECU连接的通信模块，在停车区域内安装的充电桩；受电系统包括受电模块，与受电模块链接的滤波电路，与滤波电路连接的蓄电池，与蓄电池连接的动力生成装置，与滤波电路、蓄电池以及动力生成装置连接的车辆ECU，与车辆ECU连接的人机交互界面。

本发明具有以下优点：

通过将无线充电发射装置设置于地面上，实现上下和水平位置的自动调节，可以实现发射线圈与接收线圈自动对准，接收线圈与发射线圈同一水平线上完全吻合后，从而在工作过程中实现高效充电。