[发明专利]太阳能电动自行车无线充电系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，具体而言，涉及一种太阳能电动自行车无线充电系统及方法。

背景技术

现有的电动自行车充电器大多都是有线充电器，有线连接的充电方式在一定程度上增加了电动自行车充电的麻烦，频繁的插拔也有着潜在的安全隐患。随着科学技术的发展，太阳能作为环保能源越来越多地应用于人们的生活中，因此太阳能的应用无疑具有广阔的应用前景。传统的用于无线传输的逆变技术存在较大的功率损耗，如半桥逆变和全桥逆变；由于磁耦合谐振的特点，传输距离的改变，对系统传输效率的影响很大，实际情况中，很难持续保持最大效率传输。并且结合太阳能的电动自行车无线充电还没有具体的实现方法。

推挽式E类放大器在无线电能传输系统中占有巨大的优势，通过使用零电压开通(ZVS)技术，理论转换效率可达到100％，相对于传统的半桥逆变以及全桥逆变，在效率上有很大的改善；使用超声波传感器一直检测发射谐振体和接收谐振体之间的距离，当传输距离改变时，系统及时反馈改变谐振频率，使两个谐振体一直保持强耦合状态，实现了持续最大效率传输；在不需要进行无线充电时，把太阳能储存在一个备用蓄电池中，在夜晚或者光照条件不足的条件下，可以使用备用蓄电池进行供电，可以实现太阳能利用的最大化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能电动自行车无线充电系统，以实现利用太阳能对电动自行车进行无线充电，从而为人们的生活提供极大的便利。

本发明的另一目的在于提供一种太阳能电动自行车无线充电方法，以实现利用太阳能对电动自行车进行无线充电，从而为人们的生活提供极大的便利。

为了实现上述目的，本发明实施采用的技术方案如下：

第一方面

一种太阳能电动自行车无线充电系统，应用于利用太阳能对电动自行车电池进行无线充电，包括太阳能无线充电桩部分和电动自行车无线充电器部分，

太阳能无线充电桩部分包括处理器、太阳能电池板、蓄电池、推挽式E类放大器、发射谐振体、超声波传感器

电动自行车无线充电器部分包括接收谐振体、电压匹配电路；

所述太阳能电池板用于将接收到的太阳能转换成直流电能，并将转换后的所述直流电能输入至所述推挽式E类放大器；

所述推挽式E类放大器用于将获得的所述直流电能转换为交流电能，并将所述交流电能输入至所述发射谐振体，所述发射谐振体将所述交流电能转化为电磁能发射至所述接收谐振体；

所述超声波传感器用于测量所述发射谐振体与所述接收谐振体之间的距离，并将测得的距离值发送至所述处理器；

所述处理器用于根据所述距离值得出当前谐振频率，所述处理器还用于控制所述推挽式E类放大器产生所述当前谐振频率的交流电能；

所述接收谐振体用于把接收到的电磁能转化为交流电能，并将所述交流电能传输至所述电压匹配电路；

所述电压匹配电路用于对所述交流电能进行处理后对所述电动自行车进行充电。

第二方面

一种太阳能电动自行车无线充电方法，应用于太阳能电动自行车无线充电系统，且对电动自行车电池进行充电，所述系统包括太阳能无线充电桩部分和电动自行车无线充电器部分，所述太阳能无线充电桩部分包括处理器、推挽式E类放大器、太阳能电池板、超声波传感器和发射谐振体，所述电动自行车无线充电器部分包括接收谐振体和电压匹配电路，所述方法包括：

使用所述推挽式E类放大器将所述太阳能电池板输出的直流电能转换为交流电能；

通过所述超声波传感器测得所述发射谐振体与所述接收谐振体的距离值；

所述处理器根据预存的所述距离值和谐振频率值的映射关系计算得出所述距离值对应的谐振频率值；

所述推挽式E类放大器根据所述谐振频率值输出交流电能至所述发射谐振体；

所述发射谐振体将所述交流电能传输至所述接收谐振体；

所述接收谐振体将接收的交流电能经所述电压匹配电路调节后对所述电动自行车电池进行充电。

本发明实施提供的一种太阳能电动自行车无线充电系统及方法，所述太阳能电动自行车无线充电方法应用于该太阳能电动自行车无线充电系统。所述太阳能电动自行车无线充电系统包括两部分：太阳能无线充电桩部分和电动自行车无线充电器部分；

太阳能无线充电桩部分包括处理器、太阳能电池板、蓄电池、推挽式E类放大器、发射谐振体、超声波传感器

电动自行车无线充电器部分包括接收谐振体、电压匹配电路、以及电动自行车电池；