[发明专利]一种基于电容或电感耦合的机动车无线充电系统

权利要求书

1.一种基于电容耦合的机动车无线充电系统，包括依次作为发射端、接收端的充电站和机动车；其特征是：

在充电站设有充电公路，并配备有主控制器、电网匹配电路和直流母线以及若干模组单元，其中充电公路的车辆驶入端装有无线识别装置，每个模组单元均由逆变电路及与其匹配的分控制器组成；所述主控制器通讯连接无线识别装置，并与远程服务器进行通讯连接；所述电网匹配电路将电网电源转换成匹配的直流电源后输送给直流母线，直流母线分别为各个模组单元中的逆变电路提供直流电压；各个分控制器分别通过CAN总线通讯连接主控制器；

在机动车上设有车载控制器和整流滤波电路，整流滤波电路的直流输出端并联储能电容和蓄电池，在储能电容和蓄电池所构成的电路上串联有脉宽调制电路，车载控制器对脉宽调制电路的工作状态进行实时控制；

所述充电站中的每个逆变电路与每辆机动车上的整流滤波电路之间均通过一组谐振电路实现电能的无线转移；

所述谐振电路由串联电感L和极板电容C₁₁、C₁₂以及整流滤波电路构成RLC谐振电路，其中极板电容C₁₁由发射端极板A和接收端极板B组成，极板电容C₁₂由发射端极板C和接收端极板D组成；所述发射端极板A、C预埋在充电公路上，极板A、C对应连接逆变电路的两个交流输出端；所述接收端极板B、D安装在机动车的底盘上，并且极板B、D对应连接整流滤波电路的交流输入端；

在机动车的底盘上装有沿着极板B、D排布的光发射器，在充电公路上装有沿着极板A和极板C排布的光接收器；所述光发射器连接车载控制器，光接收器连接分控制器，光发射器与光接收器之间构成对射，并用于光信号的无线传输；

当机动车驶过第一组预埋在充电公路上的发射端极板A、C时，设置在机动车底盘上的红外发射器发出的红外信号将恰好被地面上的红外接收器接收，通过红外发射器与红外接收器之间红外信息传递，便于充电站对正在进行充电的机动车的身份信息进行二次校验，分控制器实现对电容板的对准面积的计算，并根据电容板的对准面积，采用PID算法实时控制逆变电路的输出电压和频率。

2.根据权利要求1所述的一种基于电容耦合的机动车无线充电系统，其特征是：所述脉宽调制电路由限流电阻R_限和开关管G组成，车载控制器通过向开关管G的基极发送信号，以控制开关管G的导通与关断的频率。

3.根据权利要求1所述的一种基于电容耦合的机动车无线充电系统，其特征是：所述机动车的底盘上装有伸缩机构，伸缩机构由车载控制器进行实时控制，用于实现控制接收端极板B、D与相对应的充电公路上发射端极板A、C之间的间隙。

4.根据权利要求1所述的一种基于电容耦合的机动车无线充电系统，其特征是：所述储能电容由多组超级电容器通过串并联而成；所述光发射器选用红外发射器，光接收器选用红外接收器。

5.根据权利要求3所述的一种基于电容耦合的机动车无线充电系统，其特征是：所述接收端极板B、D与相对应的充电公路上发射端极板A、C之间的间隙为3～10cm。