[发明专利]一种电动汽车在光伏道路上的动态无线充电方法及装置

说明书

本发明公开了一种电动汽车在光伏道路上的动态无线充电方法及装置，包括光伏道路发电系统，双层错落式的线圈；通过将发电系统产生的电能经磁耦合线圈传输给行驶中的汽车。所采用的是磁耦合谐振式的无线充电技术，用多个具有相同谐振频率的发射线圈和接收线圈在特定的电源频率下产生谐振，以磁耦合谐振的方式实现距离允许范围内无线电能的传输。具体是在光伏道路路面下铺设发射线圈，利用发射线圈将电流转换为磁场，在汽车底盘部分装有接收线圈，在发射线圈与接收线圈电磁频率相同时所产生的谐振进行能量传输。本发明缓解了电动汽车充电桩的压力，而且可以让电动汽车在不压缩驾驶时间的情况下具有更长的续航里程，同时让电动汽车的充电更安全。

技术领域

本发明属于电动汽车充电领域，具体涉及的是一种电动汽车的无线充电方法及装置，可以让电动汽车一边行驶一边充电。

背景技术

近年来随着电动汽车的不断更新和发展，电动汽车在我们的生活中也更加的普遍。但是问题也随之而来，那就是电动汽车充电的问题。目前的电动汽车续驶里程大多不尽如人意，而城市充电桩的分布和数量以及使用的便利性也大大限制了电动汽车充电的便捷性，同时较长的充电时间也不能让电动汽车像传统燃油车那样快速更新续驶里程，而且一些电动车在充电时发生自燃的事件也让人触目惊心。因此，电动汽车充电的问题也就成了人们比较关注的热点问题。

我国的首条光伏公路于2017年底在山东省济南市面世，这条公路带给我们的不但是公路技术上的革新，也是电气电网方面的一大亮点。该路面所采用的是承载式光伏发电技术，承载式光伏路面共分为三层：最表层为透光混凝土路面层，该层具有强度大、透光率高两大特点；中间层为光伏面板，也就是光电转化的功能层，利用路面空闲时间吸收阳光发电；第三层为绝缘层，既有对光伏面板的物理保护作用，又有防水防潮等性能。这条公路的相关技术指标和通行安全系数都已经超过了目前所广泛使用的沥青公路，所以它在保证汽车能够安全行驶的条件下还能够利用光能进行发电。

我们对于电动汽车充电的预期就是高效和便捷。那么当我们所驾驶的电动汽车行驶在这样一条公路上的时候，就可以不用特意的去使用电网中的电能，而是利用车身下面光伏公路中所具有的电能来为自车进行充电，这样不仅不用占用充电桩，而且一边行驶一边充电的方法极大的节省了充电的时间，提高了充电的效率。因此，当光伏公路这种新兴技术已经出现在我们面前的时候，我们应当尽快的拥有与其配套的无线充电设施，加快电动汽车动态无线充电系统的发展和完善。

发明内容

为了让电动汽车具有更好的驾驶体验和更长的续驶里程，也为了更好的利用光伏道路所带来的技术便利，本发明提出了一种可以让电动汽车在光伏道路上一边行驶一边充电的无线充电方法。

本发明所采用的方案是：

一种电动汽车在光伏道路上的动态无线充电装置，包括整个光伏道路的采光与发电系统，光伏道路中的电能转换装置，发射线圈和接受线圈所组成的磁耦合装置，车载电能转换装置；所述的光伏道路发电系统利用承载式光伏发电技术可以将光能转换成电能；在光伏道路中将电能通过逆变电路转换成高频率的交变电流，再通过补偿电路激发发射线圈产生一个同频率的交变磁场，经过磁场耦合的过程，汽车端的接收线圈收到磁场的作用从而产生一个感应电压，通过接收端的补偿电路将产生的交流电输送到整流器，经过整流器的作用转换成直流电，从而达到给电动汽车的电池充电的目的。所述的发射线圈采用双层错落式铺设，并且两层的线圈之间错开一定的位置，是磁通量较少的地方的到一定的补偿，从而可以增加电能无线传输过程中的持续稳定性。

所采用的是磁耦合谐振式无线电能传输方法，通过产生与发射线圈和接受线圈谐振频率相同的高频交流电，使系统产生谐振，通过谐振的形式进行能量传输。其具有传送距离较大的优点，一般电动汽车的离地间隙均可以满足距离要求；其次可以支持一对多的电能传输，这样可以让道路上正在行驶的电动汽车共同进行充电，并且充电时的位置也不会受到限制；该方法的功率和效率都比较高，可以让电动汽车更快的充电。

本发明提出的无线充电方法包括如下：