[发明专利]一种基于无线电能传输技术的分布式智能充电服务网络

说明书

本发明公开了一种基于无线电能传输技术的分布式智能充电服务网络，面向电动交通工具的充电需求，涉及交通、军事、电力、互联网应用、仓储、居民服务等领域。本发明利用无线电能传输非接触式充电的特性，通过充电服务平台智能分析用户行为轨迹，在城市乡镇各地电动交通工具静止的区域部署无线充电装置供电侧，用电装置上部署用电感应装置，基于无线充电服务平台实现两侧装置信息交互和启停控制，提供即停即充电、即走即付费的充电服务、充电优惠信息、交通拥堵信息及出行沿线就近充电服务推荐。通过本发明构建的充电服务商业模式，将充电过程完全融入用户已有的行为轨迹，用电设备充电时间化整为零，提供一种便捷充电方式，大力促进电能替代。

技术领域

本发明涉及智能充电服务网络，特别是一种基于无线电能传输技术的分布式智能充电服务网络，其广泛用于交通、军事、电力、互联网应用、仓储、居民服务等领域。

背景技术

电动交通工具商用续航有线充电方式时，存在接触电火花等安全隐患，连接不方便，突出于地面部署易受环境限制，商用充电多在特定区域内集中部署，需要将电动交通工具停放至专门的集中充电站内。

电动汽车商用续航采用换电方式时，整车结构复杂，连接过程繁琐，建设成本高昂，规模化发展受到限制，一个充电站只能支持一品牌的电动汽车充电。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为电能驱动的交通工具，提供一种基于无线电能传输技术的分布式智能充电服务网络，以解决电动交通工具安全、方便、持久续航的问题。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的基于无线电能传输技术的分布式智能充电服务网络，主要由含充电客户端的无线充电服务平台，以及无线充电装置供电侧、无线充电装置用电侧感应装置组成，其中：无线充电装置供电侧使用互联网通道，通过MQTT协议实现信息回传至无线充电服务平台，充电客户端与无线充电装置用电侧感应装置进行绑定或扫描二维码，无线充电装置用电侧通过关联的充电客户端实现与平台的信息交互，无线充电装置供电侧基于采集的包括供电侧的电压、电流特征量的变化，实现输入功率、标称频率的调节，与无线充电装置用电侧感应装置通信采用无线通信方式进行交互匹配，交换双方基本信息。

所述的无线充电服务平台包括感知层、网络层、平台层和应用层，其中：感知层通过边缘物联代理与无线充电装置相连，边缘物联代理承担着典型物联网架构中的物联网网关角色，对感知层终端设备的RS485、ZigBee等有线、无线连接协议进行标准化处理，对平台层通过MQTT协议统一进行数据回传。

所述的感知层由内置通信装置、边缘物联代理、MQTT协议的无线充电装置，实现各类不同无线充电装置的异构适配、接入；网络层由公网、私网两种方式构建通道，实现无线充电网络的多种类型的网络广域覆盖；平台层基于数据中台及物联中心，实现设备、资产和实物信息的共享交互；应用层充电客户端，基于实现用户的接入和费用结算。

所述的无线充电服务平台是一种用于为用户提供用电设备充电服务、电能交易服务、无线充电装置用户侧维护服务、无线充电装置供电侧维护服务、无线充电装置用电侧推送及租售安装服务、无线充电装置供电侧租售及安装服务、交通出行与无线充电方案规划服务的物联平台。

所述的无线充电装置供电侧包括边缘物联代理、高频电源模块、电能发射模块3个部分；无线充电装置用电侧包括用电侧的电能电能接收模块、电池的充电管理模块2个部分，其中：在高频电源模块中，输入电能依次经过整流滤波、控制处理、逆变及其驱动电路处理后，通过有线方式与供电侧的电能发射模块相连。供电侧的电能发射模块与用电侧的电能接收模块完成信息交互匹配后，通过非接触的同频电磁耦合实现电能的传输，用电侧的电能接收模块接收的电能经整流滤波处理后，给用电侧的设备供电，同时边缘物联代理对无线充电装置的连接协议进行标准化处理，基于MQTT协议统一将数据回传至平台层。