專利名稱：電動汽車無線充放電系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無線充電系統，尤其是涉及一種新能源電動汽車的無線充放電系統。
背景技術：
目前，制約電動汽車發展的關鍵問題就是電動汽車對電能的獲取，為此電動汽車除了通過正常的電網對電動汽車進行充電，還通過安裝在電動汽車不同部位的不同形式的能量轉換器將其它形式的能量轉換為電能供電動車使用。這些電能轉換器只要環境條件符合將一直工作，無論電動汽車運行與否，無論電動汽車是否需要能量。這樣一來安裝在電動汽車上的各種形式的能量轉換器其利用效率就不很低，對于能量的低效利用也是一種浪費。
中國專利授權公告號CN202463600 U，授權公告日2012年10月03日公開了一種太陽能補償式電動車。其包括電動汽車本體，所述電動汽車車體頂部設置有太陽能電池板，所述太陽能電池板與設于車架上的蓄電池相聯接，所述蓄電池與電動機相聯接，所述電動機經行星齒輪機構與車輪軸相聯接，該電動汽車可以不斷給蓄電池充電，使電動汽車的行駛路程變得更長。但即使該電動汽車上的蓄電池已經充滿電，電動汽車上的太陽能電池板仍會一直工作，其利用效率低，對能量是一種浪費。
發明內容本實用新型為了克服現有技術中電動汽車上的能量轉換器利用效率低、造成了能量的浪費的不足之處，提供了一種電動汽車的無線充放電系統。為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:一種電動汽車無線充放電系統，包括基站控制系統和電動汽車終端控制系統，所述的基站控制系統包括儲能單元，所述的電動汽車終端控制系統包括蓄電池和汽車自發電裝置，所述的汽車自發電裝置與蓄電池相連接，所述的基站控制系統還包括基站電能無線發送控制單元和基站電能無線接收控制單元，所述的基站電能無線發送控制單元和基站電能無線接收控制單元分別與儲能單元相連接；所述的電動汽車終端控制系統還包括終端電能無線充放電控制單元，所述的蓄電池與終端電能無線充放電控制單元相連接；所述的基站電能無線發送控制單元和基站電能無線接收控制單元分別與終端電能無線充放電控制單元通過無線方式相連接。汽車自發電裝置將其他形式的能量轉化成電能存入蓄電池中，一方面可以用于電動汽車的行駛能量，另一方面當蓄電池中存儲滿了電能，且汽車自發電裝置還在繼續發電時，則終端電能無線充放電控制單元可以將蓄電池中的電能通過無線的方式傳送給基站電能無線接收控制單元，基站電能無線接收控制單元將接收到的電能存放到儲能單元中，以備其他的車輛使用。另外，當汽車自發電裝置的發電條件不足，無法發出足夠的電能支持電動汽車運行時，電動汽車可以到基站充電，基站電能發送單元將儲能單元中的電能通過無線的方式傳送給終端電能無線充放電控制單元，終端電能無線充放電控制單元將接受到的電能傳送給蓄電池。這種交互式的充放電系統提高了電動汽車上的自發電裝置的利用效率，節約了能源，且無線的充電方式提高了充電的安全性，提高了工作效率，應用更方便。作為優選，所述的終端電能無線充放電控制單元包括單片機控制電路、終端電能電磁接收電路和終端電能電磁發送電路,所述的終端電能電磁發送電路和所述的終端電能電磁接收電路分別與單片機控制電路相連接；所述的蓄電池與終端電能電磁發送電路相連接，所述的終端電能電磁發送電路與所述的基站電能無線接收控制單元通過無線方式相連接；所述的終端電能電磁接收電路與所述的基站電能無線發送控制單元通過無線方式相連接，所述的終端電能電磁接收電路與蓄電池相連接。終端電能電磁發送電路用于將蓄電池中的電能傳送給基站，終端電能電磁接收電路用于接收基站傳送過來的電能，并將電能存入蓄電池。作為優選，所述的基站電能無線發送控制單元包括第一微處理器控制電路、第一壓力傳感器和基站電能電磁發射電路，所述的第一壓力傳感器和基站電能電磁發射電路分別與第一微處理器控制電路相連接，所述的基站電能電磁發射電路與儲能單元相連接，所述的基站電能電磁發射電路與所述的終端電能電磁接收電路通過無線方式相連接，所述的終端電能電磁接收電路與所述的基站電能電磁發送電路具有相同的諧振頻率。電能的無線傳輸有三種方式:電磁波式、電磁感應式和電磁稱合諧振式，電磁波式傳輸方式米用微波束傳輸電能，傳輸距離長，但損耗大、效率低、對人體有嚴重損害，不適用于電動汽車充放電，電磁感應式傳輸方式可以看作為一個松稱合的變壓器，傳輸功率大，但傳輸距離短，距離在厘米、毫米等級，同樣也不適用于電動汽車的充放電，電磁耦合諧振式無線電能傳輸方式可以中距離傳輸電能且傳輸效率高，適用于電動汽車的充放電。終端電能電磁接收電路與基站電能無線發送電路具有相同的諧振頻率，則終端電能電磁接收電路與基站電能電磁發射電路形成電磁耦合諧振式電能無線傳輸系統，能更好地傳輸電能。第一壓力傳感器用于檢測是否有電動汽車到達了最佳充電位置。作為優選，所述的電能接收控制單元包括第二微處理器控制電路、第二壓力傳感器和基站電能電磁接收電路，所述的第二壓力傳感器和基站電能電磁接收電路分別與第二微處理器控制電路相連接，所述的基站電能電磁接收電路與儲能單元相連接，所述的基站電能電磁接收電路與終端電能無線發射電路通過無線方式相連接，所述的終端電能電磁發射電路與所述的基站電能電磁接收電路具有相同的諧振頻率。第二壓力傳感器用于檢測是否有電動汽車處于最佳放電的位置，具有相同諧振頻率的終端電能電磁發射電路和基站電能電磁接收電路形成電磁耦合諧振式電能無線傳送系統，將電能從電動汽車上的蓄電池高效地傳送到基站的儲能單元。作為優選,所述的終端電能無線充放電控制單元還包括電量檢測電路和LCD顯示屏，所述的電量檢測電路分別與所述的單片機控制電路和蓄電池相連接，所述的LCD顯示屏與所述的單片機控制電路相連接。電量檢測電路用于檢測蓄電池中的電能，能夠使使用者詳細地了解當前蓄電池中的儲能情況，LCD顯示屏用于將充放電相關信息顯示出來，使用戶更好地控制充放電過程。作為優選，所述的汽車自發電裝置包括汽車風力發電機和汽車太陽能電池板，所述的汽車風力發電機和汽車太陽能電池板分別與所述的蓄電池相連接；所述的終端電能無線充放電控制單元還包括陽光傳感器和風力傳感器，所述的陽光傳感器和風力傳感器分別與所述的單片機控制電路相連接。太陽能和風力都是可再生的能源，安全、干凈，是非常好的新能源，而陽光傳感器和風力傳感器的設置使單片機控制電路能夠隨時了解當前的汽車外部的光照情況和風力大小，從而準確估算出本身的發電狀況，更有效地控制充放電狀況。作為優選，所述的終端電能無線充放電控制單元還包括充電按鈕、放電按鈕和語音播報電路，所述的充電按鈕、放電按鈕和語音播報電路分別與所述的單片機控制電路相連接。充電按鈕和放電按鈕用于啟動充電和放電過程，語音播報電路用于實時播報充放電的過程，使充放電過程應用更方便。作為優選，所述的基站控制系統還包括整流電路和逆變電路，市電串接整流電路與所述的儲能單元相連接，所述的儲能單元串接逆變電路與市電相連接。當儲能單元儲備的電量太少不足以維持給電動汽車充電時，即可以通過整流電路將市電交流電整流成直流電存入儲能單元中。另一方面，當儲能單元中電能飽和，即可以通過逆變電路將儲能單元中的部分電能經過逆變電路轉換成交流電反饋回市電，保持了儲能單元中的能量適中，延長儲能單元的壽命，避免了能量的浪費。作為優選，所述的基站控制系統還包括基站自發電裝置，所述的基站自發電裝置與所述的儲能單元相連接。基站自發電裝置能夠為儲能單元提供能量。作為優選，所述的基站自發電裝置包括基站太陽能電池板和基站風力發電機，所述的基站太陽能電池板和基站風力發電機分別與所述的儲能單元相連接。太陽能和風力取之不竭，安全、干凈，不會產生公害。綜上所述，本實用新型具有如下有益效果:通過設置基站和電動汽車終端充放電系統，即能夠利用基站為電動汽車充電，又可以將電動汽車自發電產生的多余電能充入基站，使電動汽車自發電的利用率更高，避免了能量的浪費。另外，充放電過程采用無線的方式傳輸，提高了使用的安全性和工作效率，使應用更方便。
圖1是本實用新型的一種電路連接結構示意圖。其中:10、電動汽車終端控制系統；11、蓄電池；12、汽車自發電裝置；125、汽車太陽能電池板；126、汽車風力發電機；13、終端電能無線充放電控制單元；130、LCD顯示屏；131、風力傳感器；132、陽光傳感器；133、充電按鈕；134、放電按鈕；135、電量檢測電路；136、終端電能電磁接收電路；137、單片機控制電路；138、終端電能電磁發射電路；139、LCD顯示屏；20、基站控制系統；21、基站電能無線發送控制單元；211、第一微處理器控制電路；212、基站電能電磁發射電路；215、第一壓力傳感器；22、基站電能無線接收控制單元；221、第二微處理器控制電路；222、基站電能電磁接收電路；225、第二壓力傳感器；23、儲能單兀;24、基站自發電裝直；241、基站太陽能電池板；242、基站風力發電機；26、整流電路；27、逆變電路。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步的描述。如圖1，一種電動汽車無線充放電系統，包括基站控制系統20和電動汽車終端控制系統10，所述的基站控制系統20包括儲能單元23、基站電能無線發送控制單元21和基站電能無線接收控制單元22，所述的電動汽車終端控制系統10包括蓄電池11、汽車自發電裝置12和終端電能無線充放電控制單元13 ;所述的汽車自發電裝置12與蓄電池11相連接，所述的蓄電池11與終端電能無線充放電控制單元13相連接，所述的基站電能無線發送控制單元21和基站電能無線接收控制單元22分別與儲能單元23相連接,所述的基站電能無線發送控制單元21和基站電能無線接收控制單元22分別與終端電能無線充放電控制單元13通過無線方式相連接。基站電能無線發送控制單元21將電能從儲能單元23通過無線方式傳送給終端電能無線充放電控制單元13，終端電能無線充放電控制單元13再將電能存入蓄電池11中，實現電動汽車充電功能；終端電能無線充放電控制單元13將電能從蓄電池11通過無線方式傳送給基站電能無線接收控制單元22，基站電能無線接收控制單元22再將電能存入儲能電源23，實現了電動汽車的放電功能。汽車自發電裝置12包括汽車太陽能電池板125和汽車風力發電機126，汽車太陽能電池板125和汽車風力發電機126分別與蓄電池11相連接，實現電動汽車的太陽能和風力的自發電。終端電能無線充放電控制單元13包括單片機控制電路137、電量檢測電路135、終端電能電磁接收電路136、終端電能電磁發射電路138、語音播報電路139、IXD顯示屏130、風力傳感器131、陽光傳感器132、充電按鈕133和放電按鈕134，電量檢測電路135、終端電能電磁接收電路136、終端電能電磁發射電路138、語音播報電路139、IXD顯示屏130、風力傳感器131、陽光傳感器132、充電按鈕133和放電按鈕134分別與單片機控制電路137相連接，電量檢測電路135與蓄電池11相連接。電量檢測電路135用于檢測蓄電池11的電量，陽光傳感器132用于檢測汽車太陽能電池板125處的光線強度，風力傳感器131用于檢測風力的大小，充電按鈕133和放電按鈕134用于啟動電動汽車的充放電過程，LCD顯示屏130用于顯示充放電相關信息，語音播報電路139用于將充放電相關信息采用語音的方式播報出來，方便使用。基站電能無線發送控制單元21包括第一壓力傳感器215、第一微處理器控制電路211和基站電能電磁發射電路212，所述的第一壓力傳感器215和基站電能電磁發射電路212分別與第一微處理器控制電路211相連接；基站電能無線接收控制單元22包括第二壓力傳感器225、第二微處理器控制電路221和基站電能電磁接收電路222，第二壓力傳感器225和基站電能電磁接收電路222分別與第二微處理器控制電路221相連接。基站電能電磁發射電路212與終端電能電磁接收電路136具有相同的電磁諧振頻率；終端電能電磁發射電路138與基站電能電磁接收電路222具有相同的電磁諧振頻率。基站電能無線發送控制單元21和基站電能無線接收控制單元22設置在基站的不同地方，第一壓力傳感器215和第二壓力傳感器225用于檢測電動汽車是否已就位，基站電能電磁發射電路212與終端電能電磁接收電路136形成磁耦合諧振式無線電能傳輸電路，終端電能電磁發射電路138與基站電能電磁接收電路222形成另外一個磁耦合諧振式無線電能傳輸電路，這兩個無線電能傳輸電路保證實現高效地中距離無線傳輸的電動汽車的充放電。基站控制系統20還包括基站自發電裝置24、整流電路26和逆變電路27，基站自發電裝置24與儲能單元23相連接，市電串接整流電路26與儲能單元23相連接，儲能單元23串接逆變電路27與市電相連接。基站自發電裝置24包括基站太陽能電池板241和基站風力發電機242，基站太陽能電池板241和基站風力發電機242分別與儲能單元相連接。基站太陽能電池板241和基站風力發電機242用于自發電，并將電能存入儲能單元23中，整流電路26用于將市電轉換后存入儲能單元23，逆變電路27用于將儲能單元中多余的電能逆變成交流電后并入市電電網中。電動汽車上的汽車太陽能電池板125和汽車風力發電機126 —直都在不間斷地發電。在使用過程中，在LCD顯示屏130上會顯示蓄電池11中的電量，當蓄電池11中的電量接近存滿時，且單片機控制電路137根據風力傳感器131和陽光傳感器132檢測的外界自發電環境良好時，即以文字和語音兩種方式提醒駕駛員蓄電池中能量飽和可以將部分電能輸出到基站中。駕駛員將電動汽車駛入基站的電動汽車放電區域后，第二微處理器控制電路221通過第二壓力傳感器225檢測到電動汽車已就位后，即啟動基站電能電磁接收電路222開始接收電能，駕駛員打開放電按鈕134，終端電能電磁發射電路即開始向基站電能電磁接收電路222傳送電能，基站電能電磁接收電路222接收到電能后即將電能存入儲能單元23中，使用者關閉放電按鈕134，即關閉電動汽車的放電。當電動汽車中的蓄電池電量不足時，系統即通過文字和語音兩種方式提示需要充電，駕駛員將電動汽車駛入基站的電動汽車充電區域后，第一微處理器控制電路211通過第一壓力傳感器215感知到電動汽車已就位后即延時開啟基站電能電磁發射電路212，開始向外發射電能，駕駛員打開車上的充電按鈕133即通過終端電能電磁接收電路136開始充電，蓄電池11充滿后，系統即通過IXD顯示屏130和語音播報電路139提示充電已完成，駕駛員關閉充電按鈕133完成電動汽車充電過程。基站太陽能電池板241和基站風力發電機242不間斷的將太陽能和風能轉化為電能存入儲能單元23中，當儲能單元23中的電能已達到總儲能量的95%后，即啟動逆變電路27將儲能單元23中的電能逆變后并入電網中，當儲能單元23中的電能下降到總儲能量的80%后即停止轉換，當儲能單元23中的電能下降到總儲能量的20%時啟動整流電路26，使用市電為儲能電源23充電，當儲能單元23中的電能上升到總儲能量的50%后停止充電。
權利要求1.一種電動汽車無線充放電系統，包括基站控制系統和電動汽車終端控制系統，所述的基站控制系統包括儲能單元，所述的電動汽車終端控制系統包括蓄電池和汽車自發電裝置，所述的汽車自發電裝置與蓄電池相連接，其特征是，所述的基站控制系統還包括基站電能無線發送控制單元和基站電能無線接收控制單元，所述的基站電能無線發送控制單元和基站電能無線接收控制單元分別與儲能單元相連接；所述的電動汽車終端控制系統還包括終端電能無線充放電控制單元，所述的蓄電池與終端電能無線充放電控制單元相連接；所述的基站電能無線發送控制單元和基站電能無線接收控制單元分別與終端電能無線充放電控制單元通過無線方式相連接。
2.根據權利要求1所述的電動汽車無線充放電系統，其特征是，所述的終端電能無線充放電控制單元包括單片機控制電路、終端電能電磁接收電路和終端電能電磁發送電路，所述的終端電能電磁發送電路和所述的終端電能電磁接收電路分別與單片機控制電路相連接；所述的蓄電池與終端電能電磁發送電路相連接，所述的終端電能電磁發送電路與所述的基站電能無線接收控制單元通過無線方式相連接；所述的終端電能電磁接收電路與所述的基站電能無線發送控制單元通過無線方式相連接，所述的終端電能電磁接收電路與蓄電池相連接。
3.根據權利要求2所述的電動汽車無線充放電系統，其特征是，所述的基站電能無線發送控制單元包括第一微處理器控制電路、第一壓力傳感器和基站電能電磁發射電路，所述的第一壓力傳感器和基站電能電磁發射電路分別與第一微處理器控制電路相連接，所述的基站電能電磁發射電路與儲能單元相連接，所述的基站電能電磁發送電路與所述的終端電能電磁接收電路通過無線方式相連接，所述的終端電能電磁接收電路與所述的基站電能電磁發送電路具有相同的諧振頻率。
4.根據權利要求2或3所述的電動汽車無線充放電系統，其特征是，所述的電能接收控制單元包括第二微處理器控 制電路、第二壓力傳感器和基站電能電磁接收電路，所述的第二壓力傳感器和基站電能電磁接收電路分別與第二微處理器控制電路相連接，所述的基站電能電磁接收電路與儲能單元相連接，所述的基站電能電磁接收電路與終端電能電磁發射電路通過無線方式相連接，所述的終端電能電磁發射電路與所述的基站電能電磁接收電路具有相同的諧振頻率。
5.根據權利要求2所述的電動汽車無線充放電系統，其特征是，所述的終端電能無線充放電控制單元還包括電量檢測電路和LCD顯示屏，所述的電量檢測電路分別與所述的單片機控制電路和蓄電池相連接，所述的LCD顯示屏與所述的單片機控制電路相連接。
6.根據權利要求5所述的電動汽車無線充放電系統，其特征是，所述的汽車自發電裝置包括汽車風力發電機和汽車太陽能電池板，所述的汽車風力發電機和汽車太陽能電池板分別與所述的蓄電池相連接；所述的終端電能無線充放電控制單元還包括陽光傳感器和風力傳感器，所述的陽光傳感器和風力傳感器分別與所述的單片機控制電路相連接。
7.根據權利要求6所述的電動汽車無線充放電系統，其特征是，所述的終端電能無線充放電控制單元還包括充電按鈕、放電按鈕和語音播報電路，所述的充電按鈕、放電按鈕和語音播報電路分別與所述的單片機控制電路相連接。
8.根據權利要求1所述的電動汽車無線充放電系統，其特征是，所述的基站控制系統還包括整流電路和逆變電路，市電串接整流電路與所述的儲能單元相連接，所述的儲能單元串接逆變電路與市電相連接。
9.根據權利要求1所述的電動汽車無線充放電系統，其特征是，所述的基站控制系統還包括基站自發電裝置，所述的基站自發電裝置與所述的儲能單元相連接。
10.根據權利要求9所述的電動汽車無線充放電系統，其特征是，所述的基站自發電裝置包括基站太陽能電池板和基站風力發電機，所述的基站太陽能電池板和基站風力發電機分別與所述的儲能單元 相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種電動汽車無線充放電系統，旨在提供一種能夠對電動汽車上的自發電裝置發出的多余電能進行集中收集再利用的系統，解決了電動汽車上自發電裝置利用率低、能源浪費的問題。通過設置基站控制系統和電動汽車終端控制系統，基站控制系統能夠為電動汽車充電，而電動汽車終端系統能夠將電動汽車自發電產生的多余電能充入基站，進行集中合理利用，使電動汽車自發電的利用率更高，避免了能量的浪費。另外，電動汽車充放電過程采用磁耦合諧振式無線傳輸方式傳輸電能，傳輸效率高，提高了使用的安全性，使應用更方便。
文檔編號H02J7/02GK203071635SQ201220744810
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年12月31日
發明者劉關, 趙正斌, 董描會, 何軍祥, 晁海林 申請人:蘭州吉利汽車工業有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司