一種基于太陽能發電的行駛中的電動汽車無線充電系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于太陽能發電的行駛中的電動汽車無線充電系統，用于為行駛中的電動汽車充電，包括無線充電發射端、無線充電接收端、薄膜太陽能電池、第二DC/DC變換器及第一DC/DC變換器，薄膜太陽能電池的輸出端通過第一DC/DC變換器與無線充電發射端連接，無線充電接收端通過第二DC/DC變換器對車載蓄電池充電，薄膜太陽能電池制成蜂窩狀，安裝在道路上方，呈三角頂狀，無線充電接收端設置在電動汽車上。與現有技術相比，本發明將太陽能與無線充電技術相結合，改變傳統的導線輸電模式，提高了用電安全性與可靠性，并且用于公路上行駛的汽車，建成了方便快捷的電動汽車無線充電系統，使用戶更加便捷。
【專利說明】
一種基于太陽能發電的行駛中的電動汽車無線充電系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種汽車充電器，尤其是涉及一種基于太陽能發電的行駛中的電動汽車無線充電系統。
【背景技術】
[0002]隨著經濟全球化趨勢的迅猛發展，非可再生能源(煤、石油、天然氣等)的消耗與日倶增，研究開發新能源迫在眉睫。太陽能廣泛存在且無污染，作為一種未來的替代能源，備受世界矚目。在十三五規劃中提出來將大幅提高可再生能源比重，要加強電源與電網統籌規劃，積極發展智能電網，科學安排調峰、調頻、儲能配套能力，切實解決棄風、棄光問題。
[0003]2007年之前電能的傳輸都是通過導線直接連接設備傳輸電能。由于傳輸線暴露在外面，難免會有磨損，從而會出現漏電、接觸火花等問題。而且插線端遇水等會對人身安全、設備安全、財產安全等造成威脅。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種使用方便、安全可靠的基于太陽能發電的行駛中的電動汽車無線充電系統。
[0005]本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:一種基于太陽能發電的行駛中的電動汽車無線充電系統，用于為行駛中的電動汽車充電，該系統包括無線充電發射端、無線充電接收端、薄膜太陽能電池、第二 DC/DC變換器及第一 DC/DC變換器，所述的薄膜太陽能電池的輸出端通過第一 DC/DC變換器與無線充電發射端連接，所述的無線充電接收端通過第二DC/DC變換器對車載蓄電池充電，所述的薄膜太陽能電池制成蜂窩狀，安裝在道路上方，所述的無線充電接收端設置在電動汽車上，電動汽車在行駛過程中進行無線充電。
[0006]薄膜太陽能電池以蜂窩狀設計，防止風雨雪的侵蝕，透光性好，蜂窩狀的結構的承載力與剛度均顯著增大。
[0007]所述的無線充電發射端的線圈安裝在道路上方2.5m±0.5m處，與電動汽車車頂相距較近，間隔安裝，按照限制的車速還有車載充電控制器對線圈轉動的頻率決定，找到最優的充電狀態。
[0008]所述的無線充電接收端安裝在電動汽車頂部，與所述的無線充電發射端的垂直距離為0.6m±0.2m。當無線充電接收端感應到靠近無線充電發射端時，會啟動車載充電控制器，從而對無線充電接收端的線圈的轉動起到控制。
[0009]該系統還包括直流匯流器、太陽能控制器和車載充電控制器，所述的薄膜太陽能電池、太陽能控制器及直流匯流器、第一 DC/DC變換器及無線充電發射端依次連接，所述的車載充電控制器與所述的無線充電接收端連接。太陽能控制器用于時刻觀察每塊薄膜太陽能電池輸出的電流及電壓，再通過直流匯流器進行匯流，并利用第一 DC/DC變換器輸出符合要求的直流電，將該直流電輸送至無線充電發射端，無線充電發射端產生的恒定磁場被無線充電接收端接收，無線充電接收端的線圈通過車載充電控制器控制磁場的旋轉角度與周期，從而通過線圈的磁通周期性的變化，在線圈中形成電動勢，在車載充電回路中形成電流。
[0010]該系統還包括濾波器，所述的濾波器與第二DC/DC變換器連接。濾波器用于濾除交流成分，再通過第二 DC/DC變換器產生固定的直流電，實現對車載蓄電池的充電。
[0011]所述的無線充電發射端的線圈中配有鐵芯，使磁感線全部集中在鐵芯中，磁場相應增強，磁通量也增加。
[0012]所述的電動汽車頂部設有防電磁干擾層，防止電磁干擾對車內儀器、儀表的影響。
[0013]該系統還包括與所述的直流匯流器連接的外部蓄電池，用于存儲不用的直流電。
[0014]所述的薄膜太陽能電池在道路上方安裝成三角頂狀，穩定性更好。
[0015]本發明的薄膜太陽能電池在生產過程中，先生產出長方形一片一片的薄膜太陽能電池，再將每片裁剪成兩半，并水平錯開一定的距離到適當位置，再通過粘合技術粘合成的蜂窩狀的薄膜太陽能電池。這樣的太陽能薄膜鋪設在道路上方，根據車載蓄電池的容量與充電的速度來決定每條路鋪設的太陽能薄膜的長度。
[0016]本發明將太陽能與無線充電技術相結合，，改變傳統的導線輸電模式，提高了用電安全性與可靠性，并且用于公路上行駛的汽車，建成了方便快捷的電動汽車無線充電系統，使用戶更加便捷，避免了以往要提前充電弊端，同時達到節能環保的目的，也解決了由于汽車電量不夠，意外發生的事情無法解決的問題，推動了電動汽車的發展。
[0017]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0018](I)本發明將太陽能與無線充電技術相結合，，改變傳統的導線輸電模式，提高了用電安全性與可靠性，并且用于公路上行駛的汽車，建成了方便快捷的電動汽車無線充電系統，使用戶更加便捷，避免了以往要提前充電弊端，同時達到節能環保的目的，也解決了由于汽車電量不夠，意外發生的事情無法解決的問題，推動了電動汽車的發展。
[0019](2)本發明為了節約成本，安全可靠，使用太陽能薄膜，搭成三角頂的形狀，由于上方截面是三角形狀，所以穩定性更好。
[0020](3)薄膜太陽能電池以蜂窩狀設計，防止風雨雪的侵蝕，透光性好，蜂窩狀的結構的承載力與剛度均顯著增大。
[0021](4)采用無線充電技術，改變傳統的導線輸電模式，提高了用電安全性與可靠性，并且用于公路上行駛的汽車，使用戶更加便捷，節約了以往要提前充電弊端，也解決了由于汽車電量不夠，意外發生的事情無法解決的問題，推動了電動汽車的普及與發展。
[0022](5)采用薄膜太陽能電池供電，與傳統的硅材料的太陽能電池相比，不足晶體硅太陽電池厚度的1/100，這就大大降低了制造成本，而且具有可撓性可以制作成非平面構造其應用范圍大。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明實際應用時的結構圖；
[0024]圖2為本發明的系統結構不意圖；
[0025]圖3為一片薄膜太陽能電池經一次裁剪后的結構示意圖；
[0026]圖4為本發明的蜂窩狀的薄膜太陽能電池的部分結構示意圖；
[0027]圖中標識為:I薄膜太陽能電池，2太陽能控制器，3直流匯流器，4第一DC/DC變換器，5外部蓄電池，6無線充電發射端的線圈，7磁場，8無線充電接收端的線圈，9車載充電控制器，1濾波器，11第二DC/DC變換器，12車載蓄電池。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0029]實施例1
[0030]如圖2所示，一種基于太陽能發電的行駛中的電動汽車無線充電系統，用于為行駛中的電動汽車充電，包括薄膜太陽能電池1、太陽能控制器2及直流匯流器3、第一 DC/DC變換器4、無線充電發射端、外部蓄電池5、無線充電接收端、濾波器10、車載充電控制器9及第二DC/DC變換器11，薄膜太陽能電池1、太陽能控制器2、直流匯流器3、第一DC/DC變換器4及無線充電發射端依次連接，外部蓄電池5與直流匯流器3連接，用于存儲不用的直流電，無線充電接收端、濾波器10及第二DC/DC變換器11依次連接，第二DC/DC變換器11與車載蓄電池12連接，車載充電控制器9與無線充電接收端連接。
[0031]本發明的薄膜太陽能電池I在生產過程中，先生產出長方形一片一片的薄膜太陽能電池I，再將每片裁剪成如圖3所示的兩半，并水平錯開一定的距離，到適當位置(如圖4所示)，再通過一定的粘合技術粘合成如圖4所示的蜂窩狀的薄膜太陽能電池I。將蜂窩狀的薄膜太陽能電池I鋪設在道路上方呈三角頂狀，根據車載蓄電池12的容量與充電的速度來決定每條路鋪設的薄膜太陽能電池I的長度。薄膜太陽能電池I以蜂窩狀設計，防止風雨雪的侵蝕，透光性好，蜂窩狀的結構的承載力與剛度均顯著增大。
[0032]無線充電發射端的線圈6安裝在道路上方2.5米處，與電動汽車車頂相距較近，間隔安裝，按照限制的車速還有車載充電控制器9對線圈轉動的頻率決定，找到最優的充電狀態。無線充電發射端的線圈6中配有鐵芯，使磁感線全部集中在鐵芯中，磁場7相應增強，磁通量也增加。
[0033]無線充電接收端安裝在電動汽車頂部，與無線充電發射端的垂直距離為0.6m。當無線充電接收端感應到靠近無線充電發射端時，會啟動車載充電控制器9，從而對無線充電接收端的線圈8的轉動起到控制作用。
[0034]電動汽車頂部設有防電磁干擾層，防止電磁干擾對車內儀器、儀表的影響。
[0035]本發明在實際應用中，搭建成如圖1所示的結構，由于薄膜太陽能電池I截面上方是三角的形狀，所以穩定性更好，節約成本、安全可靠。采用薄膜太陽能電池I供電，與傳統的硅材料的太陽能電池相比，不足晶體硅太陽電池厚度的1/100，這就大大降低了制造成本，而且具有可撓性可以制作成非平面構造其應用范圍大。
[0036]本發明工作時，利用太陽能控制器2時刻觀察每塊薄膜太陽能電池I輸出的電流及電壓，再通過直流匯流器3進行匯流，并利用第一DC/DC變換器4輸出符合要求的直流電，將該直流電輸送至無線充電發射端，無線充電發射端產生的恒定磁場7被無線充電接收端接收，無線充電接收端的線圈8通過車載充電控制器9控制磁場7的旋轉角度與周期，從而通過線圈的磁通周期性的變化，在線圈中形成電動勢，在車載充電回路中形成電流，濾波器10濾除其中的交流成分，再通過第二DC/DC變換器11產生固定的直流電，實現對車載蓄電池12的充電。
[0037]本發明將太陽能與無線充電技術相結合，，改變傳統的導線輸電模式，提高了用電安全性與可靠性，并且用于公路上行駛的汽車，建成了方便快捷的電動汽車無線充電系統，使用戶更加便捷，避免了以往要提前充電弊端，同時達到節能環保的目的，也解決了由于汽車電量不夠，意外發生的事情無法解決的問題，推動了電動汽車的發展。
[0038]以上所述只是本發明優選的一種實施方式，本發明的保護范圍并不以上述實施方案為限，但凡本領域普通技術人員根據本發明所揭示的內容所做的等效改進或變化，都應納入本發明權利要求書所保護的范圍。
[0039]實施例2
[0040]本實施例中，無線充電發射端的線圈6安裝在道路上方2米處，無線充電接收端與無線充電發射端的垂直距離為0.Sm。其余同實施例1。
[0041 ] 實施例3
[0042]本實施例中，無線充電發射端的線圈6安裝在道路上方3米處，其余同實施例1，無線充電接收端與無線充電發射端的垂直距離為0.4m。其余同實施例1。
【主權項】
1.一種基于太陽能發電的行駛中的電動汽車無線充電系統，用于為行駛中的電動汽車充電，該系統包括無線充電發射端、無線充電接收端、薄膜太陽能電池、第二 DC/DC變換器及第一 DC/DC變換器，所述的薄膜太陽能電池的輸出端通過第一 DC/DC變換器與無線充電發射端連接，所述的無線充電接收端通過第二DC/DC變換器對車載蓄電池充電，其特征在于，所述的薄膜太陽能電池制成蜂窩狀，安裝在道路上方，所述的無線充電接收端設置在電動汽車上，電動汽車在行駛過程中進行無線充電。2.根據權利要求1所述的一種基于太陽能發電的行駛中的電動汽車無線充電系統，其特征在于，所述的無線充電發射端的線圈安裝在道路上方2.5m±0.5m處。3.根據權利要求1所述的一種基于太陽能發電的行駛中的電動汽車無線充電系統，其特征在于，所述的無線充電接收端安裝在電動汽車頂部，與所述的無線充電發射端的垂直距離為0.6m±0.2m。4.根據權利要求1所述的一種基于太陽能發電的行駛中的電動汽車無線充電系統，其特征在于，該系統還包括直流匯流器、太陽能控制器和車載充電控制器，所述的薄膜太陽能電池、太陽能控制器及直流匯流器及第一 DC/DC變換器依次連接，所述的車載充電控制器與所述的無線充電接收端連接。5.根據權利要求1所述的一種基于太陽能發電的行駛中的電動汽車無線充電系統，其特征在于，該系統還包括濾波器，所述的濾波器與第二 DC/DC變換器連接。6.根據權利要求1所述的一種基于太陽能發電的行駛中的電動汽車無線充電系統，其特征在于，所述的無線充電發射端的線圈中配有鐵芯。7.根據權利要求1所述的一種基于太陽能發電的行駛中的電動汽車無線充電系統，其特征在于，所述的電動汽車頂部設有防電磁干擾層，防止電磁干擾對車內儀器、儀表的影響。8.根據權利要求4所述的一種基于太陽能發電的行駛中的電動汽車無線充電系統，其特征在于，還包括與所述的直流匯流器連接的外部蓄電池，用于存儲不用的直流電。9.根據權利要求1所述的一種基于太陽能發電的行駛中的電動汽車無線充電系統，其特征在于，所述的薄膜太陽能電池在道路上方安裝成三角頂狀。
【文檔編號】B60L11/18GK105826987SQ201610362572
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】薛陽, 鄭蓉, 闞東躍, 時宇飛, 鄭夢秋
【申請人】上海電力學院