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一种电动汽车的无线充电系统

一种电动汽车的无线充电系统

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专利(申请)号:201721293973.4 专利状态:已授权

专利类型:实用新型

专利售价:面议

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温馨提示:

本专利属于授权技术,您在支付尾款时需要额外向国家知识产权局缴纳专利登记印刷费、印花税、首年年费共计390元,由全国科技成果创新服务平台代收代缴。

此专利适用于积分落户、高企申报、中考加分、自主招生申报、获得大学学分。

专利简介

新能源汽车是当今火热的话题,顺应着环保趋势及国家法律趋势快速发展。新能源汽车中电动汽车属为当前最热门的新能源汽车。由于电动汽车需要充电以增加续航里程,因此如今存在很多的电动汽车充电桩。其中包括有线充电充电桩和无线充电充电桩,其中的电动汽车无线充电方案,还局限于将供能线路板埋在路下,或者置于路面,在汽车底盘装无线电能接收器。但因为此方案需要对马路进行重建,导致了费用昂贵无法大规模实施,无法实现汽车移动时充电的问题;或者电动汽车只能在特定地点铺设充电板,也无法让汽车在行驶过程中边进行充电。
为了解决上述问题,本实用新型提出一种电动汽车的无线充电系统,以克服现有技术中不能进行移动充电的缺陷。
本实用新型采取的技术方案为:一种电动汽车的无线充电系统,包括设置在道路护栏上的无线发射装置和汽车上的电能接收装置;所述无线发射装置包括发射线圈、无线发射电路和外部电源,所述发射线圈与所述无线发射电路连接,所述无线发射电路与外部电源连接,所述电能接收装置包括接收线圈、整流滤波电路、升压电路和汽车蓄电池,所述接收线圈与所述整流滤波电路连接,所述整流滤波电路与所述升压电路连接,所述升压电路与所述汽车蓄电池连接,所述接收线圈与所述发射线圈通过电磁耦合连接进行能量接收。
优选的,所述电能接收装置中的接收线圈设置在靠近道路护栏的侧面车门上。
优选的,所述发射线圈和所述接收线圈均与地面垂直设置,这样设置增加了能量接收的有效面积,提高了能量交换的效率。
优选的,所述无线发射电路包括电源VCC、第一电位器J1、第一电位器J2、第一电阻R1、第一二极管D1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一MOS管Q1和NE555芯片,电源VCC分别与所述第一电位器J1的第二引脚和第三引脚连接,所述第一电位器J1的第一引脚分别与所述第二电位器J2的第二引脚、所述第二电位器J2第三引脚和所述NE555芯片的第七引脚连接,所述第二电位器J2的第一引脚通过所述第一电容C1接地,所述第二电位器J2的第一引脚还分别与所述NE555芯片的第二引脚和第六引脚连接,所述电源VCC还与所述第一电阻R1串接后与所述第一二极管D1的阳极连接,所述NE555芯片的第三引脚与所述第一二极管D1的阴极连接,所述NE555芯片的第三引脚还与所述第一MOS管Q1的栅极连接,所述NE555芯片的第五引脚通过所述第二电容C2后接地,所述NE555芯片的第八引脚通过所述第三电容C3后接地,所述NE555芯片的第八引脚还与所述发射线圈的一端连接,所述发射线圈的另一端与所述第一MOS管Q1的漏极连接,所述第一MOS管Q1的源极接地,所述第四电容C4和第五电容C5分别并联在所述发射线圈的两端。
优选的,所述整流滤波电路包括整流桥BR1、第六电容C6、第七电容C7和第八电容C8,所述整流桥BR1包括第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5,所述接收线圈的两端分别与所述整流桥BR1的交流输入端连接,所述第六电容C6并联在所述第七电容C7的两端,所述第七电容C7并联在所述接收线圈的两端,所述整流桥BR1的正极输出端与所述第八电容C8的一端连接,所述整流桥BR1的负极输出端与所述第八电容C8的另一端连接。
优选的,所述升压电路包括第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容12、第六二极管D6、第七二极管D7、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电感L1、第二电感L2和升压芯片LM2577;所述第三电阻R3为可调电阻,所述第六二极管D6的阴极与所述第一电感L1的一端连接,所述第六二极管D6的阳极接地,所述第六二极管D6的两端还并联有所述第九电容C9,所述第一电感L1的一端还与所述升压芯片LM2577的第五引脚连接,所述第一电感L1的另一端与所述升压芯片LM2577的第四引脚连接,所述第一电感L1的另一端还与所述第七二极管D7的阳极连接,所述第七二极管D7的阴极串接所述第二电感L2后与汽车蓄电池的正极端连接,汽车蓄电池的负极端接地,所述第七二极管D7的阴极还与所述第三电阻R3的中心抽头连接,所述升压芯片LM2577的第一引脚依次与所述第二电阻R2和第十电容C10连接后接地,所述升压芯片LM2577的第二引脚与所述第三电阻R3的一端连接,所述第三电阻R3的一端还与所述第四电阻R4的一端连接,所述第四电阻R4的另一端接地,所述第三电阻R3的另一端通过所述第十一电容C11接地,所述汽车蓄电池的正极端与负极端之间还并联有所述第十二电容12。
优选的,所述第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5均采用肖特基二极管。
采用上述技术方案,具有以下优点:本实用新型提供一种电动汽车的无线充电系统,通过将无线发射装置设置在道路护栏上,电能接收装置设置在车辆上,实现对车辆的无线充电,且安装时不需要破坏已经建设完成的道路,安装方便灵活,便于维修管理。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为本实用新型的应用状态示意图;
图3为本实用新型中无线发射装置的部分结构示意图;
图4为本实用新型中电能接收装置的部分结构示意图;
图5为本实用新型中无线发射电路的结构示意图;
图6为本实用新型中整流滤波电路的结构示意图;
图7为本实用新型中升压电路的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述,这里的描述不意味着对应于实施例中陈述的具体实例的所有主题都在权利要求中引用了。
参考图1至图4所示,一种电动汽车的无线充电系统,包括设置在道路护栏1上的无线发射装置和汽车2上的电能接收装置;所述无线发射装置包括发射线圈11、无线发射电路12和外部电源13,所述发射线圈11与所述无线发射电路12连接,所述无线发射电路12与外部电源13连接,所述电能接收装置包括接收线圈21、整流滤波电路22、升压电路23和汽车蓄电池24,所述接收线圈21与所述整流滤波电路22连接,所述整流滤波电路22与所述升压电路23连接,所述升压电路23与所述汽车蓄电池24连接,所述接收线圈21与所述发射线圈11通过电磁耦合连接进行能量接收。
在本实施例中,道路护栏1上设有多个无线发射装置,且均匀分布在所述道路护栏1的夹层14中,这样设置保证了与道路上行驶的汽车进行有效连接且信号强度一样,并且发射线圈11之间通过并联的方式进行连接,这样设置不会因为某个线圈出现故障而影响其它线圈的工作,提高了其工作的可靠性,所述接收线圈21与所述发射线圈11均采用相同的材料,相同的线圈的匝数比,汽车2的车门包括车门外侧3、夹层4和车门内侧5,电能接收装置中的接收线圈21设置在夹层4上,且靠近道路护栏的侧面车门上,也可采用在汽车2的各个车门上均设置无线发射装置,这样汽车2在行驶的过程中,就能进行不间断的充电,并且本实用新型安装方式灵活,不需要破坏已建设完成的道路,利用推广使用。
进一步地,为了增加了能量接收的有效面积,提高了能量交换的效率,所述发射线圈和所述接收线圈均与地面垂直设置。
进一步地,参考图5所示,所述无线发射电路包括电源VCC、第一电位器J1、第一电位器J2、第一电阻R1、第一二极管D1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一MOS管Q1和NE555芯片,电源VCC分别与所述第一电位器J1的第二引脚和第三引脚连接,所述第一电位器J1的第一引脚分别与所述第二电位器J2的第二引脚、所述第二电位器J2第三引脚和所述NE555芯片的第七引脚连接,所述第二电位器J2的第一引脚通过所述第一电容C1接地,所述第二电位器J2的第一引脚还分别与所述NE555芯片的第二引脚和第六引脚连接,所述电源VCC还与所述第一电阻R1串接后与所述第一二极管D1的阳极连接,所述NE555芯片的第三引脚与所述第一二极管D1的阴极连接,所述NE555芯片的第三引脚还与所述第一MOS管Q1的栅极连接,所述NE555芯片的第五引脚通过所述第二电容C2后接地,所述NE555芯片的第八引脚通过所述第三电容C3后接地,所述NE555芯片的第八引脚还与所述发射线圈的一端连接,所述发射线圈的另一端与所述第一MOS管Q1的漏极连接,所述第一MOS管Q1的源极接地,所述第四电容C4和第五电容C5分别并联在所述发射线圈的两端。
在本实施例中,第一二极管D1为发光二极管,便于指示发射电路是否正常工作,正常工作时,第一MOS管Q1接通,将第一二极管D1点亮,所述第一MOS管采用N沟道MOS管,第三电容C3采用电解电容,第四电容C4和第五电容C5采用CBB电容。
进一步地,参考图6所示,所述整流滤波电路包括整流桥BR1、第六电容C6、第七电容C7和第八电容C8,所述整流桥BR1包括第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5,所述接收线圈的两端分别与所述整流桥BR1的交流输入端连接,所述第六电容C6并联在所述第七电容C7的两端,所述第七电容C7并联在所述接收线圈的两端,所述整流桥BR1的正极输出端与所述第八电容C8的一端连接,所述整流桥BR1的负极输出端与所述第八电容C8的另一端连接。
进一步地,所述第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5均采用肖特基二极管,其功耗低,反向恢复时间短,比传统的二极管性能更优。
进一步地,参考图7所示,所述升压电路包括第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容12、第六二极管D6、第七二极管D7、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电感L1、第二电感L2和升压芯片LM2577;所述第三电阻R3为可调电阻,所述第六二极管D6的阴极与所述第一电感L1的一端连接,所述第六二极管D6的阳极接地,所述第六二极管D6的两端还并联有所述第九电容C9,所述第一电感L1的一端还与所述升压芯片LM2577的第五引脚连接,所述第一电感L1的另一端与所述升压芯片LM2577的第四引脚连接,所述第一电感L1的另一端还与所述第七二极管D7的阳极连接,所述第七二极管D7的阴极串接所述第二电感L2后与汽车蓄电池的正极端连接,汽车蓄电池的负极端接地,所述第七二极管D7的阴极还与所述第三电阻R3的中心抽头连接,所述升压芯片LM2577的第一引脚依次与所述第二电阻R2和第十电容C10连接后接地,所述升压芯片LM2577的第二引脚与所述第三电阻R3的一端连接,所述第三电阻R3的一端还与所述第四电阻R4的一端连接,所述第四电阻R4的另一端接地,所述第三电阻R3的另一端通过所述第十一电容C11接地,所述汽车蓄电池的正极端与负极端之间还并联有所述第十二电容12。
在本实施例中,所述第九电容C9、第十一电容C11和第十二电容12均采用电解电容。
这里,要说明的是,本实用新型涉及的功能、算法、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。因此,本实用新型对于现有技术的改进,实质在于硬件之间的连接关系,而非针对功能、算法、方法本身,也即本实用新型虽然涉及一点功能、算法、方法,但并不包含对功能、算法、方法本身提出的改进。本实用新型对于功能、算法、方法的描述,是为了更好的说明本实用新型,以便更好的理解本实用新型。
最后需要说明的是,上述描述为本实用新型的优选实施例,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下,可以做出多种类似的表示,这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

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