[发明专利]一种电动汽车磁力共振无线充电装置

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车无线充电技术领域，更具体涉及一种电动汽车磁力共振无线充电装置，特别适用于可车载可充电电池。

背景技术

电动汽车作为国家现阶段大力推广的新能源汽车，有着无污染的优点。而现阶段提供给电动汽车的充电模式主要有慢速充电、快速充电和电池更换这三种模式。慢速充电多为交流充电，一次需8-10个小时才能充满，如果同时对多辆电动汽车进行充电，则必须有足够的充电桩以及充电场地来容纳这些电动汽车。快速充电多为直流充电，一次充电需10-20分钟左右，10分钟左右把35KW的电池充电完毕大约需要250Kw的充电功率，是一个办公大楼用电负荷的5倍，不可能在家充电，必须在充电站完成，一个充电站开4个充电机，功率就能达到“兆瓦”级，而且建造专用充电站需占用大量用地。如果采用电池更换模式，虽然时间短，能保证电动汽车的正常行驶，但是电池组标准化比较困难，电池组心的问题难以解决。根据专利（200910193058.1）所述的无线充电方式为电磁耦合，接收线圈与发射线圈的距离小于10厘米，而本发明所采用的无线充电方式为磁力共振，发射端与接收端的距离可达到8-10米。

如果将现阶段的有线充电模式改为无线充电模式，那么将不会受到充电耗时过长、所需场地过大等客观因素的影响，从而可以达到高效、安全、可靠的充电。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种电动汽车磁力共振无线充电装置 ，充电方便、快捷、安全，实现简单、可靠。能量的传输是通过电磁电路之间的磁力共振来实现的。充电效果非常好，而且充电速度非常快，适应各种不同电动汽车。当电动汽车在使用的时候，设置在路边的无线充电系统可以对车载电池进行充电。当电动汽车在没有被使用的时候，申请人也可以在有线充电方式和无线充电方式中进行选择。与前人的无线充电技术相比，我们的磁力共振无线充电装置可以延长发射端和接收端的距离。前人的无线充电距离在厘米级，我们可以达到8-10米。

当今的混合动力汽车使用的是1-2kw/h的可充式电池，纯电力模式大概可以行驶15-30公里。如果使用6-8kw/h的锂电池，行驶范围可以扩大到65-80公里。此种电池必须使用到了一定程度才能被充电。这种范围的纯电力运行模式只适用于短距离的行程，更长距离的旅行的话，则需要使用矿物燃料，因此会测序增加大气的温室效应。

扩展电池储存电力的能力是一个有待解决的难题，必须要有新的电池或材料技术发明。申请人的发明不需要新的电池，完全适用于现在的可充电式电池，例如锂电池或镍氢电池。

混合动力的可充电式电池可以在家里，在上班的地方或是在充电站适用有线的充电装置进行充电，但充电的时候，汽车是不能使用的。这个限制阻碍了纯电力汽车的发展。

本发明讲述了汽车可以装备无线充电系统给车载可充电式电池充电。无线电池充电系统可以装在汽车刚好经过它们的地方。例如，装在公共汽车站牌旁，可为进站的每一辆电动公共汽车充电，同样，也可以装在有红绿灯的地方，那么，电动汽车在等红灯的时候也可以充电。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：     

一种电动汽车磁力共振无线充电装置，包括发射器线圈、接收线圈、电源、共振发生器、第一电池、第二电池、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、负载和电动汽车。其连接关系是：在发射器线圈的一端通过共振发生器与电源的一端相连接，在发射器线圈的另一端通与电源直接相连接，组成该装置的发电部分；发射线圈与接收线圈之间通过设定适当的共振频率来使两个电路发生共振，产生电能，给第一电池和第二电池供电；接收线圈的一端与第一电池的正极端之间通过第一开关相连，接收线圈的另一端与第一电池的负极端之间直接焊接；同时第一电池的正极端还通过第二开关与负载的一端相互连接，第一电池的负极端则直接与负载的另一端焊接。按照同样的原理，接收线圈的一端通过第三开关再与第二电池的正极端焊接，而第二电池的负极端同样也是与接收线圈的另一端焊接；同时第二电池的正极端通过第四开关与负载相连，第二电池的负极端与负载的另一端直接焊接。

一旦第一电池充电完成，第一开关就会断开来组织电池过冲。图上没有展示所有的控制电路。一旦第一电池充完电，第二开关就关闭，第一电池的一端与负载直接连接。第一电池的另一端与负载直接焊接。负载可以是电动发动机和其他一些相关的控制车辆的电路。车辆可以是一个纯电力的汽车或一个混合动力的汽车。可充电第一电池可以是镍金属氢化物电池或是锂电池或是铅酸电池。申请人的发明可以适应任何可充电电池技术。