[发明专利]一种电动汽车非接触式充电自动导引与控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种电动汽车非接触式充电自动导引与控制系统及方法，包括非接触式充电装置、非接触式充电定位装置及充电监控后台，所述充电监控后台分别与电动汽车及非接触式充电装置进行通信，所述非接触式充电装置包括车载电能接收装置及地面电能发射装置，地面电能发射装置进行充电电能发射并传输至车载电能接收装置，车载电能接收装置将接收的非接触式充电电能输送至电动汽车动力电池，所述非接触式充电定位装置上设置有地面电能发射装置；本发明根据车辆充电导引装置和视觉精确定位装置进行充电车辆的粗略定位和充电精准定位，为高效的非接触式充电提供基础。

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电动汽车非接触式充电自动导引与控制系统及方法。

背景技术

在能源危机和大气污染双重因素影响下，全球都在大力提倡电动汽车的发展和普及，我国在新能源政策支持下，电动汽车需求量快速增长，充换电设施建设也得到快速发展，非接触充电装置不需要用电源插头、插座、电缆等将车辆与供电系统连接，便可以直接对其进行快速充电。加之非接触快速充电能够布置在停车场、住宅、路边等多种场所，使电动汽车随时随地充电变为可能。但是非接触式充电装置也存在一定的局限性，包括电能传输距离较短、充电效率较低，充电效率尤其受传输距离和定位精度影响，如果充电感应距离过长或没有精确对准，则充电的效率将会大大下降。

非接触式充电设备在实际应用中的充电效率，相比实验室环境下，效率大幅下降，究其原因，目前缺少合理的电动汽车非接触式充电自动导引和充电控制方法，造成无法发挥非接触式充电装置的最大效率，既造成能源的巨大浪费，又影响充电时间。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种电动汽车非接触式充电自动导引与控制系统及方法，本发明通过非接触式充电定位导引和充电过程的控制和监视，调整非接触式充电装置的最佳工作状态，提高充电效率。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种电动汽车非接触式充电自动导引与控制系统，包括非接触式充电装置、非接触式充电定位装置及充电监控后台，所述充电监控后台分别与电动汽车及非接触式充电装置进行通信，所述非接触式充电装置包括车载电能接收装置及地面电能发射装置，地面电能发射装置进行充电电能发射并传输至车载电能接收装置，车载电能接收装置将接收的非接触式充电电能输送至电动汽车动力电池，所述非接触式充电定位装置上设置有地面电能发射装置；

充电监控后台根据电动汽车的非接触式充电效率实时调整地面电能发射装置，对地面电能发射装置与车载电能接收装置进行定位调整非接触式充电效率。

所述地面电能发射装置包括功率传输电路、发射线圈及第一主控单元，所述主控单元与功率传输电路相连，所述功率传输电路将电网的交流电能进行转化后传送至发射线圈；

所述车载电能接收装置包括高频整流电路、接收线圈及第二主控单元，所述接收线圈接收发射线圈传送的电能信号并将该电能信号经过高频整流电路进行整流后传送至第二主控单元。

优选的，所述地面电能发射装置安置于地面，进行充电电能发射。

优选的，所述车载电能接收装置与电动汽车的车载电池相连，接收非接触式充电电能。

所述地面电能发射装置还包括第一保护电路及第一无线通讯单元，所述第一无线通讯单元与第一主控单元相连，所述第一保护电路设置在第一主控单元及功率传输电路之间。第一保护电路对第一主控单元及功率传输电路之间的信号传输起到保护的作用。第一无线通讯单元用于与非接触式充电的监控系统进行通讯。

进一步的，所述功率传输电路包括依次连接的第一滤波电路、第一整流电路及高频逆变电路。功率传输电路将电网的电能进行依次进行滤波、整流及高频逆变处理，得到适宜于无线传输频段的交流电能。