[发明专利]基于超导合金的快速电动车无线充电系统

说明书

技术领域

本发明属于无线充电技术系统领域，特别是涉及基于超导合金的快速电动车无线充电系统。

背景技术

超导材料，是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。合金超导材料是指熔合两种或两种以上的金属元素并形成具有超导电性的超导材料，有27种金属元素是超导的，它们的Hc和Jc比较低。1930年发现的铅-铋(Pb—Bi)共晶合金的Hc2还不到2T。后来又发现数以千计的合金都是具有超导电性的物质，但是，具有实用价值的只有少数几种。具有实用价值的合金超导材料几乎都是铌基合金，主要有铌一锆(Nb—zr)、铌一钛(Nb—Ti)和铌一锆一钛(Nb—Z—Ti)，其成分范围(％)分别为Nb—(25～35)Zr、Nb—(45～55)Ti和Nb—42Zr—10Ti，Tc分别为11～11.5K、9～9.5K和10.3K，在4.2K温度下的Hc2分别为8～9.5T、11.5～12.5T和10.5T，在4.2K5T下的Jc分别为1000A/mm2、3800A/mm2和2800A/mm2，其中Nb—Ti在8T的高磁场下仍然具有1600A/mm2的Jc值。

如今，电动车的已经成为大部分人出行的重要交通工具，电动车的应用及普及使得人们的工作生活更加便捷，但电动车是需要充电的，传统的充电方式，不仅慢，一般需要7-10小时，而且充电转换率低，充电方式不便捷，如何使得电动车的充电效率提高且充电方式更加便捷，成为提高人们出行便捷性的重要过程。

发明内容

本发明的目的在于提供基于超导合金的快速电动车无线充电系统，通过充电调节系统的多种充电方式，以及利用无线充电方式进行充电，同时采用超导合金进行电能转换，从而能够使得电动车的充电效率提高且充电方式更加便捷。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为基于超导合金的快速电动车无线充电系统，包括充电调节控制系统、无线充电发送装置和无线充电接收装置，充电调节控制系统内分为间歇式脉冲充电系统、变电流间歇充电系统和变电压间歇充电系统；充电调节控制系统通过信号触发及模块选择线路分别与间歇式脉冲充电系统、变电流间歇充电系统和变电压间歇充电系统相联；充电调节控制系统通过数据监测及控制调节模块分别与无线充电发送装置和无线充电接收装置相联；无线充电发送装置和无线充电接收装置内都设置有互感线圈结构；互感线圈内包括超导合金材料线圈，超导合金为铌-钛合金，并在铌-钛合金外侧使用铜-镍合金进行密封包裹。

其中，充电调节控制系统通过信号触发及模块选择线路为无线充电过程中，由充电监测装置监测到电池模块的电流电压状态数据，将数据进行分析并传送给充电控制调节系统，充电控制调节系统根据传输来的电压电流数据，触发相应的驱动信号，来驱动选择电路导通相应的充电方式开关电路。

其中，充电调节控制系统内设置内置充电芯片和电池保护芯片：内置充电芯片通过驱动模块分别对无线充电发送装置和无线充电接收装置的动作模块进行驱动，使得无线充电发送装置和无线充电接收装置开始充电动作；电池保护芯片通过限流保护模块分别对无线充电发送装置和无线充电接收装置的充电电流进行限流控制，使得无线充电发送装置和无线充电接收装置的充电电流保持在正常范围内。

其中，间歇式脉冲充电系统包括脉冲电流调节单元和驱动充放电开关管，脉冲电流调节单元对充电方式进行脉冲驱动，驱动充放电开关管对充放电进行开闭控制调节；变电流间歇充电系统包括间歇恒流和定电压充电方式；变电流间歇充电系统前段采用间歇恒流充电方式，变电流间歇充电系统后段采用定电压充电方式；变电压间歇充电系统前段采用间歇恒压充电方式，变电压间歇充电系统后段采用定电压充电方式。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过充电调节控制系统的间歇式脉冲充电系统、变电流间歇充电系统和变电压间歇充电系统对不同状态下的充电电池进行充电系统调节，使得电池的快速充电方式更加高效；

2、本发明利用充电调节控制系统内的内置充电芯片和电池保护芯片，对无线充电装置进行充电调节控制，防止出现充电过电压过电流对充电电池造成损伤；

3、本发明利用铌-钛超导合金进行互感电能交换，大大提高了充电转换效率，同时在铌-钛超导合金的外层包裹铜-镍合金，防止芯丝之间的邻近耦合效应和超导合金的电阻散射。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明