[发明专利]一种动态无线充电公交系统及其控制方法

说明书

本发明提供了一种动态无线充电公交系统及其控制方法，该系统包括公交车、公交站台和靠近公交站台的停车道。公交车配备有包括至少两个沿同一平面紧密排列的电能接收单元，公交站台配备有电源箱，停车道的车道线分段铺设有若干节无线充电导轨，当公交车行驶到某一段无线充电导轨上方时，电源箱输出高频逆变电流至对应的那段无线充电导轨，再由充电后的无线充电导轨将电能发射至电能接收单元。其充分利用了分段式无线充电导轨和多个并排式电能接收单元实现无线能量传输，确保了电能传输效率。同时，为电动公交车提供了可靠的能源保障，不用单独花费时间来充电，确保了城市公交运力。

技术领域

本发明涉及无线电能传输技术领域，具体涉及一种动态无线充电公交系统及其控制方法。

背景技术

公交系统作为城市交通建设的必要设施，在缓解城市交通压力，满足市民出行需求等方面作出了巨大的贡献。为了满足节能、环保和低碳经济的发展趋势，电动公交车已经逐步得到普及。

现有电动公交车大多采用有线充电，需要驾驶员将车驶入专用的充电站，充电时间较长，占用空间大，同时频繁拔插电源电线既不安全，也容易造成设备老化磨损，因此无线电能传输技术在电动汽车的应用受到越来越多的关注。

无线电能传输技术（Wireless Power Transfer Technology）泛指一种借助存在于物理空间中的传能介质，实现将电能以电气隔离的形式由源级传输至受电级的全新电能供给模式，其有效地解决了电源的便捷、安全接入问题，解决了传统依靠电导体直接进行物理接触的电源直接接触式输电模式所带来的插电火花、积碳、不易维护、易产生磨损等问题，特别是在特殊环境下用电存在的安全隐患问题。无线电能传输技术具有环境亲和力强、绿色环保、便捷、灵活、安全等接触式电能传输所无法比拟的优点，目前已经得到了较为广泛的应用。

但是，现有的无线电能传输技术大多处于理论研究阶段，各项关键技术还有待突破，市面上的无线充电产品也大多采用定点式充电，仅仅解决了电源接入的问题，针对城市公交系统而言，要想提升公交运力，实现车辆全天候运行，急需一套动态充电方案。

发明内容

本发明提供一种动态无线充电公交系统，基于公交运行线路上的各个公交站点进行动态充电，在满足充电效率的情况下，节约了充电时间，满足城市公交运力的需求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种动态无线充电公交系统，包括公交车、公交站台和靠近公交站台的停车道，所述公交车配备有无线能量接收装置，所述无线能量接收装置包括至少两个沿同一平面紧密排列的电能接收单元，所述电能接收单元位于车身下方并沿车身长度方向排列； 所述公交站台配备有电源箱；所述停车道的车道线分段铺设有若干节无线充电导轨，在每一段所述无线充电导轨上连接有负载识别电路，所述负载识别电路用于检测所述电能接收单元的覆盖状况，当所述公交车行驶到某一段无线充电导轨上方时，所述电源箱输出高频逆变电流至对应的那段无线充电导轨，再由充电后的无线充电导轨将电能发射至所述无线电能接收装置。

进一步地，所述若干节无线充电导轨划分成进站段、靠站段和出站段，所述进站段和出站段分别由单节无线充电导轨构成，所述单节无线充电导轨按相同角度倾斜对称设置，所述靠站段由3~5节无线充电导轨串联连接而成。

进一步地，每节所述无线充电导轨包括发射线圈和磁芯，所述磁芯由若干根弓形磁体按相同的间距卧式并排而成，所述弓形磁体两端的凹槽向上，所述发射线圈绕制成长度为390cm~410cm、宽度为63cm~65cm的矩形且线圈的两侧嵌设在所述弓形磁体的凹槽中。

进一步地，所述弓形磁体厚度为1cm~2cm，宽度为3cm~5cm，两端凹槽端面高度为3cm~5cm ，两端凹槽槽底长度为9cm~11cm，中间凸梁长度为40cm~44cm。

进一步地，所述发射线圈由线径为13mm~15mm的高频励磁线按双层四匝绕制而成，每匝发射线圈之间的距离为1mm~2 mm。