[发明专利]一种储能式车辆非接触供电系统及方法

权利要求书

1.一种储能式车辆非接触供电系统，其特征在于，车辆(1)行驶的轨道划分为交替布置的充电区域和无电区域，所述系统包括：布置于充电区域的轨道发射装置(3)，及布置于车辆(1)上的车载拾取装置(4)，所述车载拾取装置(4)包括储能单元(46)；当车辆(1)驶入所述充电区域时，通过所述轨道发射装置(3)与车载拾取装置(4)之间的电磁耦合完成电能传输及对所述储能单元(46)的充电，所述车辆(1)依靠所述储能单元(46)的电力续航驶出所述无电区域，再进入下一个充电区域；在所述无电区域内布置有用于检测所述车辆(1)实时位置的第一地面应答器(5)；在所述车辆(1)上与所述第一地面应答器(5)相对应的位置布置有车载查询器(2)，当车辆(1)驶过第一地面应答器(5)，且当所述车载查询器(2)与第一地面应答器(5)对准时，所述车载查询器(2)与第一地面应答器(5)完成包括车辆位置、速度在内的数据交互；当检测到所述车辆(1)行进方向上最近的充电区域距离为l_b＝V*T_b时，该充电区域内所有轨道发射装置(3)的切换开关(36)闭合；其中，T_b为从切换开关(36)闭合到所述轨道发射装置(3)建立稳定磁场的耗时，V为车辆(1)的行驶速度；当检测到所述车辆(1)的位置接近充电区域，但未进入充电区域上方时，闭合该充电区域内所有轨道发射装置(3)的切换开关(36)；当所述车辆(1)驶入充电区域时，位于车辆(1)下方区域的轨道发射装置(3)中的高频逆变单元(34)输出电流从最低值开始增加，车辆(1)驶离的轨道发射装置(3)的切换开关(36)逐个断开；当输出电流增加到最大值开始降低时，表征车辆(1)正在驶离充电区域；当输出电流降至最低值时，表征车辆(1)已经完全驶离充电区域，此时所有轨道发射装置(3)的切换开关(36)断开。

2.根据权利要求1所述的储能式车辆非接触供电系统，其特征在于：当处于充电区域，所述车辆(1)能进行静态充电，或以恒速状态进行动态充电。

3.根据权利要求1或2所述的储能式车辆非接触供电系统，其特征在于：在充电区域内，所述轨道发射装置(3)的布置数量根据所述储能单元(46)的需求进行布置。

4.根据权利要求3所述的储能式车辆非接触供电系统，其特征在于：在所述无电区域沿车辆(1)行驶方向的头部和尾部均布置有第一地面应答器(5)。

5.根据权利要求1、2或4所述的储能式车辆非接触供电系统，其特征在于：所述轨道发射装置(3)还包括发射绕组(31)、整流单元(32)、第一直流变换单元(33)、高频逆变单元(34)、第一谐振补偿单元(35)、地面控制器(37)和第二地面应答器(38)；所述整流单元(32)将来自于牵引电网(7)的交流电变换为直流电，所述第一直流变换单元(33)对整流单元(32)输出的直流电进行电压等级调节，所述高频逆变单元(34)将第一直流变换单元(33)输出的直流电压变换为高频方波电压；所述第一谐振补偿单元(35)的输入端与高频逆变单元(34)相连，用于降低无功和容量需求；所述第一谐振补偿单元(35)的输出端与发射绕组(31)、切换开关(36)相连，所述发射绕组(31)产生高频交变磁场，所述切换开关(36)用于切入或断开轨道发射装置(3)；所述地面控制器(37)通过第二地面应答器(38)与车载查询器(2)交互获取车辆(1)的位置信息；所述地面控制器(37)完成整流单元(32)、第一直流变换单元(33)、高频逆变单元(34)的开关管控制及故障保护，以及切换开关(36)的切入和断开控制。

6.根据权利要求5所述的储能式车辆非接触供电系统，其特征在于：彼此相邻的两个轨道发射装置(3)共用同一套高频逆变单元(34)。