[发明专利]一种立式储能式无线充电道路系统与方法

权利要求书

1.一种立式储能式无线充电道路系统，包括模块化安装在道路两旁的功率发射装置（1），以及安装于电动汽车上的功率接收装置（2）；其特征在于：

所述功率发射装置（1）包括侧立在行驶道路两旁的前立柱和后立柱，以及架设在前立柱与后立柱之间的长条形充电墙体构成；

所述充电墙体上设置有用于输出电能的发射器线圈（1-1）；

所述前立柱和后立柱上分别设置有发射器通讯识别装置（1-2）；

所述功率接收装置（2）包括用于接收来自发射器线圈（1-1）发出的电能的能量接收装置（2-1），以及用于接收来自发射器通讯识别装置（1-2）发送的信号的接收器通讯识别装置（2-2）；

所述功率发射装置（1）还包括储能系统（1-9）、串联谐振电路（1-3）、电路控制模块（1-4）、MCU发射器控制器（1-5）；

该储能系统（1-9）包括安装在充电墙体背面的太阳能集电板（1-9-1）和安装在前立柱或者后立柱上的蓄电池（1-9-2）；太阳能集电板（1-9-1）产生的电能由蓄电池（1-9-2）储存；

该电路控制模块（1-4）的一端依次连接串联谐振电路（1-3）和发射器线圈（1-1）的一端；发射器线圈（1-1）以及电路控制模块（1-4）的另一端分别连接蓄电池（1-9-2）或者外部电源的正负极；

该发射器通讯识别装置（1-2）依次连接MCU发射器控制器（1-5）和电路控制模块（1-4）；

发射器通讯识别装置（1-2）识别车辆并接收充电信息后，MCU发射器控制器（1-5）控制电路控制模块（1-4）选择蓄电池（1-9-2）或者外部电源，并闭合发射器线圈（1-1）电路；同时，MCU发射器控制器（1-5）通过AC/DC转化器（1-6）使串联谐振电路（1-3）产生谐振频率；

所述发射器通讯识别装置（1-2）包括前通讯器（1-2-1）、前识别器（1-2-2）、后通讯器（1-2-3）和后识别器（1-2-4）；

所述前通讯器（1-2-1）和前识别器（1-2-2）安装在前立柱上，负责车辆进入时的通讯；

所述后通讯器（1-2-3）和后识别器（1-2-4）安装在后立柱上，负责车辆离开时的通讯；

所述功率接收装置（2）的接收器通讯识别装置（2-2）和能量接收装置（2-1）依次连接；所述接收器通讯识别装置（2-2）安装于车辆的前端；

所述能量接收装置（2-1）包括电压调节器（2-1-4）、全桥整流器（2-1-3）、功率提取块（2-1-2）、DC/AC转换器（2-1-6）、MCU接收器控制器（2-1-1）、控制模块（2-1-5）；

所述功率提取块（2-1-2）包括接收线圈（2-1-2-1）和调谐器（2-1-2-2）；

所述电压调节器（2-1-4）、全桥整流器（2-1-3）、功率提取块（2-1-2）、DC/AC转换器（2-1-6）、MCU接收器控制器（2-1-1）依次连接；

所述控制模块（2-1-5）分别连接全桥整流器（2-1-3）、调谐器（2-1-2-2）和DC/AC转换器（2-1-6）；

MCU接收器控制器（2-1-1）在接到充电命令时，接收器通讯识别装置（2-2）向外发出充电信息，并接收来自发射器通讯识别装置（1-2）传来的电路的谐振频率信息；

MCU接收器控制器（2-1-1）通过DC/AC转换器（2-1-6），使控制模块（2-1-5）接通线圈电路以及调谐器（2-1-2-2）产生与发射器通讯识别装置（1-2）发送的谐振频率信息相同的谐振频率；

由接收线圈（2-1-2-1）产生的交流电流通过全桥整流器（2-1-3）转为直流电流，直流电流通过电压调节器（2-1-4）调整为电池组所需的充电电压。

2.一种采用权利要求1所述立式储能式无线充电道路系统对车辆充电的方法，其特征在于包括如下步骤：

储能系统的蓄电池充电步骤：

储能系统（1-9）通过太阳能集电板（1-9-1）对蓄电池（1-9-2）的电量进行判断，若蓄电池（1-9-2）电量不足时，太阳能集电板（1-9-1）采集的电能对蓄电池（1-9-2）进行充电；若蓄电池（1-9-2）电量充足时，则MCU接收器控制器（2-1-1）将判断是否对车辆进行充电，对车辆充电时太阳能集电板（1-9-1）采集的电能通过电路控制模块（1-4）切换后直接通过发射器线圈（1-1）输出给车辆的能量接收装置（2-1）；若MCU接收器控制器（2-1-1）接到电网调节的命令，可将太阳能集电板（1-9-1）采集的电能或者蓄电池（1-9-2）的电能通过电路控制模块（1-4）切换后输送给电网，或调节电网峰谷的电能对蓄电池进行充能或储能；

行驶车辆充电步骤：

车辆充电过程中，驾驶员通过控制台发出充电信息，车辆的接收器通讯识别装置（2-2）接收到信息后，对外发出充电信号，当道路旁的发射器通讯识别装置（1-2）接收该信息后，MCU发射器控制器（1-5）根据储能系统（1-9）对蓄电池（1-9-2）的当前电量进行判断，以控制该电路控制模块（1-4）选择蓄电池（1-9-2）或者外部电源，并对串联谐振电路（1-3）发出工作信息，再由DC/AC转换器（2-1-6）进行转换；同时，发射器通讯识别装置（1-2）传达谐振频率，使车辆的功率提取块（2-1-2）中的调谐器（2-1-2-2）产生相同的频率；

功率发射装置（1）在车辆关闭充电信号或离开由发射器线圈（1-1）构成的充电区域时，关闭发射器线圈（1-1）的电能供应，进而完成行驶车辆的充电。