[发明专利]一种用于移动‑静止兼容式电动汽车的无线电能传输系统

摘要

本发明公开了一种用于移动‑静止兼容式电动汽车的无线电能传输系统，包括铺设于地下的两条通电金属轨道，电动汽车两侧的金属轮毂通过设置在车轴两端的绝缘连接件绝缘，金属轮毂通过轮胎与金属轨道形成电容；金属轮毂上设置有用于引出电能的电刷；电动汽车同侧的金属轮毂上的电刷连接到充电网络的同一个输入端上。本发明可实现在移动中经汽车轮胎、底座无线传输电力，并以谐振的方式实现迅速高效地无线充电；同时，避免在车内安装笨重的线圈，对车改造所需空间小。采用本发明的无线充电电动汽车尤其可以用在充电网络不发达的地区，避免常规电动汽车沉重而昂贵的蓄电池，且在充放电期间存在着较小的能量损失。

主权项

一种用于移动‑静止兼容式电动汽车的无线电能传输系统，其特征在于：包括电动汽车的金属轮毂(1)、铺设于地下的两条金属轨道(2)以及电动汽车内的充电网络；两条金属轨道(2)与外部交流电源相连，并且在金属轨道(2)上连接电感(L)，用于与两条金属导轨(2)之间形成的电容实现LC谐振；电动汽车两侧的金属轮毂(1)通过设置在车轴两端的绝缘连接件(4)绝缘，金属轮毂(1)通过轮胎(5)与金属轨道(2)形成电容；金属轮毂(1)上设置有用于引出电能的电刷，电刷与金属轮毂(1)紧密接触；电动汽车同侧的金属轮毂上的电刷连接到充电网络的同一个输入端上；电动汽车同侧的金属轮毂与金属导轨形成的两个电容相并联；充电网络包括整流桥以及蓄电池，整流桥的输入端分别连接电动汽车两侧金属轮毂上的电刷，整流桥的输出端连接到蓄电池的两端；充电汽车的底部两侧还设置有底板金属(3)，底板金属(3)与金属导轨(1)之间形成电容与金属轮毂(1)和金属导轨(1)之间形成的电容相并联；汽车底部底板金属(3)之间、同轴金属轮毂(1)之间存在电容；电动汽车具有六个等效电容，包括金属轮毂与轨道之间形成的四个电容、汽车底部的底板金属分别与对应导轨形成的两个电容；使电动汽车同一侧的三个电容并联，轨道左右侧分别与汽车左右侧构成一个等效电容C0；埋在地下的金属轨道之间形成电容C1，金属导轨与电动汽车整体可等效为一个电容二端口网络；汽车底部底板金属之间、同轴轮毂之间存在电容，与整流桥输入端并联，在电路中等效为C2；将蓄电池等效为一个电容C3，由于交流电经整流变为直流电，后接电容可视为断路；蓄电池等效电容接在上述电容二端口网络的输出端，二端口输入端等效为总电容C；外加电路为电感(L)，当参数满足ω2LC＝1时，达到串联谐振状态，输入电阻最小。