能信同传的电动汽车费用预缴式无线充电方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及无线电能传输技术领域，具体公开了一种能信同传的电动汽车费用预缴式无线充电方法及系统，该方法包括步骤：车载端向地面端发送电池信息和充电需求，地面端根据接收的电池信息预估达到用户充电需求所需的时间T

【技术实现步骤摘要】
能信同传的电动汽车费用预缴式无线充电方法及系统


[0001]本专利技术涉及无线电能传输
，尤其涉及一种能信同传的电动汽车费用预缴式无线充电方法及系统。

技术介绍

[0002]电动汽车作为一种清洁能源交通工具，既满足人们对交通便利的需求，同时也是替代传统燃油汽车，响应国家节能减排，战略性发展的产业之一。随着全球电动汽车领域的高速发展，电动汽车的充电问题有待解决。传统的插拔式充电方式，电缆插座裸漏在外。在大功率充电过程中，如果遇到阴雨天气，汽车表面或者充电触头沾水的情况，很容易发生短路或者产生电火花，为电动汽车带来安全隐患。同时随着电动汽车自动驾驶、自动泊车技术的发展，自动充电成为完成电动汽车智能化无人化系统的重要一环。
[0003]基于以上问题和需求，电动汽车无线充电方式成为热门解决方案。电动汽车的无线充电技术指在地下放置的无线充电能量发射装置包括电源、交流
‑
直流
‑
交流的高频逆变装置、原边线圈；以及车载能量接收装置包括能量副边线圈、整流装置、车载电池。该技术通过发射装置得到高频交流电，利用电磁感应现象，能量耦合机构传递到车载接收端。
[0004]目前很多电动汽车实现了车人互联，驾驶员在任何地点只要有网络均可以通过手机访问电动汽车的相关信息。但目前在费用结算上，用户需单独访问地面端连接的服务器才能实现获取费用信息、充电信息以及进行充值、结算等，比如申请号CN201910591652.X公开的一种无线电动汽车充电桩，而这些信息并不共享在电动汽车的后台服务器中，为用户带来不便。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供能信同传的电动汽车费用预缴式无线充电方法及系统，解决的技术问题在于：如何实现充电过程中车载端和地面端的充电信息共享。
[0006]为解决以上技术问题，本专利技术提供能信同传的电动汽车费用预缴式无线充电方法，包括步骤：
[0007]A1、用户向其电动汽车充电账户上充值；
[0008]A2、车载端向地面端发送电池信息和充电需求，地面端根据接收的电池信息预估达到用户充电需求所需的时间T
need
与金额M
need
，并将M
need
与用户电动汽车充电账户的余额M
left
进行比对，得到比对结果，当余额超过所需金额M
need
的预设比例时开启充电；
[0009]A3、在充电过程中，地面端将T
need
、M
need
、M
left
、目前已经扣取的费用U
cost
和地面端的充电信息发送至所述车载端；
[0010]A4、所述车载端通过车联网将接收的信息储存在云端，供用户通过终端访问，并在余额M
left
不足以支持本次充电需求时，提醒用户充值。
[0011]进一步地，在所述步骤A3中，所述车载端还向所述地面端发送充电控制信号，所述充电控制信号包括开始充电、暂停充电、继续充电、停止充电；
[0012]当所述地面端收到开始充电指令，开始向所述车载端供电；
[0013]在充电过程中，当所述地面端收到暂停充电指令，暂停向所述车载端供电并待机；
[0014]在待机过程中，当所述地面端收到继续充电指令，继续向所述车载端供电，U
cost
累计；
[0015]在待机过程中，当暂停充电超过预设时间段所述地面端仍未收到继续充电指令，所述地面端停止充电，U
cost
清零；
[0016]在充电过程中或待机过程中，当所述地面端收到停止充电指令，所述地面端停止充电，U
cost
清零。
[0017]进一步地，该方法还包括步骤：
[0018]A12、充电开始前，所述地面端识别所述地面端的原边线圈与所述车载端的副边线圈之间的相对位置信息并发送至所述车载端；所述车载端显示所述相对位置信息于车载显示屏上。
[0019]进一步地，所述地面端作为原边发送数据信息以及所述车载端作为副边接收数据信息借助于原边设置的原边线圈和副边设置的副边线圈实现，具体实现过程包括步骤：
[0020]S1：将原边需要发送的数据映射成对应的字符，并按照8位二进制编码的方式对每个字符进行编码，且每个字符所对应的8位二进制编码中最多不超过2位0；
[0021]S2：根据电动汽车无线充电系统的元件参数确定切换频率，其中编码“1”对应频率f1、编码“0”对应频率f2；
[0022]S3：根据切换频率f1和f2确定频率切换时间点，然后产生对应频率的PWM方波驱动无线充电系统中原边的逆变器开关；
[0023]S4：读取副边线圈上的感应信号，并对两种频率信号的上升沿进行计数；
[0024]S5：根据两种频率信号的上升沿解调出对应的二进制字符，并还原得到原边发送的数据。
[0025]进一步地，步骤S1中将原边需要发送的数据映射成对应的字符是由0～9组成，每个字符对应的8位二进制编码如下：
[0026]符号二进制000111111111111110211111101311111011411110111511101111611011111710111111801111111911111100
[0027]其中二进制编码中的“1”对应频率f1、“0”对应频率f2。
[0028]进一步地，频率f1为系统固有谐振频率，频率f2＝1/3频率f1；频率f1为系统第一谐
振频率，对应的角频率为频率f2为系统第二谐振频率，对应的角频率为其中L
s
为副边线圈自感，C
s
副边补偿电容值，C
p1
为原边LCC谐振回路中的并联谐振电容。
[0029]进一步地，步骤S3中每个频率对应的PWM方波的占空比均为50％。
[0030]进一步地，所述车载端发送数据信息以及所述地面端接收数据信息借助于副边设置的副边线圈和原边设置的原边线圈实现，具体实现过程将步骤S1～S5中的原副边对调。
[0031]本专利技术还提供一种能信同传的电动汽车费用预缴式无线充电系统，其关键在于：包括上述方法中所述的车载端、地面端和云端。
[0032]具体的，所述地面端包括原边直流电源、原边高频逆变整流电路、原边补偿网络、原边线圈，所述原边线圈上设有原边解调装置；所述车载端包括副边线圈、副边补偿网络、副边高频逆变整流电路和副边直流电源，所述副边线圈上设置有副边解调装置；所述原边高频逆变整流电路的开关管通过原边变频信号发射器驱动，所述原边变频信号发射器和所述副边解调装置之间按照步骤S1～S5实现原边数据向副边传输；所述副边高频逆变整流电路的开关管通过副边变频信号发射器驱动，所述副边变频信号发射器和所述副边解调装置之间按照将步骤S1～S5中原副边对调后的步骤实现副边数据向原边传输。
[0033]本专利技术提供的能信同传的电动汽车费用预缴式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.能信同传的电动汽车费用预缴式无线充电方法，其特征在于，包括步骤：A1、用户向其电动汽车充电账户上充值；A2、车载端向地面端发送电池信息和充电需求，地面端根据接收的电池信息预估达到用户充电需求所需的时间T
need
与金额M
need
，并将M
need
与用户电动汽车充电账户的余额M
left
进行比对，得到比对结果，当余额超过所需金额M
need
的预设比例时开启充电；A3、在充电过程中，地面端将T
need
、M
need
、M
left
、目前已经扣取的费用U
cost
和地面端的充电信息发送至所述车载端；A4、所述车载端通过车联网将接收的信息储存在云端，供用户通过终端访问，并在余额M
left
不足以支持本次充电需求时，提醒用户充值。2.根据权利要求1所述的能信同传的电动汽车费用预缴式无线充电方法，其特征在于：在所述步骤A3中，所述车载端还向所述地面端发送充电控制信号，所述充电控制信号包括开始充电、暂停充电、继续充电、停止充电；当所述地面端收到开始充电指令，开始向所述车载端供电；在充电过程中，当所述地面端收到暂停充电指令，暂停向所述车载端供电并待机；在待机过程中，当所述地面端收到继续充电指令，继续向所述车载端供电，U
cost
累计；在待机过程中，当暂停充电超过预设时间段所述地面端仍未收到继续充电指令，所述地面端停止充电，U
cost
清零；在充电过程中或待机过程中，当所述地面端收到停止充电指令，所述地面端停止充电，U
cost
清零。3.根据权利要求2所述的能信同传的电动汽车费用预缴式无线充电方法，其特征在于，该方法还包括步骤：A12、充电开始前，所述地面端识别所述地面端的原边线圈与所述车载端的副边线圈之间的相对位置信息并发送至所述车载端；所述车载端显示所述相对位置信息于车载显示屏上。4.根据权利要求1～3任一项所述的能信同传的电动汽车费用预缴式无线充电方法，其特征在于，所述地面端作为原边发送数据信息以及所述车载端作为副边接收数据信息借助于原边设置的原边线圈和副边设置的副边线圈实现，具体实现过程包括步骤：S1：将原边需要发送的数据映射成对应的字符，并按照8位二进制编码的方式对每个字符进行编码，且每个字符所对应的8位二进制编码中最多不超过2位0；S2：根据电动汽车无线充电系统的元...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭敏，王智慧，吴晓锐，李小飞，肖静，王岩，莫宇鸿，龚文兰，韩帅，陈卫东，吴宁，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：