电动汽车道路充电方法及充电系统技术方案

本发明专利技术提出一种道路行驶中电动车的充电方法。在汽车行驶过程中，利用车辆缓行和停止间隙时间进行充电。系统包括启动系统，定位/定向通信装置，连接装置，电池组充电器和电池管理器。包括以下步骤：启动系统判断出电动车减速到某个可以连接的程度，则启动充电系统；充电系统判断电池电压和相对道路充电器位置等信息，如果是可以连接充电的状态，则启动连接装置；连接装置进行连接，开始充电；在充电过程中，充电系统监控充电状态和连接状态；如果超出可连接状态或电池充满，就断开连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车充电方法和电动汽车充电系统，尤其涉及一种无线电力传输系统。
技术介绍
当前，电动汽车已经是未来汽车发展的趋势方向。但长达数小时的充电时间，较短的行驶里程，严重的制约了电动汽车的使用。另外，充电站造价昂贵尚未普及，导致人们担心无法及时充电而无法普及。这些问题都需要科技长期的积累才能完美解决。目前通常的充电方式有以下缺陷1.充电桩数量庞大昂贵。传统油站加油时间为数分钟，而一般充电站需要数小时。 以一个城市数百万的汽车保有量来看，在充电站花费的时间是传统油站的上百倍。那么如果要保持现在城市的汽车数量，将需新增的充电站数量也将是现有油站的上百倍，这在成本上是非常高昂的。2.引起新的城市病。如果不能在每个停车场都配备充电桩，或者发生数个小区的停电限电问题，那么可以想象，城市里的充电站会多么拥堵，形成新的城市病。3.使用效率低下。单依靠城市里的充电站，势必只能满足城市小部分车辆的充电需求，必须依靠小区和办公区停车场的充电器，而每个车位的充电器每天只能为一两部车辆服务，大部分时间都被浪费，单位成本的使用效率低下。本专利技术通过在道路上铺设无线或有线电力传输装置，充分利用城市原本中被浪费的堵车时间，对电动汽车进行可间断的充电。尤其对用于上下班用途的车辆，行驶里程较少，道路充电基本可满足其需求，这样可以大大减少在充电站中等待的电动车数量，减少等待。并且随着电池技术和充电技术的发展，电池充电所需时间必然会减少，那么道路充电系统甚至可能完全替代充电站，使车辆在城市道路中实现不间断行驶。①充电时间核算。目前充电站快充的方式，在充电电流150 400A的情况下，一般花费20分钟到2小时。而根据《2010中国新型城市化报告》在北京平均堵车时间为52 分钟，广州48分钟，上海47分钟，深圳46分钟，成都31分钟。如果算上一般等待红绿灯时间，时间会更多。另外，城市车辆保有量中，实际用作上下班用途的私车占相对大的比例，这部分车辆每天行驶里程较少，所以其所需的充电时间，也会远少于在小区或办公区的停留时间，在道路上充电基本可以满足其消耗。②可间断的充电方式具有更好的性能。有专利阐述(专利号2004200^802. 0)，脉冲电流充放电对电池极板有加强其韧性的效果，可以大大提高蓄电池的循环使用寿命；同时，由于"极化"现象的消失，脉冲电流又可以深层次地激活电池内部的活性物质，从而大幅度地提高了蓄电池的充电有效容量。③无线电力传输技术。2008年，麻省理工学院公布无线电力传输Witricty项目的研究成果。目前Witricty公司已做到，使用小型天线，可在两公尺距离内传输超过3. 3千瓦的电力，与一般家庭线路的功率相同。而为汽车开发更大面积的天线，可以传输更大功率。共耦方式传输电力效率一般超过90%。另外，在安全性上，人体作为非磁性物体，暴露在强磁场环境中不会有任何风险。医院对病人进行核磁共振检查时，磁场强度高达B IT 也不会伤害人体。相比之下，共振状态下磁场强度处于B 10-4T数量级，仅相当于地磁场的强度，因此不会对人体构成危害。而且本专利技术在道路表层铺设天线，与汽车底盘距离约为 0. 1 0. 22米，辐射更小，使用更安全。而且在汽车底盘可以采用超大面积天线，则传输功率和效率将更高。④发展可持续性。锂离子电池化学和纳米技术的发展，带来充电极快的新型电池。 日本JFEEngineering公司计划在2011年3月推出新型电池，只需3分钟，充电量就可达到 50%, 5分钟充电量可达到80%。当充电的效率达到一定程度，单位里程需要的道路充电装置数量将大大减少，此方案建设成本将大大降低。可能完全替代充电站，在城市道路中实现不间断行驶。
技术实现思路
本专利技术利用汽车行驶过程中等待的时间充电，为了克服目前固定电站方法成本高昂、耗时长，需求数量巨大，使用不方便的缺陷，缓解城市电动汽车充电站的拥挤状况。为达到上述目标，本专利技术提出一种新的充电方式。在汽车行驶过程中，利用车辆缓行和停止间隙时间进行充电。系统包括启动系统，定位/定向通信装置，连接装置，电池组充电器和电池管理器。包括以下步骤启动系统判断出电动车减速到某个可以连接的程度， 则启动充电系统；充电系统判断电池电压和相对道路充电器位置等信息，如果是可以连接充电的状态，则启动连接装置；连接装置进行连接，开始充电；在充电过程中，充电系统监控充电状态和连接状态；如果超出可连接状态或电池充满，就断开连接。本专利技术还提出一种电动车道路充电系统，使用共藕天线技术，将电能转换为磁场传送给车辆。系统包含自动启动系统，电池组管理器，定位装置，通讯装置，外部电源管理器，接收天线和发射天线。所述自动启动系统，用于判断车辆行驶状态，在车速缓慢或停止时启动充电系统。所述车载电池组管理器，用于收集电池组信息，并根据电池状态，判断是否需要充电，并智能调整充电输入频率和电压。所述定位装置，判断发射、接收天线的位置和距离，确认是否连接。所述发射和接收天线，用于连接通道，传输能源。所述通讯装置，用于传送车载电池组或地面电源等信息。所述地面电源管理器，用于与外部电源相连，并根据接收到的车载电池组信息控制输出功率。本专利技术在道路上铺设充电器，节省电站建设土地。充电器一天之中可以对多个车辆充电，重复使用率高，降低城市中电动车使用成本。使用便利，利于电动汽车的推广。并且充分利用拥堵时间，减少车辆在充电站的等待时间，减缓甚至避免新产生的拥堵问题。附图说明图1为本专利技术的电动车充电方法的流程图2为本专利技术的电动车系统结构图3为本专利技术的使用示意图具体实施方式下面详细描述本专利技术的系统，所述系统的示例在附图中示出。在系统的结构图中， 相同或类似的标号表示相同或类似的器件，或具有相同或类似功能的系统。下面通过参考附图描述的系统是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。下面结合附图对本专利技术所提供的实例进一步的说明。如图2所示，本专利技术所提供的充电系统分为车载部分和地面部分。车载部分包括启动系统120，定位通信系统130，充电管理系统140和接收天线170。地面部分包括定位通信系统210，外部电源管理器220和发射天线(阵)240。地面部分外接供电线路250。如图1流程图所示，首先步骤A，车载部分的启动系统120探测到车辆停止并进入可连接区域时，就启动充电管理系统140，进行步骤B ；管理系统140通过定位通信系统 130，控制天线170和地面建立连接。地面定位通信系统210接收到连接请求后，和车载定位通信系统130交换位置信息，判断是否可以连接。如果可以，进入步骤C，提供电池组信息给地面系统的外部电源管理系统220，外部电源管理系统220根据这些信息，调整天线(阵) 的场强和方向等参数，建立连接，然后进入步骤D和E。车载管理系统140接收到定位通信系统130的连接确认后，经过电池组管理系统142对电池充电过程进行监控。当连接断开、 充电完成或出现异常时，管理系统140关闭充电通道，并通过定位通信系统130告知地面系统关闭。所述启动系统120判断车辆进入堵车状态，探测道路充电系统是否进入可连接状态。其中，启动系统的判断可以有多种方法，例如可以使用探测车速，重力感应，红外感应， 指定充电区域的一种或多种方法。本实例中使用车速探测方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周嗣轲，
申请(专利权)人：周嗣轲，
类型：发明
国别省市：