一种基于光伏储能技术的离网无线充电系统技术方案

一种基于光伏储能技术的离网无线充电系统，属于新能源电动汽车无线充电技术领域。本发明专利技术包括电力发射单元、电力接受单元和监控中心，电力发射单元包括电源模块、第一控制器和发射模块，电源模块包括光伏发电装置、防雷汇流箱、逆变器和蓄电池；电力接受单元包括依次连接的接受模块、整流模块、第二控制器和负载监测模块。本发明专利技术中，电力发射单元可设置在公路两侧或中间的隔离带，能在最小的基础设施改造条件下，快速部署完毕无线充电公路。当使用量饱和之后，电力发射单元可以重新部署在新的公路上。电力接收单元设置在电动汽车上，电动汽车在正常行驶的情况下，能够实现电力补给。

An Off-line Wireless Charging System Based on Photovoltaic Energy Storage Technology

An off-line wireless charging system based on photovoltaic energy storage technology belongs to the field of new energy electric vehicle wireless charging technology. The invention comprises an electric power transmitting unit, an electric power receiving unit and a monitoring center. The electric power transmitting unit includes a power supply module, a first controller and a transmitting module. The power supply module includes a photovoltaic power generating device, a lightning-proof shunt box, an inverter and a storage battery. The electric power receiving unit includes a successively connected receiving module, a rectifying module, a second controller and a load monitoring module. In the invention, the electric power transmitting unit can be set in the isolation belt on both sides or in the middle of the highway, and the wireless charging highway can be rapidly deployed under the condition of minimal infrastructure renovation. When the usage is saturated, the power transmission unit can be redeployed on the new highway. The power receiving unit is set on the electric vehicle, and the electric vehicle can realize the power supply under the normal driving condition.

【技术实现步骤摘要】
一种基于光伏储能技术的离网无线充电系统
本专利技术属于新能源电动汽车无线充电
，具体是涉及一种基于光伏储能技术的离网无线充电系统。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，汽车已得到了广泛的普及，而大多数汽车是通过汽油为其提供能量。这种汽车所排放的废气中包括固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等，这些物质会对环境造成污染。为了节约能源和减少汽车废气的排放量，人们已研制出了使用电能来提供能量的汽车，即电动汽车。电动汽车作为新能源汽车一经推出便受到了各界的广泛关注。电动汽车是一种以车载电源为动力，利用电机驱动车轮行驶，并符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。目前，技术较为领先的电动汽车的单次充电容量在70kwh，行驶里程为400km，最快充电时间为45min。由于电动汽车的电池容量有限，充电时间过长，用户很难利用电动汽车行驶较远的距离。而且，与电动汽车相配套的汽车充电装置也没有得到普遍地设置，当电动汽车的电池电量不足时，用户无法方便地为电动汽车充电。目前，只有少数地方才设置有充电桩，充电桩的安装需要停车位，而停车位所处电网是否具备接入容量成为主要瓶颈。根据我国目前汽车保有量计算，如果全部使用电动汽车，那么电力设备接入总容量将超过目前已经建成的居民家庭接入容量。低压配电网基础设施的改造面临巨大的压力。
技术实现思路
本专利技术主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种基于光伏储能技术的离网无线充电系统，使电动汽车在正常行驶的情况下，能够实现电力补给，从而实现无需停车充电，便有电力供给的使用环境。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种基于光伏储能技术的离网无线充电系统，包括电力发射单元、电力接受单元和监控中心，所述电力发射单元设置在光伏电站中，所述电力接受单元设置在电动汽车上，所述监控中心设置在云端，所述电力发射单元包括电源模块，以及与电源模块连接的第一控制器和发射模块，所述电源模块包括光伏发电装置、防雷汇流箱、逆变器和蓄电池，所述光伏发电装置的输出端分别连接防雷汇流箱的输入端和蓄电池的输入端，所述防雷汇流箱的输出端和蓄电池的输出端分别连接逆变器的输入端，所述逆变器的输出端包括直流输出端和交流输出端，所述逆变器的直流输出端连接第一控制器，并为第一控制器的运行提供直流电源，所述逆变器的交流输出端连接发射模块，并向发射模块提供交流电，所述第一控制器内设有第一通讯模块；所述电力接受单元包括依次连接的接受模块、整流模块、第二控制器和负载监测模块，所述第二控制器连接电动汽车的电池，且电动汽车的电池为第二控制器的运行提供直流电源，所述第二控制器内设有第二通讯模块，所述发射模块和接收模块通过频率耦合进行电力传输；所述第一通讯模块和第二通讯模块均通过GPRS与监控中心连接。作为优选，所述光伏发电装置包括集装箱体、左光伏组件和右光伏组件，所述集装箱体的顶端从左到右依次设有第一滑板、固定板和第二滑板，所述第一滑板和第二滑板均滑动连接集装箱体，所述固定板固定连接集装箱体，所述集装箱体的左右两侧均开口；所述左光伏组件、右光伏组件分别收放在集装箱体内的左右两侧，所述左光伏组件、右光伏组件的内侧均设有固定机构，并通过固定机构分别与集装箱体固定连接，所述左光伏组件和右光伏组件的结构一致，包括多个光伏支架，相邻两个光伏支架之间设有收展机构，所述光伏支架通过收展机构向外展开或向内收拢，所述光伏支架的底部均设有多个支撑杆，支撑杆并排设置，且通过螺栓与光伏支架固定连接，所述光伏支架内装有太阳能电池板，所述太阳能电池板搁在支撑杆上，并通过螺栓与支撑杆固定连接，所述光伏支架的底部设有U型连接件，所述U型连接件铰接有支腿；所述固定机构包括第一连接件、第二连接件和销子，所述第一连接件焊接在光伏支架上，所述第二连接件焊接在集装箱体的顶部，所述第二连接件通过销子和第一连接件铰接；所述收展机构包括第三连接件、第四连接件和销子，所述第三连接件的数量为两个，分别焊接在相邻两个所述光伏支架上，所述第四连接件的两侧分别通过销子和第三连接件铰接。作为优选，所述发射模块包括第一阻抗变换电路和电力发射线圈L1，所述第一阻抗变换电路将电力发射线圈L1的发射频率控制在500KHz以上，所述接受模块包括第二阻抗变换电路和电力接受线圈L2，所述第二阻抗变换电路将电力接受线圈L2的接受频率控制在500KHz以上，所述电力发射线圈L1的发射频率和电力接受线圈L2的接受频率一致。作为优选，所述负载监测模块包括射频信号感应电路，所述射频信号感应电路中设有控制芯片和射频线圈，所述控制芯片控制射频线圈的开启与闭合。作为优选，所述集装箱体顶端的两侧内壁上均设有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑板和第二滑板的两侧均设有滑轮，所述第一滑板通过滑轮滑动连接第一滑槽，所述第二滑板通过滑轮滑动连接第二滑槽。作为优选，所述第一连接件和第三连接件的结构一致，包括连接板和连接头，所述连接板和连接头连成一体，所述第二连接件的一侧设有第一凹槽，所述第一连接件的连接头设置在第一凹槽内，并通过销子铰接第二连接件，所述第四连接件的两侧均设有第二凹槽，所述第三连接件的连接头设置在第二凹槽内，并通过销子铰接第四连接件。作为优选，所述第一阻抗变换电路和第二阻抗变换电路均设有MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、电感L3、耦合电容C1和电阻R1，所述MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4均采用增强型单门极内部基底链接MOS管。作为优选，所述控制芯片采用TI公司的MSP430F247微处理器。所述离网无线充电系统的充电方法为：步骤(1)，光伏发电装置将太阳能转换为电能，并将电能储存在蓄电池中，蓄电池通过逆变器向第一控制器的运行提供直流电源，蓄电池通过逆变器向发射模块提供交流电；步骤(2)，第一控制器控制第一通讯模块发送第一信号给监控中心，第二控制器控制第二通讯模块发送第二信号给监控中心，监控中心接收第一信号和第二信号，并对第一信号和第二信号进行分析，判断这两个信号是否处于同一区域；步骤(3)，若监控中心判定这两个信号处于不同区域，则将该信息分别反馈给第一控制器和第二控制器，第一控制器控制发射模块处于待机状态，同时控制第一通讯模块继续发送第一信号给监控中心，第二控制器控制接收模块处于待机状态，同时控制第二通讯模块继续发生第二信号给监控中心；步骤(4)，若监控中心判定这两个信号处于同一区域，则将该信息分别反馈给第一控制器和第二控制器，第一控制器控制第一通讯模块发送充电请求信息给监控中心，第二控制器检测电动汽车的电池电量，当电池电量充足时，第二控制器控制第二通讯模块发送电量充足信息给监控中心，监控中心收到电量充足信息后，拒绝充电请求，并将该信息反馈给第一控制器，当电池电量不足时，第二控制器控制第二通讯模块发送电量不足信息给监控中心，监控中心收到电量不足信息后，同意充电请求，并将该信息分别反馈给第一控制器和第二控制器；步骤(5)，第一控制器控制发射模块开启工作，第一阻抗变换电路将电力发射线圈L1的发射频率调整至500KHz以上，与此同时，第二控制器控制接收模块开启工作，第二阻抗变换电路将电力接收线圈L2调整至500KHz以上，当电力发射线圈L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光伏储能技术的离网无线充电系统，包括电力发射单元、电力接受单元和监控中心，所述电力发射单元设置在光伏电站中，所述电力接受单元设置在电动汽车上，所述监控中心设置在云端，其特征在于所述电力发射单元包括电源模块，以及与电源模块连接的第一控制器和发射模块，所述电源模块包括光伏发电装置、防雷汇流箱、逆变器和蓄电池，所述光伏发电装置的输出端分别连接防雷汇流箱的输入端和蓄电池的输入端，所述防雷汇流箱的输出端和蓄电池的输出端分别连接逆变器的输入端，所述逆变器的输出端包括直流输出端和交流输出端，所述逆变器的直流输出端连接第一控制器，并为第一控制器的运行提供直流电源，所述逆变器的交流输出端连接发射模块，并向发射模块提供交流电，所述第一控制器内设有第一通讯模块；所述电力接受单元包括依次连接的接受模块、整流模块、第二控制器和负载监测模块，所述第二控制器连接电动汽车的电池，且电动汽车的电池为第二控制器的运行提供直流电源，所述第二控制器内设有第二通讯模块，所述发射模块和接收模块通过频率耦合进行电力传输；所述第一通讯模块和第二通讯模块均通过GPRS与监控中心连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于光伏储能技术的离网无线充电系统，包括电力发射单元、电力接受单元和监控中心，所述电力发射单元设置在光伏电站中，所述电力接受单元设置在电动汽车上，所述监控中心设置在云端，其特征在于所述电力发射单元包括电源模块，以及与电源模块连接的第一控制器和发射模块，所述电源模块包括光伏发电装置、防雷汇流箱、逆变器和蓄电池，所述光伏发电装置的输出端分别连接防雷汇流箱的输入端和蓄电池的输入端，所述防雷汇流箱的输出端和蓄电池的输出端分别连接逆变器的输入端，所述逆变器的输出端包括直流输出端和交流输出端，所述逆变器的直流输出端连接第一控制器，并为第一控制器的运行提供直流电源，所述逆变器的交流输出端连接发射模块，并向发射模块提供交流电，所述第一控制器内设有第一通讯模块；所述电力接受单元包括依次连接的接受模块、整流模块、第二控制器和负载监测模块，所述第二控制器连接电动汽车的电池，且电动汽车的电池为第二控制器的运行提供直流电源，所述第二控制器内设有第二通讯模块，所述发射模块和接收模块通过频率耦合进行电力传输；所述第一通讯模块和第二通讯模块均通过GPRS与监控中心连接。2.根据权利要求1所述一种基于光伏储能技术的离网无线充电系统，其特征在于所述光伏发电装置包括集装箱体、左光伏组件和右光伏组件，所述集装箱体的顶端从左到右依次设有第一滑板、固定板和第二滑板，所述第一滑板和第二滑板均滑动连接集装箱体，所述固定板固定连接集装箱体，所述集装箱体的左右两侧均开口；所述左光伏组件、右光伏组件分别收放在集装箱体内的左右两侧，所述左光伏组件、右光伏组件的内侧均设有固定机构，并通过固定机构分别与集装箱体固定连接，所述左光伏组件和右光伏组件的结构一致，包括多个光伏支架，相邻两个光伏支架之间设有收展机构，所述光伏支架通过收展机构向外展开或向内收拢，所述光伏支架的底部均设有多个支撑杆，支撑杆并排设置，且通过螺栓与光伏支架固定连接，所述光伏支架内装有太阳能电池板，所述太阳能电池板搁在支撑杆上，并通过螺栓与支撑杆固定连接，所述光伏支架的底部设有U型连接件，所述U型连接件铰接有支腿；所述固定机构包括第一连接件、第二连接件和销子，所述第一连接件焊接在光伏支架上，所述第二连接件焊接在集装箱体的顶部，所述第二连接件通过销子和第一连接件铰接；所述收展机构包括第三连接件、第四连接件和销子，所述第三连接件的数量为两个，分别焊接在相邻两个所述光伏支架上，所述第四连接件的两侧分别通过销子和第三连接件铰接。3.根据权利要求1所述一种基于光伏储能技术的离网无线充电系统，其特征在于所述发射模块包括第一阻抗变换电路和电力发射线圈L1，所述第一阻抗变换电路将电力发射线圈L1的发射频率控制在500KHz以上，所述接受模块包括第二阻抗变换电路和电力接受线圈L2，所述第二阻抗变换电路将电力接受线圈L2的接受频率控制在500KHz以上，所述电力发射线圈L1的发射频率和电力接受线圈L2的接受频率一致。4.根据权利要求1所述一种基于光伏储能技术的离网无线充电系统，其特征在于所述负载监测模块包括射频信号感应电路，所述射频信号感应电路中设有控制芯片和射频线圈，所述控制芯片控制射频线圈的开启与闭合。5.据权利要求2所述一种基于光伏储能技术的离网无线充电系统，其特征在于所述集装箱体顶端的两侧内壁上均设有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑板和第二滑板的两侧均设有滑轮，所述第一滑板通过滑轮滑动连接第一滑槽，所述第二滑板通过滑轮滑动连接第二滑槽。6.据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：石峰，倪济闻，
申请(专利权)人：绍兴越能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33