一种基于分布式能源的车辆无线充电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及电动汽车无线供电技术领域，公开了一种基于分布式能源的车辆无线充电系统。所述车辆无线充电系统包括分布式能源发电系统、电源储能模块、功率振荡模块、车辆识别模块、无线充电控制模块和若干个谐振磁耦合发射模块，其中，所述车辆识别模块和所有的谐振磁耦合发射模块在充电路面上沿车辆行走方向依次埋设。由此不但可以就近利用分布式能源对电动汽车进行充电，解决分布式能源并网产生的诸多问题，避免大量电动汽车插入电网充电对电网结构及运行造成巨大的压力，同时还可以采用谐振磁耦合无线电能传输技术，对移动的电动汽车进行动态无线充电，避免了传统静态充电方式存在的弊端。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电动汽车无线供电
，具体地，涉及一种基于分布式能源的车辆无线充电系统。
技术介绍
分布式能源是指利用分布在用户侧的小型设备向用户就近提供能源供应的新型能源利用方式。分布式能源直接安装在用户端，通过在现场对能源实现“温度对口和梯级利用”，尽量减少中间输送环节的损耗，实现对资源利用的最大化。可再生分布式发电靠近负载端，能够有效降低输电损耗，具有小而灵活、效率高、投资成本低等优点，是智能电网的重要发展方向之一。但是，分布式能源也存在着一些问题，分布式发电受地理位置及天气条件等因素的影响，间歇性较强，输出功率不太稳定且时间上与负荷波动也不一致，造成峰谷差大，对电网的调容、调压能力要求较高。而且目前储能系统的容量也有限，不能长时间提供功率以应对分布式发电容量的不足（分布式发电需要10%～20%的备用容量）。随着汽车在人们日常生活中的普及，治理汽车尾气污染已成为民众和政府共同关注的民生问题。电动汽车由于其特殊的能源驱动方式，可以提高能源利用效率并减少对环境的污染，正日益受到人们的关注。按充电介质的不同，电动汽车的充电方式可分为有线充电和无线充电方式。传统的有线充电方式受到接口的限制，只能在同一时间为一台电动汽车充电，且充电器输出高电压，充电插头在插拔过程中存在着发热、电火花、漏电等安全隐患。无线充电方式不存在与电网的物理连接，具有节约电线资源、更加灵活美观、更加安全可靠等优良特性。电动汽车的无线充电常采用感应磁耦合式和谐振磁耦合式这两种无线充电技术。其中，感应耦合式无线供电技术通过电磁感应原理进行能量传输，但其最大缺陷就是能量传输的距离短，传输效率对距离的改变过于敏感，适合于传统加油站的充电站等应用场合。谐振磁耦合式无线供电技术是通过谐振器上电感与分布式电容发生谐振来传输能量，进而对电动汽车进行能量供应。该无线充电方式是一种较为高效的无线电能传输方式，对不同频率的物体几乎没有影响，不需要车载共振线圈和电源共振线圈完全对准，适合应用于中程无线供电和高效率场合。但是传统的电动汽车也存在一些问题，用户将车开到指定充电区域自行充电的方式称为电动汽车静态无线供电方式。这种传统的静态无线供电方式存在着充电频繁、续航里程短、电池组较为笨重、到达充电站而产生空驶里程的电能浪费等问题，并且在采用电网充电时能存在源利用效率较低，污染物排放较高等问题。在实际生活中，节能减排是分布式能源与电动汽车的共同目标，人口密度相对较高、经济相对发达的大中城市是汽车交通的密集区，也恰恰是分布式能源发展的重点区域。
技术实现思路
针对前述现有技术的问题，本技术提供了一种基于分布式能源的车辆无线充电系统,不但可以就近利用分布式能源对电动汽车进行充电，解决分布式能源并网产生的诸多问题，避免大量电动汽车插入电网充电对电网结构及运行造成巨大的压力，同时还可以采用谐振磁耦合无线电能传输技术，对移动的电动汽车进行动态无线充电，避免了传统静态充电方式存在的弊端。本技术采用的技术方案,提供了一种基于分布式能源的车辆无线充电系统，包括分布式能源发电系统、电源储能模块、功率振荡模块、车辆识别模块、无线充电控制模块和若干个谐振磁耦合发射模块，其中，所述车辆识别模块和所有的谐振磁耦合发射模块在充电路面上沿车辆行走方向依次埋设；所述分布式能源发电系统通过直流母线分别电连接所述电源储能模块和所述功率振荡模块，所述电源储能模块通过直流母线电连接所述功率振荡模块，所述功率振荡模块分别依次串联各个谐振磁耦合发射模块中的电控开关、调谐单元和发射线圈，形成与各个谐振磁耦合发射模块对应的无线充电回路；所述车辆识别模块通信连接所述无线充电控制模块的启动端，所述无线充电控制模块分别通信连接各个电控开关的受控端。优化的，所述车辆识别模块包括工控机和RFID读写器；所述工控机分别通信连接所述RFID读写器和所述无线充电控制模块的启动端。优化的，所述无线充电控制模块包括控制器和无线定位单元，其中，所述控制器的使能端即为所述无线充电控制模块的启动端；所述控制器分别通信连接所述无线定位单元和各个电控开关的受控端。进一步优化的，所述无线定位单元包括红外线定位单元和/或超声波定位单元。优化的，所述谐振磁耦合发射模块还包括通信连接所述无线充电控制模块的电流传感器，所述电流传感器设置在与该谐振磁耦合发射模块对应的无线充电回路中。优化的，所述电源储能模块包括蓄电池、超级电容和双向半桥电路单元，所述蓄电池和所述超级电容通过双向半桥电路单元分别电连接直流母线。进一步优化的，所述蓄电池为锂电池、镍镉电池或镍氢电池。优化的，所述分布式能源发电系统包括风力发电系统、光伏发电系统或包含风力发电系统和光伏发电系统的风光互补发电系统；所述风力发电系统包括依次电连接的风力发电机组、三相整流桥、滤波器和第一DC/DC变换器，所述第一DC/DC变换器的输出端通过直流母线分别电连接所述电源储能模块和所述功率振荡模块；所述光伏发电系统包括依次电连接的光伏组件、防反接二极管和第二DC/DC变换器，所述第二DC/DC变换器的输出端通过直流母线分别电连接所述电源储能模块和所述功率振荡模块。优化的，所述电控开关为继电器。综上，采用本技术所提供的一种基于分布式能源的车辆无线充电系统，具有如下有益效果：（1）可以就近利用分布式能源对电动汽车进行充电，解决分布式能源并网产生的诸多问题，避免大量电动汽车插入电网充电对电网结构及运行造成巨大的压力；（2）还可以采用谐振磁耦合无线电能传输技术，对移动的电动汽车进行动态无线充电，避免了传统静态充电方式存在的弊端；（3）通过加设基于RFID技术的对待充电汽车的无线识别模块，避免了普通传感器对其他车辆的误识别而可能导致的误充电，可起到准确充电的作用；（4）通过在电动汽车行驶过程中实现动态充电，可克服传统电动汽车的续航距离短的问题，节省了电动汽车前往静态充电站往返的空驶里程消耗额外的电能；（5）可以解决电动汽车在静态充电站的充电耗时长的问题，充电过程无需手工操作，提高了充电便捷性与充电效率；（6）可使得分布式能源与无线供电一体化，在能效、环保和经济性3个方面产生互补叠加效应，促进能源站和充换电站在建设资金、土地和公用设施等资源上的集约利用，提高技术经济性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术提供的基于分布式能源的车辆无线充电系统的系统结构图。具体实施方式以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本技术提供的基于分布式能源的车辆无线充电系统。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于分布式能源的车辆无线充电系统，其特征在于，包括分布式能源发电系统、电源储能模块、功率振荡模块、车辆识别模块、无线充电控制模块和若干个谐振磁耦合发射模块，其中，所述车辆识别模块和所有的谐振磁耦合发射模块在充电路面上沿车辆行走方向依次埋设；所述分布式能源发电系统通过直流母线分别电连接所述电源储能模块和所述功率振荡模块，所述电源储能模块通过直流母线电连接所述功率振荡模块，所述功率振荡模块分别依次串联各个谐振磁耦合发射模块中的电控开关、调谐单元和发射线圈，形成与各个谐振磁耦合发射模块对应的无线充电回路；所述车辆识别模块通信连接所述无线充电控制模块的启动端，所述无线充电控制模块分别通信连接各个电控开关的受控端。

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式能源的车辆无线充电系统，其特征在于，包括分布式能源发电系统、电源储能模块、功率振荡模块、车辆识别模块、无线充电控制模块和若干个谐振磁耦合发射模块，其中，所述车辆识别模块和所有的谐振磁耦合发射模块在充电路面上沿车辆行走方向依次埋设；所述分布式能源发电系统通过直流母线分别电连接所述电源储能模块和所述功率振荡模块，所述电源储能模块通过直流母线电连接所述功率振荡模块，所述功率振荡模块分别依次串联各个谐振磁耦合发射模块中的电控开关、调谐单元和发射线圈，形成与各个谐振磁耦合发射模块对应的无线充电回路；所述车辆识别模块通信连接所述无线充电控制模块的启动端，所述无线充电控制模块分别通信连接各个电控开关的受控端。2.如权利要求1所述的一种基于分布式能源的车辆无线充电系统，其特征在于，所述车辆识别模块包括工控机和RFID读写器；所述工控机分别通信连接所述RFID读写器和所述无线充电控制模块的启动端。3.如权利要求1所述的一种基于分布式能源的车辆无线充电系统，其特征在于，所述无线充电控制模块包括控制器和无线定位单元，其中，所述控制器的使能端即为所述无线充电控制模块的启动端；所述控制器分别通信连接所述无线定位单元和各个电控开关的受控端。4.如权利要求3所述的一种基于分布式能源的车辆无线充电系统，其特征在于，所述无线定位单元包括红外线定位单元和...

【专利技术属性】
技术研发人员：代中余，王成平，吴大新，王军华，
申请(专利权)人：成都经纬智联科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51