一种高速可移动悬浮无线充电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高速可移动悬浮无线充电系统，该系统包括地轨发生装置、悬浮装置、悬浮无线发生装置以及安装在车辆底盘的充电接收装置。本发明专利技术采用磁悬浮技术，使装置发生线圈与车辆接收线圈耦合后，装置发生线圈在磁场内的移动速度与车辆行驶速度保持同步，实现百分百耦合，解决了现有技术存在的只能满足低速行驶车辆的无线充电问题，实现高速移动充电，同时，悬浮无线发生装置可随车辆的移动而左右移动，实现百分之百耦合，克服了现有技术存在的移动过程中由于耦合程度不高所造成的能量损耗，明显的提高了充电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高速可移动悬浮无线充电系统
：本专利技术属于本专利技术属于动态无线充电领域,，具体涉及一种高速可移动悬浮无线充电系统。
技术介绍
：随着当今中国汽车行业的快速发展，汽车已经走入了千家万户，其中，电动汽车是以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求。电动汽车使用蓄电池提供动能,与传统的内燃机汽车相比具有节约能源、噪音低、动力强、结构简单、保养成本低等优点，它没有内燃机汽车工作时产生的废气,不产生排气污染,对环境保护和空气的洁净十分有益,直接造成的污染几乎为零。当蓄电池电力不足时,需要及时充电,目前主流的充电方式都是采用有线充电桩、充电器的方式来为电动车充电，采用有线的充电方式不仅操作麻烦，部分充电装置笨重费力，且往往具有较大的安全隐患，容易发生漏电、触电事故，而且维护麻烦，故障率高，目前无线充电技术已经逐渐成熟，采用无线充电的方式来为电动汽车充电,不仅方便迅捷，且安全性提高,便于维护，故障率减小。随着电动车的使用越来越多，电动汽车的充电问题将会是长期困扰人们的一个问题，如何实现灵活地给电动汽车实时充电延长电动汽车的使用里程，已经成为社会上必须解决的技术问题。无线充电技术利用电磁感应原理为电动汽车电池进行充电，是未来解决当前电动汽车充电问题的一个方向和思路。目前的主要问题之一是，无线充电技术仅能适用于低速行驶的车辆无线充电，无法满足高速行驶的车辆的行驶需求。同时，发生装置与接收装置耦合程度差，充电效率低。工作时，造成的摩擦阻力大，能量损失多。
技术实现思路
：本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种耦合度更高的高速可移动悬浮无线充电系统。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种高速可移动悬浮无线充电系统，其特征在于：包括有充电路段，充电路段两端分别设有位于地面下方的左、右存储腔室，充电路段对应双向车道的地面下方均分别设有连通于左、右存储腔室之间的充电通道；所述充电通道内均设有地轨发生装置。地轨发生装置包括有若干沿着车辆行驶方向间隔排列并固定在充电通道底面中心的底部隔磁套、嵌套在底部隔磁套外的地轨激发线圈、若干沿着车辆行驶方向间隔排列并固定在充电通道底面靠近拐角部位的导轨悬浮线圈以及若干沿着车辆行驶方向间隔排列并固定在充电通道两侧侧壁上靠近拐角部位的壁线圈，导轨悬浮线圈和壁线圈磁极相反。所述左、右存储腔室内存储有若干悬浮装置，充电车辆行驶到充电路段后，从一端的存储腔室内配对到相应的悬浮装置，该悬浮装置随车辆进入到充电通道对充电车辆进行充电，当充电车辆行驶到另一端的存储腔室后，充电车辆驶离后，该悬浮装置留在另一端的存储腔室中。所述悬浮装置包括有电磁转换器，电磁转换器上端与装置激发线圈以通电导线的方式相连，电磁转换器内部设有电磁转换板，电磁转换板与下端装置拾取线圈以通电导线的方式相连，装置拾取线圈接收下方地轨激发线圈产生的感应磁场，将磁场以磁信号传输到电磁转换板上，电磁转换板接受磁信号，将磁信号转化为电信号，再以电流的形式通过导线输出到装置激发线圈上。电磁转换器顶面和底面分别固定有上、下承载板；下承载板底面中心固定有下隔磁套，下隔磁套外嵌套有与地轨激发线圈配合的装置拾取线圈，下承载板两侧分别设有与导轨悬浮线圈磁极相同的装置悬浮线圈；上承载板顶面设有横移导轨，横移导轨上滚动配合有悬浮无线发生装置；悬浮无线发生装置包括有与横向导轨滚动配合的活动承载板，活动承载板顶面固定有上隔磁套，上隔磁套外嵌套有装置激发线圈，装置激发线圈的两侧分别固定有装置定位磁块，所述电磁转换器将装置拾取线圈发出的电磁能转换成电能后再给装置激发线圈供电。与悬浮装置配对的充电车辆底部安装有可万向调节的底部承载板，底部承载板的底面上固定有顶部隔磁套，顶部隔磁套外套装有与装置激发线圈配合的车辆拾取线圈；车辆拾取线圈两侧分别设有与装置定位磁块位置对应且磁性相反的车辆定位磁块。所述的一种高速可移动悬浮无线充电系统，其特征在于：所述左、右存储腔室的底面均均匀分布有若干存储腔室隔磁套，存储腔室隔磁套外均套装有装置拾取线圈配合的存储腔室激发线圈。所述的一种高速可移动悬浮无线充电系统，其特征在于：每个地轨激发线圈两侧均设有用于感应悬浮装置的位置感应器一。所述的一种高速可移动悬浮无线充电系统，其特征在于：悬浮无线发生装置上安装有用于感应充电车辆速度的速度感应器以及用于感应充电车辆位置的位置感应器二。所述的一种高速可移动悬浮无线充电系统，其特征在于：所述活动承载板底部设有与横移导轨滚动配合的横移轮。所述的一种高速可移动悬浮无线充电系统，其特征在于：所述充电车辆底部通过万向球安装有万向杆，万向杆端部与底部承载板之间安装有升降装置。所述的一种高速可移动悬浮无线充电系统，其特征在于：所述升降装置为可伸缩的连杆机构。所述地轨发生装置工作时，地轨发生装置通入直流电，地轨激发线圈产生感应磁场，地轨激发线圈与悬浮装置中的装置拾取线圈耦合，装置拾取线圈接受感应磁场作用。同时，导轨悬浮线圈充入电流，产生与上方悬浮装置底端装置悬浮线圈相同的磁极，通过排斥作用，使上方悬浮装置悬浮起来，克服摩擦力做功。导轨壁线圈通入电流时，产生与装置悬浮线圈相反的磁极，通过吸引作用，辅助悬浮装置向前移动。安放在每个地轨激发线圈两侧的位置感应器，用以感应悬浮装置的位置，当感应器感应到上方悬浮装置经过地轨激发线圈时，地轨发生装置开始通入电流，避免了无效能量的损失。所述悬浮无线接收装置工作时，悬浮无线接收装置中的装置拾取线圈与下方地轨发生装置中的地轨激发线圈耦合，装置拾取线圈接收地轨激发线圈产生的磁感应线，并通过电磁转换器的作用，将电磁能转化为电能，从而为悬浮无线发生装置充电。装置激发线圈通过能量转化器通入电流，并与上方充电车辆底部的车辆拾取线圈进行耦合作用，对行驶车辆进行充电。速度感应器用以感应车辆行驶的速度，从而使得悬浮装置的速度能与车辆的速度相匹配，实现高速移动充电。位置感应器用以感应充电车辆位置，并通过装置定位磁块的作用，使得装置激发线圈与车辆拾取线圈完全耦合，实现高效无线充电。横向导轨和横向轮的作用，使得悬浮无线发生装置可实现左右移动，对于由于驾驶技术生疏而使得车辆左右移动的道路使用者来说，也可以完成高速无线高效充电。车辆拾取线圈接收悬浮无线发生装置产生的感应磁场，并转化为电能，为汽车充电。同时车辆定位磁块与装置定位磁块相互作用，使得地面接收装置与悬浮无线发生装置百分百耦合，实现高效无线充电。本专利技术可广泛的用于动态无线充电，建设于高速公路或行驶速度较快的一级公路路段。本专利技术的优点是：1.与现有技术相比，本专利技术提供了一种高速移动悬浮发生系统。采用磁悬浮技术，使装置激发线圈与车辆接收线圈耦合后，悬浮装置在磁场内的移动速度与车辆行驶速度保持同步，实现百分百耦合，解决了现有技术存在的只能满足低速行驶车辆的无线充电问题，实现高速移动充电。2.悬浮装置可随车辆的移动而左右移动，实现装置接收线圈、装置激发线圈以及车辆接受线圈三位一体，百分之百耦合，克服了由于道路使用者驾驶技术的偏差，汽车行驶轨迹无法与装置排布轨迹一致，而造成的耦合度低问题。3.本专利技术装置在充电过程中采用二次充电原理，与现有技术相比，减少了一次充电过程中由于耦合程度不高所造成的能量损耗。4.本专利技术在发生装置周围采用磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速可移动悬浮无线充电系统，其特征在于：包括有充电路段，充电路段两端分别设有位于地面下方的左、右存储腔室，充电路段对应双向车道的地面下方均分别设有连通于左、右存储腔室之间的充电通道；所述充电通道内均设有地轨发生装置；地轨发生装置包括有若干沿着车辆行驶方向间隔排列并固定在充电通道底面中心的底部隔磁套、嵌套在底部隔磁套外的地轨激发线圈、若干沿着车辆行驶方向间隔排列并固定在充电通道底面靠近拐角部位的导轨悬浮线圈以及若干沿着车辆行驶方向间隔排列并固定在充电通道两侧侧壁上靠近拐角部位的壁线圈，导轨悬浮线圈和壁线圈磁极相反；所述左、右存储腔室内存储有若干悬浮装置，充电车辆行驶到充电路段后，从一端的存储腔室内配对到相应的悬浮装置，该悬浮装置随车辆进入到充电通道对充电车辆进行充电，当充电车辆行驶到另一端的存储腔室后，充电车辆驶离后，该悬浮装置留在另一端的存储腔室中；所述悬浮装置包括有电磁转换器，电磁转换器顶面和底面分别固定有上、下承载板；下承载板底面中心固定有下隔磁套，下隔磁套外嵌套有与地轨激发线圈配合的装置拾取线圈，下承载板两侧分别设有与导轨悬浮线圈磁极相同的装置悬浮线圈；上承载板顶面设有横移导轨，横移导轨上滚动配合有悬浮无线发生装置；悬浮无线发生装置包括有与横向导轨滚动配合的活动承载板，活动承载板顶面固定有上隔磁套，上隔磁套外嵌套有装置激发线圈，装置激发线圈的两侧分别固定有装置定位磁块，所述电磁转换器将装置拾取线圈发出的电磁能转换成电能后再给装置激发线圈供电；与悬浮装置配对的充电车辆底部安装有可万向调节的底部承载板，底部承载板的底面上固定有顶部隔磁套，顶部隔磁套外套装有与装置激发线圈配合的车辆拾取线圈；车辆拾取线圈两侧分别设有与装置定位磁块位置对应且磁性相反的车辆定位磁块。...

【技术特征摘要】
1.一种高速可移动悬浮无线充电系统，其特征在于：包括有充电路段，充电路段两端分别设有位于地面下方的左、右存储腔室，充电路段对应双向车道的地面下方均分别设有连通于左、右存储腔室之间的充电通道；所述充电通道内均设有地轨发生装置；地轨发生装置包括有若干沿着车辆行驶方向间隔排列并固定在充电通道底面中心的底部隔磁套、嵌套在底部隔磁套外的地轨激发线圈、若干沿着车辆行驶方向间隔排列并固定在充电通道底面靠近拐角部位的导轨悬浮线圈以及若干沿着车辆行驶方向间隔排列并固定在充电通道两侧侧壁上靠近拐角部位的壁线圈，导轨悬浮线圈和壁线圈磁极相反；所述左、右存储腔室内存储有若干悬浮装置，充电车辆行驶到充电路段后，从一端的存储腔室内配对到相应的悬浮装置，该悬浮装置随车辆进入到充电通道对充电车辆进行充电，当充电车辆行驶到另一端的存储腔室后，充电车辆驶离后，该悬浮装置留在另一端的存储腔室中；所述悬浮装置包括有电磁转换器，电磁转换器顶面和底面分别固定有上、下承载板；下承载板底面中心固定有下隔磁套，下隔磁套外嵌套有与地轨激发线圈配合的装置拾取线圈，下承载板两侧分别设有与导轨悬浮线圈磁极相同的装置悬浮线圈；上承载板顶面设有横移导轨，横移导轨上滚动配合有悬浮无线发生装置；悬浮无线发生装置包括有与横向导轨滚动配合的活动承载板，活动承载板顶面固定有上隔磁套，上隔磁套外嵌套有装置激发线圈，装置激发...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，徐先明，孙雨欣，陈永涛，许培欣，金灿，王博文，刘力宁，凡俊生，邓皓，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34