一种电动汽车非接触式移动智能充电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电动汽车非接触式移动智能充电装置，其特征在于包括充电桩和车载充电终端，充电桩和车载充电终端的无线通信采用２ＭＨｚ－２７ＭＨｚ的短波通信方式进行双工通信；有益效果如下：根据本实用新型专利技术的电动汽车非接触式移动智能充电系统，其可以为正常行驶的电动汽车非接触式充电，使得电动车可以在行驶过程中完成充电，避免了停车充电所带来的局限，间接解决了充电电池的续航能力有限和充电时间较长的问题，并且通过实时计算调整磁共振充电电路的发射频率，有效解决了充电距离以及充电效率等问题，在充电过程中全部实现智能化，实用安全，高效节能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种电动汽车非接触式移动智能充电装置
本技术涉及一种非接触式充电装置，具体涉及一种电动汽车非接触式移动 智能充电装置。
技术介绍
电动汽车作为一种新型交通工具，具有零排放、能量来源广等优点，被认为是 缓解中国石油资源紧张、解决城市大气污染问题的重要手段。但是，目前在电动汽车的 电能供给、转换和传输等方面的技术研究进展缓慢。另一方面，2007年6月，麻省理 工学院研究员Marin Soljacic的研究小组宣布，他们已经运用电磁共振技术，不须使用电 线，就能隔空传输电力，让一颗六十瓦的灯泡发光。目前日本的一些企业已经开始探索 电动汽车利用电磁感应等不用电线充电的非接触充电方式，在电动汽车及混合动力巴士 中，已有部分车型开始采用非接触充电。然而，目前电动汽车在充电方面的缺陷在于首先，无论是使用电线还是非接 触式充电，电动汽车依然需要停靠在固定场所充电，由于充电电池的续航能力有限和充 电时间较长，经常需要停车进行长时间充电，这使得电动汽车的便利性依然不高，这也 成为阻滞纯电动汽车普及的一个障碍；其次，目前非接触式充电技术有效送电距离有 限，磁共振方式的共振频率控制如果能根据送电部与受电部的距离适当控制共振频率， 传输距离就会猛增，而如果不根据传输距离改变共振频率，不仅限制了送电距离，而且 传输效率会迅速降低，另外还存在基础设施方的送电设备耗费成本等问题，这些问题在 电动汽车行驶过程中会变得更加严重。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本技术提出一种电动汽车非接触式移动智 能充电装置，为正常行驶的电动汽车提供非接触式的移动充电，并且能够在充电过程中 通过分析电动汽车的位置信息计算调整磁共振充电电路的发射频率，从而有效地优化充 电过程。技术方案—种电动汽车非接触式移动智能充电装置，其特征在于包括充电桩和车载充电 终端，充电桩和车载充电终端的无线通信采用2MHz-27MHz的短波通信方式进行双工通 所述充电桩包括充电控制模块、移动定位处理接收单元、充电桩无线通信单元 和充电桩合路器；所述充电控制模块包括充电桩DSP、频率控制IC、数字振荡器和功率 自适应单元；充电桩合路器将充电桩无线通信单元和移动定位处理接收单元两种不同频 段的输入输出信号通过充电桩合路器合路后，共用一根馈线接收发送；充电桩无线通信 单元接收到短波天馈信号后，经过信号处理输出基带数字信号，基带数字信号使用通用I/O端口传递给充电桩DSP ；充电桩DSP使用通用I/O端口发送控制信号控制充电桩的 移动定位处理接收单元；充电桩移动定位处理接收单元接收混合信号，经过功率放大和 相位时延检测分离出4路信号并且与本地高速序列相比较从而产生一个时间差，通过确 定两组时间差来计算车载充电终端的位置信息，将该位置信息通过通用I/O端口发送给 充电桩DSP;充电桩DSP计算受电达到磁共振所需的谐振频率，并将该谐振频率信息传 递给频率控制IC，频率控制IC调节数字振荡器输出频率，再由功率自适应单元完成功 率传输效率优化；充电桩DSP通过通用I/O端口把控制参数信息传给充电桩无线通信单 元，充电桩无线通信单元对信息进行基带处理，将基带信号经过功放，并且调制成高频 信号，再通过充电桩合路器的天馈发射；所述车载充电终端包括信息采集控制模块、移动定位发射单元、车载无线通信 单元和车载合路器；所述信息采集控制模块包括车载DSP、电子开关控制电路和信息采 集单元；车载合路器将车载无线通信单元和移动定位发送单元两种不同频段的输入输出 信号通过车载合路器合路后，共用一根馈线接收发送；车载无线通信单元接收到短波天 馈信号后，经过信号处理输出基带数字信号，基带数字信号通过CAN总线传递给信息采 集单元；信息采集单元通过CAN总线与车载中央处理器进行通信，获取电池信息，将 电池信息通过CAN总线传递给车载无线通信单元，车载无线通信单元对信息进行基带处 理，将基带信号经过功放，通过车载合路器的天馈发射；信息采集单元将基带数字信号 通过通用I/O端口传递给车载DSP，车载DSP经过分析处理，当需要充电时打开电子开 关控制电路向车载充电终端发送控制信号，当不需要充电时则关闭电子开关控制电路， 从而完成对车载充电终端的开/关控制。所述的充电桩无线通信单元和车载无线通信单元为双工通信，包括发射单元和 接收单元，发射单元的输出端和接收单元的输入端通过双工器与天线联接，发射单元的 输入端和接收单元的输出端通过电子开关与DSP联接；所述的发射单元为基带单元、 低通滤波、二中放、二混频、一中放、一混频、平率合成、推动电路和强放电路；基带 单元对信息进行基带处理，完成信息的调制和解调；然后通过接口电路顺序连接低通滤 波、二中放、二混频、一中放和一混频后进行频率合成，然后由推动电路和强放电路完 成中频信号到天馈单元之间的转换，得到高频放大和前置功率放大得信号经过双工器送 至天线；所述接收单元为前置滤波、放大器1、一本振、混频、带通滤波1、放大器2、 二本振、带通滤波2和A/D、D/A采样；双工器输出的天馈信号经过前置滤波和放大器 1后将高频信号与一本振进行模拟变频；通过中心频率为140MHz带通滤波器1得到的中 频信号经过放大器2对其功率进行放大，然后再与二本振进行模拟变频，将得到的信号 通过中心频率为5.12MHz的带通滤波器2，所得到的信号再经过高速A/D、D/A抽样， 抽样的信号经过电子开关送到DSP单元中，经过奇偶抽样分离、正交变化，输出基带信 号。所述的一本振频率为143.4-168.6MHz。所述的二本振频率为145.12MHz。所述的采样率为20.48MHz。有益效果本技术提出的电动汽车非接触式移动智能充电装置，有益效果如下根据本技术的电动汽车非接触式移动智能充电系统，其可以为正常行驶的电动汽车非接 触式充电，使得电动车可以在行驶过程中完成充电，避免了停车充电所带来的局限，间 接解决了充电电池的续航能力有限和充电时间较长的问题，并且通过实时计算调整磁共 振充电电路的发射频率，有效解决了充电距离以及充电效率等问题，在充电过程中全部 实现智能化，实用安全，高效节能。附图说明图1 :电动汽车非触式移动智能充电装置结构示意图；图2 无线通信功能结构示意图；图3 移动定位功能结构示意图。具体实施方式现结合实施例、附图对本技术作进一步描述本实施例充电桩的非接触式供电模块采用美国WiTricity公司提供的 "WiTricity"专利技术，该技术利用磁场共振，能够以无线方式传输电力。充电控制模块，包括充电桩DSP、频率控制IC、数字振荡器和功率自适应单 元 充电桩 DSP TMS320C2812 型 DSP 芯片； 频率控制IC 压控振荡器MVF820，相位鉴频器及其辅助电路； 数字振荡器温度补偿晶振TCXCKL04 ； 功率自适应单元A/D转换芯片ADC0832，89C51单片机，X9312W数字电位器。信息采集控制模块，包括车载DSP、电子开关控制电路和信息采集单元 车载 DSP TMS320C2812 型 DSP 芯片； 电子开关控制电路四与非门芯片外围电路AX4011，双向可控硅 BT134-600E ； 信息采集单元光电隔离器BM32本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车非接触式移动智能充电装置，其特征在于包括充电桩和车载充电终端，充电桩和车载充电终端的无线通信采用２ＭＨｚ－２７ＭＨｚ的短波通信方式进行双工通信；　　所述充电桩包括充电控制模块、移动定位处理接收单元、充电桩无线通信单元和充电桩合路器；所述充电控制模块包括充电桩ＤＳＰ、频率控制ＩＣ、数字振荡器和功率自适应单元；充电桩合路器将充电桩无线通信单元和移动定位处理接收单元两种不同频段的输入输出信号通过充电桩合路器合路后，共用一根馈线接收发送；充电桩无线通信单元接收到短波天馈信号后，经过信号处理输出基带数字信号，基带数字信号使用通用Ｉ／Ｏ端口传递给充电桩ＤＳＰ；充电桩ＤＳＰ使用通用Ｉ／Ｏ端口发送控制信号控制充电桩的移动定位处理接收单元；充电桩移动定位处理接收单元接收混合信号，经过功率放大和相位时延检测分离出４路信号并且与本地高速序列相比较从而产生一个时间差，通过确定两组时间差来计算车载充电终端的位置信息，将该位置信息通过通用Ｉ／Ｏ端口发送给充电桩ＤＳＰ；充电桩ＤＳＰ计算受电达到磁共振所需的谐振频率，并将该谐振频率信息传递给频率控制ＩＣ，频率控制ＩＣ调节数字振荡器输出频率，再由功率自适应单元完成功率传输效率优化；充电桩ＤＳＰ通过通用Ｉ／Ｏ端口把控制参数信息传给充电桩无线通信单元，充电桩无线通信单元对信息进行基带处理，将基带信号经过功放，并且调制成高频信号，再通过充电桩合路器的天馈发射；所述车载充电终端包括信息采集控制模块、移动定位发射单元、车载无线通信单元和车载合路器；所述信息采集控制模块包括车载ＤＳＰ、电子开关控制电路和信息采集单元；车载合路器将车载无线通信单元和移动定位发送单元两种不同频段的输入输出信号通过车载合路器合路后，共用一根馈线接收发送；车载无线通信单元接收到短波天馈信号后，经过信号处理输出基带数字信号，基带数字信号通过ＣＡＮ总线传递给信息采集单元；信息采集单元通过ＣＡＮ总线与车载中央处理器进行通信，获取电池信息，将电池信息通过ＣＡＮ总线传递给车载无线通信单元，车载无线通信单元对信息进行基带处理，将基带信号经过功放，通过车载合路器的天馈发射；信息采集单元将基带数字信号通过通用Ｉ／Ｏ端口传递给车载ＤＳＰ，车载ＤＳＰ经过分析处理，当需要充电时打开电子开关控制电路向车载充电终端发送控制信号，当不需要充电时则关闭电子开关控制电路，从而完成对车载充电终端的开／关控制。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董云卫，张雨，窦满峰，张波，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]