本發(fā)明屬于電動汽車無線充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用于公路及露天環(huán)境鋪設(shè)的光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，環(huán)保節(jié)能的電動汽車正在扮演重要的角色，然而電動汽車的普及還面臨一些問題。尤其是電動汽車充電不便利。因此電動汽車的無線充電方式迅速發(fā)展起來，現(xiàn)有的無線傳能技術(shù)至少包括以下五個方向：電磁感應(yīng)式、電磁共振式、微波式、超聲波式及激光式。電磁感應(yīng)的基本原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律，其基本結(jié)構(gòu)方式類似于變壓器，在發(fā)射器和接收器上各有一個線圈，發(fā)射端線圈連接有線電源，電流通過線圈產(chǎn)生電磁信號，接收端線圈感應(yīng)發(fā)射端的電磁信號從而產(chǎn)生電流供給用電端設(shè)備。特點(diǎn)是傳輸功率大、效率高，傳輸距離較短，用于小中功率的近距離送電。電磁感應(yīng)技術(shù)現(xiàn)較為成熟，因此多數(shù)都是采用電磁感應(yīng)技術(shù)實現(xiàn)電動汽車的無線充電。

傳統(tǒng)電動汽車無線充電方式是電網(wǎng)接入充電，能量來源是電網(wǎng)，電動汽車充電對電網(wǎng)沖擊及影響較大。還存在充電的收費(fèi)方式比較復(fù)雜，無線充電不夠方便快捷，能量利用率不高等問題。而太陽能光伏發(fā)電是一種綠色環(huán)保的發(fā)電方式，只要有光照條件，利用太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)，即可實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，輸出電能。近年來，光伏發(fā)電應(yīng)用技術(shù)逐步提高，成本逐步降低，可以作為電動汽車無線充電的能源。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷之一。

為此本發(fā)明的一個目的在于提出一種可公路及露天環(huán)境鋪設(shè)的光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)，將太陽能發(fā)電技術(shù)與電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù)相結(jié)合，日間利用太陽能對電動汽車和可充電電池充電，夜間利用可充電電池對電動汽車充電；通過壓力傳感器感應(yīng)每個發(fā)射單元受到的壓力，對公路和露天環(huán)境地面的車輛進(jìn)行充電；并利用RFID技術(shù)進(jìn)行身份識別，對具有充電資格的車輛進(jìn)行充電，實現(xiàn)無線供電系統(tǒng)的可收費(fèi)性。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種利用光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)充電的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提出用于公路及露天環(huán)境鋪設(shè)的光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)，包括公路或露天環(huán)境的地面，以及電動汽車；還包括至少一個充電系統(tǒng)發(fā)射單元和電動車輛裝置接收單元，所述充電系統(tǒng)發(fā)射單元包括依次連接的電源模塊、高頻逆變模塊、壓力感應(yīng)裝置、RFID閱讀器、功率控制電路、功率振蕩模塊和電磁發(fā)射線圈；所述電動車輛裝置接收單元包括依次連接的電磁接收線圈、RFID電子標(biāo)簽、整流模塊、穩(wěn)壓降壓模塊和車載電池；所述高頻逆變模塊將低壓直流電轉(zhuǎn)化為高頻交流電；所述壓力傳感裝置感應(yīng)充電系統(tǒng)發(fā)射單元受到的壓力，所述RFID閱讀器檢測RFID電子標(biāo)簽信號，RFID電子標(biāo)簽發(fā)送信號給RFID閱讀器完成身份識別；所述功率控制電路控制功率振蕩模塊的通斷；所述功率振蕩模塊將高頻逆變模塊輸入的功率振蕩為高頻振蕩電磁場；所述電磁發(fā)射線圈發(fā)射功率振蕩模塊振蕩出的高頻振蕩電磁場；所述電磁接收線圈接收電磁發(fā)射線圈所發(fā)射的能量；所述整流模塊將接收的能量整流成直流電；所述穩(wěn)壓降壓模塊使整流后的電壓值降低到合適的范圍內(nèi)，向車載電池供電；所述車載電池儲存電動汽車用電；所述至少一個充電系統(tǒng)發(fā)射單元鋪設(shè)于所述公路或露天環(huán)境的地面形成充電區(qū)域；所述電動車輛裝置接收單元置于所述電動汽車內(nèi)。

在上述的用于公路及露天環(huán)境鋪設(shè)的光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)中，所述電源模塊包括太陽能電池和可充電電池，所述太陽能電池和可充電電池為功率振蕩模塊提供輸入電壓。

在上述的用于公路及露天環(huán)境鋪設(shè)的光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)中，所述每個充電系統(tǒng)發(fā)射單元置于六邊形外殼內(nèi)，所述外殼采用防水材料。

在上述的用于公路及露天環(huán)境鋪設(shè)的光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)中，所述充電區(qū)域包括至少一個內(nèi)置充電系統(tǒng)發(fā)射單元的六邊形外殼以鑲嵌的方式平鋪于所述公路或露天環(huán)境的地面。

在上述的用于公路及露天環(huán)境鋪設(shè)的光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)中，所述整流模塊包含肖特基二極管，將接收的能量整流成直流電；所述穩(wěn)壓降壓模塊包含T3168芯片，實現(xiàn)整流后電壓的降壓，向所述車載電池供電；所述壓力感應(yīng)裝置采用壓力傳感器。

本發(fā)明第二方面提出一種利用光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)充電的方法，包括以下步驟：

（1）鋪設(shè)充電區(qū)域，將每個充電系統(tǒng)發(fā)射單元置于六邊形的外殼內(nèi)，外殼采用防水材料；至少一個內(nèi)置充電系統(tǒng)發(fā)射單元的六邊形外殼采用鑲嵌平鋪的方式鋪于公路或露天環(huán)境的地面上，形成無線供電系統(tǒng)的充電區(qū)域；

（2）通過壓力感應(yīng)裝置感應(yīng)每個充電系統(tǒng)發(fā)射單元所受的壓力，對公路或露天環(huán)境地面上的電動汽車進(jìn)行充電；當(dāng)電動汽車駛?cè)氤潆妳^(qū)域時，感應(yīng)壓力增加，則開啟無線供電系統(tǒng)對電動汽車進(jìn)行充電，當(dāng)電動汽車駛離充電區(qū)域時，感應(yīng)壓力減小，則關(guān)閉無線供電系統(tǒng)，從而實現(xiàn)公路動態(tài)傳能和露天環(huán)境地面靜態(tài)傳能；

（3）通過RFID技術(shù)進(jìn)行身份識別，對具有充電資格的電動汽車進(jìn)行充電；充電系統(tǒng)發(fā)射單元設(shè)有RFID閱讀器，電動汽車設(shè)有RFID電子標(biāo)簽，成功繳費(fèi)的用戶會獲得獨(dú)立的賬戶密碼，該用戶RFID電子標(biāo)簽發(fā)射的信號可以被RFID閱讀器識別，從而實現(xiàn)無線充電系統(tǒng)的可收費(fèi)性；

（4）采用太陽能發(fā)電技術(shù)與電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù)相結(jié)合的方式，日間利用太陽能電池對電動汽車和可充電電池充電，夜間利用可充電電池對電動汽車充電，實現(xiàn)24小時不間斷的無線充電。

作為進(jìn)一步的描述，用于公路及露天環(huán)境鋪設(shè)的光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)包含防水外殼，防止降雨等天氣對地下充電系統(tǒng)發(fā)射單元的危害；電源模塊包括太陽能電池和可充電電池，為功率振蕩模塊提供輸入電壓；高頻逆變模塊將低壓直流電轉(zhuǎn)化為高頻交流電；壓力傳感裝置感應(yīng)充電系統(tǒng)發(fā)射單元受到的壓力，當(dāng)壓力增加時，啟動充電系統(tǒng)，壓力減小時關(guān)閉充電系統(tǒng)；RFID閱讀器檢測RFID電子標(biāo)簽信號；功率控制電路控制功率振蕩模塊的通斷；功率振蕩模塊將高頻逆變模塊輸入的功率振蕩為高頻振蕩電磁場；電磁發(fā)射線圈發(fā)射功率振蕩模塊振蕩出的高頻振蕩電磁場；電磁接收線圈接收電磁發(fā)射線圈所發(fā)射的能量；RFID電子標(biāo)簽發(fā)送信號給RFID閱讀器，表示已完成身份識別；含有肖特基二極管的整流模塊，將接收的能量整流成直流電；含有T3168芯片的穩(wěn)壓降壓模塊，使整流后的電壓值降低到所希望的范圍內(nèi)，穩(wěn)壓后的電壓電平只在很小的范圍內(nèi)浮動，且不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，向車載電池供電；電動汽車車載電池儲存電動汽車用電。

其中充電系統(tǒng)發(fā)射單元包括：防水外殼，電源模塊，高頻逆變模塊，壓力傳感裝置，RFID閱讀器，功率控制電路，功率振蕩模塊，電磁發(fā)射線圈；其中電動汽車裝置接收單元包括：電磁接收線圈，RFID電子標(biāo)簽，含有肖特基二極管的整流模塊，含有T3168芯片的穩(wěn)壓降壓模塊，電動汽車裝置電池；其中電源模塊包括太陽能電池和可充電電池。

上述的光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)，充電系統(tǒng)發(fā)射單元的外觀結(jié)構(gòu)采用六邊形鑲嵌平鋪的方式，每個發(fā)射單元作為一塊六邊形，外部采用防水材料；同時鑲嵌平鋪的方式便于積水的流通。

上述的光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)，采用壓力感應(yīng)裝置，通過壓力感應(yīng)裝置感應(yīng)每個充電系統(tǒng)發(fā)射單元受到的壓力，對公路和露天環(huán)境地面車輛進(jìn)行充電；當(dāng)壓力增大時，開啟光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)；壓力減小時，關(guān)閉光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)；從而實現(xiàn)公路上的動態(tài)傳能和露天停車場靜態(tài)傳能。

上述的光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)，采用太陽能發(fā)電技術(shù)與電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù)相結(jié)合的方式，日間利用太陽能對電動汽車和可充電電池充電，夜間利用可充電電池對電動汽車充電，可實現(xiàn)24小時不間斷的無線充電。

上述的光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)的充電系統(tǒng)發(fā)射單元設(shè)有RFID閱讀器，成功繳費(fèi)的用戶會獲得獨(dú)立的賬戶密碼，該RFID電子標(biāo)簽發(fā)射的信號可以被RFID閱讀器識別，從而實現(xiàn)無線充電系統(tǒng)的可收費(fèi)性。

本發(fā)明有益效果是：可鋪設(shè)在公路和露天環(huán)境地面，如停車場等，分別實現(xiàn)電動汽車的動態(tài)充電和靜態(tài)充電；采用壓力感應(yīng)裝置，有車輛駛?cè)霑r才開啟無線供電系統(tǒng)，從而提高能量利用率；采用光儲系統(tǒng)，而非傳統(tǒng)無線供電裝置接入電網(wǎng)的方式，有效避免了電動汽車無線充電對電網(wǎng)的沖擊及其他不利影響；該系統(tǒng)可實現(xiàn)24小時不間斷供電，工作運(yùn)行時對人工操控要求較低，能量可再生、易獲取，安全性較好，能有效地為電動汽車充電。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個實施例整體功能示意圖；

圖2為本發(fā)明一個實施例充電系統(tǒng)發(fā)射單元外觀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一個實施例的壓力傳感裝置工作流程圖；

圖4為本發(fā)明一個實施例RFID技術(shù)進(jìn)行身份識別的工作流程示意圖；

圖5為本發(fā)明一個實施例供電方式示意圖；

其中：1-充電系統(tǒng)發(fā)射單元，10-防水外殼 ，11-電源模塊 ，12-太陽能電池，13-可充電電池，14-高頻逆變模塊，15-壓力感應(yīng)裝置，16-RFID閱讀器，17-功率控制電路，18-功率振蕩模塊，19-電磁發(fā)射線圈；2-電動車輛裝置接收單元，20-電磁接收線圈，21-RFID電子標(biāo)簽，22-整流模塊，23-穩(wěn)壓降壓模塊，24-車載電池。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的模塊或具有相同或類似功能的模塊。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。相反，本發(fā)明的實施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。

實施例1

圖1是本發(fā)明一個實施例提出的用于公路及露天環(huán)境鋪設(shè)的光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)整體功能示意圖。參見圖1本實施例用于公路及露天環(huán)境鋪設(shè)的光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)，包括公路或露天環(huán)境的地面，以及電動汽車；還包括至少一個充電系統(tǒng)發(fā)射單元和電動車輛裝置接收單元，所述充電系統(tǒng)發(fā)射單元包括依次連接的電源模塊、高頻逆變模塊、壓力感應(yīng)裝置、RFID閱讀器、功率控制電路、功率振蕩模塊和電磁發(fā)射線圈；所述電動車輛裝置接收單元包括依次連接的電磁接收線圈、RFID電子標(biāo)簽、整流模塊、穩(wěn)壓降壓模塊和車載電池；所述高頻逆變模塊將低壓直流電轉(zhuǎn)化為高頻交流電；所述壓力傳感裝置感應(yīng)充電系統(tǒng)發(fā)射單元受到的壓力，所述RFID閱讀器檢測RFID電子標(biāo)簽信號，RFID電子標(biāo)簽發(fā)送信號給RFID閱讀器完成身份識別；所述功率控制電路控制功率振蕩模塊的通斷；所述功率振蕩模塊將高頻逆變模塊輸入的功率振蕩為高頻振蕩電磁場；所述電磁發(fā)射線圈發(fā)射功率振蕩模塊振蕩出的高頻振蕩電磁場；所述電磁接收線圈接收電磁發(fā)射線圈所發(fā)射的能量；所述整流模塊將接收的能量整流成直流電；所述穩(wěn)壓降壓模塊使整流后的電壓值降低到合適的范圍內(nèi)，向車載電池供電；所述車載電池儲存電動汽車用電；所述至少一個充電系統(tǒng)發(fā)射單元鋪設(shè)于所述公路或露天環(huán)境的地面形成充電區(qū)域；所述電動車輛裝置接收單元置于所述電動汽車內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述電源模塊包括太陽能電池和可充電電池，所述太陽能電池和可充電電池為功率振蕩模塊提供輸入電壓。

進(jìn)一步地，所述每個充電系統(tǒng)發(fā)射單元置于六邊形外殼內(nèi)，所述外殼采用防水材料。

進(jìn)一步地，所述充電區(qū)域包括至少一個內(nèi)置充電系統(tǒng)發(fā)射單元的六邊形外殼以鑲嵌的方式平鋪于所述公路或露天環(huán)境的地面。

更進(jìn)一步地，所述整流模塊包含肖特基二極管，將接收的能量整流成直流電；所述穩(wěn)壓降壓模塊包含T3168芯片，實現(xiàn)整流后電壓的降壓，向所述車載電池供電；所述壓力感應(yīng)裝置采用壓力傳感器。

以下更具體的描述一個實施例的實現(xiàn)，充電系統(tǒng)發(fā)射單元1包含防水外殼10，防止降雨等天氣對地下發(fā)射單元的危害；電源模塊11，包括太陽能電池12和可充電電池13，為功率振蕩模塊18提供輸入電壓；高頻逆變模塊14，將低壓直流電轉(zhuǎn)化為高頻交流電；壓力感應(yīng)裝置15，感應(yīng)發(fā)射單元受到的壓力，當(dāng)壓力增加時，啟動供電系統(tǒng)，壓力減小時關(guān)閉供電系統(tǒng)；RFID閱讀器16，檢測RFID電子標(biāo)簽21信號；功率控制電路17，控制功率振蕩模塊18的通斷；功率振蕩模塊18，將高頻逆變模塊14輸入的功率振蕩為高頻振蕩電磁場；電磁發(fā)射線圈19，發(fā)射功率振蕩模塊18振蕩出的高頻振蕩電磁場；電磁接收線圈20，接收電磁發(fā)射線圈19所發(fā)射的能量；RFID電子標(biāo)簽21，發(fā)送信號給RFID閱讀器16表示已完成身份識別；含有肖特基二極管的整流模塊22，將接收的能量整流成直流電；含有T3168芯片的穩(wěn)壓降壓模塊23，使整流后的電壓值降低到所希望的范圍內(nèi)，穩(wěn)壓后的電壓電平只在很小的范圍內(nèi)浮動，且不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，向電動汽車車載電池24供電；車載電池24儲存電動汽車用電。

其中充電系統(tǒng)發(fā)射單元1包括：防水外殼10，電源模塊11，高頻逆變模塊14，壓力感應(yīng)裝置15，RFID閱讀器16，功率控制電路17，功率振蕩模塊18，電磁發(fā)射線圈19；

其中電動汽車裝置接收單元2包括：電磁接收線圈20，RFID電子標(biāo)簽21，含有肖特基二極管的整流模塊22，含有T3168芯片的穩(wěn)壓降壓模塊23，車載電池24；其中電源模塊11包括太陽能電池12和可充電電池13。

圖2是本發(fā)明一個實施例充電系統(tǒng)發(fā)射單元外觀結(jié)構(gòu)示意圖，采用六邊形鑲嵌平鋪的方式，每個發(fā)射單元作為一塊六邊形，外部采用防水材料；同時鑲嵌平鋪的方式便于積水的流通。

圖3為本發(fā)明一個實施例壓力感應(yīng)裝置工作流程圖，采用壓力感應(yīng)裝置，通過壓力傳感器感應(yīng)每個發(fā)射單元受到的壓力，對公路和露天環(huán)境停車場的車輛進(jìn)行充電；當(dāng)壓力增大時，開啟光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)；壓力減小時，關(guān)閉光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)；從而實現(xiàn)公路動態(tài)傳能和露天停車場靜態(tài)傳能。

圖4為本發(fā)明一個實施例RFID技術(shù)進(jìn)行身份識別的工作流程示意圖，充電系統(tǒng)發(fā)射單元設(shè)有RFID閱讀器，成功繳費(fèi)的用戶會獲得獨(dú)立的賬戶密碼，該RFID電子標(biāo)簽發(fā)射的信號可以被RFID閱讀器識別，從而實現(xiàn)無線充電系統(tǒng)的可收費(fèi)性。

圖5為本發(fā)明一個實施例供電方式示意圖，該無線供電系統(tǒng)采用太陽能發(fā)電技術(shù)與電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù)相結(jié)合的方式，供電方式如圖5所示，日間利用太陽能對電動汽車和可充電電池充電，夜間利用可充電電池對電動汽車充電，可實現(xiàn)24小時不間斷的無線充電。

實施例2

下面是一種利用上述光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)充電的方法，包括以下步驟：

（1）鋪設(shè)充電區(qū)域，將每個充電系統(tǒng)發(fā)射單元置于六邊形的外殼內(nèi)，外殼采用防水材料；至少一個內(nèi)置充電系統(tǒng)發(fā)射單元的六邊形外殼采用鑲嵌平鋪的方式鋪于公路或露天環(huán)境的地面上，形成無線供電系統(tǒng)的充電區(qū)域；

（2）通過壓力感應(yīng)裝置感應(yīng)每個充電系統(tǒng)發(fā)射單元所受的壓力，對公路或露天環(huán)境地面上的電動汽車進(jìn)行充電；當(dāng)電動汽車駛?cè)氤潆妳^(qū)域時，感應(yīng)壓力增加，則開啟無線供電系統(tǒng)對電動汽車進(jìn)行充電，當(dāng)電動汽車駛離充電區(qū)域時，感應(yīng)壓力減小，則關(guān)閉無線供電系統(tǒng)，從而實現(xiàn)公路動態(tài)傳能和露天環(huán)境地面靜態(tài)傳能；

（3）通過RFID技術(shù)進(jìn)行身份識別，對具有充電資格的電動汽車進(jìn)行充電；充電系統(tǒng)發(fā)射單元設(shè)有RFID閱讀器，電動汽車設(shè)有RFID電子標(biāo)簽，成功繳費(fèi)的用戶會獲得獨(dú)立的賬戶密碼，該用戶RFID電子標(biāo)簽發(fā)射的信號可以被RFID閱讀器識別，從而實現(xiàn)無線充電系統(tǒng)的可收費(fèi)性；

（4）采用太陽能發(fā)電技術(shù)與電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù)相結(jié)合的方式，日間利用太陽能電池對電動汽車和可充電電池充電，夜間利用可充電電池對電動汽車充電，實現(xiàn)24小時不間斷的無線充電。

綜上所述，用于公路及露天環(huán)境鋪設(shè)的光儲式電動汽車無線供電系統(tǒng)可鋪設(shè)于公路和露天停車場地面上，可實現(xiàn)24小時不間斷供電，工作運(yùn)行時對人工操控要求較低，能量可再生、易獲取，安全性較好，能有效地為電動汽車充電。壓力感應(yīng)裝置可以提高能量利用率；RFID的設(shè)置可實現(xiàn)收費(fèi)功能。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。

雖然以上結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的具體實施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，可以對這些實施方式做出多種變形或修改，而不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)。本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。