CN105539166A - 一种无线充电纯电动汽车动力*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无线充电纯电动汽车动力***，它包括无线充电道路、无线充电发射端、无线充电接收端、能量转换装置、超级电容、电池、逆变器、驱动电机、传动***、负载，其特征在于将无线充电技术与超级电容相结合，为纯电动汽车供电。本发明可以使行驶在无线充电道路上的纯电动汽车在行驶过程中充电；利用超级电容循环使用寿命长的优势，与无线充电技术相适应；与现有技术相比，可以克服电池循环使用寿命短的缺点，使纯电动汽车可以长时间、远距离行驶，实现节能减排、能源高效利用的目的。

Description

一种无线充电纯电动汽车动力***
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，更具体地说，涉及一种无线充电纯电动汽车动力***。
背景技术
国务院印发的《中国制造2025》中提到，继续支持电动汽车发展，推动节能与新能源汽车同国际先进水平接轨。当前能源紧缺与环境污染问题日益加剧，纯电动汽车清洁、高效的优点得到越来越多的认可，开发一种无线充电纯电动汽车动力***，提高纯电动汽车的充电速度和工作效率。
目前纯电动汽车应用较多的是动力电池对整车***进行供电，而现阶段应用较多的动力电池，如锂电池、燃料电池等都不可避免的具有充电时间长、续航里程短、循环使用寿命短等缺陷，从而限制了纯电动汽车的普及和使用。随着充电桩的不断建立，纯电动汽车充电的问题开始得到解决，但动力电池充电速度慢，并且充电桩建立的基础投资较大，因此大范围使用受到限制。
随着技术的不断发展，无线充电技术开始应用到纯电动汽车中，能够在行驶中对电池进行充电解决了目前电池存在的大部分缺陷，并且解决了纯电动汽车电气接口不兼容的问题。目前国外的汽车厂商如宝马、奔驰、奥迪、丰田等已经开始研究无线充电技术，2014年韩国铺设了一条长达12km的无线充电道路，对这一技术进行推广，国内的公司如中兴和比亚迪也开始对这一技术进行开发和研究。然而频繁多次的充电会导致电池使用寿命缩短，这一缺点使得无线充电技术难以进行大范围推广。
超级电容又叫做黄金电容，法拉电容等，其克服了传统的能量储存元件和电池的缺点，功率密度远高于普通电池，能量密度也远高于常规电容器，具有较大的电容量，并且解决了储存设备高比功率和高比能量输出之间的矛盾，具有充电时间短、放电电流高、工作温度范围大、储存寿命长等优势。这些优点也使超级电容在纯电动汽车上的应用逐步得到推广。
为了解决上述充电和电池存在的问题，本发明提出一种无线充电纯电动汽车动力***，以超级电容作为汽车的供电电源，利用无线充电技术对超级电容进行充电，由于超级电容充放电循环次数可达100000次以上并且免维护，进一步提高纯电动汽车的性能。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足，本发明提出一种无线充电纯电动汽车动力***的目的在于，将无线充电技术与超级电容结合使用，利用无线充电技术能够为行驶中的纯电动汽车充电，超级电容循环使用寿命长的优点可以满足频繁充放电的需求，适应无线充电的需求，使纯电动汽车可以长时间、远距离行驶，提高纯电动汽车的性能，进而实现节能减排、能源高效利用的目的。
根据本发明提出的一种无线充电纯电动汽车动力***，包括无线充电道路、无线充电发射端、无线充电接收端、能量转换装置、超级电容、电池、逆变器、驱动电机、传动***、负载，所述能量转换装置为超级电容充电且不与电池联接；所述超级电容与电池的联接方式为混联。
所述无线充电发射端和无线充电接收端通过磁耦合共振技术实现无线充电。
所述能量转换装置对无线充电接收端产生的电流进行整流、稳压后，对超级电容充电。
所述电池采用锂离子电池或锌镍电池。
所述传动***包括由电磁直线执行器驱动的机械式自动变速器。
所述无线充电发射端置于无线充电道路中。
所述电池具有充电接口，可利用谷电充电。
本发明的与现有技术相比其显著优点在于。
一是目前应用于纯电动汽车的蓄电池单位重量储存能量少、价格高、寿命短使纯电动汽车的应用受到很大的限制。本发明的超级电容基于无线充电技术的纯电动汽车动力***采用无线充电技术，解决了电气接口不兼容问题，同时保证了对纯电动汽车的实时充电；超级电容作为纯电动汽车的能量储存装置，其放电率高、充电速度快特别是循环使用寿命长的优势可以与无线充电技术相适应，克服电池循环使用寿命低的缺点，提高纯电动汽车的使用性能。
二是本发明适用于电动汽车技术领域，特别是应用在纯电动汽车技术领域时，将有效增加车辆的续航里程数；且作为清洁高效的新能源汽车具有较好的发展前景。本发明的超级电容基于无线充电技术的纯电动汽车动力***商业化应用后，将带来较大的经济效益。
附图说明
图1为本发明的一种无线充电纯电动汽车动力***图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，本发明提出的一种无线充电纯电动汽车动力***，它包括：无线充电道路01、无线充电发射端02、无线充电接收端03、能量转换装置04、超级电容05、电池06、逆变器07、驱动电机08、传动***09、负载；所述能量转换装置04为超级电容05充电且不与电池06联接；所述超级电容05与电池06的联接方式为混联。
本发明的进一步优选方案是。
所述无线充电发射端02和无线充电接收端03通过磁耦合共振技术实现无线充电。
所述能量转换装置04对无线充电接收端03产生的电流进行整流、稳压后，对超级电容05充电。
所述电池06采用锂离子电池或锌镍电池。
所述传动***09包括由电磁直线执行器驱动的机械式自动变速器。
所述无线充电发射端02置于无线充电道路01中。
所述电池06具有充电接口10，可利用谷电充电。
本发明分为如下几种工作模式。
纯电动汽车行驶在无线充电道路01上时，无线充电接收端03对无线充电发射端02通电形成的闭合磁场进行感应，并通过能量转换装置04对超级电容05进行充电，此时超级电容05对逆变器07、驱动电机08、传动***09和负载进行供电；当超级电容充电完成后，纯电动汽车仍然在具有无线充电道路01上行驶的情况下，超级电容05接收到的多余电量对电池06进行充电。
当纯电动汽车驶离无线充电道路01后，继续由超级电容05对逆变器07、驱动电机08、传动***09和负载进行供电。
当纯电动汽车停车，但超级电容05中仍有电时，将超级电容05中的电量对电池06进行充电。
超级电容05电量不足时，由电池06对逆变器07、驱动电机08、传动***09、负载供电。
当纯电动汽车不行驶且超级电容05和电池06均电量不足时，电池06可利用充电接口10进行谷电充电。
本发明的一种无线充电纯电动汽车动力***适用于电动汽车技术领域，特别是应用在纯电动汽车技术领域，将有效增加车辆的续航里程数，作为清洁高效的新能源汽车具有较好的发展前景；本发明采用无线充电技术，使用超级电容作为纯电动汽车的能量储存装置，其放电率高、充电速度快特别是循环使用寿命长的优势可以与无线充电技术相适应，克服电池循环使用寿命低的缺点，提高纯电动汽车的使用性能；本发明的超级电容基于无线充电技术的纯电动汽车动力***商业化应用后，将带来较大的经济效益。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种无线充电纯电动汽车动力***，包括无线充电道路（01）无线充电发射端（02）、无线充电接收端（03）、能量转换装置（04）、超级电容（05）、电池（06）、逆变器（07）、驱动电机（08）、传动***（09）和负载；所述能量转换装置（04）为超级电容（05）充电且不与电池（06）联接；所述超级电容（05）与电池（06）的联接方式为混联。
2.根据权利要求1所述的一种无线充电纯电动汽车动力***，其特征在于：所述无线充电发射端（02）和无线充电接收端（03）通过磁耦合共振技术实现无线充电。
3.根据权利要求1、2所述的一种无线充电纯电动汽车动力***，其特征在于：所述能量转换装置（04）对无线充电接收端（03）产生的电流进行整流、稳压后，对超级电容（05）充电。
4.根据权利要求1所述的一种无线充电纯电动汽车动力***，其特征在于：所述电池（06）采用锂离子电池或锌镍电池。
5.根据权利要求1所述的一种无线充电纯电动汽车动力***，其特征在于：所述传动***（09）包括由电磁直线执行器驱动的机械式自动变速器。
6.根据权利要求1所述的一种无线充电纯电动汽车动力***，其特征在于：所述无线充电发射端（02）置于无线充电道路（01）中。
7.根据权利要求1所属的一种无线充电纯电动汽车动力***，其特征在于：所述电池（06）具有充电接口（10），可利用谷电充电。
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