TWI726272B - 可內建、可外接車輛暨電動機具動態連續隔空供接電方法 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種可內建、可外接車輛暨電動機具動態連續隔空供接電方法、一種使用電能電磁波生成器隔空供電設備的供電方法以及一種電能電磁波生成器隔空接電設備，其中，該可內建、可外接車輛暨電動機具動態連續隔空供接電的方法利用至少兩個隔空供接電發射設備分別產生一個感應場，當車輛位於所述至少兩個隔空供接電發射設備的感應場之外時，所述至少兩個隔空供接電發射設備不會產生充電電場，隨著車輛移動至所述至少兩個隔空供接電發射設備中的一個的感應場內時，該對應的隔空供接電發射設備產生一個隔空供接電場對車輛內的充電電池進行隔空供接電，並且隨著車輛移動而離開該對應的感應場時，該對應的隔空供接電發射設備關閉該隔空供接電場，及如上所述隔空供電發射設備，以隔空供電給有內建或外接接電設備之電動車電動機具家電等，進行行駛使用中隔空供接電經電源線不須電池直接驅動。

Description

可內建、可外接車輛暨電動機具動態連續隔空供接電方 法

本發明涉及一種可內建、可外接車輛暨電動機具動態連續隔空供接電方法，尤指一種可以在電動車輛或油電車輛行駛時對其充電電池充電，用以增加該電動車輛或油電車輛續航力的充電系統及方法，以及對車輛電動機具、家電等不須電池隔空連續供、接電直接驅動的方法。

隨著環保意識提升，各個汽車製造商紛紛投入電動車或油電混合車的研發、製造與售賣，其中油電混合車算是進入純電動車時代的一個過渡性產品，這種車輛通常同時設置有電動馬達以及傳統的內燃機引擎，在某些特定的情況下允許使用純電動行駛(例如時速低於20km/hr)，然而這種油電混合車的電池容量通常不大，因此純電動的可行駛里程通常不高，所以油電混合車主要還是以靠傳統內燃機引擎產生主要的動力來源，電動馬達則當作輔助，用來降低油電混合車的油耗。另外市售的電動車則是純粹倚靠電池提供電力給電動馬達運轉帶動電動車輛移動。

無論是電動車或油電混合車，電池的電量決定了車輛可以行駛的里程或油耗的優劣(油電混合車)，然而以目前電池的技術而言，尚無法提供價格具有經濟效益、效率高且容量高的電池產品，而且電池充電所需耗費的時間也使得電動車的實用性大幅降低，此外， 無論是電動車還是油電混合車的純電行駛的可行駛距離也都有待加強。此外，現在電動車電池太大、太重、太貴、壽命太短，占電動車生產成本與使用車成本約30%~40%，改使用小電池或免用電池，應用本發明車輛暨電動機具連續動態隔空供接電方法，將大幅降低電動車的生產成本與使用成本。

為解決電池容量不足以應付實際車輛行駛需求以及充電須耗費較長時間的問題，本發明提供一種可內建、可外接車輛暨電動機具動態連續隔空供接電的方法，包括以下步驟：一個第一隔空供接電發射設備產生一個第一感應場，一個第二隔空供接電發射設備產生一個第二感應場，一車輛移動至位於所述第一感應場範圍內，所述第一隔空供接電發射設備產生一個第一隔空供接電場，第一隔空供接電場對車輛中一個充電電池進行隔空供接電，車輛移動至位於第一感應場的範圍之外，第一隔空供接電發射設備關閉第一隔空供接電場，車輛移動至位於第二感應場範圍內，第二隔空供接電發射設備產生一個第二隔空供接電場，第二隔空供接電場對車輛中的充電電池進行隔空供接電，車輛移動至第二感應場範圍之外，第二隔空供接電發射設備關閉第二隔空供接電場。

本發明提供的可內建、可外接車輛暨電動機具動態連續隔空供接電的方法能夠使得車輛行駛過程中也能持續的對充電電池進行隔空供接電，如此可以有效提高使用電力為能源的車輛(例如電動車或油電混合車)的續航力，進一步也可以降低車輛使用後所需充電 的時間，或不使用電池行駛使用中隔空供接電直接驅動，更可讓家庭、辦公室、工廠因各種用電機具、電線纏繞千絲萬縷、雜亂的亂象改善。

在配合圖式說明本發明的說明性實施例的詳細說明之下將可更清楚瞭解本發明。

10:連續隔空供接電系統

20:道路

22:地底

24:第一隔空供接電發射設備

26:第一線圈

28:第二隔空供接電發射設備

30:第二線圈

32:供電端

34:第一感應場

36:第一隔空供接電場

38:第二感應場

40:第二隔空供接電場

42:車輛

44:隔空供接電接收設備

46:充電電池

50:護欄

52:隔島

54:路燈

56:路燈座

60:電能電磁波生成器隔空供電設備

62:隔空接電設備

64:第一隔空供接電晶片

66:第一感應線圈

68:變壓器

70:轉接端子

72:電動機具

74:隔空發射設備

76:第二隔空供接電晶片

78:第二感應線圈

80:供電端

81:電源線

圖一係本發明車輛動態連續隔空供接電方法的第一個狀態圖。

圖二係本發明車輛動態連續隔空供接電方法的第二個狀態圖。

圖三係本發明車輛動態連續隔空供接電方法的第三個狀態圖。

圖四係本發明車輛動態連續隔空供接電方法的第四個狀態圖。

圖五係本發明車輛動態連續隔空供接電方法的第五個狀態圖。

圖六係本發明車輛動態連續隔空供接電方法的第六個狀態圖。

圖七係本發明車輛動態連續隔空供接電方法使用的連續隔空供接電系統的第二個實施例圖。

圖八係本發明車輛動態連續隔空供接電方法使用的連續隔空供接電系統的第三個實施例圖。

圖九係本發明車輛動態連續隔空供接電方法使用的連續隔空供接電系統的第四個實施例圖。

圖十係本發明電能電磁波生成器隔空供電設備的實施例圖。

本發明提供的可內建、可外接車輛暨電動機具動態連續隔空供接電的方法可以利用一連續隔空供接電系統10實現，所述連續隔空 供接電系統10包括埋設在一道路20具有的一地底22中的多個隔空供接電發射設備，為了方便說明，本發明的圖式使用兩個隔空供接電發射設備，依據圖1、4所示，連續隔空供接電系統10包括埋設在地底22一個第一隔空供接電發射設備24、一個第二隔空供接電發射設備28以及一個供電端32，所述第一隔空供接電發射設備24包括一個第一線圈26，所述第二隔空供接電發射設備28包括一個第二線圈30，所述的第一與第二隔空供接電發射設備24、28相互連接，所述第一與第二隔空供接電發射設備24、28與所述供電端32連接，供電端32供應第一與第二隔空供接電發射設備24、28運作所需的電力，所述第一線圈26受控制可以產生一個第一感應場34以及一個第一隔空供接電場36，所述第二線圈30受控制可產生一個第二感應場38以及一個第二隔空供接電場40。

所述連續隔空供接電系統10進一步包括至少一輛車輛42(圖式僅以一輛說明)，車輛42包括可與第一及第二隔空供接電發射設備24、28連絡的一個隔空供接電接收設備44以及與所述隔空供接接收設備44電連接的一個充電電池46。

本發明提供的可內建、可外接車輛暨電動機具動態連續隔空供接電的方法使用所述連續隔空供接電系統10來運作，其包括產生一個第一感應場34，由第一隔空供接電發射設備24使用供電端32的電力驅使第一線圈26產生第一感應場34，同時進一步產生一個第二感應場38，由第二隔空供接電發射設備28使用供電端32的電力驅使第二線圈30產生第二感應場38(如圖1所示)。所述第一感應場34與第 二感應場38較佳各自可以是一種非輻射磁場所構成，所述的非輻射磁場的強度與地磁場強度相近，進一步來說，所述非輻射磁場的強度較佳介於0.3Gauss(高斯)~2Gauss(高斯)之間。

參閱圖2、4所示，在第一隔空供接電發射設備24產生第一感應場34且第二隔空供接電發射設備28產生第二隔空供接電場40之後，使車輛42移動至所述第一感應場34的範圍內，如此第一隔空供接電發射設備24透過第一感應場34可以偵測到所述車輛42靠近。

參閱圖3所示，在所述第一隔空供接電發射設備24的第一感應場34偵測到車輛42位於範圍內之後，第一隔空供接電發射設備24使用第一線圈26產生一個第一隔空供接電場36，如此第一隔空供接電場36與車輛42上的隔空供接電接收設備44連絡而感應產生電流，進一步對車輛42內的充電電池46進行隔空供接電。

在第一隔空供接電場36對車輛42的充電電池46進行隔空供接電的同時，車輛42將會持續移動，如此車輛42將會移動至第一感應場34的範圍之外，如此第一隔空供接電發射設備24可以通過第一感應場34偵測得到車輛42已經位移離開的資訊(如圖5所示)，進一步，所述第一隔空供接電發射設備24關閉第一隔空供接電場36，如此可以降低第一隔空供接電發射設備24的耗電量。

當車輛42持續位移進入所述第二感應場38的範圍內時(如圖5所示)，第二隔空供接電發射設備28透過第二感應場38偵測獲得車輛42位於範圍內的資訊。如此第二隔空供接電發射設備28使用第二線圈30產生一個第二隔空供接電場40，所述的第二隔空供接電場40與 車輛42上的隔空供接電接收設備44連絡而感應產生電流，進一步對車輛42內的充電電池46進行隔空供接電，或不使用電池經連接線供電給車輛電動機具家用電器等之電動機具免電池直接驅動。

在第二隔空供接電場40對車輛42的充電電池46進行隔空供接電的同時，車輛42將會持續移動，如此(如圖6所示)車輛42將會移動至第二感應場38的範圍之外(也位於第一感應場34之外)，如此第二隔空供接電發射設備28可以通過第二感應場38偵測得到車輛42已經位移離開的資訊，進一步，所述第二隔空供接電發射設備28關閉第二隔空供接電場40，如此可以降低第二隔空供接電發射設備28的耗電量，進一步若各隔空供接電發射設備都沒有車輛經過，那麼各隔空供接電發射設備都會停止產生隔空供接電場，進一步節省耗費能源。

值得一提的是，所述的第一與第二隔空供接電發射設備24、28兩者的間距可以調整至適當的距離，詳細的說，若第一與第二隔空供接電發射設備24、28的間距略小於車輛42的長度時，在車輛42(車尾)尚未位移至第一感應場34的範圍之外時，車輛42(車頭)已進入第二感應場38的範圍內，如此將造成第一隔空供接電場36與第二隔空供接電場40同時開啟，並且第一與第二隔空供接電場36、40的範圍相互重迭(如圖4所示)，如此車輛42移動過程中，所述隔空供接電接收設備44都位於隔空供接電場的範圍內，進一步，在車輛42移動時能夠連續且不間斷地對車輛42的充電電池46進行隔空供接電。

所述連續隔空供接電系統10的隔空供接電發射設備(第一與第二隔空供接電設備24、28)除了圖1~圖5所示埋設在地底22以外，所述的隔空供接電發射設備也可以安裝在其他地方，參閱圖7所示，多個隔空供接電發射設備(第一與第二隔空供接電發射設備24、28)安裝在道路20最外側的一護欄50中，所述供電端32仍然埋設在地底22中。參閱圖8所示，多個隔空供接電發射設備(第一與第二隔空供接電發射設備24、28)安裝在道路20中央的分隔島52中。或者，參閱圖9所示，多個隔空供接電發射設備(第一與第二隔空供接電發射設備24、28)也可以安裝在多個路燈54各自具有的一個路燈底座56中。也就是說，本發明連續隔空供接電系統10的多個隔空供接電發射設備可以安裝在道路20或道路20的相關設施上，使得車輛42通過道路或相關設施時，能夠與多個隔空供接電發射設備連絡產生隔空供接電的效果。

本發明提供的車輛暨電動機具動態連續隔空供接電方法能夠使得車輛行駛過程中也能持續的對充電電池46進行隔空供接電，如此可以有效提高使用電力為能源的車輛(例如電動車或油電混合車)的續航力，進一步也可以降低車輛使用後所需充電的時間，新生產的可內建電能電磁波生成器隔空供電設備，已上市的舊電池可外接電能電磁波生成器隔空供電設備，接自隔空供電設備隔空供電之電或不使用電池經電源線直接驅動。

此外，本發明的各隔空供接電發射設備通過感應場偵測有車輛通過時才會產生隔空供接電場，如此能夠有效解決在沒有車輛的狀態下，持續產生隔空供接電場造成能源浪費的問題。

參閱圖10所示，本發明進一步提供一種電能電磁波生成器隔空供電設備60以及其供電方法，所述電能電磁波生成器隔空供電設備60包括與一個電動機具72電連接的一個隔空接電設備62，所述隔空接電設備62包括一個第一感應線圈66以及與第一感應線圈66電連接的一個第一隔空供接電晶片64，隔空接電設備62進一步包括一與第一隔空供接電晶片64電連接的一個變壓器68，變壓器68另外與一個轉接端子70電連接，轉接端子70通過電源線81與所述的電動機具72連接，其中所述電動機具72可以是電動車、馬達或其他需要電力驅動的電機器設備或電動工具。

所述電能電磁波生成器隔空供電設備60進一步包括一個隔空發射設備74，隔空發射設備74包括一個第二感應線圈78以及與第二感應線圈78電連接的一個第二隔空供接電晶片76，此外，第二隔空供接電晶片76與供應電力的一個供電端80連接，通過供電端80供應電力，如此第二隔空供接電晶片76能夠驅動第二感應線圈78產生電能電磁波給第一感應線圈66接收，也就是說，第一感應線圈66接收來自於隔空發射設備74隔空供電之電，並且通過第一無線電晶片64的控制以及變壓器68轉換成適合電動機具72的電壓與電流後，可以直接供應給電動機具72運作時所需的電力，需特別注意的是，本發明的電能電磁波生成器隔空供電設備60不是經由電池供應電力給電動 機具72，而是直接通過隔空發射設備74搭配隔空接電設備62直接將隔空供電的電力，經電源線81供應給電動機具72使用。

本發明的電能電磁波生成器隔空供電設備60可以在不使用充電電池的情況下經電源線81直接隔空供電給電動機具72使用，如此可以大幅降低製造成本。

本發明的基本引導已加以說明，對具有本領域通常技能的人而言，許多延伸和變化將是顯而易知。舉例言之，所述的第一感應場34與第二感應場38並非以非輻射磁場為限，例如使用一種紅外線感測器作為偵測媒介，所述的第一感應場34與第二感應場38則分別為所述紅外線感測器的感測範圍。或者，所述第一、第二隔空供接電發射設備24、28與隔空供接電接收設備44之間較佳採用磁耦合共振技術進行隔空供接電。或者，本發明的可內建、可外接車輛暨電動機具動態連續隔空供接電的方法並非限制只使用兩個隔空供接電發射設備(第一與第二隔空供接電發射設備)，所述隔空供接電發射設備的數量應依據道路的長度或其他因素綜合考慮後而定，本發明的圖式或說明書內容僅是為了方便說明此用最低限度可以實施的數量而已。

由於說明書揭示的本發明可在未脫離本發明精神或大體特徵的其它特定形式來實施，且這些特定形式的一些形式已經被指出，所以，說明書揭示的實施例應視為舉例說明而非限制。本發明的範圍是由權利要求範圍界定，而不是由上述說明所界定，對於落入權利要求範圍的均等意義與範圍的所有改變仍將包含在其範圍之內。

10:連續隔空供接電系統

20:道路

22:地底

24:第一隔空供接電發射設備

26:第一線圈

28:第二隔空供接電發射設備

30:第二線圈

32:供電端

34:第一感應場

36:第一隔空供接電場

38:第二感應場

42:車輛

44:隔空供接電接收設備

46:充電電池

Claims (1)

1. 一種使用電能電磁波生成器隔空供電設備的供電方法，其特徵在於，通過一個電能電磁波生成器隔空供電設備進行供電，所述電能電磁波生成器隔空供電設備用以隔空傳輸電力至需要電力運作的一個電動機具，所述電能電磁波生成器隔空供電設備使用隔空接電設備內的感應線圈裝置的電源線進行供電，且該電源線連接感應線圈，所述電能電磁波生成器隔空供電設備包括與一個電動機具電連接的一個隔空接電設備，所述隔空接電設備包括一個第一感應線圈以及與第一感應線圈電連接的一個第一隔空供接電晶片，隔空接電設備進一步包括一與第一隔空供接電晶片電連接的一個變壓器，變壓器另外與一個轉接端子電連接，轉接端子通過電源線與所述的電動機具連接；又所述電能電磁波生成器隔空供電設備進一步包括一個隔空發射設備，隔空發射設備包括一個第二感應線圈以及與第二感應線圈電連接的一個第二隔空供接電晶片，此外，第二隔空供接電晶片與供應電力的一個供電端連接。

Images