一种基于地下综合管廊的新能源汽车动态无线充电系统

本发明涉及新能源汽车无线充电，特别是一种基于地下综合管廊的新能源汽车动态无线充电系统。

背景技术：

1、目前新能源汽车充电模式主要分为静态有线充电、静态无线充电、路面动态无线充电三类，静态有线充电需要借助充电桩，充电桩占用空间，城市土地资源紧张，充电设施选址、建设难度大，且线缆外露易老化、存在安全隐患。静态无线充电车辆必须定点停放、长时间占位充电，完全占用用户出行时间与车位周转时间。车辆行驶期间无法实现充电补能，严重影响出行效率。而路面动态无线充电是将充电发射线圈、供电线缆、控制模块直接铺设于道路面层或道路旁边，设备长期受车辆碾压、雨水浸泡、温度变化影响，设备故障率高、使用寿命短，且设备运维时路面施工需反复开挖道路，破坏路况、影响交通，成本极高。

技术实现思路

1、为克服上述问题，本发明的目的是提供一种基于地下综合管廊的新能源汽车动态无线充电系统，能够不占用道路地面、可长期稳定运行的车辆动态无线充电。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于地下综合管廊的新能源汽车动态无线充电系统，包括：

3、沿道路走向设置的管廊主体，所述管廊主体位于所述道路的路面下方；

4、市政供电端，所述市政供电端设置在所述管廊主体内腔中；

5、无线充电发射端，所述无线充电发射端设置在所述管廊主体的内腔顶部并靠近路面的下侧，所述无线充电发射端具有多个沿所述道路走向依次排列的发射线圈；

6、车载无线充电接收端，所述车载无线充电接收端设置在车辆底盘上，所述车载无线充电接收端通过磁耦合谐振与所述发射线圈形成无线充电回路；

7、车辆感应端，所述车辆感应端设置在所述管廊主体的内腔顶部，所述车辆感应端用于检测车辆位置并控制对应的所述发射线圈通断。

8、进一步地，所述车辆感应端包括控制器和布置在各发射线圈侧端的电磁传感器和雷达，所述电磁传感器和雷达分别与控制器通讯连接。

9、进一步地，所述车辆感应端还包括用于检测发射线圈负载电流的电流传感器，所述电流传感器与控制器通讯连接。

10、进一步地，所述发射线圈沿所述道路走向方向的长度为8m至12m，所述发射线圈工作谐振频率为79khz至90khz。

11、进一步地，所述无线充电发射端还包括变频发射电源和谐振补偿电容；

12、所述变频发射电源的输入端与市政供电端电连接，用于将市政电网输入的工频交流电转换为高频交流电，输出至所述发射线圈；

13、所述谐振补偿电容串联或并联于发射线圈的输入回路中，所述谐振补偿电容与发射线圈共同构成lc谐振回路，所述lc谐振回路的谐振频率与变频发射电源的输出频率相匹配，使所述发射线圈工作于谐振状态。

14、进一步地，所述车载无线充电接收端包括磁耦合接收线圈、整流滤波模块、稳压调控模块和车载充电管理单元；所述磁耦合接收线圈设置在车辆底盘上，所述整流滤波模块的输入端与磁耦合接收线圈的输出端电连接，所述稳压调控模块的输入端与整流滤波模块的输出端电连接，所述车载充电管理单元的输入端与稳压调控模块的输出端电连接，所述车载充电管理单元与车辆的电池管理系统通讯连接。

15、进一步地，所述管廊主体为钢筋混凝土结构。

16、进一步地，上述一种基于地下综合管廊的新能源汽车动态无线充电系统还包括客户端，所述市政供电端包括电流传感器、电压传感器、温度传感器和远程传输模块；所述电流传感器用于监测各发射线圈的电流状况，所述电压传感器用于监测各发射线圈的电压状况，所述温度传感器用于监测各发射线圈的温度状况，电流传感器、电压传感器和温度传感器均与远程传输模块通讯连接，所述远程传输模块与客户端通讯连接。

17、进一步地，所述市政供电端还包括配电柜，所述配电柜与远程传输模块通讯连接，所述配电柜用于向发射线圈供电。

18、本发明的有益效果在于：通过将无线充电发射端、市政供电端及车辆感应端集成于道路下方的管廊主体内，不仅使发射线圈等核心部件免受车辆碾压、雨水浸泡和极端温度变化的影响，降低设备故障率并延长使用寿命，而且借助车辆底盘增设的车载无线充电接收端通过磁耦合谐振与发射线圈形成无线充电回路，使车辆在行驶过程中即可动态补能，无需定点停放或长时间占位，从而释放用户出行时间并大幅提升车位周转效率；同时，车辆感应端可实时检测车辆位置并精准控制对应发射线圈的通断，确保动态充电过程持续可靠。

1.一种基于地下综合管廊的新能源汽车动态无线充电系统，包括：

2.根据权利要求1所述基于地下综合管廊的新能源汽车动态无线充电系统，其特征在于：所述车辆感应端（5）包括控制器（51）和布置在各发射线圈（31）侧端的电磁传感器（52）和雷达（53），所述电磁传感器（52）和雷达（53）分别与控制器（51）通讯连接。

3.根据权利要求2所述基于地下综合管廊的新能源汽车动态无线充电系统，其特征在于：所述车辆感应端（5）还包括用于检测发射线圈（31）负载电流的第一电流传感器（54），所述第一电流传感器（54）与控制器（51）通讯连接。

4.根据权利要求1所述基于地下综合管廊的新能源汽车动态无线充电系统，其特征在于：所述发射线圈（31）沿所述道路走向方向的长度为8m至12m，所述发射线圈（31）工作谐振频率为79khz至90khz。

5.根据权利要求1所述基于地下综合管廊的新能源汽车动态无线充电系统，其特征在于：所述无线充电发射端（3）还包括变频发射电源（32）和谐振补偿电容（33）；

6.根据权利要求1所述基于地下综合管廊的新能源汽车动态无线充电系统，其特征在于：所述车载无线充电接收端（4）包括磁耦合接收线圈（41）、整流滤波模块（42）、稳压调控模块（43）和车载充电管理单元（44）；所述磁耦合接收线圈（41）设置在车辆底盘上，所述整流滤波模块（42）的输入端与磁耦合接收线圈（41）的输出端电连接，所述稳压调控模块（43）的输入端与整流滤波模块（42）的输出端电连接，所述车载充电管理单元（44）的输入端与稳压调控模块（43）的输出端电连接，所述车载充电管理单元（44）与车辆的电池管理系统通讯连接。

7.根据权利要求1所述基于地下综合管廊的新能源汽车动态无线充电系统，其特征在于：所述管廊主体（1）为钢筋混凝土结构。

8.根据权利要求1所述基于地下综合管廊的新能源汽车动态无线充电系统，其特征在于：还包括客户端（6），所述市政供电端（2）包括第二电流传感器（21）、电压传感器（22）、温度传感器（23）和远程传输模块（24）；所述第二电流传感器（21）用于监测各发射线圈（31）的电流状况，所述电压传感器（22）用于监测各发射线圈（31）的电压状况，所述温度传感器（23）用于监测各发射线圈（31）的温度状况，第二电流传感器（21）、电压传感器（22）和温度传感器（23）均与远程传输模块（24）通讯连接，所述远程传输模块（24）与客户端（6）通讯连接。

9.根据权利要求8所述基于地下综合管廊的新能源汽车动态无线充电系统，其特征在于：所述市政供电端（2）还包括配电柜（25），所述配电柜（25）与远程传输模块（24）通讯连接，所述配电柜（25）用于向发射线圈（31）供电。