本發(fā)明總體上涉及再生能量，并且更具體地，涉及用于通過(guò)動(dòng)態(tài)移動(dòng)無(wú)線電力傳輸來(lái)回收制動(dòng)能量的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

整體來(lái)看，在道路上行駛的一組車(chē)輛由于單獨(dú)的加速和減速操作而浪費(fèi)了許多能量。在加速操作中，無(wú)論是燃料動(dòng)力、電動(dòng)力或者混合動(dòng)力車(chē)輛，車(chē)輛通常需要能量以提高其速度。另一方面，車(chē)輛也在減速操作中消耗能量。當(dāng)車(chē)輛減速時(shí)，其通過(guò)由車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)提供的摩擦而失去其動(dòng)能來(lái)消耗能量。因此，不需要的動(dòng)能主要以散熱的形式被“浪費(fèi)”。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明，提供一種系統(tǒng)，包含：

第一充電墊，該第一充電墊設(shè)置在道路結(jié)構(gòu)的第一位置并且配置為從貢獻(xiàn)車(chē)輛無(wú)線地接收電力；以及

第二充電墊，該第二充電墊設(shè)置在道路結(jié)構(gòu)的第二位置并且配置為從第一充電墊接收電力，并且利用電力的至少一部分對(duì)接收車(chē)輛無(wú)線充電。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一充電墊設(shè)置在道路結(jié)構(gòu)的第一部分上、道路結(jié)構(gòu)的第一部分下面或者道路結(jié)構(gòu)的第一部分中，在該第一部分中，更多的車(chē)輛減速而不是加速，并且其中第二充電墊設(shè)置在道路結(jié)構(gòu)的第二部分上、道路結(jié)構(gòu)的第二部分下面或者道路結(jié)構(gòu)的第二部分中，在該第二部分中，更多的車(chē)輛加速而不是減速。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，道路結(jié)構(gòu)包含公路通道(highwayaccess)，其中道路結(jié)構(gòu)的第一部分包含公路通道的出口斜坡，并且其中道路結(jié)構(gòu)的第二部分包括公路通道的入口斜坡。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，道路結(jié)構(gòu)包括地下通道或立交橋，其中道路結(jié)構(gòu)的第一部分包含地下通道或立交橋的向下斜坡，并且其中道路結(jié)構(gòu)的第二部分包含地下通道或立交橋的向上斜坡。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，道路結(jié)構(gòu)包含位于斜坡上的雙向道路段，其中道路結(jié)構(gòu)的第一部分包含雙向道路段的下坡車(chē)道，并且其中道路結(jié)構(gòu)的第二部分包含雙向道路段的上坡車(chē)道。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，道路結(jié)構(gòu)包含具有凹陷、停車(chē)標(biāo)志、收費(fèi)站或公共汽車(chē)站的道路段，其中道路結(jié)構(gòu)的第一部分包含在凹陷、停車(chē)標(biāo)志、收費(fèi)站或公共汽車(chē)站之前的道路段的一部分，并且其中道路結(jié)構(gòu)的第二部分包括在凹陷、停車(chē)標(biāo)志或收費(fèi)站之后的道路段的一部分。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，道路結(jié)構(gòu)包含具有轉(zhuǎn)彎的道路段，其中道路結(jié)構(gòu)的第一部分包含在轉(zhuǎn)彎的中點(diǎn)之前的道路段的一部分，并且其中道路結(jié)構(gòu)的第二部分包含在轉(zhuǎn)彎的中點(diǎn)之后的道路段的一部分。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，道路結(jié)構(gòu)包含公路四葉式交叉路口(highwaycloverleafinterchange)或表面環(huán)狀交叉路口(surfaceroundaboutcircularintersection)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，系統(tǒng)進(jìn)一步包含：

配置為存儲(chǔ)電能的至少一部分的一個(gè)或多個(gè)能量存儲(chǔ)介質(zhì)，其中一個(gè)或多個(gè)能量存儲(chǔ)介質(zhì)中的每一個(gè)電連接到第一充電墊和第二充電墊中的任一個(gè)或兩者。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一個(gè)或多個(gè)能量存儲(chǔ)介質(zhì)包含電池或電容器，并且其中電池或電容器設(shè)置在道路結(jié)構(gòu)內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一個(gè)或多個(gè)能量存儲(chǔ)介質(zhì)包含電池或電容器，并且其中電池或電容器設(shè)置在道路結(jié)構(gòu)的附近。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，系統(tǒng)進(jìn)一步包含貢獻(xiàn)車(chē)輛，其中貢獻(xiàn)車(chē)輛包含電動(dòng)車(chē)輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛或非電動(dòng)車(chē)輛，其中貢獻(xiàn)車(chē)輛配備有再生制動(dòng)裝置，并且其中電力通過(guò)貢獻(xiàn)車(chē)輛的再生制動(dòng)裝置產(chǎn)生。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，系統(tǒng)進(jìn)一步包含接收車(chē)輛，其中接收車(chē)輛配備有電池，電池配置為通過(guò)第二充電墊用電力的至少一部分進(jìn)行無(wú)線充電，并且其中電池提供接收車(chē)輛的電力消耗的至少一部分。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一充電墊配置為通過(guò)感應(yīng)電力傳輸無(wú)線地接收電力，并且其中第二充電墊配置為通過(guò)感應(yīng)電力傳輸對(duì)接收車(chē)輛進(jìn)行無(wú)線充電。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于回收制動(dòng)能量的方法，該方法包含：

通過(guò)道路結(jié)構(gòu)的第一充電墊無(wú)線地接收由貢獻(xiàn)車(chē)輛的再生制動(dòng)裝置產(chǎn)生的電力；

通過(guò)道路結(jié)構(gòu)的第二充電墊經(jīng)由傳輸線從第一充電墊接收電力；以及

通過(guò)第二充電墊利用電力的至少一部分對(duì)接收車(chē)輛進(jìn)行無(wú)線充電。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，從第一充電墊到第二充電墊的電力的接收包含：

一個(gè)或多個(gè)能量存儲(chǔ)介質(zhì)通過(guò)傳輸線的第一部分從第一充電墊接收電力；以及

第二充電墊通過(guò)傳輸線的第二部分從一個(gè)或多個(gè)能量存儲(chǔ)介質(zhì)接收電力。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一個(gè)或多個(gè)能量存儲(chǔ)介質(zhì)包含電池或電容器，并且其中電池或電容器設(shè)置在道路結(jié)構(gòu)內(nèi)或道路結(jié)構(gòu)附近。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，無(wú)線地接收由貢獻(xiàn)車(chē)輛的再生制動(dòng)裝置產(chǎn)生的電力包含通過(guò)感應(yīng)電力傳輸接收電力。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用電力的至少一部分對(duì)接收車(chē)輛進(jìn)行無(wú)線充電包含通過(guò)感應(yīng)電力傳輸用電力對(duì)接收車(chē)輛的電池進(jìn)行充電。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一充電墊設(shè)置在道路結(jié)構(gòu)的第一部分上、道路結(jié)構(gòu)的第一部分的下方或道路結(jié)構(gòu)的第一部分中，在該第一部分中，更多的車(chē)輛減速而不是加速，并且其中第二充電墊設(shè)置在道路結(jié)構(gòu)的第二部分上、道路結(jié)構(gòu)的第二部分下面或者道路結(jié)構(gòu)的第二部分中，在該第二部分中，更多的車(chē)輛加速而不是減速。

附圖說(shuō)明

參考以下附圖描述本發(fā)明的非限制性和非窮盡性實(shí)施例，其中除非另有說(shuō)明，否則相同的附圖標(biāo)記在各個(gè)附圖中表示相同的部件。

圖1是描繪根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例系統(tǒng)的示意圖；

圖2是描繪根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的示例系統(tǒng)的示意圖；

圖3是描繪根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的示例系統(tǒng)的示意圖；

圖4是描繪根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的示例系統(tǒng)的示意圖；

圖5是描繪根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的示例系統(tǒng)的示意圖；

圖6是描繪根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的示例系統(tǒng)的示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例過(guò)程的流程圖。

具體實(shí)施方式

在下面的說(shuō)明書(shū)中，參考形成其一部分的附圖，并且其中通過(guò)示出可以實(shí)踐本發(fā)明的具體示例性實(shí)施例來(lái)示出。這些實(shí)施例被足夠詳細(xì)地描述以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本文所公開(kāi)的概念，并且應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)各種公開(kāi)的實(shí)施例進(jìn)行修改，并且可以利用其他實(shí)施例。因此，下面的詳細(xì)描述不應(yīng)被理解為限制性的。

如前所述，車(chē)輛在加速和減速操作中都消耗能量。特別地，當(dāng)車(chē)輛減速時(shí)，由于車(chē)輛的不需要的動(dòng)能通過(guò)由車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)提供的摩擦而作為熱量被耗散，所以浪費(fèi)了許多能量。因此，邏輯上如下，如果不需要的能量在車(chē)輛的減速過(guò)程期間可以以某種方式“回收”或以其他方式利用，并且有利地傳輸?shù)叫枰β室詧?zhí)行加速操作的附近車(chē)輛，則不會(huì)有太多的能量浪費(fèi)。也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以利用和存儲(chǔ)由一個(gè)車(chē)輛耗散的能量，并且最終用于對(duì)另一車(chē)輛充電。以這種方式，當(dāng)作為整體觀察時(shí)，能量在車(chē)輛之間最佳地分布。

本發(fā)明推行了一種機(jī)制或方案，其中，在減速過(guò)程期間，不需要的動(dòng)能被設(shè)置在車(chē)輛中的再生制動(dòng)裝置回收或以其他方式利用。再生制動(dòng)裝置在接合時(shí)將車(chē)輛的動(dòng)能的至少一部分轉(zhuǎn)換成通常為電力形式的另一形式。再生制動(dòng)裝置易于應(yīng)用于至少部分地由電力驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛，例如電動(dòng)車(chē)輛(ev)或混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛(hev)。在減速過(guò)程期間，車(chē)輛的不需要的動(dòng)能因此可以至少部分地通過(guò)再生制動(dòng)裝置轉(zhuǎn)換為電力，并且被保存在車(chē)輛的電池中。因此，利用的電力或電能可用于由車(chē)輛在下一次需要?jiǎng)恿Φ牟僮鳌珉S后的加速操作——中使用。

雖然再生制動(dòng)裝置主要適用于ev和hev，但是其不限于僅配備到這樣的車(chē)輛并且僅由這些車(chē)輛使用。相反，再生制動(dòng)裝置也可以配備到常規(guī)的非電動(dòng)車(chē)輛并由其使用。另外，作為示例，由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的作業(yè)卡車(chē)可以承載需要很多電力的一些設(shè)備，例如電動(dòng)牽引起重機(jī)，并且電力可以由裝備在其上的再生制動(dòng)裝置提供。作為另一示例，消防車(chē)或警車(chē)肯定為其響亮的警報(bào)器和明亮的閃光燈消耗大量電力，并且因此如果可用，則可以利用由再生制動(dòng)裝置回收的電力。

這種回收和利用制動(dòng)能量的情況的容易識(shí)別的限制是，裝備在車(chē)輛中或“車(chē)載”的電池只有一定的容量。車(chē)載電池具有一定的容量，并且顯而易見(jiàn)的是，超過(guò)車(chē)載電池容量的制動(dòng)能量不能被回收和收回。一旦車(chē)載電池充滿，即使再生制動(dòng)裝置接合，車(chē)輛的不需要的動(dòng)能也不能進(jìn)一步回收和存儲(chǔ)。因此，動(dòng)能仍然被損失和浪費(fèi)。

上述情況的另一限制在于，典型的日常使用中的常規(guī)燃料動(dòng)力轎車(chē)或小汽車(chē)將不參與這種能量高效方法，并且因此在減速操作期間的不期望的動(dòng)能將完全被浪費(fèi)為散失的熱和振動(dòng)。也就是說(shuō)，即使裝備有再生制動(dòng)裝置，這樣的小汽車(chē)也不具有用于在減速操作期間回收的動(dòng)能的空間。此外，即使將前照燈和小汽車(chē)無(wú)線電計(jì)算在內(nèi)，這樣的汽車(chē)對(duì)電的需求也很少，并且電力的需求已經(jīng)很容易由其小容量的車(chē)載電池提供。

在認(rèn)識(shí)到這些限制的情況下，本發(fā)明進(jìn)一步主張使用無(wú)線電力傳輸來(lái)將通過(guò)再生制動(dòng)裝置回收的電力動(dòng)態(tài)地傳送出車(chē)輛。也就是說(shuō)，通過(guò)無(wú)線電力傳送，車(chē)輛可以至少部分地將回收的電力無(wú)線地傳送到位于車(chē)輛外部的目的地、存儲(chǔ)器或接收對(duì)象。無(wú)線傳送的電能可以隨后被接收對(duì)象利用，或者簡(jiǎn)單地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，以供以后由需要電力的另一對(duì)象使用。在具有動(dòng)態(tài)無(wú)線電力傳送的這種情況下，提高了上述限制，并且因此在將電力傳送出自身的車(chē)輛(即，“貢獻(xiàn)車(chē)輛”)與需要電力的另一物體之間形成功率回收和再利用系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，需要電力的另一物體是另一車(chē)輛(即，“接收車(chē)輛”)。

在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器可以是位于貢獻(xiàn)車(chē)輛和接收車(chē)輛之外的電池或電容器。由于電力存儲(chǔ)器位于車(chē)輛外部，大部分可能位于能量回收發(fā)生的地方附近，所以存儲(chǔ)器的容量可以大大增加。利用用于存儲(chǔ)回收的能量的足夠大的容量，基本上無(wú)限量的制動(dòng)能量可以以電力的形式被回收和存儲(chǔ)以供以后使用。應(yīng)當(dāng)注意的是，電力存儲(chǔ)器有利地靠近貢獻(xiàn)車(chē)輛和接收車(chē)輛而設(shè)置，以便避免回收的制動(dòng)能量在其它長(zhǎng)距離電力線傳輸上的顯著部分的傳輸損失。

在一些實(shí)施例中，在功率回收和再利用系統(tǒng)中可以不包括存儲(chǔ)器，在這種情況下，所回收的能量被容易地發(fā)送到接收車(chē)輛并被使用(即，對(duì)接收車(chē)輛“充電”)。在包括作為存儲(chǔ)介質(zhì)的電池和/或電容器的一些實(shí)施例中，接收車(chē)輛可以與貢獻(xiàn)車(chē)輛相同。也就是說(shuō)，車(chē)輛可以將回收的制動(dòng)能量以電的形式無(wú)線地傳遞到要保存的存儲(chǔ)介質(zhì)，然后存儲(chǔ)介質(zhì)將在稍后的時(shí)間通過(guò)將回收的制動(dòng)能量無(wú)線地傳送回車(chē)輛而對(duì)同一車(chē)輛充電。

在一些實(shí)施例中，如上所公開(kāi)的無(wú)線電力傳輸或充電操作可以通過(guò)使用所謂的“感應(yīng)電力傳輸”來(lái)實(shí)施或?qū)崿F(xiàn)。包括感應(yīng)線圈的充電墊可以設(shè)置在本地道路結(jié)構(gòu)的表面上、掩埋在其下或嵌入其中。當(dāng)配備有再生制動(dòng)裝置的車(chē)輛在充電墊上或附近行駛時(shí)，可以配置為在充電墊和車(chē)輛之間進(jìn)行電力傳輸。能量傳遞的方向可以配置為根據(jù)需要從車(chē)輛到充電墊(在車(chē)輛是貢獻(xiàn)車(chē)輛的情況下)或從充電墊到車(chē)輛(在車(chē)輛是接收車(chē)輛的情況下)。感應(yīng)電力傳輸是可以在電源和接收方之間的距離上工作的非接觸電力傳輸。因此，車(chē)輛不需要與充電車(chē)輛接觸以進(jìn)行感應(yīng)電力傳輸。也就是說(shuō)，本發(fā)明提出的無(wú)線電力傳送本質(zhì)上是“動(dòng)態(tài)的”，其中車(chē)輛可以自由移動(dòng)并且在經(jīng)過(guò)各充電墊或者在它們附近行駛時(shí)對(duì)充電墊充電(即，將電力傳輸?shù)匠潆妷|)或者車(chē)輛對(duì)充電墊放電(即，從充電墊傳輸電力)。感應(yīng)電力傳輸?shù)牧硪粋€(gè)性質(zhì)是傳輸效率可能不是100％。也就是說(shuō)，貢獻(xiàn)車(chē)輛可能僅能夠?qū)⒒厥盏碾娔艿囊徊糠謧鬏數(shù)匠潆妷|。同樣地，充電墊可能僅能夠?qū)⒖捎玫碾娔艿囊徊糠謧鬏數(shù)浇邮哲?chē)輛。

應(yīng)當(dāng)注意的是，出于與前述能量存儲(chǔ)相同的原因，充電墊還有利地靠近貢獻(xiàn)車(chē)輛和接收車(chē)輛而設(shè)置，以便避免回收的制動(dòng)能量在其它長(zhǎng)距離電力線傳輸上的顯著部分的傳輸損失。優(yōu)選地，充電墊和能量存儲(chǔ)介質(zhì)(如果有的話)設(shè)置在本地道路結(jié)構(gòu)內(nèi)或附近，例如公路通道、地下通道、立交橋、位于斜坡上的雙向道路段、具有凹陷、停車(chē)標(biāo)志、收費(fèi)站或公共汽車(chē)站的道路段、具有轉(zhuǎn)彎的路段、公路四葉式交叉路口或表面環(huán)狀交叉路口。

同樣值得注意的是，車(chē)外蓄電池結(jié)合動(dòng)態(tài)無(wú)線電力傳輸?shù)氖褂瞄_(kāi)辟了再生電力源的新類(lèi)別，即燃料動(dòng)力重載貨車(chē)、商用卡車(chē)、休旅車(chē)(rv)等。由于其重質(zhì)量，與典型的轎車(chē)相比，這種類(lèi)型的車(chē)輛攜帶大量的動(dòng)能。但是，這也意味著除非其配備有再生制動(dòng)裝置，否則大量的動(dòng)能在減速操作中被浪費(fèi)并作為熱而散失。然而，這些重載車(chē)輛很少有包括再生制動(dòng)裝置的動(dòng)機(jī)，原因在于車(chē)輛的巨大質(zhì)量基本上阻止它們使用電力作為其驅(qū)動(dòng)力源的即使一部分。因此，在減速操作中的大量動(dòng)能不被回收和重新利用。由于在本發(fā)明中提出的結(jié)合動(dòng)態(tài)無(wú)線電力傳輸?shù)能?chē)外蓄電池，向重載卡車(chē)和類(lèi)似車(chē)輛提供了回收其巨大量的制動(dòng)能量的可行且實(shí)用的方式。這為提供了一個(gè)再生電力源新類(lèi)別，以利于其他車(chē)輛和需要電力的物體。例如，這種能量回收系統(tǒng)可以在位于靠近公路通道的聯(lián)合包裹(ups)或聯(lián)邦快遞(fedex)貨運(yùn)卡車(chē)設(shè)施處實(shí)施，并且每天來(lái)自從公路的出口斜坡下來(lái)的數(shù)百輛重載卡車(chē)所回收的制動(dòng)能量完全足以滿足設(shè)施的日常公用電力使用。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例能量回收系統(tǒng)100。圖1示出了公路通道的本地道路結(jié)構(gòu)，其包括出口斜坡110和入口斜坡120。出口斜坡110引導(dǎo)諸如車(chē)輛161和163的車(chē)輛離開(kāi)公路150，而入口斜坡120引導(dǎo)諸如車(chē)輛164和162的車(chē)輛到達(dá)公路150。在出口斜坡110上行駛的車(chē)輛離開(kāi)公路150，因此它們中的大多數(shù)會(huì)執(zhí)行減速操作。車(chē)輛161和163中的每一個(gè)配備有再生制動(dòng)裝置，其使得相應(yīng)車(chē)輛能夠在減速過(guò)程期間在出口斜坡110上行駛的同時(shí)回收制動(dòng)能量。

能量回收系統(tǒng)100包括充電墊141和143，每個(gè)充電墊可以放置在出口斜坡110上、埋入或嵌入出口斜坡110的表面內(nèi)。在特定實(shí)施例中，充電墊141和143由金屬、合金、或其它導(dǎo)電(或超導(dǎo))材料形成。在一些實(shí)施例中，充電墊141和143包括由保護(hù)充電墊不受環(huán)境因素——例如雪、雨、輪胎接觸、由輪胎接觸引起的磨損等——影響的材料包裹的線圈。包裹充電墊141和143的材料將保護(hù)線圈而不干擾功率的感應(yīng)傳輸。充電墊141和143可以定位成與路面大體上是平面的。在替代實(shí)施例中，充電墊141和143位于路面稍下方以減少由鏟雪機(jī)等造成損壞的可能性。

當(dāng)車(chē)輛161接近或在充電墊141上時(shí)，其可以執(zhí)行減速操作，并且裝備在車(chē)輛161上的再生制動(dòng)裝置由于減速而產(chǎn)生的電力可以從車(chē)輛161無(wú)線地傳輸?shù)匠潆妷|。類(lèi)似地，當(dāng)車(chē)輛163接近或在充電墊143上時(shí)，其可以在執(zhí)行減速操作，并且裝備在車(chē)輛163上的再生制動(dòng)裝置由于減速而產(chǎn)生的電力可以從車(chē)輛163無(wú)線傳輸?shù)匠潆妷|143。

能量回收系統(tǒng)100還包括充電墊142和144，每個(gè)充電墊可以放置在入口坡道120的表面上、埋入或嵌入在入口坡道120的表面中。當(dāng)車(chē)輛162接近或在充電墊142上時(shí)，其可以執(zhí)行需要更多電力的加速操作。充電墊142可以通過(guò)傳輸線170從充電墊141接收由車(chē)輛161產(chǎn)生的電力的至少一部分，然后將電力無(wú)線地提供給車(chē)輛162用于加速操作。類(lèi)似地，當(dāng)車(chē)輛164接近或在充電墊144上時(shí)，其可以執(zhí)行需要更多電力的加速操作。充電墊144可以通過(guò)傳輸線175的第一部分173、電池153和傳輸線175的第二部分174從充電墊143接收由車(chē)輛163產(chǎn)生的電力的至少一部分，然后將電力無(wú)線地提供給車(chē)輛164以進(jìn)行加速操作。

能量回收系統(tǒng)100還可以包括一個(gè)或多個(gè)能量存儲(chǔ)介質(zhì)，例如如圖1所示的電池151、152和153。能量存儲(chǔ)介質(zhì)不限于電池；它們可以是電容器或者可以保持電能的其它介質(zhì)。如圖1所示，電池151分別電連接到充電墊141和144。這使得由充電墊141接收的所回收的電能首先存儲(chǔ)在電池151中，并且隨后(可以在稍后的時(shí)間)在車(chē)輛164在充電墊144上或附近并且需要電力時(shí)至少部分地從電池151傳輸?shù)匠潆妷|144。類(lèi)似地，電池152分別電連接到充電墊142和143。這使得由充電墊143接收的所回收的電能首先存儲(chǔ)在電池152中，并且隨后(可以在稍后的時(shí)間)在車(chē)輛162在充電墊142上或附近并且需要電力時(shí)至少部分地從電池152傳輸?shù)匠潆妷|142。同樣地，電池153分別通過(guò)傳輸線175電連接到充電墊142和143。這使得由充電墊143接收的所回收的電能首先存儲(chǔ)在電池153中，并且隨后(可以在稍后的時(shí)間)在車(chē)輛164在充電墊144上或附近并且需要電力時(shí)至少部分地從電池153傳輸?shù)匠潆妷|144。

能量回收系統(tǒng)100還可以包括可以以電力的形式向系統(tǒng)100貢獻(xiàn)所回收的制動(dòng)能量的車(chē)輛161和163中的一個(gè)或兩個(gè)，并且還可以包括車(chē)輛162和164中的一個(gè)或兩個(gè)，車(chē)輛162和164可以以電力的形式接收來(lái)自系統(tǒng)100的所回收的制動(dòng)能量的至少一部分，以對(duì)為車(chē)輛162和164提供驅(qū)動(dòng)力的相應(yīng)的車(chē)載電池充電。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一示例能量回收系統(tǒng)。圖2示出了本地道路結(jié)構(gòu)、立交橋200，其包括車(chē)輛262正在行駛的向上坡道220以及車(chē)輛261正在行駛的向下坡道210。通常，在向上坡道220上行駛的車(chē)輛相比減速操作更可能執(zhí)行加速操作，而在向下坡道210上行駛的車(chē)輛相比加速操作更可能執(zhí)行減速操作。車(chē)輛261配備有再生制動(dòng)裝置，該再生制動(dòng)裝置配置為在向下通過(guò)立交橋200的下坡道210的同時(shí)，回收由于減速操作而引起的車(chē)輛261的不需要的動(dòng)能。所回收的動(dòng)能可以通過(guò)感應(yīng)電力傳輸以電力的形式從車(chē)輛261無(wú)線傳輸?shù)匠潆妷|241。充電墊241分別電連接到電池251和253，并且電池253電連接到充電墊242，使得由電池253從充電墊241接收的電力的一部分可以被傳輸?shù)匠潆妷|242。充電墊242配置為當(dāng)車(chē)輛在充電墊242上或附近時(shí)對(duì)車(chē)輛262的車(chē)載電池充電，原因在于車(chē)輛262可以從車(chē)載電池請(qǐng)求用于在立交橋200的向上坡道220上行駛時(shí)可能的加速操作的功率。充電墊242還可電連接到電池或電容器252并在其中存儲(chǔ)電力。

圖2所示的示例能量回收系統(tǒng)可以包括分別設(shè)置在立交橋200的向下斜坡210和向上斜坡220上的充電墊241和242。系統(tǒng)還可以包括電池或電容器251、252和253中的一個(gè)或多個(gè)。系統(tǒng)還可以包括車(chē)輛261和262。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的又一示例能量回收系統(tǒng)。圖3示出了本地道路結(jié)構(gòu)、地下通道300，其包括車(chē)輛361正在行駛的向下坡道310以及車(chē)輛362正在行駛的向上坡道320。通常，在向下坡道310上行駛的車(chē)輛相比加速操作更可能執(zhí)行減速操作，而在向上坡道320上行駛的車(chē)輛相比減速操作更可能執(zhí)行加速操作。車(chē)輛361配備有再生制動(dòng)裝置，該再生制動(dòng)裝置配置為在向下通過(guò)地下通道300的下坡道310的同時(shí)，回收由于減速操作而引起的車(chē)輛361的不需要的動(dòng)能。所回收的動(dòng)能可以通過(guò)感應(yīng)電力傳輸以電力的形式從車(chē)輛361無(wú)線傳輸?shù)匠潆妷|341。充電墊341電連接到電池353，并且電池353電連接到充電墊342，使得由電池353從充電墊341接收的電功率的一部分可以被傳輸?shù)匠潆妷|342。充電墊342配置為當(dāng)車(chē)輛在充電墊342上或附近時(shí)對(duì)車(chē)輛362的車(chē)載電池充電，原因在于車(chē)輛362可以從車(chē)載電池請(qǐng)求用于在地下通道300的向上坡道320上行駛時(shí)可能的加速操作的功率。

圖3所示的示例能量回收系統(tǒng)可以包括分別設(shè)置在地下通道300的向下斜坡310和向上斜坡320上的充電墊341和342。系統(tǒng)還可以包括電池353。系統(tǒng)還可以包括車(chē)輛361和362。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的又一示例能量回收系統(tǒng)400。圖4示出了本地道路結(jié)構(gòu)、位于斜坡480上的雙向道路段，其包括車(chē)輛461正在行駛的向下坡道410以及車(chē)輛462正在行駛的上坡車(chē)道420。通常，在上坡車(chē)道420上行駛的車(chē)輛相比減速操作更可能執(zhí)行加速操作，而在下坡車(chē)道410上行駛的車(chē)輛相比加速操作更可能執(zhí)行減速操作。車(chē)輛461配備有再生制動(dòng)裝置，該再生制動(dòng)裝置配置為在向下通過(guò)雙向路段的下坡車(chē)道410的同時(shí)，回收由于減速操作引起的車(chē)輛461的不需要的動(dòng)能。所回收的動(dòng)能可以通過(guò)感應(yīng)電力傳輸以電力的形式從車(chē)輛461無(wú)線地傳輸?shù)匠潆妷|441。充電墊441電連接到電池453，并且電池453電連接到充電墊442，使得由電池453從充電墊441接收的電功率的一部分可以被傳輸?shù)匠潆妷|442。充電墊442配置為當(dāng)車(chē)輛在充電墊442上或附近時(shí)對(duì)車(chē)輛462的車(chē)載電池充電，原因在于車(chē)輛462可以從車(chē)載電池請(qǐng)求用于在雙向道路段的上坡車(chē)道420上行駛時(shí)可能的加速操作的功率。

示例能量回收系統(tǒng)400可以包括分別設(shè)置在圖4中的雙向路段的下坡車(chē)道410和上坡車(chē)道420上的充電墊441和442。系統(tǒng)還可以包括電池453。系統(tǒng)還可以包括車(chē)輛461和462。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一示例能量回收系統(tǒng)500。圖5示出了本地道路結(jié)構(gòu)，具有停止標(biāo)志(stop)580的道路區(qū)段。具有停止標(biāo)志580的道路段包括車(chē)輛561正在行駛的在停止標(biāo)志580之前的道路段的第一部分510。具有停止標(biāo)志580的道路段還包括車(chē)輛562正在行駛的在停車(chē)標(biāo)志580之后的道路段的第二部分520。通常，在停車(chē)標(biāo)志580之前的道路段的第一部分510上行駛的車(chē)輛相比加速操作更可能執(zhí)行減速操作，而在停車(chē)標(biāo)志580之后的道路段的第二部分520上行駛的車(chē)輛相比減速操作更可能執(zhí)行加速操作。車(chē)輛561配備有再生制動(dòng)裝置，該再生制動(dòng)裝置配置為當(dāng)車(chē)輛561接近停止標(biāo)志580時(shí)，回收由于減速操作而引起的車(chē)輛561的不需要的動(dòng)能。所回收的動(dòng)能可以通過(guò)感應(yīng)電力傳輸以電力的形式從車(chē)輛561無(wú)線傳輸?shù)匠潆妷|541。充電墊541電連接到電池553，并且電池553電連接到充電墊542，使得由電池553從充電墊541接收的電功率的一部分可以被傳輸?shù)匠潆妷|542。充電墊542配置為當(dāng)車(chē)輛在充電墊542上或附近時(shí)對(duì)車(chē)輛562的車(chē)載電池充電，原因在于當(dāng)車(chē)輛562在停止標(biāo)志580停止之后開(kāi)始移動(dòng)通過(guò)停止標(biāo)志580時(shí)，車(chē)輛562可能需要來(lái)自車(chē)載電池的功率用于可能的加速操作。

在一些實(shí)施例中，圖5中的車(chē)輛561和車(chē)輛562可以是在兩個(gè)不同時(shí)刻的相同車(chē)輛。也就是說(shuō)，當(dāng)車(chē)輛接近然后在停止標(biāo)志580處停止時(shí)，車(chē)輛可以由圖5中的標(biāo)記561表示，車(chē)輛以電能的形式將其回收的制動(dòng)能量傳輸?shù)匠潆妷|541，充電墊541又將電能的至少一部分傳輸?shù)诫姵?53以被存儲(chǔ)。當(dāng)車(chē)輛在停止標(biāo)志580處停止之后再次移動(dòng)、通過(guò)停止標(biāo)志580并向前移動(dòng)時(shí)，車(chē)輛在圖5中由標(biāo)記562表示。此時(shí)，當(dāng)車(chē)輛在停車(chē)標(biāo)志580之后在道路段的第二部分520上行駛時(shí)，車(chē)輛的車(chē)載電池通過(guò)充電墊542用由電池553供應(yīng)的電力充電，從而提供車(chē)輛行駛所需的電力。

由圖5的能量回收系統(tǒng)500公開(kāi)的類(lèi)似機(jī)構(gòu)和操作可以應(yīng)用于其他類(lèi)似實(shí)施例，例如在具有凹陷、收費(fèi)站或公共汽車(chē)站的路段的情況。

示例能量回收系統(tǒng)500可以包括在停止標(biāo)志580之前設(shè)置在道路段的第一部分510中的充電墊541。示例性能量回收系統(tǒng)500還可以包括在停止標(biāo)志580之后設(shè)置在道路段的第二部分520中的充電墊542。系統(tǒng)還可以包括電池553。系統(tǒng)還可以包括車(chē)輛561和562。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的又一示例能量回收系統(tǒng)。圖6示出了本地道路結(jié)構(gòu)，具有轉(zhuǎn)彎600的路段。具有轉(zhuǎn)彎600的路段包括車(chē)輛661正在行駛的在轉(zhuǎn)彎600的中點(diǎn)680之前的路段的第一部分610。具有轉(zhuǎn)彎600的道路段還包括車(chē)輛662正在行駛的在轉(zhuǎn)彎600的中點(diǎn)680之后的道路段的第二部分620。通常，在中點(diǎn)680之前的道路段的第一部分610上行駛的車(chē)輛相比加速操作更可能執(zhí)行減速操作，而在中點(diǎn)680之后的道路段的第二部分620上行駛的車(chē)輛相比減速操作更可能執(zhí)行加速操作。車(chē)輛661配備有再生制動(dòng)裝置，該再生制動(dòng)裝置配置為在車(chē)輛661接近中點(diǎn)680時(shí)回收由于減速操作而引起的車(chē)輛661的不需要的動(dòng)能。所回收的動(dòng)能可以通過(guò)感應(yīng)電力傳輸以電力的形式從車(chē)輛661無(wú)線傳輸?shù)匠潆妷|641。充電墊641電連接到電池653，并且電池653電連接到充電墊642，使得由電池653從充電墊641接收的電功率的一部分可以被傳輸?shù)匠潆妷|642。充電墊642被配置為當(dāng)車(chē)輛在充電墊642上或附近時(shí)對(duì)車(chē)輛662的車(chē)載電池充電，原因在于當(dāng)車(chē)輛662開(kāi)始移動(dòng)通過(guò)轉(zhuǎn)彎600的中點(diǎn)680并且繼續(xù)行駛時(shí)，車(chē)輛662可能需要來(lái)自車(chē)載電池的功率用于可能的加速操作。

在一些實(shí)施例中，圖6中的車(chē)輛661和車(chē)輛662可以是在兩個(gè)不同時(shí)刻的相同車(chē)輛。也就是說(shuō)，當(dāng)車(chē)輛接近轉(zhuǎn)彎600的中點(diǎn)680時(shí)，車(chē)輛可以由圖6中的標(biāo)記661表示，車(chē)輛以電能的形式將其回收的制動(dòng)能量傳輸?shù)匠潆妷|641，充電墊641又將電能的至少一部分傳遞到電池653以被存儲(chǔ)。當(dāng)車(chē)輛在經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)彎600的中點(diǎn)680之后再次移動(dòng)并且向前移動(dòng)時(shí)，車(chē)輛由圖6中的標(biāo)記662表示。此時(shí)，當(dāng)車(chē)輛在中點(diǎn)680之后在道路段的第二部分620上行駛時(shí)，車(chē)輛的車(chē)載電池通過(guò)充電墊642用由電池653供應(yīng)的電力充電，從而提供車(chē)輛行駛所需的電力。

由圖6的能量回收系統(tǒng)公開(kāi)的類(lèi)似機(jī)構(gòu)和操作可以應(yīng)用于其它類(lèi)似的實(shí)施例，例如在公路四葉式交叉路口或者表面環(huán)狀交叉口的情況。

圖6所示的示例性能量回收系統(tǒng)可包括設(shè)置在轉(zhuǎn)彎600的中點(diǎn)680之前的道路段的第一部分610中的充電墊641。系統(tǒng)還可包括設(shè)置在轉(zhuǎn)彎600的中點(diǎn)680之后的道路段的第二部分620中的充電墊642。系統(tǒng)也可以包括電池653。系統(tǒng)還可以包括車(chē)輛661和662。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例過(guò)程700。過(guò)程700可以包括如框710、720和730以及子框722和724所示的一個(gè)或多個(gè)操作、動(dòng)作或功能。盡管被示為離散框，但過(guò)程700的各種框可以被劃分為附加框，組合成更少的框，或被消除，這取決于期望的實(shí)施方式。過(guò)程700可以通過(guò)能量回收系統(tǒng)100、400和500中的任一個(gè)以及圖2、3和6中所示的能量回收系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了描述簡(jiǎn)單并且不限制本發(fā)明的范圍，下面在示例能量回收系統(tǒng)100的上下文中描述過(guò)程700。過(guò)程700可以開(kāi)始于框710。

在710，過(guò)程700可以包含公路通道的充電墊143無(wú)線接收由車(chē)輛163的再生制動(dòng)裝置產(chǎn)生的電力。在框710之后可以是框720。

在720，過(guò)程700可以包含相同的公路通道的充電墊144通過(guò)傳輸線175從充電墊143接收電力。這可以包含在子框722和724執(zhí)行的操作。在722，過(guò)程700可以包含一個(gè)或多個(gè)能量存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，電池153)通過(guò)傳輸線175的第一部分173接收來(lái)自充電墊143的電力。子框722之后可以是子框724。在724，過(guò)程700可以包含充電墊144通過(guò)傳輸線175的第二部分174接收來(lái)自電池153的電力。子框724之后可以是框730。

在730處，過(guò)程700可以包含充電墊144利用車(chē)輛163的再生制動(dòng)裝置產(chǎn)生的電力的至少一部分對(duì)車(chē)輛164進(jìn)行無(wú)線充電。

在一些實(shí)施例中，在通過(guò)充電墊144從充電墊143接收電力時(shí)，過(guò)程700可以包含電池153通過(guò)傳輸線175的第一部分173接收來(lái)自充電墊143的電力。過(guò)程700還可以包含充電墊144通過(guò)傳輸線175的第二部分174接收來(lái)自電池153的電力。

在特定實(shí)施例中，車(chē)載電路和軟件用于在減速期間產(chǎn)生電并存儲(chǔ)所產(chǎn)生的電。車(chē)載電路和軟件可以在加速、高度變化或克服氣動(dòng)阻力、摩擦等時(shí)使用存儲(chǔ)的電力。另外，車(chē)載電路和軟件可以將一些電力無(wú)線地傳輸?shù)铰访嬷械慕邮赵?即，充電墊)。

在一些實(shí)施例中，所描述的系統(tǒng)包括類(lèi)似于電力公用電網(wǎng)的傳輸電力并且臨時(shí)存儲(chǔ)電力的電路和軟件。多余的電力可以分配到正常的電網(wǎng)。然而，在一些實(shí)施例中，本文所述的系統(tǒng)安裝在車(chē)輛有規(guī)律地加速和減速的區(qū)域中，因此在加速期間可以將在減速期間產(chǎn)生的電力本地提供給其他車(chē)輛。在特定實(shí)施例中，車(chē)輛與電網(wǎng)無(wú)線通信以通告車(chē)輛能夠貢獻(xiàn)(即，傳輸)多少電力到電網(wǎng)和/或車(chē)輛需要接收(或能夠接收到其電池存儲(chǔ)系統(tǒng)中)多少電力。

在一些實(shí)施例中，在無(wú)線地接收貢獻(xiàn)車(chē)輛的再生制動(dòng)裝置產(chǎn)生的電力時(shí)，過(guò)程700可以包含充電墊143通過(guò)感應(yīng)電力傳輸接收電力。

在一些實(shí)施例中，在利用至少一部分電力對(duì)接收車(chē)輛進(jìn)行無(wú)線充電時(shí)，過(guò)程700可以包含充電墊144通過(guò)感應(yīng)電力傳輸用電力對(duì)接收車(chē)輛的電池充電。

根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的系統(tǒng)和方法產(chǎn)生了許多優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)至少包括：由于車(chē)外蓄電池的無(wú)限制動(dòng)能量回收、接收車(chē)輛的車(chē)載電池的更長(zhǎng)的可持續(xù)性和/或更小尺寸、由于短距離電力傳輸?shù)牡凸β蕚鬏敁p耗、以及更少的磨損和更長(zhǎng)的制動(dòng)片壽命，僅列舉幾個(gè)。

本文中使用的冠詞“一個(gè)(a)”和“一個(gè)(an)”是指一個(gè)或多于一個(gè)(即至少一個(gè))物品的語(yǔ)法對(duì)象。作為示例，“用戶”是指一個(gè)用戶或多于一個(gè)用戶。貫穿本說(shuō)明書(shū)對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”，“實(shí)施例”，“一個(gè)示例”或“示例”的引用意味著結(jié)合實(shí)施例或示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，貫穿本說(shuō)明書(shū)的各個(gè)地方出現(xiàn)的短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”，“在實(shí)施例中”，“一個(gè)示例”或“示例”不一定都指代相同的實(shí)施例或示例。此外，特定特征、結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)或特性可以在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以任何合適的組合和/或子組合來(lái)組合。另外，應(yīng)當(dāng)理解，本文提供的附圖是為了向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員解釋的目的，并且附圖不一定按比例繪制。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)為裝置、方法或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可以采取完全包含硬件的實(shí)施例、完全包含軟件的實(shí)施例(包括固件、常駐軟件、微代碼等)或者組合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式，所述實(shí)施例可以總體在本文中被稱(chēng)為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，本發(fā)明的實(shí)施例可以采取計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品體現(xiàn)在具有在介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)可用程序代碼的任何有形表達(dá)介質(zhì)中。

附圖中的流程圖和框圖示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中的每個(gè)框可以表示代碼的模塊、段或部分，其包含用于實(shí)現(xiàn)指定的邏輯功能的一個(gè)或多個(gè)可執(zhí)行指令。還將注意到，框圖和/或流程圖的每個(gè)框以及框圖和/或流程圖中的框的組合可以由執(zhí)行指定功能或動(dòng)作的基于專(zhuān)用硬件的系統(tǒng)、或?qū)Ｓ糜布陀?jì)算機(jī)指令的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些計(jì)算機(jī)程序指令還可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，計(jì)算機(jī)程序指令可以指示計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置以特定方式工作，使得存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的指令產(chǎn)生包括實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖的一個(gè)或多個(gè)框中指定的功能/動(dòng)作的指令裝置的制品。

雖然根據(jù)某些實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是考慮到本發(fā)明的益處，其他實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，包括不提供所提出的所有益處和特征的實(shí)施例，其也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以利用其他實(shí)施例。