本實(shí)用新型涉及無(wú)線電能傳輸領(lǐng)域,是把電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電技術(shù)與應(yīng)急照明系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)。
背景技術(shù):
電動(dòng)汽車(chē)充電傳統(tǒng)的技術(shù)方案是通過(guò)充電插座從電網(wǎng)獲得電能,充電電路直接與蓄電池組固定連接。電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí),如果充電插座或者電纜中的帶電導(dǎo)體裸露在外,容易發(fā)生接觸不良,產(chǎn)生火花,在如此大功率充電環(huán)境下,給用戶帶來(lái)安全隱患,這是電動(dòng)汽車(chē)的電池采用插座插拔方式充電的最大問(wèn)題。同時(shí),傳統(tǒng)有線充電方式需要人工操作,手動(dòng)將充電機(jī)末端與汽車(chē)電池相連接,這種有線充電方式極大地降低了充電靈活性,并且長(zhǎng)長(zhǎng)的電纜影響美觀。此外,車(chē)身上完整的充電電路增加了車(chē)的自重,限制了電動(dòng)汽車(chē)性能,影響了電動(dòng)汽車(chē)的普及應(yīng)用,而無(wú)線充電可以從根本上解決以上問(wèn)題。
在生活中由于惡劣天氣、負(fù)荷過(guò)大或某些其他因素引起的電力故障時(shí)常會(huì)造成電力供應(yīng)中斷,影響生產(chǎn)、生活,有時(shí)由于突然停電失去照明會(huì)發(fā)生安全事故,而電動(dòng)汽車(chē)電池作為一個(gè)常用的儲(chǔ)能器件此時(shí)就可以作為電源為應(yīng)急照明系統(tǒng)提供電能。
把電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電系統(tǒng)與應(yīng)急照明系統(tǒng)結(jié)合起來(lái),使其共用一個(gè)電能傳輸裝置,既可以節(jié)省空間,又能有效利用資源,在電動(dòng)汽車(chē)可以進(jìn)行安全的無(wú)線充電的同時(shí),又可作為后備電源在發(fā)生電力故障時(shí)為應(yīng)急照明系統(tǒng)提供電能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提出了一種電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電與應(yīng)急照明一體化系統(tǒng),其特征在于:包括地面部分和車(chē)載部分。
所述地面部分包括LED照明系統(tǒng)、電源輸入端、選擇開(kāi)關(guān)、第一電能變換單元、第一發(fā)射/接收單元、人機(jī)交互單元、第一控制器、第一通信單元,所述LED照明系統(tǒng)用于在電力故障時(shí)提供應(yīng)急照明;所述電源輸入端用于為電動(dòng)汽車(chē)充電電池提供能量;所述選擇開(kāi)關(guān)用于選擇系統(tǒng)是工作于電動(dòng)汽車(chē)充電模式或是LED照明模式;所述第一電能變換單元用于電能變換,由第一控制器控制其工作狀態(tài);所述第一發(fā)射/接收單元包括諧振線圈及其補(bǔ)償電路,用于發(fā)射或接收能量;所述人機(jī)交互單元用于顯示充電信息、進(jìn)行充電參數(shù)及系統(tǒng)工作模式設(shè)定設(shè)定;第一所述控制器用于人機(jī)交互、系統(tǒng)工作模式的選擇、對(duì)電能變換的控制以及對(duì)信息傳輸?shù)目刂?;所述第一通信單元用于發(fā)送系統(tǒng)工作模式信息和接收電池充電電壓、充電電流和剩余電量等信息;
所述車(chē)載部分包括第二發(fā)射/接收單元、第二電能變換單元、電池、檢測(cè)單元、第二控制器、第二通信單元。所述第二發(fā)射/接收單元用于發(fā)送電池充電電壓、充電電流和剩余電量等信息和接收系統(tǒng)工作模式信息;所述第二電能變換單元用于電能變換,由第二控制器控制其工作狀態(tài);所述電池為電動(dòng)汽車(chē)電池;所述檢測(cè)單元用于檢測(cè)充電電壓、充電電流和剩余電量等信息;所述第二控制器用于檢測(cè)信號(hào)的處理、對(duì)電能變換的控制以及對(duì)信息傳輸?shù)目刂疲凰龅诙ㄐ艈卧糜诎l(fā)送電池充電電壓、充電電流和剩余電量等信息和接收系統(tǒng)工作模式信息。
所述第一電能變換單元包括兩個(gè)全控H橋逆變電路以及穩(wěn)壓濾波電路,全控H橋逆變電路的開(kāi)關(guān)管可以是IGBT或MOSFET,開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷由第一控制器控制,兩個(gè)H橋逆變電路根據(jù)系統(tǒng)工作模式工作于整流或逆變狀態(tài)。
所述第二電能變換單元包括一個(gè)全控H橋逆變電路以及穩(wěn)壓濾波電路,全控H橋逆變電路的開(kāi)關(guān)管可以是IGBT或MOSFET,開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷由第二控制器控制,H橋逆變電路根據(jù)系統(tǒng)工作模式工作于整流或逆變狀態(tài)。
所述第一控制器根據(jù)第一通信單元接收到的由檢測(cè)單元測(cè)量的電池充電電壓和充電電流等信息以及用戶設(shè)定的充電參數(shù),采用PWM控制或移相控制方式調(diào)整第一電能變換單元中開(kāi)關(guān)管觸發(fā)脈沖波形,實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的恒壓或恒流充電。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示,一種電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電與應(yīng)急照明一體化系統(tǒng),包括地面部分和車(chē)載部分。
地面部分包括LED照明系統(tǒng)、電源輸入端、選擇開(kāi)關(guān)、第一電能變換單元、第一發(fā)射/接收單元、人機(jī)交互單元、第一控制器、第一通信單元,其中電源輸入端為220V交流電源;人機(jī)交互單元包括可觸屏輸入的顯示器,可以顯示充電信息以及剩余電量等信息,用戶通過(guò)人機(jī)交互單元設(shè)定系統(tǒng)工作模式,若系統(tǒng)工作于充電模式還應(yīng)輸入充電參數(shù);第一控制器控制選擇開(kāi)關(guān)選擇系統(tǒng)工作于電動(dòng)汽車(chē)充電模式或是LED照明模式,并控制第一電能變換單元中開(kāi)關(guān)管觸發(fā)脈沖波形,使不同的H橋逆變電路分別工作于整流和逆變狀態(tài);第一發(fā)射/接收單元包括諧振線圈及其補(bǔ)償電路,通過(guò)磁耦合諧振實(shí)現(xiàn)與第二發(fā)射/接收單元之間的能量傳輸;第一通信單元用來(lái)發(fā)送系統(tǒng)工作模式信息和接收充電電壓、充電電流、剩余電量和系統(tǒng)工作模式等信息,可以采用zigbee、藍(lán)牙或wifi等通信方式。
車(chē)載部分包括第二發(fā)射/接收單元、第二電能變換單元、電池、檢測(cè)單元、第二控制器、第二通信單元。其中第二發(fā)射/接收單元包括諧振線圈及其補(bǔ)償電路,通過(guò)磁耦合諧振實(shí)現(xiàn)與第一發(fā)射/接收單元之間的能量傳輸;第二控制器根據(jù)系統(tǒng)工作模式控制第二電能變換單元使其H橋逆變電路工作于整流或逆變狀態(tài);檢測(cè)單元用來(lái)檢測(cè)充電電壓、充電電流和剩余電量等信息;通過(guò)通信單元發(fā)送到地面部分;第二通信單元用來(lái)接收系統(tǒng)工作模式信息和發(fā)送充電電壓、充電電流、剩余電量和系統(tǒng)工作模式等信息,與第一通信單元相匹配,可以采用ZigBee、藍(lán)牙或WiFi等通信方式。
本實(shí)用新型一種電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電與應(yīng)急照明一體化系統(tǒng)有兩種工作模式,分別為電動(dòng)汽車(chē)充電模式和應(yīng)急照明模式,兩種模式的電路切換由選擇開(kāi)關(guān)執(zhí)行。所述第一電能變換單元包括兩個(gè)全控H橋逆變電路以及穩(wěn)壓濾波電路,全控H橋逆變電路的開(kāi)關(guān)管可以是IGBT或MOSFET,所述第二電能變換單元包括一個(gè)全控H橋逆變電路以及穩(wěn)壓濾波電路,全控H橋逆變電路的開(kāi)關(guān)管可以是IGBT或MOSFET。當(dāng)系統(tǒng)工作于電動(dòng)汽車(chē)充電模式時(shí),第一電能變換單元中與電源輸入端相連的全控H橋逆變電路工作于整流狀態(tài),與第一發(fā)射/接收單元相連的全控H橋逆變電路工作于逆變狀態(tài),第二電能變換單元中全控H橋逆變電路工作于整流狀態(tài);當(dāng)系統(tǒng)工作于應(yīng)急照明模式時(shí),當(dāng)系統(tǒng)工作于應(yīng)急照明模式時(shí),第一電能變換單元中與電源輸入端相連的全控H橋逆變電路工作于逆變狀態(tài),與第一發(fā)射/接收單元相連的全控H橋逆變電路工作于整流狀態(tài),第二電能變換單元中全控H橋逆變電路工作于逆變狀態(tài)。