用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源汽車的動(dòng)力電池充電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新能源汽車，特別是電動(dòng)汽車或者混合動(dòng)力汽車的不斷推廣，新能源汽車與我們的日常生活已經(jīng)日益相關(guān)。由于目前電動(dòng)車受電池電量的影響，續(xù)航里程受到限制，難以滿足用戶的出行需求。特別是當(dāng)用戶駕駛車輛在行駛途中電量已經(jīng)損耗完之后，電動(dòng)汽車無(wú)法繼續(xù)行駛，影響用戶的行程。
[0003]基于上述問(wèn)題，可以通過(guò)移動(dòng)儲(chǔ)能電站對(duì)電動(dòng)車進(jìn)行充電，使得電量較低的電動(dòng)車能夠獲得一定的電量，從而可以開(kāi)到附近的充電站或者其他充電設(shè)備處進(jìn)行充電。目前移動(dòng)儲(chǔ)能電站對(duì)電動(dòng)汽車的充電方式主要是有線充電方式，而該充電方式存在如下不足之處:
[0004]首先，充電設(shè)備的移動(dòng)搬運(yùn)和高壓線束的引線過(guò)長(zhǎng)，且人工操作繁瑣?，F(xiàn)有的連接設(shè)備多采用有線連接，每次充電都需要插拔連接設(shè)備。
[0005]其次，由于人工操作，在充電過(guò)程中極易出現(xiàn)充電連接設(shè)備的過(guò)度磨損以及不安全性等因素。連接設(shè)備插拔時(shí)會(huì)出現(xiàn)磨損，存在外露的高壓部件，這給充電系統(tǒng)的安全性、可靠性帶來(lái)一定的影響，并縮短了充電設(shè)備的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問(wèn)題之一。
[0007]為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)電動(dòng)汽車的無(wú)線充電，具有較高的安全性和可靠性，且充電簡(jiǎn)單易行，采用無(wú)線充電的方式可提高充電設(shè)備的使用壽命，具有較高的適用性。
[0008]本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電方法。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面的實(shí)施例提供了一種用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)，所述移動(dòng)式儲(chǔ)能電站包括儲(chǔ)能電池組和電源監(jiān)控裝置，所述系統(tǒng)包括:電能提供裝置、電能接收裝置和電池管理器，其中，所述電能提供裝置位于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站上，所述電能接收裝置和所述電池管理器位于所述新能源汽車上，所述電能提供裝置，用于在檢測(cè)到所述電能接收裝置的無(wú)線通訊信號(hào)時(shí)向所述電源監(jiān)控裝置發(fā)送放電請(qǐng)求，以及在所述電能提供裝置進(jìn)入放電請(qǐng)求階段且所述電能接收裝置進(jìn)入充電請(qǐng)求階段之后，當(dāng)所述儲(chǔ)能電池組符合預(yù)設(shè)放電條件時(shí)進(jìn)入無(wú)線放電流程，以根據(jù)所述新能源汽車的動(dòng)力電池的信息，利用電磁感應(yīng)向所述電能提供裝置無(wú)線傳輸電能；所述電能接收裝置，用于向所述電能提供裝置發(fā)送所述無(wú)線通訊信號(hào)并在接收到所述電能提供裝置的反饋時(shí)向所述電池管理器發(fā)送充電請(qǐng)求，以及在所述電能提供裝置進(jìn)入放電請(qǐng)求階段且所述電能接收裝置進(jìn)入充電請(qǐng)求階段之后，當(dāng)所述動(dòng)力電池符合預(yù)設(shè)充電條件時(shí)進(jìn)入無(wú)線充電流程，以利用無(wú)線接收到的來(lái)自所述電能提供裝置提供的電能為所述動(dòng)力電池充電，并將所述動(dòng)力電池的信息發(fā)送至所述電能提供裝置；所述電源監(jiān)控裝置，用于接收所述電能提供裝置發(fā)送的放電請(qǐng)求，并根據(jù)所述放電請(qǐng)求控制所述電能提供裝置進(jìn)入所述放電請(qǐng)求階段，并在判定所述儲(chǔ)能電池組符合所述預(yù)設(shè)放電條件時(shí)，控制所述儲(chǔ)能電池組向所述電能提供裝置傳輸電能以使所述電能提供裝置進(jìn)入所述無(wú)線放電流程；所述電池管理器，用于接收所述電能接收裝置的充電請(qǐng)求，并根據(jù)所述充電請(qǐng)求控制所述電能接收裝置進(jìn)入所述充電請(qǐng)求階段，并在判定所述動(dòng)力電池符合所述預(yù)設(shè)充電條件時(shí)，控制所述電能接收裝置進(jìn)入所述無(wú)線充電流程以通過(guò)所述電能接收裝置為所述動(dòng)力電池充電。
[0010]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電，減少了人工操作，從而提高了新能源汽車在充電時(shí)的安全性和可靠性，避免了有線充電方式中插拔充電設(shè)備所造成的充電連接設(shè)備磨損，連接件設(shè)備使用壽命下降等問(wèn)題。當(dāng)保證移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)汽車無(wú)線充電的距離足夠小時(shí)(如發(fā)射線圈和接收線圈的距離在200mm范圍內(nèi)時(shí))，可實(shí)現(xiàn)高效率的電能傳輸。另外，無(wú)線充電的方式操作簡(jiǎn)便，用戶只需根據(jù)指令提示操作按鈕即可實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電。本發(fā)明的實(shí)施例可針對(duì)新能源汽車動(dòng)力電池的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)功率的充電，以提高動(dòng)力電池的充電效率和使用壽命。另外，通過(guò)本系統(tǒng)，能夠滿足用戶在戶外對(duì)新能源汽車充電的需求，防止汽車在行駛過(guò)程中因電量耗盡而影響用戶的行程，提高了新能源汽車的適用性。
[0011]本發(fā)明第二方面的實(shí)施例還提供了一種用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電方法，所述移動(dòng)式儲(chǔ)能電站包括儲(chǔ)能電池組、電源監(jiān)控裝置和電能提供裝置，所述新能源汽車包括電能接收裝置、電池管理器和動(dòng)力電池，所述方法包括以下步驟:控制所述電能提供裝置和所述電能接收裝置建立無(wú)線通訊；在建立無(wú)線通訊后，控制所述電能提供裝置進(jìn)入放電請(qǐng)求階段并控制所述電能接收裝置進(jìn)入充電請(qǐng)求階段；所述電源監(jiān)控裝置判斷所述儲(chǔ)能電池組是否符合預(yù)設(shè)放電條件且所述電池管理器判斷所述動(dòng)力電池是否符合預(yù)設(shè)充電條件；如果是，則控制所述儲(chǔ)能電池組為所述電能提供裝置供電；所述電能提供裝置根據(jù)所述動(dòng)力電池的信息利用電磁感應(yīng)向所述電能接收裝置無(wú)線傳輸電能；所述電能接收裝置對(duì)所述動(dòng)力電池進(jìn)行充電。
[0012]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電方法，可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電，減少了人工操作，從而提高了新能源汽車在充電時(shí)的安全性和可靠性，避免了有線充電方式中插拔充電設(shè)備所造成的充電連接設(shè)備磨損，連接件設(shè)備使用壽命下降等問(wèn)題。當(dāng)保證移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)汽車無(wú)線充電的距離足夠小時(shí)(如發(fā)射線圈和接收線圈的距離在200mm范圍內(nèi)時(shí))，可實(shí)現(xiàn)高效率的電能傳輸。另外，無(wú)線充電的方式操作簡(jiǎn)便，用戶只需根據(jù)指令提示操作按鈕即可實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電。本發(fā)明的實(shí)施例可針對(duì)新能源汽車動(dòng)力電池的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)功率的充電，以提高動(dòng)力電池的充電效率和使用壽命。另外，通過(guò)本方法，能夠滿足用戶在戶外對(duì)新能源汽車充電的需求，防止汽車在行駛過(guò)程中因電量耗盡而影響用戶的行程，提高了新能源汽車的適用性。
[0013]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0014]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0015]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)的不意圖；
[0016]圖2為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)的電能轉(zhuǎn)換原理圖；
[0018]圖4為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)的儲(chǔ)能設(shè)備系統(tǒng)框圖；
[0019]圖5為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)示意圖；
[0020]圖6為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)的移動(dòng)儲(chǔ)能電站放電控制流程圖；
[0021]圖7為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)的對(duì)新能源汽車進(jìn)行無(wú)線充電流程的控制流程圖；以及
[0022]圖8為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)的儲(chǔ)能設(shè)備系統(tǒng)框圖。
[0023]圖9為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電方法的路程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0025]此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0026]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0027]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過(guò)它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0028]以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)及方法。其中，上述新能源汽車可以為純電動(dòng)汽車或者混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。
[0029]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)的示意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0030]如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站對(duì)新能源汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)100，其中，移動(dòng)式儲(chǔ)能電站包括儲(chǔ)能電池組和電源監(jiān)控裝置，該無(wú)線充電系統(tǒng)100包括:電能提供裝置110、電能接收裝置120和電池管理器130。其中，電能提供裝置110位于移動(dòng)式儲(chǔ)能電站上，電能接收裝置120和電池管理器130位于新能源汽車上。
[0031]具體地，電能提供裝置110用于在檢測(cè)到電能接收裝置120的無(wú)線通訊信號(hào)時(shí)，向電源監(jiān)控裝置發(fā)送放電請(qǐng)求，以及在電能提供裝置110進(jìn)入放電請(qǐng)求階段且電能接收裝置120進(jìn)入充電請(qǐng)求階段之后，當(dāng)儲(chǔ)能電池組符合預(yù)設(shè)放電條件時(shí)進(jìn)入無(wú)線放電流程，以根據(jù)新能源汽車的動(dòng)力電池的信息，利用電磁感應(yīng)向電能提供裝置110無(wú)線傳輸電能。其中，在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，當(dāng)儲(chǔ)能電池組的荷電狀態(tài)不低于第一預(yù)設(shè)值且儲(chǔ)能電池組不存在故障時(shí)，電源監(jiān)控裝置判定儲(chǔ)能電池組符合預(yù)設(shè)放電條件。其中，第一預(yù)設(shè)值為預(yù)先設(shè)定，作為一個(gè)具體示例，第一預(yù)設(shè)值為但不限于20%。
[0032]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在電能提供裝置110進(jìn)入無(wú)線放電流程后，電能提供裝置I1還用于實(shí)時(shí)進(jìn)行自檢以及檢測(cè)是否與電能接收裝置120發(fā)生通訊故障，如果檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)異常，則向電源監(jiān)控裝置進(jìn)行反饋，電源監(jiān)控裝置控制儲(chǔ)能電池組停止放電，以確保充電過(guò)程的安全性。
[0033]電能接收裝置120用于向電能提供裝置110發(fā)送無(wú)線通訊信號(hào)并在接收到電能提供裝置I1的反饋時(shí)向電池管理器130發(fā)送充電請(qǐng)求，以及在電能提供裝置110進(jìn)入放電請(qǐng)求階段且電能接收裝置120進(jìn)入充電請(qǐng)求階段之后，當(dāng)動(dòng)力電池符合預(yù)設(shè)充電條件時(shí)進(jìn)入無(wú)線充電流程，以利用無(wú)線接收到的來(lái)自電能提供裝置110提供的電能為動(dòng)力電池充電，并將動(dòng)力電池的信息發(fā)送至電能提供裝置110。其中，在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，當(dāng)動(dòng)力電池的荷電狀態(tài)不高于第二預(yù)設(shè)值且動(dòng)力電池不存在故障時(shí)，電池管理器130判定動(dòng)力電池符合預(yù)設(shè)充電條件。其中，第二預(yù)設(shè)值為預(yù)先設(shè)定，作為一個(gè)具體示例，第二預(yù)設(shè)值例如為但不限于70%。
[0034]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在電能接收裝置120進(jìn)入無(wú)線充電流程后，電能接收裝置120還用于實(shí)時(shí)進(jìn)行自檢以及檢測(cè)是否與電能提供裝置110發(fā)生通訊故障，如果檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)異常，則向電池管理器130進(jìn)行反饋，電池管理器130控制動(dòng)力電池停止充電，以確保充電過(guò)程的安全性。<