新型導(dǎo)磁橡膠及供電動汽車行運(yùn)中充電的導(dǎo)磁輪胎充電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種全新型的導(dǎo)磁橡膠材料、使用導(dǎo)磁橡膠制作的可以讓電動汽車在高速行駛中或停止中自動高效率充電的導(dǎo)磁輪胎以及導(dǎo)磁輪胎充電帶系統(tǒng)，屬新能源汽車領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]無線非接觸充電技術(shù)十幾年前就已在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了，近距離非接觸充電技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在電話機(jī)充電器中和各種電動工具的充電器中。常用的技術(shù)主要有兩種:一種是電磁感應(yīng)耦合技術(shù)，另一種是電磁共振技術(shù)。還有一種是無線射頻或稱微波技術(shù)，但是由于微波無線充電技術(shù)會對人體造成傷害，所以一般不常用在民用設(shè)施中。然而所使用的環(huán)境都是近距離:充電發(fā)射器和接收器之間的距離都小于幾十毫米。隨著新能源電動汽車技術(shù)的發(fā)展，無線非接觸充電在電動汽車領(lǐng)域的需求越來越高。不少人提出了將現(xiàn)有的電磁耦合非接觸充電技術(shù)和無線射頻充電技術(shù)應(yīng)用于電動汽車領(lǐng)域，提出了將充電接收器的天線安裝在電動汽車的底盤部位的各種方案。由于現(xiàn)有無線非接觸充電技術(shù)的充電效率與充電發(fā)射器和接收器之間的距離的平方成反比，距離越遠(yuǎn)效率越低，而電動汽車的地盤離路面的距離一般都在200-500毫米之間，因此這些無線非接觸充電技術(shù)用于電動汽車領(lǐng)域的方案的充電效率相對比較低。也有人提出了在汽車底盤下面安裝一個(gè)可以調(diào)整高度的支架用于減小接收天線與路面的距離，這種方法用于停車場在電動汽車靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行非接觸充電還可以接受，然而對于高速行駛中的電動汽車，過于減小接收天線與路面的距離，任何顛簸將會造成嚴(yán)重的安全隱患。另外，現(xiàn)有無線非接觸充電技術(shù)直接用于電動汽車領(lǐng)域也將會產(chǎn)生比較嚴(yán)重的電磁輻射和能源浪費(fèi)。有人曾提出用壓力傳感器來探測車輛的通過時(shí)才開啟充電電流，然而，由于壓力傳感器并無法判斷是普通汽車還是電動汽車，因此還是對大量通過充電路段的非電動汽車或不需要充電的汽車產(chǎn)生電磁輻射并浪費(fèi)充電電能。綜上所訴，現(xiàn)有無線非接觸電動汽車充電技術(shù)和方案存在的缺點(diǎn)和補(bǔ)足包括:1、充電效率低；2、輻射量大，造成電磁輻射和能源浪費(fèi)。
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和補(bǔ)足，本發(fā)明提供了一種全新型的導(dǎo)磁橡膠材料、使用所述導(dǎo)磁橡膠制作的可以讓電動汽車在高速行駛中或停止中自動高效率充電的導(dǎo)磁輪胎以及導(dǎo)磁輪胎充電帶系統(tǒng)，本發(fā)明提供的可充電導(dǎo)磁輪胎中使用了充電接收線圈陣列技術(shù)和導(dǎo)磁橡膠柱陣列技術(shù)有效的提高了電磁耦合效率，使充電效率達(dá)到95%以上，并降低了有害的電磁輻射。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種全新型的導(dǎo)磁橡膠材料、使用所述導(dǎo)磁橡膠材料制作的可以讓電動汽車在高速行駛中或停止中自動高效率充電的導(dǎo)磁輪胎以及導(dǎo)磁輪胎充電帶系統(tǒng)。所述導(dǎo)磁橡膠的特征在于，該橡膠不但具有橡膠的所有性能特征，而且還具有導(dǎo)磁性能。本發(fā)明提供了電動汽車輪胎用導(dǎo)磁橡膠，所述電動汽車輪胎用導(dǎo)磁橡膠的特征在于，該導(dǎo)磁橡膠是由制作輪胎用的橡膠中加入磁性鐵氧體填料制作而成，使橡膠具有導(dǎo)磁性；磁性鐵氧體填料包括但不局限于:Ag-Fe304復(fù)合粉體、高導(dǎo)磁納米晶粉FeCuNbCrVSiB、羰基鐵粉、鐵鎳鈮鈹莫合金粉等等，或其它任何導(dǎo)磁性材料。所述可充電導(dǎo)磁輪胎是在普通電動汽車輪胎的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中安裝了本發(fā)明提出的充電接收線圈陣列和導(dǎo)磁橡膠柱陣列，可以使電動汽車在高速行駛中或停止中通過可充電導(dǎo)磁輪胎中的充電接收線圈陣列經(jīng)過電磁耦合接收到所述鋪在道路上的無線充電帶系統(tǒng)發(fā)出的充電電磁流，從而自動的給電動汽車充電。所述可充電導(dǎo)磁輪胎的特征在于，該導(dǎo)磁輪胎包括充電接收線圈陣列和導(dǎo)磁橡膠柱陣列，所述導(dǎo)磁橡膠柱位于所述充電接收線圈內(nèi)部。所述可充電輪胎的另一個(gè)特征在于，該輪胎包括的充電接收線圈和導(dǎo)磁橡膠柱可以以多層錯(cuò)位陣列組狀排列，從而有效地增強(qiáng)了充電電流的接收效率。
[0005]所述導(dǎo)磁輪胎充電帶系統(tǒng)是在本人前期的專利申請(一種供電動汽車行駛中充電的電磁自動聚焦無線充電帶系統(tǒng)，申請?zhí)?2014103885755、2014204465249，申請日期:2014-08-08 ;一種電動汽車用可充電輪胎及無線充電帶系統(tǒng)，申請?zhí)?201410388801X、2014204469790申請日期:2014-08-10)的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整使其更適合導(dǎo)磁輪胎的應(yīng)用。該磁輪胎充電帶系統(tǒng)的特征在于，包括電磁耦合型無線充電帶，充電帶控制器，充電帶接收器，電流傳導(dǎo)器，充電卡及充電帶管理后臺，所述充電卡、充電接收器和電流傳導(dǎo)器放置或安裝在電動汽車?yán)?。所述電磁耦合型無線充電帶是一種寬50-350厘米，厚小于1厘米(一般為0.5-1厘米)，最長可達(dá)500公里的高強(qiáng)度塑料或橡膠或鋁合金密封外殼的帶狀物體，包括模塊化的控制信號收發(fā)天線陣列、充電電流耦合線圈陣列、導(dǎo)磁橡膠柱材料、陣列控制器、控制線路和低壓充電電流傳輸線。所述電磁耦合型無線充電帶的特征在于，采用了最新型的導(dǎo)磁橡膠材料和充電電流耦合線圈陣列，從而有效的提高了電磁耦合型無線充電帶的充電效率。所述無線充電帶的另一特征在于，采用了最新型的模塊化塑性印刷電路設(shè)計(jì)方案及加工工藝，具有高抗壓、抗震性能，設(shè)計(jì)有滲水孔，透氣孔，抗震折，可以防水、防塵、防震、滲水、透氣、超薄(不超過1厘米，一般為0.5-1厘米)，鋪設(shè)施工非常簡單:采用浙青將電磁耦合型無線充電帶粘貼在行車道的相應(yīng)位置上并定期在上面涂上綠色或其他顏色的路標(biāo)漆或路面標(biāo)線涂料即可。所述電磁耦合型無線充電帶的另一特征在于，包括導(dǎo)磁橡膠材料，導(dǎo)磁橡膠材料“聚集”充電帶的發(fā)射磁場，有效地提高了電磁耦合型無線充電帶的充電增益。所述電磁耦合型無線充電帶的另一個(gè)特征在于，包括控制信號收發(fā)天線陣列和天線陣列控制器陣列，可以有效的跟蹤和定位電動汽車在充電帶上的具體位置和運(yùn)行速度，從而為動態(tài)電磁發(fā)射陣列技術(shù)提供了有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在充電帶控制器的控制下，電動汽車的可充電輪胎所在充電帶位置上相對應(yīng)的電磁發(fā)射陣列(動態(tài)電磁發(fā)射陣列)將發(fā)射充電電磁流到位于可充電輪胎里面的接收天線線圈上。電動汽車所在充電帶位置上相對應(yīng)的電磁發(fā)射陣列稱為動態(tài)電磁發(fā)射陣列，動態(tài)電磁發(fā)射陣列中發(fā)射天線的個(gè)數(shù)與電動汽車當(dāng)時(shí)的行運(yùn)速度成正比，速度越高動態(tài)電磁發(fā)射陣列中發(fā)射天線的個(gè)數(shù)越多，最少為1個(gè)(聚焦型充電帶為2個(gè))，最多為100個(gè)。靜態(tài)電磁發(fā)射陣列中發(fā)射天線的個(gè)數(shù)與電動汽車當(dāng)時(shí)的行運(yùn)速度無關(guān)。配合電磁耦合型無線充電帶系統(tǒng)的充電卡認(rèn)證管理，使購置了充電權(quán)的電動汽車可在任何鋪設(shè)有所述電磁耦合型無線充電帶的道路路段上可邊運(yùn)行邊充電，對未購置充電權(quán)或不需要充電的汽車經(jīng)過時(shí)所述鋪設(shè)電磁耦合型無線充電帶的道路路段將自動關(guān)閉無線充電電流，以減少輻射并節(jié)省電力資源。
[0006]所述電磁耦合型無線充電帶系統(tǒng)的特征在于，采用1C充電卡、充電帶控制器、充電帶接收器和充電帶管理后臺來有效的認(rèn)證和控制電磁耦合型無線充電帶相對區(qū)域中的充電電流的開啟和關(guān)閉，電磁耦合型無線充電帶僅對在充電帶上面相對范圍內(nèi)并持有有效1C充電卡的車輛開啟并發(fā)送無線充電電流。所述電磁耦合型無線充電帶控制系統(tǒng)的另一個(gè)特征在于，能夠通過所述的充電帶控制器跟蹤通過認(rèn)證后的車輛并且開啟車輛所在充電帶相對位置上的電磁發(fā)射陣列，將充電電磁流耦合到可充電輪胎里面的充電接收天線線圈上。
[0007]所述電磁耦合型無線充電帶系統(tǒng)的特征在于，該