一種支持電動汽車無線移動充電的動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種支持電動汽車無線移動充電的動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)，交叉諧振陣列技術(shù)，交叉諧振發(fā)射陣列技術(shù)，諧振頻率自動跟蹤調(diào)整技術(shù)和方法，高強(qiáng)度脈沖充電方法，以及由以上技術(shù)和方法制作的充電接收毯，諧振型無線充電帶，諧振型可充電輪胎，和諧振電磁柱，充電帶敏感物體感應(yīng)器，用于支持電動汽車在行駛中或停止中高效率的充電。
【專利說明】一種支持電動汽車無線移動充電的動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種支持電動汽車無線移動充電的動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)，交叉諧振陣列技術(shù)，交叉諧振發(fā)射陣列技術(shù)，諧振頻率自動跟蹤調(diào)整技術(shù)和方法，屬新能源汽車領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)國務(wù)院的規(guī)劃，到2020年，電動汽車的累計銷量要超過500萬輛。目前電動汽車的技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模商用的成熟期。隨著電動汽車大規(guī)模商用，電動汽車的充電問題將日益突出，甚至成了限制電動汽車普及推廣的咽喉。電動汽車的充電方法大體上可以分為有線靜態(tài)充電，有線移動充電，無線靜態(tài)充電和無線移動充電四種充電方式。有線移動充電在早期的有軌電車、無軌電車上已經(jīng)有所應(yīng)用，目前的地鐵以及高鐵還都是采用有線移動充電或供電方式。有線靜態(tài)充電就是所謂的充電站和充電樁，目前正在大規(guī)模建設(shè)的有線接觸型充電樁可以解決電動汽車在停泊中充電，但是由于充電時間相對較長，一般的充電樁需要6-8小時才能將一部電動汽車的電池充滿，在路途中等待6-8小時充電是很難讓大部分車主和乘客所接受的，因此，即便是旅行線路上建了很多的充電樁也很難解決旅途中充電的問題。大功率快速充電樁可以將充電時間縮短到20分鐘左右，但是快速充電的能量消耗將是普通充電的幾十倍，不但對電網(wǎng)將是個短期負(fù)載沖擊，而且浪費能源。
[0003]無線靜態(tài)充電技術(shù)十幾年前就已在實驗室實現(xiàn)了，近距離非接觸無線充電技術(shù)幾年前已經(jīng)應(yīng)用在電話機(jī)的充電器中、各種電動工具的充電器中。常用的技術(shù)主要有三種:一種是電磁耦合技術(shù)，第二種是電磁共振技術(shù)，第三種是微波技術(shù)。三種技術(shù)各有優(yōu)缺點，微波技術(shù)傳輸能量的距離相對比較遠(yuǎn)，然而大功率的微波對人體有一定的傷害而且效率也比較低，因此就不予考慮用在民用電動汽車領(lǐng)域；電磁共振技術(shù)的能量傳輸距離可以達(dá)到幾十厘米，但是傳輸功率相對沒有電磁耦合技術(shù)的大；電磁耦合技術(shù)比較適合大功率能量傳輸，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)有的電磁耦合充電技術(shù)和電磁共振充電技術(shù)應(yīng)用于電動汽車領(lǐng)域。許多大專院校及企事業(yè)單位的科研團(tuán)隊，包括本發(fā)明人及其合作的國內(nèi)外科研團(tuán)隊，都在大功率無線移動能量傳輸技術(shù)方面做了大量的研究工作，包括電磁稱合充電技術(shù)和電磁共振技術(shù)的應(yīng)用。
[0004]在電磁共振技術(shù)方面，美國麻省理工學(xué)院的研究小組在2007年提出的突破性技術(shù)，他們在實驗室使用兩個半徑30cm的螺旋線圈，在9.9MHz的頻率下進(jìn)行能量傳輸，相隔2m傳輸60W功率，成功點亮了一個60W的燈泡，傳輸效率為40%。后續(xù)在國內(nèi)的幾個科研團(tuán)隊，通過微調(diào)電磁共振技術(shù)及參數(shù)設(shè)置，使效率得到了進(jìn)一步的提高，例如:哈爾濱工業(yè)大學(xué)對電磁共振式無線充電進(jìn)行了相關(guān)實驗和模型研究，實現(xiàn)了 50W功率傳輸，效率達(dá)到60%。華南理工大學(xué)對電磁共振式無線充電技術(shù)進(jìn)行了跟蹤研究，在實驗室實現(xiàn)了 50厘米千瓦級無線功率傳輸，傳輸效率85%左右。而且這些技術(shù)還都停留在無線靜態(tài)充電方面。本發(fā)明人及其合作的國內(nèi)外科研團(tuán)隊也對電磁共振式無線充電技術(shù)進(jìn)行了大量全面的實驗研究與測試，首先提出了 “電磁自動聚焦”技術(shù)和“電磁動態(tài)陣列自動聚焦”技術(shù)(專利申請?zhí)?2014105594928 ,2014206066332,2014103885755)使無線移動充電能量傳輸效率提高到90%以上。
[0005]在電磁稱合充電技術(shù)方面，電磁稱合充電技術(shù)十幾年前就已經(jīng)應(yīng)用于電話機(jī)及電動工具的無線充電器中，但一般都是小功率能量傳輸。近幾年不少企事業(yè)單位的科研團(tuán)隊，包括本發(fā)明人及其合作的國內(nèi)外科研團(tuán)隊，在將電磁耦合充電技術(shù)應(yīng)用于電動汽車領(lǐng)域進(jìn)行大功率充電方面做了大量的研究。由于現(xiàn)有電磁耦合充電技術(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，因此現(xiàn)有電磁耦合充電技術(shù)用于電動汽車領(lǐng)域的充電效率比較低。也有人提出了在汽車底盤下面安裝一個可以調(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。一些研究人員直接使用空心線圈傳輸能量，輸出功率2kW、傳輸距離15厘米時，系統(tǒng)效率為82%;而且也都是針對無線靜態(tài)充電方法。本發(fā)明人及其合作的國內(nèi)外科研團(tuán)隊提出的“導(dǎo)磁橡膠”，“導(dǎo)磁橡膠柱陣列”技術(shù)，“錯位排列的充電接收線圈陣列組”技術(shù)，以及使用這些技術(shù)設(shè)計制作的“可充電導(dǎo)磁輪胎”(專利申請?zhí)?2014104028097、2014204622343)使無線充電接收線圈從電動汽車的底盤下面轉(zhuǎn)移到了輪胎里面，縮短了發(fā)射線圈和接收線圈之間的距離并有效的提高了電磁耦合系數(shù)，使電動汽車的大功率無線移動充電能量傳輸效率提高到95%以上。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有無線充電技術(shù)大部分都是基于靜態(tài)無線充電方法，直接用于電動汽車無線移動充電領(lǐng)域?qū)幸欢ǖ男蕮p失?，F(xiàn)有無線移動充電技術(shù)存在的缺點和不足包括:1、僅適應(yīng)于靜態(tài)無線充電；2、充電效率相對較低；3、有一定的高頻損失。
[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，本發(fā)明公開了一種支持電動汽車無線移動充電的動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)，以及采用動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)構(gòu)建的支持電動汽車在高速行駛中或停止中充電的WIPA無線移動充電系統(tǒng)。有效的解決了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明公開了一種支持電動汽車無線移動充電的動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)，所述動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)的特征在于，該技術(shù)在無線充電的發(fā)射端采用了多層多個發(fā)射線圈陣列并在接收端采用多層多個接收端諧振線圈陣列及電容陣列，而且發(fā)射線圈陣列中發(fā)射線圈的個數(shù)隨電動汽車的運行速度動態(tài)變化或采用靜態(tài)預(yù)設(shè)個數(shù)(電動汽車的運行速度探測方法已經(jīng)在本發(fā)明人前期的發(fā)明中公開)，發(fā)射線圈陣列和接收線圈陣列內(nèi)均安裝有導(dǎo)磁橡膠或塑性導(dǎo)磁材料制成的高導(dǎo)磁橡膠柱或?qū)Т胖嚵杏靡栽鰪?qiáng)發(fā)射線圈和接收線圈之間的電磁耦合系數(shù)，接收端諧振線圈及電容的諧振頻率與發(fā)射端的頻率相等，諧振頻率采用50KHz?5MHz的中等頻率；所述動態(tài)磁耦合諧振陣列無線充電技術(shù)具有傳輸功率大、傳輸效率高、電磁輻射小、高頻損耗小、適合無線高速移動充電等優(yōu)點。
[0009]本發(fā)明還公開了一種支持電動汽車無線移動充電的電磁諧振無線充電系統(tǒng)中諧振頻率自動跟蹤調(diào)整技術(shù)和方法，所述諧振頻率自動跟蹤調(diào)整技術(shù)和方法的特征在于，該技術(shù)和方法在無線移動充電系統(tǒng)中采用中心設(shè)置的高精度石英頻率發(fā)生器為整個系統(tǒng)提供統(tǒng)一的諧振信號源，在充電接收端提供一個頻率比較和控制電路單元，當(dāng)頻率比較和控制電路單元發(fā)現(xiàn)由于天氣溫度等原因造成接收端接收線圈的諧振頻率和發(fā)射單元的諧振頻率有差別時，將自動跟蹤調(diào)控接收諧振電路中的諧振頻率微調(diào)電容來使接收端的諧振頻率與發(fā)射端的諧振頻率完全相同。
[0010]本發(fā)明還公開了一種接收端諧振線圈陣列和諧振線圈內(nèi)的導(dǎo)磁橡膠柱陣列I比η(n=l、2、3...)多層錯位排列繞制技術(shù)和方法，稱為“交叉諧振陣列技術(shù)”，所述I比η多層錯位排列繞制技術(shù)和方法的特征在于，該技術(shù)和方法讓接收端的多層多個諧振線圈陣列以及諧振線圈內(nèi)的導(dǎo)磁橡膠柱陣列可以采用I比I設(shè)置，也可以采用I比2錯位設(shè)置，或I比η多層錯位排列；所述電磁線圈陣列組技術(shù)是由多個電磁線圈陣列按照錯位排列的技術(shù)方法組成的電磁接收諧振線圈陣列組，也就是說是按照一定順序錯位排列的一組陣列，一組陣列可以是2個陣列或2個以上多個陣列，這種電磁諧振線圈和導(dǎo)磁橡膠柱交叉陣列組技術(shù)可以有效的提高充電接收效率，特別是無線移動充電的環(huán)境下的接收效率。
[0011]本發(fā)明還公開了一種發(fā)射端諧驅(qū)動線圈以及驅(qū)動線圈內(nèi)的導(dǎo)磁橡膠柱與發(fā)射諧振線圈I比η (n=0、l、2、3...)多層錯位排列繞制技術(shù)和方法，稱為“交叉諧振發(fā)射陣列技術(shù)”，所述I比η多層錯位排列繞制技術(shù)和方法的特征在于，該技術(shù)和方法讓一個發(fā)射端驅(qū)動線圈可以驅(qū)動多個諧振發(fā)射線圈，諧振發(fā)射線圈起到對發(fā)射端磁場的諧振放大作用，從而有效的提高了諧振發(fā)射覆蓋面積和發(fā)射效率；當(dāng)η=0的情況下，發(fā)射端僅有驅(qū)動線圈直接驅(qū)動接收端的諧振線圈。
[0012]所述接收端諧振線圈陣列以及諧振線圈內(nèi)的導(dǎo)磁橡膠柱陣列既可以用高強(qiáng)度塑料或橡膠封裝成厚度小于5厘米，適合各種汽車底盤大小的毯狀物體，稱為充電接收毯，安放在汽車的底盤下面；也可以按照輪胎的胎面面積大小設(shè)計并封裝在汽車輪胎的胎面里，構(gòu)成諧振型可充電輪胎，并用本發(fā)明人前期發(fā)明的電流傳導(dǎo)器將充電電流從飛速旋轉(zhuǎn)的輪胎里導(dǎo)入到安放在電動汽車?yán)锏某潆娊邮昭b置里，所述充電接收裝置將充電接收電流整流濾波后轉(zhuǎn)換成高強(qiáng)度脈沖充電電流對運行中的電動汽車蓄電池進(jìn)行脈沖充電；還可以將每一個諧振線圈以及諧振線圈內(nèi)的導(dǎo)磁橡膠柱單獨用高強(qiáng)度塑料或橡膠封裝成為高不超過30厘米，半徑20-50厘米的柱狀物體，稱為諧振電磁柱，所述諧振電磁柱可以分別懸掛安裝在電動汽車的底盤下面，如車輪內(nèi)側(cè)的車軸上，備胎下面，或底盤下面其它合適的位置上。
[0013]所述發(fā)射端的多層多個驅(qū)動線圈陣列、發(fā)射諧振線圈陣列以及發(fā)射諧振線圈內(nèi)的導(dǎo)磁橡膠柱陣列可以用高強(qiáng)度塑料或橡膠封裝成厚度小于5厘米(一般為0.5-1厘米)，寬20-350厘米，長度可以是無限長的帶狀物體，稱為諧振型無線充電帶，所述無線充電帶以及由無線充電帶構(gòu)成的無線充電系統(tǒng)已經(jīng)在本發(fā)明人前期的發(fā)明中給予了公開，本說明中就不再重復(fù)。
[0014]所述充電帶系統(tǒng)配備有敏感物體感應(yīng)器，當(dāng)有導(dǎo)磁性物體、磁性物體或者活物體，如動物或人靠近充電帶時，充電帶控制器將自動切斷充電電流，當(dāng)這些物體離開以后，充電帶控制器將恢復(fù)對充電帶供電。
[0015]本發(fā)明由于采用以上所述技術(shù)方案及技術(shù)設(shè)計，其具有以下優(yōu)點:1、充電傳輸效率高，可達(dá)到98%以上；2、電磁輻射小，節(jié)能環(huán)保。采用此技術(shù)方案電動汽車可以在任何鋪設(shè)有本發(fā)明的無線移動充電帶的道路上邊運行邊充電，使電動汽車的續(xù)航里程得到了無限的擴(kuò)展。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)發(fā)射端諧振陣列和接收端諧振陣列原理示意圖。
[0017]圖2是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)發(fā)射端諧振陣列和接收端采用交叉諧振陣列技術(shù)原理示意圖。
[0018]圖3是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)發(fā)射端諧振陣列和接收端采用錯位排列諧振陣列原理示意圖。
[0019]圖4是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)發(fā)射端諧振陣列和接收端采用多層排列諧振陣列原理示意圖。
[0020]圖5是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)發(fā)射端諧振陣列和接收端采用多諧振陣列組原理示意圖。
[0021]圖6是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)發(fā)射端諧振陣列和接收端采用錯位排列諧振陣列組原理示意圖。
[0022]圖7是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)接收端封裝成“充電接收毯”后安裝在電動汽車底部不意圖。
[0023]圖8是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)接收端封裝在“可充電輪胎”胎面內(nèi)部后示意圖。
[0024]圖9是電動汽車同時安裝了“充電接收毯”和“可充電輪胎”示意圖。
[0025]圖10是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)接收端封裝成“諧振橡膠柱”后示意圖。
[0026]圖11是“交叉諧振發(fā)射陣列技術(shù)”原理示意圖。
[0027]圖12是發(fā)射端諧振發(fā)射線圈陣列采用豎向長方排列示意圖。
[0028]圖13是發(fā)射端諧振發(fā)射線圈陣列采用方圓形式排列示意圖。
[0029]圖14是發(fā)射端諧振發(fā)射線圈陣列采用橫向長方排列示意圖。

【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實際例子對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0031]圖1展示了動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)發(fā)射端諧振陣列和接收端諧振陣列原理示意圖。諧振發(fā)射端(200)包括8個諧振發(fā)射線圈和諧振驅(qū)動線圈陣列(201、202、203、204、205、206、207、208)和對應(yīng)線圈的 8 個導(dǎo)磁橡膠柱陣列(211、212、213、214、215、216、217、218)，諧振接收端(100)包括4個諧振接收線圈陣列(101、102、103、104)和對應(yīng)的4個導(dǎo)磁橡膠柱陣列(111、112、113、114)。圖中諧振發(fā)射線圈和諧振接收線圈的個數(shù)僅作原理舉例說明之用，具體個數(shù)由產(chǎn)品的性能和要求確定。圖2是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)發(fā)射端諧振陣列和接收端采用交叉諧振陣列技術(shù)原理示意圖。圖中接收端(100)的諧振線圈(101、102,103,104)和導(dǎo)磁橡膠柱(121、122、123、124、125、126、127、128)采用 I 比 2 交叉纏繞，例如:導(dǎo)磁橡膠柱(121)和導(dǎo)磁橡膠柱(122)由諧振線圈(101)纏繞；導(dǎo)磁橡膠柱(122)和導(dǎo)磁橡膠柱(123)由諧振線圈(102)纏繞，以此類推。圖3是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)發(fā)射端諧振陣列和接收端采用錯位排列諧振陣列原理示意圖，如圖所示，接收端(100)的諧振線圈(102)和諧振線圈(103)之間空出距離D，D小于一個諧振線圈的寬度。圖4是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)發(fā)射端諧振陣列和接收端采用多層排列諧振陣列原理示意圖，圖中接收端分為三層(150、160、170)，每一層都對應(yīng)有諧振線圈，每層的諧振線圈可以采用相同的諧振頻率，也可以采用有差異的諧振頻率用于補(bǔ)償由于發(fā)射端諧振頻率偏差所造成的諧振效率下降。圖5是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)發(fā)射端諧振陣列和接收端采用多諧振陣列組原理示意圖，圖中諧振接收端采用了多諧振陣列組(180)。圖6是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)發(fā)射端諧振陣列和接收端采用錯位排列諧振陣列組原理示意圖，如圖所示，接收端(190)的諧振線圈(191、192、193、194、195、196、197、198、199)采用了錯位排列，組成了錯位排列諧振陣列組。
[0032]圖7是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)發(fā)射端封裝成“無線充電帶”，接收端封裝成“充電接收毯”后安裝在電動汽車底部示意圖，如圖所示，諧振驅(qū)動線圈和諧振發(fā)射線圈(208、218)封裝在無線充電帶(200)里面，無線充電帶(200)鋪設(shè)在路面上(具體鋪設(shè)方法及鋪設(shè)設(shè)備已經(jīng)在本發(fā)明人前期的專利申請中公開)，充電接收毯(301、302、303 )安裝在電動汽車的下面；充電接收毯也可以根據(jù)電動汽車的車型做成不同的形狀，例如做成弧線型(305)等等。圖8是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)接收端封裝在“可充電輪胎”胎面內(nèi)部后示意圖，“可充電輪胎”或稱為“電磁輪胎”，或“導(dǎo)磁型可充電輪胎”已經(jīng)在本發(fā)明人前期的專利申請中公開，在此就不再重復(fù)說明。圖9是電動汽車同時安裝了“充電接收毯”(302)和“可充電輪胎”(307、308)示意圖。使用動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)的無線充電接收端還可以封裝成“諧振橡膠柱”，圖10是動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)無線充電接收端封裝成“諧振橡膠柱”(511)后示意圖，安裝固定架(512)可以將“諧振橡膠柱”(511)固定在電動汽車輪胎里側(cè)的車軸上。
[0033]圖11是“交叉諧振發(fā)射陣列技術(shù)”原理示意圖，如圖所示，諧振發(fā)射端由發(fā)射層(600 )和驅(qū)動層(610)組成，兩層由導(dǎo)磁橡膠柱(605、606、608、609 )貫穿，驅(qū)動層由一個驅(qū)動線圈(607)進(jìn)行諧振驅(qū)動，諧振發(fā)射層由三個諧振發(fā)射線圈(601、602、603)交叉纏繞在4個導(dǎo)磁橡膠柱(605、606、608、609)上，如圖11所示，驅(qū)動線圈(607)通過導(dǎo)磁橡膠柱(606、608)同時驅(qū)動三個諧振發(fā)射線圈(601、602、603)和相連的電容組成的諧振電路諧振，放大了諧振發(fā)射磁場。圖11僅例舉了一維交叉諧振線圈陣列，“交叉諧振發(fā)射陣列技術(shù)”可以同時驅(qū)動2維或多維交叉諧振線圈陣列。
[0034]圖12是發(fā)射端諧振發(fā)射線圈陣列采用豎向長方排列示意圖。圖13是發(fā)射端諧振發(fā)射線圈陣列采用方圓形式排列示意圖。圖14是發(fā)射端諧振發(fā)射線圈陣列采用橫向長方排列示意圖。
[0035]上述各實施例子僅用于說明本發(fā)明，各部件的結(jié)構(gòu)、尺寸比例和連接方式都是可以有所變化的，凡根據(jù)本發(fā)明原理對個別部件的結(jié)構(gòu)、尺寸或連接方式進(jìn)行改進(jìn)或等同變換，均不應(yīng)該排除在本發(fā)明的保存范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.一種支持電動汽車無線移動充電的動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)，所述動態(tài)磁耦合諧振陣列技術(shù)的特征在于，該技術(shù)在無線充電的發(fā)射端采用了多層多個發(fā)射線圈陣列并在接收端采用多層多個接收端諧振線圈陣列及電容陣列，而且發(fā)射線圈陣列中發(fā)射線圈的個數(shù)隨電動汽車的運行速度動態(tài)變化或采用靜態(tài)預(yù)設(shè)個數(shù)，發(fā)射線圈陣列和接收線圈陣列內(nèi)均安裝有導(dǎo)磁橡膠或塑性導(dǎo)磁材料制成的高導(dǎo)磁橡膠柱或?qū)Т胖嚵杏靡栽鰪?qiáng)發(fā)射線圈和接收線圈之間的電磁耦合系數(shù)，接收端諧振線圈及電容的諧振頻率與發(fā)射端的頻率相等，諧振頻率采用50KHC5MHz的中等頻率；所述動態(tài)磁耦合諧振陣列無線充電技術(shù)具有傳輸功率大、傳輸效率高、電磁輻射小、高頻損耗小、適合無線高速移動充電等優(yōu)點。
2.一種交叉諧振陣列技術(shù)，或稱為接收端諧振線圈陣列和諧振線圈內(nèi)的導(dǎo)磁橡膠柱陣列I比η (n=l、2、3...)多層錯位排列繞制技術(shù)和方法，所述I比η多層錯位排列繞制技術(shù)和方法的特征在于，該技術(shù)和方法讓接收端的多層多個諧振線圈陣列以及諧振線圈內(nèi)的導(dǎo)磁橡膠柱陣列可以采用I比I設(shè)置，也可以采用I比2錯位設(shè)置，或I比η多層錯位排列；所述電磁線圈陣列組技術(shù)是由多個電磁線圈陣列按照錯位排列的技術(shù)方法組成的電磁接收諧振線圈陣列組，也就是說是按照一定順序錯位排列的一組陣列，一組陣列可以是2個陣列或2個以上多個陣列，這種電磁諧振線圈和導(dǎo)磁橡膠柱交叉陣列組技術(shù)可以有效的提高充電接收效率，特別是無線移動充電的環(huán)境下的接收效率。
3.一種交叉諧振發(fā)射陣列技術(shù)，或稱為發(fā)射端諧驅(qū)動線圈以及驅(qū)動線圈內(nèi)的導(dǎo)磁橡膠柱與發(fā)射諧振線圈I比η (n=0、l、2、3...)多層錯位交叉排列繞制技術(shù)和方法，所述I比η多層錯位排列繞制技術(shù)和方法的特征在于，該技術(shù)和方法讓一個發(fā)射端驅(qū)動線圈可以驅(qū)動多個諧振發(fā)射線圈或發(fā)射諧振線圈陣列，可以是一維陣列，也可以是多維陣列，諧振發(fā)射線圈起到對發(fā)射端磁場的諧振放大作用，從而有效的提高了諧振發(fā)射覆蓋面積和發(fā)射效率；當(dāng)η=0的情況下,發(fā)射端僅有驅(qū)動線圈直接驅(qū)動接收端的諧振線圈。
4.一種支持電動汽車無線移動充電的電磁諧振無線充電系統(tǒng)中諧振頻率自動跟蹤調(diào)整技術(shù)和方法，所述諧振頻率自動跟蹤調(diào)整技術(shù)和方法的特征在于，該技術(shù)和方法在無線移動充電系統(tǒng)中采用中心設(shè)置的高精度石英頻率發(fā)生器為整個系統(tǒng)提供統(tǒng)一的諧振信號源，在充電接收端提供一個頻率比較和控制電路單元，當(dāng)頻率比較和控制電路單元發(fā)現(xiàn)由于天氣溫度等原因造成接收端接收線圈的諧振頻率和發(fā)射單元的諧振頻率有差別時，將自動跟蹤調(diào)控接收諧振電路中的諧振頻率微調(diào)電容來使接收端的諧振頻率與發(fā)射端的諧振頻率完全相同。
5.一種適合汽車底盤大小的毯狀物體，稱為充電接收毯，所述充電接收毯的特征在于，該充電接收毯是由所述接收端諧振線圈陣列以及諧振線圈內(nèi)的導(dǎo)磁橡膠柱陣列用高強(qiáng)度塑料或橡膠封裝成厚度小于5厘米，適合各種汽車底盤大小，可以方便的安放在電動汽車的底盤下面。
6.一種諧振型可充電輪胎，所述諧振型可充電輪胎的特征在于，該輪胎是由所述接收端諧振線圈陣列以及諧振線圈內(nèi)的導(dǎo)磁橡膠柱陣列按照輪胎的胎面面積大小設(shè)計并封裝在汽車輪胎的胎面里，并用電流傳導(dǎo)器將充電電流從飛速旋轉(zhuǎn)的輪胎里導(dǎo)入到安放在電動汽車?yán)锏某潆娊邮昭b置里。
7.一種諧振電磁柱，所述諧振電磁柱的特征在于，該電磁柱是由單個或接收端諧振線圈陣列以及諧振線圈內(nèi)的導(dǎo)磁橡膠柱陣列用高強(qiáng)度塑料或橡膠封裝成高不超過30厘米，半徑20-50厘米的柱狀物體，所述諧振電磁柱可以分別懸掛安裝在電動汽車的底盤下面，如車輪內(nèi)側(cè)的車軸上，備胎下面，或底盤下面其它合適的位置上。
8.一種諧振型無線充電帶，所述諧振型無線充電帶的特征在于，該充電帶是由所述發(fā)射端的多層多個驅(qū)動線圈陣列、發(fā)射諧振線圈陣列以及發(fā)射諧振線圈內(nèi)的導(dǎo)磁橡膠柱陣列，以及相應(yīng)的連接導(dǎo)線用高強(qiáng)度塑料或橡膠封裝成厚度小于5厘米(一般為0.5-1厘米)，寬20-350厘米，長度可以是無限長的帶狀物體。
9.一種充電帶敏感物體感應(yīng)器，所述充電帶敏感物體感應(yīng)器的特征在于，該感應(yīng)器可以感應(yīng)出任何接近無線充電帶的導(dǎo)磁性物體、磁性物體或者活物體，如動物或人，當(dāng)有導(dǎo)磁性物體、磁性物體或者活物體，如動物或人靠近充電帶時，充電帶敏感物體感應(yīng)器將自動切斷充電電流，當(dāng)這些物體離開以后，充電帶控制器將恢復(fù)對充電帶供電。
10.一種對運行中的電動汽車蓄電池充電的高強(qiáng)度脈沖充電方法，所述對運行中的電動汽車蓄電池充電的高強(qiáng)度脈沖充電方法的特征在于，該充電方法是將充電電壓電流轉(zhuǎn)換成高強(qiáng)度脈沖電壓電流對在運行中的電動汽車蓄電池進(jìn)行充電，高強(qiáng)度脈沖充電方法可以探測蓄電池的工作狀態(tài)，并根據(jù)蓄電池的工作狀態(tài)控制充電電流的模式，普通充電模式、脈沖充電模式和保養(yǎng)充電模式；電動汽車在運行中其蓄電池有兩種狀態(tài):放電狀態(tài)和空閑狀態(tài)；在蓄電池空閑狀態(tài)采用普通充電模式對蓄電池進(jìn)行充電；而在蓄電池放電狀態(tài)高強(qiáng)度脈沖充電方法將自動轉(zhuǎn)換成脈沖充電模式，在脈沖充電模式下充將產(chǎn)生短暫的高強(qiáng)度脈沖電壓電流對正在放電的蓄電池進(jìn)行充電。
【文檔編號】H02J17/00GK104362771SQ201410627463
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】劉躍進(jìn) 申請人:劉躍進(jìn)