CN103904750B - 一种电动汽车自动充电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电动汽车自动充电系统，其通过地埋充电线圈配合设置在电动汽车内的充电接收线圈，在电动车运行过程中自动给电动车充电，而不需要停车充电。采用本发明可在电动车运行过程中对其进行充电，从而可解决电动车充电时间长、需要停车充电的问题，可极大的方便电动车的使用。
Description
技术领域
本发明公开一种充电系统，特别是一种电动汽车自动充电系统。
背景技术
随着地球石油资源的逐渐枯竭，以及地球环境污染的加剧，汽车作为主要污染源之一，在给人们生活带来方便的同时，其对环境的污染也不容忽视。为了减少汽车对环境的污染，电动汽车以其绿色环保在人们生活中的应用越来越广泛。电动汽车作为一个新兴的产业，目前正处于刚刚起步的阶段，其面临的主要问题是充电困难，一般的轿车型电动车充一次电，其运行距离大约为200～500公里，而中途充电，则会浪费很多时间，这就对于电动车跑长途带来一定的困难，而随车携带多个电池，显然是不现实的，因此，如何解决这个问题，是关系到电动车推广的重大问题。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的电动车充电不便的问题，本发明提供一种新的电动汽车自动充电系统，其通过地埋充电线圈在电动车运行过程中自动给电动车充电，而不需要停车充电，因此极大的方便了电动车的使用。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种电动汽车自动充电系统，该系统包括充电端、车载端和控制管理中心，车载端固定安装在电动汽车上，充电端设置在公路路面下方，控制管理中心通过有线或无线方式与充电端连接，充电端包括充电控制模块、车辆检测模块、供电接口、充电开关和充电发射线圈，车辆检测模块用于检测路面上是否有车辆经过，并将控制信息传输给充电控制模块，供电接口与电网连接，供电接口通过充电开关与充电发射线圈连接，充电控制模块控制充电开关动作；车载端包括充电接收线圈、车载控制模块、电能转换模块、电池电量检测模块和电能计量模块，充电接收线圈设置在电动汽车底盘上，用于接收充电端的充电电磁能，并将其转换成电能，输出给电能转换模块，电能转换模块将其转换成直流电输出电能给电动汽车上的电池进行充电，电能计量模块连接在电能转换模块和电池之间，用于检测电动汽车充电所消耗的电能，并将其输出给车载控制模块，电池电量检测模块连接在电池上，对电池电联进行检测，并将检测信息输出给车载控制模块；控制管理中心包括中心控制器、网络接口、银联接口和数据库，网络接口、银联接口和数据库分别与中心控制器连接，网络接口用于与充电端进行数据交互，中心控制器上还连接有GPRS接口，银联接口用于与银联连接，直接通过银联对充电车辆的车主进行扣款，数据库用于存储各类信息。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的充电发射线圈设有多个，充电线圈排布在公路上，在路面上设有保护钢板，保护钢板上开有圆孔，充电线全设置在圆孔处。
所述的充电控制模块上还连接有Wifi模块，可通过Wifi模块与经过的车辆进行通讯。
所述的充电控制模块上还连接有网络接口。
所述的充电控制模块上还连接有GPRS模块。
所述的充电接收线圈设置在电动汽车的底盘上，并通过电动升级机构与电动汽车连接，在充电接收线圈外侧设有屏蔽罩。
所述的充电接收线圈和电能转换模块之间设有车载充电开关，电动汽车内设有启动按钮，车载充电开关和启动按钮分别连接在车载控制模块上。
所述的车载控制模块上还连接有Wifi模块和GPRS模块。
所述的车载控制模块上连接有显示屏或显示接口。
所述的电池电量检测模块上连接有低电报警模块。
本发明的有益效果是：采用本发明可在电动车运行过程中对其进行充电，从而可解决电动车充电时间长、需要停车充电的问题，可极大的方便电动车的使用。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明系统结构方框图。
图2为本发明中充电端方框图。
图3为本发明中车载端方框图。
图4为本发明中控制管理中心方框图。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
请参看附图1，本发明主要包括充电端、车载端和控制管理中心，车载端固定安装在电动汽车上，优选设置在电动汽车的底盘上，充电端则在公路建设时，设置在公路路面下方，控制管理中心通过有线或无线方式与充电端连接。
请结合参看附图2，本发明中充电端包括充电控制模块、车辆检测模块、供电接口、充电开关和充电发射线圈，充电控制模块为本发明中的充电端的核心，车辆检测模块用于检测路面上是否有车辆经过，并将控制信息传输给充电控制模块，本实施例中，车辆检测模块可采用地埋电感线圈或者采用RF/Zigbee等用于检测车辆是否经过。供电接口与电网连接，并将交流市电转换成适合充电发射线圈用的电压和频率，供电接口通过充电开关与充电发射线圈连接，充电控制模块控制充电开关动作，从而实现供电接口给充电发射线圈供电。本实施例中，充电发射线圈设有多个，充电线圈排布在公路上，具体实施时，也在公路上的各个路段均排布有充电线圈，也可以在特定的路段或特定的车道上排布充电线圈，将其作为充电车道，为了防止车辆经过时对充电线圈的损坏，本实施例中，在路面上设有保护钢板，保护钢板上开有圆孔，充电线全设置在圆孔处，车辆经过时，车轮压在钢板上，可有效防止对线圈的损坏。本实施例中，在充电控制模块上还连接有Wifi模块，可通过Wifi模块与经过的车辆进行通讯，以完成数据交换，充电控制模块上还连接有网络接口，网络接口可为有线网络接口(如：Internet)或无线网络接口，同时，在充电控制模块上还连接有GPRS模块(具体实施时，也可以擦用3G模块或4G模块等)，通过网络接口或GPRS模块与控制管理中心连接，进行数据交互。
请结合参看附图3，本实施例中，车载端主要包括充电接收线圈、车载控制模块、电能转换模块、电池电量检测模块和电能计量模块，充电接收线圈设置在电动汽车底盘上，用于接收充电端的充电电磁能，并将其转换成电能，输出给电能转换模块，电能转换模块将其转换成直流电输出电能给电动汽车上的电池进行充电，电池给电动汽车的电动机供电(电池和电动机不属于本发明的部分)，本实施例中，电能计量模块连接在电能转换模块和电池之间，用于检测电动汽车充电所消耗的电能，并将其输出给车载控制模块，电池电量检测模块连接在电池上，对电池电联进行检测，并将检测信息输出给车载控制模块。本实施例中，为了方便使用，将充电接收线圈设置在电动汽车的底盘上，并通过一个电动升级机构与电动汽车连接，使用时，电动升降机构控制充电接收线圈向下伸出，使其尽量接近地面，以达到最好的效果，充电完成或者不充电时，电动升降机构收起，将充电接收线圈收入电动汽车车体内部，以防止其损坏，本实施例中，在充电接收线圈外侧设有屏蔽罩，以防止充电时磁场对其他车辆及行人等的影响。
本实施例中，在充电接收线圈和电能转换模块之间设有车载充电开关，电动汽车内设有启动按钮，车载充电开关和启动按钮分别连接在车载控制模块上，当按下启动按钮时，电动升降机构向下伸出，车载充电开关同时打开，通过充电接收线圈对电池进行充电，当充电完成或者再次按动启动按钮时，电动升降机构收回，同时车载充电开关断开停止充电。本实施例中，在车载控制模块上还连接有Wifi模块，可通过Wifi模块与充电端进行通讯，以完成数据交换，同时，在车载控制模块上还连接有GPRS模块(具体实施时，也可以采用3G模块或4G模块等)，通过GPRS模块直接与控制管理中心连接，进行数据交互。本实施例中，在车载控制模块上还连接有显示屏，用于显示充电时所消耗的电能，或者电池的电量信息等，具体实施时，也可以采用显示接口的形式，将显示接口直接连接在车载导航仪上，通过车载导航仪直接进行显示。本实施例中，在电池电量检测模块上连接有低电报警模块。
请结合参看附图4，本实施例中，控制管理中心主要包括中心控制器、网络接口、银联接口和数据库，网络接口、银联接口和数据库分别与中心控制器连接，网络接口可采用Internet接口或无线网络接口，用于与充电端进行数据交互，中心控制器上还连接有GPRS接口(具体实施时，也可以采用3G模块或4G模块等)，银联接口用于与银联连接，可直接通过银联对充电车辆的车主进行扣款，数据库用于存储各类信息。
本发明在使用时，车主通过注册的方式进行登记，登记信息包括车辆信息、用户信息、银行信息等，并将各类信息存储在控制管理中心的数据库中，同时，控制管理中心分配一个ID给车主，并将ID存储在车主的车辆中。车辆运行时，电池电量检测模块实时监测电池电量，当电池电量低于一定值(可通过用户自己设定，如：低于电池电量的20％、30％等)时，低电报警模块则发出报警信息，提示车主充电，此时，驾驶员可通过按动启动按钮进行充电；如果驾驶员未进行充电，则电池电量低于下限(可通过用户自己设定，如：低于电池电量的5％、10％等)时，车辆自动启动充电接收线圈，进行充电。车辆在进行充电时，电能计量模块实时记录使用的电能，当充电完成或驾驶员强行关闭充电时，车辆将耗电能信息发送给充电端，充电端通过网络接口传输给控制管理中心，或者车辆通过GPRS模块直接将耗电能信息发送给控制管理中心，控制管理中心调出相应的银行信息，通过银联直接进行扣款。
采用本发明可在电动车运行过程中对其进行充电，从而可解决电动车充电时间长、需要停车充电的问题，可极大的方便电动车的使用，对电动汽车的普及具有里程碑意义。
Claims (10)
1.一种电动汽车自动充电系统，其特征是：所述的系统包括充电端、车载端和控制管理中心，车载端固定安装在电动汽车上，充电端设置在公路路面下方，控制管理中心通过有线或无线方式与充电端连接，
所述的充电端包括充电控制模块、车辆检测模块、供电接口、充电开关和充电发射线圈，车辆检测模块用于检测路面上是否有车辆经过，并将控制信息传输给充电控制模块，所述车辆检测模块采用地埋电感线圈或者RF/Zigbee，供电接口与电网连接，供电接口通过充电开关与充电发射线圈连接，充电控制模块控制充电开关动作；
所述的车载端包括充电接收线圈、车载控制模块、电能转换模块、电池电量检测模块和电能计量模块，充电接收线圈设置在电动汽车底盘上，用于接收充电端的充电电磁能，并将其转换成电能，输出给电能转换模块，电能转换模块将其转换成直流电输出电能给电动汽车上的电池进行充电，电能计量模块连接在电能转换模块和电池之间，用于检测电动汽车充电所消耗的电能，并将其输出给车载控制模块，电池电量检测模块连接在电池上，对电池电联进行检测，并将检测信息输出给车载控制模块，所述充电接收线圈通过一个升降机构与电动汽车连接；
所述的控制管理中心包括中心控制器、网络接口、银联接口和数据库，网络接口、银联接口和数据库分别与中心控制器连接，网络接口用于与充电端进行数据交互，中心控制器上还连接有GPRS接口，银联接口用于与银联连接，直接通过银联对充电车辆的车主进行扣款，数据库用于存储各类信息。
2.根据权利要求1所述的电动汽车自动充电系统，其特征是：所述的充电发射线圈设有多个，充电线圈排布在公路上，在路面上设有保护钢板，保护钢板上开有圆孔，充电线全设置在圆孔处。
3.根据权利要求1所述的电动汽车自动充电系统，其特征是：所述的充电控制模块上还连接有Wifi模块，可通过Wifi模块与经过的车辆进行通讯。
4.根据权利要求1所述的电动汽车自动充电系统，其特征是：所述的充电控制模块上还连接有网络接口。
5.根据权利要求1所述的电动汽车自动充电系统，其特征是：所述的充电控制模块上还连接有GPRS模块。
6.根据权利要求1所述的电动汽车自动充电系统，其特征是：所述的充电接收线圈设置在电动汽车的底盘上，并通过电动升级机构与电动汽车连接，在充电接收线圈外侧设有屏蔽罩。
7.根据权利要求1所述的电动汽车自动充电系统，其特征是：所述的充电接收线圈和电能转换模块之间设有车载充电开关，电动汽车内设有启动按钮，车载充电开关和启动按钮分别连接在车载控制模块上。
8.根据权利要求1所述的电动汽车自动充电系统，其特征是：所述的车载控制模块上还连接有Wifi模块和GPRS模块。
9.根据权利要求1所述的电动汽车自动充电系统，其特征是：所述的车载控制模块上连接有显示屏或显示接口。
10.根据权利要求1所述的电动汽车自动充电系统，其特征是：所述的电池电量检测模块上连接有低电报警模块。
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