一种双向电能无线传递装置的制作方法

本实用新型涉及的是一种电能无线传输领域的技术，具体是一种双向电能无线传递装置。

背景技术：

随着动力储能蓄电池技术及新能源光伏发电技术的发展与进步，新能源电动汽车得到发展与推广，越来越多的移动设备都开始使用可充电电池进行供能驱动，使得电动设施的零排放污染小、安全灵活、与光伏结合经济性更好、可就地取能等优势得到较好的体现。

现有的电动汽车等移动设施多采用一个充电枪对应一个充电座的有线、插接的充电方式。开始充电与完成充电均要手工操作，不时发生开车时把充电枪线一起扯断等安全事故。

相比有线充电，无线技术具有其特有的特点和优势：电动汽车与能量提供的充电桩之间没有电线连接，无需进行插拔充电枪操作，与行车路面或停车位相结合可实现自由充电、无人值守，不受雨雪天气与环境的影响，不会产生机械磨损、接触损耗，无需担心线缆过热老化破损漏电等安全隐患，更方便快捷安全。

但现有汽车的无线充电系统中，都是单向的，即只能在电动汽车上安装无线接收板，通过地面安装的无线发射板将电网中的电能传递到电动汽车的动力蓄电池上。这样电动汽车上的动力蓄电池仅仅只能当一个受能单元供电动汽车只身使用，空闲时或与光伏结合的多余电能都被直接浪费掉了，也造成了成本高昂的电池资源的浪费。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种双向电能无线传递装置，本装置实现了电动汽车中的蓄电池与地面电网的电能双向流动，从而提高了电动汽车中的蓄电池利用效率，降低了无线充电的成本，实现电动汽车的电能的对外供应。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型涉及一种双向电能无线传递装置，其中，包括：

第一发射功率转换电路，所述第一发射功率转换电路连有第一高频发射电路；

第一接收功率转换电路，所述第一接收功率转换电路连有第一高频接收电路；

第二接收功率转换电路，所述第二接收功率转换电路连有第二高频接收电路；

第二发射功率转换电路，所述第二发射功率转换电路连有第二高频发射电路；

所述第一发射功率转换电路、所述第一高频发射电路、所述第一高频接收电路和所述第一接收功率转换电路作为移动端，所述第一发射功率转换电路和所述第一接收功率转换电路与同一蓄电池相连，所述第二接收功率转换电路、所述第二高频接收电路、所述第二发射功率转换电路和所述第二高频发射电路作为固定端，所述第二接收功率转换电路和所述第二发射功率转换电路与电网负载相连。

优选的，该双向电能无线传递装置，其中，所述第一高频发射电路包括第一高频发射绕组和第一高频发射电容，所述第一高频发射绕组和第一高频发射电容并联。

优选的，该双向电能无线传递装置，其中，所述第一高频接收电路包括第一高频接收绕组和第一高频接收电容，所述第一高频接收绕组和所述第一高频接收电容并联。

优选的，该双向电能无线传递装置，其中，所述第一高频发射绕组和所述第一高频接收绕组绕设于同一电磁铁芯。

优选的，该双向电能无线传递装置，其中，所述第二高频接收电路包括第二高频接收绕组和第二高频接收电容，所述第二高频接收绕组和所述第二高频接收电容并联。

优选的，该双向电能无线传递装置，其中，所述第二高频发射电路包括第二高频发射绕组和第二高频发射电容，所述第二高频发射绕组和第二高频发射电容并联。

优选的，该双向电能无线传递装置，其中，所述第二高频接收绕组和所述第二高频发射绕组设于同一电磁铁芯。

上述技术方案的有益效果是：本装置实现了电动汽车中的蓄电池与地面电网的电能双向流动，从而提高了电动汽车中的蓄电池利用效率，降低了无线充电的成本，实现电动汽车的电能的对外供应。

附图说明

图1为本实用新型的较佳的实施例中，一种双向电能无线传递装置结构示意图；

图2为本实用新型的较佳的实施例中，第一高频发射绕组和第一高频接收绕组设置示意图；

图3为本实用新型的较佳的实施例中，一种具有双向电能无线传递装置的电动汽车结构示意图；

图中：1第一发射功率转换电路、2第一高频发射电路、3第一接收功率转换电路、4第一高频接收电路、5第二高频接收电路、6第二接收功率转换电路、7第二高频发射电路、8第二发射功率转换电路、9光伏发电板、10蓄电池、11电磁铁芯、12外壳、21第一高频发射绕组、22第一高频发射电容、41第一高频接收绕组、42第一高频接收电容、51第二高频接收绕组、52第二高频接收电容、71第二高频发射绕组、72第二高频发射电容。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

如图1所示，本实施例涉及一种双向电能无线传递装置，包括：

第一发射功率转换电路1，第一发射功率转换电路1连有第一高频发射电路2；

第一接收功率转换电路3，第一接收功率转换电路3连有第一高频接收电路4；

第二接收功率转换电路6，第二接收功率转换电路6连有第二高频接收电路5；

第二发射功率转换电路8，第二发射功率转换电路8连有第二高频发射电路7；

第一发射功率转换电路1、第一高频发射电路2、第一高频接收电路4和第一接收功率转换电路3作为移动端，第一发射功率转换电路1和第一接收功率转换电路3与同一蓄电池10相连，第二接收功率转换电路6、第二高频接收电路5、第二发射功率转换电路8和第二高频发射电路7作为固定端，第二接收功率转换电路6和第二发射功率转换电路8与电网负载相连。

第一高频发射电路2包括第一高频发射绕组21和第一高频发射电容22，第一高频发射绕组21和第一高频发射电容22并联，两引脚分别为L11和L12。

第一高频接收电路4包括第一高频接收绕组41和第一高频接收电容42，第一高频接收绕组41和第一高频接收电容42并联，两引脚分别为L13和L14。

第二高频接收电路5包括第二高频接收绕组51和第二高频接收电容52，第二高频接收绕组51和第二高频接收电容52并联，两引脚分别为L21和L22。

第二高频发射电路7包括第二高频发射绕组71和第二高频发射电容72，第二高频发射绕组71和第二高频发射电容72并联，两引脚分别为L23和L24。

第一发射功率转换电路1与第一高频发射电路2相串联，之间通过开关K11相连，第一发射功率转换电路1将电能转换为高频电磁波信号后通过第一高频发射电路2发射。

第二高频接收电路5接收第一高频发射电路2发出的电磁波后，再经第二接收功率转换电路6转换为电能，在传递到电网负载，第二高频接收电路5和第二接收功率转换电路6之间通过开关K21相连。

第二发射功率转换电路8与第二高频发射电路7相串联，之间通过开关K22相连，第二发射功率转换电路8将电能转换为高频电磁波信号后通过第二高频发射电路7发射。

第一高频接收电路4接收第二高频发射电路7发出的电磁波后，再经第一接收功率转换电路3转换为电能，在传递到蓄电池10，第一高频接收电路4和第一接收功率转换电路3之间通过开关K12相连。

第一高频发射电路2和第二高频接收电路5之间间隔20～100mm，第二高频发射电路7和第一高频接收电路4之间同样间隔20～100mm。在固定端和移动端形成两条能量通路，实现蓄电池10和电网之间的能量双向传输。

如图2所示，第一高频发射绕组21和第一高频接收绕组41绕设于同一电磁铁芯11。第一高频发射绕组21、第一高频接收绕组41以及电磁铁芯11设置于扁平外壳12内。

第二高频发射绕组71和第二高频接收绕组51绕设于同一电磁铁芯11。第二高频发射绕组71、第二高频接收绕组51以及电磁铁芯11设置于扁平外壳12内。

本实施例涉及一种具有双向电能无线传递装置的电动汽车，其中，包括：

车身，车身设有第一发射功率转换电路1、第一高频发射电路2、第一接收功率转换电路3和第一高频接收电路4；

充电桩，充电桩设有第二发射功率转换电路8、第二高频发射电路7、第二接收功率转换电路6和第二高频接收电路5。

如图3所示，车身设有光伏发电板9，光伏发电板9与蓄电池10相连。蓄电池10和光伏发电板9都与电动汽车的电机驱动单元相连，为电机驱动单元提供电能。光伏发电板9安装于车身的外表面上部和侧部，采集太阳能。

电动汽车需要充电时，电网中的电能通过第二发射功率转换电路8生成高频信号，由第二高频发射电路7发出，再由第一高频接收电路4接收电磁波，经第一接收功率转换电路3转换为电能储存于蓄电池10。

电动汽车有多余电能需要传输至电网时，蓄电池10中的电能经第一发射功率转换电路1生成高频信号，由第一高频发射电路2发出，再由第二高频接收电路5接收，经第二接收功率转换电路6转换为电能输出至电网。

本发明实现了电动汽车储存能源的最大利用，达到电动汽车多用途的使用的目的：白天行驶或停机状态可直接由安装于车身表面的光伏发电板9采集电能，直接给蓄电池10充电补电。在电动汽车可由电网直接对动力电池充电。在不需要行驶时蓄电池10储存的电能可直接输送到电网，供负载用电。通过电能的双向无线能量传输，结合用电峰谷电价差价，其经济性就能更好地体现：在用电高峰期把电动汽车电池当作电源，把多余的电能输送到电网上去供用电需求使用；当处于低谷电价时，可以把电网的电能再储存到电动汽车电池中去，可以对电网起到消峰添填谷的作用的同时，更经济有效地使用能源。

与现有技术相比，本装置实现了电动汽车中的蓄电池与地面电网的电能双向流动，从而提高了电动汽车中的蓄电池利用效率，降低了无线充电的成本，实现电动汽车的电能对外供应。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。