基於量子輻射式的電動汽車遠程無線供電系統的製作方法

2023-05-07 13:17:11 1

基於量子輻射式的電動汽車遠程無線供電系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種基於量子輻射式的電動汽車遠程無線供電系統，其中：所述的供電體系中的調配器依次與真空量子發生器、量子束倍增調製器和量子束髮射陣列天線依次連接；所述的受電體系還包括量子束輻射電能轉換接收天線，量子束輻射電能轉換接收天線與電動汽車電源相連；供電體系中的量子束髮射陣列天線與受電體系中的量子束輻射電能轉換接收天線通過無線網絡進行電能傳輸。本發明的供電系統在量子電能覆蓋的範圍內電動汽車能實現無限續程，不會出現拋錨現象，能源利用效率高，電動汽車續駛能力增強。克服了現有電動汽車存在續駛裡程較短、動力性和提速性差等方面的缺陷，是低碳清潔可持續發展的綠色環保汽車供電系統。
【專利說明】基於量子輻射式的電動汽車遠程無線供電系統
【技術領域】
[0001]本發明屬於增程式電動汽車領域，涉及量子電動汽車，具體涉及一種基於量子輻射式的電動汽車遠程無線供電系統。
【背景技術】
[0002]汽車給人們生活帶來諸多便利的同時，也帶來了「石油能源危機，環境汙染加劇」兩個極為嚴重的負面效應。據此人類面臨著實現經濟和社會可持續發展的重大挑戰，能源和環境問題已日益成為全球的突出問題，汽車如何有效地利用現有能源、減少排放，已引起各國學者的廣泛關注。增程式純電動汽車的電能遠程無線傳輸是實現能源高效利用的重要途徑，交通工具的發展非常倚重無線電能傳輸供給，目前量子無線供電系統，未見文獻報導。

【發明內容】

[0003]針對現有技術存在的不足，本發明的目的在於，提供一種基於量子輻射式的電動汽車遠程無線供電系統，該系統用量子輻射來實現遠程無線傳輸電能，為純電動汽車提供增程動力，是一種安全、可靠的新型電能傳輸供給系統，它更加環保，提速性能快，增程能力更強。打破傳統有線供電，擺脫其它無線供電衰落和最大時延等制約，是一種無線鏈路高效供電系統。
[0004]為了實現上述任務，本發明採用如下技術方案予以實現:
[0005]一種基於量子輻射式的電動汽車遠程無線供電系統，包括供電體系和受電體系，所述的供電體系包括依次相連的電網、同軸電纜和調配器，所述的受電體系至少包括電動汽車，電動汽車上安裝有電動汽車電源；
[0006]所述的供電體系中的調配器依次與量子發生器、量子束倍增調製器和量子束髮射陣列天線依次連接；
[0007]所述的受電體系還包括量子束輻射電能轉換接收天線，量子束輻射電能轉換接收天線與電動汽車電源相連；
[0008]供電體系中的量子束髮射陣列天線與受電體系中的量子束輻射電能轉換接收天線通過無線網絡進行電能傳輸。
[0009]本發明還具有如下技術特點:
[0010]所述的同軸電纜為NHKVV型阻燃耐火電力同軸電纜。
[0011]所述的調配器為智能功率調配器。
[0012]所述的量子發生器為GaAs真空量子發生器。
[0013]所述的量子束倍增調製器為LiNbO3強度調製器。
[0014]所述的量子束髮射陣列天線為微帶陣列發射天線。
[0015]所述的量子束輻射電能轉換接收天線為量子整流接收器。
[0016]本發明與現有技術相比，有益的技術效果在於:[0017]本發明的量子電動汽車遠程無線供電系統是通過量子超光速性、作用強度不隨距離變化、能量以超光速傳送等特點，將量子輻射能轉換為汽車更高速率和質量的電能，提高電動汽車續駛裡程、動力性和提速性。打破傳統有線供電，擺脫無線供電衰落和最大時延等制約，是一種無線鏈路高效供電系統。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發明的遠程無線供電系統示意圖。
[0019]圖2為量子無線供電系統荷電狀態圖。
[0020]圖3為量子電動汽車輸出轉速試驗圖
[0021]圖4為量子電動汽車輸出轉矩試驗圖
[0022]圖5為量子束輻射電能轉換接收天線與電動汽車電源之間的能量接收電路圖。
[0023]圖中各個標號的含義為:1—供電體系，2—電網，3—同軸電纜，4一調配器，5—量子發生器，6—量子束倍增調製器，7—量子束髮射陣列天線，8—量子束輻射電能轉換接收天線，9-電動汽車，10-電動汽車電源，11 一受電體系。
[0024]以下結合附圖和實施例對本發明的具體內容做進一步詳細地說明。
【具體實施方式】
[0025]以下給出本發明的具體實施例，需要說明的是本發明並不局限於以下具體實施例，凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本發明的保護範圍。
[0026]遵從上述技術方案，如圖1所示，本實施例給出一種基於量子輻射式的電動汽車遠程無線供電系統，包括供電體系I和受電體系11，所述的供電體系I包括依次相連的電網
2、同軸電纜3和調配器4，所述的受電體系11至少包括電動汽車9，電動汽車9上安裝有電動汽車電源10 ；
[0027]所述的供電體系I中的調配器4依次與量子發生器5、量子束倍增調製器6和量子束髮射陣列天線7依次連接；
[0028]所述的受電體系11還包括量子束輻射電能轉換接收天線8，量子束輻射電能轉換接收天線8與電動汽車電源10相連；
[0029]供電體系I中的量子束髮射陣列天線7與受電體系11中的量子束輻射電能轉換接收天線8通過無線網絡進行電能傳輸。
[0030]電網2為國家電網。
[0031]同軸電纜3為NHKVV型阻燃耐火電力同軸電纜，適用於寬工頻額定電壓輸配電能，該同軸電纜導體最高溫度不超過250°C。
[0032]調配器4為智能功率調配器，可控性強、響應時間短、自動控制負載的合理調配。當接入負載後，總功率超出設定的最大功率時，系統會自動匹配電量子發生器系統安全工作的總率功大小。該調配器採用特殊的溫控去負載開關結構，可控制大功率量子發生器供電調配。
[0033]量子發生器5為GaAs真空量子發生器,量子福射功率大、效率聞、工作壽命長，量子發生器功率在16?IOOkW之間。
[0034]量子束倍增調製器6為LiNbO3強度調製器，量子帶寬從低頻到40GbpS/40GHz，量子譜純度高、輸出量子功率大、能鎖定其工作點，可獲得近變換限的高速率量子脈衝，能保證系統性能最優。
[0035]量子束髮射陣列天線7為微帶陣列發射天線，具有雙極化、圓極化、VSWRS 1.5、功率容量大、工作頻帶寬、有較強的抗幹擾性，能繞過障礙傳輸和延長傳輸距離的作用，有較高的精度和可靠性。
[0036]量子束輻射電能轉換接收天線8為量子整流接收器，包含有能量接收電路，能把空間的量子能量轉化為直流電能，它基於SIW-ALTS整流天線陣列，是由量子束電子閘流倍增器和高頻整流電路所構成，高頻整流電路能夠將量子能量經由電子閘流倍增器整流成直流電源，能夠有效的將量子束輻射能轉成直流電。具有增益高、噪聲低、響應速度快，功率容量大和線性直流迴路等特點。
[0037]圖5為量子束輻射電能轉換接收天線與電動汽車電源之間的能量接收電路圖，是由橋式整流電路、濾波電路、穩壓電路三部分所組成,其中Jl, J2分別為接收端和輸出端，接收電路在接收電能後，電流通過二極體橋式整流電路後，再經濾波電容Cl進入MC7805T晶片，MC7805T晶片是穩壓器，能穩定地為車輛負載提供電壓，電路中的LED (D2)為工作指示燈。
[0038]本發明的量子無線供電系統工作時，由電網的電能經過同軸電纜3、調配器4、量子發生器5、量子束倍增調製器6、量子束髮射陣列天線7進行量子轉換聚集後發射出去，在遠距離接收端經過量子束輻射電能轉換接收天線8把收到的量子束能量轉化為直流電能後滿足電動汽車的供電需求。
[0039]利用仿真軟體ADVISOR，通過計算與試驗，在選擇循環工況為美國環境保護署EPA制訂的城市道路循環UDDS作為道路循環，對本系統進行建模仿真試驗，完成系統參數輸入，當選擇該電動汽車需要的目標值:適用電壓< 130 (V)、庫倫效率60 (km/h)、增程裡程>200 (km)時，檢驗其動力性能。圖2、圖3和圖4顯示了在ADVISOR模擬環境下的量子無線供電系統試驗結果，在整車參數及其控制參數不變的情況下，通過Extended Range模型車在道路環境行駛工況下運行，反映出量子無線供電系統荷電狀態(SOC)變化特性。圖2輸出結果描述了 SOC與時間的動態變化過程，圖3和圖4輸出結果描述了不同道路循環工況下增程的電動汽車輸出轉速和輸出轉矩與時間的變化過程，結果表明本發明的量子無線供電系統能夠高效地提供電力，達到純電動汽車續駛裡程效果。
[0040]本發明是低碳環保汽車遠程無線供電領域技術之一，通過量子超光速性、作用強度不隨距離變化、能量以超光速傳送等特點，能夠將量子輻射能轉換為汽車更高速率和質量的電能，提高電動汽車續駛裡程、動力性和提速性。打破傳統有線供電，擺脫其它無線供電衰落和最大時延等制約，是一種無線鏈路高效供電，降低了惡劣環境下，無線網絡供電開銷。能對各無線網絡供電資源合理優化分配，最大程度地提高無線供電的利用效率，為無線網絡內供電汽車節點終端提供更好的電能質量保障，最大程度地提高無線供電系統的頻率效率與功率效率，實現量子輻射供電資源的高速率優化使用。無線量子輻射網絡供電具有高可靠性、覆蓋範圍廣、自組網、易維護等優點，無線量子輻射網絡供電能夠方便地與其它無線供電網絡融合，具有非常大的實用價值，勢必成為未來汽車無線網絡供電的又一個發展趨勢。[0041]本發明量子無線供電系統特點的是通過量子超光速性、作用強度不隨距離變化、電能量以超光速進行傳送，將量子輻射能轉換為純電動汽車更高速率和質量的電能，提高電動汽車續駛裡程、動力性和提速性。
【權利要求】
1.一種基於量子輻射式的電動汽車遠程無線供電系統，包括供電體系(I)和受電體系(11)，所述的供電體系(I)包括依次相連的電網(2)、同軸電纜(3)和調配器(4)，所述的受電體系(11)至少包括電動汽車(9)，電動汽車(9)上安裝有電動汽車電源(10)，其特徵在於: 所述的供電體系(I)中的調配器(4)依次與量子發生器(5)、量子束倍增調製器(6)和量子束髮射陣列天線(7)依次連接； 所述的受電體系(11)還包括量子束輻射電能轉換接收天線(8)，量子束輻射電能轉換接收天線(8)與電動汽車電源(10)相連； 供電體系(I)中的量子束髮射陣列天線(7)與受電體系(11)中的量子束輻射電能轉換接收天線(8 )通過無線網絡進行電能傳輸。
2.如權利要求1所述的基於量子輻射式的電動汽車遠程無線供電系統，其特徵在於，所述的同軸電纜(3)為NHKVV型阻燃耐火電力同軸電纜。
3.如權利要求1所述的基於量子輻射式的電動汽車遠程無線供電系統，其特徵在於，所述的調配器(4)為智能功率調配器。
4.如權利要求1所述的基於量子輻射式的電動汽車遠程無線供電系統，其特徵在於，所述的量子發生器(5)為GaAs真空量子發生器。
5.如權利要求1所述的基於量子輻射式的電動汽車遠程無線供電系統，其特徵在於，所述的量子束倍增調製器(6)為LiNbO3強度調製器。
6.如權利要求1所述的基於量子輻射式的電動汽車遠程無線供電系統，其特徵在於，所述的量子束髮射陣列天線(7)為微帶陣列發射天線。
7.如權利要求1所述的基於量子輻射式的電動汽車遠程無線供電系統，其特徵在於，所述的量子束輻射電能轉換接收天線(8)為量子整流接收器。
【文檔編號】H02J17/00GK103475108SQ201310392755
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月2日 優先權日:2013年9月2日
【發明者】陳丁躍, 陳李昊, 林峰, 萬昭元 申請人:長安大學