技术领域
[0001] 本
发明涉及无线
能量传输领域，更具体地说，涉及一种超导发射型电动车无线充电系统。
背景技术
[0002] 电动车在节能和环保方面的优势是燃油车辆所无法比拟的，众所周知，燃油车辆废气中的CO、HC(
碳氢化合物)、NOX、微粒和臭气等污染物易形成酸雨、酸雾及光化学烟雾。电动车由于不采用
内燃机，所以不会直接产生废气污染，对城市环境保护十分有益，能够有效地减少城市PM2.5、PM10等带来的系列危害；另外，电动车无燃油车辆内燃机产生的噪声，
电动机的噪声也小于内燃机。针对电动车的独特优势，世界各国车辆制造商纷纷将目光投向电动车。
[0003] 电动车目前还存在一些
瓶颈问题，如：续航能
力较低、充电不十分方便。因此，如何解决电动车的快速安全充电问题显得十分重要。传统的
接触式充电采用插头和插座的金属接触物来导电，存在易产生火花、灵活性较差等问题。当前采用的有线充电桩模式也存在户外充电桩易受侵害、电线牵绊与老化漏电等安全问题，以及人工值守的管理问题。无线充电是以电
磁场为媒介实现
电能的传递，与接触式充电方式相比较，采用无线充电显得更安全、无火花和无触电危险，无机构损耗，可适应多种恶劣天气和环境。由于无线充电效率取决于发射与接
收线圈本身的
电阻，线圈电阻越小，其能量无线传输效率越高。超导材料具有直流零电阻、交流低损耗的特征，因此采用超导材料用于电动车无线充电领域具有潜在优势，以及优越的充电效率。
发明内容
[0004] 针对目前的电动车充电系统存在的问题，本发明提供一种超导发射型电动车无线充电系统，达到优化提升电动车的充电效率及综合性能。
[0005] 本发明超导发射型电动车无线充电系统以实现的具体技术方案包括：
[0006] 超导发射装置Ⅰ、接收装置Ⅱ、智能调控中心Ⅲ；所述超导发射装置Ⅰ包括：超导无线电能发射轨道、失超保护单元、发射端
频率跟踪及调控
电路单元、发射端车速及
位置检测通信单元、电源；
[0007] 所述接收装置Ⅱ包括：无线电能接收器、接收端频率跟踪及调控电路单元、接收端车速及位置检测通信单元、电动车、动力
电池、车辆能量管理单元、整流滤波单元、
生物安全保护单元。
[0008] 上述方案中，所述超导无线电能发射轨道由多个超导无线电能发射器沿电动车行驶的地表下面
串联或并联构成；所述超导无线电能发射器包括：超导无线电能发射线圈、低温系统、
温度传感器；所述超导无线电能发射线圈包括：螺旋管形超
导线圈L1、环形超导线圈、超导电容器、
电流输入线。
[0009] 上述方案中，所述的超导无线电能发射器的低温系统包括：超低温度多级制冷机、一级冷头、二级冷头、超导线圈上端导冷盘、超导线圈下端导冷盘、导冷杆、导冷片、导冷内筒、导冷外筒、线圈导冷骨架、冷屏蔽屏、
真空多层绝热腔体、导冷软连接机构、低温胶、真空源；所述超导线圈L1绕制在导冷骨架上，在部分超导线圈之间布置有导冷片；在超导线圈L1内侧有导冷内筒；在超导线圈L1外侧有导冷外筒；在导冷外筒四周有导冷杆；在超导线圈L1上端有上端导冷盘；在超导线圈L1下端有下端导冷盘；在超导线圈L1外侧有温度传感器；超导线圈L1的导冷片分别与线圈导冷骨架、导冷内筒、导冷外筒相连接；导冷外筒与导冷杆相连接，导冷杆分别与上端导冷盘、下端导冷盘相连接；所述一级冷头、二级冷头与超低温多级制冷机相连接；下端导冷盘的一端面通过低温胶与超导线圈L1导冷骨架相连接；下端导冷盘的另一端面通过导冷软连接机构与二级冷头相连接；二级冷头通过导冷盘、导冷杆、导冷内筒、导冷外筒、导冷片、导冷软连接机构、低温胶共同构成的导冷结构对超导线圈产生制冷低温效果；所述一级冷头对冷屏蔽屏、电流引线产生制冷低温效果。
[0010] 所述超导无线电能发射线圈L1的外侧面有冷屏蔽屏；所述冷屏蔽屏的外侧是真空多层绝热腔体；所述真空多层绝热腔体通过管道与真空源相连接。
[0011] 上述方案中，所述无线电能接收器安装在电动车的底部；所述无线电能接收器包括：接收谐振线圈L2、接收谐振线圈L3、接收感应线圈L4、超介质材料板、多个纯
铁棒材料、高度可调节
垫片；所述接收谐振线圈L2、接收谐振线圈L3紧密相连并装配在同一平面；在接收谐振线圈L2、接收谐振线圈L3上面装配有多个纯铁棒材料；所述超介质材料板一端面通过高度调节垫片与多个铁棒材料一端面相连接；所述接收感应线圈L4通过高度可调节垫片与超介质材料板另一端面相连接；接收感应线圈L4外侧面有线圈板。
[0012] 上述方案中，所述超导发射装置Ⅰ的车速及位置检测通信单元、发射端频率跟踪及调控电路单元、失超保护单元均装配在超导无线电能发射器侧面；所述车速及位置检测通信单元包括：激光检测电动车速度及位置装置、无线通信或有线通信装置；所述发射端频率跟踪及调控电路单元包括：超导发射线圈的电流或
电压检测装置、超导发射线圈的谐振频率调控电路；所述超导发射线圈的电流或电压检测装置连接在超导发射线圈电路中；所述超导发射线圈的谐振频率调控电路包括：超导低温电容器C1、可自动调控电容器C0、超导发射线圈L1；所述超导低温电容器C1的一端与超导线圈L1一端相连接；超导低温电容器C1的另一端与可自动调控电容器C0的一端、供给电源电路一端相连接；超导发射线圈另一端与可自动调控电容器C0另一端、供给电源电路另一端相连接；共同构成超导发射端频率跟踪及调控主要电路单元。
[0013] 上述方案中，所述超导发射型电动车无线充电系统，所述超导发射装置Ⅰ的失超保护单元包括：温度传感器、失超检测系统、失超内保护、失超外保护；所述温度传感器装配在超导线圈L1的外侧；所述失超检测系统包括：桥路电压平衡检测法、光纤和超声发射检测法。所述失超内保护主要采用依靠低温系统的直接导冷结构，将热量传递给制冷机，防止超导线圈L1温升过大；所述失超外保护主要将超导线圈L1的能量释放到低温容器之外，包括采用并联电阻法、振荡回路法、
变压器法、分段外接电阻法。
[0014] 上述方案中，所述超导发射型电动车无线充电系统的装置，所述接收装置Ⅱ中的无线电能接收器旁配有接收端频率跟踪及调控电路单元、接收端车速及位置检测通信单元；所述接收端频率跟踪及调控电路单元包括：接收端线圈的谐振频率调控电路；所述接收线圈的谐振频率调控电路包括：接收谐振线圈L2与可自动调控电容器C2相并联接；接收谐振线圈L3与可自动调控电容器C3相并联接；接收感应线圈L4的一端与可自动调控电容器C4相连接；可自动调控电容器C4另一端与可自动调控电阻R4相连接；可自动调控电阻R4另一端与负载R一端相连接；负载R另一端与接收感应线圈L4另一端相连接；在接收感应线圈L4电路中装配有电压或电流检测装置；以上共同构成接收端线圈的频率跟踪及调控主要电路单元；接收端的车速及位置检测通信单元与发射端的车速及位置检测通信单元相工作对应，并采用无线或有线方式相通信联络。
[0015] 上述方案中，所述超导发射型电动车无线充电系统，所述智能调控中心Ⅲ与超导发射装置Ⅰ中的超导无线电能发射轨道中的各个超导无线电能发射器相连接，与失超保护单元相连接，与发射端频率跟踪及调控电路单元相连接，与发射端车速及位置检测通信单元相连接，与电源相连接，与发射端调控电路相连接；所述发射端调控电路包括：整流单元、功率因数校正单元、逆变单元、发射端阻抗变换单元。
[0016] 上述方案中，所述超导发射型电动车无线充电系统，所述智能调控中心Ⅲ与接收装置Ⅱ的无线电能接收器相连接，与接收端频率跟踪及调控电路单元相连接，与接收端车速及位置检测通信单元相连接，与电动车及显示仪表、操纵
开关相连接，与动车电池相连接，与车辆能量管理单元相连接，与接收端调控电路相连接；所述接收端调控电路包括：整流滤波单元、接收端阻抗变换单元、负载补偿调控单元。
[0017] 上述方案中，所述超导发射型电动车无线充电系统，所述智能调控中心Ⅲ根据采集发射端与接收端的车速及位置检测通信信息，超导无线电能发射器的工作电压或电流信息，无线电能接收器的工作电压或电流信息，采用发射端频率跟踪及调控电路单元与接收端频率跟踪及调控电路单元相结合的自适应协同双向工作模式，实施电动车无线充电系统的最佳谐振频率的自适应调控；所述自适应调控包括：根据电动车的行驶速度及位置，采用超导发射线圈的谐振频率调控电路中的可自动调控电容器C0自动调控，接收端线圈的谐振频率调控电路中的电容器C2、电容器C3、电容C4的自动调控，负载补偿调控单元，来协同完成谐振频率的自适应调控；通过针对电动车在移动行驶或停泊静止的不同工作状态，实施谐振频率的自适应双向跟踪及双向协同调控，实现提高超导发射型电动车无线充电系统的工作效率。
[0018] 上述方案中，所述超导发射型电动车无线充电系统，所述智能调控中心Ⅲ根据装配在超导线圈L1外侧的温度传感器信息，失超检测系统发来的信息，采用包括：并联电阻法、振荡回路法、变压器法、分段外接电阻法，将超导线圈L1的能量释放到低温容器外，来防止超导线圈L1温升过大，从而实施失超保护作用。
[0019] 上述方案中，所述超导发射型电动车无线充电系统，所述电动车包括：电动
汽车、电动列车、电动
飞行器、电动坦克、电动
机器人、电动三轮车、电动
平板车；所述系统包括：电动车在行驶移动过程中无线充电工作、电动车在停泊静止状态的无线充电工作。
[0020] 上述方案中，所述超导发射型电动车无线充电系统，所述生物安全保护单元包括：在电动车的下面及相关位置装配一层防电磁
辐射的材料，保护在电动车上的人员及生物的安全。
[0021] 上述方案中，所述超导发射型电动车无线充电系统，所述无线电能接收器中的接收谐振线圈L2、接收谐振线圈L3、接收感应线圈L4包括采用：纯
铜线圈、超导线圈、
石墨烯线圈、碳
纳米管线圈、磁
镀铜导线线圈；所述磁镀铜导线线圈包括：采用铜导线，表面
覆盖有铁和镍两种
磁性介质。
[0022] 上述方案中，所述超导发射型电动车无线充电系统，所述超导无线电能发射轨道中的多个超导无线电能发射器的工作开启与工作关闭由智能调控中心Ⅲ统一调控；智能调控中心Ⅲ根据电动车进入超导无线电能发射轨道的工作状态，包括：行驶移动、停泊静止、行驶速度及具体位置来确定指令多个或单个超导无线电能发射器的工作开启时间、工作关闭时间。
[0023] 本发明提供的超导发射型电动车无线充电系统的工作过程如下：
[0024] 超导无线电能发射轨道的准备工作阶段，真空源中的真空
泵、超低温多级制冷机均启动工作；超低温多级制冷机的一级冷头对超导无线电能发射器中的冷屏蔽屏、电流引线产生制冷低温效果；超低温多级制冷机的二级冷头通过导冷杆、导冷内筒、导冷外筒、导冷骨架、上端导冷盘、下端导冷盘、导冷软连接机构、低温胶、导冷片构成的导冷结构对超导线圈产生制冷低温效果；真空源通过管道与真空多层绝热腔体相连接，使系统处于真空低温状态。
[0025] 超导无线电能发射轨道处于工作阶段，电动车行驶移动进入超导无线电能发射轨道，超导无线电能发射器旁侧装配的发射端车速及位置检测通信单元中的激光检测电动车速度及位置装置将检测到电动车已进入超导无线电能发射轨道的具体位置及行驶速度信息，通过无线通信装置发送给智能调控中心Ⅲ；电动车接收端车速及位置检测通信单元也将电动车已进入超导无线电能发射轨道的具体位置及行驶速度信息发送给智能调控中心Ⅲ；智能调控中心Ⅲ根据收到的信息，指令发射端频率跟踪及调控电路单元、接收端频率跟踪及调控电路单元，协同双向指令调节超导线圈L1旁的可自动调控电容器C0，指令调节接收揩振线圈L2、接收谐振线圈L3旁的可自动调控电容器C2、可自动调控电容器C3，可自动调控电容器C4，指令调节可自动调控电阻R4；超导发射线圈L1的电流或电压检测装置与接收感应线圈L4电路中装配的电压或电流检测装置将检测到发射端、接收端的电压或电流信息作为谐振频率跟踪信息发送给智能调控中心Ⅲ；智能调控中心Ⅲ根据收到的频率跟踪信息，进一步指令协同调节超导低温电容器C1、可自动调控电容器C2、可自动调控电容器C3，指令调节接收感应线圈L4旁的可自动调控电容器C4，可自动调控电阻R4；促使系统处于动态最佳谐振频率状态，确保超导发射型电动车无线充电系统处于最佳电能传输效率的工作状态。
[0026] 当超导发射型电动车无线充电系统进入工作状态时，超导发射装置Ⅰ的失超保护单元同时进入工作状态；超导线圈L1旁的温度传感器将检测到的温度信息传输给智能调控中心Ⅲ；失超检测系统包括采用：桥路电压平衡检测法、光纤和超声发射检测法，将失超信息传输给智能调控中心Ⅲ；智能调控中心Ⅲ根据收到的信息，判定系统处于失超
临界状态或已进入失超状态时，采用失超内保护方法，依靠低温系统的直接导冷结构，将热量传递给制冷机，防止超导线圈L1温升过大；同时也采用失超外保护方法，包括采用并联电阻法、振荡回路法、变压器法、分段外接电阻法，将超导线圈L1的能量释放到低温容器之外，确保系统的安全性。
[0027] 当电动车进入超导无线电能发射轨道并继续行驶移动，电动车的无线电能接收器的接收谐振线圈L2、接收谐振线圈L3、接收感应线圈L4、以及超导发射线圈L1，在智能调控中心Ⅲ统一调控下，通过频率跟踪及调控电路单元，通过阻抗匹配的自适应调节，解决电动车在超导无线电能发射轨道行驶移动过程中由于频率失谐带来的无线电能传输效率降低的问题；当
信号驱动频率等于系统(初级、次级电路)固有频率时，系统达到共振；发射端和接收端的阻抗最低，流经负载的电流最大。当接收端无线电能接收器的接收感应线圈L4两端电压达到最大时，即系统达到共振。系统中，超导无线电能发射线圈L1与接收揩振线圈L2、接收揩振线圈L3产生线圈间的互感M12、M13；接收谐振线圈L2、接收揩振线圈L3与接收感应线圈L4产生线圈间的互感M24、M34；无线电能接收器中的多个纯铁棒材料则增强线圈间的互感效应；超介质材料板与高度可调节垫片相结合，实现磁场聚焦效应；由于超介质板具有负折射现象，对
电磁波起到收敛束缚作用，降低了能量损耗，增强了线圈之间的磁场强度，谐振线圈之间的耦合也得到提高，因此能够显著地提高系统的电能无线传输效率。
[0028] 系统中的生物安全保护单元包括在电动车的下面及相关位置装配一层防
电磁辐射的材料，保护电动车上的人员及生物的安全。系统中的接收装置Ⅱ中的无线电能接收器将接收的电能通过整流滤波单元提供给动力电池；车辆能量管理单元将动力电池实施能量管理控制并输送到电动车所需要电能的各类装置。
[0029] 本发明的超导发射型电动车无线充电系统与
现有技术相比具有以下有益效果：
[0030] a、本发明采用的多个超导无线电能发射器在地表下面构成的超导无线电能发射轨道，在智能调控中心Ⅲ调控下适用于行驶移动状态下的电动车或停泊静止状态下的电动车无线充电；由于采用超导材料作为发射线圈，其线圈具有直流零电阻，交流低损耗的特性，因此本系统由于采用超导线圈作为无线电能发射器，因此具有独特优势，其电能无线传输效率明显提高。
[0031] b、本发明采用发射端频率跟踪及调控电路单元与接收端频率跟踪及调控电路单元相结合的协同双向频率跟踪及自适应调节模式，在智能调控中心Ⅲ的统一调控下，促使系统处于动态最佳谐振频率，确保电动车在行驶移动或者停泊静止时均处于最佳自适应电能传输效率的工作状态。
[0032] c、本发明提出的无线电能接收器，采用由两个接收谐振线圈、接收感应线圈、超介质板、多个纯铁棒、高度可调节垫片的组成结构，特别是采用超介质板与高度可调节垫片相结合结构，因此具有明显优越性；由于超介质板具有负折射现象，对电磁波起到收敛束缚作用，实现磁场聚焦，降低了能量损耗，增强了线圈之间磁场强度，谐振线圈之间的耦合也得到提高，因此能够显著提高系统的电能无线传输效率。
[0033] d、本发明提出的超导无线电能发射器，采用温度传感器与失超检测系统相结合方式，实施失超内保护与失超外保护相结合方法，能够提高超导无线电能发射器工作的安全性、有效性。
[0034] e、本发明提出的超导无线电能发射器采用制冷机直接冷却技术及直接冷却超导线圈的结构，不需要使用液氦、液氮等低温液体浸泡；本发明采用的系统具有更大的灵活性、广泛性、安全性和可靠性；在长期使用过程中便于维护、修理。
附图说明
[0035] 下面将结合附图及
实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0036] 图1是超导发射型电动车无线充电系统的工作
框图；
[0037] 图2是超导发射型电动车无线充电系统的工作轨道结构示意图；
[0038] 图3是超导无线电能发射器的结构剖面示意图；
[0039] 图4是无线电能接收器的俯视结构示意图；
[0040] 图5是无线电能接收器的A-A剖面示意图；
[0041] 图6是超介质材料板聚焦磁场示意图；
[0042] 图7是系统协同双向频率跟踪及自适应调节的等效电路图。
具体实施方式
[0043] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
[0044] 本发明超导发射型电动车无线充电系统的工作框图如图1所示，工作轨道结构示意图如图2所示，包括：超导发射装置Ⅰ、接收装置Ⅱ、智能调控中心Ⅲ；所述超导发射装置Ⅰ包括：超导无线电能发射轨道2、失超保护单元3、发射端频率跟踪及调控电路单元4、发射端车速及位置检测通信单元5、电源6；
[0045] 接收装置Ⅱ包括：无线电能接收器7、接收端频率跟踪及调控电路单元、车速及位置检测通信单元、电动车1、动力电池、车辆能量管理单元、整流滤波单元、生物安全保护单元。
[0046] 超导无线电能发射轨道2由多个超导无线电能发射器8沿电动车行驶的地表下面串联或并联构成；超导无线电能发射器8包括：超导无线电能发射线圈、低温系统、温度传感器9；超导无线电能发射线圈包括：螺旋管形超导线圈L1、超导电容器C1(见图7)、电流输入线10；电流输入线10采用镀
银的管状结构；超导电容器C1采用Kapton绝缘的双层Bi2223/Ag带制作。
[0047] 超导无线电能发射器8的低温系统(见图3)包括：超低温多级制冷机11、一级冷头12、二级冷头13、超导线圈上端导冷盘14、超导线圈下端导冷盘15、导冷杆16、导冷片17、导冷内筒18、导冷外筒19、线圈导冷骨架20、冷屏蔽屏21、真空多层绝热腔体22、导冷软连接机构23、低温胶24、真空源25、电流引线10、电
流线外接线端26、
支架27。超导线圈L1内侧有导冷内筒18；在超导线圈L1外侧有导冷外筒19；在导冷外筒19四周有导冷杆16；在超导线圈L1上端有上端导冷盘14；在超导线圈L1下端有下端导冷盘15；在超导线圈L1外侧有温度传感器
9；超导线圈L1的导冷片17分别与线圈导冷骨架20、导冷内筒18、导冷外筒19相连接；导冷片
17采用薄铟片；导冷外筒19与导冷杆16相连接；导冷杆16分别与上端导冷盘14、下端导冷盘
15相连接；一级冷头12、二级冷头13与超低温多级制冷机11相连接；下端导冷盘15的一端面通过低温胶24与超导线圈L1导冷骨架20相连接；导冷骨架20采用无
氧铜和不锈
钢叠加而成的复合导冷骨架；下导冷盘15的另一端面通过导冷软连接机构23与二级冷头13相连接；二级冷头13通过导冷盘14、15、导冷杆16、导冷内筒18、导冷外筒19、导冷片17、导冷软连接机构23、低温胶24共同构成的导冷结构对超导线圈L1产生制冷低温效果；导冷软连接机构23主要减轻超低温度多级制冷机11工作产生振动对超导线圈L1及系统装置影响。一级冷头12对冷屏蔽屏21、电流引线10产生制冷低温效果；超导线圈L1的外侧面有冷屏蔽屏21；冷屏蔽屏21采用铜环筒状防辐射屏；冷屏蔽屏21的外侧是真空多层绝热腔体22；真空多层绝热腔体22通过管道与真空源25相连接。
[0048] 无线电能接收器7包括：接收谐振线圈L2、接收谐振线圈L3、接收感应线圈L4(见图4虚线部分)、超介质材料板28(见图5所示)、多个纯铁棒材料29、高度可调节垫片30；接收谐振线圈L2、接收谐振线圈L3紧密相连并装配在同一平面；在接收谐振线圈L2、接收谐振线圈L3上面装配有多个纯铁棒29；超介质材料板28一端面通过高度可调节垫片30与多个纯铁棒29一端面相连接；接收感应线圈L4通过高度可调节垫片30与超介质材料板28另一端面相连接；接收感应线圈L4外侧有线圈板31。
[0049] 超导发射装置Ⅰ的车速及位置检测通信单元5、发射端频率跟踪及调控电路单元4、失超保护单元3均装配在超导无线电能发射器8侧面(见图2所示)；车速及位置检测通信单元采用激光检测电动车速度及位置装置、无线通信部件；发射端频率跟踪及调控电路单元包括：超导发射线圈的电流或电压检测装置、超导发射线圈的谐振频率调控电路；超导发射线圈的电流或电压检测装置连接在超导发射线圈电路中；超导低温电容器C1的一端与超导线圈L1一端相连接；超导低温电容器C1的另一端与可自动调控电容器C0的一端、供给电源电路一端相连接；超导发射线圈L1另一端与可自动调控电容器C0另一端、供给电源电路6另一端相连接；共同构成超导发射端频率跟踪及调控主要电路单元(见图7所示)。
[0050] 超导发射装置Ⅰ的失超保护单元3包括：温度传感器9、失超检测系统、失超内保护、失超外保护；温度传感器9装配在超导线圈L1的外侧(见图3)；失超检测系统采用桥路电压平衡检测法；失超内保护采用低温系统的直接导冷结构，将热量传递给制冷机，防止超导线圈L1温升过大；失超外保护采用并联电阻法，将超导线圈L1的能量释放到低温容器之外。
[0051] 接收装置Ⅱ中的无线电能接收器7旁装配有接收端频率跟踪及调控电路单元，接收端车速及位置检测通信单元；接收端频率跟踪及调控电路单元包括：接收端线圈的谐振频率调控电路；接收端的车速及位置检测通信单元与发射端的车速及位置检测通信单元相工作对应；并采用无线方式相通信联络。
[0052] 智能调控中心Ⅲ与超导发射装置Ⅰ、接收装置Ⅱ的各单元及相应装置相连接，协同调控超导发射型电动车无线充电系统的工作过程。
[0053] 本发明实施例提供的超导发射型电动车无线充电系统的工作过程如下：
[0054] 超导无线电能发射轨道的准备工作阶段，真空源25中的
真空泵、超低温多级制冷机11均启动工作；超低温多级制冷机11的一级冷头12对超导无线电能发射器中的冷屏蔽屏21、电流引线10产生制冷低温效果；超低温多级制冷机11的二级冷头13通过导冷杆16、导冷内筒18、导冷外筒19、导冷骨架20、上端导冷盘14、下端导冷盘15、导冷软连接机构23、低温胶24、导冷片17构成的导冷结构对超导线圈L1产生制冷低温效果；真空源25通过管道与真空多层绝热腔体22相连接，使系统处于真空低温状态。
[0055] 超导无线电能发射轨道处于工作阶段，电动车1行驶移动进入超导无线电能发射轨道2，超导无线电能发射器8旁侧装配的发射端车速及位置检测通信单元5中的激光检测电动车速度及位置装置将检测到电动车1已进入超导无线电能发射轨道2的具体位置及行驶速度信息，通过无线通信装置发送给智能调控中心Ⅲ；接收端车速及位置检测通信单元也将电动车1已进入超导无线电能发射轨道2的具体位置及行驶速度信息发送给智能调控中心Ⅲ；智能调控中心Ⅲ根据收到的信息，指令发射端频率跟踪及调控电路单元4(见图2)、接收端频率跟踪及调控电路单元，协同双向指令调节超导发射线圈L1旁的可自动调控电容器C0，指令调节接收谐振线圈L2，接收谐振线圈L3旁的可自动调控电容器C2、可自动调控电容器C3，指令调节接收感应线圈L4旁的可自动调控电容器C4，指令调节可自动调控电阻R4；(见图7所示)。超导线圈L1的电流或电压检测装置，接收感应线圈L4电路中装配的电压或电流检测装置将检测到发射端与接收端的电压或电流信息作为谐振频率跟踪信息发送给智能调控中心Ⅲ；智能调控中心Ⅲ根据的频率跟踪信息，进一步指令协同调节超导低温电容器C1、可自动调控电容器C2、可自动调控电容器C3、可自动调控电容器C4、可自动调控电阻R4，促使系统处于动态最佳谐振频率状态，确保电动车1的超导发射型无线充电系统处于最佳电能传输效率的工作状态。
[0056] 当电动车1的超导发射型无线充电系统进入工作状态时，超导发射装置Ⅰ的失超保护单元3同时进入工作状态；超导发射线圈L1旁的温度传感器9将检测到的温度信息传输给智能调控中心Ⅲ；失超检测系统采用的桥路电压平衡检测法将失超信息传输给智能调控中心Ⅲ；智能调控中心Ⅲ根据收到的信息，判断系统处于失
超临界状态或已进入失超状态时，采用失超内保护方法，依靠低温系统的直接导冷结构将热量传递给制冷机，防止超导线圈L1温升过大；同进也采用失超外保护方法，采用并联电阻法将超导线圈L1的能量释放到低温容器之外，确保系统的安全性。
[0057] 当电动车1进入超导无线电能发射轨道2的行驶移动过程中，电动车1常规无线电能接收器7的接收谐振线圈L2、接收谐振线圈L3、接收感应线圈L4，以及超导线圈L1，在智能调控中心Ⅲ统一调控下，通过频率跟踪及调控电路单元，通过阻抗匹配的自适应调节，解决电动车1在行驶移动过程中由于频率失谐带来的无线电能传输效率降低的问题；当信号驱动频率等于系统(初级、次级电路)固有频率时，系统达到共振；发射端和接收端的阻抗最低，流经负载的电流最大。当接收端无线电能接收器7的接收感应线圈L4两端电压达到最大时，即系统达到共振。系统中，超导无线电能发射线圈L1与接收谐振线圈L2、接收谐振线圈L3产生线圈间的互感M12、M13；(见图7所示)；接收谐振线圈L2、接收谐振线圈L3与接收感应线圈L4产生线圈间的互感M24、M34；(见图7所示)；无线电能接收器7中的多个纯铁棒材料29则增强线圈间的互感效应；超介质材料板28与高度可调节垫片30相结合，实现磁场聚焦效应(见图6所示)；超介质
基板材料采用
介电常数为4.4的FR1板，基板上螺旋结构材料采用铜箔；由于超介质板具有负折射现象，对电磁波起到收敛束缚作用，降低了能量损耗，增强了线圈之间的磁场强度，谐振线圈之间的耦合也得到提高，因此能够显著地提高系统的电能无线传输效率。
[0058] 系统中的生物安全保护单元包括在电动车1的下面及相关位置装配一层防电磁辐射的材料，保护电动车上的人员及生物安全。
[0059] 系统的接收装置Ⅱ的无线电能接收器7将接收的电能通过整流滤波单元提供给动力电池；车辆能量管理单元将动力电池实施能量管理控制并输送到电动车1所需要电能的各类装置。
[0060] 上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和
权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
