本實(shí)用新型涉及無線充電領(lǐng)域,具體涉及電動(dòng)汽車的無線充電裝置。
背景技術(shù):
目前,電動(dòng)汽車的應(yīng)用越來越廣泛,為解決能源問題和環(huán)境問題提供了很大幫助。而無線充電技術(shù)在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用存在諸多技術(shù)問題。如電動(dòng)汽車在停車位中的具體位置不同,會(huì)導(dǎo)致無線充電發(fā)射線圈和接收線圈對(duì)位不準(zhǔn)確,造成充電效率低下,甚至無法進(jìn)行充電,緊靠駕駛員每次停車時(shí)調(diào)整電動(dòng)汽車的停放位置進(jìn)行對(duì)位存在很大困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有電動(dòng)汽車無線充電裝置在充電時(shí)發(fā)射線圈與接收線圈對(duì)位不準(zhǔn)確的技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供了一種新的電動(dòng)汽車無線充電裝置。
本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車無線充電裝置安裝于電動(dòng)汽車停車位處,包括電源;控制器,所述控制器與電源連接;發(fā)射線圈,所述發(fā)射線圈與控制器連接,用于向電動(dòng)汽車上的接收線圈發(fā)送能量;對(duì)位檢測(cè)單元,所述對(duì)位檢測(cè)單元與控制器連接,用于檢測(cè)發(fā)射線圈和接收線圈之間是否對(duì)位準(zhǔn)確;機(jī)械模塊,所述機(jī)械模塊與控制器連接,所述發(fā)射線圈固定在機(jī)械模塊上,所述機(jī)械模塊用于在控制器的控制下帶動(dòng)發(fā)射線圈在X軸、Y軸或Z軸方向運(yùn)動(dòng);地下腔室,所述地下腔室設(shè)置在停車位地面以下,所述發(fā)射線圈和機(jī)械模塊位于地下腔室內(nèi)。
當(dāng)電動(dòng)汽車行駛至安裝有本實(shí)用新型無線充電裝置的停車位處時(shí),無線充電裝置啟動(dòng)后發(fā)射線圈向電動(dòng)汽車上的接收線圈傳輸電能,對(duì)位檢測(cè)單元用于檢測(cè)發(fā)射線圈和接收線圈是否對(duì)位準(zhǔn)確,并將檢測(cè)結(jié)果反饋給控制器??刂破骺筛鶕?jù)檢測(cè)結(jié)果驅(qū)動(dòng)機(jī)械模塊在X軸、Y軸或Z軸方向帶動(dòng)發(fā)射線圈與電動(dòng)汽車接收線圈對(duì)位準(zhǔn)確。本實(shí)用新型的無線充電裝置實(shí)現(xiàn)了發(fā)射線圈與接收線圈自動(dòng)對(duì)位功能,顯著提高了無線充電效率,縮短了充電時(shí)間,且操作便捷。
優(yōu)選情況下,本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車無線充電裝置還包括射頻識(shí)別模塊,所述射頻識(shí)別模塊與控制器連接。
優(yōu)選情況下,所述對(duì)位檢測(cè)單元為霍爾傳感器。
優(yōu)選情況下,所述機(jī)械模塊包括X向滑軌、相互平行設(shè)置的兩個(gè)Y向滑軌和Z向滑軌,以及第一電機(jī)、第二電機(jī)和第三電機(jī);所述X向滑軌和Y向滑軌均沿水平方向設(shè)置,且X向滑軌的兩端分別設(shè)置在兩個(gè)Y向滑軌上,并可在第一電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下沿Y向滑軌的長(zhǎng)度方向移動(dòng);所述Z向滑軌沿豎直方向設(shè)置在X向滑軌上,并可在第二電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下沿X向滑軌的長(zhǎng)度方向移動(dòng);所述Z向滑軌上設(shè)置有用于固定發(fā)射線圈的夾持結(jié)構(gòu),所述夾持機(jī)構(gòu)可在第三電機(jī)的帶動(dòng)下沿Z向滑軌的長(zhǎng)度方向移動(dòng)。
優(yōu)選情況下,本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車無線充電裝置還包括冷卻系統(tǒng),所述冷卻系統(tǒng)包括相互連接的儲(chǔ)液罐、循環(huán)泵和冷卻管道。
優(yōu)選情況下,所述地下腔室包括底壁、側(cè)壁和蓋板,所述冷卻管道至少埋設(shè)在所述底壁和側(cè)壁中。
優(yōu)選情況下,所述蓋板正對(duì)所述電動(dòng)汽車。
優(yōu)選情況下,本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車無線充電裝置還包括用于顯示充電信息的顯示屏,所述顯示屏分別與所述電源和控制器連接。
優(yōu)選情況下,本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車無線充電裝置還包括金融結(jié)算模塊,所述金融結(jié)算模塊分別與所述電源和控制器連接。
優(yōu)選情況下,所述控制器為控制箱,位于停車位地面以上。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的原理圖;
圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。
如圖1和圖2所示,本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車無線充電裝置包括控制器101、電源102、發(fā)射線圈103、機(jī)械模塊104和對(duì)位檢測(cè)單元。所述控制器101與電源 102連接,所述電源102可以為市電,所述電源102為整個(gè)無線充電裝置提供電能。所述發(fā)射線圈103與控制器102連接,所述發(fā)射線圈用于向電動(dòng)汽車200發(fā)送特定頻率的無線充電信號(hào)。具體的,所述無線充電模式可以是磁共振,采用A4WP標(biāo)準(zhǔn),共振頻率為6.78MHz。也可以采用WPC Qi標(biāo)準(zhǔn)的大功率無線充電模式,工作頻率為100KHz~200KHz。
對(duì)位檢測(cè)單元(圖中未示出)與控制器101連接,用于檢測(cè)發(fā)射線圈和接收線圈之間是否對(duì)位準(zhǔn)確。具體的,所述對(duì)位檢測(cè)單元可以為霍爾傳感器,所述霍爾傳感器可以設(shè)置在發(fā)射線圈和電動(dòng)汽車接收線圈201之間的某一位置上,霍爾傳感器通過將發(fā)射線圈和接收線圈之間的磁場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)傳輸給控制器101,控制器根據(jù)該電信號(hào)即可判斷發(fā)射線圈和接收線圈之間的磁場(chǎng)強(qiáng)度,從而判斷發(fā)射線圈和接收線圈之間是否對(duì)位準(zhǔn)確。所述霍爾傳感器檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的原理為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇現(xiàn)有常用的霍爾傳感器,并根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置霍爾傳感器的安裝位置,本實(shí)用新型不做具體限定。
機(jī)械模塊104與控制器101連接,所述發(fā)射線圈103設(shè)置在機(jī)械模塊104上,具體為設(shè)置在機(jī)械模塊104的上端。所述機(jī)械模塊104用于在控制器101的控制下帶動(dòng)發(fā)射線圈103在X軸、Y軸或Z軸方向運(yùn)動(dòng),從而調(diào)整發(fā)射線圈和接收線圈之間的相對(duì)位置,以達(dá)到對(duì)位準(zhǔn)確的目的。具體的,可以將發(fā)射線圈103和接收線圈201之間對(duì)位準(zhǔn)確后的磁場(chǎng)強(qiáng)度作為臨界值錄入到控制器101中。初始情況下,霍爾傳感器檢測(cè)到發(fā)射線圈和接收線圈對(duì)位出現(xiàn)偏差時(shí),機(jī)械模塊104帶動(dòng)發(fā)射線圈103運(yùn)動(dòng),當(dāng)霍爾傳感器檢測(cè)到磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到或接近上述臨界值時(shí),控制器101發(fā)出指令控制機(jī)械模塊104停止運(yùn)動(dòng)。此時(shí),發(fā)射線圈103和接收線圈201達(dá)到最佳匹配狀態(tài),充電效率高。
所述機(jī)械模塊104可以為現(xiàn)有技術(shù)中常用的,只要能接收控制器的指令帶動(dòng)發(fā)射線圈在X軸、Y軸或Z軸方向運(yùn)動(dòng)即可。如本實(shí)用新型的一種具體的實(shí)施方式,所述機(jī)械模塊104采用三軸滑軌結(jié)構(gòu),包括X向滑軌41、相互平行設(shè)置的兩個(gè)Y向滑軌42和Z向滑軌43,以及第一電機(jī)、第二電機(jī)和第三電機(jī)(圖中未示出)。所述X向滑軌41和Y向滑軌42在水平方向設(shè)置,所述Z向滑軌43沿垂直于水平方向的豎直方向設(shè)置。所述第一電機(jī)、第二電機(jī)和第三電機(jī)分別與控制器連接。所述X向滑軌41的兩端分別設(shè)置在兩個(gè)Y向滑軌上,并可在第一電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下沿Y向滑軌的長(zhǎng)度方向移動(dòng),即沿Y軸方向移動(dòng)。所述Z向滑軌43下端固定在X向滑軌上,并可在第二電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下沿X向滑軌的長(zhǎng)度方向移動(dòng),即沿X軸方向移動(dòng)。所述發(fā)射線圈103設(shè)置在Z向滑軌43的上端,具體的,所述Z向滑軌上設(shè)置有用于固定發(fā)射線圈的夾持結(jié)構(gòu)(圖中未示出),所述夾持機(jī)構(gòu)可在第三電機(jī)的帶動(dòng)下沿Z向滑軌43的長(zhǎng)度方向運(yùn)用,即沿Z軸方向運(yùn)動(dòng)。所述控制器101控制第一電機(jī)、第二電機(jī)和第三電機(jī)的方法,以及第一電機(jī)、第二電機(jī)和第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)X向滑軌、Y向滑軌和Z向滑軌的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知,此處不再贅述。
進(jìn)一步,本實(shí)用新型的無線充電裝置還包括射頻識(shí)別模塊105,所述射頻識(shí)別模塊105與控制器101連接。相應(yīng)的,所述電動(dòng)汽車200上設(shè)置有RFID(射頻識(shí)別)標(biāo)簽。當(dāng)電動(dòng)汽車200駛?cè)胪\囄簧蠒r(shí),首先射頻識(shí)別模塊105與RFID標(biāo)簽202進(jìn)行通訊連接,射頻識(shí)別模塊105對(duì)車輛身份進(jìn)行識(shí)別,車輛身份認(rèn)真成功后,啟動(dòng)無線充電裝置,發(fā)射線圈才會(huì)傳輸無線充電信號(hào)。優(yōu)選所述射頻識(shí)別模塊105的工作頻率為433MHz,該頻率下的通訊距離可以達(dá)到0.5m-5m,以便準(zhǔn)確識(shí)別到電動(dòng)車輛。
進(jìn)一步,本實(shí)用新型的無線充電裝置的部分設(shè)置在停車位地面以下,無線充電裝置包括地下腔室,所述地下腔室包括底壁301、側(cè)壁302和蓋板303,所述底壁301、側(cè)壁302和蓋板303均可為混凝土制成。具體的,所述機(jī)械模塊104和發(fā)射線圈103設(shè)置在地下腔室中,并位于蓋板303以下。所述蓋板303正對(duì)所述電動(dòng)汽車200,即蓋板303為與發(fā)射線圈103和接收線圈201之間。所述蓋板303由非金屬材料制成,以免影響無線充電信號(hào)傳輸。所述無線充電裝置還包括冷卻系統(tǒng),用于對(duì)無線充電裝置進(jìn)行降溫,包括相互連接的儲(chǔ)液罐(圖中未示出)、循環(huán)泵305和冷卻管道304,所述儲(chǔ)液罐中存儲(chǔ)有冷卻液,工作時(shí)冷卻液在循環(huán)泵305的帶動(dòng)下在冷卻管道304中循環(huán)流動(dòng),以達(dá)到降溫的目的,所述循環(huán)泵為冷卻液的流動(dòng)提供動(dòng)力。具體的,所述射頻識(shí)別模塊可以設(shè)置在蓋板303的下表面。
進(jìn)一步,所述無線充電裝置還包括用于顯示充電信息的顯示屏106,所述顯示屏106分別與電源102和控制器101連接。
進(jìn)一步,所述無線充電裝置還包括金融結(jié)算模塊107,所述金融結(jié)算模塊107分別與所述電源102和控制器101連接。所述金融結(jié)算模塊用于根據(jù)充電時(shí)長(zhǎng)和輸入的實(shí)時(shí)電價(jià)計(jì)算充電費(fèi)用。
具體的,本實(shí)用新型的控制器可以為設(shè)置在停車位底面以上的控制箱,方便檢修維護(hù)。
當(dāng)電動(dòng)車輛駛?cè)氚惭b有本實(shí)用新型無線充電裝置的停車位上時(shí),本實(shí)用新型無線充電裝置可以首先對(duì)待充電車輛進(jìn)行身份驗(yàn)證,通過驗(yàn)證后啟動(dòng)無線充電發(fā)射線圈向電動(dòng)汽車的接收線圈傳輸充電信號(hào)。此時(shí)對(duì)位檢測(cè)單元檢測(cè)發(fā)射線圈和接收線圈之間的磁場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào),進(jìn)而判斷發(fā)射線圈和接收線圈是否對(duì)位準(zhǔn)確。如沒有對(duì)位準(zhǔn)確則啟動(dòng)機(jī)械模塊帶動(dòng)發(fā)射線圈在水平和豎直方向運(yùn)動(dòng),以達(dá)到對(duì)位準(zhǔn)確,使充電效率最大化。本實(shí)用新型通過自動(dòng)檢測(cè)并調(diào)整發(fā)射線圈在X軸、Y軸和Z軸方向的位置,實(shí)現(xiàn)了發(fā)射線圈和接收線圈之間自動(dòng)對(duì)位。應(yīng)用廣泛,適用于不同型號(hào)的電動(dòng)車輛。且操作便捷,充電效率高。
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“軸向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型的描述中,除非另有說明,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的特征和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。