本發(fā)明涉及電動汽車無線充電技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種可升降的電動汽車無線充電裝置。
背景技術(shù):
隨著化石能源的日趨緊縮,尋找其他可替代能源成為人類社會的共同話題,汽車領(lǐng)域的能源問題是討論的熱點之一,針對傳統(tǒng)的單一靠油驅(qū)動的車輛,人們開始設(shè)計出能夠由油、氣、電等能源驅(qū)動的汽車,其中以電作為能源驅(qū)動的汽車技術(shù)目前最為成熟和先進,現(xiàn)有的充電技術(shù)通過物理線纜連接充電樁和車輛完成充電任務(wù)。因此,為了滿足電動汽車的行駛,需要建造大量的充電樁,不僅會占用大量的土地資源,而且充電口頻繁的插進和拔出也很容易造成物理損壞。
針對傳統(tǒng)有線充電技術(shù)的問題,無線充電技術(shù)就成為了人們研究的熱點和重點。目前現(xiàn)有的無線充電技術(shù)包括電磁感應(yīng)、電磁共振和無線電波。其中,電磁感應(yīng)技術(shù)是利用電磁感應(yīng)在次級線圈產(chǎn)生一定的交流電,從而實現(xiàn)將電能由輸入端傳輸?shù)浇邮斩?,其缺點是受限于供電端和受電端距離不能過大從而無法實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用;電磁共振技術(shù)是利用能量提供端和能量接收端工作在相同頻率或是一定范圍的工作頻率時,能量提供端和能量接收端可以實現(xiàn)能量傳遞。但其缺點是目前在技術(shù)上難以實現(xiàn)小型化和高效率化,目前技術(shù)能力是直徑半米的線圈,能在1m左右的距離提供60W的電力;無線電波技術(shù)是由微波發(fā)射裝置和接收裝置組成,當接收裝置檢測到發(fā)射裝置發(fā)射的微波時,就能實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換,而且在負載調(diào)整時依然能夠提供穩(wěn)定的直流電,但該充電方式的缺點是磁控管產(chǎn)生微波時效率過低,造成許多電力轉(zhuǎn)換為熱能而被浪費。針對以上三種無線充電技術(shù)的特點,電磁共振和無線電波在技術(shù)上目前還無法滿足要求,電磁感應(yīng)受限于傳輸距離而無法得到廣泛使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供了一種能夠有效縮短發(fā)射端和接收端傳輸距離的可升降的電動汽車無線充電裝置。
本發(fā)明提供一種可升降的電動汽車無線充電裝置,該裝置包括與工頻電源相連的發(fā)射端、與電動汽車電池系統(tǒng)相連的接收端和與接收端相連的升降裝置,所述發(fā)射端位于地面下,所述接收端和升降裝置均被置于汽車底盤內(nèi),所述發(fā)射端包括發(fā)射線圈,所述接收端包括接收線圈,所述發(fā)射線圈和接收線圈之間無線傳輸,所述升降裝置可伸出汽車底盤從而縮小發(fā)射端和接收端的距離,所述升降裝置包括外筒體、內(nèi)筒體、螺紋推桿和電機,將所述內(nèi)筒體嵌套在外筒體上,所述電機安裝在外筒體的上端內(nèi)表面,所述螺紋推桿的上端與電機相連接,所述螺紋推桿的下端與接收線圈連接。
進一步地,所述發(fā)射端還包括第一濾波電路、第一整流電路、功率放大電路和第一調(diào)諧電路,所述第一濾波電路、第一整流電路、功率放大電路、第一調(diào)諧電路和發(fā)射線圈依次串聯(lián)連接。
進一步地,所述接收端還包括第二調(diào)諧電路、第二整流電路和第二濾波電路,所述接收線圈、第二調(diào)諧電路、第二整流電路和第二濾波電路依次串聯(lián)連接。
進一步地,所述第一濾波電路用以濾去工頻電源中的紋波,所述第一整流電路用以將交流電源轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫床⑷コゎl電源中的劣質(zhì)波形,所述功率放大電路用以提高電路的輸出功率,所述第一調(diào)諧電路用以保證發(fā)射線圈工作狀態(tài)平穩(wěn)。
進一步地,所述第二調(diào)諧電路用以將接收線圈作用過的電壓進行再次調(diào)諧,防止接收線圈作用后的電壓不穩(wěn)定;所述第二整流電路用以將交流電轉(zhuǎn)變成直流電;所述第二濾波電路用以剔除整流電路過程中殘留的交流成分。
進一步地,所述螺紋推桿包括第一推桿和第二推桿,所述第一推桿設(shè)有外螺紋,所述第二推桿設(shè)有螺孔,所述螺孔中設(shè)有內(nèi)螺紋,所述第一推桿的外螺紋與螺孔的內(nèi)螺紋嚙合。
進一步地,所述升降裝置的工作過程為:當司機開啟充電模式后,所述電機帶動第一推桿朝一個方向轉(zhuǎn)動,從而讓所述第二推桿通過螺紋的傳動向下移動,并帶動所述接收線圈向下移動,使接收線圈伸出汽車底盤,從而縮短了所述接收端和發(fā)射端的距離,所述接收線圈與發(fā)射線圈成功應(yīng)答,則充電過程開啟;當充電過程結(jié)束時,所述電機帶動第一推桿朝另一個方向轉(zhuǎn)動,從而讓所述第二推桿通過螺紋的傳動向上移動,帶動所述接收線圈向上移動,使螺紋推桿和接收線圈縮回到汽車底盤。
進一步地,所述內(nèi)筒體的前端設(shè)有一接觸感應(yīng)器,當所述內(nèi)筒體的前端接觸到地面時,所述接觸感應(yīng)器被觸動,而后所述接觸感應(yīng)器制動電機使電機停止運行。
本發(fā)明的實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:本發(fā)明通過將接收線圈與升降裝置連接,有效縮短了接收線圈和發(fā)射線圈的傳輸距離,實現(xiàn)接收線圈和發(fā)射線圈的強電磁耦合,進而有效提高了無線充電的充電效率,縮短充電時間,本發(fā)明提供的升降裝置制作簡單,易于控制。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種可升降的電動汽車無線充電裝置的一裝置示意圖。
圖2是本發(fā)明一種可升降的電動汽車無線充電裝置的升降裝置的一示意圖。
圖3是本發(fā)明一種可升降的電動汽車無線充電裝置的一電路組成圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地描述。
請參考圖1至圖3,本發(fā)明的實施例提供了一種可升降的電動汽車無線充電裝置,包括與工頻電源相連的發(fā)射端1、與電動汽車電池系統(tǒng)相連的接收端2和與接收端相連的升降裝置3,發(fā)射端1包括第一濾波電路11、第一整流電路12、功率放大電路13、第一調(diào)諧電路14和發(fā)射線圈15,第一濾波電路11、第一整流電路12、功率放大電路13、第一調(diào)諧電路14和發(fā)射線圈15依次串聯(lián)連接,接收端2包括接收線圈21、第二調(diào)諧電路22、第二整流電路23和第二濾波電路24,接收線圈21、第二調(diào)諧電路22、第二整流電路23和第二濾波電路24依次串聯(lián)連接,發(fā)射線圈15和接收線圈21之間無線傳輸。
升降裝置3包括電機31、螺紋推桿32、外筒體33和內(nèi)筒體34,電機31安裝在外筒體33的上端內(nèi)表面,螺紋推桿32的上端與電機31相連接,螺紋推桿32的下端與接收線圈21連接,螺紋推桿32包括第一推桿321和第二推桿322,第一推桿321設(shè)有外螺紋323,第二推桿322設(shè)有螺孔324,螺孔324中設(shè)有內(nèi)螺紋,第一推桿321的外螺紋323與螺孔324的內(nèi)螺紋嚙合,將內(nèi)筒體34嵌套在外筒體33上,在內(nèi)筒體34的前端設(shè)有一接觸感應(yīng)器341,當內(nèi)筒體34的前端接觸到地面時,接觸感應(yīng)器341被觸動,而后接觸感應(yīng)器341制動電機31使電機31停止運行。
第一濾波電路11用以濾去工頻電源中的紋波,第一整流電路12用以將交流電源轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫床⑷コゎl電源中的劣質(zhì)波形,功率放大電路13用以提高電路的輸出功率,第一調(diào)諧電路14用以保證發(fā)射線圈15工作狀態(tài)平穩(wěn),避免由于電壓波動等因素使發(fā)射線圈15的工作狀態(tài)產(chǎn)生波動。
第二調(diào)諧電路22用以將接收線圈21作用過的電壓進行再次調(diào)諧,防止接收線圈21作用后的電壓不穩(wěn)定;第二整流電路23用以將交流電轉(zhuǎn)變成直流電;第二濾波電路24用以剔除整流電路23過程中殘留的交流成分。
請參考圖3,本發(fā)明可升降的電動汽車無線充電裝置的電路工作過程為:接通工頻電源后,工頻電源的交流電被輸入到第一濾波電路11,第一濾波電路11將交流電中的濾波濾去,而后被濾去濾波的交流電被輸入到第一整流電路12,并經(jīng)第一整流電路12轉(zhuǎn)換為直流電,直流電的電壓范圍為12-800V,該直流電被輸入到功率放大電路13,經(jīng)功率放大電路13放大功率后,被輸入到第一調(diào)諧電路14,而后發(fā)射線圈15將第一調(diào)諧電路14輸出的電能轉(zhuǎn)換為磁場能量,并通過磁場耦合原理將磁場能量傳遞至接收線圈21,接收線圈21將磁場能量轉(zhuǎn)換為電能并傳輸?shù)降诙{(diào)諧電路22,而后第二調(diào)諧電路22將交流電壓傳輸?shù)降诙麟娐?3,第二整流電路23將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓,并傳輸?shù)降诙V波電路24,第二濾波電路24濾去直流電壓中的交流成分,后將直流電壓傳輸?shù)诫姵叵到y(tǒng),供電動汽車充電。
一實施例中,將無線充電裝置的發(fā)射端1埋設(shè)在停車位的下面,將接收端2和升降裝置3放置在汽車底盤內(nèi),升降裝置3的工作過程為:當司機開啟充電模式后,電機31帶動第一推桿321朝一個方向轉(zhuǎn)動,從而讓第二推桿322通過螺紋的傳動向下移動,并帶動接收線圈21向下移動,使接收線圈21伸出汽車底盤,從而縮短了接收端2和發(fā)射端1的距離,接收線圈21與發(fā)射線圈15成功應(yīng)答,則充電過程開啟;當充電過程結(jié)束時,電機31帶動第一推桿321朝另一個方向轉(zhuǎn)動,從而讓第二推桿322通過螺紋的傳動向上移動,帶動接收線圈21向上移動,使螺紋推桿32和接收線圈21縮回到汽車底盤。
本發(fā)明通過將接收線圈21與升降裝置3連接,有效縮短了接收線圈21和發(fā)射線圈15的距離,實現(xiàn)接收線圈21和發(fā)射線圈15的強電磁耦合,進而有效提高了無線充電的充電效率,縮短充電時間,本發(fā)明提供的升降裝置3制作簡單,易于控制。
在本文中,所涉及的前、后、上、下等方位詞是以附圖中零部件位于圖中以及零部件相互之間的位置來定義的,只是為了表達技術(shù)方案的清楚及方便。應(yīng)當理解,所述方位詞的使用不應(yīng)限制本申請請求保護的范圍。
在不沖突的情況下,本文中上述實施例及實施例中的特征可以相互結(jié)合。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。