本發(fā)明屬于電動汽車無線充電領域，特別是一種通過x向驅動機構、y向驅動機構、z向舉升機構以及傳感器及電控組件構成空間三自由度移動的無線充電線圈對準機構。

背景技術：

近年來，隨著電力電子技術的不斷發(fā)展，無線充電系統(tǒng)的效率和功率不斷提高，應用范圍不斷擴大。無線充電，目前主要的一個應用是電動汽車領域。由于電池技術瓶頸，相比較于內燃機汽車，電動汽車存在續(xù)航時間短、成本高昂等短期內無法解決的問題。利用無線充電技術可以避開電池的技術問題。通過在地下鋪設發(fā)射線圈，電動汽車底盤固定接收線圈，電動汽車在停車位上可以實現(xiàn)充電。但是汽車在停車過程中兩側線圈容易發(fā)生偏移，導致傳輸效率和功率下降。

基于以上背景，我們希望設計一種使兩側線圈自動對準的機構，實現(xiàn)兩側線圈自動對準功能，提高充電功率和效率。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供無線充電線圈對準機構，具有空間移動能力，在汽車停車充電的過程中實現(xiàn)兩側線圈的自動對準，并具有一定的抗壓能力，可以保護線圈不被汽車壓壞。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術來實現(xiàn)的，本發(fā)明包括初級線圈、次級線圈、次級側線圈保護殼體、初級側線圈保護殼體、x向驅動機構、y向驅動機構、z向舉升機構、連接支架、底座、電控及傳感器組件；

次級側線圈保護殼體包括次級側殼蓋和次級側殼體，次級側殼蓋與次級側殼體緊扣在一起，次級側殼體內放置次級側線圈；

初級側線圈保護殼體包括初級側殼蓋、初級側殼體、異形支承板和支承橋，支承橋與初級側殼體底面固定，異形支撐板與支承橋固定，初級側殼蓋與初級側殼體緊扣，初級側殼體內放置初級側線圈；

x向驅動機構包括x向步進電機、x向聯(lián)軸器、x向絲桿、銅螺母、x向連接塊、x向滑軌、x向滑塊、殼體支承座、墊片，墊片固定于y向驅動機構下層滑軌的滑塊上，兩條滑軌相互平行地固定于墊片上，x向滑塊置于兩條滑軌上，殼體支承座固結于兩個滑塊上，x向絲桿置于墊片上并與聯(lián)軸器連接，x向步進電機通過x向聯(lián)軸器控制x向絲桿，x連接塊通過銅螺母固定于x向絲桿，殼體支承座與x連接塊固定，保護裝置固定于殼體支承座上；

y向驅動機構包括y向步進電機、y向聯(lián)軸器、y向絲杠、銅螺母、y向連接塊、y向滑軌、y向滑塊、中間支承座，滑槽固定于中間支承座上，各兩個滑塊分別置于兩個滑軌上，y向形絲桿固定于中間支承座上并與聯(lián)軸器連接，y向步進電機通過y向聯(lián)軸器控制y向絲杠，y連接塊通過銅螺母固定于y向絲杠上并與x向滑軌固定；

z向舉升機構包括雙側x形起降架、推桿電機、連接軸、底座、固定鉸支、單側滑移鉸支，x形起降架每一側通過一個固定鉸支座與一個滑移鉸支座固定于底座，推桿電機通過固定鉸支座固定于底座，推桿電機通過連接軸與x形起降架中點相連接，x形起降架上側通過固結有固定鉸支與滑移鉸支的連接支架與上層y向驅動機構連接；

電控及傳感器組件包括單片機、視覺識別模塊，單片機用于控制推桿電機與步進電機；視覺成像模塊安裝于初級側，通過視覺處理技術實現(xiàn)初級側線圈與次級側線圈的對準。

進一步地，在本發(fā)明中，x向絲桿、y向絲杠均為t形絲桿。

更進一步地，在本發(fā)明中，雙層滑軌與相應絲杠通過滑塊與墊片連接。

在本發(fā)明中，保護裝置內特殊設計的異形支承板和異形支撐橋用于承受較大壓力。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明克服了傳統(tǒng)電動汽車無線充電裝置初次級側線圈不可自動對準的不足之處，通過三自由度的移動結構實現(xiàn)了汽車停車時初次級側線圈的自動對準。同時通過設計特殊形狀的異性支撐板提高了初級側線圈的耐壓程度，防止被汽車輪胎壓壞。本發(fā)明可以更好的適應電動汽車進行無線充電的工況。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的無線充電線圈對準機構結構示意圖；

圖2為本發(fā)明x向和y向驅動機構示意圖；

圖3為本發(fā)明z向舉升機構及連接支架與底座結構示意圖；

圖4為本發(fā)明初級側線圈保護殼體結構示意圖；

其中，1、y向步進電機，2、y向滑軌，3、初級側線圈保護殼殼蓋，4、x形起降價，5、x向滑軌，6、立式軸承，7、連接支架，8、推桿電機，9、x向步進電機，10、滑移鉸支，11、底座，12、固定鉸支，13、y向聯(lián)軸器，14、y向絲桿，15、墊片，16、銅螺母，17、y向滑塊，18、連接軸，19、推桿電機固定鉸支，20、初級側殼蓋，21、四角支座，22、支承橋，23、異形支承橋上板，24、異形支承橋下板，25、固定角型材，26、初級側殼壁，27、初級側殼底，28、x連接塊，29、次級側殼體，30、x向絲桿，31、x向滑塊，32、x向聯(lián)軸器。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

下面結合圖1至圖4和具體實施例對發(fā)明做進一步的詳細說明。

本發(fā)明包括次級側線圈保護殼體29、初級側線圈保護殼體、x向驅動機構、y向驅動機構、z向舉升機構、連接支架7與底座11。

初級側線圈保護殼體包括初級側殼蓋20、初級側殼壁26、初級側殼底27、異形支承橋上板23、異形支承橋下板24、支承橋22、固定角型材25、四角支架21，支承橋22與四角支架21與殼底27固定，異形支承橋上板23、異形支承橋下板24與支承橋22以及四角支架21固定，初級側殼蓋20與異形支撐板23緊扣，部件之間由螺栓連接，可以拆卸。

x向驅動機構包括x向步進電機9、x向聯(lián)軸器32、x向絲桿30、銅螺母16、x向連接塊、x向滑軌5、x向滑塊31、殼體支承座、墊片15，墊片15固定于y向驅動機構下層滑軌的滑塊上，兩條滑軌相互平行地固定于墊片15上，x向滑塊31滑塊置于兩條滑軌上，殼體支承座固結于兩個滑塊上，x向絲桿置于15墊片上x向聯(lián)軸器32連接，x向步進電機9通過x向聯(lián)軸器32控制x向絲桿30，x連接塊通過銅螺母固定于x向絲桿30上，殼體支承座與x連接塊固定，保護裝置固定于殼體支承座上。

y向驅動機構包括y向步進電機1、y向聯(lián)軸器13、y向絲杠14、銅螺母16、y向連接塊、y向滑軌2、y向滑塊17、中間支承座7，滑槽固定于中間支承座7上，各兩個滑塊分別置于兩個滑軌上，y向絲杠14固定于中間支承座上并與y向聯(lián)軸器13連接，y向步進電機1通過y向聯(lián)軸器13控制y向絲杠14，y向連接塊通過銅螺母固定于y向絲杠14上,并與x向滑軌5固定。

z向舉升機構包括雙側x形起降架4、推桿電機8、連接軸18、底座11、固定鉸支12、單側滑移鉸支10，x形起降架4每一側通過一個固定鉸支座12與一個滑移鉸支座10固定于底座11，推桿電機8通過固定鉸支座12固定于底座11，推桿電機8通過連接軸18與x形起降架4中點相連接，x形起降架4上側通過固結有固定鉸支12與滑移鉸支10的連接支架與上層y向驅動機構連接。

下面結合附圖說明本發(fā)明的一次使用過程：

次級側線圈移動到初級側線圈的上面；

系統(tǒng)開始工作，視覺識別模塊識別到目標并判斷規(guī)劃路徑；

推桿電機啟動，通過連接軸推動兩側x形支架抬升到指定高度；

y向步進電機8啟動，通過絲桿與連接塊推動y向滑軌上滑塊到達指定位置；

x向步進電機啟動，通過絲桿與連接塊推動x向滑軌上滑塊到達目標位置，完成三自由度移動是初次級側線圈完全對準的預期功能。

當保護殼鑲嵌于地下時，我們使用電動公交車碾過保護殼后，經(jīng)測量計算，殼體無變形損壞。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。