一種無線充電的地面發(fā)射裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種無線充電的地面發(fā)射裝置，用以解決現(xiàn)有供電設(shè)備對車輛進行充電存在很多不利的問題。包括：電源模塊、線圈天線模塊、電壓轉(zhuǎn)化模塊、檢測模塊和控制模塊；所述的線圈天線模塊由天線陣列組成，并且所述天線陣列中的每一天線單元對應(yīng)一個電壓轉(zhuǎn)化模塊和一個檢測模塊；所述的電壓轉(zhuǎn)化模塊和檢測模塊與對應(yīng)的天線單元相連，并且與電源模塊相連；所述的控制模塊與每一檢測模塊和每一天線單元分別相連。本實用新型的無線充電地面發(fā)射裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對電動車輛的無線充電功能。
【專利說明】一種無線充電的地面發(fā)射裝置
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實用新型涉及無線充 電領(lǐng)域，尤其是一種無線充電的地面發(fā)射裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著工業(yè)化進程的日益推進，電動的交通工具越來越多，電動車已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在人們的生活中，電動車輛也逐步面向市場，電動車輛其動力普遍采用蓄電池供電方式，它比傳統(tǒng)的車輛排放量小很多，對環(huán)境的影響非常小，在全球一致呼吁加強環(huán)保的今天，電動車輛一定會因其無污染性和易擴展等優(yōu)點而得到迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用。但是采用傳統(tǒng)的供電設(shè)備對車輛進行充電有很多不利的地方，包括過多導(dǎo)線的存在，危險性，還有戶外有線充電樁的侵害。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本實用新型提供了一種無線充電的地面發(fā)射裝置，用以解決現(xiàn)有供電設(shè)備對車輛進行充電存在很多不利的問題。
[0004]本實用新型的一種無線充電的地面發(fā)射裝置，包括:電源模塊、線圈天線模塊、電壓轉(zhuǎn)化模塊、檢測模塊和控制模塊；所述的線圈天線模塊由天線陣列組成，并且所述天線陣列中的每一天線單元對應(yīng)一個電壓轉(zhuǎn)化模塊和一個檢測模塊；所述的電壓轉(zhuǎn)化模塊和檢測模塊與對應(yīng)的天線單元相連，并且與電源模塊相連；所述的控制模塊與每一檢測模塊和每一天線單元分別相連；其中，所述的電源模塊提供交流電；所述的電壓轉(zhuǎn)化模塊將電源模塊輸入的交流電轉(zhuǎn)化為規(guī)定頻率的電壓；所述的每一天線單元將與其對應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)化模塊轉(zhuǎn)化后得到的電壓能量以電磁信號的形式發(fā)射；所述的檢測模塊對與其對應(yīng)的天線單元發(fā)射的電磁信號進行反向檢測，將檢測結(jié)果傳遞給控制模塊；所述的控制模塊控制無線充電過程的開始和關(guān)閉，并且根據(jù)收到的檢測結(jié)果控制相應(yīng)的天線單元發(fā)射的能量值。
[0005]其中，所述的控制模塊還與每一電壓轉(zhuǎn)化模塊相連，通過對電壓轉(zhuǎn)化模塊的控制，調(diào)整對應(yīng)的天線單元的諧振頻率。
[0006]其中，所述的控制模塊還與每一電壓轉(zhuǎn)化模塊相連，通過對電壓轉(zhuǎn)化模塊的控制，調(diào)整充電電壓。
[0007]其中，所述的電壓轉(zhuǎn)化模塊、檢測模塊和控制模塊制作在殼體之內(nèi)。
[0008]其中，所述的每一天線單元為外置的天線。
[0009]其中，所述的每一天線單元圍繞在電壓轉(zhuǎn)化模塊、檢測模塊和控制模塊外圍。
[0010]其中，所述的每一天線單元是三維線圈。
[0011]其中，所述的每一天線單元為中空的金屬管，所述金屬管的表層涂有三防漆。
[0012]其中，所述的無線充電地面發(fā)射裝置設(shè)置在地面下。
[0013]本實用新型的無線充電地面發(fā)射裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對電動車輛的無線充電功能。該裝置安裝在地面下方，可以安裝在專用的充電站、停車場，實現(xiàn)對電動車輛的無線充電。該裝置與車輛內(nèi)部的接收端配合，電能通過該發(fā)射裝置以電磁波的形式發(fā)射出去，車輛內(nèi)部接收端將能量接收，對內(nèi)部的電池進行充電。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0014]圖1是本實用新型實施例1中的地面發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實用新型實施例1中的天線陣列結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本實用新型實施例2中的地面發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是本實用新型實施例3中地面發(fā)射裝置在具體實現(xiàn)中的示意圖。
【【具體實施方式】】
[0018]無線供電技術(shù)(Contactless Power Supply, CPS),也稱為感應(yīng)禍合電能傳輸技術(shù)(InductiveCoupled Power Transmission, ICPT),無接觸供電是指輸電線路和負載方在沒有電氣連接和物理接觸，甚至在它們之間還有相對運動的情況下，完成電能的傳輸。無接觸供電技術(shù)的理論依據(jù)是電磁感應(yīng)原理，利用現(xiàn)代電力能量變換技術(shù)、磁場禍合技術(shù)，借助于現(xiàn)代控制理論和微電子控制技術(shù)，實現(xiàn)能量從靜止設(shè)備向可移動設(shè)備的傳輸。經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，采用無線充電技術(shù)，只要有停車位就可以對電動車輛進行充電，甚至可以在車輛行駛過程中對車輛進行充電，這些優(yōu)點都非常利于電動車輛的普及推廣，并且解決了現(xiàn)有供電設(shè)備對車輛進行充電存在的若干問題。以下通過若干實施例進行詳述。
[0019]實施例1、參見圖1所示，本實施例的無線充電的地面發(fā)射裝置，包括:線圈天線模塊101、電壓轉(zhuǎn)化模塊102、檢測模塊103、控制模塊104和電源模塊105。線圈天線模塊101由天線陣列組成，具體 可參見圖2所示，并且天線陣列中的每一天線單元1011對應(yīng)一個電壓轉(zhuǎn)化模塊102和一個檢測模塊103 ;電壓轉(zhuǎn)化模塊102和檢測模塊103與對應(yīng)的天線單元1011相連，并且與電源模塊105相連；控制模塊104與每一檢測模塊103和每一天線單元1011分別相連。
[0020]具體的充電過程中，電源模塊105提供交流電。電壓轉(zhuǎn)化模塊102將電源模塊105輸入的交流電壓轉(zhuǎn)化為規(guī)定頻率的電壓。每一天線單元1011將與其對應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)化模塊102轉(zhuǎn)化后得到的電壓能量以電磁信號的形式向外發(fā)射(輻射)，從而引起臨近線圈(無線充電車載裝置中的線圈)的感應(yīng)電流。檢測模塊103對與其對應(yīng)的天線單元1011發(fā)射的電磁信號進行反向檢測，將檢測結(jié)果傳遞給控制模塊104?？刂颇K104控制無線充電過程的開始和關(guān)閉，并且根據(jù)收到的檢測結(jié)果控制相應(yīng)的天線單元1011發(fā)射的能量值，即對無線充電的天線發(fā)射環(huán)節(jié)進行幅度的區(qū)域的智能化調(diào)整。
[0021]可見，本實施例的無線充電的地面發(fā)射裝置考慮到了不同電動車輛的具體情況，因為不同的電動車輛的情況是不同的，線圈天線模塊101和無線充電車載裝置的匹配情況也不同，本實施例中采用天線陣列的形式，可以對每個具體的天線單元1011進行控制，從而只需要對正對車輛的幾個發(fā)射天線進行信號發(fā)射，從而有效的節(jié)約發(fā)射的能量，有效的節(jié)能。當(dāng)普通的金屬放置在該地面發(fā)射裝置上時，不會造成誤充電，進而浪費電能，因為本實施例通過檢測模塊103的反向檢測可判斷是否是無線充電車載裝置位于地面發(fā)射裝置上方。相比傳統(tǒng)的單個大線圈的方式的能量分布不均勻，容易出現(xiàn)在線圈中間能量很弱的方式，采用本實施例的天線陣列對能量進行發(fā)射后，每個天線單元1011的尺寸都比較小，這樣在每個天線單元1011上的電磁能量都較為均勻，這樣綜合起來，采用多個天線單元1011的天線陣列的能量發(fā)射就比傳統(tǒng)的單個大線圈的能量發(fā)射情況要均勻很多，并且效率高很多。由于采用本實施例的天線陣列的方式，每個天線單元1011上發(fā)射的能量比傳統(tǒng)的單個大線圈上發(fā)射的能量低很多，這樣降低了發(fā)射部分器件的要求，降低了發(fā)射部分的成本，提聞了可罪性。
[0022]實施例2、參見圖3所示，本實施例的無線充電的地面發(fā)射裝置，包括:線圈天線模塊201、電壓轉(zhuǎn)化模塊202、檢測模塊203、控制模塊204和電源模塊205。線圈天線模塊201由天線陣列組成，并且天線陣列中的每一天線單元2011對應(yīng)一個電壓轉(zhuǎn)化模塊202和一個檢測模塊203 ；電壓轉(zhuǎn)化模塊202和檢測模塊203與對應(yīng)的天線單元2011相連，并且與電源模塊205相連；控制模塊204與每一電壓轉(zhuǎn)化模塊202、每一檢測模塊203和每一天線單元2011分別相連。
[0023]具體的充電過程中，電源模塊205提供交流電。電壓轉(zhuǎn)化模塊202將電源模塊205輸入的交流電壓轉(zhuǎn)化為規(guī)定頻率的電壓。每一天線單元2011將與其對應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)化模塊202轉(zhuǎn)化后得到的電壓能量以電磁信號的形式向外發(fā)射(輻射)，從而引起臨近線圈(無線充電車載裝置中的線圈)的感應(yīng)電流。檢測模塊203對與其對應(yīng)的天線單元2011發(fā)射的電磁信號進行反向檢測，將檢測結(jié)果傳遞給控制模塊204。控制模塊204控制無線充電過程的開始和關(guān)閉，并且根據(jù)收到的檢測結(jié)果控制相應(yīng)的天線單元2011發(fā)射的能量值，即對無線充電的天線發(fā)射環(huán)節(jié)進行幅度的區(qū)域的智能化調(diào)整；還通過對電壓轉(zhuǎn)化模塊202的控制，調(diào)整對應(yīng)的天線單元2011的諧振頻率，還可調(diào)整充電電壓，進而調(diào)整發(fā)射功率。
[0024]可見，本實施例具備上述實施例1的優(yōu)點，并且本實施例針對不同的無線充電車載裝置，可通過檢測模塊203檢測電壓的變化，從而通過控制模塊204控制充電電壓，進而調(diào)整發(fā)射功率。本實施例通過對電壓轉(zhuǎn)化模塊202的控制，可以調(diào)整天線單元2011的諧振頻率，進而可以和無線充電車載裝置的充電天線形成共振匹配，利于提高無線充電的效率。
[0025]實施例3、本實施例是上述實施例1和2的具體實現(xiàn)方案，可參見圖4所示。為了便于電動車輛的充電和停放，地面發(fā)射裝置可安裝在地面的下方，地表采用對電磁波沒有干擾的材料進行遮蓋，車輛可以直接停放在該材料的上方，這樣可直接對車輛的電池部分進行充電。電壓轉(zhuǎn)化模塊302、檢測模塊303和控制模塊304制作在殼體之內(nèi)，保護電路不受外部破壞，并且防水防腐蝕。天線單元3011采用外置天線，并圍繞在電壓轉(zhuǎn)化模塊302、檢測模塊303和控制模塊304外圍，天線單元3011可采用銅管制作，銅管表涂有三防漆，圍成三維線圈，可用于長期室外工程。天線單元3011可通過多圈的線圈繞制提高天線的輻射能力，每一天線單元3011有對應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)化模塊302和檢測模塊303，使地面發(fā)射裝置和無線充電車載裝置完全匹配，有效地提高效率，節(jié)約能量。通過線圈陣列排布方式，形成一個大的充電區(qū)域，車輛可以隨意的停放在該區(qū)域的上方，進行無線充電。
[0026]這里本實用新型的描述和應(yīng)用都只是說明性和示意性的，并非是想要將本實用新型的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是完全可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，實施例的替換和等效的各種部件均是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)該清楚的是，在不脫離本實用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)，以及在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種無線充電的地面發(fā)射裝置，其特征在于，包括:電源模塊、線圈天線模塊、電壓轉(zhuǎn)化模塊、檢測模塊和控制模塊；所述的線圈天線模塊由天線陣列組成，并且所述天線陣列中的每一天線單元對應(yīng)一個電壓轉(zhuǎn)化模塊和一個檢測模塊；所述的電壓轉(zhuǎn)化模塊和檢測模塊與對應(yīng)的天線單元相連，并且與電源模塊相連；所述的控制模塊與每一檢測模塊和每一天線單元分別相連； 其中，所述的電源模塊提供交流電； 所述的電壓轉(zhuǎn)化模塊將電源模塊輸入的交流電轉(zhuǎn)化為規(guī)定頻率的電壓； 所述的每一天線單元將與其對應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)化模塊轉(zhuǎn)化后得到的電壓能量以電磁信號的形式發(fā)射； 所述的檢測模塊對與其對應(yīng)的天線單元發(fā)射的電磁信號進行反向檢測，將檢測結(jié)果傳遞給控制模塊； 所述的控制模塊控制無線充電過程的開始和關(guān)閉，并且根據(jù)收到的檢測結(jié)果控制相應(yīng)的天線單元發(fā)射的能量值。
2.如權(quán)利要求1所述的無線充電的地面發(fā)射裝置，其特征在于，所述的控制模塊還與每一電壓轉(zhuǎn)化模塊相連，通過對電壓轉(zhuǎn)化模塊的控制，調(diào)整對應(yīng)的天線單元的諧振頻率。
3.如權(quán)利要求1所述的無線充電的地面發(fā)射裝置，其特征在于，所述的控制模塊還與每一電壓轉(zhuǎn)化模塊相連，通過對電壓轉(zhuǎn)化模塊的控制，調(diào)整充電電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的無線充電的地面發(fā)射裝置，其特征在于，所述的電壓轉(zhuǎn)化模塊、檢測模塊和控制模塊制作在殼體之內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的無線充電的地面發(fā)射裝置，其特征在于，所述的每一天線單元為外置的天線。
6.如權(quán)利要求1所述的無線充電的地面發(fā)射裝置，其特征在于，所述的每一天線單元圍繞在電壓轉(zhuǎn)化模塊、檢測模塊和控制模塊外圍。
7.如權(quán)利要求1所述的無線充電的地面發(fā)射裝置，其特征在于，所述的每一天線單元是三維線圈。
8.如權(quán)利要求7所述的無線充電的地面發(fā)射裝置，其特征在于，所述的每一天線單元為中空的金屬管，所述金屬管的表層涂有三防漆。
9.如權(quán)利要求1所述的無線充電的地面發(fā)射裝置，其特征在于，所述的無線充電地面發(fā)射裝置設(shè)置在地面下。
【文檔編號】H02J17/00GK203800709SQ201420107318
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】陳業(yè)軍 申請人:陳業(yè)軍