本發(fā)明涉及一種移動(dòng)式無線充電裝置及方法，屬于汽車充電控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車將會(huì)成為人們生活中不可缺少的交通工具之一，但是現(xiàn)有汽車使用傳統(tǒng)能源如石油、天然氣產(chǎn)生很多污染問題，對(duì)大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重的損害，因而出現(xiàn)了電動(dòng)汽車。但是電動(dòng)汽車的發(fā)展因電池儲(chǔ)能容量小而受限，此外，電動(dòng)汽車在高速的任意位置上缺電拋錨的情況必然會(huì)發(fā)生，到時(shí)必定嚴(yán)重影響交通，這個(gè)問題亟待解決?，F(xiàn)有電動(dòng)汽車充電方法的專利，如公開號(hào)為cn105337372a、cn105703437a、cn105743168a的專利，采用一種可移動(dòng)充電樁對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電，這種方法目前使用較多，雖然可以移動(dòng)到缺電汽車旁對(duì)其進(jìn)行充電，但是要使用電線和插頭造成不便。如公開號(hào)為cn105515224a、cn105932754a、cn106025314a、cn106059001a的專利，利用可移動(dòng)充電小車的方法對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電，這種方法目前也有較多應(yīng)用，但是這些充電小車沒電后還要自己到固定的地點(diǎn)進(jìn)行充電，甚至有的還拖著線纜，顯得麻煩且降低了充電小車的效率。如公開號(hào)為cn105591436a的專利，是一種多車位移動(dòng)式汽車無線充電裝置，但是該方法使用電纜顯得麻煩，且其使用范圍局限于充電站內(nèi)部，不適合大型遠(yuǎn)距離的汽車應(yīng)急充電。如公開號(hào)為cn105818704a的專利，采用伸縮電纜和滑動(dòng)裝置進(jìn)行更加靈活的充電，但是電纜的路徑只能為直線，所以這種方法也有所限制。如公開號(hào)為cn106043085a的專利，采用太陽能移動(dòng)充電車的方法，該方法與可移動(dòng)充電樁類似，且充電車體積龐大、成本較高，不適合廣泛使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述存在的問題，本發(fā)明公開了一種移動(dòng)式無線充電裝置及方法，以達(dá)到在高速上為任意位置缺電拋錨的電動(dòng)汽車自動(dòng)進(jìn)行應(yīng)急充電的目的。自動(dòng)化程度高、施工方便、操作簡(jiǎn)單，其具體技術(shù)方案如下：

一種移動(dòng)式無線充電裝置，包括軌道車、無線充電發(fā)射模塊、軌道、感應(yīng)耦合輸電線圈、感應(yīng)耦合電能發(fā)生裝置、無線充電器和控制終端，

所述軌道車內(nèi)設(shè)置有定位通信模塊、夾持裝置和感應(yīng)耦合受電器；

所述無線充電發(fā)射模塊內(nèi)設(shè)置有定位通信模塊、感應(yīng)耦合受電器和磁共振耦合無線電能發(fā)射器；

所述感應(yīng)耦合輸電線圈和感應(yīng)耦合電能發(fā)射裝置相連，感應(yīng)耦合輸電線圈安裝在軌道上，同時(shí)通過感應(yīng)耦合方式為軌道車和無線充電發(fā)射模塊供電；

所述無線充電器內(nèi)設(shè)置有定位通信模塊和磁共振耦合無線電能接收裝置；

所述無線充電發(fā)射模塊通過磁共振耦合方式給無線充電器提供電能，定位通信模塊通過北斗或gps定位，并通過無線通信和控制終端通信，無線充電器安裝于電動(dòng)汽車內(nèi)，所述無線充電發(fā)射模塊通過磁共振耦合方式給無線充電器提供電能。

所述軌道包括運(yùn)輸區(qū)和充電工作區(qū)，軌道車在軌道的運(yùn)輸區(qū)自由移動(dòng)，無線充電發(fā)射模塊被放置在充電工作區(qū)，該無線充電發(fā)射模塊由軌道車夾持進(jìn)入運(yùn)輸區(qū)，實(shí)現(xiàn)自由移動(dòng)。

所述運(yùn)輸區(qū)和充電工作區(qū)垂直分布，所述充電工作區(qū)位于運(yùn)輸區(qū)下方，所述運(yùn)輸區(qū)和充電工作區(qū)通過支架支撐固定。

所述控制終端與軌道車、無線充電發(fā)射模塊和無線充電器無線連接，能夠接收和發(fā)送控制信號(hào)。

所述無線充電器監(jiān)控電動(dòng)汽車的電池電量，并于低電量時(shí)，給司機(jī)發(fā)出提醒。

一種應(yīng)用移動(dòng)式無線充電裝置的充電方法，包括以下步驟：

步驟一：無線充電器監(jiān)控電池電量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電動(dòng)汽車缺電時(shí)，發(fā)出提醒聲音，提醒司機(jī)給無線充電器確認(rèn)申請(qǐng)應(yīng)急充電，進(jìn)入下一步；

步驟二：無線充電器收到確認(rèn)充電信息，無線充電器向控制終端發(fā)送請(qǐng)求充電命令，同時(shí)把自身的賬戶信息和位置信息發(fā)送給控制終端，進(jìn)入下一步；

步驟三：控制終端接受申請(qǐng)后，在系統(tǒng)分析查找距離請(qǐng)求點(diǎn)最近的空閑軌道車和空閑無線充電發(fā)射模塊，然后給空閑軌道車發(fā)送任務(wù)，進(jìn)入下一步；

步驟四：空閑軌道車接到任務(wù)后自動(dòng)到指定地點(diǎn)夾持指定空閑無線充電發(fā)射模塊，搬運(yùn)到指定電動(dòng)汽車位置，進(jìn)入下一步；

步驟五：到達(dá)指定電動(dòng)汽車位置后，軌道車釋放無線充電發(fā)射模塊，并向控制終端發(fā)送任務(wù)完成信息，控制終端將該車標(biāo)志為空閑，進(jìn)入下一步；

步驟六：被釋放的無線充電發(fā)射模塊在釋放地根據(jù)定位信息自動(dòng)和指定的無線充電器對(duì)接，進(jìn)入下一步；

步驟七：對(duì)接成功后，無線充電發(fā)射模塊通過感應(yīng)耦合受電器接收感應(yīng)耦合輸電線圈的電能，無線充電發(fā)射模塊再利用磁共振耦合方式給無線充電器供電實(shí)現(xiàn)無線充電，進(jìn)入下一步；

步驟八：當(dāng)無線充電器檢測(cè)到充電完畢將切斷與無線充電發(fā)射模塊的連接，無線充電發(fā)射模塊與控制終端通信，告知任務(wù)完成，控制終端將其標(biāo)識(shí)為空閑狀態(tài)，進(jìn)入下一步；

步驟九：無線充電器與控制終端聯(lián)絡(luò)，告知充電完畢，控制終端記錄用戶信息及收費(fèi)信息。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過對(duì)現(xiàn)有高速公路護(hù)欄進(jìn)行簡(jiǎn)單改造，建支架和雙層軌道，運(yùn)輸層供軌道車自由移動(dòng)，充電工作層供無線充電發(fā)射模塊給電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。無線充電器監(jiān)控電動(dòng)車電量同時(shí)缺電時(shí)提醒司機(jī)，司機(jī)向控制終端發(fā)出應(yīng)急充電請(qǐng)求，控制終端根據(jù)電動(dòng)汽車的位置信息就近派遣空閑軌道車取最近的空閑無線充電發(fā)射模塊移動(dòng)到指定位置進(jìn)行充電，標(biāo)識(shí)軌道車空閑，充電完畢后記錄用戶信息，標(biāo)識(shí)無線充電發(fā)射模塊空閑，完成充電。

本發(fā)明可應(yīng)用于大型多點(diǎn)無線充電站，可通過對(duì)現(xiàn)有高速公路護(hù)欄的簡(jiǎn)單改造實(shí)現(xiàn)高速公路上電動(dòng)汽車任意地點(diǎn)缺電拋錨的自動(dòng)應(yīng)急充電，適用于大型遠(yuǎn)距離應(yīng)急充電系統(tǒng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是本發(fā)明的無線充電的控制框圖，

圖3是本發(fā)明的一個(gè)具體是實(shí)施例的使用狀態(tài)示意圖，

附圖標(biāo)記列表：1—軌道車，2—無線充電發(fā)射模塊，3—軌道，4—感應(yīng)耦合輸電線圈，5—感應(yīng)耦合電能發(fā)生裝置，6—無線充電器，7—控制終端，8—支架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合附圖可見，本移動(dòng)式無線充電裝置，包括軌道車1、無線充電發(fā)射模塊2、軌道3、感應(yīng)耦合輸電線圈4、感應(yīng)耦合電能發(fā)生裝置5、無線充電器6和控制終端7。

所述軌道車1內(nèi)設(shè)置有定位通信模塊、夾持裝置和感應(yīng)耦合受電器。

所述無線充電發(fā)射模塊2內(nèi)設(shè)置有定位通信模塊、感應(yīng)耦合受電器和磁共振耦合無線電能發(fā)射器。

所述無線充電器6內(nèi)設(shè)置有定位通信模塊和磁共振耦合無線電能接收裝置。定位通信模塊通過gps定位。

所述感應(yīng)耦合輸電線圈4和感應(yīng)耦合電能發(fā)射裝置5相連，感應(yīng)耦合輸電線圈4安裝在軌道3上，同時(shí)通過感應(yīng)耦合方式為軌道車1和無線充電發(fā)射模塊2供電。

所述無線充電發(fā)射模塊2通過磁共振耦合方式給無線充電器6提供電能，定位通信模塊通過北斗或gps定位，并通過無線通信和控制終端通信，無線充電器6安裝于電動(dòng)汽車9內(nèi)，所述無線充電發(fā)射模塊2通過磁共振耦合方式給無線充電器6提供電能。

所述軌道3包括運(yùn)輸區(qū)和充電工作區(qū)，軌道車1在軌道3的運(yùn)輸區(qū)自由移動(dòng)，無線充電發(fā)射模塊2被放置在充電工作區(qū)，該無線充電發(fā)射模塊2由軌道車1夾持進(jìn)入運(yùn)輸區(qū)，實(shí)現(xiàn)自由移動(dòng)。

所述運(yùn)輸區(qū)和充電工作區(qū)垂直分布，所述充電工作區(qū)位于運(yùn)輸區(qū)下方，所述運(yùn)輸區(qū)和充電工作區(qū)通過支架8支撐固定。支架8高度為50cm,軌道3由支架8支撐分為兩層，上層為運(yùn)輸區(qū)，供軌道車自由移動(dòng)，層間高度為20cm，軌道車長(zhǎng)30cm寬20cm。下層為充電工作區(qū)，供無線充電發(fā)射模塊工作，層間高度為15cm，將無線充電發(fā)射模塊置于15cm高度的充電工作區(qū)，使其與無線電能接收裝置等高，便于對(duì)齊進(jìn)行無線充電。下層間會(huì)鋪設(shè)感應(yīng)耦合輸電線圈，感應(yīng)耦合輸電線圈與感應(yīng)耦合電能發(fā)生裝置相連接，可同時(shí)通過感應(yīng)耦合方式為軌道車和無線充電發(fā)射模塊供電。

所述控制終端7與軌道車1、無線充電發(fā)射模塊2和無線充電器6無線連接，能夠接收和發(fā)送控制信號(hào)。

所述無線充電器6監(jiān)控電動(dòng)汽車9的電池電量，并于低電量時(shí)，給司機(jī)發(fā)出提醒。

圖2是本發(fā)明的無線充電的控制框圖，結(jié)合附圖可見，一種應(yīng)用移動(dòng)式無線充電裝置的充電方法，整個(gè)系統(tǒng)由控制終端進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，軌道車在軌道的運(yùn)輸區(qū)自由移動(dòng)，無線充電發(fā)射模塊被放置在充電工作區(qū)，該無線充電發(fā)射模塊由軌道車夾持進(jìn)入運(yùn)輸區(qū)，實(shí)現(xiàn)自由移動(dòng)。首先由無線充電器監(jiān)控電動(dòng)汽車電池的電量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)汽車缺電時(shí)將發(fā)送消息提醒司機(jī)確認(rèn)申請(qǐng)應(yīng)急充電，當(dāng)無線充電器收到司機(jī)的確認(rèn)充電信息后，便向控制終端發(fā)送請(qǐng)求充電命令，同時(shí)把自身的賬戶信息和位置信息發(fā)送給控制終端?？刂平K端接受申請(qǐng)后，在系統(tǒng)分析查找距離請(qǐng)求點(diǎn)最近的空閑軌道車和空閑無線充電發(fā)射模塊，然后給空閑軌道車發(fā)送任務(wù)，空閑軌道車接到任務(wù)后自動(dòng)到指定地點(diǎn)夾持指定空閑無線充電發(fā)射模塊，搬運(yùn)到指定位置，到達(dá)位置后，軌道車釋放無線充電發(fā)射模塊，并向控制終端發(fā)送任務(wù)完成信息；控制終端將該車標(biāo)志為空閑。被釋放的無線充電發(fā)射模塊在釋放地根據(jù)定位信息自動(dòng)和指定的無線充電器對(duì)接，對(duì)接成功后，通過感應(yīng)耦合受電器接收電能，再利用磁共振耦合方式給無線充電器供電實(shí)現(xiàn)無線充電，當(dāng)充電器檢測(cè)到充電完畢將切斷與無線充電發(fā)射模塊的連接，無線充電發(fā)射模塊與控制終端通信，告知任務(wù)完成，控制終端將其標(biāo)識(shí)為空閑狀態(tài)；無線充電器與控制終端聯(lián)絡(luò)，告知充電完畢，控制終端記錄用戶信息及收費(fèi)信息，結(jié)束一個(gè)充電請(qǐng)求。其中定位通信模塊通過gps定位，并通過無線通信和控制終端通信。最終實(shí)現(xiàn)給在高速公路任意位置缺電拋錨的電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。具體包括以下步驟：

步驟一：無線充電器監(jiān)控電池電量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電動(dòng)汽車缺電時(shí)，發(fā)出提醒聲音，提醒司機(jī)給無線充電器確認(rèn)申請(qǐng)應(yīng)急充電，進(jìn)入下一步；

步驟二：無線充電器收到確認(rèn)充電信息，無線充電器向控制終端發(fā)送請(qǐng)求充電命令，同時(shí)把自身的賬戶信息和位置信息發(fā)送給控制終端，進(jìn)入下一步；

步驟三：控制終端接受申請(qǐng)后，在系統(tǒng)分析查找距離請(qǐng)求點(diǎn)最近的空閑軌道車和空閑無線充電發(fā)射模塊，然后給空閑軌道車發(fā)送任務(wù)，進(jìn)入下一步；

步驟四：空閑軌道車接到任務(wù)后自動(dòng)到指定地點(diǎn)夾持指定空閑無線充電發(fā)射模塊，搬運(yùn)到指定電動(dòng)汽車位置，進(jìn)入下一步；

步驟五：到達(dá)指定電動(dòng)汽車位置后，軌道車釋放無線充電發(fā)射模塊，并向控制終端發(fā)送任務(wù)完成信息，控制終端將該車標(biāo)志為空閑，進(jìn)入下一步；

步驟六：被釋放的無線充電發(fā)射模塊在釋放地根據(jù)定位信息自動(dòng)和指定的無線充電器對(duì)接，進(jìn)入下一步；

步驟七：對(duì)接成功后，無線充電發(fā)射模塊通過感應(yīng)耦合受電器接收感應(yīng)耦合輸電線圈的電能，無線充電發(fā)射模塊再利用磁共振耦合方式給無線充電器供電實(shí)現(xiàn)無線充電，進(jìn)入下一步；

步驟八：當(dāng)無線充電器檢測(cè)到充電完畢將切斷與無線充電發(fā)射模塊的連接，無線充電發(fā)射模塊與控制終端通信，告知任務(wù)完成，控制終端將其標(biāo)識(shí)為空閑狀態(tài)，進(jìn)入下一步；

步驟九：無線充電器與控制終端聯(lián)絡(luò)，告知充電完畢，控制終端記錄用戶信息及收費(fèi)信息。

圖3是本發(fā)明的一個(gè)具體是實(shí)施例的使用狀態(tài)示意圖，結(jié)合附圖可見，圖中有四輛軌道車、四個(gè)無線充電發(fā)射模塊和三輛申請(qǐng)應(yīng)急充電的電動(dòng)汽車，其中1號(hào)電動(dòng)汽車最先向控制終端發(fā)出申請(qǐng)，所以已經(jīng)處于充電狀態(tài)，1號(hào)軌道車為空閑狀態(tài)，1號(hào)無線充電發(fā)射模塊處于忙碌狀態(tài)；接著是3號(hào)車向控制終端發(fā)出申請(qǐng)，4號(hào)軌道車正載著4號(hào)無線充電發(fā)射模塊到達(dá)3號(hào)車所在位置，準(zhǔn)備將4號(hào)無線充電發(fā)射模塊放置到充電工作區(qū)進(jìn)行對(duì)3號(hào)車的充電工作；最后2號(hào)車向控制終端發(fā)出申請(qǐng)，控制終端根據(jù)2號(hào)車所提供的位置信息，分析查找距離2號(hào)車最近的空閑軌道車和空閑無線充電發(fā)射模塊，為3號(hào)軌道車和3號(hào)無線充電發(fā)射模塊，然后控制終端給3號(hào)軌道車發(fā)送任務(wù)，3號(hào)軌道車正自動(dòng)到指定地點(diǎn)夾持3號(hào)空閑無線充電發(fā)射模塊，待夾持無線充電發(fā)射模塊后在移動(dòng)到2號(hào)車對(duì)應(yīng)的位置，放下無線充電發(fā)射模塊對(duì)2號(hào)車進(jìn)行充電。

本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述技術(shù)手段所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。