基于激光測距的萬向調(diào)平電動汽車無線供電移動平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可以自動調(diào)節(jié)電能發(fā)射線圈與電動汽車底部水平角度的可移動式無線供電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]世界第一臺電動汽車要早于燃料汽車，由于當(dāng)時技術(shù)的限制，燃料汽車取代了電動車，成為人們的交通工具。隨著私家車的普及，燃料汽車尾氣排放對環(huán)境污染的問題日益突出。國際上先后出臺了幾種限制汽車尾氣排放量的措施，然而這些辦法并不能從根本上解決尾氣環(huán)境污染問題。隨著科技的發(fā)展，人們把目光從燃料汽車重新轉(zhuǎn)移回了電動汽車。
[0003]目前電動汽車有兩種充電方式，接觸式與非接觸式。市面上大多采用充電粧接觸式充電和埋在地下的無線充電車位方式對電動汽車進(jìn)行供電，然而就目前來看，上述的供電裝置在普及方面不僅需要相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)投入，而且工程量也十分巨大。即便上述裝置在我國的主要城市地區(qū)可以快速得到普及，在我國相對落后地區(qū)甚至鄉(xiāng)村、偏遠(yuǎn)山區(qū)仍然需要相當(dāng)漫長的歲月才能得到普及，這給電動汽車的持有者帶來了極大的不便，在某種程度上也減緩的電動汽車的普及。
[0004]就接觸式充電而言，由于電動車和充電粧之間存在物理連接，所以會有電弧、電火花等現(xiàn)象，在潮濕的環(huán)境下存在安全隱患。采用非接觸充電方式對電動車進(jìn)行充電，可以有效地避免上述弊端。目前，非接觸充電方式有電磁感應(yīng)耦合方式和電磁共振耦合方式兩種。兩種方式的核心部件，均為電能的發(fā)射端與電能的接收端。由于兩種無線電能傳輸方式基于的原理略有不同，故兩者的接收、發(fā)射端的組成結(jié)構(gòu)也稍有不同，但相同的是，接收、發(fā)射端之間的距離、水平角度都對電能傳輸效率有著極大的影響。一般說來，距離越近效率越高，接收端與發(fā)射端之間越趨于平行，電能傳輸效率越高。但由于電磁感應(yīng)式充電方式對于耦合傳輸距離的要求十分苛刻，且最佳傳輸距離最大只有幾厘米，在應(yīng)用起來十分不方便；電磁共振式充電方式的能量傳輸距離在將近一米的范圍內(nèi)也能保持較高的能量傳輸效率，在無線充電領(lǐng)域相比電磁感應(yīng)方式更加方便靈活，故具有可觀的應(yīng)用前景。
[0005]目前市面上應(yīng)用于電動汽車無線供電的裝置有兩個主要問題:
[0006]第一，整個供電裝置固定在地面上或地面下，普及建設(shè)這種裝置不僅成本高、工程量大，更重要的是建設(shè)周期漫長，尤其在鄉(xiāng)村等落后偏遠(yuǎn)地區(qū)，建設(shè)周期就更加漫長，這樣定點(diǎn)的無線供電裝置給電動車充電帶來極大的不便。
[0007]第二，無線供電設(shè)備的發(fā)射線圈的角度固定不動，使得當(dāng)供電端發(fā)射線圈與電動車內(nèi)電能接收線圈不平行時，尤其是當(dāng)充電場所的地面極其不平坦、坑坑洼洼，或者電動車底面與地面之間有嚴(yán)重不平行時，就進(jìn)行電能的無線傳輸，例如電動車停在一個表面嚴(yán)重凹凸不平的斜坡上進(jìn)行無線充電，這樣會大大降低電能的傳輸效率，浪費(fèi)國家的電力資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服上述問題，本發(fā)明提供一種高效的無線供電可移動平臺。該發(fā)明裝置是一種外觀類似方形拉桿箱結(jié)構(gòu)的、可移動的、具有雙旋轉(zhuǎn)殼體、能夠?qū)崿F(xiàn)萬向調(diào)平功能的電動汽車無線供電裝置。這樣，不僅可以實(shí)現(xiàn)電動汽車無線供電端自由移動，使充電場所更加便利，而且即使在地面平坦程度極其惡劣的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)無線電能發(fā)射線圈始終與車底面保持平行，大大提升無線供電的能量傳輸效率。
[0009]為解決上述問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0010]—種基于激光測距的萬向調(diào)平電動汽車無線供電移動平臺，其結(jié)構(gòu)有:無線電能發(fā)射線圈25、市電接口 6、工作指示燈61、風(fēng)扇10、供電管理電路70，其特征在于，結(jié)構(gòu)還有:驅(qū)動電路7、裝置底座9、外環(huán)殼體1、內(nèi)旋轉(zhuǎn)殼體2;裝置底座9是一個方形盆狀體，其下表面的一端裝有拉桿套鞘8、另一端有滾輪4拉桿套鞘8的內(nèi)部裝有可伸縮拉桿3;所述的外環(huán)殼體I是嵌在裝置底座中的空心扁方環(huán)柱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)旋轉(zhuǎn)殼體2是嵌在外環(huán)殼體I內(nèi)部的扁方柱體結(jié)構(gòu)，外環(huán)殼體I和內(nèi)旋轉(zhuǎn)殼體2高度相同，且初始狀態(tài)時上表面共面，內(nèi)旋轉(zhuǎn)殼體2的上表面形狀為正方形，下表面的外圍形狀、周長均與上表面的相同，但中心為圓形鏤空，鏤空位置正下方裝有風(fēng)扇10;外環(huán)殼體I的兩個相對的外側(cè)面的中心處有參數(shù)相同的第一承重旋轉(zhuǎn)軸191和第二承重旋轉(zhuǎn)軸192，第一承重旋轉(zhuǎn)軸191和第二承重旋轉(zhuǎn)軸192能夠帶動外環(huán)殼體I在裝置底座9中旋轉(zhuǎn)，內(nèi)旋轉(zhuǎn)殼體2的兩個相對的外側(cè)面的中心處有參數(shù)相同的第三承重旋轉(zhuǎn)軸121和第四承重旋轉(zhuǎn)軸122，第三承重旋轉(zhuǎn)軸121和第四承重旋轉(zhuǎn)軸122能夠帶動內(nèi)旋轉(zhuǎn)殼體2在外環(huán)殼體I中旋轉(zhuǎn)，第一承重旋轉(zhuǎn)軸191和第二承重旋轉(zhuǎn)軸192的中心軸線在一條直線上，所在直線記為直線A，第三承重旋轉(zhuǎn)軸121和第四承重旋轉(zhuǎn)軸122的中心軸線在另一條直線上，所在直線記為直線B，直線A與直線B垂直相交;在外環(huán)殼體I的上表面有第一激光測距模塊11、第二激光測距模塊12，內(nèi)旋轉(zhuǎn)殼體2的上表面有第三激光測距模塊21、第四激光測距模塊22;其中第一激光測距模塊11和第二激光測距模塊12的參數(shù)相同，它們的中心連線記為直線C，直線C與直線A垂直;第三激光測距模塊21和第四激光測距模塊22的參數(shù)相同，它們的中心連線記為直線D，直線D與直線B垂直；內(nèi)旋轉(zhuǎn)殼體2的上表面和裝置底座9的下表面均有散熱孔;所述的市電接口 6和工作指示燈61位于裝置底座9的外側(cè)面，無線電能發(fā)射線圈25位于內(nèi)旋轉(zhuǎn)殼體2的內(nèi)部且其上表面與內(nèi)旋轉(zhuǎn)殼體2的上表面平行且中心重合。
[0011]本發(fā)明中的驅(qū)動電路7可以采取如下結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)包括:控制單元71、第一電機(jī)控制電路72、第二電機(jī)控制電路73、第一電機(jī)74、第二電機(jī)75、第三電機(jī)76和第四電機(jī)77。驅(qū)動電路7的連接方式可以采用:控制單元71通過不同的I/O口分別與第一激光測距模塊11、第二激光測距模塊12、第三激光測距模塊21、第四激光測距模塊22、第一電機(jī)控制電路72、第二電機(jī)控制電路73相連，第一電機(jī)控制電路72還與第一電機(jī)74、第二電機(jī)75相連，第二電機(jī)控制電路73還與第三電機(jī)76、第四電機(jī)77相連。
[0012]本發(fā)明中的供電管理電路70可以采用任何現(xiàn)有技術(shù)的電動汽車無線充電裝置中所采用的供電管理電路，也可以采用如下結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)包括:整流濾波電路701、高頻逆變電路702、降壓電路703、反饋電路704。供電管理電路70的連接方式可以采用:降壓電路703和高頻逆變電路702分別與整流濾波電路701相連，降壓電路703還與工作指示燈61和風(fēng)扇10相連，高頻逆變電路702還與反饋電路704、發(fā)射線圈25以及驅(qū)動電路7中的控制單元71相連，反饋電路704還與驅(qū)動電路7中的控制單元71相連。
[0013]本發(fā)明中的無線電能發(fā)射線圈25優(yōu)選采用蜂房式繞制方式。
[0014]有益效果:
[0015]1、本發(fā)明平臺采用類似拉桿箱結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)裝置便攜、靈活移動，使電動汽車無線充電不受場合限制。
[0016]2、本發(fā)明平臺具有兩個可活動體:外環(huán)殼體和內(nèi)旋轉(zhuǎn)體。它們在功能上類似于陀螺儀上的常平架，可從兩種水平方向同時進(jìn)行水平調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)萬向調(diào)平功能，大大提升裝置的電能傳輸效率。
[0017]3、本發(fā)明采用激光測距方式來實(shí)現(xiàn)距離測量，使得測距精度大大提高。
[0018]4、本發(fā)明平臺中外環(huán)殼體和內(nèi)旋轉(zhuǎn)體在旋轉(zhuǎn)功能實(shí)現(xiàn)上是獨(dú)立的，這使得發(fā)明平臺的靈活性大大增強(qiáng)。
[0019]5、本發(fā)明的發(fā)射線圈采用蜂房式繞制方式，可有效抑制線圈寄生電容，大大提高發(fā)射線圈電能傳輸效率。
【附圖說明】
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[0020]圖1為本發(fā)明的驅(qū)動電路和供電管理電路的連接關(guān)系示意圖。
[0021 ]圖2為本發(fā)明裝置初始