本實用新型涉及無線充電領域,具體涉及電動汽車的無線充電裝置。
背景技術:
目前,電動汽車的應用越來越廣泛,為解決能源問題和環(huán)境問題提供了很大幫助。而無線充電技術在電動汽車上的應用存在諸多技術問題。如電動汽車在停車位中的具體位置不同,會導致無線充電發(fā)射線圈和接收線圈對位不準確,造成充電效率低下,甚至無法進行充電,緊靠駕駛員每次停車時調整電動汽車的停放位置進行對位存在很大困難。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有電動汽車無線充電裝置在充電時發(fā)射線圈與接收線圈對位不準確的技術問題,本實用新型提供了一種新的電動汽車無線充電裝置。
本實用新型的電動汽車無線充電裝置安裝于電動汽車停車位處,包括電源;控制器,所述控制器與電源連接;發(fā)射線圈,所述發(fā)射線圈與控制器連接,用于向電動汽車上的接收線圈發(fā)送能量;對位檢測單元,所述對位檢測單元與控制器連接,用于檢測發(fā)射線圈和接收線圈之間是否對位準確;機械模塊,所述機械模塊與控制器連接,所述發(fā)射線圈固定在機械模塊上,所述機械模塊用于在控制器的控制下帶動發(fā)射線圈在X軸、Y軸或Z軸方向運動;地下腔室,所述地下腔室設置在停車位地面以下,所述發(fā)射線圈和機械模塊位于地下腔室內。
當電動汽車行駛至安裝有本實用新型無線充電裝置的停車位處時,無線充電裝置啟動后發(fā)射線圈向電動汽車上的接收線圈傳輸電能,對位檢測單元用于檢測發(fā)射線圈和接收線圈是否對位準確,并將檢測結果反饋給控制器??刂破骺筛鶕?jù)檢測結果驅動機械模塊在X軸、Y軸或Z軸方向帶動發(fā)射線圈與電動汽車接收線圈對位準確。本實用新型的無線充電裝置實現(xiàn)了發(fā)射線圈與接收線圈自動對位功能,顯著提高了無線充電效率,縮短了充電時間,且操作便捷。
優(yōu)選情況下,本實用新型的電動汽車無線充電裝置還包括射頻識別模塊,所述射頻識別模塊與控制器連接。
優(yōu)選情況下,所述對位檢測單元為霍爾傳感器。
優(yōu)選情況下,所述機械模塊包括X向滑軌、相互平行設置的兩個Y向滑軌和Z向滑軌,以及第一電機、第二電機和第三電機;所述X向滑軌和Y向滑軌均沿水平方向設置,且X向滑軌的兩端分別設置在兩個Y向滑軌上,并可在第一電機的驅動下沿Y向滑軌的長度方向移動;所述Z向滑軌沿豎直方向設置在X向滑軌上,并可在第二電機的驅動下沿X向滑軌的長度方向移動;所述Z向滑軌上設置有用于固定發(fā)射線圈的夾持結構,所述夾持機構可在第三電機的帶動下沿Z向滑軌的長度方向移動。
優(yōu)選情況下,本實用新型的電動汽車無線充電裝置還包括冷卻系統(tǒng),所述冷卻系統(tǒng)包括相互連接的儲液罐、循環(huán)泵和冷卻管道。
優(yōu)選情況下,所述地下腔室包括底壁、側壁和蓋板,所述冷卻管道至少埋設在所述底壁和側壁中。
優(yōu)選情況下,所述蓋板正對所述電動汽車。
優(yōu)選情況下,本實用新型的電動汽車無線充電裝置還包括用于顯示充電信息的顯示屏,所述顯示屏分別與所述電源和控制器連接。
優(yōu)選情況下,本實用新型的電動汽車無線充電裝置還包括金融結算模塊,所述金融結算模塊分別與所述電源和控制器連接。
優(yōu)選情況下,所述控制器為控制箱,位于停車位地面以上。
附圖說明
圖1為本實用新型的原理圖;
圖2為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本實用新型作進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
如圖1和圖2所示,本實用新型的電動汽車無線充電裝置包括控制器101、電源102、發(fā)射線圈103、機械模塊104和對位檢測單元。所述控制器101與電源 102連接,所述電源102可以為市電,所述電源102為整個無線充電裝置提供電能。所述發(fā)射線圈103與控制器102連接,所述發(fā)射線圈用于向電動汽車200發(fā)送特定頻率的無線充電信號。具體的,所述無線充電模式可以是磁共振,采用A4WP標準,共振頻率為6.78MHz。也可以采用WPC Qi標準的大功率無線充電模式,工作頻率為100KHz~200KHz。
對位檢測單元(圖中未示出)與控制器101連接,用于檢測發(fā)射線圈和接收線圈之間是否對位準確。具體的,所述對位檢測單元可以為霍爾傳感器,所述霍爾傳感器可以設置在發(fā)射線圈和電動汽車接收線圈201之間的某一位置上,霍爾傳感器通過將發(fā)射線圈和接收線圈之間的磁場強度信號轉變成電信號傳輸給控制器101,控制器根據(jù)該電信號即可判斷發(fā)射線圈和接收線圈之間的磁場強度,從而判斷發(fā)射線圈和接收線圈之間是否對位準確。所述霍爾傳感器檢測磁場強度的原理為本領域技術人員公知,本領域技術人員可以選擇現(xiàn)有常用的霍爾傳感器,并根據(jù)實際情況設置霍爾傳感器的安裝位置,本實用新型不做具體限定。
機械模塊104與控制器101連接,所述發(fā)射線圈103設置在機械模塊104上,具體為設置在機械模塊104的上端。所述機械模塊104用于在控制器101的控制下帶動發(fā)射線圈103在X軸、Y軸或Z軸方向運動,從而調整發(fā)射線圈和接收線圈之間的相對位置,以達到對位準確的目的。具體的,可以將發(fā)射線圈103和接收線圈201之間對位準確后的磁場強度作為臨界值錄入到控制器101中。初始情況下,霍爾傳感器檢測到發(fā)射線圈和接收線圈對位出現(xiàn)偏差時,機械模塊104帶動發(fā)射線圈103運動,當霍爾傳感器檢測到磁場強度達到或接近上述臨界值時,控制器101發(fā)出指令控制機械模塊104停止運動。此時,發(fā)射線圈103和接收線圈201達到最佳匹配狀態(tài),充電效率高。
所述機械模塊104可以為現(xiàn)有技術中常用的,只要能接收控制器的指令帶動發(fā)射線圈在X軸、Y軸或Z軸方向運動即可。如本實用新型的一種具體的實施方式,所述機械模塊104采用三軸滑軌結構,包括X向滑軌41、相互平行設置的兩個Y向滑軌42和Z向滑軌43,以及第一電機、第二電機和第三電機(圖中未示出)。所述X向滑軌41和Y向滑軌42在水平方向設置,所述Z向滑軌43沿垂直于水平方向的豎直方向設置。所述第一電機、第二電機和第三電機分別與控制器連接。所述X向滑軌41的兩端分別設置在兩個Y向滑軌上,并可在第一電機的驅動下沿Y向滑軌的長度方向移動,即沿Y軸方向移動。所述Z向滑軌43下端固定在X向滑軌上,并可在第二電機的驅動下沿X向滑軌的長度方向移動,即沿X軸方向移動。所述發(fā)射線圈103設置在Z向滑軌43的上端,具體的,所述Z向滑軌上設置有用于固定發(fā)射線圈的夾持結構(圖中未示出),所述夾持機構可在第三電機的帶動下沿Z向滑軌43的長度方向運用,即沿Z軸方向運動。所述控制器101控制第一電機、第二電機和第三電機的方法,以及第一電機、第二電機和第三電機驅動X向滑軌、Y向滑軌和Z向滑軌的方法為本領域技術人員公知,此處不再贅述。
進一步,本實用新型的無線充電裝置還包括射頻識別模塊105,所述射頻識別模塊105與控制器101連接。相應的,所述電動汽車200上設置有RFID(射頻識別)標簽。當電動汽車200駛入停車位上時,首先射頻識別模塊105與RFID標簽202進行通訊連接,射頻識別模塊105對車輛身份進行識別,車輛身份認真成功后,啟動無線充電裝置,發(fā)射線圈才會傳輸無線充電信號。優(yōu)選所述射頻識別模塊105的工作頻率為433MHz,該頻率下的通訊距離可以達到0.5m-5m,以便準確識別到電動車輛。
進一步,本實用新型的無線充電裝置的部分設置在停車位地面以下,無線充電裝置包括地下腔室,所述地下腔室包括底壁301、側壁302和蓋板303,所述底壁301、側壁302和蓋板303均可為混凝土制成。具體的,所述機械模塊104和發(fā)射線圈103設置在地下腔室中,并位于蓋板303以下。所述蓋板303正對所述電動汽車200,即蓋板303為與發(fā)射線圈103和接收線圈201之間。所述蓋板303由非金屬材料制成,以免影響無線充電信號傳輸。所述無線充電裝置還包括冷卻系統(tǒng),用于對無線充電裝置進行降溫,包括相互連接的儲液罐(圖中未示出)、循環(huán)泵305和冷卻管道304,所述儲液罐中存儲有冷卻液,工作時冷卻液在循環(huán)泵305的帶動下在冷卻管道304中循環(huán)流動,以達到降溫的目的,所述循環(huán)泵為冷卻液的流動提供動力。具體的,所述射頻識別模塊可以設置在蓋板303的下表面。
進一步,所述無線充電裝置還包括用于顯示充電信息的顯示屏106,所述顯示屏106分別與電源102和控制器101連接。
進一步,所述無線充電裝置還包括金融結算模塊107,所述金融結算模塊107分別與所述電源102和控制器101連接。所述金融結算模塊用于根據(jù)充電時長和輸入的實時電價計算充電費用。
具體的,本實用新型的控制器可以為設置在停車位底面以上的控制箱,方便檢修維護。
當電動車輛駛入安裝有本實用新型無線充電裝置的停車位上時,本實用新型無線充電裝置可以首先對待充電車輛進行身份驗證,通過驗證后啟動無線充電發(fā)射線圈向電動汽車的接收線圈傳輸充電信號。此時對位檢測單元檢測發(fā)射線圈和接收線圈之間的磁場強度信號,進而判斷發(fā)射線圈和接收線圈是否對位準確。如沒有對位準確則啟動機械模塊帶動發(fā)射線圈在水平和豎直方向運動,以達到對位準確,使充電效率最大化。本實用新型通過自動檢測并調整發(fā)射線圈在X軸、Y軸和Z軸方向的位置,實現(xiàn)了發(fā)射線圈和接收線圈之間自動對位。應用廣泛,適用于不同型號的電動車輛。且操作便捷,充電效率高。
在本實用新型的描述中,需要理解的是,術語“軸向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“設置”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的特征和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。