CN103326447B - 电动车无线充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动车无线充电系统，包括：无线充电接收模块，安装在电动车上，用于将接收的磁信号转换为电信号，为电动车电池进行充电；无线充电发射模块，用于将电信号转换为磁信号，并向所述无线充电接收模块发射磁信号；位置探测模块，用于获取所述无线充电接收模块接收的磁信号状况，并根据所述磁信号状况给出一提示。本发明的电动车无线充电系统能实现电动车无线充电，保证电动车最大续航能力，同时取消车内随车携带的充电电缆，能够避免电池亏电，达到延长电池使用寿命作用，使电动车具有新的卖点，提高市场竞争力。

Description

电动车无线充电系统

技术领域

本发明涉及汽车工程领域，尤其涉及一种电动车无线充电系统。

背景技术

随着社会经济的快速发展，新能源车型和保有量急剧增加。但是由于充电电动车续航能力、充电时间等等的限制导致纯电动车发展缓慢。

现有技术中，纯电动车充电方法一般使用速换电池、充电桩、市电充电的方式，以上方式对于纯电动车的发展有极大的约束。电动汽车进行充电的时候，必须具备的电源接口以及充电线，电动汽车总是拖着一条甩也甩不掉的充电线尾巴，为电动汽车充电带来了很大的不便，在一定程度上很大的制约电动车的发展。所以，亟待出现一种即停车即充电的技术。

发明内容

为了克服现有技术中，电动车充电过程中受充电线和电源接口制约的技术问题，本发明提供了一种电动车无线充电系统。

为了达到上述技术效果，本发明采用如下技术方案。

本发明提供了一种电动车无线充电系统，包括：

无线充电接收模块，安装在电动车上，用于将接收的磁信号转换为电信号；

无线充电发射模块，与所述无线充电接收模块相连接，用于将电信号转换为磁信号，并向所述无线充电接收模块发射磁信号，为电动车电池进行充电；

位置探测模块，用于获取所述无线充电接收模块接收的磁信号状况，并根据所述磁信号状况给出提示。

进一步地，所述位置探测模块包括：

探测波发射子模块，设置在所述无线充电发射模块附近，用于发射探测波；

探测波接收子模块，设置在所述无线充电接收模块附近，用于接收探测波；

判断子模块，用于根据接收的探测波来判断所述无线充电发射模块和无线充电接收模块之间的距离，并给出一所述提示。

具体来说，所述提示包括声音或者灯光提示。

进一步地，所述系统还包括：

充电匹配模块，用于获取电动车的充电参数，并根据所述充电参数来调节无线充电发射模块发射的磁信号。

进一步地，所述系统还包括：

充电保护模块，用于获取电动车电池的状况，并根据所述状况来开启/停止充电。

进一步地，所述电动车无线充电系统包括一用于电动车充电时停放的停车充电位，所述无线充电发射模块安装于所述停车充电位上。

进一步地，所述停车充电位包括用于指示电动车司机停车的停车指引线，所述停车指引线沿所述停车充电位长度方向设置。

进一步地，所述无线充电接收模块安装在所述电动车底盘上，所述探测波接收子模块对应所述无线充电接收模块位置安装在所述电动车底盘上。

进一步地，所述电动车电池安装于电动车后排座椅的后方。

本发明的有益效果是：本发明的电动车无线充电系统中，能实现电动车即停即充，保证电动车最大续航能力；电动车停车后，只要停放到要求停车位置就能实现电动车智能无线充电，免去人工操作，同时取消车内随车携带的充电电缆；电动车停车后，能保护充电，够避免应操作不当而造成的零部件损毁；该系统能够避免电池亏电，达到延长电池使用寿命作用；本发明的电动车无线充电系统能够使电动车具有新的卖点，提高市场竞争力。

附图说明

图1表示本发明实施例中的无线充电接收模块在车身位置示意图；

图2表示本发明实施例中停车充电位的配置示意图；

图3表示本发明实施例中的定位信号状态示意图；

图4a表示本发明实施例中的位置显示模块的第一工作状态示意图；

图4b表示本发明实施例中的位置显示模块的第二工作状态示意图；

图5表示本发明实施例中充电保护模块的工作示意图；

图6表示本发明实施例中电动车电池安装位置示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明提供了本发明提供了一种电动车无线充电系统，包括：无线充电接收模块，安装在电动车上，用于将接收的磁信号转换为电信号，为电动车电池进行充电；无线充电发射模块，用于将电信号转换为磁信号，并向所述无线充电接收模块发射磁信号；位置探测模块，用于获取所述无线充电接收模块接收的磁信号状况，并根据所述磁信号状况给出一提示。

具体来说，本发明的电动车无线充电系统，用于完成电动车电池进行无线充电的功能。本发明的电动车无线充电系统的电动车包括无线充电发射模块和无线充电接收模块。无线充电接收模块固定在电动车车身上，接收无线充电模块发射的磁信号、并把接收到的磁信号转化为电信号为电动车电池进行充电。电动车停靠的过程中，位置探测模块用于探测无线充电接收模块接收的磁信号状况，并根据磁信号状况给出一提示，通过位置探测模块的辅助，驾驶员可以顺利停靠在停车充电位预设位置，使得充电过程中的充电模块的充电效率达到最佳。充电模块采用无线传输，免去了用于自行连接充电线和电源接口的操作，大大增加了用户的便利性。本发明的电动车无线充电系统在电动车停车后，即停即充，保证电动车最大续航能力，能够避免电池亏电，达到延长电池使用寿命作用。

参照图1和图2所示，本发明实施例中，用于将电动车11停泊在停车充电位20预设位置的位置探测模块包括两部分，位置探测模块一部分安装在电动车11车身上，包括探测波接收子模块13。位置探测模块另一部分安装在停车充电位20上，包括探测波发射子模块23。探测波接收子模块13和探测波发射子模块23无线连接。用于为电动车11无线充电的充电模块包括不少于两个部分，第一充电端包括无线充电接收模块12，无线充电接收模块12用于接收电能为电动车电池充电，固定在电动车11的车身上。第二充电端包括无线充电发射模块22，无线充电发射模块22用于充当电源为无线充电接收模块12发射电能，无线充电发射模块22固定在停车充电位20上。

参照图1和图2所示，无线充电接收模块12安装于电动车11的底盘上，无线充电接收模块12包括电磁线圈次级线圈，充电模块采用次级电磁线圈接收停车充电位地面安装的一级线圈发出的电磁实现充电。电动车无线充电接收模块12中心位置安装的探测波接收子模块13，用于电动车在停车过程中接收位置信息，便于驾驶员准确的将电动车停放至可无线充电范围内。判断子模块，用于根据接收的探测波来判断无线充电发射模块22和无线充电接收模块12之间的距离，并给出一所述提示。驾驶员根据提示完成电动车停车后，电动车实现智能充电，免去人工操作充电、取消车内随车携带的充电电缆。

停车指引线21沿停车充电位长度方向设置。在停车充电位20内停车过程中，驾驶员控制电动车四轮沿着停车指引线21停车，配合探测波发射子模块23与探测波接收子模块13将电动车准确停放到可充电范围内区域。无线充电发射模块22包括电磁线圈一级线圈，用于产生电磁信号。无线充电接收模块12包括一与一级线圈耦合的二级线圈，用于接收电磁信号。探测波发射子模块23为探测波接收子模块13提供指引信号，使得无线充电接收模块12与无线充电发射模块22之间的电磁信号最强。电动车停车后，即停即充，保证电动车最大续航能力。

具体来说，无线充电发射模块由电压调节、整流、电量计量、电磁线圈四部组成。无线充电接收模块由电压调节、整流、电池充电机、电磁线圈四部分组成，其运用谐振电力原理传输电力。充电时，无线充电发射模块把电网中的工频电流经过整流部分进行整流，转化为直流电；然后经过高频逆变单元转化为高频交流电，最后经过带有磁芯的一级电磁线圈转换为电磁波。无线充电接收模块通过与一级电磁线圈耦合的二级电磁线圈接收电磁波，并将其转化为高频交流电，然后通过整流单元把交流电转化为直流电为蓄电池充电。

参照图3所示，本发明实施例中探测波接收子模块和探测波发射子模块之间可以通过很多种信号定位，探测波发射子模块信号31和探测波接收子模块信号32可以使用发射雷达、激光、声纳等作为信号，判断子模块计算出无线充电接收模块与无线充电发射模块之间的电磁信号最强的位置与电动车所处的位置，并通过计算指导移动电动车。最终使本发明系统中电动车所携带的无线充电接收模块与地面的无线充电发射模块对准，使得充电效率能够达到最高效。

本发明实施例中的电动车无线充电系统包括用于获取电动车充电参数的充电匹配模块，充电匹配模块与无线充电发射模块22控制连接。当电动车11停至停车充电位20的充电最佳位置时，充电匹配模块获取不同品牌型号电动车、充电电压或电流等要求，充电匹配模块控制电动车的无线充电接收模块12向无线充电发射模块22反馈充电需求，无线充电发射模块22随即调节充电电流、电压等条件，达到满足接收端充电要求。

参照图4a和图4b所示，本发明实施例中，电动车无线充电系统的位置探测模块发出关于电动车位置的灯光提示。位置显示模块安装在电动车内，可以对驾驶员进行停车指示，使得电动车停靠在停车充电位中可充电的范围内。位置显示模块包括五个指示灯，中间的确认灯43用于确认电动车是否停靠在停车充电位中可充电的范围内，四个方向指示灯分别设置于确认灯43上下左右四个方向。电动车未停放到可充电范围内，需要调整位置，第一方向指示灯41和第二方向指示灯42亮起，表示电动车需要向左后侧进行移动，此时的确认灯43为红色，提示司机未开到最佳充电的范围。当司机调整电动车的位置到达可充电范围内，中间的确认灯43灯光由红色变成绿色，表示电动车已经停放至可充电范围内，停车即可，第一方向指示灯41和第二方向指示灯42熄灭。位置探测模块还可以用指示音提示驾驶员停放汽车。

参照图5所示，表示该发明实施例中，电动车无线充电系统还包括：用于检测充电状态进行断电保护的充电保护模块，充电保护模块与无线充电发射模块22控制连接，用于检测特定情况下紧急断电。在充电过程中，系统正常运行50状态下，如无线充电接收模块检测到不稳定充电，如电流不稳定51、电压不稳定、电池温度异常52、脉冲电流53或者其他因素，则立即向无线充电发射模块22发出不稳定信号225，无线充电发射模块22立即停止充电。本发明的充电模块随即停机重启，重新启动后继续充电。如仍然检测到充电不稳定信号，充电模块随即停止工作，并向车内以及充电站控制系统发出停机警告。充电保护模块电动车保护充电，能够避免应操作不当而造成的零部件损毁。

参照图6所示，本发明实施例中，电动汽车的电池61、充电器和充电管理系统62安装在后排座椅63的后面，电池61通过充电器和充电管理系统62来控制完成充电。

整个充电过程描述如下。

当我们使用电动车需要充电时，驾驶员需要把电动车停放在停车充电位。首先，需要启动无线充电接收模块和无线充电发射模块。当启动无线充电接收模块和无线充电发射模块后，位置探测模块开始运行，位置探测模块开始搜索地面的停车充电位上探测波发射子模块发出的信号，位置探测模块指引电动车停放至指定位置。充电匹配模块开始运行，采集电动车需求的充电电压、电流、和电池电量等信号给充电模块。无线充电发射模块进行相应调整，调整到要求电流电压后，开始充电。当电池电量满足要求后，自动停止其充电，充电结束。如充电过程中遇到电流、电压或电池温度等因素对充电影响时，电动车无线充电接收模块发发出反馈信号，停止充电，且重新启动该充电系统，重新匹配充电。如二次遇到此情况后，立即停机，并发出报警。

本发明就是要解决纯电动车所必须具备的电源接口以及充电线的约束，使电动车摆脱掉电源接口充电线，利用无线充电技术，使充电过程自动控制，无线接收反馈，做到电动车充电完全智能化管理。由于电动车停车过程中可能造成无线充电接收模块与无线充电发射模块位置偏移造成的传输功率不足的情况，该发明系统还配有协助停车的位置探测模块，运用相关传感器指挥将车停放至功率损耗可控范围内的停车位置。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电动车无线充电系统，其特征在于，包括：

无线充电接收模块，安装在电动车上，用于将接收的电磁信号转换为电信号，为电动车电池进行充电；

无线充电发射模块，与所述无线充电接收模块相连接，用于将电信号转换为电磁信号，并向所述无线充电接收模块发射电磁信号；

位置探测模块，用于获取所述无线充电接收模块接收的电磁信号状况，并根据所述电磁信号状况给出提示；

充电匹配模块，用于获取电动车的充电参数，并根据所述充电参数来调节无线充电发射模块发射的电磁信号；

充电保护模块，用于获取电动车电池的状况，并根据所述状况来开启/停止充电。

2.如权利要求1所述的电动车无线充电系统，其特征在于，所述位置探测模块包括：

探测波发射子模块，设置在所述无线充电发射模块附近，用于发射探测波；

探测波接收子模块，设置在所述无线充电接收模块附近，用于接收探测波；

判断子模块，用于根据接收的探测波来判断所述无线充电发射模块和无线充电接收模块之间的距离，并给出一所述提示。

3.如权利要求2所述的电动车无线充电系统，其特征在于，所述提示包括声音或者灯光提示。

4.如权利要求1所述的电动车无线充电系统，其特征在于，所述电动车无线充电系统包括一用于给电动车充电时停放的停车充电位，所述无线充电发射模块安装于所述停车充电位上。

5.如权利要求4所述的电动车无线充电系统，其特征在于，所述停车充电位包括用于指示电动车司机停车的停车指引线，所述停车指引线沿所述停车充电位长度方向设置。

6.如权利要求2所述的电动车无线充电系统，其特征在于，所述无线充电接收模块安装在所述电动车底盘上，所述探测波接收子模块对应所述无线充电接收模块位置安装在所述电动车底盘上。

7.如权利要求1所述的电动车无线充电系统，其特征在于，所述电动车电池安装于电动车后排座椅的后方。