CN105071511B - 一种电动汽车无线充电系统 - Google Patents

Abstract

一种电动汽车无线充电系统，包括送电装置与受电装置，所述送电装置包括送电控制器、一次线圈以及停车平台，所述送电控制器能够测量充电功率并且能够移动停车平台，所述受电装置包括二次线圈，二次线圈通过控制电路连接电池；所述控制电路包括：整流电路，过流保护电路，接反保护电路，过温保护电路，温度补偿电路，过充过放保护电路。它能够根据充电效率自动调整车辆位置，同时整个充电系统安全可靠。

Description

一种电动汽车无线充电系统

技术领域

本发明涉及无线充电领域，尤其涉及一种电动汽车无线充电系统。

背景技术

电车电动化成为了整个汽车行业的发展趋势，伴随此种趋势产生的电动汽车充电问题也日益成为现代研究的热门话题，其充电主要有两种方式：第一、直接利用电源适配器接入市电；第二、利用电磁感应原理进行非接触式充电。前者存在的问题是不方便，因为车库一般不给用户配备供电插座，所以必须车主自行想办法接线，这导致了布线繁琐，同时由于通过走线插排供电存在安全隐患；后者存在的问题是，由于车位的问题会导致充电效率低下，送电装置的布局多采用地上设计，该设计便于充电效率的调整，但是同时限制了车的行驶空间，不便于在地下车库推广，同时由于车的停靠位置跟充电效率有着直接关系，如果车在某种情况下发生位移将影响充电效率，而现有的无线充电装置并没有一个有效的防止这种现象产生的装置。

现有的无线充电系统稳定性不够，受温度、过充过放、过流等因素影响较大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种电动汽车无线充电系统，它能够根据充电效率自动调整车辆位置，同时整个充电系统安全 可靠。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种电动汽车无线充电系统，包括送电装置与受电装置，所述送电装置包括送电控制器、一次线圈以及停车平台，所述送电控制器能够测量充电功率并且能够移动停车平台，所述受电装置包括二次线圈，二次线圈通过控制电路连接电池；所述控制电路包括：

整流电路，将二次线圈所获得的电流进行整流处理得到受电装置所需的电流；

过流保护电路，限制整个电路中的电流，保护电路安全；

接反保护电路，保证电源反接的情况下电路中各个元器件的安全；

过温保护电路，当电路中温度过高时，电路会被启动，防止由于温度过高导致散热不好，最终导致整个受电装置的损坏；

温度补偿电路，针对温度对电路的影响所进行的补偿电路；

过充过放保护电路，该电路是为了防止电池由于过充或者过放导致寿命缩短、性能降低而设计的。

所述送电装置包括壳体，所述壳体内部设有送电控制器与一次线圈，所述壳体的做右侧壁上均设有滚轴，所述滚轴上方置有停车平台，所述壳体的左侧内壁上设有固定杆，所述固定杆上设有第一动力驱动装置，第一动力驱动装置上设有第一转动轴，第一转动轴的两端各设有第一动力齿轮，停车平台的下表面设有与第一动力齿轮匹配的齿槽。

所述第一动力驱动装置的驱动电路为：送电控制器分别连接第一数字比较器与第二数字比较器，所述第一数字比较器与第二数字比较器分别连接第一动力驱动控制器，所述第一动力驱动控制器连接第一动力驱动装置。

所述停车平台上表面设有限位板，所述停车平台上还设有两个传送带，两个所述传送带的左端上均活动连接挡块，所述停车平台的下表面设有第二动力驱动装置，所述第二动力驱动装置上设有第二转动轴，所述第二转动轴的两端各设有第二动力齿轮，所述传送带的内表面上设有与动力齿轮匹配的齿槽。

所述第二动力驱动装置的驱动电路结构为：车载控制器将信号传递给微处理器，微处理器通过第二动力驱动控制器控制第二动力驱动装置。

所述挡块为三棱柱体。

本发明的有益效果为：

1、通过过流保护电路、接反保护电路、过温保护电路、温度补偿电路以及过充过放保护电路多种保护电路确保了电池的使用寿命、受电装置系统的稳定性与安全性。

2、受电装置的一次线圈安装在壳体内部，保证了一次线圈与外界的隔离，使得一次线圈的使用寿命更长，同时通过第一动力齿轮带动停车平台移动，从而使得二次线圈与一次线圈的靠近与远离，达到了调整充电功率的目的。

3、两个传送带带动挡板移动使得挡板能够牢稳的固定在停车平 台上，起到限位的作用。传送带能够根据车载控制器控制对第二驱动装置的行程进行调节，保证了停车平台移动过程中，车辆是不会发生移动的。

附图说明

图1本发明的结构示意图；

图2停车平台的俯视图；

图3壳体的俯视图；

图4传送带的结构示意图；

图5停车平台从下往上的结构示意图；

图6控制电路的结构示意图；

图7第一动力装置的驱动电路图；

图8第二动力装置的驱动电路图。

其中，1壳体；2滚轴；3固定杆；4第一动力齿轮；5停车平台；6第二动力齿轮；7从动齿轮；8挡块；9车载控制器；10一次线圈；11送电控制器；12二次线圈；13控制电路；14电池；15限位板；16传送带；17第一动力驱动装置；18第二动力驱动装置；19第一转动轴；20第二转动轴。

具体实施方式

为了更好的了解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种电动汽车无线充电系统，包括送电装置与受电装置，送电装置包括一次线圈10，送电装置利用电磁感应给受电装 置送电以完成电动汽车的充电。

受电装置包括二次线圈12，二次线圈通过控制电路13给电池14充电。如图6所示，控制电路包括：

整流电路，将二次线圈12所获得的电流进行整流处理得到受电装置所需的电流。

过流保护电路，限制整个电路中的电流，保证了整个电路系统不会由于电流过大而被烧坏。

接反保护电路，在电源反接的情况下不会导致电路中各个元器件的损坏。

过温保护电路，当电路中温度过高时，电路会被启动，防止由于温度过高导致散热不好，最终导致整个受电装置的损坏。

温度补偿电路，针对温度对电路的影响所进行的补偿电路，使得整个受电装置的电路的稳定性更加高，性能更好。

过充过放保护电路，该电路是为了防止电池由于过充或者过放导致寿命缩短、性能降低而设计的。

由于保护电路的作用为不让电池受到损坏，所以整流电路、过流保护电路、接反保护电路、过温保护电路以及过充过放保护电路采用串联连接方式。

如图2至图5所示，送电装置包括：壳体1，壳体1内部设置有一次线圈10，一次线圈10连接送电控制器11。壳体1的左右侧壁的顶端均设有滚轴2，壳体左侧壁上的内部设有固定杆3，左右侧壁上的滚轴2上设有停车平台5，固定杆3上设有第一动力驱动装置17， 第一动力驱动装置17上设有第一转动轴19，第一转动轴19的两端各设有第一动力齿轮4，停车平台5的下表面还设有与第一动力齿轮匹配的齿槽。驱动装置17通过第一转动轴19带动第一动力齿轮转动。

如图7所示，第一动力驱动装置17的驱动电路结构为，送电控制器11测得充电效率并将该信号输出给第一数字比较器与第二数字比较器，两个数字比较器一个用于比对充电功率上限一个用于比对充电功率的下限，当充电功率超出理论的上下限时，第一动力驱动控制器被启动，第一动力驱动装置根据第一动力驱动控制器的控制信号决定正转或者逆转，从而带动第一动力齿轮转动，直至充电效率在理论值的上下限范围内。所述的充电功率等于受电装置的输入功率除以送电装置的输出功率乘以百分之百。

送电控制器能够检测停车平台上是否存放有电动汽车，如果没有，此时的一次线圈对外不输出功率，第一动力驱动控制器控制第一动力驱动装置复位，即将停车平台最大程度的左退。这种设计保证了，在车辆进入后，停车平台左移使功率增大。右移减小。

对于上述的复位至最左位置，本技术方案并不作限定，仅仅是举例子说明。根据实际需求，复位至最右位置，也是可以的。

就本实施例来说，第一数字比较器用于测定上限，即A值为充电效率理论值的上限，当送电控制器所输出的效率高于A值时，第一动力齿轮顺时针转动(定义逆时针转动为正转)，此时二次线圈与一次线圈远离，充电效率降低。

第二数字比较器用于测定下限，即B值为充电效率理论值的下 限，当送电控制器所输出的效率低于B值时，第一动力齿轮逆时针转动，此时二次线圈与一次线圈靠近，充电效率提高。

停车平台上表面还设有限位板15，限位板15的作用有两个：防止车身发生向前滑动，同时警示车主不要开出该限位板，否则将导致充电效率调整作用失灵。如果车主的车前轮开出了该限位板，一次线圈10与二次线圈12之间将错过最佳的匹配度，即错过充电效率最佳点。这种设计节省了繁琐的第一驱动装置的驱动电路结构，使得采用本技术方案所述的简易电路能够实现充电功率的调整。

停车平台上还设有两个传送带16，两个传送带靠第二动力驱动装置18带动。两个传送带的左端上均活动连接挡块8，第二动力驱动装置设在停车平台的下表面，第二动力驱动装置18上设有第二转动轴20，第二转动轴20的两端各设有第二动力齿轮6，传送带的内表面上设有与第二动力齿轮6匹配的齿槽。第二动力齿轮6通过传送带连接从动齿轮7。

如图8所示，第二动力驱动装置的电路结构为：车载控制器9对微处理器发送信号，微处理器根据车载控制器所发出的的信号对第二驱动控制器发送信号，第二动力驱动控制器根据微处理器所发出的的信号对第二动力驱动装置发送正转或者反转信号。从而将挡板带动至目的地，起到对车身固定的作用。防止在停车平台移动的过程中，车身相对于停车平台发生移动。

车载控制器会将车辆的实时情况传递给微处理器。车载控制器会将车辆长度信息发送给微处理器，微处理器根据该信息控制第二动力 齿轮的进程，使挡块在一个最好的位置停止。有效的防止车身后滑。车载控制器同时会将车辆是停靠完毕，还是启动准备倒车的信息传递给微处理器，微处理器根据该信息确定是将滑块拖至目的地，还是退回至最初的状态。

挡块8可以半圆柱形、三棱柱、长方体或者等腰梯形等规则形状。优选的是直角三棱柱，直角三棱柱形的挡块在不工作的时候与停车平台形成一个坡度，利于车身爬坡，同时保证了传送带将挡块拖至目的地时，挡块牢稳的起到阻挡的作用。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (3)

1.一种电动汽车无线充电系统，其特征是，包括送电装置与受电装置，所述送电装置包括送电控制器、一次线圈以及停车平台，所述送电控制器能够测量充电功率并且能够移动停车平台，所述受电装置包括二次线圈，二次线圈通过控制电路连接电池；所述控制电路包括：

整流电路，将二次线圈所获得的电流进行整流处理得到受电装置所需的电流；

过流保护电路，限制整个电路中的电流，保护电路安全；

接反保护电路，保证电源反接的情况下电路中各个元器件的安全；

过温保护电路，当电路中温度过高时，电路会被启动，防止由于温度过高导致散热不好，最终导致整个受电装置的损坏；

温度补偿电路，针对温度对电路的影响所进行的补偿电路；

过充过放保护电路，该电路是为了防止电池由于过充或者过放导致寿命缩短、性能降低而设计的；所述送电装置包括壳体，所述壳体内部设有送电控制器与一次线圈，所述壳体的做右侧壁上均设有滚轴，所述滚轴上方置有停车平台，所述壳体的左侧内壁上设有固定杆，所述固定杆上设有第一动力驱动装置，第一动力驱动装置上设有第一转动轴，第一转动轴的两端各设有第一动力齿轮，停车平台的下表面设有与第一动力齿轮匹配的齿槽；

所述停车平台上表面设有限位板，所述停车平台上还设有两个传送带，两个所述传送带的左端上均活动连接挡块，所述停车平台的下表面设有第二动力驱动装置，所述第二动力驱动装置上设有第二转动轴，所述第二转动轴的两端各设有第二动力齿轮，所述传送带的内表面上设有与动力齿轮匹配的齿槽；所述挡块为三棱柱体。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车无线充电系统，其特征是，所述第一动力驱动装置的驱动电路为：送电控制器分别连接第一数字比较器与第二数字比较器，所述第一数字比较器与第二数字比较器分别连接第一动力驱动控制器，所述第一动力驱动控制器连接第一动力驱动装置。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车无线充电系统，其特征是，所述第二动力驱动装置的驱动电路结构为：车载控制器将信号传递给微处理器，微处理器通过第二动力驱动控制器控制第二动力驱动装置。