CN105691227A - 一种电动汽车新型无线充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车新型无线充电装置，包括：无线电能发射控制模块、无线电能发射头、无线电能转换模块、无线电能接收头、位置引导模块、升降机构和驱动机构。本发明提供的电动汽车新型无线充电装置中无线电能发射头和无线电能接收头采用紧密接触，有利于提高电能的传输效率，提高汽车充电效率和电能利用率；无线电能发射控制模块自动检测汽车电池的电量和电费预存卡信息，以便根据需要对汽车进行充电，并实现对电动汽车电池的高效无线充电及自动扣除充电电费，实现无人值守，随停随充，无需人员的充电等待时间。

Description

一种电动汽车新型无线充电装置
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车新型无线充电装置。
背景技术
电动汽车是一种新型的绿色环保交通工具，以其节能减排的优点正逐渐被人们所接受。其快速发展带动了包括其配套充电设施的普及应用。
电动汽车的能源为电能，必须及时进行电能的补充才可正常工作，这种情况下，充电站产生了。充电站的产生虽然解决了电动汽车充电的问题，但是却有很大的区域限制性，难以满足电动汽车随时随地充电的需求。而且充电站作为另类的加油站，其占用面积大，成本高，增加了电动汽车使用成本。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种电动汽车新型无线充电装置。
本发明提出的一种电动汽车新型无线充电装置，包括：无线电能发射控制模块、无线电能发射头、无线电能转换模块、无线电能接收头、位置引导模块、升降机构和驱动机构；
无线电能发射头预埋在停车位上；无线电能接收头通过升降机构安装在汽车底部，其可与无线电能发射头对接并进行电能传送，驱动机构与升降机构连接；驾驶员可通过驱动机构控制无线电能接收头下降与无线电能发射头对接，或者控制无线电能接收头上升与无线电能发射头分离；
无线电能转换模块连接在无线电能接收头和汽车电池之间，其用于将无线电能接收头接收的电能转换为汽车电池的充电电能；
位置引导模块安装在汽车上，其用于引导驾驶人员将汽车开进停车位进行车位上的无线电能发射头与汽车上的无线电能接收头垂直对应的定位停车；
无线电能发射头和无线电能接收头上分别安装有对应的通讯模块，无线电能接收头与无线电能发射头对接状态下，无线电能发射控制模块实时查询汽车电池电量和安装在汽车内部的电费预存卡费用状况，并根据查询结果控制无线电能发射头对汽车进行充电。
优选地，位置引导模块可检测停车位中无线电能发射头的位置，然后根据根据无线电能接收头与无线电能发射头的相对位置引导驾驶员定位停车。
优选地，位置引导模块包括用于检测无线电能发射头位置和无线电能接收头位置的位置传感器以及安装在汽车上用于对无线电能发射头和无线电能接收头的相对位置进行显示的显示屏，位置传感器安装在汽车底部并与显示屏连接。
优选地，位置传感器设置有四个，分别位于汽车底部的四个角点上。
优选地，无线电能发射控制模块中预设有充电阈值和电费下限值，当其检测到汽车电池电量小于充电阈值且电费预存卡中的电费大于电费下限值时，其向无线电能发射头输送电能对汽车进行充电。
优选地，当汽车电池电量小于充电阈值且电费预存卡中的电费小于电费下限值，无线电能发射控制模块向汽车内部预设的警示模块通信向驾驶员告警，警示模块为光显单元和/或声显单元。
优选地，充电阈值为不小于汽车电池饱和电能的90％，电费下限值不小于0.1度电的计费。
优选地，无线电能发射控制模块中预设有扣费电能阈值，当无线电能发射控制模块向汽车充电电能达到扣费电能阈值，无线电能发射控制模块对电费预存卡进行一次扣费。
优选地，无线电能发射控制模块通过电费预存卡中的余额计算可充电能值，并根据汽车电池电量计算需求电能值，当可充电能值小于需求电能值，无线电能发射控制模块向汽车输送电能达到可充电能值后停止充电；或者，当可充电能值小于需求电能值，无线电能发射控制模块向汽车输送电能并通过警示模块向驾驶员示警。
优选地，汽车驾驶室内设置有连接驱动机构的充电按钮，驱动机构根据充电按钮的按键信号驱动升降机构升降。
本发明提供的电动汽车新型无线充电装置中无线电能发射头和无线电能接收头采用紧密接触，有利于提高电能的传输效率，提高汽车充电效率和电能利用率；无线电能发射控制模块自动检测汽车电池的电量和电费预存卡信息，以便根据需要对汽车进行充电，并实现对电动汽车电池的高效无线充电及自动扣除充电电费，实现无人值守，随停随充，无需人员的充电等待时间。
本发明中，由于采用了无线无连接式电能传输充电，驾驶人员无需接触任何充电设备，也就没有了人身触电的可能，提高了充电的安全性和降低充电设备的故障率，且通过充电按钮进行一键充电方式，简单可靠，对驾驶人员无任何操作技能要求。
附图说明
图1为预埋有无线电能发射头的停车位示意图；
图2为汽车底盘示意图；
图3为汽车停车未充电状态示意图；
图4为汽车停车充电状态示意图。
具体实施方式
参照图1、图2、图3、图4，本发明提出的一种电动汽车新型无线充电装置，包括：无线电能发射控制模块1、无线电能发射头2、无线电能接收头4、无线电能转换模块3、位置引导模块、升降机构6和驱动机构。
如图1所示，无线电能发射头2预埋在停车位上。如图2所示，无线电能接收头4通过升降机构6安装在汽车底部，其可与无线电能发射头2对接并进行电能传送，驱动机构与升降机构6连接。本实施方式中，汽车驾驶室内设置有连接驱动机构的充电按钮，驾驶员可直接对充电按钮进行按键操作，驱动机构根据充电按钮的按键信号驱动升降机构6以控制无线电能接收头4下降与无线电能发射头2对接，或者控制无线电能接收头4上升与无线电能发射头2分离，如图3、图4所示。
无线电能转换模块3连接在无线电能接收头4和汽车电池之间，其用于将无线电能接收头4接收的电能转换为汽车电池的充电电能。
位置引导模块用于引导驾驶人员将汽车开进停车位进行车位上的无线电能发射头2与汽车上的无线电能接收头4垂直对应的定位停车，其包括位置传感器5和显示屏，显示屏安装在汽车驾驶室内，位置传感器5安装在汽车底部并与显示屏连接。位置传感器5用于检测无线电能发射头2位置和无线电能接收头4的位置，显示屏用于对无线电能发射头2和无线电能接收头4的相对位置进行显示。
本实施方式中，为了无线电能发射头2和无线电能接收头4对接的精确性，位置传感器5设置了四个，分别位于汽车底部的四个角点上。
无线电能发射头2和无线电能接收头4上分别安装有对应的通讯模块，无线电能接收头4与无线电能发射头2对接状态下，无线电能发射控制模块1实时查询汽车电池电量和安装在汽车内部的电费预存卡费用状况，并根据查询结果控制无线电能发射头2对汽车进行充电。
无线电能发射控制模块1中预设有充电阈值和电费下限值，当其检测到汽车电池电量小于充电阈值且电费预存卡中的电费大于电费下限值时，其向无线电能发射头2输送电能对汽车进行充电；当汽车电池电量小于充电阈值且电费预存卡中的电费小于电费下限值，无线电能发射控制模块1向汽车内部预设的警示模块通信向驾驶员告警，提醒驾驶员及时充值以便正常通电，警示模块为光显单元和/或声显单元，例如声光报警器。
本实施方式中，充电阈值为不小于汽车电池饱和电能的90％，例如汽车电池饱和电能的99％；电费下限值不小于0.1度电的计费，以保证充电扣费的正常进行。无线电能发射控制模块1中还可预设扣费电能阈值，当无线电能发射控制模块1向汽车充电电能达到扣费电能阈值，无线电能发射控制模块1对电费预存卡进行一次扣费。具体可结合电能计量方式统计充电扣费，例如，恒流充电情况下，也可根据充电时长进行扣费，例如每分钟扣一次费。本实施方式中，通过实时扣费，可避免对汽车突然离开导致扣费异常。
本实施方式中，无线电能发射控制模块1通过电费预存卡中的余额计算可充电能值，并根据汽车电池电量计算需求电能值，当可充电能值小于需求电能值，无线电能发射控制模块1向汽车输送电能达到可充电能值后停止充电，然后重新检测汽车电池电量并根据检测结果控制警示模块工作。例如，当充电完成后，汽车电池电量依然低于充电阈值，则通过警示模块向驾驶员示警。
此外，当可充电能值小于需求电能值，无线电能发射控制模块1给汽车充电的同时直接通过警示模块向驾驶员示警，以便驾驶员及时充值，保证充电的正常进行。
本实施方式中，还可设置电流检测模块用于实时检测充电电流，无线电能发射控制模块1与电流检测模块连接，以便根据检测结果对充电状况进行检测与调整，保证充电的稳定可靠。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车新型无线充电装置，其特征在于，包括：无线电能发射控制模块(1)、无线电能发射头(2)、无线电能转换模块(3)、无线电能接收头(4)、位置引导模块、升降机构(6)和驱动机构；
无线电能发射头(2)预埋在停车位上；无线电能接收头(4)通过升降机构(6)安装在汽车底部，其可与无线电能发射头(2)对接并进行电能传送，驱动机构与升降机构(6)连接；驾驶员可通过驱动机构控制无线电能接收头(4)下降与无线电能发射头(2)对接，或者控制无线电能接收头(4)上升与无线电能发射头(2)分离；
无线电能转换模块(3)连接在无线电能接收头(4)和汽车电池之间，其用于将无线电能接收头(4)接收的电能转换为汽车电池的充电电能；
位置引导模块安装在汽车上，其用于引导驾驶人员将汽车开进停车位进行车位上的无线电能发射头(2)与汽车上的无线电能接收头(4)垂直对应的定位停车；
无线电能发射头(2)和无线电能接收头(4)上分别安装有对应的通讯模块，无线电能接收头(4)与无线电能发射头(2)对接状态下，无线电能发射控制模块(1)实时查询汽车电池电量和安装在汽车内部的电费预存卡费用状况，并根据查询结果控制无线电能发射头(2)对汽车进行充电。
2.如权利要求1所述的电动汽车新型无线充电装置，其特征在于，位置引导模块可检测停车位中无线电能发射头(2)的位置，然后根据根据无线电能接收头(4)与无线电能发射头(2)的相对位置引导驾驶员定位停车。
3.如权利要求2所述的电动汽车新型无线充电装置，其特征在于，位置引导模块包括用于检测无线电能发射头(2)位置和无线电能接收头(4)位置的位置传感器(5)以及安装在汽车上用于对无线电能发射头(2)和无线电能接收头(4)的相对位置进行显示的显示屏，位置传感器(5)安装在汽车底部并与显示屏连接。
4.如权利要求3所述的电动汽车新型无线充电装置，其特征在于，位置传感器(5)设置有四个，分别位于汽车底部的四个角点上。
5.如权利要求1所述的电动汽车新型无线充电装置，其特征在于，无线电能发射控制模块(1)中预设有充电阈值和电费下限值，当其检测到汽车电池电量小于充电阈值且电费预存卡中的电费大于电费下限值时，其向无线电能发射头(2)输送电能对汽车进行充电。
6.如权利要求5所述的电动汽车新型无线充电装置，其特征在于，当汽车电池电量小于充电阈值且电费预存卡中的电费小于电费下限值，无线电能发射控制模块(1)向汽车内部预设的警示模块通信向驾驶员告警，警示模块为光显单元和/或声显单元。
7.如权利要求5所述的电动汽车新型无线充电装置，其特征在于，充电阈值为不小于汽车电池饱和电能的90％，电费下限值不小于0.1度电的计费。
8.如权利要求5所述的电动汽车新型无线充电装置，其特征在于，无线电能发射控制模块(1)中预设有扣费电能阈值，当无线电能发射控制模块(1)向汽车充电电能达到扣费电能阈值，无线电能发射控制模块(1)对电费预存卡进行一次扣费。
9.如权利要求5所述的电动汽车新型无线充电装置，其特征在于，无线电能发射控制模块(1)通过电费预存卡中的余额计算可充电能值，并根据汽车电池电量计算需求电能值，当可充电能值小于需求电能值，无线电能发射控制模块(1)向汽车输送电能达到可充电能值后停止充电；或者，当可充电能值小于需求电能值，无线电能发射控制模块(1)向汽车输送电能并通过警示模块向驾驶员示警。
10.如权利要求1所述的电动汽车新型无线充电装置，其特征在于，汽车驾驶室内设置有连接驱动机构的充电按钮，驱动机构根据充电按钮的按键信号驱动升降机构(6)升降。
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