CN106740167B - 一种电动汽车动态调节无线充电系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动汽车动态调节无线充电系统及其控制方法，通过传感器收集信息，由单片机控制二级剪型升降机构，调节无线充电车载接收板与地面的气隙，实现电动汽车在行驶过程中动态调节无线充电，提高无线充电效率；本发明主要由信息采集单元、电子控制单元、执行单元构成，通过信息采集单元采集车辆行驶信息和地面路况及充电线圈磁场信息，在电子控制单元的运算，控制执行单元完成电动汽车行驶过程中充电机构的动态调节，实现在保证安全行驶的前提下减小无线充电气隙，提高无线充电效率。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车无线充电领域，具体涉及一种电动汽车动态调节无线充电系统及其控制方法。
背景技术
由于石油资源枯竭、大气污染、全球气温上升等因素，发展新能源技术已成为我国经济可持续发展迫切需要解决的问题。作为解决这些问题的一个手段，新能源汽车在近年得到充分发展，对于新能源汽车的改进和完善也成为了未来汽车工业的发展方向。
然而，在电动汽车的快速发展的同时，许多问题也一一出现。例如车载电池的能量密度难以与汽油相比，所以电动汽车就需要配备庞大笨重的电池组对车辆进行供能，有限的续航成为了电动汽车发展的一大制约因素。
无线充电技术是目前比较新颖的一种电能传输方式，它是以电磁场为媒介实现电能传递，与接触式充电相比有着使用方便、安全、无触点危险等优点。专利申请号为CN201510822026.9提出了一种分段发射式电动汽车在线动态无线供电系统。动态无线充电技术提供了一种减少电池容量、减轻车体重量的解决方案，可以提高能源的有效利用率，减少电动汽车的初始购置成本，可以解决目前无线充电技术仍存在例如传输距离短、距离增大时效率急剧下降等问题，然而，动态无线充电用于初期对于路面线圈的铺设成本过高，对于环境要求苛刻等问题，目前也尚处于研究摸索阶段，所以尚未进入市场。
基于专利申请号为CN201510822026.9而提出的动态调节无线充电系统的构想。本发明提出了一种设计简单，控制可靠，低成本，安全性高，性能稳定的电动汽车动态调节无线充电装置，为实现电动汽车的高效率动态无线充电控制提供一种解决方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车动态调节无线充电系统及其控制方法，实现电动汽车在行驶过程中动态调节无线充电，通过传感器收集信息，由单片机控制二级剪型升降机构，调节无线充电车载接收板与地面的气隙，实现电动汽车在行驶过程中动态调节无线充电，提高无线充电效率。
本发明系统的技术方案是：一种电动汽车动态调节无线充电系统，包括信息采集单元、电子控制单元和执行单元；
所述信息采集单元包括：磁场传感器、雷达传感器、距离传感器和OBD车速端口；磁场传感器安装在车底盘前部，用于采集行驶路面无线充电线圈电磁信息；雷达传感器斜向下安装在车底盘前部，用于检测行驶路面是否存在障碍物；距离传感器安装在无线充电车载接收板下端，用于测量无线充电车载接收板与地面距离；磁场传感器安装在车底盘前部，用于采集行驶路面无线充电线圈电磁场信息；汽车车速通过OBD车速端口读取；
所述电子控制单元以80C55单片机为主体，主要包括输入模块、运算模块、充电控制模块、避障模块、升降控制模块和输出模块；
所述输入模块用于接收信息采集单元提供的车速信号、各传感器采集到的信号，并将原始信号信息传递给运算模块；
所述运算模块根据输入模块传递的各类信号，在单片机中算出行驶路面上的电磁场信息、是否有障碍物、无线充电车载接收板与地面距离，并将这些数据传递给充电控制模块、升降控制模块和避障模块；
所述充电控制模块根据运算模块的计算的行驶路面上的电磁场信息，判断是否驶入可动态无线充电区域，车载充电装置是否开启，并向升降控制模块发出信号；
所述避障模块根据运算模块计算的车速、障碍物数据以及无线充电车载接收板与地面距离，确定避障方案：充电装置何时升高及升高可用的最大时间；充电装置何时下降再次减小无线充电气隙提高无线充电效率，实现动态调节下高效率动态无线充电，并向升降控制模块发出信号；
所述升降控制模块根据充电控制模块和避障模块传递的信号，综合分析决定升降机构是否工作，实现减小无线充电气隙提高无线充电效率，并向输出模块发出控制指令；
所述输出模块将电子控制单元分析计算的综合信息以单片机I/O端口电信号的形式传输到执行单元，实现电信号的控制；
所述执行单元用于实现充电线路的开闭和二级剪型升降机构的升降调节。
进一步，所述执行机构由充电线路开关和二级剪型升降机构组成，接收电子控制单元的指令完成相应动作；
所述充电线路开关是在单片机控制下，通过单片机I/O端口输出电平信号在三级管的开关作用下控制继电器，形成以继电器控制无线充电设备的电路，执行指令；
所述二级剪型升降机构是由单片机控制下的电动推杆驱动的剪型升降结构组成，通过单片机I/O端口输出高低电平的电信号在三级管的开关作用下控制继电器，在继电器控制下驱动电动推杆水平伸长或缩短，再由剪型机构将水平方向长度变化转化为竖直运方向的高度变化，完成无线充电车载接收板的升降，实现动态调节。
进一步，当执行单元接收到指令时，单片机的I/O端口输出高电平，在NPN三极管的作用下接通继电器线圈电路，使继电器具有磁效应吸合常开开关，接通外部执行电路；反之，单片机的I/O端口输出低电平，在NPN三极管的作用下断开继电器线圈电路，继电器吸合状态下的常开开关断开，从而断开外部执行电路。外部执行电路开闭，完成相应的动作实现动态调节。
进一步，所述二级剪型升降机构的上端固定并安装在车底盘上，二级剪型升降机构的下端连接无线充电车载接收板，上下端连接方式为右侧采用固定铰链，左侧采用滑块，并安装在滑块槽内，上端滑块与固定铰链之间用电动推杆连接。
本发明的方法的技术方案为：一种电动汽车动态调节无线充电系统控制方法，具体控制过程如下：
情况1，当电磁传感器采集到车辆行驶路面有电磁信息，经过电子控制单元分析后判断车辆即将进入无线充电区域，输出模块下达指令开启充电设备；在传感器检测无障碍物时，下降二级剪型升降机构，使无线充电车载接收板靠近地面，通过减少一级线圈和二级线圈之间的间隙的方式提高无线充电的充电效率；
情况2，当传感器采集到障碍物信息，经过电子控制单元分析后判断有障碍物进入传感器监测范围内，电动推杆的速度为定值，升降机构上升的所需时间应为定值t，障碍物从被检测处到无线充电车载接收板下方所经历的时间为t1；升降机构至少要在时间t1内上升避障。得到指令后单片机的P21端口输出高电平，KA1常开开关闭合，电机正转电动推杆缩短，实现充电装置上升从而避开障碍物；
情况3，当传感器不再采集到障碍物信息，经过电子控制单元分析后判断障碍物离开传感器监测范围，升降机构在确保障碍物远离充电装置后，即在障碍物信号消失时间t2后，保持单片机的P21端口输出高电平不变，P22端口开始输出高电平，KA2常开开关闭合，电机反转电动推杆缩短，使充电装置下降，躲避障碍物后再次减小无线充电接收板和一级线圈之间的气隙提高无线充电效率；
情况4，当升降机构下降时，距离传感器检测到无线充电车载接收板与地面距离为h，预设一个安全距离h0，当h0＞h时，电动推杆继续工作升降机构继续下降；当h0≤h时，电动推杆立即停止工作并自锁升降机构停止下降。车的载重不同、行车的颠簸等会对h造成改变，通过距离传感器的上述调节实现对避障动态调节过程的修正控制，构成闭环控制系统；
情况5，当电磁传感器采集不到车辆行驶路面有电磁信息或电磁信号较弱，经过电子控制单元分析后判断车辆驶出无线充电区域，输出模块下达指令关闭充电设备，并升高二级剪型升降机构，抬升无线充电车载接收板。
进一步，所述情况2和情况3中避障过程动态调节的具体过程为：
当传感器采集到障碍物信息时，说明检测到有障碍物进入传感器监测范围内，升降机构立即上升避障，由于电动推杆的速度为定值，其上升的所需时间应为定值t，障碍物从被检测处到无线充电车载接收板下方所经历的时间为t≤t1；s0为雷达检测区前端到车头距离；s1为车头到充电接收板前端的距离；v为车辆行驶速度；
当传感器不再采集到障碍物信息时，说明障碍物离开传感器范围，升降机构在确保障碍物远离充电装置后，下降再次减小无线充电气隙提高无线充电效率；设s2为充电装置宽度，升降机构在障碍物信号消失时间后，再次下降；
由于车速过大时，升降机构动作时间短，故本发明研究的时中低速下的动态调节。
本发明的有益效果：
1.本发明的一种电动汽车动态调节无线充电装置，通过传感器实时监测车辆行驶的路面信息，对单片机进行反馈，由单片机控制充电设备的工作以及升降机构的升降。相比较申请号为CN201510822026.9提出了一种分段发射式电动汽车在线动态无线供电系统，通过升降机构的升降对无线充电进行调节可以在车辆行驶的过程中通过减少一级线圈和二级线圈之间的间隙的方式提高无线充电的充电效率，并且可以在提高效率的同时实时监控路面状况，躲避障碍物，避免充电设备受到损；
2.相比较申请号为CN201510822026.9提出了一种分段发射式电动汽车在线动态无线供电系统通过车载定位装置实时检测当前行驶中的电动汽车的位置来控制系统工作的方法，本发明使用了磁场传感器，在检测到地面磁场时，发出充电指令，和车载定位装置相比，这种方案准确性更高，可以在进入磁场前进行反应，所以效率也会有所提升；
3.当车辆行驶较慢，动态无线充电的时间就会延长，在相同的充电区域内充电量就会增多。现实中，高速公路收费站附近车辆行驶速度较慢，进行动态无线充电可行性强，但收费站附近减速带较多，如果充电接收板一直以较高的位置通过(一级线圈和二级线圈之间的间隙较大)，可以安全通过但充电效率大幅下降。而本发明是动态调节的无线充电系统，在没有减速带的路段，降低充电接收板提高充电效率；在传感器检测到减速带，通过计算抬高时间避开障碍。通过动态调节使充电效率提高。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明二级剪型升降机构示意图；
图3为本发明电子控制示意图；
图4为本发明动态调节避障示意图；
图5为本发明一种单片机-继电器-电机正反转控制电路。
图1中，1、电子控制单元；2、距离传感器；3、雷达传感器和电磁传感器；4、蓄电池；5、二级剪型升降机构；6、路面无线充电区域(一级线圈)；
图2中，601、滑块槽和滑块；602、电动推杆；603、固定铰链；604、车底盘；605、无线充电车载接收板(二级线圈)；606、距离传感器；
图4中，s0为障碍物到车头距离；s1为车头到充电装置前端的距离；s2为充电装置宽度；v为车辆行驶速度；h为无线充电车载接收板到地面的距离；
图5中，P21、P22是单片机的两个I/O端口；KA1～4为继电器；图中三极管为NPN三极管；“电机”为直流电动机，是电动推杆的基质。
具体实施方式
下面结合附图具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。
图1所示一种电动汽车动态调节无线充电系统，主要包括信息采集单元、电子控制单元1和执行单元。
所述电动汽车动态调节无线充电系统，雷达传感器和磁场传感器3安装在车底盘前部；距离传感器2安装在无线充电车载接收板下端；电动机通过升降减震结构与充电线圈连接，安装在车底盘中央；各传感器和车速端口将收集到的信息，通过单片机程序的分析处理，以电信号的形式传递给二级剪型升降机构5，二级剪型升降机构5做出上升或下降的应答动作。由于安装位置固定，充电装置与车头之间距离固定，雷达传感器3接检测障碍物的信号，经过单片机程序分析，判断障碍物进入检测区域或离开检测区域。根据采集到的车速，经过单片机预设程序计算二级剪型升降机构5做出反应可用的最小时间。在安全时间内，提升无线充电车载接收板，避开障碍物；在障碍物远离后，二级剪型升降机构5下降再次减小无线充电气隙提高无线充电效率；由于车的载重不同、行车的颠簸等问题会对h造成改变，通过距离传感器2调节实现对避障动态调节过程的修正，构成闭环控制系统；
图2所示所述二级剪型升降机构，上端固定并安装在车底盘604，下端连接无线充电车载接收板605，上下连接方式为右侧采用固定铰链603，左侧采用滑块601，并安装在滑块槽601内。上端滑块与固定铰链603之间连接电动推杆602，通过电动推杆602的伸长缩短改变此剪型机构横向距离，从而改变纵向距离，当电动推杆602伸长时，横向距离增大、纵向距离减小，剪型机构上升；当电动推杆602缩短时，横向距离减小、纵向距离增大，剪型机构下降。通过调节电动推杆602自带的最大行程限位，固定升降机构的上升最高位置；根据距离传感器606检测到无线充电车载接收板605与地面距离为h，当h0≤h时，电动推杆602停止工作并自锁，升降机构下降到安全状态下的最低位置。通过距离传感器606的调节实现对避障动态调节过程的修正控制，构成闭环控制系统；
当升降机构下降时，距离传感器606检测到无线充电车载接收板605与地面距离为h，预设一个安全距离h0，当h0＞h时，电动推杆602继续工作升降机构继续下降；当h0≤h时，电动推杆602立即自锁停止工作升降机构停止下降。车的载重不同、行车的颠簸等会对h造成改变，通过距离传感器606的上述调节实现对避障动态调节过程的修正控制，构成闭环控制系统；
所述升降机构选用二级剪型机构，剪型机构节省车底有限空间；选用二级剪型机构优点在于调节相同的纵向距离时，二级剪型机构横向距离的改变是一级剪型机构的一半。由于电动推杆602工作速度固定，横向距离变化小，整体装置应答速度提高，更易满足升降机构动作的极限时间
所述二级剪型升降机构是由单片机控制下的电动推杆602驱动的剪型升降结构组成，通过单片机I/O端口输出高低电平的电信号在三级管的开关作用下控制继电器，在继电器控制下驱动电动推杆602水平伸长或缩短，再由剪型机构将水平方向长度变化转化为竖直运方向的长度变化，完成升降结构的升降，实现动态调节。
图3所示所述信息采集单元包括：磁场传感器、雷达传感器、距离传感器和OBD车速端口；所述磁场传感器用于采集行驶路面无线充电线圈电磁信息；所述雷达传感器用于检测障碍物的信号；距离传感器用于测量无线充电车载接收板与地面距离；车速端口用读取当前车速；
所述电子控制单元由输入模块、运算模块、充电控制模块、升降控制模块、避障模块和输出模块构成；所述输入模块用于接收信息采集单元的信号，并将原始信号信息传递给运算模块；所述运算模块用于计算出车速、行驶路面上的信息，并将数据传递给充电控制模块、升降控制模块和避障模块；所述充电控制模块用于判断车辆是否驶入可动态无线充电区域，决定是否开启车载充电装置；所述避障模块用于做出避障动态调节的判断；所述升降控制模块用于做出升降机构具体升降情况的判断，实现减小无线充电气隙提高无线充电效率；所述输出模块将电子控制单元分析计算的综合信息已单片机I/O端口电信号输出到执行单元；
所述的执行机构由充电线路开关和二级剪型升降机构组成；所述充电线路开关用于控制无线充电设备的电路开闭；所述二级剪型升降机构用于充电设备升降，实现动态调节；
图4所示避障过程动态调节相应计算公式：
当传感器采集到障碍物信息，说明检测到有障碍物进入传感器范围内，升降机构立即上升避障，由于电动推杆的速度为定值，其上升的所需时间应为定值t，障碍物从被检测处到无线充电车载接收板下方所经历的时间为t≤t1；
当传感器不再采集到障碍物信息，说明障碍物离开传感器范围，升降机构在确保障碍物远离充电装置后，下降再次减小无线充电气隙提高无线充电效率。升降机构在障碍物信号消失时间后，再次下降；
当升降机构下降时，距离传感器检测到无线充电车载接收板与地面距离为h，预设一个安全距离h0，当h0＞h时，电动推杆继续工作升降机构继续下降；当h0≤h时，电动推杆立即停止工作并自锁升降机构停止下降。车的载重不同、行车的颠簸等会对h造成改变，通过距离传感器的上述调节实现对避障动态调节过程的修正控制，构成闭环控制系统；
s0为雷达检测区前端到车头距离；s1为车头到充电装置前端的距离；s2为充电装置宽度；v为车辆行驶速度；
需要说明的是：由于车速过大时，升降机构动作时间短，故本发明研究的时中低速下的动态调节。
图5所示所述一种单片机-继电器-电机正反转控制电路，其中所述P21、P22是单片机的两个I/O端口；所述KA1～4为继电器；所述三极管为NPN三极管；所述“电机”为直流电动机，是电动推杆的本质。
所述单片机-继电器-电机正反转控制电路，当执行单元接收到充电装置上升的指令时，单片机的P21端口输出高电平，在NPN三极管的作用下接通继电器KA1线圈电路，使继电器具有磁效应吸合KA1常开开关，接通外部执行电路，使电机转动，在电动推杆自身的减速、蜗杆转换，使电动推杆缩短，实现充电装置上升，此时P22端口输出低电平，KA2常开开关断开；当执行单元接收到充电装置下降的指令时，保持单片机的P21端口输出高电平不变，P22端口开始输出高电平，在NPN三极管的作用下接通继电器KA2线圈电路，使继电器具有磁效应吸合KA2常开开关，使继电器KA3、KA4线圈通电吸合常闭开关，使电机两端电流方向改变，电机反转电动推杆缩短，实现充电装置下降。完成单片机通过继电器对二级剪型升降机构的升降控制；
当电磁传感器采集到车辆行驶路面有电磁信息，经过电子控制单元分析后判断车辆即将进入无线充电区域，输出模块下达指令开启充电设备；在传感器检测无障碍物时，下降二级剪型升降机构，使无线充电车载接收板靠近地面，减少一级线圈和二级线圈之间的间隙的方式提高无线充电的充电效率；具体的执行方式：
当执行单元接收到指令时，单片机的I/O端口输出高电平，在NPN三极管的作用下接通继电器KA线圈电路，使继电器具有磁效应吸合常开开关，接通外部执行电路；反之，单片机的I/O端口输出低电平，在NPN三极管的作用下断开继电器KA线圈电路，继电器吸合状态下的常开开关断开，从而断开外部执行电路。外部执行电路开闭，完成相应的动作实现动态调节；
当车辆行驶到无线充电的道路范围内，信息采集单元采集电磁信号传递给电子控制单元，电子控制单元生成打开充电设备并下降无线充电车载接收板的指令，充电线路开关得到指令后开启充电设备，二级剪型升降机构下降到预设的最低安全距离h0，最大程度减小无线充电气隙，提高充电效率；当车辆行驶路面出现障碍物或不平整时，信息采集单元采集路面障碍信息传递给电子控制单元，电子控制单元做出上升无线充电车载接收板的指令并计算抬升状态保持时间，保证在最短的时间里避开障碍物随后再次降低无线充电车载接收板到预设的最低安全距离h0，进行高效率的充电。从而实现电动汽车在行驶过程中动态调节无线充电，提高无线充电效率。由于车的载重不同、行车的颠簸等问题会对h造成改变，通过距离传感器调节实现对避障动态调节过程的修正控制，构成闭环控制系统；当车辆驶出无线充电道路范围时，电磁传感器采集不到车辆行驶路面有电磁信息或电磁信号较弱，输出模块下达指令关闭充电设备，并升高二级剪型升降机构，抬升无线充电车载接收板。
一种电动汽车动态调节无线充电系统及其控制方法的具体控制方法如下：
当电磁传感器采集到车辆行驶路面有电磁信息，经过电子控制单元分析后判断车辆即将进入无线充电区域，输出模块下达指令开启充电设备；在传感器检测无障碍物时，下降二级剪型升降机构，使无线充电车载接收板靠近地面，减少一级线圈和二级线圈之间的间隙的方式提高无线充电的充电效率；
当传感器采集到障碍物信息，经过电子控制单元分析后判断有障碍物进入传感器范围内，s0为雷达检测区前端到车头距离，电动推杆的速度为定值，升降机构上升的所需时间应为定值t，障碍物从被检测处到无线充电车载接收板下方所经历的时间为t≤t1；升降机构至少要在时间内上升避障。得到指令后单片机的P21端口输出高电平，KA1常开开关闭合，电机正转电动推杆缩短，实现充电装置上升从而避开障碍物；
当传感器不再采集到障碍物信息，经过电子控制单元分析后判断障碍物离开传感器范围，升降机构在确保障碍物远离充电装置后，即在障碍物信号消失时间后，保持单片机的P21端口输出高电平不变，P22端口开始输出高电平，KA2常开开关闭合，电机反转电动推杆缩短，使充电装置下降，躲避障碍物后再次减小无线充电气隙提高无线充电效率；
当升降机构下降时，距离传感器检测到无线充电车载接收板与地面距离为h，预设一个安全距离h0，当h0＞h时，电动推杆继续工作升降机构继续下降；当h0≤h时，电动推杆立即停止工作并自锁升降机构停止下降。车的载重不同、行车的颠簸等会对h造成改变，通过距离传感器的上述调节实现对避障动态调节过程的修正控制，构成闭环控制系统；
当电磁传感器采集不到车辆行驶路面有电磁信息或电磁信号较弱，经过电子控制单元分析后判断车辆驶出无线充电区域，输出模块下达指令关闭充电设备，并升高二级剪型升降机构，抬升无线充电车载接收板。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种电动汽车动态调节无线充电系统，其特征在于，包括信息采集单元、电子控制单元和执行单元；
所述信息采集单元包括：磁场传感器、雷达传感器、距离传感器和OBD车速端口；磁场传感器安装在车底盘前部，用于采集行驶路面无线充电线圈电磁信息；雷达传感器斜向下安装在车底盘前部，用于检测行驶路面是否存在障碍物；距离传感器安装在无线充电车载接收板下端，用于测量无线充电车载接收板与地面距离；汽车车速通过OBD车速端口读取；
所述电子控制单元以80C55单片机为主体，主要包括输入模块、运算模块、充电控制模块、避障模块、升降控制模块和输出模块；
所述输入模块用于接收信息采集单元提供的车速信号、各传感器采集到的信号，并将原始信号信息传递给运算模块；
所述运算模块根据输入模块传递的各类信号，在单片机中算出行驶路面上的电磁场信息、是否有障碍物、无线充电车载接收板与地面距离，并将这些数据传递给充电控制模块、升降控制模块和避障模块；
所述充电控制模块根据运算模块的计算的行驶路面上的电磁场信息，判断是否驶入可动态无线充电区域，车载充电装置是否开启，并向升降控制模块发出信号；
所述避障模块根据运算模块计算的车速、障碍物数据以及无线充电车载接收板与地面距离，确定避障方案：充电装置何时升高及升高可用的最大时间；充电装置何时下降再次减小无线充电气隙提高无线充电效率，实现动态调节下高效率动态无线充电，并向升降控制模块发出信号；
所述升降控制模块根据充电控制模块和避障模块传递的信号，综合分析决定升降机构是否工作，实现减小无线充电气隙提高无线充电效率，并向输出模块发出控制指令；
所述输出模块将电子控制单元分析计算的综合信息以单片机I/O端口电信号的形式传输到执行单元，实现电信号的控制；
所述执行单元用于实现充电线路的开闭和二级剪型升降机构的升降调节。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车动态调节无线充电系统，其特征在于，所述执行单元由充电线路开关和控制二级剪型升降机构的单片机组成，接收电子控制单元的指令完成相应动作；
所述充电线路开关是在单片机控制下，通过单片机I/O端口输出电平信号在三级管的开关作用下控制继电器，形成以继电器控制无线充电设备的电路，执行指令；
所述二级剪型升降机构是由单片机控制下的电动推杆驱动的剪型升降结构组成，通过单片机I/O端口输出高低电平的电信号在三级管的开关作用下控制继电器，在继电器控制下驱动电动推杆水平伸长或缩短，再由剪型机构将水平方向长度变化转化为竖直运方向的高度变化，完成无线充电车载接收板的升降，实现动态调节。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车动态调节无线充电系统，其特征在于，当执行单元接收到指令时，单片机的I/O端口输出高电平，在NPN三极管的作用下接通继电器线圈电路，使继电器具有磁效应吸合常开开关，接通外部执行电路；反之，单片机的I/O端口输出低电平，在NPN三极管的作用下断开继电器线圈电路，继电器吸合状态下的常开开关断开，从而断开外部执行电路，外部执行电路开闭，完成相应的动作实现动态调节。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车动态调节无线充电系统，其特征在于，所述二级剪型升降机构的上端固定并安装在车底盘上，二级剪型升降机构的下端连接无线充电车载接收板，上下端连接方式为右侧采用固定铰链，左侧采用滑块，并安装在滑块槽内，上端滑块与固定铰链之间用电动推杆连接。
5.一种电动汽车动态调节无线充电系统控制方法，其特征在于，具体控制过程如下：
情况1，当电磁传感器采集到车辆行驶路面有电磁信息，经过电子控制单元分析后判断车辆即将进入无线充电区域，输出模块下达指令开启充电设备；在传感器检测无障碍物时，下降二级剪型升降机构，使无线充电车载接收板靠近地面，通过减少一级线圈和二级线圈之间的间隙的方式提高无线充电的充电效率；
情况2，当传感器采集到障碍物信息，经过电子控制单元分析后判断有障碍物进入传感器监测范围内，电动推杆的速度为定值，升降机构上升的所需时间应为定值t，障碍物从被检测处到无线充电车载接收板下方所经历的时间为t1；升降机构至少要在时间t1内上升避障，得到指令后单片机的P21端口输出高电平，KA1常开开关闭合，电机正转电动推杆缩短，实现充电装置上升从而避开障碍物；
情况3，当传感器不再采集到障碍物信息，经过电子控制单元分析后判断障碍物离开传感器监测范围，升降机构在确保障碍物远离充电装置后，即在障碍物信号消失时间t2后，保持单片机的P21端口输出高电平不变，P22端口开始输出高电平，KA2常开开关闭合，电机反转电动推杆缩短，使充电装置下降，躲避障碍物后再次减小无线充电接收板和一级线圈之间的气隙提高无线充电效率；
情况4，当升降机构下降时，距离传感器检测到无线充电车载接收板与地面距离为h，预设一个安全距离h0，当h0＞h时，电动推杆继续工作升降机构继续下降；当h0≤h时，电动推杆立即停止工作并自锁升降机构停止下降，车的载重不同、行车的颠簸等会对h造成改变，通过距离传感器的上述调节实现对避障动态调节过程的修正控制，构成闭环控制系统；
情况5，当电磁传感器采集不到车辆行驶路面有电磁信息或电磁信号较弱，经过电子控制单元分析后判断车辆驶出无线充电区域，输出模块下达指令关闭充电设备，并升高二级剪型升降机构，抬升无线充电车载接收板。
6.根据权利要求5所述的一种电动汽车动态调节无线充电系统控制方法，其特征在于，所述情况2和情况3中避障过程动态调节的具体过程为：
当传感器采集到障碍物信息时，说明检测到有障碍物进入传感器监测范围内，升降机构立即上升避障，由于电动推杆的速度为定值，其上升的所需时间应为定值t，障碍物从被检测处到无线充电车载接收板下方所经历的时间为t≤t1；s0为雷达检测区前端到车头距离；s1为车头到充电接收板前端的距离；v为车辆行驶速度；
当传感器不再采集到障碍物信息时，说明障碍物离开传感器范围，升降机构在确保障碍物远离充电装置后，下降再次减小无线充电气隙提高无线充电效率；设s2为充电装置宽度，升降机构在障碍物信号消失时间后，再次下降；
由于车速过大时，升降机构动作时间短，故本电动汽车动态调节无线充电系统研究的是中低速下的动态调节。
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