CN106926738A - 电动汽车无线充电装置及充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动汽车无线充电装置及充电方法，电动汽车驶入自动充电车位A，驾驶员按下车载充电按钮，电动汽车上的车载激光发射器发射激光；判定是否有电动汽车驶入充电车位A，当判别自动充电车位A上有电动汽车驶入，启动自动充电装置；齿轮电机带动第一齿轮以转动轮为旋转中心沿第二齿轮周向转动，从而带动导轨平台作旋转移动，当第一激光接收器接收到车载激光发射器发出的激光信号，齿轮电机停止转动；同时，启动导轨电机，载物台沿导轨移动，当第二激光接收器接收到车载激光发射器发射的激光信号，导轨电机停止转动，从而实现地面电能发射装置和车载电能接收装置的自动对准，充电线圈开始工作，进行充电。

Description

电动汽车无线充电装置及充电方法
技术领域
本发明涉及充电装置技术领域，特别是涉及一种电动汽车无线充电装置及充电方法。
背景技术
在当代社会中，随着人们对环保和节能的意识逐渐加强，电动汽车开始变得普遍。一般电动汽车的充电时间较长，且需要手动连接充电装置，尤其在雨天操作充电装置危险性较高，因此无线充电技术可以规避该风险并简化手动操作步骤。
电动汽车的无线充电主要采用电磁感应方式，一般包含电能发射线圈和电能接收线圈，在充电时，需要将两线圈进行对准，由于汽车停车位置的不确定性，因此，一次性使两线圈对准非常困难，影响充电的效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中电能发射线圈和电能接收线圈不易对准的不足，本发明提供一种电动汽车无线充电装置及充电方法。
本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种电动汽车无线充电装置，包括车辆判定装置、寻位装置、地面电能发射装置和车载电能接收装置，
所述车辆判定装置包括设置在充电车位A上的超声波传感器；
所述寻位装置包括车载激光发射器、第一激光接收器、第二激光接收器、导轨平台和带动导轨平台转动的联动装置，所述导轨平台上设有导轨，所述导轨一端连接带动导轨转动的导轨电机，所述导轨上设有沿导轨轴向移动的载物台，所述第二激光接收器设置在所述载物台上；所述联动装置包括第一齿轮、第二齿轮、齿轮电机和转动轮，所述导轨平台一端通过所述转动轮转动连接在所述第一齿轮的旋转中心，所述齿轮电机固定连接在所述导轨平台另一端的下方，且所述第二齿轮连接在所述齿轮电机的轴端，所述第一齿轮与第二齿轮啮合；所述地面电能发射装置设置在所述载物台上，所述车载电能接收装置设置在所述汽车的底部。本发明中的联动装置一方面实现导轨平台绕一转轴轴向转动，因此可以使第一激光接收器扫过的面积为圆或者圆环形，使调整的范围更大，通过导轨的转动可以调整载物台在圆或者圆环径向上的位置，可以实现较大范围的对准，并且对准速度快。通过第一齿轮和第二齿轮的相互啮合实现运动，可以使导轨平台的运动范围覆盖整个充电车位，导轨平台的移动也更加平稳，通过电机配合齿轮的运动效率高，可以控制导轨平台的移动精度，使寻址更加精确。
进一步，为了扩大信号的接收面积，所述第二激光接收器有多个，所述多个第二激光接收器排成一排，且排列方向与所述导轨的轴线垂直；所述第一激光接收器为多个，且所述多个第一激光接收器沿导轨的轴线方向排布。
一种电动汽车无线充电方法，其特征在于：包括上述的充电装置，并包括以下步骤：
步骤1：电动汽车驶入自动充电车位A，驾驶员按下车载充电按钮，电动汽车上的车载激光发射器发射激光；
步骤2：判定是否有电动汽车驶入充电车位A：
电动汽车驶入自动充电车位A，充电车位A上的超声波传感器自动测得电动汽车底盘距超声波传感器的距离，若超声波传感器测得电动汽车底盘距超声波传感器的距离小于其事先设定的距离值a，且测定的汽车停留时间大于其事先设定值b时，即判别自动充电车位A上有电动汽车驶入，此时自动充电装置开始动作；
步骤3：自动充电装置动作顺序：
齿轮电机启动，带动第一齿轮转动，从而使相互啮合的第一齿轮以转动轮为旋转中心沿第二齿轮周向转动，从而带动导轨平台作旋转移动，当第一激光接收器接收到车载激光发射器发出的激光信号，第一激光接收器向单片机传递信号，单片机控制齿轮电机停止转动；同时，导轨电机开始启动，从而带动载物台沿导轨移动，当第二激光接收器接收到车载激光发射器发射的激光信号，第二激光接收器向单片机传递信号，单片机控制导轨电机停止转动，从而实现地面电能发射装置和车载电能接收装置的自动对准，充电线圈开始工作，进行充电。地面电能发射装置包括电能发射线圈，车载电能接收装置包括电能接收线圈。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种电动汽车无线充电装置及充电方法，本装置的地面部分和车载部分为相互独立的两个控制系统，彼此相互配合完成工作，实现电能发射线圈和电能接收线圈的自动自准，从而提高无线充电的效率，具有结构简单，对准速度快，不受汽车停车位置的限制。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明最佳实施例的结构示意图；
图2是充电装置应用结构示意图；
图3是导轨平台的结构示意图；
图4是啮合齿轮的结构示意图。
图中：1、车载充电按钮，2、车载激光发射器，3、第二激光接收器，4、第一激光接收器，5、超声波传感器，6、导轨电机，7、齿轮电机，8、导轨平台，9、载物台，10、发射线圈，11、接收线圈，12、第一齿轮，13、第二齿轮，14、转动轮，15、汽车。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-4所示，本发明的一种电动汽车无线充电装置，包括车辆判定装置、寻位装置、地面电能发射装置和车载电能接收装置，地面电能发射装置包括电能发射线圈10，车载电能接收装置包括电能接收线圈11，电能接收线圈11放置于汽车15底部。
所述车辆判定装置包括设置在充电车位A上的超声波传感器5；
所述寻位装置包括车载激光发射器2、第一激光接收器4、第二激光接收器3、导轨平台8和带动导轨平台8转动的联动装置，所述导轨平台8上设有导轨，所述导轨一端连接带动导轨转动的导轨电机6，所述导轨上设有沿导轨轴向移动的载物台9，所述第二激光接收器3设置在所述载物台9上；所述联动装置包括第一齿轮12、第二齿轮13、齿轮电机7和转动轮14，所述导轨平台8一端通过所述转动轮14转动连接在所述第一齿轮12的旋转中心，所述齿轮电机7固定连接在所述导轨平台8另一端的下方，且所述第二齿轮13连接在所述齿轮电机7的轴端，所述第一齿轮12与第二齿轮13啮合；所述地面电能发射装置的电能发射线圈10设置在所述载物台9上，所述车载电能接收装置设置在所述汽车15的车底。本发明中的联动装置一方面实现导轨平台8绕一转轴轴向转动，因此可以使第一激光接收器4扫过的面积为圆或者圆环形，使调整的范围更大，通过导轨的转动可以调整载物台9在圆或者圆环径向上的位置，可以实现较大范围的对准，并且对准速度快。第一齿轮12为一个大的盘形齿轮，转动轮14位于第一齿轮12的旋转中心，第二齿轮13为一个小齿轮，第二齿轮13绕着第一齿轮12周向转动，形成一个行星齿轮组，第二齿轮13自传的同时还绕着第一齿轮12公转。
进一步，为了扩大信号的接收面积，所述第二激光接收器3有多个，所述多个第二激光接收器3排成一排，且排列方向与所述导轨的轴线垂直；所述第一激光接收器4为多个，且所述多个第一激光接收器4沿导轨的轴线方向排布。
一种电动汽车无线充电方法，其特征在于：包括上述的充电装置，并包括以下步骤：
步骤1：电动汽车15驶入自动充电车位A，驾驶员按下车载充电按钮1，电动汽车15上的车载激光发射器2发射激光；
步骤2：判定是否有电动汽车15驶入充电车位A：
电动汽车15驶入自动充电车位A，充电车位A上的超声波传感器5自动测得电动汽车15底盘距超声波传感器5的距离，若超声波传感器5测得电动汽车15底盘距超声波传感器5的距离小于其事先设定的距离值a，且测定的汽车15停留时间大于其事先设定值b时，即判别自动充电车位A上有电动汽车15驶入，此时自动充电装置开始动作；
步骤3：自动充电装置动作顺序：
齿轮电机7启动，带动第一齿轮12转动，从而使相互啮合的第一齿轮12以转动轮14为旋转中心沿第二齿轮13周向转动，从而带动导轨平台8作旋转移动，当第一激光接收器4接收到车载激光发射器2发出的激光信号，第一激光接收器4向单片机传递信号，单片机控制齿轮电机7停止转动；同时，导轨电机6开始启动，从而带动载物台9沿导轨移动，当第二激光接收器3接收到车载激光发射器2发射的激光信号，第二激光接收器3向单片机传递信号，单片机控制导轨电机6停止转动，从而实现电能发射线圈10和电能接收线圈11的自动对准，充电线圈开始工作，进行充电。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种电动汽车无线充电装置，其特征在于：包括车辆判定装置、寻位装置、地面电能发射装置和车载电能接收装置，
所述车辆判定装置包括设置在充电车位A上的超声波传感器(5)；
所述寻位装置包括车载激光发射器(2)、第一激光接收器(4)、第二激光接收器(3)、导轨平台(8)和带动导轨平台(8)转动的联动装置，所述导轨平台(8)上设有导轨，所述导轨一端连接带动导轨转动的导轨电机(6)，所述导轨上设有沿导轨轴向移动的载物台(9)，所述第二激光接收器(3)设置在所述载物台(9)上；所述联动装置包括第一齿轮(12)、第二齿轮(13)、齿轮电机(7)和转动轮(14)，所述导轨平台(8)一端通过所述转动轮(14)转动连接在所述第一齿轮(12)的旋转中心，所述齿轮电机(7)固定连接在所述导轨平台(8)另一端的下方，且所述第二齿轮(13)连接在所述齿轮电机(7)的轴端，所述第一齿轮(12)与第二齿轮(13)啮合；所述地面电能发射装置设置在所述载物台(9)上，所述车载电能接收装置设置在所述汽车(15)的底盘。
2.如权利要求1所示的电动汽车无线充电装置，其特征在于：所述第二激光接收器(3)有多个，所述多个第二激光接收器(3)排成一排，且排列方向与所述导轨的轴线垂直；所述第一激光接收器(4)为多个，且所述多个第一激光接收器(4)沿导轨的轴线方向排布。
3.一种电动汽车无线充电方法，其特征在于：包括权利要求1或2所述的充电装置，并包括以下步骤：
步骤1：电动汽车(15)驶入自动充电车位A，驾驶员按下车载充电按钮(1)，电动汽车(15)上的车载激光发射器(2)发射激光；
步骤2：判定是否有电动汽车(15)驶入充电车位A：
电动汽车(15)驶入自动充电车位A，充电车位A上的超声波传感器(5)自动测得电动汽车(15)底盘距超声波传感器(5)的距离，若超声波传感器(5)测得电动汽车(15)底盘距超声波传感器(5)的距离小于其事先设定的距离值a，且测定的汽车(15)停留时间大于其事先设定值b时，即判别自动充电车位A上有电动汽车(15)驶入，此时自动充电装置开始动作；
步骤3：自动充电装置动作顺序：
齿轮电机(7)启动，带动第一齿轮(12)转动，从而使相互啮合的第一齿轮(12)以转动轮(14)为旋转中心沿第二齿轮(13)周向转动，从而带动导轨平台(8)作旋转移动，当第一激光接收器(4)接收到车载激光发射器(2)发出的激光信号，第一激光接收器(4)向单片机传递信号，单片机控制齿轮电机(7)停止转动；同时，导轨电机(6)开始启动，从而带动载物台(9)沿导轨移动，当第二激光接收器(3)接收到车载激光发射器(2)发射的激光信号，第二激光接收器(3)向单片机传递信号，单片机控制导轨电机(6)停止转动，从而实现地面电能发射装置和车载电能接收装置的自动对准，充电线圈开始工作，进行充电。
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