CN107745651B - 一种汽车无线充电控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车无线充电控制方法，包括以下步骤：步骤1：检测现场是否存在能充电的汽车；可以是混合动力车，或纯电动车；步骤2：判断是否需要对现场的汽车充电；步骤3：调整充电装置的位置以适配汽车，开始无线充电；步骤4：充电完成后，停止充电。本发明的汽车无线充电控制方法依托无线充电系统，易于实施，实用便捷。

Description

一种汽车无线充电控制方法
技术领域
本发明涉及一种汽车无线充电控制方法。
背景技术
随着电动汽车的蓬勃发展，充电设备的发展日益成为制约产业发展的瓶颈；现在流行的充电设备为充电桩，充电桩虽然具有充电快速的优点，但是其布置具有较大的缺陷，如影响停车，占用稀缺的位置，而且容易损坏。
另外，随着经济的发展，汽车的数量急剧增长，因此，车位也变得日益紧张，因此，许多车主购置车位锁锁住车位以防车位被其他车辆占用。
另外，除停车场之外，现有的很多车位使用率低，尤其是许多小区的车位，车主早上开车上班或外出办事后，车位就空置，直到车主返回才能被再次使用，因而基本上每天有将近8-10小时的空置时间，在这段时间内，车位没有被利用。
这种情况在城市的各个位置都存在，因此，造成大量的车位空置，同时，许多车辆又不得不停在路边或车库中，造成停车位紧张以及交通拥堵，从而形成一种较为普遍的停车难的社会问题。
因此，有必要设计一种新的汽车无线充电控制方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车无线充电控制方法，本发明的汽车无线充电控制方法易于实施，能对车辆进行无线充电，易于操作。
发明的技术解决方案如下：
一种汽车无线充电控制方法，包括以下步骤：
步骤1：检测现场是否存在能充电的汽车；可以使混合动力车，或纯电动车；
步骤2：判断是否需要对现场的汽车充电；
步骤3：调整充电装置的位置以适配汽车，开始无线充电；
步骤4：充电完成后，停止充电。
步骤1中，通过超声波或光电传感器检测无线充电系统上方是否存在汽车；且汽车与无线充电系统进行交互，确定该汽车是否为能充电第汽车。
步骤2中，采用手动模式或自动模式确定是否需要无线充电；
手动模式是驾驶员主动发出指令，启动无线充电系统为汽车充电；
自动模式是汽车与无线充电系统进行信息交互，若汽车电池低于预设阈值(如电池总容量的95％)，则启动无线充电过程。
汽车或无线充电系统上设有充电量计量模块，充电量计量模块的充电数据反馈到服务器。具体的，服务器管理车主(驾驶员)的用户信息，该充电数据与车主相关联，实现计费和扣费。
充电平台与车辆的对准机制：充电系统与汽车进行信息交互，采用某一位置充电一段时间(如3s)后停止，检测当前的车辆端的充电电流，再使得充电平台移动一个步长(如横向或纵向移动5cm)，再充电一段时间，再检测器充电电流，依次类推，则充电电流最大的位置即为对准位置。或可以先粗调再精调的方法，则能快速对准。
所述的汽车无线充电控制系统包括设置在凹陷部中的支撑平台和设置在支撑平台上的发射线圈；
所述的支撑平台包括底层活动平台、上层活动平台和连接底层活动平台与上层活动平台的升降机构；底层活动平台上设有纵向平移机构；上层活动平台上设有横向平移机构。
所述的升降机构为缸式升降机构或剪叉式升降机构。缸式升降机构为推杆式驱动机构，如采用气压缸或液压缸驱动。
纵向平移机构包括设置在凹陷部底部的导轨和第一齿条轨；
所述的导轨为2条；齿条轨为一条，齿条轨和导轨平行布置；
底层活动平台底部设有多个能在所述导轨上滚动的行走轮；行走轮为4个，一边2个。
底层活动平台的前端设有第一电机；第一电机的转轴上设有齿轮，齿轮与所述的第一齿条轨啮合；第一电机旋转时，能带动底层活动平台沿第一齿条轨纵向(前后)平移。
横向平移机构包括第二齿条轨和第二电机；第二齿条轨横向设置，所述的第二电机上层活动平台左端或右端；第二电机的转轴上设有与所述第二齿条轨相啮合的齿轮，第二电机旋转时，能带动上层活动平台沿着第二齿条轨横向(左右)平移。
第一电机和第二电机的转轴上均设有码盘。码盘用于检测电机旋转的圈数，从而可以换算成平台行进的位移。
凹陷部的开口处设有电动的活动式盖板。电动是指电机驱动，或电信号控制液压缸或气缸驱动。
活动式盖板为2块，凹陷部内设有用于驱动活动式盖板的推杆，推杆的上端与活动式盖板地面相连。
凹陷部的开口处还设有防压机构，活动式盖板展平时，防压机构能支撑活动式盖板。
防压机构为方框形。采用不锈钢或铸铁材质，强度高。
所述的汽车无线充电控制方法还包括控制单元，控制单元包括MCU，横向平移机构和纵向平移机构均受控于MCU；MCU还连接有通信模块。
汽车无线充电控制方法步骤在停车位上，汽车无线充电控制方法上还设有受控于MCU的电控车位锁，汽车无线充电控制方法与共享车位结合起来；活动式盖板上设有用于与手机交互的标识码，标识码为二维码或条形码或字符串，智能手机扫码或输入字符串即可与该车位锁及车位关联起来；并将充电数据反馈到手机，实现停车以及充电共同计费。
通信模块用于与远程服务器相连，还用于与汽车基于蓝牙或wifi通信，或用于能通过手机(如手机APP)控制。
另外，限位开关和码盘输出信号到MCU；
所述的第一电机和第二电机均为步进电机。
第一齿条轨位于2条导轨之间。
底层活动平台的后端设有限位开关；电机的前端设有限位开关。限位开关动作，说明前方或后方到位，停止电机转动，从而保障整个设备安全运行。
底层活动平台上设有带接电插头的导线。导线用于连接获取市电，从而为发射线圈供电。
底层活动平台上还设有MCU以及单相桥式整流及逆变电路；单相桥式整流及逆变电路包括整流桥和逆变桥，整流桥采用4个功率二极管，逆变器采用4个IGBT，连接方式为现有成熟技术，IGBT的G极受控于MCU发出的脉冲。整流桥的输入侧与市电相接，整流桥的输出侧通过逆变器接发射线圈；整流桥用于将交流电变成直流电，逆变器用于将直流电转成不同频率的交流电，改变频率以提高充电效率。
显示屏设置在凹陷部内，与MCU相连，用于现场调试，以及实时显示现场状态数据。
汽车端设有恒流充电电路，用于高效地为锂电池充电。
凹陷部开口处设有用于感应上方有汽车的感应器，如采用超声波或光电传感器；有利于实现自动充电。
一种汽车无线充电系统还包括远程数据处理中心、车位锁以及智能手机；
远程数据处理中心接入到互联网；
(1)远程数据处理中心(又称为云端设备、云平台、云计算器或服务器)；用于维护车位信息及用户信息(用户是指使用车位的车主)；还用于与智能手机进行信息交互；
(2)车位锁：车位锁包括控制器、电动上锁/开锁机构、通信模块和供电模块；通信模块用于智能手机通信；
车位锁上或车位锁附近设有标志码(如二维码，条形码，数字序列，文字序列等)；车位锁附近是指车位锁前方的地上，或悬挂在车位锁上方的车库横梁或顶板上，等等；
通信模块与控制器相连，供电模块为电动上锁/开锁机构以及控制器供电；
控制器控制电动上锁/开锁机构动作；
车位锁通过自身的远程通信模块与远程数据处理中心无线通信连接，或车位锁通过车库现场数据中转站与远程数据处理中心通信连接；
(3)智能手机：用于与远程数据处理中心以及与车位锁通信。
汽车无线充电系统还包括接入到互联网的预订终端设备；预订终端设备为PC机，平板电脑，笔记本电脑，或另外的智能手机等；智能手机通过WiFi通信模块、GPRS、3G、4G或5G通信模块与远程数据处理中心通信。
智能手机通过蓝牙通信模块或WiFi通信模块与车位锁通信连接。
车位锁上设有检测车位锁状态的感应器，感应器与控制器相连。感应器可以是按压复位开关、霍尔传感器、光电传感器(如红外对射管)、行程开关等。
显示屏还可以设置在车位锁上，或设置在车位上方的横梁或顶板上；显示屏与车位锁的控制器相连。
车位锁还包括检测车位上是否有车的传感器；传感器采用红外传感器，超声波传感器等，传感器与控制器相连。
车库现场数据中转站通过有线方式或无线方式与车位锁通信；
有线方式为CAN总线、双绞线、网线中的任一种；
无线方式是指WiFi、蓝牙、ZigBee、遥控通信(如采用433MHz模块等)中的任一种方式。
车库现场数据中转站通过无线方式或有线方式接入到互联网中；
无线方式，是指WiFi模块以及无线路由器接入到互联网，有线方式，是通过网线接入到局域网再接入到广域网中，或通过网线直接接入到广域网中，广域网即互联网。
车位锁由自带的储能模块供电或由外部供电。
外部供电是指接车库的市电接口，或接车库内的直流供电接口。
服务器向智能手机发送确认消息或解锁密码，确认消息或解锁密码用于控制车位锁开锁。智能手机将解锁确认消息或解锁密码发送到车位锁，控制车位锁开锁。发出解锁密码或开锁后，在服务器端更新车位状态信息，如正在使用中。并开始计时计费。
智能手机获取车位锁状态信息(如上锁，解锁状态，上锁解锁时间信息等)，并将该状态信息反馈到远程数据处理中心。
计时模块用于计算某一用户使用该车位的时间。
计费模块用于基于某一用户使用该车位的时间或次数计算费用。
一种基于智能手机的车位共享方法，包括以下步骤：
步骤1：智能手机获取车位标志码或使用者在智能手机上输入车位标志码；
步骤2：智能手机向远程数据处理中心发送车位使用请求；
车位使用请求中包含该车位标志码；
步骤3：远程数据处理中心响应智能手机发出的车位使用请求，向智能手机发送回应信息；远程数据处理中心若允许该用户使用该车位锁，则回应信息中包含解锁密码或解锁指令，进入步骤4；否则结束用车步骤；
步骤4：控制车位锁开锁。发出解锁密码或开锁后，在服务器端更新车位状态信息，如正在使用中。并开始计时计费；
车位锁在智能手机的控制下开锁，或在远程数据处理中心的直接控制下开锁。
(a)车位锁在智能手机的控制下开锁是指：智能手机将解锁密码或解锁指令发送到车位锁，车位锁解锁；
(b)在远程数据处理中心的直接控制下开锁是指：远程数据处理中心直接发送解锁密码或解锁指令到车位锁，或者，远程数据处理中心通过车库现场数据中转站发送解锁密码或解锁指令到车位锁。
开锁后还可以进一步包括无线充电步骤。完成充电后，或者汽车离开时，终止充电进程；
还包括步骤5
步骤5：车位锁上锁复位步骤；
车位锁在智能手机或远程数据处理中心控制下上锁；
或者，车位锁自动上锁。
步骤5中，车位锁自动上锁是指检测到车位上方无车辆，且持续T时间，T为0-120s中的任一值。如持续30秒无车辆，则自动上锁。
步骤5中，车位锁在智能手机控制下上锁，是指智能手机通过蓝牙或WiFi方式与车位锁通信，控制车位锁上锁。如通过密码或开锁指令控制车位锁上锁。
步骤5中，远程数据处理中心控制下上锁，是指远程数据处理中心直接发出解锁指令或解锁密码到车位锁进行上锁，远程数据处理中心发出解锁指令或解锁密码到车库现场数据中转站再由车库现场数据中转站控制车位锁上锁。
步骤3中，回应信息包括允许使用车位回应信息和不允许使用车位回应信息；
(1)允许使用车位回应信息中包含有对应车位的解锁确认消息或解锁密码。解锁密码一般为对应某一个车位的专用密码，则可以通过该密码开锁，另外，解锁确认消息可以是不包含密码的消息，手机收到确认消息后，直接发解锁指令到车位锁，这个指令可以是一串预设的编码，编码中可以包括解锁密码(预设与手机中的通用的解锁密码)，或包括车位锁的ID码，基于此ID码以及开锁的指令，可以解锁车位锁；指令也可以是单纯的一个解锁指令，因为通过蓝牙配对后，车位锁与智能手机完成了连接，直接可以控制车位锁的开锁。
不允许使用车位回应信息中可以包括不允许使用车位的原因，如车位锁故障，如车位被抢先预订，车位为专用车位等等。
车位锁实时将车位锁状态上传到远程数据处理中心，车位锁状态包括车位锁的上锁解锁状态。
传输方式：车位锁通过智能手机上传信息到服务器，车位锁通过自身的wifi模块或无线通信模块(如3g，4g模块等)上传信息到服务器，或者，车位锁通过zigbee等方式通过车库现场数据中转站上传信息到服务器。
所述的车位锁状态信息还包括车位锁上方是否有车辆的状态信息。
还包括计费步骤，远程数据处理中心计算用户使用该车位的时间或使用该车位的次数(解锁和开锁过程执行一次定义为使用一次车位)，基于所述的时间和次数进行计费。
用户使用该车位的时间是指，当车位锁解锁或车位被预订后，开始车位使用计时，在车位锁重新上锁或智能手机发出上锁指令后，结束车位使用计时。
在步骤1之前还包括车位预订步骤；
所述的车位预订步骤是指，采用预订终端进行预订。
计费完成后，自动从用户的支付模块扣款，支付模块为支付宝，网上银行，微信，平台内的预充值(钱包)等方式扣款。
智能手机发出上锁指令后，或者所述传感器检测到车位上不存在车辆后，或者车位监测不到无线信号后，车位锁上锁(复位)，并由智能手机将上锁状态反馈到服务器。
服务器基于预设条件决定该车位是否分配给该用户。预设条件是指，该车位没有被其他用户预订，或该车位锁不存在故障。
预设条件是指，该车位没有被其他用户预订，或该车位锁不存在故障。
车位共享方法还包括计费步骤，用户使用完车位后(如车位锁上锁后)，远程数据处理中心计算用户使用该车位的时间或使用该车位的次数(解锁和开锁过程执行一次定义为使用一次车位，基于所述的时间和次数，并根据预设的计费标准进行计费(计费标准如每分钟0.1元，或不同时段费用有差别，或2小时内免费，超过2小时则按分钟计费，等等)。
计费完成后，自动从用户的支付模块扣款，支付模块为支付宝，网上银行，微信，平台内的预充值(钱包)等方式扣款。
计费标准如每分钟0.1元，或不同时段费用有差别，或2小时内免费，超过2小时则按分钟计费，等等。
步骤1中的获取车位标志码是指，使用者持智能手机在车位现场扫描二维码或条形码，获得车位锁的标志码(ID号)；
步骤1中的在智能手机上输入车位标志码，是指用户看到车位锁处的车位标志码后，在手机上手动输入车位标志码；具体地，在手机的APP的界面内输入车位标志码。
二维码或条形码位于车位锁上，或印刷在车位上，或印刷在展示牌上(展示牌悬挂在车库的横梁或天花板上)，或在显示屏上显示出来；
车位状态更新信息通过手机上传到远程数据处理中心；
必要时还有检测模块、显示模块等；还有通信模块，用于与智能手机通信，在智能手机的控制下开锁上锁。
电动车位锁包括底座、阻挡部件、驱动机构、控制器和通信模块；
阻挡部件的一侧与底座(通过铰链或转轴)铰接；
驱动机构为电动驱动机构；驱动机构设置在底座上；驱动机构用于驱动阻挡部件上升起或下降；(复位)(如下降到初始位置)；驱动机构受控于控制器；
通信模块与控制器相连；通信模块用于接收指令或数据，指令是指开锁指令和复位指令等，数据是指传输的用于验证的密码等。
阻挡部件的正面设有一个印刷有二维码或标志号码的标识层。号码可以是数字或字母或符号(如大于小于号)汉字等。
底座上设有至少一个挡块(挡块用于为阻挡部件限位，防止挡块向下进一步压迫底部的推杆机构等)。
底座的边框(或所述的挡块)上设有至少一个用于检测阻挡部件状态的与控制器相连的感应器。感应器可以是霍尔传感器、光电传感器(如红外对射管)、行程开关等。
所述的感应器为按压复位开关，有外力按压时，开关闭合，外力撤销时，在弹簧的作用下，开关复位，断开，由此检测阻挡部件是否升起。
电动车位锁还包括储能模块(蓄电池或锂电池或超级电容等)；储能模块为驱动机构以及控制器供电。
阻挡部件上设有显示屏(LED阵列式显示屏，用于显示该车位的状态，如该车位已经预定，或为私人车位，或为专用车位等)。
所述的通信模块为有线通信模块，有线通信模块为CAN总线模块(或采用串口、或网线等模式连接)。
所述的通信模块为无线通信模块，无线通信模块为蓝牙通信模块、WiFi通信模块、ZigBee通信模块、3G、4G、5G、GSM、GPRS通信模块中的至少一种。还可以是基于2.4G、27M、40-72MHz频率的遥控模块，如航模、遥控玩具汽车、遥控玩具船等使用的通讯模块。
所述的驱动机构为链式驱动机构、皮带驱动机构、齿轮驱动机构、推杆驱动机构、电磁铁驱动机构中的至少一种。
齿轮驱动机构包括电机和齿轮传动机构，电机通过齿轮传动机构带动转轴旋转，从而带动阻挡部件动作；
皮带驱动机构包括电机和皮带传动机构，电机通过皮带传动机构带动转轴旋转，从而带动阻挡部件动作；
推杆驱动机构与链式驱动机构类似，推杆可以采用液压伸缩杆或螺杆；
电磁铁驱动机构包括电磁铁和复位弹簧；电磁铁通电时，将阻挡部件吸引回位，电磁铁失电时，阻挡部件在弹簧作用下被顶起。
还包括与控制器相连的定位模块(GPS或北斗)
电动车位锁还包括检测车位上是否有车的传感器，具体为红外传感器，超声波传感器等。
阻挡部件为挡板，或U型杆。
阻挡部件还与防踹杆配合。防踹杆设置在底座上，
远程数据处理中心又称为车位共享平台，包括服务器，服务器接入到互联网中；服务器中具有存储设备和处理器，所述的存储设备用于存储(1)各车位锁的登记及状态信息和(2)各用户的注册信息与状态信息；
在服务器的存储设备中还存储有多条指令，所述的指令适于由处理器加载并执行以下操作：
操作1：获取车位状态信息，并在存储设备中更新对应车位的状态信息；
操作2：响应车位使用请求，采用以下2种操作中的至少一种：
操作2-1：响应智能手机发出的现场车位使用请求；[这里的使用请求包括现场使用或预订]
智能手机向服务器发起车位使用请求，车位使用请求信息中包含有车位锁的ID码，ID码通过扫码或手动输入，扫描是指扫描二维码或条形码；
服务器上的处理器响应该车位使用请求时，依据该ID码对应的车位信息判定是否将该车位分配给该智能手机对应的用户(车主)使用；若是，则启动操作3；否则，向智能手机反馈不允许使用该车位的理由，如车位被预订，车位不在使用时限内，车位为某商家专用车位等；
操作2-2，响应预订终端预订车位的请求；
操作3：发出车位锁解锁指令。
操作1中，(1)车位上的车位锁通过自带的远程通信模块直接将车位状态信息发送给服务器；或者，(2)车位上的车位锁将车位状态信息通过车库内的车库现场数据中转站转发给服务器；或者(3)车位上的车位锁将车位状态信息通过与智能手机交互再通过智能手机转发给服务器；
车位信息包括车位锁是否上锁的状态信息，车位信息还可选地包括车位上是否有车停泊的信息。
操作3中，服务器通过以下途径发出车位锁解锁指令
(1)服务器发出车位锁解锁指令到智能手机，智能手机与车位锁信息交互(如通过蓝牙)以解锁车位锁；
(2)服务器通过互联网(有线或无线)发出车位锁解锁指令到车位锁，车位锁收到车位锁解锁指令后启动解锁；
(3)服务器通过互联网(有线或无线)发出车位锁解锁指令到车库现场数据中转站，车库现场数据中转站与车位锁信息交互以解锁车位锁。
还包括操作4；
响应访问终端的车位信息查询；支持预订；
接收访问终端发起的附带查询条件的车位查询请求，在存储设备(数据库)中查询满足查询条件的车位信息；并将车位信息反馈给访问终端(访问终端又称为预订终端)；
所述的访问终端为能介入有线互联网或移动互联网的智能手机、PC机、平板电脑和笔记本电脑中的至少一种。
还包括操作5：车位锁端提示信息更新操作；
服务器发出控制指令到车位锁端，在车位锁端的显示模块中显示车位提示信息
提示信息可以是，“已预订”-----表示此车位已被预订，“t0-t1期间不可用(invalid)”-表示因预留等原因不对外开放；“某某商家预留”或“某某商家专用”，“此车位2小时内免费”，显示屏上可以显示商家信息，或广告信息；等等。
包括操作6：停车计时，计时起始时间为：(1)车位锁实际解锁时，或(2)服务器发出解锁指令时，或(3)服务器向预订终端发出预订成功消息时，或(4)服务器向智能手机发出请求即时使用车位的回应消息时；
计时结束时间为：(1)服务器接收到预订终端发出的取消预订请求时；或(2)服务器收到智能手机发出的结束使用对应车位的请求时；(3)服务器收到车位锁发送的上锁信息反馈时，或(4)服务器发出上锁指令时。
还包括操作7，发出车位锁上锁指令；
服务器通过以下途径发出车位锁上锁指令
(1)服务器发出车位锁上锁指令到智能手机，智能手机与车位锁信息交互(如通过蓝牙)以控制车位锁上锁；
(2)服务器通过互联网(有线或无线)发出车位锁上锁指令到车位锁，车位锁收到车位锁上锁指令后启动上锁；
(3)服务器通过互联网(有线或无线)发出车位锁上锁指令到车库现场数据中转站，车库现场数据中转站与车位锁信息交互以使得车位锁上锁。
所述的操作2-2，响应预订终端预订车位的请求包括以下步骤；
预订终端(如智能手机)以某一个注册用户向服务器发起车位预订请求，车位使用请求信息中包含有车位锁的ID码，ID码通过网络查询得到，或者网页上或APP上的图标关联有ID码；
服务器上的处理器响应该车位预订请求时，依据该ID码对应的车位状态信息判定是否将该车位分配给该注册用户(车主)使用；若是，则发出回应信息到预订终端提示预订成功；否则，向预订终端反馈该车位预订未成功的理由，如车位故障，或被其他人抢先预订等等。
还包括操作8，计费操作；
服务器基于(1)占用车位时间或(2)占用车位的次数或(3)结合占用车位的时间和次数，并根据预设的计费标准(计费标准如每分钟0.1元，或不同时段费用有差别，或2小时内免费，超过2小时则按分钟计费，等等)，对某次车位占用进行计费。
还包括操作9，自动扣费操作；计费完成后，基于预设的扣费协议，向使用车位的用户直接扣款；通过支付宝，网上银行，微信，平台内的预充值(钱包)等方式扣款。
一种车位预订及使用方法，包括以下步骤：
步骤1：预订车位；
步骤2：现场控制车位锁开锁；
方法1：智能手机直接控制车位锁开锁；
方法2：通过远程数据处理中心控制车位锁开锁。
所述的方法1中，智能手机到达预订的车位处，开启蓝牙，在智能手机点击开锁，智能手机向车位锁发送预订时获取的密码或开锁指令；触发车位锁开锁方法1对应的情况下，车位锁以及车库中不具有通信模块，因此需要手机开锁。
所述的方法2包括以下步骤：
步骤21：智能手机获取车位标志码(如通过扫描二维码，条形码或图像识别等)或在智能手机上输入车位标志码；
步骤22：智能手机向远程数据处理中心发送车位使用请求；
车位使用请求中包含该车位标志码；
步骤23：远程数据处理中心响应智能手机发出的车位使用请求；必要时向智能手机发送回应信息；由于是预先预订的车位，一般此时允许开锁；
步骤24：智能手机或远程数据处理中心控制车位锁开锁。发出解锁密码或开锁后，在服务器端更新车位状态信息，如正在使用中。并开始计时计费；
车位锁在智能手机的控制下开锁，或在远程数据处理中心的直接控制下开锁；
智能手机将解锁密码或解锁指令发送到车位锁，车位锁解锁
方法2对应的情况下，车位锁本身以及车库中具有通信模块(如3G，4G，5G通信模块等，或能通过WiFi接入互联网)，因此不需要通过手机蓝牙开锁。
还包括步骤3：车位锁上锁复位步骤；
车位锁在智能手机或远程数据处理中心控制下上锁；
或者，车位锁自动上锁。
步骤1包括以下分步骤：
步骤11：预订终端发出预订请求；
预订终端(智能手机，PC机，笔记本电脑，平板电脑等)以某一用户登录后，以登录用户的名义向远程数据处理中心(服务器)发起车位预订请求，车位使用请求信息中包含有车位锁的ID码，ID码通过网络查询得到，或者网页上或APP上的图标关联有ID码；
步骤12：远程数据处理中心响应预订请求；
服务器上的处理器响应该车位预订请求时，依据该ID码对应的车位状态信息判定是否将该车位分配给该智能手机对应的用户(车主)使用；若是，则发出回应信息到预订终端提示预订成功；否则，向预订终端反馈该车位预订未成功的理由，如车位故障，或被其他人抢先预订等等；
若预定成功，则开始计时，并在服务器端对该车位状态进行标记，并将消息反馈到车位锁，在车位锁处的显示屏上显示车位已经预订。
步骤11中，预定终端在网页上或手机APP上通过输入关键字或通过地图选定目的地，由远程数据处理中心(服务器)查找出目的地所在位置及其附近的有效(是指可使用的)车位分布及车位状态，如可用的车位用绿色标记，或按照离目的地远近排序以供用户选择，可用再进一步显示停车计费标准。
步骤3中，车位锁自动上锁是指检测到车位上方无车辆，且持续T时间，T为0-120s中的任一值；如持续30秒无车辆，则自动上锁。
车位锁在智能手机控制下上锁，是指智能手机通过蓝牙或WiFi方式与车位锁通信，控制车位锁上锁；在整个车位使用流程中，包括从预定车位完成后，以及车位锁最终上锁前，车位锁与智能手机是关联的，因此，智能手机能控制车位锁上锁。
步骤3中，远程数据处理中心控制下上锁，是指远程数据处理中心直接发出上锁指令或上锁密码到车位锁进行上锁，远程数据处理中心发出上锁指令或上锁密码到车库现场数据中转站，再由车库现场数据中转站控制车位锁上锁。
步骤23中，回应信息中包含有对应车位的解锁确认消息或解锁密码。解锁密码一般为对应某一个车位的专用密码，则可以通过该密码开锁，另外，解锁确认消息可以是不包含密码的消息，手机收到确认消息后，直接发解锁指令到车位锁，这个指令可以是一串预设的编码，编码中可以包括解锁密码(预设与手机中的通用的解锁密码)，或包括车位锁的ID码，基于此ID码以及开锁的指令，可以解锁车位锁；指令也可以是单纯的一个解锁指令，因为通过蓝牙配对后，车位锁与智能手机完成了连接，直接可以控制车位锁的开锁。
车位锁实时将车位锁状态上传到远程数据处理中心，车位锁状态包括车位锁的上锁解锁状态。
传输方式：车位锁通过智能手机上传信息到服务器，车位锁通过自身的wifi模块或无线通信模块(如3G，4G模块等)上传信息到服务器，或者，车位锁通过zigbee等方式通过车库现场数据中转站上传信息到服务器。
所述的车位预订及使用方法还包括计费步骤，远程数据处理中心计算用户使用该车位的时间(从预订成功开始计时)或使用该车位的次数(解锁和开锁过程执行一次定义为使用一次车位)，基于所述的时间和次数进行计费。
用户使用该车位的时间是指，当车位锁解锁或车位被预定后，开始车位使用计时，在车位锁重新上锁或智能手机发出上锁指令后，结束车位使用计时。
所述的车位锁状态信息还包括车位锁上方是否有车辆的状态信息。
有益效果：
本发明的汽车无线充电控制方法，具有以下特点：
(1)充电系统具有横向、纵向平移机构和升降机构三位一体，能灵活调整位置以对准车辆：
具有基于导轨和齿条轨的横向和纵向平移机构，能有效规范充电平台的平移路线，平移是为了与汽车底盘的受电装置对齐。升降机构用于尽可能与汽车底盘接近，提高充电效率。
(2)充电系统具有独特防压机构和基于盖板的充电机构防护机构，能有效防护充电平台。而且防压装置不会与升降机构冲突，以为防压框的中部的空间为避空位，能允许升降机构向上伸出。
(3)整个充电机构隐藏在车位底部，即凹陷部中，易于实施，不会占用地面上的空间，而且在停车时也可以持续充电，适合推广实施。
(4)电机上具有码盘，能实施检测充电平台的位置，便于充电平台的前后平移控制。
(5)具有限位开关，到位后平台能及时停止，防止电机堵转，有利于保障整个设备长期安全运行。
综上所述，这种用于电动汽车的无线充电装置功能完备，平移顺畅，并具有多种防护措施，适合推广实施。
另外，本发明的充电系统还与车位锁相结合，能实施车位共享，以及停车和充电统一管理；通过该社会资源的优化配置，能提高车位利用率，有利于解决车位紧张的社会问题。
本发明通过将车位进行联网，并通过车位锁对车位进行控制，而且基于智能手机这一移动信息终端，并由服务器进行统一监管，从而能实现车位的共享。
采用本系统，闲置的车位会被充分利用起来，从而道路上乱停车现象将会显著地减少，有利于交通的畅通，有利于城市面貌的更加整齐有序。
另外，通过车位的有偿使用，能为拥有车位的用户以及平台运营实体能获得收益，同时，让需要停车的用户能用较为低廉的价格使用车位，从而对各方都有利益。
由于车位锁具有唯一的标识号，或者将识别号封装在二维码中，因此，这种车位锁连同车位可以接到物联网中，成为共享车位中的一个单元(节点)，使得车位成为共享车位具有可能，车位共享后，不但有利于为车位主人获得收益，还方便了车位的预定，便于车主出行，而且更重要的是，有助于社会资源的共享与高效利用，对于解决停车难的社会问题，具有极大的助力。
总而言之，这种汽车无线充电控制方法，是一种符合共享经济时代潮流的、且具有重大社会效益的技术方案，适合推广实施。
附图说明
图1为汽车无线充电系统的电原理框图；
图2为汽车无线充电系统的总体结构示意图(侧视图)；
图3为汽车无线充电系统的总体结构示意图(俯视图)；
图4为盖板盖合时的示意图；
图5为盖板抬起时的示意图；
图6为防压框的结构示意图；
图7为调光电路原理图；
图8为恒流充电原理图；
图9为带车位锁的充电系统构架图；
图10为开锁及充电流程图；
图11为共享车位锁数据流程图。
标号说明：1-凹陷部，2-底层活动平台，3-第一电机，4-限位开关，5-导轨，6-第一齿条轨，7-齿轮，8-码盘，9-行走轮，10-升降平台，11-第二齿条轨，12-导线，13-接电插头，14-发射线圈，15-剪叉式升降机构，16-上层活动平台，17-推杆，18-防压框，19-活动式盖板。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：
如图1-6，一种汽车无线充电控制方法，包括以下步骤：
步骤1：检测现场是否存在能充电的汽车；可以使混合动力车，或纯电动车；
步骤2：判断是否需要对现场的汽车充电；
步骤3：调整充电装置的位置以适配汽车，开始无线充电；
步骤4：充电完成后，停止充电。
步骤1中，通过超声波或光电传感器检测无线充电系统上方是否存在汽车；且汽车与无线充电系统进行交互，确定该汽车是否为能充电第汽车。
步骤2中，采用手动模式或自动模式确定是否需要无线充电；
手动模式是驾驶员主动发出指令，启动无线充电系统为汽车充电；
自动模式是汽车与无线充电系统进行信息交互，若汽车电池低于预设阈值(如电池总容量的95％)，则启动无线充电过程。
汽车或无线充电系统上设有充电量计量模块，充电量计量模块的充电数据反馈到服务器。具体的，服务器管理车主(驾驶员)的用户信息，该充电数据与车主相关联，实现计费和扣费。
充电平台与车辆的对准机制：充电系统与汽车进行信息交互，采用某一位置充电一段时间(如3s)后停止，检测当前的车辆端的充电电流，再使得充电平台移动一个步长(如横向或纵向移动5cm)，再充电一段时间，再检测器充电电流，依次类推，则充电电流最大的位置即为对准位置。或可以先粗调再精调的方法，则能快速对准。
汽车无线充电系统包括设置在凹陷部1中的支撑平台和设置在支撑平台上的发射线圈14；
所述的支撑平台包括底层活动平台2、上层活动平台16和连接底层活动平台与上层活动平台的升降机构；底层活动平台上设有纵向平移机构；上层活动平台上设有横向平移机构。
所述的升降机构为缸式升降机构或剪叉式升降机构15。缸式升降机构为推杆式驱动机构，如采用气压缸或液压缸驱动。
纵向平移机构包括设置在凹陷部底部的导轨5和第一齿条轨6；
所述的导轨为2条；齿条轨为一条，齿条轨和导轨平行布置；
底层活动平台底部设有多个能在所述导轨上滚动的行走轮9；行走轮为4个，一边2个。
底层活动平台的前端设有第一电机3；第一电机的转轴上设有齿轮7，齿轮与所述的第一齿条轨啮合；第一电机旋转时，能带动底层活动平台沿第一齿条轨纵向(前后)平移。
横向平移机构包括第二齿条轨11和第二电机；第二齿条轨横向设置，所述的第二电机上层活动平台左端或右端；第二电机的转轴上设有与所述第二齿条轨相啮合的齿轮，第二电机旋转时，能带动上层活动平台沿着第二齿条轨横向(左右)平移。
第一电机和第二电机的转轴上均设有码盘8。码盘用于检测电机旋转的圈数，从而可以换算成平台行进的位移。
凹陷部的开口处设有电动的活动式盖板19。电动是指电机驱动，或电信号控制液压缸或气缸驱动。
活动式盖板为2块，凹陷部内设有用于驱动活动式盖板的推杆，推杆的上端与活动式盖板地面相连。
凹陷部的开口处还设有防压机构10，活动式盖板展平时，防压机构能支撑活动式盖板。
防压机构为方框形。采用不锈钢或铸铁材质，强度高。
所述的汽车无线充电控制方法还包括控制单元，控制单元包括MCU，横向平移机构和纵向平移机构均受控于MCU；MCU还连接有通信模块。
汽车无线充电控制系统布置在停车位上，汽车无线充电控制方法上还设有受控于MCU的电控车位锁，汽车无线充电控制方法与共享车位结合起来；活动式盖板上设有用于与手机交互的标识码，标识码为二维码或条形码或字符串，智能手机扫码或输入字符串即可与该车位锁及车位关联起来；并将充电数据反馈到手机，实现停车以及充电共同计费。
通信模块用于与远程服务器相连，还用于与汽车基于蓝牙或wifi通信，或用于能通过手机(如手机APP)控制。
另外，限位开关和码盘输出信号到MCU；
所述的第一电机和第二电机均为步进电机。
第一齿条轨位于2条导轨之间。
底层活动平台的后端设有限位开关4；电机的前端设有限位开关4。限位开关动作，说明前方或后方到位，停止电机转动，从而保障整个设备安全运行。
底层活动平台上设有带接电插头13的导线。导线用于连接获取市电，从而为发射线圈供电。
底层活动平台上还设有MCU以及单相桥式整流及逆变电路；单相桥式整流及逆变电路包括整流桥和逆变桥，整流桥采用4个功率二极管，逆变器采用4个IGBT，连接方式为现有成熟技术，IGBT的G极受控于MCU发出的脉冲。整流桥的输入侧与市电相接，整流桥的输出侧通过逆变器接发射线圈；整流桥用于将交流电变成直流电，逆变器用于将直流电转成不同频率的交流电，改变频率以提高充电效率。
显示屏设置在凹陷部内，与MCU相连，用于现场调试，以及实时显示现场状态数据。
汽车端设有恒流充电电路，用于高效地为锂电池充电。
凹陷部开口处设有用于感应上方有汽车的感应器，如采用超声波或光电传感器；有利于实现自动充电。
如图7，该充电系统还包括用于调节显示屏发光亮度的亮度调节电路；所述的亮度调节电路包括MCU、LED灯串、三极管、电位器Rx和A/D转换器；三极管为NPN型三极管；显示屏的固定架上海设有旋钮开关与电位器Rx同轴相连；
电位器Rx和第一电阻R1串接形成分压支路，分压支路一端接电源正极Vcc，分压支路的另一端接地；电位器Rx和第一电阻R1的连接点接A/D转换器的输入端；A/D转换器的输出端接MCU的数据输入端口；
LED灯串包括多个串接的LED灯；LED灯串的正极接电源正极Vcc；LED灯串的负极接三极管的C极，三极管的E极经第二电阻R2接地；三极管的B极的接MCU的输出端。电源正极Vcc为5V，A/D转换器为8位串行输出型转换器。
如图8，汽车端，通过恒流充电电路为锂电池充电，恒流充电电路中，各元件或标号说明：
VIN+-----输入电源正极。
VIN------输入电源负极。
VOUT+-----输出电源正极。
VOUT-----输出电源负极。
VREF+-----参考电源的正极
C1为输入滤波电容。
C2为输出滤波电容。
C3为电流采样反馈滤波。
R1，R2，R5，C3组成电流采样反馈线路。
R3，R4，为电压采样反馈电路。
D1为隔离二级管。
恒流充电电路包括恒压驱动芯片和电流反馈电路；
(1)恒压驱动芯片的电压输出端为恒流充电电路的正输出端VOUT+；恒压驱动芯片的负输出端接地；
恒压驱动芯片由直流电压供电端VIN+和VIN-供电；
(2)所述的电流反馈电路包括电阻R1、R2和R5和参考电压端VREF+；
参考电压端VREF+通过依次串联的电阻R1、R2和R5接地；
电阻R5与R2的连接点为恒流充电电路的负输出端VOUT-；
电阻R1与R2的连接点接恒压驱动芯片的反馈端FB。
恒流充电电路还包括电压反馈电路；
电压反馈电路包括电阻R3和R4以及二极管D1；
电阻R3和R4串联后接在恒流充电电路的正输出端VOUT+与地之间；电阻R3和R4的连接点接二极管D1的阳极；二极管D1的阴极接恒压驱动芯片的反馈端FB。
工作原理说明：
采用稳定参考电源作为基准电压，采用R1，R2，R5分压得到与FB相等的电压，从而通过FB去调整DCDC IC的内部PWM而控制输出电流的大小。例如，当输出电流变大，在取样电阻R5上的电压就会升高，由于VRFE+是固定的值，从而是FB电压变大，FB变大，占空比就会减少，从而是输出电流减少，而完成一个完整的反馈，达到稳定电流输出的目的。
恒流计算：
设R5上流过电流产生的电压为VIo，输出电流为Io
参考电压为VREF+＝2.5V，
FB电压为VFB＝0.6V，
R5＝0.1Ω，R1＝40KΩ，R2＝10KΩ
则：
VIo＝Io*R5
VFB＝VIo+((VREF+-VIo)*R2/(R1+R2))
计算得：
Io＝(VFB*(R1+R2)-R2*VREF+)/R1*R5
如果取K＝(VFB*(R1+R2)-R2*VREF+)/R1则等式
Io＝K/R5
从计算公式看，Io输出电流与输出电压和输入电压没有任何关系，只与VFB.R1，R2，VREF有关，而这些参数在具体的设计中，它们都是固定的(VFB在稳态时是固定的，对于芯片fp7192恒压芯片，其稳态值为0.6v)，所以K必然为一个固定的值，所以算式：
Io＝K/R5具有极好的线性度，及具有优良的可控性。
把上面的参数赋予上面设定的具体值可得：
Io＝(VFB*(R1+R2)-R2*VREF+)/R1*R5
＝(0.6*(40+10)-10*2.5)/40*0.1
＝1.25A
从以上的等式中可以看到，此方案引入固定的VREF+，从而使Io变成一个只与R5取样电阻成线性关系的等式，使Io变成恒定，从而达到恒流的目的。
本方案中的恒流电路的特点如下：
1.使用稳定固定VREF+电压，便于精度的控制和稳定性控制。
2.使用将电流采样变成电阻分压反馈，更简单可靠。
3.适用性广，任何需要恒流的线路都可以使用。

Claims (1)

1.一种汽车无线充电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：检测现场是否存在能充电的汽车；
步骤2：判断是否需要对现场的汽车充电；
步骤3：调整充电装置的位置以适配汽车，开始无线充电；
步骤4：充电完成后，停止充电；
步骤1中，通过超声波或光电传感器检测无线充电系统上方是否存在汽车；且汽车与无线充电系统进行交互，确定该汽车是否为能充电的汽车；
步骤2中，采用手动模式或自动模式确定是否需要无线充电；
手动模式是驾驶员主动发出指令，启动无线充电系统为汽车充电；
自动模式是汽车与无线充电系统进行信息交互，若汽车电池低于预设阈值，则启动无线充电过程；
汽车或无线充电系统上设有充电量计量模块，充电量计量模块的充电数据反馈到服务器；
所述的汽车无线充电系统包括设置在凹陷部（1）中的支撑平台和设置在支撑平台上的发射线圈（14）；
所述的支撑平台包括底层活动平台（2）、上层活动平台（16）和连接底层活动平台与上层活动平台的升降机构；底层活动平台上设有纵向平移机构；上层活动平台上设有横向平移机构；
所述的升降机构为缸式升降机构或剪叉式升降机构（15）；
纵向平移机构包括设置在凹陷部底部的导轨（5）和第一齿条轨（6）；
所述的导轨为2条；齿条轨为一条，齿条轨和导轨平行布置；
底层活动平台底部设有多个能在所述导轨上滚动的行走轮（9）；
底层活动平台的前端设有第一电机（3）；第一电机的转轴上设有齿轮（7），齿轮与所述的第一齿条轨啮合；第一电机旋转时，能带动底层活动平台沿第一齿条轨纵向平移；
横向平移机构包括第二齿条轨（11）和第二电机；第二齿条轨横向设置，所述的第二电机上层活动平台左端或右端；第二电机的转轴上设有与所述第二齿条轨相啮合的齿轮，第二电机旋转时，能带动上层活动平台沿着第二齿条轨横向平移；
第一电机和第二电机的转轴上均设有码盘（8）；
凹陷部的开口处设有电动的活动式盖板（19），活动式盖板为2块，凹陷部内设有用于驱动活动式盖板的推杆，推杆的上端与活动式盖板地面相连；
凹陷部的开口处还设有防压机构（10），活动式盖板展平时，防压机构能支撑活动式盖板；
在停车位上还设有受控于MCU的电控车位锁，汽车无线充电控制方法与共享车位结合起来；活动式盖板上设有用于与手机交互的标识码，标识码为二维码或条形码或字符串，智能手机扫码或输入字符串即可与该车位锁及车位关联起来；并将充电数据反馈到手机，实现停车以及充电计费。
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