CN108183523A - 一种无线充电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线充电装置，涉及无线充电领域。所述装置包括光电转换装置、电流逆变装置、振荡装置、阵列线圈装置；采用磁耦合谐振方式充电，阵列线圈装置提供阵列共振磁场，受能线圈在非对准情况下也能够完成磁共振，实现能量无线传播功能。本发明提供的无线充电装置能够满足小型电动装置的非定位式充电，用户不必准确对位发射线圈和接收线圈，实现模糊对位充电。
Description
发明领域
本发明涉及充电装置，尤其涉及一种无线充电装置。
背景技术
对于共享单车智能锁来说，其用电装置体积较小，为了降低车辆的重量，如果采用无线装置其将会增加对准系统。对于共享单车随意停放的工作模式，对准系统也会增加用户使用难度和时间，于车辆租赁推广不利。现有共享单车供电技术有太阳能充电，多采用薄膜电池，一般装置在车筐内。此模式优点是成本低、充电方式简便，但电池表面受损、受光角度不佳、受光地形不定，导致充电稳定性不足。另外一种模式是摩拜齿轮传动充电，在骑行中，一部分动能通过齿轮转动与线圈生成电流，完成充电。但此方式对于骑行动能利用较低，造成骑行费力，无法满足骑行省力初衷。
目前的无线充电技术较多采用磁感耦合技术，距离较小。而磁耦合谐振技术较多用于电动汽车等大型电动装置充电方面，对于非精确对位状态充电并未做较多涉及。
发明内容
本发明的目的是解决智能移动装置的供电问题，尤其是对于非精准定位产品的供电问题。以共享单车为例，改变了随车充电模式，在可以采用链条传动模式下，避免了太阳能充电的不确定性和线路损害可能性。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种无线充电装置，所述无线充电装置包括阵列线圈装置、所述阵列线圈装置连接能量提供装置，所述阵列线圈装置置于地面，所述能量提供装置安装在路灯杆上，所述阵列线圈装置连接系统控制装置。
所述阵列线圈的每个单元线圈采用同心线圈绕制；
优选的，所述单元线圈的形状为方形；
更优选的，所述单元线圈通过并联方式连接；
更优选的，所述单元线圈具有独立开关控制。
所述阵列线圈连接有振荡装置，用以稳定磁场大小。
所述阵列线圈的独立开关连接至系统控制装置；
优选的，所述系统控制装置具有无线信号发射单元，用以对阵列线圈工作状态传输至后台监控系统；
更优选的，所述系统控制装置具有车辆信息处理功能，对阵列线圈上的车辆识别后完成位置计算，控制车辆上的接收线圈垂直映射在阵列线圈上的单元线圈开关；
更优选的，所述系统控制装置具有GPS单元，通过与车辆智能单元内的GPS装置的定位计算获取具体的停放位置；
更优选的，所述系统控制装置安装在路灯杆内。
所述能量提供装置可以是路灯能源接出的，直接使用城市电网能量。
所述能力提供装置可以是太阳能、风能等独立能源装置；
优选的，该能源装置连接电流逆变装置，将直流转化成交流，并提供合适的电压，提供阵列线圈发射所需的店里要求；
更优选的该能源装置配置蓄电装置，与城市电网并联工作，完成24小时不间断供电任务；
更优选的，该能源装置被安装在路灯杆上，能够避免城市建筑物和其他物体遮蔽。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用城市路灯和路灯杆系统，设计阵列线圈无线充电装置，其磁耦合谐振模式满足中距离无线充电需求。通过系统控制装置的GPS单元和车辆的GPS单元计算准确定位，使得阵列线圈上的单元线圈选择性开通，对车辆最优化充电。改变了太阳能充电不稳定性和齿轮充电的耗能模式，同时此充电方式可以实现停车行为规范化。为城市小型充电设备提供即时稳定的充电符文。
附图说明
图1本发明的实施例结构图
图2本发明的装置工作逻辑图
图3本发明的线圈充电工作示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。
在本发明的实施例中，所述无线充电装置包括阵列线圈装置105、所述阵列线圈装置连接能量提供装置103，所述阵列线圈装置置于地面，所述能量提供装置安装在路灯杆107上，所述阵列线圈装置连接系统控制装置102。
在第一实施例中，本发明采用独立能源装置，如太阳能发电板104。当面板为0.5平米时，提供约130W的能量。多余发电量储存在蓄电池103内。
阵列线圈105内包含多个单元线圈108，其为同心线圈绕制，外形设定为方形，以便能够更大面积的覆盖整个区域，使得磁场覆盖充分。
当自行车106停放在105区域时，车辆锁定后，系统后台接收到车辆可充电信号。系统控制装置102含有GPS定位单元，通过与车辆携带的GPS单元计算可以得出车辆在105区域停放的具体位置。
车辆携带的GPS单元与携带的无线充电线圈的GPS位置相同，用以更准确的测算方位202。
此时系统控制装置对阵列线圈对应的单元线圈进行定点开启203。如图3所示，信号驱动电路303控制独立开关305、306开启同轴线圈308、309。开始系统充电204，充电结束后断开独立开关结束充电205。
在磁耦合谐振式充电原理图3中，可以看到独立能源301和城市电网302都可作为能量来源并入充电装置，城市电网302作为补偿能源存在，主要以独立能源301发电为主。
振荡电容304、307存在的目的是稳定线圈磁场频率。
车辆上的接收线圈311的位置受到停车不精准动作影响，可能产生偏移。在偏移量不超过线圈外径1/2时，转化效率降低不超过20％。本发明采用阵列线圈，使得非精准对位时，接收线圈311垂直映射到的发射线圈都被开启308、309。从而使得总充电量保持在80％以上，相较于单个线圈偏移后的综合效率较高。同时能够满足任意停车状态下充电的可能性。
受电端310具备能量判断单元，当剩余电量大于50％时，发送给系统后台不充电命令。当充满电后，发送给系统后台停止充电命令。系统控制装置102驱动信号电路303断开独立开关305、306。
本发明的有益效果是：提供了一种新的无线充电方式，尤其是发射接收线圈非精准对位时的充电。针对共享单车等无法准确停放的用电装置来说，更容易降低用户操作难度。从而避免了车载太阳能板充电的不稳定性和齿轮充电的费力模式。
上述实施例仅作为解释本发明的装置原理，其在独立能源使用上也可以采用风能等。对本技术领域人员来说，，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (8)
1.一种无线充电装置，其特征在于：所述无线充电装置包括阵列线圈装置、所述阵列线圈装置连接能量提供装置，所述阵列线圈装置置于地面，所述能量提供装置安装在路灯杆上，所述阵列线圈装置连接系统控制装置。
2.根据权利要求1所述的一种无线充电装置，其特征在于：所述阵列线圈的每个单元线圈采用同心线圈绕组。
3.根据权利要求2所述的一种无线充电装置，其特征在于：所述单元线圈的外形为方形。
4.根据权利要求2所述的一种无线充电装置，其特征在于：所述单元线圈通过并联方式形成阵列线圈装置。
5.根据权利要求1所述的一种无线充电装置，其特征在于：所述能量提供装置可以是路灯能量来源接出，可以是附加在路灯杆上的太阳能、风能装置。
6.根据权利要求1、5所述的一种无线充电装置，其特征在于：所述能量提供装置提供直流电流时，增加电流逆变装置转化成交流电流。
7.根据权利要求1所述的一种无线充电装置，其特征在于：所述系统控制装置具有无线信号发射装置，充电状态发送至后台系统统计充电装置工作状态。
8.根据权利要求1所述的一种无线充电装置，其特征在于：所述阵列线圈中的每个单元线圈具备独立开关控制。
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2017
- 2017-12-29 CN CN201711472685.XA patent/CN108183523A/zh active Pending
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