CN108321947A - 一种对移动设备进行非电缆式供电的无线供电系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种对移动设备进行非电缆式供电的无线供电系统及其使用方法，属于供电系统领域，具体涉及一种无线供电系统，以及针对该系统的使用方法。本发明针对现有的有线供电系统不安全、效率低、易损坏、使用方法复杂的缺陷，提供了一种高效的、安全的、不易损坏的无线供电系统，以及针对该系统的简易的使用方法。本发明充电部分安装在设备1上，受电部分安装在需要供电的设备2上；设备2开始移动靠近充电部分，测距模块检测到设备2的距离达到固定值，一号定位模块开始动作，控制模块驱动电动机组动作，直到充电端和受电端对准，设备1开始提供电能，电量监测电路检测到电量充满，发信号给控制电路停止充电。本发明主要应用于需要充电的区域。

Description

一种对移动设备进行非电缆式供电的无线供电系统及其使用 方法

技术领域

本发明属于供电系统领域，具体涉及一种无线供电系统，以及针对该系统的使用方法。

背景技术

传统的电能传输主要是通过导线或电缆来进行有线电能传输的，由于在电能传输装置中使用了导线或电缆，所以经常会产生一些不必要的麻烦，例如装置复杂，占用面积过大，引线太长等，使得有线电能传输装置在潮湿，低温、高温、暴晒等恶劣的环境下无法使用或因线缆绝缘层破损而出现故障，甚至出现事故，电能传输装置配备的插座和插头在经过长时间的拔插之后也会接触不良，从而导致降低工作效率。

随着电动汽车、机器人等移动设备的普及，人们对充电桩的需求与日俱增，充电桩已经变成了现代新型城市、现代工业化的基础设施，现有的充电桩一般为有线传输，当移动设备停靠在充电桩旁边时，需要工作人员拿出电缆将充电桩和移动设备中的电池进行连接，一般为插头和插座形式。多次重复的拔插充电会造成电缆连接部分的接触不良，影响充电效率甚至发生事故；专人进行拔插影响移动设备的工作效率，浪费时间；充电完成后可能忘记拔掉电缆，从而在移动设备工作是造成电缆的缠绕、扯断等严重后果。

无线充电是指具有存储电能的装置通过电磁感应等无线方式获得电力而进行充电，无线充电技术是一种方便安全的新技术，无需充电部分和受电部分的任何物理上的连接，电能就可以无接触的传输给负载，具有抗干扰能力强，不易损坏等优点。

综上所述，就需要一种高效的、安全的、不易损坏的无线供电系统，以及针对该系统的简易的使用方法。

发明内容

本发明针对现有的有线供电系统不安全、效率低、易损坏、使用方法复杂的缺陷，提供了一种高效的、安全的、不易损坏的无线供电系统，以及针对该系统的简易的使用方法。

本发明所涉及的一种对移动设备进行非电缆式供电的无线供电系统，它包括充电部分和受电部分，所述的充电部分安装在固定设备1上且与电网或发电设备相连接，所述的受电部分安装在需要供电的移动设备2上；

所述的充电部分包括电能转换电路、控制电路、电动机组基座、电动机组、一号定位模块、测距模块、智能充电模块和无线充电端，所述的电能转换电路与电网连接，所述的电动机组、一号定位模块、测距模块、智能充电模块和无线充电端分别与控制电路连接，所述的一号定位模块与无线充电端连接；所述的智能充电模块用于调控充电电流；所述的测距模块用于测量设备2到设备1之间的距离；

所述的受电部分包括无线受电端、二号定位模块、电量监测电路、通信模块和蓄电池，所述的无线受电端与二号定位模块连接，所述的电量监测电路与无线受电端连接，所述的通信模块与电量监测电路连接，所述的蓄电池与电量监测电路连接。

所述的无线充电端与电动机组连接。

所述的充电部分和受电部分均装有防护外壳。

本发明所涉及的一种对移动设备进行非电缆式供电的无线供电系统的使用方法如下：

步骤一、安装有受电部分的移动设备2开始移动靠近安装有充电部分的固定设备1，执行步骤二；

步骤二、安装有充电部分的固定设备1上充电部分的测距模块检测到安装有受电部分的移动设备2到达预定的距离内，直至所测得的距离达到固定值，执行步骤三；

步骤三、充电部分的一号定位模块开始动作，发出信号给控制模块，控制模块接收到信号，执行步骤四；

步骤四、控制模块驱动电动机组动作，在垂直面方向进行移动微调，直到充电端和受电端对准，执行步骤五；

步骤五、安装有充电部分的固定设备1开始提供电能，经过电能转换电路转化为无线充电端需要接收的电能，智能充电模块调控电流对蓄电池进行智能充电，执行步骤六；

步骤六、电量监测电路检测到电量充满，发信号给控制电路停止充电。

步骤四中，充电部分随电动机组进行垂直面的位置微调，电动机组模块安装有两个轨道，可以在垂直面沿上下左右方向进行微调，从而使无线充电端和无线受电端充分对齐，进行充电。

步骤五中，电能转换电路将提供的电能转换为满足无线受电端所要求的电能，智能充电模块使设备进行智能充电，电量监测电路监测充电状况并调整充电电流。

步骤六中，受电部分的电量监测模块检测到蓄电池充满电时，电量监测电路会通过通信模块给控制电路发出信号，控制电路收到信号后会控制充电部分停止充电。

本发明所涉及的一种对移动设备进行非电缆式供电的无线供电系统的有益效果是：

本发明所涉及的一种对移动设备进行非电缆式供电的无线供电系统，充电过程实现无人操作的自动化充电，避免了人工操作，降低了风险，提高了安全性；移动设备充电时充电部分和受电部分配合，实现了无线充电，无接触式充电降低了受损的机会，使设备更耐用；采用智能充电模块和定位模块，在充电模块和受电模块对齐时进行智能充电，提高了充电效率；该系统的使用方法简单，仅需人工将设备2移至设备1的预定距离内，便可通过信号的传输使系统运行。

附图说明

图1为无线供电系统的总体结构图；

图2为无线供电系统的工作过程流程图；

图3为电动机组的工作示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

实施例1

结合图1和图2说明本实施例，在本实施例中，本发明所涉及的一种对移动设备进行非供电的无线供电系统，它包括充电部分和受电部分，所述的充电部分安装在固定设备1上且与电网或发电设备相连接，所述的受电部分安装在需要供电的移动设备2上；

所述的充电部分包括电能转换电路、控制电路、电动机组基座、电动机组、一号定位模块、测距模块、智能充电模块和无线充电端，所述的电能转换电路与电网连接，所述的电动机组、一号定位模块、测距模块、智能充电模块和无线充电端分别与控制电路连接，所述的一号定位模块与无线充电端连接；所述的智能充电模块用于调控充电电流；所述的测距模块用于测量设备2到设备1之间的距离；

所述的受电部分包括无线受电端、二号定位模块、电量监测电路、通信模块和蓄电池，所述的无线受电端与二号定位模块连接，所述的电量监测电路与无线受电端连接，所述的通信模块与电量监测电路连接，所述的蓄电池与电量监测电路连接。

所述的无线充电端与电动机组连接。

所述的充电部分和受电部分均装有防护外壳。

本发明所涉及的一种对移动设备进行非电缆式供电的无线供电系统的使用方法如下：

步骤一、安装有受电部分的移动设备2开始移动靠近安装有充电部分的固定设备1，执行步骤二；

步骤二、安装有充电部分的固定设备1上充电部分的测距模块检测到安装有受电部分的移动设备2到达预定的距离内，直至所测得的距离达到固定值，执行步骤三；

步骤三、充电部分的一号定位模块开始动作，发出信号给控制模块，控制模块接收到信号，执行步骤四；

步骤四、控制模块驱动电动机组动作，在垂直面方向进行移动微调，直到充电端和受电端对准，执行步骤五；

步骤五、安装有充电部分的固定设备1开始提供电能，经过电能转换电路转化为无线充电端需要接收的电能，智能充电模块调控电流对蓄电池进行智能充电，执行步骤六；

步骤六、电量监测电路检测到电量充满，发信号给控制电路停止充电。

步骤四中，充电部分随电动机组进行垂直面的位置微调，电动机组模块安装有两个轨道，可以在垂直面沿上下左右方向进行微调，从而使无线充电端和无线受电端充分对齐，进行充电。

步骤五中，电能转换电路将提供的电能转换为满足无线受电端所要求的电能，智能充电模块使设备进行智能充电，电量监测电路监测充电状况并调整充电电流。

步骤六中，受电部分的电量监测模块检测到蓄电池充满电时，电量监测电路会通过通信模块给控制电路发出信号，控制电路收到信号后会控制充电部分停止充电。

本发明所涉及的一种对移动设备进行非电缆式供电的无线供电系统，充电过程实现无人操作的自动化充电，避免了人工操作，降低了风险，提高了安全性；移动设备充电时充电部分和受电部分配合，实现了无线充电，无接触式充电降低了受损的机会，使设备更耐用；采用智能充电模块和定位模块，在充电模块和受电模块对齐时进行智能充电，提高了充电效率。

本实施例所述的测距模块，采用激光测距模块，由于激光的单色性好、方向性强等特点，与光电测距仪相比，不仅可以日夜作业、而且能提高测距精度，显著减少重量和功耗，受周围环境的影响较小。

本实施例所述的控制电路的控制芯片采用高精度的单片机芯片，具有造价成本低，持续工作时间长的优点，可以提高整体的工作效率，避免误动。

结合图3对本实施例作进一步的说明，本实施例所述的电动机组基座上安装有两种轨道，可以拖带充电部分进行垂直面的移动微调，横向轨道2可以使充电端4和电动机组进行左右方向的移动，整个横向轨道2又可以沿着纵向轨道3进行上下移动，这样就可以实现位置的微调，从而使无线充电端4和无线受电端充分对齐，进行高效率的充电。使用的电动机为直流电机，响应速度快工作平稳。

所述的电能转换模块将提供的电能转换为满足无线充电端要求的电能，智能充电模块使设备1对设备2进行智能充电，监测充电状况，调整充电电流，使蓄电池处于健康的充电环境中，有利于延长蓄电池的使用寿命，提高充电装置的充电效率。所述的电能转换模块例如为电能转换器。

所述的受电部分装有电量监测模块，当蓄电池充满电时，电量监测电路会通过通信模块给控制电路发出信号，控制电路收到信号后会控制充电部分停止充电，进而避免了资源浪费。所述的电量监测模块例如为智能电量监测仪。

所述的供电部分和受电部分都有防护外壳保护，设备所采用的防护外壳为IP67透明防护外壳，是完全防尘的，外表壳无间隙，灰尘无法进入。而且在常温状态下，在1米的深水内不会对设备造成影响。使设备可以工作在户外不受灰尘、雨水等环境的影响。

Claims (7)

1.一种对移动设备进行非电缆式供电的无线供电系统，其特征在于，它包括充电部分和受电部分，所述的充电部分安装在固定设备1上且与电网或发电设备相连接，所述的受电部分安装在需要供电的移动设备2上；

所述的充电部分包括电能转换电路、控制电路、电动机组基座、电动机组、一号定位模块、测距模块、智能充电模块和无线充电端，所述的电能转换电路与电网连接，所述的电动机组、一号定位模块、测距模块、智能充电模块和无线充电端分别与控制电路连接，所述的无线充电端与电动机组连接，所述的一号定位模块与无线充电端连接；所述的智能充电模块用于调控充电电流；所述的测距模块用于测量设备2到设备1之间的距离；

所述的受电部分包括无线受电端、二号定位模块、电量监测电路、通信模块和蓄电池，所述的无线受电端与二号定位模块连接，所述的电量监测电路与无线受电端连接，所述的通信模块与电量监测电路连接，所述的蓄电池与电量监测电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种对移动设备进行非电缆式供电的无线供电系统，其特征在于，所述的电动机组基座与电动机组连接。

3.根据权利要求1所述的一种对移动设备进行非电缆式供电的无线供电系统，其特征在于，所述的充电部分和受电部分均装有防护外壳。

4.一种权利要求1所述的对移动设备进行非电缆式供电的无线供电系统的使用方法，其特征在于，使用方法如下：

步骤一、安装有受电部分的移动设备2开始移动靠近安装有充电部分的固定设备1，执行步骤二；

步骤二、安装有充电部分的固定设备1上充电部分的测距模块检测到安装有受电部分的移动设备2到达预定的距离内，直至所测得的距离达到固定值，执行步骤三；

步骤三、充电部分的一号定位模块开始动作，发出信号给控制模块，控制模块接收到信号，执行步骤四；

步骤四、控制模块驱动电动机组动作，在垂直面方向进行移动微调，直到充电端和受电端对准，执行步骤五；

步骤五、安装有充电部分的固定设备1开始提供电能，经过电能转换电路转化为无线充电端需要接收的电能，智能充电模块调控电流对蓄电池进行智能充电，执行步骤六；

步骤六、电量监测电路检测到电量充满，发信号给控制电路停止充电。

5.根据权利要求4所述的一种对移动设备进行非电缆式供电的无线供电系统的使用方法，其特征在于，所述的步骤四中，充电部分随电动机组进行垂直面的位置微调，电动机组模块安装有两个轨道，可以在垂直面沿上下左右方向进行微调，从而使无线充电端和无线受电端充分对齐，进行充电。

6.根据权利要求4所述的一种对移动设备进行非电缆式供电的无线供电系统的使用方法，其特征在于，所述的步骤五中，电能转换电路将提供的电能转换为满足无线受电端所要求的电能，智能充电模块使设备进行智能充电，电量监测电路监测充电状况并调整充电电流。

7.根据权利要求4所述的一种对移动设备进行非电缆式供电的无线供电系统的使用方法，其特征在于，所述的步骤六中，受电部分的电量监测模块检测到蓄电池充满电时，电量监测电路会通过通信模块给控制电路发出信号，控制电路收到信号后会控制充电部分停止充电。