CN110015001B - 一种智能无线充电器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能无线充电器，包括底座和置于底座顶部的容置室，通槽内嵌入有无线充电模块，无线充电模块包括外壳体以及设置在外壳体内部的无线充电发射器，重力传感器与感应板四角之间通过弹簧连接，容置室外端安装有运动传感器；各第一升降装置的输出端分别与无线充电模块底部垂直焊接，无线充电模块侧壁嵌装有距离传感器；夹层腔内沿无线充电模块外部设置有一层防护罩，第二升降装置的输出端分别与固定框垂直连接；容置室一端设置有防护盖板，两侧板一端分别设置有插入滑槽内的导向滑杆，驱动电机的输出端、两从动轮以及齿纹轴之间缠绕闭合的传动链，防护盖板朝向容置室的一面上粘贴有清扫海绵层。
Description
技术领域
本发明涉及智能充电设备领域，具体为一种智能无线充电器。
背景技术
电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。电动汽车的充电方式分为有线充电和无线充电两大类。无线充电、即非接触充电，原理为在地面上安装无线充电发射器，在汽车底部安装接收板。需要充电时，将汽车停到无线充电发射器上方，使得接收板与无线充电发射器的位置对应，利用无线充电发射器发出电磁波，接收板接收电磁波转换电流而充电。无线充电方式因为使用方便，被越来越多的用户所接受。
现有的电动车无线充电设备多为开放式结构，其长期暴露在外部容易受损、蒙尘或在充电过程中容易受到外来异物的干扰，尤其是金属物质，研究表明，两种金属进入无限充电系统会产生涡流效应和磁效应,磁效应和涡流效应会对无线充电系统参数产生不同的影响,降低系统效率，此外,金属的涡流效应会产生涡流损耗并导致温升,对充电系统是极大的安全隐患。充电设备在充电过程中会产生电磁辐射，对外部人员或环境造成伤害；同时现有的无线充电设备不能够根据不同车辆的底盘高度进行调节，能量消耗大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能无线充电器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能无线充电器，包括底座和置于底座顶部的容置室，容置室上表面中部设置有开口的通槽，通槽内嵌入有无线充电模块，无线充电模块包括外壳体以及设置在外壳体内部的无线充电发射器，外壳体顶部设置有感应板，外壳体内四角分别安装一个重力传感器，重力传感器与感应板四角之间通过弹簧连接，容置室外端安装有运动传感器；
底座内于无线充电模块正下方设置有若干第一升降装置，各第一升降装置的输出端分别与无线充电模块底部垂直焊接，无线充电模块侧壁嵌装有距离传感器；容置室内于通槽外周设置有一圈夹层腔，夹层腔上表面开口设置有一圈升降槽，夹层腔内沿无线充电模块外部设置有一层上下开口结构的防护罩，防护罩底部固定在夹层腔底部，防护罩顶部粘贴在固定框上，固定框外周向外延伸，底座内两侧于固定框外檐正下方分别安装有第二升降装置，第二升降装置的输出端分别与固定框垂直连接；
容置室一端设置有防护盖板，防护盖板与其两侧对称设置的侧板形成开口朝向容置室方向的“U”型结构，容置室两侧对应侧板位置处分别设置一个滑槽，两侧板一端分别设置有插入滑槽内的导向滑杆，导向滑杆插入容置室内的一端通过轴承安装有齿纹轴，齿纹轴外端安装有滑轮，容置室内于滑轮正下方设置有导向块，导向块上表面设置有与滑轮相互配合的内陷的滑轨，导向块与容置室侧壁之间安装有驱动电机，容置室侧壁内于滑槽下方两端分别安装一个从动轮，驱动电机的输出端、两从动轮以及齿纹轴之间缠绕闭合的传动链，防护盖板朝向容置室的一面上粘贴有清扫海绵层。
优选的，感应板由PVC材料制成，弹簧为塑料弹簧。
优选的，第一升降装置和第二升降装置分别为气缸、电动伸缩杆、油缸中的一种。
优选的，防护罩为侧壁为竖向连续折叠的伸缩结构，防护罩表面喷涂防辐射层。
优选的，固定框与升降槽相互嵌合。
优选的，清扫海绵层对应防护盖板开口的两端分别设置为船型的导向斜面结构。
优选的，容置室在设置有防护盖板的一端设置有向外延伸的缓冲支撑板。
优选的，无线充电发射器与电源模块连接，底座内设置有主控电路板，主控电路板分别与无线充电发射器的电源模块、重力传感器、距离传感器、运动传感器、第一升降装置、第二升降装置、驱动电机的控制端连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过在容置室外部增加防护盖板，在无线充电器闲置时进行封闭保护，避免蒙尘，防止碾压；防护盖板内设置有清扫海绵层，清扫海绵层在防护盖板开合滑动的过程中与无线充电模块表面充分接触，有效清除无线充电模块表面的灰尘，保持无线充电模块良好的工作状态。
2.本发明通过在无线充电模块内设置重力传感器，通过外部的感应板对无线充电发射器进行保护，同时及时感应到外来异物的落入，通过防护盖板的滑动及时对异物进行清除，避免对充电系统产生不良影响。
3.本发明通过在无线充电模块外部设置可伸缩的防护罩，在充电过程中对无线充电模块进行遮挡，减少辐射的同时避免外物的侵入。
4.本发明通过设置内嵌式的无线充电模块，占用空间小，具有很好的美观度；通过升降装置的驱动将无线充电模块的高度进行调节，在距离传感器的监测下，便于适应不同底盘高度的电动汽车的充电，保持合理的接收距离，节约能耗。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的容置室上表面结构示意图；
图3为本发明的无线充电模块的具体结构示意图；
图4为本发明的防护罩的安装结构示意图；
图5为本发明的防护盖板与容置室的连接结构示意图；
图6为本发明的驱动电机、从动轮以及齿纹轴之间的连接结构示意图；
图7为本发明的清扫海绵层的具体结构示意图。
图中：1、底座；2、容置室；3、通槽；4、无线充电模块；5、外壳体；6、无线充电发射器；7、感应板；8、重力传感器；9、弹簧；10、第一升降装置；11、距离传感器；12、夹层腔；13、升降槽；14、防护罩；15、固定框；16、第二升降装置；17、防护盖板；18、侧板；19、滑槽；20、导向滑杆；21、齿纹轴；22、滑轮；23、导向块；24、滑轨；25、驱动电机；26、从动轮；27、传动链；28、清扫海绵层；29、缓冲支撑板；30、运动传感器；31、主控电路板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种智能无线充电器，包括底座1和置于底座1顶部的容置室2，容置室2上表面中部设置有开口的通槽3，通槽3内嵌入有无线充电模块4，无线充电模块4包括外壳体5以及设置在外壳体5内部的无线充电发射器6，外壳体5顶部设置有感应板7，外壳体5内四角分别安装一个重力传感器8，重力传感器8与感应板7四角之间通过弹簧9连接，容置室2外端安装有运动传感器30；
底座1内于无线充电模块4正下方设置有若干第一升降装置10，各第一升降装置10的输出端分别与无线充电模块4底部垂直焊接，无线充电模块4侧壁嵌装有距离传感器11；容置室2内于通槽3外周设置有一圈夹层腔12，夹层腔12上表面开口设置有一圈升降槽13，夹层腔12内沿无线充电模块4外部设置有一层上下开口结构的防护罩14，防护罩14底部固定在夹层腔12底部，防护罩14顶部粘贴在固定框15上，固定框15外周向外延伸，底座1内两侧于固定框15外檐正下方分别安装有第二升降装置16，第二升降装置16的输出端分别与固定框15垂直连接；
容置室2一端设置有防护盖板17，防护盖板17与其两侧对称设置的侧板18形成开口朝向容置室2方向的“U”型结构，容置室2两侧对应侧板18位置处分别设置一个滑槽19，两侧板18一端分别设置有插入滑槽19内的导向滑杆20，导向滑杆20插入容置室2内的一端通过轴承安装有齿纹轴21，齿纹轴21外端安装有滑轮22，容置室2内于滑轮22正下方设置有导向块23，导向块23上表面设置有与滑轮22相互配合的内陷的滑轨24，导向块23与容置室2侧壁之间安装有驱动电机25，容置室2侧壁内于滑槽19下方两端分别安装一个从动轮26，驱动电机25的输出端、两从动轮26以及齿纹轴21之间缠绕闭合的传动链27，防护盖板17朝向容置室2的一面上粘贴有清扫海绵层28。
进一步的，感应板7由PVC材料制成，弹簧9为塑料弹簧。
进一步的，第一升降装置10和第二升降装置16分别为气缸、电动伸缩杆、油缸中的一种。
进一步的，防护罩14为侧壁为竖向连续折叠的伸缩结构，防护罩14表面喷涂防辐射层。
进一步的，固定框15与升降槽13相互嵌合。
优选的，清扫海绵层28对应防护盖板17开口的两端分别设置为船型的导向斜面结构。
进一步的，容置室2在设置有防护盖板17的一端设置有向外延伸的缓冲支撑板29，缓冲支撑板29对防护盖板17。
进一步的，无线充电发射器6与电源模块连接，底座1内设置有主控电路板31，主控电路板31分别与无线充电发射器6的电源模块、重力传感器8、距离传感器11、运动传感器30、第一升降装置10、第二升降装置16、驱动电机25的控制端连接。
工作原理：闲置时，防护盖板17为闭合状态，避免蒙尘，防止碾压；当有车辆开过靠近时，运动传感器30实时监测充电车辆的动态变化，并将信号发送给主控电路板31，当充电车辆停在指定位置时，主控电路板31控制驱动电机25启动，通过传动链27驱动齿纹轴21上的滑轮22转动，沿滑轨24移动，使得防护盖板17开启，露出无线充电模块4，同时防护盖板17开合的过程中，其内的清扫海绵层28与无线充电模块4表面充分接触，有效清除无线充电模块4表面的灰尘，保持无线充电模块4良好的工作状态；距离传感器11监测无线充电模块4与充电车辆底盘的距离，并将信号发送给主控电路板31，主控电路板31控制第一升降装置10启动，调节无线充电模块4的高度，保持设定的接收距离；同时第二升降装置16启动，将防护罩14推出，将无线充电模块4与车辆底盘之间的区域防护起来，减少辐射的同时避免外物的侵入；启动电源开关开始充电，在充电过程中车底若有异物掉落，落入到感应板7上，重力传感器8与感应板7四角之间通过弹簧9连接，通过弹簧9将重力感应传导至重力传感器8，灵敏度高，重力传感器8将重量变化信号发送给主控电路板31，主控电路板31控制电源断开，第一升降装置10、第二升降装置16复位，防护盖板17关闭后再开启，一个循环，将无线充电模块4表面异物清除后，再启动第一升降装置10、第二升降装置16以及电源开关继续充电，及时感应到外来异物的落入，避免对充电系统产生不良影响。
值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有常熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种智能无线充电器，其特征在于，包括底座（1）和置于底座（1）顶部的容置室（2），容置室（2）上表面中部设置有开口的通槽（3），通槽（3）内嵌入有无线充电模块（4），无线充电模块（4）包括外壳体（5）以及设置在外壳体（5）内部的无线充电发射器（6），外壳体（5）顶部设置有感应板（7），外壳体（5）内四角分别安装一个重力传感器（8），重力传感器（8）与感应板（7）四角之间通过弹簧（9）连接，容置室（2）外端安装有运动传感器（30）；
底座（1）内于无线充电模块（4）正下方设置有若干第一升降装置（10），各第一升降装置（10）的输出端分别与无线充电模块（4）底部垂直焊接，无线充电模块（4）侧壁嵌装有距离传感器（11）；容置室（2）内于通槽（3）外周设置有一圈夹层腔（12），夹层腔（12）上表面开口设置有一圈升降槽（13），夹层腔（12）内沿无线充电模块（4）外部设置有一层上下开口结构的防护罩（14），防护罩（14）底部固定在夹层腔（12）底部，防护罩（14）顶部粘贴在固定框（15）上，固定框（15）外周向外延伸，底座（1）内两侧于固定框（15）外檐正下方分别安装有第二升降装置（16），第二升降装置（16）的输出端分别与固定框（15）垂直连接；
容置室（2）一端设置有防护盖板（17），防护盖板（17）与其两侧对称设置的侧板（18）形成开口朝向容置室（2）方向的“U”型结构，容置室（2）两侧对应侧板（18）位置处分别设置一个滑槽（19），两侧板（18）一端分别设置有插入滑槽（19）内的导向滑杆（20），导向滑杆（20）插入容置室（2）内的一端通过轴承安装有齿纹轴（21），齿纹轴（21）外端安装有滑轮（22），容置室（2）内于滑轮（22）正下方设置有导向块（23），导向块（23）上表面设置有与滑轮（22）相互配合的内陷的滑轨（24），导向块（23）与容置室（2）侧壁之间安装有驱动电机（25），容置室（2）侧壁内于滑槽（19）下方两端分别安装一个从动轮（26），驱动电机（25）的输出端、两从动轮（26）以及齿纹轴（21）之间缠绕闭合的传动链（27），防护盖板（17）朝向容置室（2）的一面上粘贴有清扫海绵层（28）。
2.根据权利要求1所述的一种智能无线充电器，其特征在于：感应板（7）由PVC材料制成，弹簧（9）为塑料弹簧。
3.根据权利要求1所述的一种智能无线充电器，其特征在于：第一升降装置（10）和第二升降装置（16）分别为气缸、电动伸缩杆、油缸中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种智能无线充电器，其特征在于：防护罩（14）为侧壁为竖向连续折叠的伸缩结构，防护罩（14）表面喷涂防辐射层。
5.根据权利要求1所述的一种智能无线充电器，其特征在于：固定框（15）与升降槽（13）相互嵌合。
6.根据权利要求1所述的一种智能无线充电器，其特征在于：清扫海绵层（28）对应防护盖板（17）开口的两端分别设置为船型的导向斜面结构。
7.根据权利要求1所述的一种智能无线充电器，其特征在于：容置室（2）在设置有防护盖板（17）的一端设置有向外延伸的缓冲支撑板（29）。
8.根据权利要求1所述的一种智能无线充电器，其特征在于：无线充电发射器（6）与电源模块连接，底座（1）内设置有主控电路板（31），主控电路板（31）分别与无线充电发射器（6）的电源模块、重力传感器（8）、距离传感器（11）、运动传感器（30）、第一升降装置（10）、第二升降装置（16）、驱动电机（25）的控制端连接。
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