CN112693335A - 一种基于无线电能传输技术的电单车充电装置 - Google Patents

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杨佳星
周聪
宋英子
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Abstract

本发明公开了一种基于无线电能传输技术的电单车充电装置，其特征在于，包括地下电能发射器，所述地下电能发射器包括地下电源电路、地下谐振电路、地下发射线圈阵列、地下电流检测器、地下开关控制器；所述充电装置还包括地面充电设备，所述地面充电设备包括地面接收线圈、电单车电池、地面电压检测器、地面开关控制器；所述地下电能发射器与地面充电设备无直接电气连接；所述地下发射线圈阵列与地面接收线圈阵列通过磁耦合连接。本充电装置设计结构合理、功能有效，提高了电单车充电的便利性。

Description

一种基于无线电能传输技术的电单车充电装置
技术领域
本发明属于无线电能传输技术领域，尤其涉及一种基于无线电能传输技术的电单车充电装置。
背景技术
绿色环保的出行是保护环境的重要宗旨，很多企业为了响应政府号召，推行了共享电单车的出行方式，在城市的大街小巷都能看到很多骑行者。但是电单车的电池续航问题仍然未能得到解决，例如在炎热的夏季和寒冷的冬季，更换电池仍然是工作人员达到电单车的停放位置对电池进行更换，这样既耗时又费力，所以解决电单车的电池续航问题是保障市民便捷出行的重要工作。
发明内容
本发明提供一种基于无线电能传输技术的电单车充电装置，以解决电单车的电池续航问题和繁琐的电池更换工作。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于无线电能传输技术的电单车充电装置，包括地下电能发射器，所述地下电能发射器包括地下电源电路、地下谐振电路、地下发射线圈阵列、地下电流检测器、地下开关控制器；所述充电装置还包括地面充电设备，所述地面充电设备包括地面接收线圈、电单车电池、地面电压检测器、地面开关控制器；所述地下电能发射器与地面充电设备无直接电气连接。
作为上述技术方案的进一步描述：所述地下电源电路包括地下电源接入，地下电源逆变器。
作为上述技术方案的进一步描述：所述地下谐振电路包括逆变电路、谐振电容。
作为上述技术方案的进一步描述：所述地下发射线圈阵列包括多个子线圈，形成多个传输集中点。
作为上述技术方案的进一步描述：所述地下电流检测器于谐振电路处连接，并连接至地下开关控制器。
作为上述技术方案的进一步描述：所述地面接收线圈、电单车电池、地面电压检测器、地面开关控制器依次连接，并回到地面接收线圈。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供的一种基于无线电能传输技术的电单车充电装置，其设计结构合理，功能有效，提高了电单车充电的便利性。利用无线电能传输技术给电单车充电，保证了充电的较高效率，提高了充电的安全性；同时针对于一般的无线充电系统，本充电系统利用负载端的变化，引起发射端电流的变化，从而感知负载数量，避免了使用无线通信，从而减少了成本和装置的功耗；利用无线电能传输技术给电单车充电，节约了人力和物力，能够保证电单车的电量充足，提高了市民出行的便利。本发明结构简单，成本低廉，安全高效，便利可靠，有望为相关电动汽车的充电工作提供支持。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于无线电能传输技术的电单车充电装置的原理图。
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、完整的描述，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的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，本发明提供的一种实施例：包括地下电能发射器、地面充电设备，所述地下电能发射器内设有地下电源电路、地下谐振电路、地下发射线圈阵列、地下电流检测器、地下开关控制器，所述地下电源电路、地下谐振电路、地下发射线圈阵列依次连接；所述地下电流检测器从地下谐振电路接出，所述地下谐振电路、地下电流检测器、地下开关控制器、地下电源电路依次连接；所述地面充电设备包括地面接收线圈、电单车电池、地面电压检测器、地面开关控制器，所述地面接收线圈包括接收线圈、接收线圈谐振电路、整流电路；所述地面接收线圈、电单车电池、地面电压监测器、地面开关控制器依次连接。
在本实施例中，所述地下谐振电路中包括全桥逆变电路和串联谐振电路；所述全桥逆变电路将直流电源逆变为系统所需的交流电；所述串联谐振电路在通以交流电的条件下形成串联谐振。
在本实施例中，所述地下发射线圈阵列由若干子线圈排列而成，每个子线圈中通以交流电，交流电通过线圈会产生变化交变磁场，变化的磁场会使地面充电设备上装设的接收线圈而感应出电势，给地面充电设备进行充电。
在本实施例中，所述地下发射线圈阵列中的每一个子线圈均采用平面圆盘形，因为发射线圈采用的是阵列结构，所以为了减小相邻子线圈间的互感，平面圆盘形线圈比螺旋形线圈更具优势，地面充电设备上的地面接收线圈也采用平面圆盘形，电能传输效果更佳。
在本实施例中，所述电流检测器中包括电流传感器、单片机组成，电流传感器采集到的逆变电路前端的直流电流大小，传输至STM8L101单片机中，单片机通过AD转换，得到数字信号，内部进行处理后输出一个驱动信号到地下开关控制器。
在本实施例中，所述电流检测器和地面开关控制器中的单片机均采用意法半导体公司生产的STM8L101单片机，该单片机为20引脚8位CMOS闪存单片机。在实施中，STM8L101单片机均采用TSSOP20封装，以便实现封装的小型化。工作中STM8L101单片机采用1.65-3.6V供电，使用低压差稳压器后将电池的输出电压转换为了3.3V接入单片机的8引脚VDD。该单片机的4引脚是复位端，用于发送数据之后复位归零。其余的引脚除去PB0和PB4，均为单片机的I/O口，用于AD转换、给继电器输入控制指令等功能。低压差稳压器选用RT9193低压差稳压器，输出电压在1.5V-5.0V可调。
在本实施例中，所述地下电能发射器均由防水壳体包裹，防水壳体的材料可选用PVC或者PMMA材质，防水壳体的形状呈球形以便较好承压。在防水壳体表面开孔以便地下电源供电。在防水壳体有缝隙的地方，使用防水密封胶进行密封，保证地下装置的防水性。PCB水平放置于球形壳体中心水平直径方向并固定。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于无线电能传输技术的电单车充电装置，其特征在于，包括地下电能发射器，所述地下电能发射器包括地下电源电路、地下谐振电路、地下发射线圈阵列、地下电流检测器、地下开关控制器；所述充电装置还包括地面充电设备，所述地面充电设备包括地面接收线圈、电单车电池、地面电压检测器、地面开关控制器；所述地下电能发射器与地面充电设备无直接电气连接。
2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述地下电源电路包括地下电源接入，地下电源逆变器。
3.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述地下谐振电路包括逆变电路、谐振电容。
4.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述地下发射线圈阵列包括多个子线圈，形成多个传输集中点。
5.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述地下电流检测器于谐振电路处连接，并连接至地下开关控制器。
6.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述地面接收线圈、电单车电池、地面电压检测器、地面开关控制器依次连接，并回到地面接收线圈。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110109263A1 (en) * 2009-11-09 2011-05-12 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Resonance type non-contact charging apparatus
CN203632273U (zh) * 2013-10-23 2014-06-04 西华大学 一种无线充电移动设备蓄电池
CN104716725A (zh) * 2015-04-15 2015-06-17 山东大学 一种具有金属异物检测的电动汽车无线充电系统
CN206202015U (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 兰州理工大学 电动汽车谐振式无线充电装置
CN108110838A (zh) * 2017-12-28 2018-06-01 南京信息工程大学 基于高频磁共振耦合的共享电单车无线充电装置及方法
CN207504648U (zh) * 2017-09-26 2018-06-15 广州大学 一种基于磁谐振的多方向无线充电装置
US20190379230A1 (en) * 2018-06-11 2019-12-12 Google Llc Increasing efficiency in wireless chargers
CN110816323A (zh) * 2019-10-30 2020-02-21 南京航空航天大学 一种基于发射线圈阵列聚焦的汽车无线充电系统和方法
CN112026550A (zh) * 2020-09-04 2020-12-04 中国电力科学研究院有限公司 地面充电系统、电动汽车无线充电系统及方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110109263A1 (en) * 2009-11-09 2011-05-12 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Resonance type non-contact charging apparatus
CN203632273U (zh) * 2013-10-23 2014-06-04 西华大学 一种无线充电移动设备蓄电池
CN104716725A (zh) * 2015-04-15 2015-06-17 山东大学 一种具有金属异物检测的电动汽车无线充电系统
CN206202015U (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 兰州理工大学 电动汽车谐振式无线充电装置
CN207504648U (zh) * 2017-09-26 2018-06-15 广州大学 一种基于磁谐振的多方向无线充电装置
CN108110838A (zh) * 2017-12-28 2018-06-01 南京信息工程大学 基于高频磁共振耦合的共享电单车无线充电装置及方法
US20190379230A1 (en) * 2018-06-11 2019-12-12 Google Llc Increasing efficiency in wireless chargers
CN110816323A (zh) * 2019-10-30 2020-02-21 南京航空航天大学 一种基于发射线圈阵列聚焦的汽车无线充电系统和方法
CN112026550A (zh) * 2020-09-04 2020-12-04 中国电力科学研究院有限公司 地面充电系统、电动汽车无线充电系统及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
谢炎民: "浅谈共享电单车无线充电技术", 《中国自行车》 *

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