CN112946395A - 一种用于无线充电系统的测试位置调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于无线充电系统的测试位置调节系统，包括发射端样品安装机构、基座机构、接收端样品安装机构及接收端样品姿位控制机构；发射端样品安装机构竖直设置在基座机构上，发射端样品安装机构用于安装发射端样品，接收端样品安装机构用于安装接收端样品，接收端样品姿位控制机构用于调整发射端样品与接收端样品的相对位置。本发明所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统，解决了现有电动汽车无线充电系统测试台架均采用水平放置的方式，进而导致占用空间大的技术问题。

Description

一种用于无线充电系统的测试位置调节系统

技术领域

本发明属于无线充电测试技术领域，尤其是涉及一种用于无线充电系统的测试位置调节系统。

背景技术

近年来，电动汽车产业迅速发展。相比于传导充电技术，无线充电因其在便捷性、安全性等方面的明显优势，受到国内外汽车行业的广泛关注。

由于实际情况中受到车型、车辆停放位置等因素的影响，电动汽车无线充电车载端设备与地面端设备很难处于最佳工作状态，这样就会对无线充电系统的性能产生影响。而想要准确评估实际工况影响的大小，就需要进行测试。现有电动汽车无线充电系统测试台架均采用水平放置的方式，不仅占用空间大，而且电动汽车无线充电系统测试时，台架四周均有电磁辐射，为保证测试人员的安全，对测试场地要求很高；现有电动汽车无线充电系统测试台架大多采用人工或者半自动化的操控方式，导致完成一项测试试验要耗费大量的人力和时间。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于无线充电系统的测试位置调节系统，解决了现有电动汽车无线充电系统测试台架均采用水平放置的方式，进而导致占用空间大的技术问题；

进一步的解决了现有电动汽车无线充电系统测试台架大多采用人工或者半自动化的操控方式，导致完成一项测试试验要耗费大量的人力和时间的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于无线充电系统的测试位置调节系统，包括发射端样品安装机构、基座机构、接收端样品安装机构及接收端样品姿位控制机构；

所述发射端样品安装机构竖直设置在基座机构上，所述发射端样品安装机构与所述接收端样品安装机构正对，所述发射端样品安装机构用于安装发射端样品，所述接收端样品安装机构用于安装接收端样品，所述接收端样品姿位控制机构用于调整发射端样品与接收端样品的相对位置。

进一步的，所述接收端样品安装机构包括发射端样品安装平台支架、发射端样品安装平台及两个发射端样品压板，所述发射端样品安装平台通过所述发射端样品安装平台支架与所述基座机构的基座连接，所述发射端样品安装平台的端面与所述基座机构的基座的上端面垂直，两个所述发射端样品压板均与所述发射端样品安装平台可拆卸连接，两个所述发射端样品压板用于固定发射端样品。

进一步的，所述发射端样品安装平台设有至少四个第一螺纹孔，所述第一螺纹孔呈矩形阵列排布，所述发射端样品压板的上下端部均通过一个第一螺栓与一个第一螺纹孔连接。

进一步的，所述接收端样品姿位控制机构包括纵向移动机构、横向移动机构、垂直移动机构、纵向旋转机构及横向旋转机构；

所述横向旋转机构的输出端与所述接收端样品安装机构连接，所述纵向旋转机构的输出端与所述横向旋转机构连接，所述垂直移动机构的输出端与所述纵向旋转机构连接，所述横向移动机构的输出端与所述垂直移动机构连接，所述纵向移动机构用于调整发射端样品与接收端样品之间的纵向间隙。

进一步的，所述接收端样品安装机构包括接收端样品安装平台及两个接收端样品压板，两个所述接收端样品压板与所述接收端样品安装平台可拆卸连接，两个所述接收端样品压板用于固定接收端样品，所述接收端样品安装平台与所述横向旋转机构的输出端连接。

进一步的，所述接收端样品安装平台设有至少四个第二螺纹孔，所述第二螺纹孔呈矩形阵列排布，所述接收端样品压板的上下端部均通过一个第二螺栓与一个第二螺纹孔连接。

进一步的，所述横向旋转机构包括横向旋转驱动电机及两个横向旋转臂，两个所述横向旋转臂对称设置在所述接收端样品安装平台上，所述横向旋转驱动电机的输出端与一个所述横向旋转臂连接；

所述纵向旋转机构包括C形架、纵向旋转驱动电机及纵向旋转臂，所述纵向旋转驱动电机的输出端通过所述纵向旋转臂与所述C形架连接，所述接收端样品安装平台通过两个所述横向旋转臂与所述C形架连接。

进一步的，所述垂直移动机构包括垂直移动臂、垂直移动驱动电机、垂直移动驱动丝杠及垂直移动驱动导杠，所述垂直移动驱动电机的输出端与所述垂直移动驱动丝杠连接，所述垂直移动驱动丝杠与所述垂直移动臂螺纹连接，所述纵向旋转驱动电机设置在所述垂直移动臂上，两个所述垂直移动驱动导杠与所述纵向旋转臂滑动连接。

进一步的，所述横向移动机构包括横向移动臂、横向移动驱动电机、横向移动驱动丝杠及两个横向移动驱动导杠，所述横向移动驱动电机的输出端与所述横向移动驱动丝杠连接，所述横向移动驱动丝杠与所述横向移动臂螺纹连接，两个所述横向移动驱动导杠与所述横向移动臂滑动连接，所述垂直移动驱动电机安装在所述横向移动臂顶部，两个所述垂直移动驱动导杠均设置在所述横向移动臂上。

进一步的，所述纵向移动机构包括纵向移动臂、纵向移动驱动电机、纵向移动驱动丝杠及两个纵向移动驱动导杠，所述纵向移动驱动电机的输出端与所述纵向移动驱动丝杠连接，所述纵向移动驱动丝杠与所述纵向移动臂螺纹连接，两个所述纵向移动驱动导杠与所述纵向移动臂滑动连接，两个所述横向移动驱动导杠均设置在所述纵向移动臂上；

进一步的，所述基座机构包括基座及四个可锁止的脚轮，四个所述脚轮均布在所述基座的底部端面，所述接收端样品安装机构竖直设置在基座的上端面；

进一步的，所述测试位置调节系统还包括上位机及控制装置，所述上位机与所述控制装置信号连接，所述横向旋转驱动电机、纵向旋转驱动电机、垂直移动驱动电机、横向移动驱动电机及纵向移动驱动电机均与所述控制装置信号连接。

相对于现有技术，本发明所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统具有以下优势：

本发明所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统，本发明能够实现电动汽车无线充电系统的各类工况自动化模拟，包括电动汽车无线充电系统车载端设备的横向、纵向和垂直偏差，旋转、俯仰和偏航的运行工况中的一种或者几种情况的综合，提升测试工作效率；本发明将电动汽车无线充电系统样品测试由传统的水平放置方式改为竖直放置方式，从而使得测试台架结构简单，减小测试场地的占用面积，充分利用垂直空间，具有测试场地占用空间小的优点；本发明将电动汽车无线充电系统样品测试由传统的水平放置方式改为竖直放置方式，减小了相关试验人员接触电磁辐射的范围，提高了无线充电测试试验的安全性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统结构示意图；

图2为本发明实施例所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统另一角度结构示意图；

图3为本发明实施例所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统正视图；

图4为现有技术中无线充电系统测试台架与操作人员的相对位置示意图；

图5为现有技术中无线充电系统测试台架的辐射范围示意图；

图6为本发明实施例所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统使用过程中与操作人员的相对位置示意图；

图7为本发明实施例所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统的辐射范围示意图。

附图标记说明：

11、基座；12、脚轮；211、纵向移动臂；212、纵向移动驱动电机；213、纵向移动驱动丝杠；214、纵向移动驱动导杠；221、横向移动臂；222、横向移动驱动电机；223、横向移动驱动丝杠；224、横向移动驱动导杠；231、垂直移动臂；232、垂直移动驱动电机；233、垂直移动驱动丝杠；234、垂直移动驱动导杠；241、纵向旋转臂；242、纵向旋转驱动电机；251、横向旋转臂；252、横向旋转驱动电机；261、接收端样品安装平台；262、接收端样品压板；263、第二螺栓；31、发射端样品安装平台支架；321、发射端样品安装平台；322、发射端样品压板；323、第一螺栓；41、发射端样品；42、接收端样品。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种用于无线充电系统的测试位置调节系统，如图1所示，包括发射端样品安装机构、基座机构、接收端样品安装机构及接收端样品姿位控制机构；

发射端样品安装机构竖直设置在基座机构上，发射端样品安装机构与接收端样品安装机构正对，发射端样品安装机构用于安装发射端样品41，接收端样品安装机构用于安装接收端样品42，接收端样品姿位控制机构用于调整发射端样品41与接收端样品42的相对位置，本实施例中，基座机构包括基座11及四个可锁止的脚轮12，四个脚轮12均布在基座11的底部端面，用于调整整个测试位置调节系统的位置，接收端样品安装机构竖直设置在基座11的上端面，本发明将电动汽车无线充电系统样品测试由传统的水平放置方式改为竖直放置方式，从而使得测试台架结构简单，减小测试场地的占用面积，充分利用垂直空间，具有测试场地占用空间小的优点；本发明将电动汽车无线充电系统样品测试由传统的水平放置方式改为竖直放置方式，减小了相关试验人员接触电磁辐射的范围，提高了无线充电测试试验的安全性；

当电动汽车无线充电系统样品工作时，由于样品本身能够阻挡电磁辐射，因此产生的电磁辐射会向平行于样品平面的四周发射。

如图4、5所示，现有技术中的电动汽车无线充电系统样品测试为水平放置方式，无论测试人员站在哪个位置，都可能会受到电磁辐射。

如图6、7所示，本发明的电动汽车无线充电系统样品测试为竖直放置方式，测试人员站在平行于样品的两端能够大大减少电磁辐射。

接收端样品安装机构包括发射端样品安装平台支架31、发射端样品安装平台321及两个发射端样品压板322，发射端样品安装平台321通过发射端样品安装平台支架31与基座机构的基座11连接，发射端样品安装平台321的端面与基座机构的基座11的上端面垂直，两个发射端样品压板322均与发射端样品安装平台321可拆卸连接，两个发射端样品压板322用于固定发射端样品41。

发射端样品安装平台321设有144个第一螺纹孔，第一螺纹孔呈矩形阵列排布，发射端样品压板322的上下端部均通过一个第一螺栓323与一个第一螺纹孔连接。

接收端样品姿位控制机构用于调节电动汽车无线充电系统的接收端样品42与发射端样品41之间的相对位置，可以实现调节接收端样品42位姿，接收端样品姿位控制机构包括纵向移动机构、横向移动机构、垂直移动机构、纵向旋转机构及横向旋转机构；横向旋转机构的输出端与接收端样品安装机构连接，纵向旋转机构的输出端与横向旋转机构连接，垂直移动机构的输出端与纵向旋转机构连接，横向移动机构的输出端与垂直移动机构连接，纵向移动机构用于调整发射端样品41与接收端样品42之间的纵向间隙，本发明能够实现电动汽车无线充电系统的各类工况自动化模拟，包括电动汽车无线充电系统车载端设备的横向、纵向和垂直偏差，旋转、俯仰和偏航的运行工况中的一种或者几种情况的综合，提升测试工作效率。

接收端样品安装机构用于放置电动汽车无线充电系统的接收端样品42，接收端样品安装机构包括接收端样品安装平台261及两个接收端样品压板262，两个接收端样品压板262与接收端样品安装平台261可拆卸连接，两个接收端样品压板262用于固定接收端样品42，接收端样品安装平台261与横向旋转机构的输出端连接。

接收端样品安装平台261设有25个第二螺纹孔，第二螺纹孔呈矩形阵列排布，接收端样品压板262的上下端部均通过一个第二螺栓263与一个第二螺纹孔连接。

横向旋转机构包括横向旋转驱动电机252及两个横向旋转臂251，两个横向旋转臂251对称设置在接收端样品安装平台261上，横向旋转驱动电机252的输出端与一个横向旋转臂251连接；

纵向旋转机构包括C形架、纵向旋转驱动电机242及纵向旋转臂241，纵向旋转驱动电机242的输出端通过纵向旋转臂241与C形架连接，接收端样品安装平台261通过两个横向旋转臂251与C形架连接。

垂直移动机构包括垂直移动臂231、垂直移动驱动电机232、垂直移动驱动丝杠233及垂直移动驱动导杠234，垂直移动驱动电机232的输出端与垂直移动驱动丝杠233连接，垂直移动驱动丝杠233与垂直移动臂231螺纹连接，纵向旋转驱动电机242设置在垂直移动臂231上，两个垂直移动驱动导杠234与纵向旋转臂241滑动连接。

横向移动机构包括横向移动臂221、横向移动驱动电机222、横向移动驱动丝杠223及两个横向移动驱动导杠224，横向移动驱动电机222的输出端与横向移动驱动丝杠223连接，横向移动驱动丝杠223与横向移动臂221螺纹连接，两个横向移动驱动导杠224与横向移动臂221滑动连接，垂直移动驱动电机232安装在横向移动臂221顶部，两个垂直移动驱动导杠234均设置在横向移动臂221上。

纵向移动机构包括纵向移动臂211、纵向移动驱动电机212、纵向移动驱动丝杠213及两个纵向移动驱动导杠214，纵向移动驱动电机212的输出端与纵向移动驱动丝杠213连接，纵向移动驱动丝杠213与纵向移动臂211螺纹连接，两个纵向移动驱动导杠214与纵向移动臂211滑动连接，两个横向移动驱动导杠224均设置在纵向移动臂211上；

测试位置调节系统还包括上位机及控制装置，上位机与控制装置信号连接，横向旋转驱动电机252、纵向旋转驱动电机242、垂直移动驱动电机232、横向移动驱动电机222及纵向移动驱动电机212均与控制装置信号连接，上位机经控制装置控制横向旋转驱动电机252、纵向旋转驱动电机242、垂直移动驱动电机232、横向移动驱动电机222及纵向移动驱动电机212来调节接收端样品42与发射端样品41之间的位置，进而实现模拟电动汽车无线充电系统工作时的各种工况，控制装置将来自上位机的控制指令转换为横向旋转驱动电机252、纵向旋转驱动电机242、垂直移动驱动电机232、横向移动驱动电机222及纵向移动驱动电机212能够识别的驱动信号。

本实例的工作方式

通过控制纵向移动驱动电机212可以调整纵向移动臂211的前后位置，进而带动调整接收端样品42的前后位置，进而可以实现调整接收端样品42与发射端样品41之间的前后相对位置，从而实现模拟接收端样品42与发射端样品41之间工作间隙的工况。通过控制横向移动驱动电机222可以调整横向移动臂221的左右位置，进而带动调整接收端样品42的左右位置，进而可以实现调整接收端样品42与发射端样品41之间的左右相对位置，从而实现模拟接收端样品42与发射端样品41之间横向或纵向偏置的工况。通过控制垂直移动驱动电机232可以调整垂直移动臂231的上下位置，进而带动调整接收端样品42的上下位置，进而可以实现调整接收端样品42与发射端样品41之间的上下相对位置，从而实现模拟接收端样品42纵向或横向偏置的工况。通过控制纵向旋转驱动电机242可以调整纵向旋转臂241沿纵轴方向的旋转角度，进而实现控制接收端样品42沿纵轴方向的旋转角度。通过控制横向旋转驱动电机252可以调整横向旋转臂251沿横轴方向的旋转角度，进而实现控制接收端样品42沿横轴方向的旋转角度。通过纵向旋转机构和横向旋转机构的控制配合，可以实现控制接收端样品42沿纵轴方向旋转、沿横轴方向旋转以及沿垂直方向旋转，进而实现模拟接收端样品42旋转、俯仰和偏航的工况。接收端样品42可放置在接收端样品安装平台261，接收端样品安装平台261自身打有限位孔，通过接收端样品压板262和第二螺栓263进行固定。发射端样品41安装机构用于放置电动汽车无线充电系统的发射端样品41。发射端样品41可放置在发射端样品41安装平台321，发射端样品41安装平台321自身打有限位孔，通过发射端样品41压板322和第一螺栓323进行固定。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种用于无线充电系统的测试位置调节系统，其特征在于：包括发射端样品安装机构、基座机构、接收端样品安装机构及接收端样品姿位控制机构；

所述发射端样品安装机构竖直设置在基座机构上，所述发射端样品安装机构与所述接收端样品安装机构正对，所述发射端样品安装机构用于安装发射端样品(41)，所述接收端样品安装机构用于安装接收端样品(42)，所述接收端样品姿位控制机构用于调整发射端样品(41)与接收端样品(42)的相对位置。

2.根据权利要求1所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统，其特征在于：所述接收端样品安装机构包括发射端样品安装平台支架(31)、发射端样品安装平台(321)及两个发射端样品压板(322)，所述发射端样品安装平台(321)通过所述发射端样品安装平台支架(31)与所述基座机构的基座(11)连接，所述发射端样品安装平台(321)的端面与所述基座机构的基座(11)的上端面垂直，两个所述发射端样品压板(322)均与所述发射端样品安装平台(321)可拆卸连接，两个所述发射端样品压板(322)用于固定发射端样品(41)。

3.根据权利要求2所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统，其特征在于：所述发射端样品安装平台(321)设有至少四个第一螺纹孔，所述第一螺纹孔呈矩形阵列排布，所述发射端样品压板(322)的上下端部均通过一个第一螺栓(323)与一个第一螺纹孔连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统，其特征在于：所述接收端样品姿位控制机构包括纵向移动机构、横向移动机构、垂直移动机构、纵向旋转机构及横向旋转机构；

所述横向旋转机构的输出端与所述接收端样品安装机构连接，所述纵向旋转机构的输出端与所述横向旋转机构连接，所述垂直移动机构的输出端与所述纵向旋转机构连接，所述横向移动机构的输出端与所述垂直移动机构连接，所述纵向移动机构用于调整发射端样品(41)与接收端样品(42)之间的纵向间隙。

5.根据权利要求4所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统，其特征在于：所述接收端样品安装机构包括接收端样品安装平台(261)及两个接收端样品压板(262)，两个所述接收端样品压板(262)与所述接收端样品安装平台(261)可拆卸连接，两个所述接收端样品压板(262)用于固定接收端样品(42)，所述接收端样品安装平台(261)与所述横向旋转机构的输出端连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统，其特征在于：所述接收端样品安装平台(261)设有至少四个第二螺栓(263)孔，所述第二螺栓(263)孔呈矩形阵列排布，所述接收端样品压板(262)的上下端部均通过一个第二螺栓(263)与一个第二螺纹孔连接。

7.根据权利要求5或6任一项所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统，其特征在于：所述横向旋转机构包括横向旋转驱动电机(252)及两个横向旋转臂(251)，两个所述横向旋转臂(251)对称设置在所述接收端样品安装平台(261)上，所述横向旋转驱动电机(252)的输出端与一个所述横向旋转臂(251)连接；

所述纵向旋转机构包括C形架、纵向旋转驱动电机(242)及纵向旋转臂(241)，所述纵向旋转驱动电机(242)的输出端通过所述纵向旋转臂(241)与所述C形架连接，所述接收端样品安装平台(261)通过两个所述横向旋转臂(251)与所述C形架连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统，其特征在于：所述垂直移动机构包括垂直移动臂(231)、垂直移动驱动电机(232)、垂直移动驱动丝杠(233)及垂直移动驱动导杠(234)，所述垂直移动驱动电机(232)的输出端与所述垂直移动驱动丝杠(233)连接，所述垂直移动驱动丝杠(233)与所述垂直移动臂(231)螺纹连接，所述纵向旋转驱动电机(242)设置在所述垂直移动臂(231)上，两个所述垂直移动驱动导杠(234)与所述纵向旋转臂(241)滑动连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统，其特征在于：所述横向移动机构包括横向移动臂(221)、横向移动驱动电机(222)、横向移动驱动丝杠(223)及两个横向移动驱动导杠(224)，所述横向移动驱动电机(222)的输出端与所述横向移动驱动丝杠(223)连接，所述横向移动驱动丝杠(223)与所述横向移动臂(221)螺纹连接，两个所述横向移动驱动导杠(224)与所述横向移动臂(221)滑动连接，所述垂直移动驱动电机(232)安装在所述横向移动臂(221)顶部，两个所述垂直移动驱动导杠(234)均设置在所述横向移动臂(221)上。

10.根据权利要求9所述的一种用于无线充电系统的测试位置调节系统，其特征在于：所述纵向移动机构包括纵向移动臂(211)、纵向移动驱动电机(212)、纵向移动驱动丝杠(213)及两个纵向移动驱动导杠(214)，所述纵向移动驱动电机(212)的输出端与所述纵向移动驱动丝杠(213)连接，所述纵向移动驱动丝杠(213)与所述纵向移动臂(211)螺纹连接，两个所述纵向移动驱动导杠(214)与所述纵向移动臂(211)滑动连接，两个所述横向移动驱动导杠(224)均设置在所述纵向移动臂(211)上；

优选的，所述基座机构包括基座(11)及四个可锁止的脚轮(12)，四个所述脚轮(12)均布在所述基座(11)的底部端面，所述接收端样品安装机构竖直设置在基座(11)的上端面；

优选的，所述测试位置调节系统还包括上位机及控制装置，所述上位机与所述控制装置信号连接，所述横向旋转驱动电机(252)、纵向旋转驱动电机(242)、垂直移动驱动电机(232)、横向移动驱动电机(222)及纵向移动驱动电机(212)均与所述控制装置信号连接。

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