CN113415181A - 采用无线电能传输的立体车库的充电防护装置与立体车库 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种采用无线电能传输的立体车库的充电防护装置与立体车库。该装置包括发射线圈；接收线圈；感应器，安装在发射线圈和接收线圈之间，用于检测发射线圈和接收线圈之间是否存在异物。本方案中，由于在发射线圈和接收线圈之间设置了感应器，感应器可以检测出发射线圈和接收线圈之间是否存在异物，解决了现有技术中无法检测出发射线圈和接收线圈之间是否存在异物的问题。现有的立体车库有线充电系统极易产生绕线，充电线极易摩擦，破损，引起安全问题，本方案的无线充电方式弥补了有线充电的不足。

Description

采用无线电能传输的立体车库的充电防护装置与立体车库
技术领域
本申请涉及电动汽车充电领域，具体而言，涉及一种采用无线电能传输的立体车库的充电防护装置与立体车库。
背景技术
针对立体车库的电动汽车充电，目前主要有两种方式。
第一种：采用触滑线模式，但是该模式功率不能太大，且触滑接触装置比较危险，会带来安全风险。
第二种：采用无线充电方式，如图1所示，在立体车库的固定框架80上安装发射线圈，在载车板90上安装接收线圈，然后将接收线圈的电能转化为电动汽车充电能量。
但是，目前的无线充电方式中，由于无线发射线圈和无线接收线圈之间有一定距离，在启动充电的时候，如果在发射线圈与充电线圈之间有异物，比如金属材料等，将会在发射线圈和接收线圈之间形成涡流，会损毁发射线圈和接收线圈，甚至会导致系统损毁。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种采用无线电能传输的立体车库的充电防护装置，以解决现有技术中无法检测出发射线圈和接收线圈之间是否有异物的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种采用无线电能传输的立体车库的充电防护装置，包括：发射线圈；接收线圈；感应器，安装在所述发射线圈和所述接收线圈之间，用于检测所述发射线圈和所述接收线圈之间是否存在异物。
进一步地，所述感应器为红外光栅。
进一步地，所述充电防护装置还包括：高频发射组件，与所述发射线圈通信；无线信号传输模块，与所述接收线圈通信；控制器，分别与所述高频发射组件、所述无线信号传输模块和所述感应器通信。
进一步地，所述充电防护装置还包括电源，所述电源与所述控制器电连接。
进一步地，所述充电防护装置还包括变压器、低压配电系统和配电柜，所述变压器与所述低压配电系统通信，所述低压配电系统与所述配电柜通信，所述配电柜与所述高频发射组件电连接。
进一步地，所述充电防护装置还包括显示单元，所述显示单元与所述控制器通信。
进一步地，在进行无线充电之前，所述发射线圈和所述接收线圈之间建立通信连接，并进行身份识别和验证。
进一步地，在进行无线充电之前，建立所述发射线圈和所述接收线圈之间的充电逻辑。
进一步地，所述控制器根据待充电车辆的性能，调整充电策略。
根据本申请的另一个方面，提供了一种立体车库，包括任意一种所述的采用无线电能传输的立体车库的充电防护装置。
应用本申请的技术方案，由于在发射线圈和接收线圈之间设置了感应器，感应器可以检测出发射线圈和接收线圈之间是否存在异物，解决了现有技术中无法检测出发射线圈和接收线圈之间是否存在异物的问题。现有的立体车库有线充电系统极易产生绕线，充电线极易摩擦，破损，引起安全问题，本方案的无线充电方式弥补了有线充电的不足。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本申请的实施例的一种采用无线电能传输的立体车库的充电防护装置示意图；
图2示出了根据本申请的实施例的另一种采用无线电能传输的立体车库的充电防护装置示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、发射线圈；20、接收线圈；30、感应器；40、控制器；50、高频发射组件；60、无线信号传输模块；70、电源；80、固定框架；90、载车板。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
为了便于描述，以下对本申请实施例涉及的部分名词或术语进行说明：
红外光栅：(又称电子光栅和红外栅栏)是主动红外对射的一种，采用多种红外光对射，发射器向接收器以“低频发射、时分检测”方式发出红外光，一但有人员或物体挡住了发射器发出的任何相邻两束以上光线超过30ms时，接收器立即输出报警信号。
正如背景技术所介绍的，现有技术中无法检测出发射线圈和接收线圈之间是否有异物，为了解决如上无法检测出发射线圈和接收线圈之间是否有异物，本申请提出了一种采用无线电能传输的立体车库的充电防护装置。
图1示出了根据本申请的实施例的一种采用无线电能传输的立体车库的充电防护装置示意图。如图1所示，该充电防护装置包括：
发射线圈10；
接收线圈20；
感应器30，安装在上述发射线圈10和上述接收线圈20之间，用于检测上述发射线圈10和上述接收线圈20之间是否存在异物。
上述方案中，由于在发射线圈和接收线圈之间设置了感应器，感应器可以检测出发射线圈和接收线圈之间是否存在异物，解决了现有技术中无法检测出发射线圈和接收线圈之间是否存在异物的问题。现有的立体车库有线充电系统极易产生绕线，充电线极易摩擦，破损，引起安全问题，本方案的无线充电方式弥补了有线充电的不足。
本申请的一种实施例，上述感应器为红外光栅。由于异物的存在会挡住红外光栅的发射器发出的光线，实现了对发射线圈和接收线圈之间是否存在异物的检测。
本申请的另一种实施例，如图2所示，上述充电防护装置还包括：高频发射组件50，与上述发射线圈10通信；无线信号传输模块60，与上述接收线圈20通信；控制器40，分别与上述高频发射组件50、上述无线信号传输模块60和上述感应器30通信。在发射线圈10和接收线圈20之间存在异物的情况下，控制器40接收到红外光栅的报警信号(即有异物时报警)，控制高频发射组件50停止为上述发射线圈10供电，使得发射线圈10无法为接收线圈20发射能量，此时不会在发射线圈10和接收线圈20之间形成涡流，也就是说实现了对发射线圈10和接收线圈20的保护，进一步地保证了无线充电立体车库的安全。即有异物时，控制器40实时调用停机策略，停止发送能量，保障系统安全。
本申请的一种实施例，如图2所示，上述充电防护装置还包括电源70，上述电源70与上述控制器40电连接。上述电源70为所述控制器40供电，上述控制器40可以为C51单片机、FPGA、ARM等类型的控制器40，本领域技术人员可以根据实际需求选择合适的控制器40。
本申请的一种实施例，上述充电防护装置还包括变压器、低压配电系统和配电柜，上述变压器与上述低压配电系统通信，上述低压配电系统与上述配电柜通信，上述配电柜与上述高频发射组件电连接。变压器产生的电能，经过低压配电系统和配电柜之后，传输至高频发射组件，高频发射组件再将接收到的电能传输至发射线圈，发射线圈和接收线圈之间通过无线通信，实现电能的传递，接收线圈再将接收到的电能转化为电动汽车充电能量，实现对电动汽车的充电。
本申请的一种实施例，上述充电防护装置还包括显示单元，上述显示单元与上述控制器通信，显示单元可以用于显示电动汽车的充电信息，具体地，充电信息包括电动汽车的电量、充电时间、是否正在充电等信息，当然，显示单元还可以显示发射线圈和接收线圈是否存在异物的信息，以便于用户查看。
本申请的一种实施例，在进行无线充电之前，所述发射线圈和所述接收线圈之间建立通信连接，并进行身份识别和验证。身份识别和验证是指对待充电的车辆的身份进行识别和验证，确定是否允许为待充电的车辆进行充电，若待充电的车辆的身份符合要求，就允许发射线圈向接收线圈传递电能。具体地，可以将对待充电的车辆的身份信息与预先存储在数据库中的表单进行比对，如果待充电车辆的身份信息与预先存储在数据库中的表单中的某一个信息完全匹配，就允许为本车辆进行充电，如果数据库中的表单中没有信息与待充电车辆的身份信息匹配，就不允许为本车辆进行充电。通过对待充电的车辆的身份进行识别和验证，可以排除潜在的风险，例如，有的车辆不在充电名单中，却给其充电，造成损失。
本申请的一种实施例，在进行无线充电之前，建立所述发射线圈和所述接收线圈之间的充电逻辑，即尽快建立充点钱的准备，以加快充电的流程，节约充电的时间。
本申请的一种实施例，所述控制器根据待充电车辆的性能，调整充电策略。具体地，可以根据待充电车辆的需求功率，调整发射线圈的发射功率。例如，待充电车辆的需求功率为200KW，调整发射线圈的发射功率为210KW，待充电车辆的需求功率为100KW，调整发射线圈的发射功率为110KW，实现在不浪费资源的前提下，尽快将待充电车辆充满电。
一种优选的实施例中，红外光栅四个方位全面包围发射线圈和接收线圈，呈现立体式包围。可以精确感知1mm以内的任何物体出入红外光栅包围区域，一旦异物进入红外光栅区域，红外光栅将与充电系统(包括发射线圈和接收线圈的系统)联动，充电系统可发出警告、严重警告、错误、停机等各种不同等级信息，并利用等级判断充电系统输出功率，要么调低输出功率，要么停机。本充电防护装置不仅可以检测金属异物是否进入发射线圈和接收线圈，更重要的是，可以检测活体物体，如老鼠等活体动物。
此外，在发射线圈和接收线圈之间，加装金属探测感知设备，以及红外温度感知设备。通过金属探测感知设备感知金属异物是否存在，一旦金属异物存在的话，启动红外温度感知设备，检测金属异物或其他物体温升情况，一旦温度超过警戒值，也会联动充电系统，调低充电功率或关机。
传统上检测异物的方式是单一的，一般都是金属异物感知设备，没有红外光栅装置，无法检测移动物体进出发射线圈和接收线圈区域，同时，没有测温设备，难以感知金属异物温升情况，难以保障充电系统的安全。
此外，常见的金属异物感知设备，一旦感知到金属存在，将直接停止充电，而实际上，金属温升在合理范围，最佳的办法是降低充电功率，给电动汽车持续能量供给，一个方面保证了安全，又提供了能量，可以提高充电设备利用率。
本申请的一种典型的实施例，提供了一种立体车库，包括任意一种所述的采用无线电能传输的立体车库的充电防护装置，由于在发射线圈和接收线圈之间设置了感应器，感应器可以检测出发射线圈和接收线圈之间是否存在异物，解决了现有技术中无法检测出发射线圈和接收线圈之间是否存在异物的问题。现有的立体车库有线充电系统极易产生绕线，充电线极易摩擦，破损，引起安全问题，本方案的无线充电方式弥补了有线充电的不足。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1)、本申请的采用无线电能传输的立体车库的充电防护装置，由于在发射线圈和接收线圈之间设置了感应器，感应器可以检测出发射线圈和接收线圈之间是否存在异物，解决了现有技术中无法检测出发射线圈和接收线圈之间是否存在异物的问题。现有的立体车库有线充电系统极易产生绕线，充电线极易摩擦，破损，引起安全问题，本方案的无线充电方式弥补了有线充电的不足。
2)、本申请的立体车库，由于在发射线圈和接收线圈之间设置了感应器，感应器可以检测出发射线圈和接收线圈之间是否存在异物，解决了现有技术中无法检测出发射线圈和接收线圈之间是否存在异物的问题。现有的立体车库有线充电系统极易产生绕线，充电线极易摩擦，破损，引起安全问题，本方案的无线充电方式弥补了有线充电的不足。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用无线电能传输的立体车库的充电防护装置，其特征在于，包括：
发射线圈；
接收线圈；
感应器，安装在所述发射线圈和所述接收线圈之间，用于检测所述发射线圈和所述接收线圈之间是否存在异物。
2.根据权利要求1所述的充电防护装置，其特征在于，所述感应器为红外光栅。
3.根据权利要求1所述的充电防护装置，其特征在于，所述充电防护装置还包括：
高频发射组件，与所述发射线圈通信；
无线信号传输模块，与所述接收线圈通信；
控制器，分别与所述高频发射组件、所述无线信号传输模块和所述感应器通信。
4.根据权利要求3所述的充电防护装置，其特征在于，所述充电防护装置还包括电源，所述电源与所述控制器电连接。
5.根据权利要求3所述的充电防护装置，其特征在于，所述充电防护装置还包括变压器、低压配电系统和配电柜，所述变压器与所述低压配电系统通信，所述低压配电系统与所述配电柜通信，所述配电柜与所述高频发射组件电连接。
6.根据权利要求3所述的充电防护装置，其特征在于，所述充电防护装置还包括显示单元，所述显示单元与所述控制器通信。
7.根据权利要求1所述的充电防护装置，其特征在于，在进行无线充电之前，所述发射线圈和所述接收线圈之间建立通信连接，并进行身份识别和验证。
8.根据权利要求1所述的充电防护装置，其特征在于，在进行无线充电之前，建立所述发射线圈和所述接收线圈之间的充电逻辑。
9.根据权利要求3或4所述的充电防护装置，其特征在于，所述控制器根据待充电车辆的性能，调整充电策略。
10.一种立体车库，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的采用无线电能传输的立体车库的充电防护装置。
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