CN113715640A - 一种汽车无线充电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车无线充电装置，包括：充电桩，所述充电桩吊装与电动汽车的上部空间，所述充电桩底部设有激光发生装置，所述激光发生装置的激光发射端可调节其发射方向和发射角度；激光接收装置，所述激光接收装置为中空球状结构，所述激光接收装置设置在电动汽车上，所述激光接收装置表面具有至少一个通往其内部空间的透光口，所述激光接收装置内壁为光电板，以使得从所述透光口射入的激光转化为电能对电动汽车的蓄电池进行充电。根据本发明，其通过充电桩将电能转化为光能，以激光的形式将能量传输至充电枪上，充电枪插在电动汽车的充电口上，充电枪则利用光伏效应将接收的激光转化为电能对汽车的蓄电池进行充电。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电领域，特别涉及一种汽车无线充电装置。
背景技术
在汽车无线充电中，利用光电耦合，由供电设置将电能转化为光能传送至用电的装备，该装置使用接收到的光能转化为电能对电池充电，发明人发现现有技术中基于光电耦合的汽车无线充电至少存在如下问题：
基于光电耦合的无线充电装置，若要提高充电效率需通过高能量的激光，但高能量激光密度高，激光照射光电板而产生折射会造成大量能源浪费和其折射光极易伤害人员和其它设备。
有鉴于此，实有必要开发一种汽车无线充电装置，用以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明的主要目的是，提供一种汽车无线充电装置，其通过将激光接收装置设置为中空球状结构，其内壁为光电板，激光穿过透光口在激光接收装置内多次折射均匀的照射在电光板上，避免激光折射造成的能量浪费和伤害人员、设备。
为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种汽车无线充电装置，包括：
充电桩，所述充电桩吊装与电动汽车的上部空间，所述充电桩底部设有激光发生装置，所述激光发生装置的激光发射端可调节其发射方向和发射角度；
激光接收装置，所述激光接收装置为中空球状结构，所述激光接收装置设置在电动汽车上，所述激光接收装置表面具有至少一个通往其内部空间的透光口，所述激光接收装置内壁为光电板，以使得从所述透光口射入的激光转化为电能对电动汽车的蓄电池进行充电。
进一步的，所述激光发生装置设置在充电桩底部，所述激光发生装置两侧与角度调节装置传动连接，所述角度调节装置调节所述激光发生装置激光发射方向与水平面的角度；
所述角度调节装置顶部设有转动装置，所述转动装置以冲充电桩轴心为轴心旋转所述角度调节装置并带动所述激光发生装置进行旋转。
进一步的，所述充电桩设有摄像头，所述摄像头与所述激光发生装置并列设置，所述摄像头拍摄方向与所述激光发生装置激光发射方向相同，所述摄像头通过所述角度调节装置与所述激光发生装置同步调节角度。
进一步的，所述激光发生装置的激光发射端设置在充电桩顶部，其两侧与角度调节装置连接，以调节所述激光发射端与水平面的角度；
所述激光发生装置的激光发射端底部具有转动装置，以使其能绕充电桩轴心旋转，调整其激光发射方向。
进一步的，所述激光接收装置设置在电动汽车的上表面一容纳腔内，所述容纳腔具有通往汽车上表面外壳的开口，所述激光接收装置部分容纳在容纳腔内，所述开口与所述激光接收装置相适配，所述透光口设置在激光接收装置暴露在容纳腔外的表面上。
进一步的，所述透光口设有透明材质的透光窗，以隔绝所述激光接收装置内外空间。
进一步的，所述激光接收装置内部为真空环境。
进一步的，所述激光接收装置底部设有旋转装置，所述旋转装置对激光接收装置以竖直方向为轴心做旋转，调节透光口位置以调节激光发生装置发射激光进透光口角度。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本申请通过将激光接收装置设置为中空球状结构，其内壁为光电板，激光穿过透光口在激光接收装置内多次折射均匀的照射在电光板上，避免激光折射造成的能量浪费和伤害人员、设备；
本申请通过容纳腔，将激光接收装置部分的容纳于容纳腔内，且容纳腔开口与所述激光接收装置相适配，以不改变电动汽车的气动结构，减少电动汽车的空气阻力；
本申请通过在激光接收装置下部设置旋转底座，对激光接收装置进行旋转，以使得激光能以合适角度从透光口射入激光接收装置内且均匀照射电光板；通过旋转激光接收装置更换激光射入的透光口，避免激光长时间照射电光板同一位置造成电光板损坏。
附图说明
图1为根据本发明一个实施方式提出的汽车无线充电装置的结构视图；
图2为根据本发明一个实施方式提出的汽车无线充电装置中充电桩的结构视图；
图3为根据本发明一个实施方式提出的汽车无线充电装置中电动汽车及激光接收装置的结构视图；
10-充电桩；11-激光发生装置；12-摄像头；13-角度调节装置；14-旋转装置；15-电源线；20-激光接收装置；21-透光口；30-蓄电池；40-旋转底座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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。
在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。
在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词是相对于各附图中所示的构造进行定义的，特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化，所以，也不应当将这些或者其他的方位用于解释为限制性用语。
涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。
根据本发明的一实施方式结合图1和图2的示出，可以看出，汽车无线充电装置包括：
充电桩10，所述充电桩10吊装在电动汽车上方空间如天花板或车库横梁钢架上，所述充电桩10顶部与天花板或横梁钢架固接，所述充电桩10底部设有激光发生装置11，所述激光发生装置11可调节其激光发射方向和发射角度；所述激光发生装置11两侧与角度调节装置13传动连接，所述角度调节装置13用以调节激光发生装置11相较于水平面的角度，所述角度调节装置13顶部设有旋转装置14，所述旋转装置14以充电桩10为轴心旋转角度调节装置13的同时调节激光发生装置11；所述充电桩10顶部设有电源线15，所述充电桩10通过电源线15与电源电性连接，车库通常电路布设在车库上方横梁上，传统的充电桩10需通过电线从车库上方空间布置至车库底面，所布设的电路占空间且容易受到破坏产生安全隐患，本申请将充电桩10直接吊装在电动汽车上部空间及车库顶部，不需要拉电路至车库地面减少了安全隐患，也降低了安装成本。
激光接收装置20，所述激光接收装置20为中空球状结构，所述激光接收装置20设置在电动汽车上，所述激光接收装置20表面具有至少一个通往其内部空间的透光口21，所述激光接收装置20内壁为光电板，以使得从所述透光口21射入的激光转化为电能对电动汽车的蓄电池30进行充电。
进一步的，所述透光口21设有透明材质的透光窗，以隔绝所述激光接收装置20内外空间；所述激光接收装置20内部为真空环境。
所述充电桩10设有摄像头12，所述摄像头12与所述激光发生装置11并列设置，所述摄像头12拍摄方向与所述激光发生装置11激光发射方向相同，所述摄像头12通过所述角度调节装置13与所述激光发生装置11同步调节角度。
所述摄像头12具有识别功能，所述摄像头12通过图像识别激光接收装置20和透光口21，所述充电桩10内的控制模块通过算法将摄像头12所识别的激光接收装置20位置信息和定位模块所定位的激光接收装置20和透光口21位置信息结合，以起到精准定位的作用；所述摄像头12识别功能识别激光接收装置20一定范围内的物体，并预判其是否经过激光传输路径以控制激光发生装置11工作，避免激光发生装置11误伤经过的物体；所述摄像头12具有距离判断功能，以判断激光发生装置11与激光接收装置20间的距离大小，以为调节激光发生装置11所发射激光强度提供数据参考。
所述激光接收装置20设有定位模块和通信模块，所述激光接收装置20通过定位模块对自身位置进行定位，所述激光接收装置20通过通信模块将自身位置信息发送给充电桩10，所述充电桩10根据激光接收装置20位置信息调节激光发生装置11的调节转动装置和角度调节装置13以控制激光发生装置11的激光发射角度和发生方向，以对激光接收装置20发射激光并对电动汽车进行无线充电；所述激光接收装置20与电动汽车内部蓄电池30电性连接。
所述充电桩10内设有控制模块和通信模块，所述控制模块以控制调节激光发生装置11、旋转装置14和角度调节装置13，所述充电桩10与所述计算机和激光接收装置20相互信号连接，以接收控制信号以及激光接收装置20位置信息等；所述充电桩10通过通信模块与手机或计算机等设备连接，以控制充电桩10的工作。
所述激光接收装置20设置在电动汽车的上表面一容纳腔内，所述容纳腔具有通往汽车上表面外壳的开口，所述激光接收装置20部分容纳在容纳腔内，所述开口与所述激光接收装置20相适配，所述透光口21设置在激光接收装置20暴露在容纳腔外的表面上；将激光接收装置20部分的容纳于容纳腔内，且容纳腔开口与所述激光接收装置20相适配，以不改变电动汽车的气动结构，减少电动汽车的空气阻力。
进一步的，所述激光接收装置20设有电压感应模块，以感应所述激光接收装置20对蓄电池30的充电电压，当所述激光接收装置20感应到蓄电池30充满电时，通过通信模块向充电桩10发射信号以停止激光发生装置11工作。
进一步的，所述激光接收装置20底部设有旋转底座40，所述旋转底座40对激光接收装置20以竖直方向为轴心做旋转，调节透光口21位置以调节激光发生装置11发射激光进透光口21角度；计算机通过激光接收装置20和激光发生装置11之间相互位置关系，计算出激光最佳射入透光口21角度并通过旋转底座40旋转激光接收装置20调整透光口21位置以使得激光能以合适角度从透光口21射入激光接收装置20内且均匀照射电光板；通过在激光接收装置20下部设置旋转底座40，对激光接收装置20进行旋转，以使得激光能以合适角度从透光口21射入激光接收装置20内且均匀照射电光板；通过旋转激光接收装置20更换激光射入的透光口21，避免激光长时间照射电光板同一位置造成电光板损坏。
使用时，通过计算机或手机控制充电桩10和激光接收装置20工作，所述充电桩10通过激光接收装置20所给出的位置信息调节激光发生装置11的方向和角度，同时旋转底座40旋转激光接收装置20以调整透光口21位置，充电桩10通过摄像头12进一步的使激光发生装置11激光发射方向对准透光口21，当摄像头12拍摄范围内没有活动的人或物体经过激光经过路径时，激光发生装置11开始工作，发射激光穿过透光口21照射在激光接收装置20内部的电光板上，所述激光接收装置20将激光转化为电能对蓄电池30进行充电，当激光接收装置20检测到蓄电池30已充满电后向充电桩10发送信号，激光发生装置11停止工作。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.一种汽车无线充电装置，其特征在于，包括：充电桩，所述充电桩吊装与电动汽车的上部空间，所述充电桩底部设有激光发生装置，所述激光发生装置的激光发射端可调节其发射方向和发射角度；
激光接收装置，所述激光接收装置为中空球状结构，所述激光接收装置设置在电动汽车上，所述激光接收装置表面具有至少一个通往其内部空间的透光口，所述激光接收装置内壁为光电板，以使得从所述透光口射入的激光转化为电能对电动汽车的蓄电池进行充电。
2.如权利要求1所述的汽车无线充电装置，其特征在于，所述激光发生装置设置在充电桩底部，所述激光发生装置两侧与角度调节装置传动连接，所述角度调节装置调节所述激光发生装置激光发射方向与水平面的角度；
所述角度调节装置顶部设有转动装置，所述转动装置以冲充电桩轴心为轴心旋转所述角度调节装置并带动所述激光发生装置进行旋转。
3.如权利要求1所述的汽车无线充电装置，其特征在于，所述充电桩设有摄像头，所述摄像头与所述激光发生装置并列设置，所述摄像头拍摄方向与所述激光发生装置激光发射方向相同，所述摄像头通过所述角度调节装置与所述激光发生装置同步调节角度。
4.如权利要求1所述的汽车无线充电装置，其特征在于，所述激光发生装置的激光发射端设置在充电桩顶部，其两侧与角度调节装置连接，以调节所述激光发射端与水平面的角度；
所述激光发生装置的激光发射端底部具有转动装置，以使其能绕充电桩轴心旋转，调整其激光发射方向。
5.如权利要求1所述的汽车无线充电装置，其特征在于，所述激光接收装置设置在电动汽车的上表面一容纳腔内，所述容纳腔具有通往汽车上表面外壳的开口，所述激光接收装置部分容纳在容纳腔内，所述开口与所述激光接收装置相适配，所述透光口设置在激光接收装置暴露在容纳腔外的表面上。
6.如权利要求1所述的汽车无线充电装置，其特征在于，所述透光口设有透明材质的透光窗，以隔绝所述激光接收装置内外空间。
7.如权利要求6所述的汽车无线充电装置，其特征在于，所述激光接收装置内部为真空环境。
8.如权利要求5所述的汽车无线充电装置，其特征在于，所述激光接收装置底部设有旋转底座，所述旋转底座对激光接收装置以竖直方向为轴心做旋转，调节透光口位置以调节激光发生装置发射激光进透光口角度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211130 |