CN116331010A - 一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备及方法 - Google Patents
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Abstract
一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备及方法，包括无线充电发射系统和无线充电接收系统，无线充电发射系统包括发射端通信模块、发射端控制器、发射电路模块、调制器以及无线充电发射线圈，无线充电接收系统包括无线充电接收线圈、解调器、接收端控制器以及接收端通信模块，其方法包括无线充电发射系统将启动信息嵌入到电磁流束中，无线充电接收系统对电磁流束并进行处理后为其供电并建立通讯匹配，在得到电动汽车BMS系统反馈后进行无线充电，本发明在进行移动无线充电时，在遇到多个地面端发射端在同一时间段发送启动信息时，彼此之间不干扰，接收端设备能有效辨别发射端身份信息，适用在移动无线充电发射端与接收端多对多形式配对的工作环境。
Description
技术领域
本发明涉及移动无线充电领域，特别是一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备及
方法。
背景技术
当前，新能源汽车技术正在不断发展，电动汽车的占比逐年增加。汽车无线充电技术正逐渐应用于市场，但是受限于供电条件，很多老旧小区供电能力有限，无法加装大功率快速充电桩，这在一定程度上限制了新能源汽车的发展。未来汽车移动无线充电将会逐渐兴起，通过能源站、移动无线充电设备可以在一定程度上缓解电动汽车充电难的问题。
通过能源站与移动无线充电设备结合的方式可以大幅度减轻电动汽车充电的压力，提升汽车无线充电的自动化程度，能源站对移动无线充电装置进行电能供应与补充，移动无线充电设备在收到客户的指令后赶往指定地点对汽车进行无线充电，如中国专利号202310306287X公开的一种用于无线储能及充电的全向蓓伟机器人装备与方法，其中就公开了通过移动蓓伟机器人来实现上述充电方式。
传统的汽车无线充电是通过车载端向地面端发起无线充电请求，由车载端启动无线充电，这种方式可称为固定式的无线充电，针对移动无线充电来讲，由地面端启动的无线充电技术能够更好的适应移动无线充电场景，但是对于地面端启动的无线充电技术来说，会存在以下问题，即在进行移动无线充电时，如果多个地面端发射端在同一时间段发送启动信息，会存在信息干扰，接收端设备无法有效辨别发射端身份信息，无线充电发射端与接收端多对多形式配对无法实现，因此，如何解决上述技术问题成为本领域技术人员研究的方向。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备及方法，以解决上述背景技术中所提出的技术问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备，包括设置在移动充电车上的无线充电发射系统和设置在电动汽车上的无线充电接收系统，所述无线充电发射系统包括发射端通信模块、发射端控制器、发射电路模块、调制器以及无线充电发射线圈，所述无线充电接收系统包括无线充电接收线圈、解调器、接收端控制器以及接收端通信模块；
所述调制器用于控制发射电路模块将启动信息嵌入到无线充电发射线圈发出的电磁流束中，
所述无线充电接收线圈用于接收无线充电发射线圈发出的电磁流束；
所述解调器用于将电磁流束感应产生的电压、电流进行解调处理，得到接收端控制器可以解读的数字信号；
所述接收端控制器还用于控制接收端通信模块向发射端通信模块发送匹配请求信息并与发射端通信模块之间建立通讯匹配以及向电动汽车BMS系统发送启动指令；
所述发射端控制器用于控制启动移动充电车的无线充电功能。
上述发明内容中，进一步的，所述调制器还可以控制有限距离或有限角度的激光、超声或红外信息发射器发送启动信息，解调器将上述信息发射器发出的启动信息进行解调处理，得到接收端控制器可以解读的数字信号。
上述发明内容中，进一步的，所述启动信息包含但不限于无线充电发射系统地址、型号、主参数的特征信息。
上述发明内容中，进一步的，所述发射端通信模块和接收端通信模块均包括但不限定于能建立无线通讯连接的WiFi模块。
上述发明内容中，进一步的，所述接收端控制器除了向电动汽车BMS系统发送启动指令外，还可以向电动汽车TBOX发送启动指令。
一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备的方法，其方法包括以下步骤：
S1、移动充电车与电动汽车完成充电位置对准后，无线充电发射系统的调制器控制发射电路模块将启动信息嵌入到无线充电发射线圈发出的电磁流束中，无线充电发射系统的无线充电发射线圈通过所述电磁流束向无线充电接收系统传送启动信息；
S2、无线充电接收系统通过无线充电接收线圈接收嵌入有启动信息的电磁流束并进行处理，具体包括以下步骤：
S21、无线充电接收系统对电磁流束产生的感应电流进行整流滤波后为整个无线充电接收系统供电；
S22、解调器对启动信息进行解调处理，得到接收端控制器可以解读的数字信号；
S3、接收端控制器控制接收端通信模块向发射端通信模块发送匹配请求信息，发射端通信模块对匹配请求信息进行验证反馈并与接收端通信模块建立通讯匹配；
S4、接收端控制器发送启动指令至电动汽车BMS系统，得到电动汽车BMS系统的反馈后，接收端控制器发出启动指令并通过接收端通信模块向发射端通信模块传输；
S5、发射端通信模块接收到启动指令后，发射端控制器启动无线充电，移动充电车开始对电动汽车充电，同时接收端通信模块实时反馈电池包的充电状态信息。
上述发明内容中，进一步的，在步骤S2中，无线充电接收系统除了通过无线充电接收线圈接收嵌入有启动信息的电磁流束并进行处理，还可以对有限距离或有限角度发射的激光、超声或红外信息进行接收和处理。
上述发明内容中，进一步的，在步骤S4中，电动汽车BMS系统在得到启动指令后，先与电动汽车微控制器MCU进行通讯交互，在得到电动汽车微控制器MCU许可后，电动汽车BMS系统才向接收端控制器反馈发出启动指令。
上述发明内容中，进一步的，在步骤S4中，接收端控制器还可以发送启动指令至电动汽车TBOX，得到电动汽车TBOX的反馈后，接收端控制器发出启动指令并通过接收端通信模块向发射端通信模块传输。
上述发明内容中，进一步的，在步骤S5中，接收端通信模块可以通过电动汽车TBOX得到电池包的充电状态信息，也可以通过直接与电动汽车BMS系统建立通信连接获取电池包充电状态信息。
本发明的有益效果是：
本发明在进行移动无线充电时，在遇到多个地面端发射端在同一时间段发送启动信息时，彼此之间不干扰，接收端设备能有效辨别发射端身份信息，适用在移动无线充电发射端与接收端多对多形式配对的工作环境。
附图说明
图1为本发明全自动启动设备的工作流程框图；
图2为本发明全自动启动设备各部件的连接框图；
图3为本发明启动原理框图。
图中，1-无线充电接收线圈，2-解调器，3-接收端控制器，4-接收端通信模块，5-发射端通信模块，6-发射端控制器，7-发射电路模块，8-调制器，9-无线充电发射线圈。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例1：
一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备，请参阅附图2所示，包括设置在移动充电车上的无线充电发射系统和设置在电动汽车上的无线充电接收系统，所述无线充电发射系统包括发射端通信模块5、发射端控制器6、发射电路模块7、调制器8以及无线充电发射线圈9，所述无线充电接收系统包括无线充电接收线圈1、解调器2、接收端控制器3以及接收端通信模块4，在本发明中，通过将无线充电发射系统和无线充电接收系统分别集成在移动充电车和电动汽车上，以达到电动汽车移动无线充电自动启动的目的。
具体的，所述调制器8用于控制发射电路模块7将启动信息嵌入到无线充电发射线圈9发出的电磁流束中，所述无线充电接收线圈1用于接收无线充电发射线圈9发出的电磁流束。
更具体的，解调器2用于将无线充电接收线圈1接收到的电磁流束感应产生的电压、电流进行解调处理，得到接收端控制器3可以解读的数字信号。
更具体的，接收端控制器3还用于控制接收端通信模块4向发射端通信模块5发送匹配请求信息并与发射端通信模块5之间建立通讯匹配以及向电动汽车BMS系统发送启动指令，作为优选，接收端控制器还可以发送启动指令至电动汽车TBOX。
所述发射端控制器6用于控制启动移动充电车的无线充电功能。
需要说明的是，调制器8不仅可以控制发射电路模块7将启动信息嵌入到无线充电发射线圈9发出的电磁流束中，在一些优选的实施例中，调制器8还可以控制有限距离或有限角度的激光、超声或红外信息发射器发送启动信息，解调器将上述信息发射器发出的启动信息进行解调处理，得到接收端控制器可以解读的数字信号，以达到同样向无线充电接收系统传送启动信息的功能。
上述实施例中，启动信息包含但不限于无线充电发射系统地址、型号、主参数的特征信息，具体来说，无线充电接收系统能通过接收的特征信息一对一识别无线充电发射系统的均可视为启动信息。
上述实施例中，发射端通信模块5和接收端通信模块4均包括但不限定于能建立无线通讯连接的WiFi模块，如蓝牙模块或ZigBee模块均可。
实施例2：
本发明还公开了一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备的方法，请参阅图1所示，具体包括以下步骤：
S1、移动充电车与电动汽车完成充电位置对准后，无线充电发射系统的调制器8控制发射电路模块7将启动信息嵌入到无线充电发射线圈9发出的电磁流束中，无线充电发射系统的无线充电发射线圈9通过所述电磁流束向无线充电接收系统传送启动信息；
S2、无线充电接收系统通过无线充电接收线圈1接收嵌入有启动信息的电磁流束并进行处理，具体包括以下步骤：
S21、无线充电接收系统对电磁流束产生的感应电流进行整流滤波后为整个无线充电接收系统供电；
S22、解调器2对启动信息进行解调处理，得到接收端控制器3可以解读的数字信号；
S3、接收端控制器3控制接收端通信模块4向发射端通信模块5发送匹配请求信息，发射端通信模块5对匹配请求信息进行验证反馈并与接收端通信模块4建立通讯匹配；
S4、接收端控制器3发送启动指令至电动汽车BMS系统，得到电动汽车BMS系统或电动汽车TBOX的反馈后，接收端控制器3发出启动指令并通过接收端通信模块4向发射端通信模块5传输；
S5、发射端通信模块5接收到启动指令后，发射端控制器6启动无线充电，移动充电车开始对电动汽车充电，同时接收端通信模块4实时反馈电池包的充电状态信息。
在本实施例中，在移动充电车向电动汽车进行无线充电之前，无线充电发射系统通过发射启动信息至无线充电接收系统，需要说明的是，启动信息也可以通过无线充电发射系统控制有限距离或有限角度的激光、超声或红外信息发射器发出，无线充电接收系统通过将启动信息进行调解识别后，与无线充电发射系统建立一对一的通讯匹配，在进行移动无线充电时，在遇到多个地面端发射端在同一时间段发送启动信息时，彼此之间不干扰，接收端设备能有效辨别发射端身份信息，适用在移动无线充电发射端与接收端多对多形式配对的工作环境。其次，请继续参阅附图3所示，为了保证无线充电启动的安全性，在本申请中，电动汽车BMS系统在得到启动指令后，还先与先与电动汽车微控制器MCU进行通讯交互，在得到电动汽车微控制器MCU许可后，电动汽车BMS系统才向接收端控制器反馈发出启动指令，充电过程中，接收端通信模块4可以通过电动汽车TBOX得到电池包的充电状态信息，也可以通过直接与电动汽车BMS系统建立通信连接获取电池包充电状态信息，实时监测电池包的充电状态。
需要对本申请做进一步说明的是，移动充电车如何自动前往电动汽车并对对电动汽车充电、如何与能源站之间实现无线充电、如何将移动充电车的无线充电发射线圈与电动汽车的无线充电接收线圈对准，在申请人之前申请的专利号为202310306287X的一种用于无线储能及充电的全向蓓伟机器人装备与方法中均有公开说明，因此，在本申请中，不再做上述说明。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备，其特征在于，包括设置在移动充电车上的无线充电发射系统和设置在电动汽车上的无线充电接收系统，所述无线充电发射系统包括发射端通信模块、发射端控制器、发射电路模块、调制器以及无线充电发射线圈，所述无线充电接收系统包括无线充电接收线圈、解调器、接收端控制器以及接收端通信模块；
所述调制器用于控制发射电路模块将启动信息嵌入到无线充电发射线圈发出的电磁流束中，所述无线充电接收线圈用于接收无线充电发射线圈发出的电磁流束；
所述解调器用于将电磁流束感应产生的电压、电流进行解调处理，得到接收端控制器可以解读的数字信号；
所述接收端控制器还用于控制接收端通信模块向发射端通信模块发送匹配请求信息并与发射端通信模块之间建立通讯匹配以及向电动汽车BMS系统发送启动指令；
所述发射端控制器用于控制启动移动充电车的无线充电功能。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备，其特征在于，所述调制器还可以控制有限距离或有限角度的激光、超声或红外信息发射器发送启动信息，解调器将上述信息发射器发出的启动信息进行解调处理，得到接收端控制器可以解读的数字信号。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备，其特征在于，所述启动信息包含但不限于无线充电发射系统地址、型号、主参数的特征信息。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备，其特征在于，所述发射端通信模块和接收端通信模块均包括但不限定于能建立无线通讯连接的WiFi模块。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备，所述接收端控制器除了向电动汽车BMS系统发送启动指令外，还可以向电动汽车TBOX发送启动指令。
6.一种基于权利要求1所述的电动汽车移动无线充电全自动启动设备的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、移动充电车与电动汽车完成充电位置对准后，无线充电发射系统的调制器控制发射电路模块将启动信息嵌入到无线充电发射线圈发出的电磁流束中，无线充电发射系统的无线充电发射线圈通过所述电磁流束向无线充电接收系统传送启动信息；
S2、无线充电接收系统通过无线充电接收线圈接收嵌入有启动信息的电磁流束并进行处理，具体包括以下步骤：
S21、无线充电接收系统对电磁流束产生的感应电流进行整流滤波后为整个无线充电接收系统供电；
S22、解调器对启动信息进行解调处理，得到接收端控制器可以解读的数字信号；
S3、接收端控制器控制接收端通信模块向发射端通信模块发送匹配请求信息，发射端通信模块对匹配请求信息进行验证反馈并与接收端通信模块建立通讯匹配；
S4、接收端控制器发送启动指令至电动汽车BMS系统，得到电动汽车BMS系统的反馈后，接收端控制器发出启动指令并通过接收端通信模块向发射端通信模块传输；
S5、发射端通信模块接收到启动指令后，发射端控制器启动无线充电，移动充电车开始对电动汽车充电，同时接收端通信模块实时反馈电池包的充电状态信息。
7.根据权利要求6所述的一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备的方法，其特征在于，在步骤S2中，无线充电接收系统除了通过无线充电接收线圈接收嵌入有启动信息的电磁流束并进行处理，还可以对有限距离或有限角度发射的激光、超声或红外信息进行接收和处理。
8.根据权利要求6所述的一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备的方法，其特征在于，在步骤S4中，电动汽车BMS系统在得到启动指令后，先与电动汽车微控制器MCU进行通讯交互，在得到电动汽车微控制器MCU许可后，电动汽车BMS系统才向接收端控制器反馈发出启动指令。
9.根据权利要求6所述的一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备的方法，其特征在于，在步骤S4中，接收端控制器还可以发送启动指令至电动汽车TBOX，得到电动汽车TBOX的反馈后，接收端控制器发出启动指令并通过接收端通信模块向发射端通信模块传输。
10.根据权利要求5所述的一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备的方法，其特征在于，在步骤S5中，接收端通信模块可以通过电动汽车TBOX得到电池包的充电状态信息，也可以通过直接与电动汽车BMS系统建立通信连接获取电池包充电状态信息。
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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 | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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