CN204809894U - 一种升降式车用无线充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种升降式车用无线充电系统，该无线充电系统包括：待充电车辆上的车载电能转换设备、设置有升降机构和地面电网电能转换设备的地面充电装置；所述车载电能转换设备固定在所述待充电车辆上，当车辆停留在地面充电装置上时，该无线充电系统自动感应或操作人员手动操作，通过地面充电装置上的升降机构调节车载电能转换设备与地面电网电能转换设备之间的距离，以使车辆达到最大充电效率，待充电完毕后，升降机构关闭，整个无线充电系统恢复至初始状态；根据本实用新型提供的升降式车用无线充电系统具有成本低、充电效率高和保证行车安全等特点。

Description

一种升降式车用无线充电系统

技术领域

本实用新型涉及电动汽车无线充电技术领域，尤其涉及一种升降式车用无线充电系统。

背景技术

能源短缺、环境污染、气候变暖是人类的共同挑战，发展新能源汽车已是大势所趋。电动交通工具行业发展迅猛。但无线充电交通工具车载电能转换设备与地面电网电能转换设备之间的距离，直接影响无线充电电动交通工具的充电效率。因此，在电动交通工具充电时，需要把车载电能转换设备下降到合适高度，充电完成后，再升起固定锁紧以确保车辆行驶的安全，例如，中国专利公开号为CN103857553的文件中公开的技术内容，该文件中公开了一种为电动车辆充电的充电站，充电站的初级线圈可移动的安装，在电动车辆行驶时能够实现充电站的初级线圈相对于电动车辆的次级线圈的主动的或者自动的调节，这使得电动车辆在驶入充电站的区域内时，初级线圈移动或者移位，进而相对于电动车辆的次级线圈最优地定位或者对准，这样的结构，一方面，对于电动车辆的设计要求较高，成本昂贵，并且容易造成安全隐患；另一方面，难以控制电动车辆和充电站的初级线圈之间的距离，从而难以保证理想的充电效率。

对于电动车辆的无线充电过程，现有设计中总体上有以下两种方式:

一、交通工具底盘上的电能转换设备升降，地面上的电网电能转换设备固定：通过控制交通工具底盘的电能转换设备的升降高度，来调节车载电能转换设备与地面电网电能转换设备之间的距离。这样，整个充电系统的成本高，且车载电能转换设备对震动要求高，给行车带来了很大的安全隐患；

二、交通工具底盘上的电能转换设备固定，地面上的电网电能转换设备也固定但是要高于地面：在施工时，事先设计好交通工具底部的电能转换设备与地面电网电能转换设备之间的距离。这样，只能针对特定车辆使用，而不能满足不同车型。

由于上述问题的存在，本发明人对现有的车用无线充电技术进行研究和改进，以期设计出一种适用范围广、制造成本低且能确保车辆行驶安全的无线充电系统。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：该无线充电系统包括：待充电车辆上的车载电能转换设备、设置有升降机构和地面电网电能转换设备的地面充电装置；所述车载电能转换设备固定在所述待充电车辆上，当车辆停留在地面充电装置上时，该无线充电系统自动感应或操作人员手动操作，通过地面充电装置上的升降机构调节车载电能转换设备与地面电网电能转换设备之间的距离，以使车辆达到最大充电效率，待充电完毕后，升降机构关闭，整个无线充电系统恢复至初始状态，从而完成本实用新型。

本实用新型目的在于提供以下方面：

(1)一种升降式车用无线充电系统，其特征在于，该无线充电系统包括设置在待充电车辆1上的车载电能转换设备11和设置有地面电网电能转换设备22的地面充电装置2，其中，

所述地面电网电能转换设备22可上下移动。

(2)根据上述(1)所述的升降式车用无线充电系统，其特征在于，在所述地面充电装置2上设置有控制地面电网电能转换设备22移动的升降机构21。

(3)根据上述(1)所述的升降式车用无线充电系统，其特征在于，所述车载电能转换设备11固定安装在待充电车辆1的底盘上。

(4)根据上述(1)所述的升降式车用无线充电系统，其特征在于，所述地面充电装置2还包括有底座23。

(5)根据上述(2)或(4)所述的升降式车用无线充电系统，其特征在于，所述升降机构21安装在所述底座23上，所述地面电网电能转换设备22设置在所述升降机构21上。

(6)根据上述(1)所述的升降式车用无线充电系统，其特征在于，该无线充电系统中还设置有用于检测待充电车辆1与地面充电装置2相对位置的感应装置。

(7)根据上述(6)所述的升降式车用无线充电系统，其特征在于，该无线充电系统中还设置有用于自动控制所述升降机构21升降的自动控制装置，所述自动控制装置与所述感应装置相连。

(8)根据上述(2)所述的升降式车用无线充电系统，其特征在于，该无线充电系统控制还设置有用于手动控制所述升降机构21升降的手动控制装置。

(9)根据上述(1)或(2)所述的升降式车用无线充电系统，其特征在于，该无线充电系统中还包括用于检测车载电能转换设备11与地面电网电能转换设备22之间距离的检测装置，所述检测装置用于控制当待充电车辆充电效率达到预定值时，升降机构21的进给。

根据本实用新型提供的升降式车用无线充电系统，具有如下有益效果：

(1)本实用新型提供的升降式车用无线充电系统中，升降机构设置在地面充电装置上而不是在车辆底盘上，提高了车辆的安全系数，保证了行车的安全；

(2)本实用新型克服了现有技术中车载电能转换设备对抗震性能的高要求，降低了制造成本；

(3)本实用新型通过地面充电装置上的升降机构调节车载电能转换设备与地面电网电能转换设备之间的距离，大大提高了车辆的充电效率；

(4)本实用新型不需要事先设计好车载电能转换设备与地面电网电能转换设备之间的距离，克服了现有技术中只能针对特定车辆进行充电的弊端；同时，简化了施工工序，节约了劳动成本。

附图说明

图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的升降式车用无线充电系统的结构示意图；

图2示出根据本实用新型一种优选实施方式的升降式车用无线充电系统处于充电状态的结构示意图。

附图标号说明：

1-待充电车辆

11-车载电能转换设备

2-地面充电装置

21-升降机构

22-地面电网电能转换设备

23-底座

具体实施方式

下面通过对本实用新型进行详细说明，本实用新型的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在根据本实用新型的一个优选实施方式中，如图1中所示，该无线充电系统包括：设置在待充电车辆1上的车载电能转换设备11和设置有地面电网电能转换设备22的地面充电装置2，其中，所述地面电网电能转换设备22可上下移动，即，所述车载电能转换设备11固定安装在所述待充电车辆1上，车载电能转换设备11与地面电网电能转换设备22之间的距离随着地面电网电能转换设备22的上下移动而变化；其中：所述待充电车辆1是指电动车辆，用来推动电动车辆的能量可来自多种能量存储装置，诸如(但不限于)车载可再充电式电池、电容器和/或车载燃料电池，在本实用新型的一个实施方式中，所述电动车辆是混合动力车辆，所述混合动力车辆包括电动机和内燃机两种动力源，在本实用新型的另外一个实施方式中，电动车辆是电力车辆，所述电力车辆的动力源只是电动机，本实用新型中，待充电车辆可表示包括以上能量存储装置的任何车辆，并且可通过例如地面电力网来对该能量存储装置输送电能。

在一个优选的实施方式中，所述车载电能转换设备11固定安装在待充电车辆1的底盘上，在所述地面充电装置2上设置有控制地面电网电能转换设备22移动的升降机构21，车载电能转换设备是一种能够将DC12V或DC24V或DC36V或DC48V直流电转换为和市电相同的AC220V或AC110V交流电；地面电网电能转换设备将充电站供电系统中的电能转换并传输到地面充电装置2中；地面充电装置2，优选地不高出充电站的地面，即地面充电装置2低于充电站的地面或者与充电站的地面齐平；所述地面充电装置2耦接在充电站的电源上，在另一个优选的实施方式中，地面充电装置2的顶部设置有保护装置，以防止其受到外界环境中雨水、污水等自然因素的侵蚀和人为因素的破坏，所述保护装置可以低于充电站的地面，也可与充电站的地面齐平或略微高出充电站的地面但不影响车辆的安全行驶。

本实用新型中，所述充电站包括有电源和地面充电装置，通过所述地面充电装置控制所述电源和待充电车辆之间的充电过程。

在一个优选的实施方式中，所述地面充电装置2还包括有底座23，所述升降机构21安装在所述底座23上，地面电网电能转换设备22设置在所述升降机构21上，地面电网电能转换设备22和升降机构21可以设置在底座23内部，也可以略高出地面。

本实用新型中，控制装置包括与感应装置连接的自动控制装置和通过设置操纵杆等机构的手动控制装置。

在一个优选的实施方式中，该无线充电系统中还设置有用于检测待充电车辆1与地面充电装置2相对位置的感应装置、用于自动控制所述升降机构21升降的自动控制装置，所述自动控制装置与所述感应装置相连，该无线充电系统中还设置有用于检测车载电能转换设备11与地面电网电能转换设备22之间距离的检测装置，所述检测装置用于控制当待充电车辆充电效率达到预定值时，升降机构21的进给，当待充电车辆1驶进充电站，感应装置检测到车辆进入充电区域时，即车辆与地面充电装置相互靠近时，车辆停留下来，如图2所示，该无线充电系统中自动控制装置启动升降机构21，地面电网电能转换设备22上升，车载电能转换设备11与地面电网电能转换设备22之间的距离随升降机构21上升而减小，当所述检测装置检测到所述车载电能转换设备11与地面电网电能转换设备22之间的距离能满足预定的充电效率时，升降机构21停止进给；当待充电车辆1充电完毕后，如图1所示，该无线充电系统自动感应，升降机构21关闭，地面电网电能转换设备22下降，车载电能转换设备11与地面电网电能转换设备22之间的距离随升降机构21下降而增大，直至整个无线充电系统恢复至初始状态。

本实用新型中，所述预定的充电效率指的是充电效率最佳值，不同待充电车辆的充电效率最佳值均不相同。

在一个优选的实施方式中，该无线充电系统控制还设置有用于手动控制所述升降机构21升降的手动控制装置，在充电状态时，可以手动操作，启动或关闭升降机构，进而给待充电车辆进行充电。

本实用新型中，所述初始状态是指所述无线充电系统未对待充电车辆进行充电的状态。

上面的示例仅仅示意本实用新型的几个可能的实施例，其中本领域其他技术人员在阅读和理解该说明书和附图时将想到等效替换和/或修改。特别是关于由上面描述的装置进行的各种功能，除非另外指示，用于描述这样的组件的术语意图与进行所述组件的指定功能的任何组件对应(即，功能上等效)，即使结构上不等同于进行本公开的示意的实现方式中的功能的公开结构。此外，虽然可能已经关于若干实现方式中的仅一个示出和/或描述了本实用新型的特定特征，但是这样的特征可以与对于任何给定或特定应用是有利的其他实现方式的一个或多个其他特征结合。

根据本实用新型提供的升降式车用无线充电系统，具有如下有益效果：

(1)本实用新型提供的升降式车用无线充电系统中，升降机构设置在地面充电装置上而不是在车辆底盘上，提高了车辆的安全系数，保证了行车的安全；

(2)本实用新型克服了现有技术中车载电能转换设备对抗震性能的高要求，降低了制造成本；

(3)本实用新型通过地面充电装置上的升降机构调节车载电能转换设备与地面电网电能转换设备之间的距离，大大提高了车辆的充电效率；

(4)本实用新型不需要事先设计好车载电能转换设备与地面电网电能转换设备之间的距离，克服了现有技术中只能针对特定车辆进行充电的弊端；同时，简化了施工工序，节约了劳动成本。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于本实用新型工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本实用新型进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本实用新型的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本实用新型精神和范围的情况下，可以对本实用新型技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本实用新型的范围内。本实用新型的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种升降式车用无线充电系统，其特征在于，该无线充电系统包括：设置在待充电车辆(1)上的车载电能转换设备(11)和设置有地面电网电能转换设备(22)的地面充电装置(2)，其中，

所述地面电网电能转换设备(22)可上下移动。

2.根据权利要求1所述的升降式车用无线充电系统，其特征在于，在所述地面充电装置(2)上设置有控制地面电网电能转换设备(22)移动的升降机构(21)。

3.根据权利要求1所述的升降式车用无线充电系统，其特征在于，所述车载电能转换设备(11)固定安装在待充电车辆(1)的底盘上。

4.根据权利要求2所述的升降式车用无线充电系统，其特征在于，所述地面充电装置(2)还包括有底座(23)。

5.根据权利要求2或4所述的升降式车用无线充电系统，其特征在于，所述升降机构(21)安装在所述底座(23)上，所述地面电网电能转换设备(22)设置在所述升降机构(21)上。

6.根据权利要求1所述的升降式车用无线充电系统，其特征在于，该无线充电系统中还设置有用于检测待充电车辆(1)与地面充电装置(2)相对位置的感应装置。

7.根据权利要求6所述的升降式车用无线充电系统，其特征在于，该无线充电系统中还设置有用于自动控制所述升降机构(21)升降的自动控制装置，所述自动控制装置与所述感应装置相连。

8.根据权利要求2所述的升降式车用无线充电系统，其特征在于，该无线充电系统控制还设置有用于手动控制所述升降机构(21)升降的手动控制装置。

9.根据权利要求1或2所述的升降式车用无线充电系统，其特征在于，该无线充电系统中还包括用于检测车载电能转换设备(11)与地面电网电能转换设备(22)之间距离的检测装置，所述检测装置用于控制当待充电车辆充电效率达到预定值时，升降机构(21)的进给。