CN208432677U - 无线电能传输系统自动评价试验平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线电能传输系统自动评价试验平台，通过计算机发送测试命令至PLC装置，由PLC装置生成对运动装置台中各个移动机构和旋转盘的驱动信号，带动设置于线圈固定台的移动侧的待测试线圈与固定侧的待测试线圈发生相对位移，从而能够对待测试线圈进行测试，满足了工业上对无线电能传输系统标准化测试的需要。

Description

无线电能传输系统自动评价试验平台

技术领域

本实用新型涉及无线电能传输技术领域，尤其涉及一种无线电能传输系统自动评价试验平台。

背景技术

近年来，无线电能传输(Wireless Power Transfer，简称WPT)技术的发展日益成熟，系统的传输效率和传输距离不断提高。WPT凭借其安全、可靠、灵活的特点，很好地解决了某些特定环境下电能接入的问题，因而被广泛地应用在不同领域，如人体植入器件，笔记本电脑、电视等家用电器，手机，电动汽车等。

随着应用领域的不断扩大，为了更好地保证无线充电系统的可靠性、安全性，国内外相关的技术标准相继出台。例如在无线电动汽车领域，发射线圈和接收线圈的大小、相对位置都会对无线电能传输效率产生影响。然而，目前市场上对无线电能传输系统的自动评价试验平台仍几乎空白，没有一套完整的设备能够用于无线电能传输系统性能的自动化测试，完全无法满足工业上对无线电能传输系统标准化测试的需要。

实用新型内容

本实用新型提供了一种无线电能传输系统自动评价试验平台，满足了工业上对无线电能传输系统标准化测试的需要。

本实用新型提供了一种无线电能传输系统自动评价试验平台，包括：

计算机、PLC装置和运动装置台；

所述计算机与所述PLC装置连接，所述计算机用于根据获得的用户测试需求，发送对应的测试命令至所述PLC装置，并对所述PLC装置返回的实验数据进行处理和分析；

所述PLC装置与所述运动装置台连接，用于根据所述计算机发送的测试命令，生成对应的驱动信号至所述运动装置台；

所述运动装置台包括：第一直线移动机构、第二直线移动机构、升降移动机构、旋转盘和线圈固定台，所述第一直线移动机构、所述第二直线移动机构和所述升降移动机构构成XYZ轴移动机构；

所述线圈固定台分为固定侧和移动侧，所述线圈固定台的固定侧与所述线圈固定台的移动侧上下相对设置，所述线圈固定台的固定侧用于固定待测试线圈，所述线圈固定台的移动侧用于带动所述待测试线圈发生移动；

所述线圈固定台的移动侧设置于所述XYZ轴移动机构之上，且设置于所述旋转盘之上，由所述旋转盘带动所述线圈固定台的移动侧旋转。

可选地，还包括接口调理单元；

所述接口调理单元与所述PLC装置连接，用于根据所述PLC装置生成的驱动信号对所述待测试线圈进行辅助测试。

可选地，还包括数据采集单元；

所述数据采集单元与所述计算机连接，所述数据采集单元与所述运动装置台连接；

所述数据采集单元用于采集所述运动装置台上待测试线圈的性能参数并将性能参数返回至所述计算机。

可选地，所述数据采集单元包括：

功率分析仪，所述功率分析仪用于测量传输效率且进行谐波分析。

可选地，所述数据采集单元包括：

阻抗分析仪，所述阻抗分析仪用于测量待测试线圈的耦合系数。

可选地，所述数据采集单元包括：

数据采集仪，所述数据采集仪用于采集无线电能传输系统中的各项参数。

可选地，所述数据采集单元包括：

磁场测试仪，所述磁场测试仪用于测量无线电能传输系统中的磁通密度。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供了一种无线电能传输系统自动评价试验平台，包括：计算机、PLC装置和运动装置台；所述计算机与所述PLC装置连接，所述计算机用于根据获得的用户测试需求，发送对应的测试命令至所述PLC装置，并对所述PLC装置返回的实验数据进行处理和分析；所述PLC装置与所述运动装置台连接，用于根据所述计算机发送的测试命令，生成对应的驱动信号至所述运动装置台；所述运动装置台包括：第一直线移动机构、第二直线移动机构、升降移动机构、旋转盘和线圈固定台，所述第一直线移动机构、所述第二直线移动机构和所述升降移动机构构成XYZ轴移动机构；所述线圈固定台分为固定侧和移动侧，所述线圈固定台的固定侧与所述线圈固定台的移动侧上下相对设置，所述线圈固定台的固定侧用于固定待测试线圈，所述线圈固定台的移动侧用于带动所述待测试线圈发生移动；所述线圈固定台的移动侧设置于所述XYZ轴移动机构之上，且设置于所述旋转盘之上，由所述旋转盘带动所述线圈固定台的移动侧旋转。

本实用新型中，通过计算机发送测试命令至PLC装置，由PLC装置生成对运动装置台中各个移动机构和旋转盘的驱动信号，带动设置于线圈固定台的移动侧的待测试线圈与固定侧的待测试线圈发生相对位移，从而能够对待测试线圈进行测试，满足了工业上对无线电能传输系统标准化测试的需要。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型提供的一种无线电能传输系统自动评价试验平台的一个结构图；

图2为本实用新型中运动装置台的俯视图；

图3为本实用新型中运动装置台的主视图；

图4为本实用新型中接口调理单元的部分电路的电路图；

其中，附图标记为：

1、计算机；2、PLC装置；3、运动装置台；4、接口调理单元；5、数据采集单元；31、第一直线移动机构；32、第二直线移动机构；33、升降移动机构；34、旋转盘；35、线圈固定台的固定侧；36、线圈固定台的移动侧；51、功率分析仪；52、阻抗分析仪；53、数据采集仪；54、磁场测试仪。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种无线电能传输系统自动评价试验平台，满足了工业上对无线电能传输系统标准化测试的需要。

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图3，本实用新型提供了一种无线电能传输系统自动评价试验平台，包括：

计算机1、PLC装置2和运动装置台3；

计算机1与PLC装置2连接，计算机1用于根据获得的用户测试需求，发送对应的测试命令至PLC装置2，并对PLC装置2返回的实验数据进行处理和分析；

PLC装置2与运动装置台3连接，用于根据计算机1发送的测试命令，生成对应的驱动信号至运动装置台3；

运动装置台3包括：第一直线移动机构31、第二直线移动机构32、升降移动机构33、旋转盘34和线圈固定台，第一直线移动机构31、第二直线移动机构32和升降移动机构33构成XYZ轴移动机构；

线圈固定台分为固定侧35和移动侧36，线圈固定台的固定侧35与线圈固定台的移动侧36上下相对设置，线圈固定台的固定侧35用于固定待测试线圈，线圈固定台的移动侧36用于带动待测试线圈发生移动；

线圈固定台的移动侧36设置于XYZ轴移动机构之上，且设置于旋转盘34之上，由旋转盘带动线圈固定台的移动侧36旋转；

需要说明的是，计算机1包括两个模块，人机交互单元和信息处理及控制系统。人机交互单元主要实现人机交互，从用户处获得测试需求，包括测试模式设定和测试结果输出量部分功能，其中测试模式设定包括1)选择测试模式(自动测量或手动测量)，2)选择需要测试的参数：线圈位置。信息处理及控制系统为整个测试系统的控制中枢，包括对PLC装置2和运动装置台3的总控制，对测试数据的演算整理两部分，其中信息处理及控制系统根据人机交互单元获得的用户测试需求，发送对应的测试命令至PLC装置2，待系统实验数据由PLC装置2返回后，根据用户需求对采集的数据进行处理，并将最后的测试结果在人机交互单元上显示。

本实用新型实施例中，通过计算机1发送测试命令至PLC装置2，由PLC装置2生成对运动装置台3中各个移动机构和旋转盘34的驱动信号，带动设置于线圈固定台的移动侧36的待测试线圈与固定侧35的待测试线圈发生相对位移，从而能够对待测试线圈进行测试，满足了工业上对无线电能传输系统标准化测试的需要。

进一步地，还包括接口调理单元4；

接口调理单元4与PLC装置2连接，用于根据PLC装置2生成的驱动信号对待测试线圈进行辅助测试；

需要说明的是，如图4所示，图4为接口调理单元4的部分电路的一个实施例，在符合JIS C5321所规定的开放短路法自动测量耦合系数时，需要分别测试二次侧在开路和短路情况下的电感值，接口调理单元4可以协助实现切换接线，图4中，S1、S2、S3、S4和S5为PLC控制的开关器件，Tx和Rx分别代表安装在运动装置台3上的待测试无线电能传输线圈。

进一步地，还包括数据采集单元5；

数据采集单元5与计算机1连接，数据采集单元5与运动装置台3连接；

数据采集单元5用于采集运动装置台3上待测试线圈的性能参数并将性能参数返回至计算机1。

进一步地，数据采集单元5包括：

功率分析仪51，功率分析仪51用于测量传输效率且进行谐波分析。

进一步地，数据采集单元5包括：

阻抗分析仪52，阻抗分析仪52用于测量待测试线圈的耦合系数。

进一步地，数据采集单元5包括：

数据采集仪53，数据采集仪53用于采集无线电能传输系统中的各项参数。

进一步地，数据采集单元5包括：

磁场测试仪54，磁场测试仪54用于测量无线电能传输系统中的磁通密度；

需要说明的是，数据采集单元5可包括功率分析仪51、阻抗分析仪52、数据采集仪53和磁场测试仪54，可根据实际的测试需求确定具体的数据采集单元5，而根据功率分析仪51、阻抗分析仪52、数据采集仪53和磁场测试仪54可测试的参数有传输效率和磁通密度等，测试结果显示可包括显示特性图表包括：基本的2D、3D图，3D轮廓图，史密斯图表。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种无线电能传输系统自动评价试验平台，其特征在于，包括：

计算机、PLC装置和运动装置台；

所述计算机与所述PLC装置连接，所述计算机用于根据获得的用户测试需求，发送对应的测试命令至所述PLC装置，并对所述PLC装置返回的实验数据进行处理和分析；

所述PLC装置与所述运动装置台连接，用于根据所述计算机发送的测试命令，生成对应的驱动信号至所述运动装置台；

所述运动装置台包括：第一直线移动机构、第二直线移动机构、升降移动机构、旋转盘和线圈固定台，所述第一直线移动机构、所述第二直线移动机构和所述升降移动机构构成XYZ轴移动机构；

所述线圈固定台分为固定侧和移动侧，所述线圈固定台的固定侧与所述线圈固定台的移动侧上下相对设置，所述线圈固定台的固定侧用于固定待测试线圈，所述线圈固定台的移动侧用于带动所述待测试线圈发生移动；

所述线圈固定台的移动侧设置于所述XYZ轴移动机构之上，且设置于所述旋转盘之上，由所述旋转盘带动所述线圈固定台的移动侧旋转。

2.根据权利要求1所述的无线电能传输系统自动评价试验平台，其特征在于，还包括接口调理单元；

所述接口调理单元与所述PLC装置连接，用于根据所述PLC装置生成的驱动信号对所述待测试线圈进行辅助测试。

3.根据权利要求2所述的无线电能传输系统自动评价试验平台，其特征在于，还包括数据采集单元；

所述数据采集单元与所述计算机连接，所述数据采集单元与所述运动装置台连接；

所述数据采集单元用于采集所述运动装置台上待测试线圈的性能参数并将性能参数返回至所述计算机。

4.根据权利要求3所述的无线电能传输系统自动评价试验平台，其特征在于，所述数据采集单元包括：

功率分析仪，所述功率分析仪用于测量传输效率且进行谐波分析。

5.根据权利要求3所述的无线电能传输系统自动评价试验平台，其特征在于，所述数据采集单元包括：

阻抗分析仪，所述阻抗分析仪用于测量待测试线圈的耦合系数。

6.根据权利要求3所述的无线电能传输系统自动评价试验平台，其特征在于，所述数据采集单元包括：

数据采集仪，所述数据采集仪用于采集无线电能传输系统中的各项参数。

7.根据权利要求3所述的无线电能传输系统自动评价试验平台，其特征在于，所述数据采集单元包括：

磁场测试仪，所述磁场测试仪用于测量无线电能传输系统中的磁通密度。