CN209888669U - 汽车无线充电地锁、汽车无线充电系统 - Google Patents

汽车无线充电地锁、汽车无线充电系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型的一种汽车无线充电地锁、汽车无线充电系统，属于无线充电技术领域。本实用新型的汽车无线充电地锁包括转动盘，设置于底座上；旋转驱动机构，与转动盘连接，旋转驱动机构用于驱动转动盘相对于底座在与地面平行的平面上进行旋转运动；升降盘，设置于转动盘上；升降驱动机构，与升降盘连接，用于驱动升降盘进行升降运动以远离或靠近转动盘；无线充电发射装置，设置于升降盘上；以及移动驱动机构，与无线充电发射装置连接，移动驱动机构用于驱动无线充电发射装置向远离或靠近升降盘的轴线的方向运动。本实用新型的汽车无线充电地锁集成了无线充电功能，无需反复调整电动汽车位置，通过驱动无线发射装置远动即可快速找到对准位置。

Description

汽车无线充电地锁、汽车无线充电系统
技术领域
本实用新型涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种汽车无线充电地锁、汽车无线充电系统。
背景技术
随着技术进步和科技发展，人们的节能环保意识逐渐增强，特别是在交通出行工具的选择上，越来越多的家庭选择购买对大气环境没有污染与影响的新能源电动汽车。但是，随之而来的问题是新能源电动汽车的充电问题。目前停车场的停车位处除地锁外还需要单独安装充电装置，造成空间的浪费。因此，现有技术中出现了集地锁功能与无线充电功能为一体的新型的汽车无线充电地锁。然而由于地锁的位置固定不变，进行无线充电时要求发射线圈与接收线圈的中心必须同轴以保证最大电能效率，这就要求电动汽车进入停车位时的位置需要特别的准确，然而在停车位置狭窄，车体尺寸各异的情况下，将电动汽车移动到准确位置极为困难。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种汽车无线充电地锁、汽车无线充电系统，能够实现在无线充电时电动汽车的接收线圈与汽车无线充电地锁的发射线圈的快速对准。
一方面，本实用新型实施例提供了一种汽车无线充电地锁，包括：
底座；
转动盘，设置于所述底座上；
旋转驱动机构，设置于所述底座内，所述旋转驱动机构与所述转动盘连接，所述旋转驱动机构用于驱动所述转动盘相对于所述底座在与地面平行的平面上进行旋转运动；
升降盘，设置于所述转动盘上；
升降驱动机构，设置于所述转动盘上，所述升降驱动机构与所述升降盘连接，用于驱动所述升降盘进行升降运动以远离或靠近所述转动盘；
无线充电发射装置，设置于所述升降盘上；
以及移动驱动机构，设置于所述升降盘上，所述移动驱动机构与所述无线充电发射装置连接，所述移动驱动机构用于驱动所述无线充电发射装置向远离或靠近所述升降盘的轴线的方向运动。
在一些实施例中，所述旋转驱动机构包括：
驱动轴，
主动齿轮，与所述驱动轴连接；
从动齿轮，设置于所述转动盘的底部，所述从动齿轮与所述主动齿轮相啮合；
以及，第一驱动电机，与所述驱动轴传动连接，所述第一驱动电机用于驱动所述驱动轴转动以带动相啮合所述主动齿轮和所述从动齿轮转动，以使所述转动盘相对于所述底座在与地面平行的平面上进行旋转运动。
在一些实施例中，所述升降驱动机构包括：
支撑杆组件，所述支撑杆组件包括两相对设置的支撑杆组，每个所述支撑杆组包括相互交叉转动连接的第一支撑杆与第二支撑杆；所述第一支撑杆的两端分别与所述转动盘和所述升降盘铰接连接；所述第二支撑杆的上端部与所述升降盘滑动连接，所述第二支撑杆的下端部与所述转动盘滑动连接；
以及，第二驱动电机，所述第二驱动电机与所述第二支撑杆连接，用于驱动所述第二支撑杆进行滑动运动。
在一些实施例中，所述转动盘上和所述升降盘上均设置有滑轨，所述第二支撑杆的两端部设置有与滑轨配合的滑块。
在一些实施例中，所述移动驱动机构包括：
伸缩杆，所述伸缩杆水平设置在所述升降盘上，所述伸缩杆的第一端部与所述升降盘铰接，所述伸缩杆的第二端部上设有所述无线充电发射装置；
以及，第三驱动电机，设置于所述伸缩杆的第一端部内，所述第三驱动电机用于驱动所述伸缩杆进行伸缩运动以带动所述无线充电发射装置向远离或靠近所述升降盘的轴线的方向运动。
在一些实施例中，所述汽车无线充电地锁还包括设置于所述底座内的地锁端控制器和第一无线通信传感器，所述旋转驱动机构、所述升降驱动机构、所述移动驱动机构以及所述第一无线通信传感器均与所述地锁端控制器连接。
在一些实施例中，所述无线充电发射装置包括壳体以及设置于所述壳体内的发射线圈和位置检测传感器，所述发射线圈和所述位置检测传感器均与所述地锁端充电控制器连接。
在一些实施例中，所述汽车无线充电地锁还包括可开合的弧形保护罩，盖设在所述底座上。
另一方面，本实用新型实施例还提供一种汽车无线充电系统，包括如上述的汽车无线充电地锁，所述汽车无线充电地锁设置在充电停车位上，所述汽车无线充电地锁用于为停驶在所述充电停车位上的电动汽车进行无线充电。
在一些实施例中，所述充电停车位上设置有初级定位标线，用于引导所述电动汽车停在所述充电停车位的预设区域内，所述电动汽车包括无线充电接收装置，设置在所述电动汽车的底盘中部，所述无线充电接收装置包括接收线圈、第二无线通信传感器以及汽车端充电控制器，所述接收线圈和第二无线通信传感器均与所述汽车端充电控制器连接。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型实施例的汽车无线充电地锁相比于传统地锁而言集成了无线充电功能，自动化程度高，控制方便，通过升降驱动机构驱动升降盘升降实现汽车无线充电地锁的开闭，通过旋转驱动机构和移动驱动机构驱动无线充电发射装置以升降盘的轴线为中心以不同半径进行圆周运动，从而不断调整无线充电发射装置的位置，以使无线充电发射装置的发射线圈能够与电动汽车的接收线圈准确对准。本实用新型实施例的汽车无线充电地锁无需反复调整电动汽车位置，通过驱动无线发射装置远动即可快速找到对准位置。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对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他的附图。
图1是本实用新型的汽车无线充电地锁的一些实施例的结构示意图；
图2是本实用新型的汽车无线充电地锁的另一些实施例的结构示意图；
图3是本实用新型的汽车无线充电地锁的再一些实施例的结构示意图；
图4是本实用新型的汽车无线充电地锁的一些实施例的电路模块框图；
图5是本实用新型的汽车无线充电系统的一些实施例的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面对本实用新型一些实施例提供的汽车无线充电地锁进行说明。
图1-图3示出了本实用新型实施例的汽车无线充电地锁的一些实施例的结构示意图。本实用新型实施例的汽车无线充电地锁100，包括：底座10；转动盘20，设置于底座10上；旋转驱动机构30，设置于底座10内，旋转驱动机构30与转动盘20连接，旋转驱动机构30用于驱动转动盘20相对于底座 10在与地面平行的平面上进行旋转运动；升降盘40，设置于转动盘20上；升降驱动机构50，设置于转动盘40上，升降驱动机构50与升降盘40连接，用于驱动升降盘40进行升降运动以远离或靠近转动盘20；无线充电发射装置60，设置于升降盘40上；以及移动驱动机构70，设置于升降盘40上，移动驱动机构70与无线充电发射装置60连接，移动驱动机构70用于驱动无线充电发射装置60向远离或靠近升降盘40的轴线O的方向运动。
本实用新型实施例的汽车无线充电地锁100相比于传统地锁而言集成了无线充电功能，自动化程度高，控制方便，通过升降驱动机构50驱动升降盘 40升降实现汽车无线充电地锁100的开闭，通过旋转驱动机构30和移动驱动机构70驱动无线充电发射装置60以升降盘40的轴线为中心以不同半径进行圆周运动，从而不断调整无线充电发射装置60的位置，以使无线充电发射装置60能够与电动汽车200的接收线圈准确对准。本实用新型实施例的汽车无线充电地锁无需反复调整电动汽车位置，通过驱动无线发射装置远动即可快速找到对准位置。
在一些实施例中，如图1所示，旋转驱动机构30包括：
驱动轴31，
主动齿轮32，与驱动轴31连接；
从动齿轮33，设置于转动盘20的底部，从动齿轮33与主动齿轮32相啮合；
以及，第一驱动电机34，与驱动轴31传动连接，第一驱动电机34用于驱动驱动轴31转动以带动相啮合主动齿轮32和从动齿轮33转动，以使转动盘20相对于底座10在与地面平行的平面上进行旋转运动。
本实施例中汽车无线充电地锁100的旋转驱动机构30通过齿轮机构将转动盘20与第一驱动电机34传动连接，通过驱动转动盘30转动，从而带动转动盘20上的升降盘40以及升降盘40上的无线充电发射装置60旋转，使得无线充电发射装置60以升降盘40的轴线为中心沿圆周运动，实现不断调整无线充电发射装置60的位置。
需要说明的是，本实施例中旋转驱动机构30的具体结构存在多种，本文仅例举了旋转驱动机构30的一种具体结构，只要能实现转动盘20的旋转即可，在此不做具体限定。
在一些实施例中，如图1所示，升降驱动机构50包括：
支撑杆组件，支撑杆组件包括两相对设置的支撑杆组51，每个支撑杆组 51包括相互交叉转动连接的第一支撑杆51a与第二支撑杆51b；第一支撑杆 51a的两端分别与转动盘20和升降盘40铰接连接；第二支撑杆51b的上端部与升降盘40滑动连接，第二支撑杆51b的下端部与转动盘20滑动连接；
以及，第二驱动电机，第二驱动电机与第二支撑杆51b连接，用于驱动第二支撑杆51b进行滑动运动。
需要说明的是，本实施例中升降驱动机构50的支撑杆组件可以包括一个或多个支撑杆组51，根据汽车无线充电地锁的升降盘的升降高度的实际需求确定，在此不做具体限定。
本实施例中通过升降驱动机构50驱动升降板40上升或下降，当升降盘 40上升时，汽车无线充电地锁100为关闭状态，此时电动汽车200无法停入充电停车位300，当升降盘40下降到一定位置时(该位置为地锁开启位置，此时汽车无线充电地锁的整体高度小于电动汽车的底盘高度)，此时电动汽车 200可以停入充电停车位300。
需要说明的是，本实施例中升降驱动机构50的具体结构存在多种，本文仅例举了升降驱动机构50的一种具体结构，只要能实现升降盘40的升降即可，在此不做具体限定。
可选地，如图1所示，本实施例中转动盘20上和升降盘40上均设置有滑轨52，第二支撑杆51b的两端部设置有与滑轨52配合的滑块53。当然，本实施例中转动盘20和升降盘40上还可以均设有凸条，第二支撑杆51b的两端部设置有与凸条配合的滑槽。需要说明的是，本实施例中第二支撑杆51b与转动盘20上和升降盘40滑动连接还可以为其他结构形式，在此不一一举例说明。
在一些实施例中，如图1所示，移动驱动机构70包括：
伸缩杆71，伸缩杆71水平设置在升降盘40上，伸缩杆71的第一端部与升降盘40铰接，伸缩杆71的第二端部上设有无线充电发射装置60；
以及，第三驱动电机72，设置于伸缩杆71的第一端部内，第三驱动电机用于驱动伸缩杆71进行伸缩运动以带动无线充电发射装置60向远离或靠近升降盘的轴线O的方向运动。可选地，本实施例中第三驱动电机72为微型电机。
需要说明的是，本实施例中移动驱动机构70的具体结构存在多种，例如，如图2所示，还可以在升降盘40的上部设置轨道73，无线充电发射装置60 上设有与轨道滑动配合的滑动部74，只要能实现无线充电发射装置60向远离或靠近升降盘40的轴线的方向运动即可，在此不一一举例说明。
另外，本实施例中伸缩杆71可以包括主杆部和至少一个可伸缩杆部，可伸缩杆部的数量根据无线充电发射装置需要移动的距离的需求确定，在此不做具体限定。
在一些实施例中，如图4所示，汽车无线充电地锁100还包括设置于底座 10内的地锁端控制器1和第一无线通信传感器2，旋转驱动机构30、升降驱动机构50、移动驱动机构70以及第一无线通信传感器2均与地锁端控制器1 连接。本实施例中通过第一无线通信传感器2与电动汽车200进行通信，将获取的控制信号发送给地锁端充电控制器1，地锁端充电控制器1根据控制信号控制旋转驱动机构30、升降驱动机构50和移动驱动机构70的运动。本实用新型实施例的汽车无线充电地锁100相比于传统地锁而言集成了无线充电功能，自动化程度高，控制方便，通过地锁端充电控制器1控制旋转驱动机构 30、升降驱动机构50和移动驱动机构70的运动，实现汽车无线充电地锁100 的自动开合控制以及无线充电发射装置60的位置的自动化调整，同时通过第一无线通信传感器2与电动汽车200进行实时无线通信。可选地，本实用新型实施例的第一无线通信传感器的通信方式为3G/4G/5G、WIFI、蓝牙或Zigbee 中的任意一种。
在一些实施例中，如图4所示，无线充电发射装置60包括壳体61以及设置于壳体内的发射线圈62和位置检测传感器63，发射线圈62和位置检测传感器63均与地锁端充电控制器1连接。本实施例中通过位置检测传感器63 实时获取发射线圈62的位置坐标，通过第一无线通信传感器2发送到电动汽车200。可选地，为了准确的定位发射线圈的位置，以便与电动汽车的接收线圈进行对位，本实施例中位置检测传感器63可以设置于发射线圈的中心。当然，本实施例中位置检测传感器63还可以设置在发射线圈62内的其他位置，或者设置于发射线圈62外，只要发射线圈62与位置检测传感器63的位置关系固定即可，这样可以根据发射线圈62与位置检测传感器63之间的位置关系、位置检测传感器63检测的坐标通过换算可以得到发射线圈62的坐标。优选地，本实施例中位置检测传感器63可以为GPS传感器。
可选地，如图3所示，本实施例中汽车无线充电地锁100还包括可开合的弧形保护罩80，盖设在底座10上。本实施例的汽车无线充电地锁100在电动汽车200充电完毕后，控制弧形保护罩80闭合罩设在底座10上以保护无线充电发射装置60。
下面对本实用新型一些实施例提供的汽车无线充电系统进行说明。
参见图5所示，本实用新型实施例还提供一种汽车无线充电系统，包括如上述任一实施例所述的汽车无线充电地锁100，汽车无线充电地锁100设置在充电停车位300上，汽车无线充电地锁100用于为停驶在充电停车位300上的电动汽车200进行无线充电。
在一些实施例中，充电停车位300上设置有初级定位标线301，用于引导电动汽车200停在充电停车位300的预设区域内，电动汽车200包括无线充电接收装置，设置在电动汽车200的底盘中部，无线充电接收装置包括接收线圈、第二无线通信传感器以及汽车端充电控制器，接收线圈和第二无线通信传感器均与汽车端充电控制器连接。可选地，本实用新型实施例的第二无线通信传感器的通信方式为3G/4G/5G、WIFI、蓝牙或Zigbee中的任意一种。
本实用新型实施例的汽车无线充电系统采用汽车无线充电地锁100为电动汽车200充电，该汽车无线充电地锁100相比于传统地锁而言集成了无线充电功能，自动化程度高，控制方便，通过升降驱动机构50驱动升降盘40升降实现汽车无线充电地锁100的开闭，通过旋转驱动机构30和移动驱动机构70 驱动无线充电发射装置60以升降盘40的轴线为中心以不同半径进行圆周运动，从而不断调整无线充电发射装置60的位置，以使无线充电发射装置60能够与电动汽车200的接收线圈准确对准。本实用新型实施例的汽车无线充电系统无需反复调整电动汽车位置，通过驱动无线发射装置远动即可快速找到对准位置。
本实用新型实施例的汽车无线充电系统进行无线充电的过程可以为：在电动汽车准备停入充电停车位上时，先向汽车无线充电地锁发送停车信号，此时汽车无线充电地锁的地锁端充电控制器控制升降盘向下运动至地锁开启位置；之后驾驶员根据充电停车位上的初级定位标线进行停车，使得电动汽车停驶在预设区域内；电动汽车汽车端充电控制器检测电动汽车电池的电量情况，当电动汽车的电池需要充电时，发送充电开启信号到汽车无线充电地锁，同时控制接收线圈通电，且地锁端充电控制器接收到充电开启信号后控制发射线圈通电；此时发射线圈与接收线圈的位置可能并未准确对准，地锁端充电控制器通过移动驱动机构驱动无线充电发射装置向远离升降盘的轴线的方向运动预设距离后，再控制旋转驱动机构驱动转动盘旋转，待旋转一周后，再次驱动无线充电发射装置向远离升降盘的轴线的方向运动预设距离后，再控制旋转驱动机构驱动转动盘旋转，整个过程中实时将无线充电发射装置的位置坐标信息发送给电动汽车，电动汽车根据检测到的实时电池充电电流数据和接收到的位置坐标信息确定最大充电电流的坐标即对准位置坐标；最后，地锁端充电控制器控制无线充电发射装置移动至对准位置坐标对应的位置处，完成发射线圈与接收线圈的对准。本实用新型实施例的汽车无线充电方法系统首先通过设置在充电停车位上的初级定位标线进行初步对准，之后通过汽车无线充电地锁的移动驱动机构和旋转驱动机构带动无线充电发射装置运动，根据电动汽车实时检测的充电电流数据确定无线充电发射装置与接收线圈的对准位置坐标，实现发射线圈与接收线圈的对位，通过本实用新型实施例的汽车无线充电系统进行充电的过程中无需反复调整电动汽车位置，通过驱动无线发射装置远动即可快速找到对准位置。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种汽车无线充电地锁，其特征在于，包括：
底座；
转动盘，设置于所述底座上；
旋转驱动机构，设置于所述底座内，所述旋转驱动机构与所述转动盘连接，所述旋转驱动机构用于驱动所述转动盘相对于所述底座在与地面平行的平面上进行旋转运动；
升降盘，设置于所述转动盘上；
升降驱动机构，设置于所述转动盘上，所述升降驱动机构与所述升降盘连接，用于驱动所述升降盘进行升降运动以远离或靠近所述转动盘；
无线充电发射装置，设置于所述升降盘上；
以及移动驱动机构，设置于所述升降盘上，所述移动驱动机构与所述无线充电发射装置连接，所述移动驱动机构用于驱动所述无线充电发射装置向远离或靠近所述升降盘的轴线的方向运动。
2.根据权利要求1所述的汽车无线充电地锁，其特征在于，所述旋转驱动机构包括：
驱动轴，
主动齿轮，与所述驱动轴连接；
从动齿轮，设置于所述转动盘的底部，所述从动齿轮与所述主动齿轮相啮合；
以及，第一驱动电机，与所述驱动轴传动连接，所述第一驱动电机用于驱动所述驱动轴转动以带动相啮合所述主动齿轮和所述从动齿轮转动，以使所述转动盘相对于所述底座在与地面平行的平面上进行旋转运动。
3.根据权利要求1所述的汽车无线充电地锁，其特征在于，所述升降驱动机构包括：支撑杆组件，所述支撑杆组件包括两相对设置的支撑杆组，每个所述支撑杆组包括相互交叉转动连接的第一支撑杆与第二支撑杆；所述第一支撑杆的两端分别与所述转动盘和所述升降盘铰接连接；所述第二支撑杆的上端部与所述升降盘滑动连接，所述第二支撑杆的下端部与所述转动盘滑动连接；
以及，第二驱动电机，所述第二驱动电机与所述第二支撑杆连接，用于驱动所述第二支撑杆进行滑动运动。
4.根据权利要求3所述的汽车无线充电地锁，其特征在于，所述转动盘上和所述升降盘上均设置有滑轨，所述第二支撑杆的两端部设置有与滑轨配合的滑块。
5.根据权利要求1所述的汽车无线充电地锁，其特征在于，所述移动驱动机构包括：伸缩杆，所述伸缩杆水平设置在所述升降盘上，所述伸缩杆的第一端部与所述升降盘铰接，所述伸缩杆的第二端部上设有所述无线充电发射装置；
以及，第三驱动电机，设置于所述伸缩杆的第一端部内，所述第三驱动电机用于驱动所述伸缩杆进行伸缩运动以带动所述无线充电发射装置向远离或靠近所述升降盘的轴线的方向运动。
6.根据权利要求1所述的汽车无线充电地锁，其特征在于，所述汽车无线充电地锁还包括设置于所述底座内的地锁端控制器和第一无线通信传感器，所述旋转驱动机构、所述升降驱动机构、所述移动驱动机构以及所述第一无线通信传感器均与所述地锁端控制器连接。
7.根据权利要求6所述的汽车无线充电地锁，其特征在于，所述无线充电发射装置包括壳体以及设置于所述壳体内的发射线圈和位置检测传感器，所述发射线圈和所述位置检测传感器均与所述地锁端充电控制器连接。
8.根据权利要求1-7任一所述的汽车无线充电地锁，其特征在于，所述汽车无线充电地锁还包括可开合的弧形保护罩，盖设在所述底座上。
9.一种汽车无线充电系统，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的汽车无线充电地锁，所述汽车无线充电地锁设置在充电停车位上，所述汽车无线充电地锁用于为停驶在所述充电停车位上的电动汽车进行无线充电。
10.根据权利要求9所述的一种汽车无线充电系统，其特征在于，所述充电停车位上设置有初级定位标线，用于引导所述电动汽车停在所述充电停车位的预设区域内，所述电动汽车包括无线充电接收装置，设置在所述电动汽车的底盘中部，所述无线充电接收装置包括接收线圈、第二无线通信传感器以及汽车端充电控制器，所述接收线圈和第二无线通信传感器均与所述汽车端充电控制器连接。
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