CN210126446U - 一种动态无线充电系统 - Google Patents
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Abstract
一种动态无线充电系统，包括：多个发射线圈、接收线圈、用于获取路面状况信息的扫描模块；用于根据所述路面状况信息改变与车身的相对位置以避障的升降机构，开启与所述发射线圈距离最近的所述发射线圈发射能量的多个感应模块。通过在道路上设置能量发射线圈，车辆设置能量接收线圈，使得车辆在行驶过程中能够充电，而且设置扫描装置配合升降机构可以使得设置在底盘上的接收线圈能够避障，同时升降机构可以驱动接收线圈与发射线圈距离更近，能量传输效率更高，另外，设置感应模块可以开启与接收线圈最近的发射线圈工作，提高效率的同时，关闭其他发射线圈可以节能。
Description
技术领域
本实用新型属于电动汽车技术领域，尤其涉及一种动态无线充电系统。
背景技术
电动汽车以其能源清洁、无污染的优势，渐渐在市场上占据了巨大的市场。电是保障电动汽车行驶的基础，目前电动汽车的充电问题比较复杂，不能满足人们的需求，市场上出现比较多的都是采用电动汽车定点充电，比如充电桩充电、定点无线充电等，都要求汽车必须行驶到固定的位置停下来专门花时间才能进行充电。由于需要车辆停下专门花大量时间充电，司机需要等待，造成时间的浪费。如何合理地利用汽车行驶过程中的时间，减少时间的浪费成为成有待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种动态无线充电系统，旨在解决车辆需要停车充电、耗时长的问题。
本实用新型实施例的第一方面提供了一种动态无线充电系统，包括：
多个发射线圈，阵列布置在道路上，用于发射能量；
接收线圈，用于与所述发射线圈通过磁场相互耦合以接收能量；
扫描模块，设于车辆上，用于获取路面状况信息；
升降机构，所述接收线圈通过所述升降机构固定在车辆底盘，所述升降机构与所述扫描模块连接，用于根据所述路面状况信息改变与车身的相对位置以避障；
充电电路，与所述接收线圈连接，接收所述能量转换成电能并存储于电池组；
多个感应模块，布置在道路上，多个所述感应模块分别与多个所述发射线圈相连接，所述感应模块用于检测所述接收线圈的位置，开启与所述发射线圈距离最近的所述发射线圈发射能量。
在其中一个实施例中，所述发射线圈埋设在路面上，相邻的两个所述发射线圈间隔预设距离、相切或部分重叠。
在其中一个实施例中，所述升降机构能够调节自身的离地高度和调节自身相对所述车身两侧的距离。
在其中一个实施例中，所述升降机构还能够根据车速和所述路面状况信息调整改变与所述车身的相对位置的速度。
在其中一个实施例中，所述升降机构包括驱动组件和支撑组件，所述接收线圈设置在所述支撑组件上，所述驱动组件的一端与车辆底盘车架连接，所述驱动组件的另一端与所述支撑组件连接，所述驱动组件用于驱动所述支撑组件升降。
在其中一个实施例中，所述驱动组件为气缸或液压缸，所述支撑组件为支撑板。
在其中一个实施例中，所述扫描模块为激光扫描装置或红外扫描装置。
在其中一个实施例中，所述扫描模块设置于车头或所述升降机构于车头方向的一端。
在其中一个实施例中，所述扫描模块为控制器，所述控制器用于根据当地地图以分析得到路面状况信息。
在其中一个实施例中，所述感应模块为红外接收器，所述车辆上设有红外发射器。
上述的动态无线充电系统通过在道路上设置能量发射线圈，车辆设置能量接收线圈，使得车辆在行驶过程中能够充电，而且设置扫描装置配合升降机构可以使得设置在底盘上的接收线圈能够避障，同时升降机构可以驱动接收线圈与发射线圈距离更近，能量传输效率更高，另外，设置感应模块可以开启与接收线圈最近的发射线圈工作，提高效率的同时，关闭其他发射线圈可以节能。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的动态无线充电系统的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的动态无线充电系统中示例电路模块图；
图3为本实用新型实施例提供的动态无线充电系统中发射线圈的布置示意图；
图4为本实用新型实施例提供的动态无线充电系统中升降机构的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1和图2，本实用新型实施例中的应用于电动车辆100的动态无线充电系统，包括多个发射线圈102、设置在车辆100上的接收线圈101、扫描模块103、升降机构104、多个感应模块105及充电电路106。
多个发射线圈102阵列布置在道路上，发射线圈102用于发射能量；接收线圈101用于与发射线圈102通过磁场相互耦合以接收能量；扫描模块103设于车辆100上，扫描模块103用于获取路面状况信息；接收线圈101通过升降机构104固定在车辆100底盘，升降机构104与扫描模块103连接，用于根据路面状况信息改变与车身的相对位置以避障；充电电路106与接收线圈101连接，充电电路106接收能量转换成电能并存储于电池组107；感应模块105布置在道路上多个感应模块105分别与多个发射线圈102相连接，感应模块105用于检测接收线圈101的位置，开启与发射线圈102距离最近的发射线圈102发射能量。
通过在道路上设置能量发射线圈102，车辆100设置能量接收线圈101，使得车辆100在行驶过程中能够充电，而且设置扫描装置配合升降机构104可以使得设置在底盘上的接收线圈101能够避障，同时升降机构104可以驱动接收线圈101与发射线圈102距离更近，能量传输效率更高，另外，设置感应模块105可以开启与接收线圈101最近的发射线圈102工作，提高效率的同时，关闭其他发射线圈102可以节能。
在其中一个实施例中，请参阅图1和图3，发射线圈102埋设在路面上，相邻的两个发射线圈102间隔预设距离、相切或部分重叠(如图3所示)。另外，线圈形状可以为椭圆形、圆形、矩形等均可。发射线圈102与电网相连，由电网进行供电或储能电站等供电。发射线圈102也可以由路边的太阳能电板采集的能量转换后给发射线圈102进行供电。
请参阅图1和图2，在其中一个实施例中，扫描模块103为激光扫描装置或红外扫描装置。扫描模块103设置于车头或升降机构104于车头方向的一端。扫描模块103包括红外/激光发射器、红外/激光接收器、计时器以及处理器，测得障碍物以及距离数据后，将数据传送给升降机构104。升降机构104能够调节自身的离地高度和调节自身相对车身两侧的距离，即升降机构104可以带动接收线圈101上下左右移动，以此来调整发射线圈102和收线圈间的距离，同时也能以此来使得接收线圈101和升降机构104实现避障，例如路况信息显示前方路面存在障碍物，则升降机构104还可以迅速左右移动避开障碍物。进一步地，升降机构104还能够根据车速和路面状况信息调整改变与车身的相对位置的速度，进一步地来实现避障，比如当检测到障碍物，且获取到当前车速过快，则升降机构104的升降速度会相应的提高，一般情况下车速不会相应的调整。而紧急情况下，可以主动降低汽车速度不会相应的调整。
可以理解的是，扫描模块103检测到障碍物及相应的距离后，升降机构104根据当前的车速就调整升降速度，让升降机构104回缩进车底与汽车底盘平齐，避免与障碍物碰撞，当扫描模块103检测到升降机构104通过后障碍物后重新调整升降装置。
可以理解的是，接收线圈101与发射线圈102之间通过磁场的作用可以传递能量，发射线圈102和收线圈间的受电距离会影响充电的效率，通常距离越接近，充电效率越高。升降机构104可以实时的检查自身距离地面的距离，由于汽车载重不同，轮胎压力不同，路面高度不同等，升降机构104需要根据情况动态灵活的调整升降机构104的高低，使得线圈之间耦合距离最佳，提高充电的效率。
在其中一个实施例中，请参阅图2和图4，升降机构104包括驱动组件1041和支撑组件1042，接收线圈101设置在支撑组件1042上，驱动组件1041的一端与车辆100底盘车架连接，驱动组件1041的另一端与支撑组件1042连接，驱动组件1041用于驱动支撑组件1042升降。驱动组件1041由驱动电路控制，驱动电路应与扫描模块103连接以获取控制信号。在其中一个实施例中，驱动组件1041为气缸或液压缸，支撑组件1042为支撑板。在其他实施例中，驱动组件1041为平台支架升降或受力杆升降的方式。
在其他实施例中，扫描模块103还可以为控制器，比如车载电脑。控制器可以通过连接网络从地图上以分析获得路面状况信息。
在其中一个实施例中，感应模块105为红外接收器，车辆100上设有红外发射器。车辆100行驶的过程中，由于车辆100位置的变化，距离不同发射线圈102的远近也会随时变化，需要根据车辆100的位置，灵活的选择在要开启和关闭相应的发射线圈102。地面上的发射线圈102与发射线圈102之间安装有感应模块105，感应模块105可以检测接收线圈101的位置，根据接收线圈101的位置匹配当前路面最佳的发射线圈102，控制最佳发射线圈102开启，与车辆100的接受线圈进行能量传递，达到给电动汽车无线充电的效果。当车辆100的位置发生变化时，感应模块105会重新检测接收线圈101的位置，再根据接收线圈101的位置匹配当前路面最佳的发射线圈102，控制路面发射线圈102的开启和关闭。
充电电路106包括从接收线圈101获的电压进行整流、降压、稳压处理之后对电池组107进行充电。车辆100可以在内部设置按钮控制接收线圈101的开启与关闭，接收线圈101的开关可以进行人工的控制，当需要进行动态无线充电时开启按钮即可。整流稳压模块包括整形电路、功率变换电路等，不同的车辆100可以采用不同的功率进行充电，满足不同的车辆100无线充电的需求，避免能量浪费，提高电能的转化效率。
动态无线充电过程中接收线圈101接受的电能可以直接存储到电池组107中，再由电池组107供给汽车行驶，达到了边走边充的效果。动态无线充电过程中接收线圈101接受的电能也可以不存储到电池组107中直接供给汽车行驶使用。通过这样的动态无线充电系统可以合理地利用汽车行驶过程中的时间，减少时间浪费，提高汽车的续航能力。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种动态无线充电系统，其特征在于，包括：
多个发射线圈，阵列布置在道路上，用于发射能量；
接收线圈，用于与所述发射线圈通过磁场相互耦合以接收能量；
扫描模块，设于车辆上，用于获取路面状况信息；
升降机构，所述接收线圈通过所述升降机构固定在车辆底盘，所述升降机构与所述扫描模块连接，用于根据所述路面状况信息改变与车身的相对位置；
充电电路，与所述接收线圈连接，接收所述能量转换成电能并存储于电池组；
多个感应模块，布置在道路上，多个所述感应模块分别与多个所述发射线圈相连接，所述感应模块用于检测所述接收线圈的位置，开启预设距离内、与所述发射线圈距离最近的所述发射线圈发射能量。
2.如权利要求1所述的动态无线充电系统，其特征在于，所述发射线圈埋设在路面上，相邻的两个所述发射线圈间隔预设距离、相切或部分重叠。
3.如权利要求1所述的动态无线充电系统，其特征在于，所述升降机构能够调节自身的离地高度和调节自身相对所述车身两侧的距离。
4.如权利要求1所述的动态无线充电系统，其特征在于，所述升降机构还能够根据车速和所述路面状况信息调整改变与所述车身的相对位置的速度。
5.如权利要求1、3或4所述的动态无线充电系统，其特征在于，所述升降机构包括驱动组件和支撑组件，所述接收线圈设置在所述支撑组件上，所述驱动组件的一端与车辆底盘车架连接，所述驱动组件的另一端与所述支撑组件连接，所述驱动组件用于驱动所述支撑组件升降。
6.如权利要求5所述的动态无线充电系统，其特征在于，所述驱动组件为气缸或液压缸，所述支撑组件为支撑板。
7.如权利要求1所述的动态无线充电系统，其特征在于，所述扫描模块为激光扫描装置或红外扫描装置。
8.如权利要求1或7所述的动态无线充电系统，其特征在于，所述扫描模块设置于车头或所述升降机构于车头方向的一端。
9.如权利要求1所述的动态无线充电系统，其特征在于，所述扫描模块为控制器，所述控制器用于根据当地地图以分析得到路面状况信息。
10.如权利要求1所述的动态无线充电系统，其特征在于，所述感应模块为红外接收器，所述车辆上设有红外发射器。
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| CN201920443644.6U CN210126446U (zh) | 2019-04-02 | 2019-04-02 | 一种动态无线充电系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115246331A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-10-28 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 可升降式电动汽车无线充电接收模块 |
-
2019
- 2019-04-02 CN CN201920443644.6U patent/CN210126446U/zh active Active
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| CN115246331A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-10-28 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 可升降式电动汽车无线充电接收模块 |
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