CN210608705U - 无线充电设备地端线圈组件 - Google Patents

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王书阳
张金龙
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Abstract

本实用新型公开了一种无线充电设备地端线圈组件,包括密封壳体内固定安装PCB和感应线圈,PCB与密封壳体顶面相邻,感应线圈与密封壳体底面相邻,感应线圈与外部电源电性连接,多个传感器,其固定在密封壳体内且与密封壳体侧壁露出地面的部分相邻,其平行地面向远离密封壳体方向发生探测波,其适用于探测密封壳体四周到接近物体,当有物体接近密封壳体其输出开关电信号,使外部电源停止供电。本实用新型能根据雷达传感器回波能判断是有物体接近无线充电设备地端线圈组件,提高无线充电设备地端线圈组件的安全性和适用性。

Description

无线充电设备地端线圈组件
技术领域
本实用新型涉及一种无线充电设备地端线圈组件。
背景技术
近年来新能源汽车发展迅速,越来越多的人开始选择接受电动汽车这种环保的出行方式。同时也被许多汽车厂家认为是未来汽车发展的方向,而且都投入了大笔资金进行研发。不过,由于充电问题的现实阻碍,一直以来还没有得到充分推广。目前,电动车最重要的部分莫过于电池和充电设备,由于技术瓶颈,短时间内它们只能使用锂电池,所以无线(感应)充电系统变成了另一个研发重点。与有线充电系统相比,无线充电有多种优势,能够顺应新能源汽车未来的发展趋势。无线充电系统主要分划分为墙端(Wall Box)、地端线圈(BP)、车端控制器(VCU)和车端线圈(VP)。其中,地端线圈(BP)需要安装或放置在地面。
新能源电动汽车无线充电系统在给人带来方便的同时,也带来了很多意料之外的问题。例如:由于各种原因或疏忽,部分人员在汽车充电过程中进入汽车电磁安全范围,会引发各种由于磁场环境引起的不适或者电子设备工作失效。因此,检测停放的车辆周围是否有人体活体并及时发出警报是很有必要的。
现有技术中,一般通过在车身前后及侧面设置感应器来检测车身周围是否有活动物体,根据感应器接收到的数据信息来判断车辆周围是否有人员滞留。当检测结果不为零时,说明车身周围有人员存在。然而,在复杂情况下,例如:当检测系统开启之前就有人员存在,或者调皮的儿童直接钻入车身底部时,使用这种方法则会造成误判断,从而难以准确判断车身周围是否有人员滞留。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能准确判断是否有物体接近,当有物体接近时能立刻停止充电的无线充电设备地端线圈组件。
为解决上述技术问题,本实用新型提供的无线充电设备地端线圈组件,包括密封壳体内固定安装PCB和感应线圈,PCB与密封壳体顶面相邻,感应线圈与密封壳体底面相邻,感应线圈与外部电源电性连接,还包括:
多个传感器,其固定在密封壳体内且与密封壳体侧壁露出地面的部分相邻,其平行地面向远离密封壳体方向发生探测波,其适用于探测密封壳体四周到接近物体,当有物体接近密封壳体其输出开关电信号,使外部电源停止供电。
其中,本实用新型是针对解决是否有物体接近技术问题而进行的改进,在理论上现有技术中的任何一种无线充电设备地端线圈组件均可以实现本实用新型的技术方案,并不仅限于本实用新型所列举的示例性结构。
可选择的,进一步改进所述的无线充电设备地端线圈组件,至少相邻的传感器存在探测重叠区域。
可选择的,进一步改进所述的无线充电设备地端线圈组件,所述传感器在其探测波发射水平面内覆盖角度大于等于120度。
可选择的,进一步改进所述的无线充电设备地端线圈组件,所述多个传感器包含至少一种雷达传感器。
可选择的,进一步改进所述的无线充电设备地端线圈组件,所述多个传感器包含至少两种不同频率的雷达传感器。
可选择的,进一步改进所述的无线充电设备地端线圈组件,还包括:
放大电路,其连接所述多个传感器,其将传感器的探测波放大后输出至ADC采样电路;
ADC采样电路,其将探测波采样后输出至判断电路;
判断电路,其根据ADC采样电路信号强度判断是否有物体接近密封壳体,若有物体接近密封壳体则输出开关电信号,使外部电源停止供电。
增加放大电路、ADC采样电路和判断电路可以提高物体接近判断的准确性,比如通过雷达传感器回波的不同强度划分不同的阈值,判断是否有物体接近滤除误报。或者,可以将不同雷达探测波进行组合,比如三个雷达传感器均接收到雷达回波,仅其中一个雷达回波超过阈值,则可设置判断电路(逻辑门或多路选择电路均可实现)少数服从多数,判断为误判(无物体接近)。
可选择的,进一步改进所述的无线充电设备地端线圈组件,还包括传感器壳体,其固定于密封壳体内,其内部固定所述传感器。
可选择的,进一步改进所述的无线充电设备地端线圈组件,所述传感器壳体包括:后盖,其内固定传感器;
前罩,其为盖状,盖装在后盖上;
其中,前罩与传感器间距大于等于6mm,前罩厚度小于等于6mm。
可选择的,进一步改进所述的无线充电设备地端线圈组件,传感器相邻位置密封壳体侧壁的厚度小于等于6mm。在保持密封壳体强度、密封性以及传感器回波合理的探测距离的前提下,建议传感器相邻位置密封壳体侧壁的厚度小于等于6mm。
本实用新型至少具有以下技术效果:
1、本实用新型能根据雷达传感器回波能判断是有物体接近无线充电设备地端线圈组件,提高无线充电设备地端线圈组件使用的安全性(充电中及时断电)。
2、本实用新型能根据雷达传感器回波阈值,能滤除误报(比如树叶、风吹动的纸片等)准确判断是有物体接近无线充电设备地端线圈组件,避免误报造成的频繁断电,提高无线充电设备地端线圈组件使用的安全性(充电中及时断电)和适用性。
3、本实用新型能根据雷达传感器回波阈值,能滤除误报(比如树叶、风吹动的纸片等)准确判断是有物体接近无线充电设备地端线圈组件,避免误报造成的频繁断电,提高无线充电设备地端线圈组件使用的安全性(充电中及时断电)和适用性。
4、本实用新型能根据雷达传感器回波阈值形成回波判断组合,能滤除误报(比如树叶、风吹动的纸片等)准确判断是有物体接近无线充电设备地端线圈组件,避免误报造成的频繁断电,提高无线充电设备地端线圈组件使用的安全性(充电中及时断电)和适用性。
5、本实用新型能消除现有技术采用超声波进行探测,探测距离短,容易受到环境干扰(比如风速会影响探测效果),超声波不能穿透塑料(需打孔,造成壳体无法密封)的缺陷,采用雷达波能穿过非金属壳体保证了壳体密封性以及探测距离,并且采用成熟的毫米波雷达传感器能减少安装成本。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是本实用新型第一实施例俯视角度示意图。
图3是本实用新型第四实施例原理示意图。
图4是本实用新型传感器安装结构示意图。
附图标记说明
密封壳体 1
感应线圈 2
PCB 3
无线充电设备地端线圈组件 BP
第一~第六毫米波雷达传感器编号为 1#-6#
放大电路 7#
ADC采样电路 8#
判断电路 9#
外部电源 10#
后盖 4
前罩 5
传感器 6
前罩厚度 a
前罩与雷达传感器间距(即前罩与雷达天线间距离) b。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本实用新型的其他优点与技术效果。本实用新型还可以通过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加以应用,在没有背离实用新型总的设计思路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。本实用新型下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施,并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是,提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整,并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。除非另有定义,否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。下述实施例中所述多个是指至少三个。
为帮助审查员理解无线充电设备地端线圈组件,申请人提供一种最基础的无线充电设备地端线圈组件,参考图1所示(在理论上现有技术中的任何一种无线充电设备地端线圈组件均可以实现本实用新型的技术方案,并不仅限于本实用新型图1所示的示例性结构),包括密封壳体1内固定安装PCB 3和感应线圈2,PCB 2与密封壳体1顶面相邻,感应线圈2与密封壳体1底面相邻,感应线圈2与外部电源(图中未显示)电性连接;如图2所示(为俯视角度BP即无线充电设备地端线圈组件),本实用新型提供的无线充电设备地端线圈组件第一实施例在上述无线充电设备地端线圈组件基础上,还包括:
多个毫米波雷达传感器编号为1#-6#,其固定在密封壳体1内且与密封壳体侧壁露出地面的部分相邻,其平行地面向远离密封壳体方向发生探测波,其适用于探测密封壳体四周到接近物体,当有物体接近密封壳体其输出开关电信号,使外部电源停止供电。
本实用新型第一实施例的壳体可以采用密闭结构,能够准确探测到接近密闭壳体的物体,能根据雷达传感器回波能判断是有物体接近无线充电设备地端线圈组件,提高无线充电设备地端线圈组件使用的安全性(充电中及时断电)。
继续参考图2所示,在上述无线充电设备地端线圈组件第一实施例基础上进一步改进形成本实用新型无线充电设备地端线圈组件第二实施例,包括:
按逆时针顺序布置的编号为1#-6#的毫米波雷达传感器,在每个毫米波雷达传感器发射水平面内覆盖角度大于等于120度,毫米波雷达传感器1#、2#、4#和5#分别设置在长方体密封壳体四个顶点,毫米波雷达传感器3#、6#分别设置在长方体密封壳体顶面两对边的中点,相邻的传感器存在探测重叠区域,存在重叠探测重叠区域有利于滤除误报。本实施例中,1#-6#的毫米波雷达传感器采用24GHz频率的毫米波雷达传感器。
在上述无线充电设备地端线圈组件第一实施例基础上进一步改进形成本实用新型无线充电设备地端线圈组件第三实施例,包括:
本实施例中,1#-6#的毫米波雷达传感器采用不同频率的毫米波雷达传感器。毫米波雷达传感器1#、2#、4#和5#分别设置在长方体密封壳体四个顶点采用77GHz频率的毫米波雷达传感器,毫米波雷达传感器3#、6#分别设置在长方体密封壳体顶面两对边的中点采用小于10GHz频率的毫米波雷达传感器。
参考图3所示,在上述无线充电设备地端线圈组件第一实施例-第三实施例任一基础上进一步改进形成本实用新型无线充电设备地端线圈组件第四实施例,还包括:
放大电路7#,其连接所述多个传感器,其将传感器的探测波放大后输出至ADC采样电路;
ADC采样电路8#,其将探测波采样后输出至判断电路;
判断电路9#,其根据ADC采样电路信号强度判断是否有物体接近密封壳体,若有物体接近密封壳体则输出开关电信号,使外部电源10#停止供电。
增加放大电路、ADC采样电路和判断电路可以提高物体接近判断的准确性,比如通过雷达传感器回波的不同强度划分不同的阈值,判断是否有物体接近滤除误报。或者,可以将不同雷达探测波进行组合,比如三个雷达传感器均接收到雷达回波,仅其中一个雷达回波超过阈值,则可设置判断电路(逻辑门或多路选择电路均可实现)少数服从多数,判断为误判(无物体接近)。
其中,上述各实施例传感器相邻位置密封壳体侧壁的厚度建议小于等于6mm。
参考图4所示,本实用新型提供一种能应用于上述无线充电设备地端线圈组件第一实施例-第四实施例的传感器安装结构,包括:传感器壳体,其固定于密封壳体内,其内部固定所述传感器,图4中所示为由雷达主板和雷达天线组成的雷达传感器。
传感器壳体的后盖4,其内固定雷达传感器6,比如通过螺丝将雷达传感器主板固定在后盖内;
前罩5,其为盖状,盖装在后盖上;
其中,前罩5与雷达传感器6间距(即前罩与雷达天线间距离)b大于等于6mm,前罩厚度a小于等于6mm。
以上通过具体实施方式和实施例对本实用新型进行了详细的说明,但这些并非构成对本实用新型的限制。在不脱离本实用新型原理的情况下,本领域的技术人员还可做出许多变形和改进,这些也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种无线充电设备地端线圈组件,包括密封壳体内固定安装PCB和感应线圈,PCB与密封壳体顶面相邻,感应线圈与密封壳体底面相邻,感应线圈与外部电源电性连接,其特征在于,还包括:
多个传感器,其固定在密封壳体内且与密封壳体侧壁露出地面的部分相邻,其平行地面向远离密封壳体方向发生探测波,其适用于探测密封壳体四周接近物体,当有物体接近密封壳体其输出开关电信号,使外部电源停止供电。
2.如权利要求1所述的无线充电设备地端线圈组件,其特征在于:至少相邻的传感器存在探测重叠区域。
3.如权利要求2所述的无线充电设备地端线圈组件,其特征在于:所述传感器在其探测波发射水平面内覆盖角度大于等于120度。
4.如权利要求1所述的无线充电设备地端线圈组件,其特征在于:所述多个传感器包含至少一种雷达传感器。
5.如权利要求1所述的无线充电设备地端线圈组件,其特征在于:所述多个传感器包含至少两种不同频率的雷达传感器。
6.如权利要求1所述的无线充电设备地端线圈组件,其特征在于,还包括:
放大电路,其连接所述多个传感器,其将传感器的探测波放大后输出至ADC采样电路;
ADC采样电路,其将探测波采样后输出至判断电路;
判断电路,其根据ADC采样电路信号强度判断是否有物体接近密封壳体,若有物体接近密封壳体则输出开关电信号,使外部电源停止供电。
7.如权利要求4所述的无线充电设备地端线圈组件,其特征在于:所述多个传感器是24GHz毫米波雷达传感器、77GHz毫米波雷达传感器或小于10GHz的毫米波雷达传感器。
8.如权利要求1所述的无线充电设备地端线圈组件,其特征在于,还包括:
传感器壳体,其固定于密封壳体内,其内部固定所述传感器。
9.如权利要求8所述的无线充电设备地端线圈组件,其特征在于:所述传感器壳体包括:后盖,其内固定传感器;
前罩,其为盖状,盖装在后盖上;
其中,前罩与传感器间距大于等于6mm,前罩厚度小于等于6mm。
10.如权利要求1-9任意一项所述的无线充电设备地端线圈组件,其特征在于:传感器相邻位置密封壳体侧壁的厚度小于等于6mm。
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