CN215705791U - 一种车辆无线充电检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆无线充电检测装置，设置在充电桩与车辆之间，车辆无线充电检测装置包括采样处理模块，采样处理模块能够与充电桩的发射线圈或者车辆的接收线圈耦合形成到位检测信号，采样处理模块能够反馈到位检测信号至充电桩，根据反馈的情况，充电桩能够得知发射线圈与接收线圈位置是否存在偏差，若存在偏差，充电桩不会进行充电输出，只有发射线圈与接收线圈准确配对，充电桩才会为车辆充电，从而提高充电效率，节省电能耗费。

Description

一种车辆无线充电检测装置

技术领域

本实用新型涉及车辆无线充电技术领域，特别涉及一种车辆无线充电检测装置。

背景技术

现今电动汽车已经日益普及在人们的生活中，随着科学不断进步，现在逐渐采用无线充电来代替常规的有线充电的方式，传统的有线充电，需要使用充电线缆以及电连插接结构来实现充电桩与车辆之间的电性连接，而无线充电则只需要用户将车辆行驶靠近至与充电桩匹配的位置即可实现电能的无线输送。

但是，在无线充电过程中，需要车辆的接收线圈的位置与充电桩的发射线圈的位置准确配对，才能提高充电效率，然而实际应用中，用户容易没有将接收线圈和发射线圈准确配对，导致电能的大量耗费，或者充电时间过长，影响充电体验。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种车辆无线充电检测装置，使得无线充电准确配对，提高充电效率。

根据本实用新型的第一方面实施例的一种车辆无线充电检测装置，设置在充电桩与车辆之间，包括采样处理模块，能够与所述充电桩的发射线圈或者所述车辆的接收线圈耦合形成到位检测信号，所述采样处理模块能够反馈到位检测信号至所述充电桩。

根据本实用新型实施例的一种车辆无线充电检测装置，至少具有如下有益效果：

本实用新型车辆无线充电检测装置，当车辆靠近充电桩进行充电，采样处理模块能够与发射线圈或者接收线圈耦合，充电桩通过发射线圈发射检测信号，采样处理模块能够采集检测信号，根据检测信号反馈的情况，充电桩能够得知发射线圈与接收线圈位置是否存在偏差，若存在偏差，充电桩不会进行充电输出，只有发射线圈与接收线圈准确配对，充电桩才会为车辆充电，从而提高充电效率，节省电能耗费。

根据本实用新型的一些实施例，所述采样处理模块包括依次连接的采样线圈、电平信号生成单元、电压跟随单元以及稳压单元。

根据本实用新型的一些实施例，还包括与充电桩连接的第一无线通信模块以及与车辆连接的第二无线通信模块，所述采样处理模块设置在所述车辆上并且所述采样处理模块与所述第二无线通信模块连接，所述采样处理模块能够与所述发射线圈耦合形成到位检测信号，所述第一无线通信模块能够与所述第二无线通信模块相互通信。

根据本实用新型的一些实施例，所述充电桩上设置有第一充电模块以及第一控制模块，所述第一充电模块与所述发射线圈连接，所述第一控制模块分别与所述第一无线通信模块以及所述第一充电模块连接以能够根据到位检测信号控制所述第一充电模块运行。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一充电模块包括依次连接的继电单元、整流单元、斩波单元以及逆变单元，所述逆变单元与所述发射线圈连接，所述第一控制模块与所述继电单元连接以能够控制所述继电单元通断，所述第一控制模块与所述斩波单元连接以控制斩波单元运行，所述第一控制模块与所述逆变单元连接以控制所述逆变单元运行。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一充电模块还包括过流检测单元，所述过流检测单元与所述整流单元的输出端连接，所述第一控制模块与所述过流检测单元连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述车辆上设置有第二充电模块、第二控制模块、电性检测模块以及储能模块，所述第二充电模块分别与所述接收线圈以及所述储能模块连接，所述电性检测模块分别与所述第二充电模块以及所述储能模块连接以检测充电信息，所述第二控制模块分别与所述电性检测模块以及第二无线通信模块连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述电性检测模块包括电压检测单元以及电流检测单元，所述电压检测单元与所述第二充电模块的输出端连接以检测充电电压，所述电流检测单元与所述第二充电模块的输出端连接以检测充电电流，所述第二控制模块分别与所述电压检测单元以及所述电流检测单元连接。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型车辆无线充电检测装置其中一种实施例的原理结构框图；

图2为本实用新型车辆无线充电检测装置另一种实施例的原理结构框图

图3为本实用新型车辆无线充电检测装置其中一种实施例的采样处理模块的电路图。

附图标记：

充电桩100、第一充电模块110、继电单元111、整流单元112、斩波单元113、逆变单元114、过流检测单元115、第一无线通信模块120、第一控制模块130、发射线圈140、车辆200、第二充电模块210、第二无线通信模块220、第二控制模块230、电性检测模块240、电压检测单元241、电流检测单元242、接收线圈250、储能模块260、采样处理模块300、采样线圈310、电平信号生成单元320、电压跟随单元330、稳压单元340。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-3所示，根据本实用新型的第一方面实施例的一种车辆200无线充电检测装置，设置在充电桩100与车辆200之间，车辆200无线充电检测装置包括采样处理模块300，采样处理模块300能够与充电桩100的发射线圈140或者车辆200的接收线圈250耦合形成到位检测信号，采样处理模块300能够反馈到位检测信号至充电桩100。

其中，需要说明的是，充电桩100一般包括立式箱体，在立式箱体内设置有有第一充电模块110、第一控制模块130以及发射线圈140，第一充电模块110与发射线圈140连接，第一控制模块130与第一充电模块110连接并且可以控制第一充电模块110运行以调节合适的充电电压、电流为外部设备充电，具体地，发射线圈140可以设置在立式箱体内，车辆200需要靠近立式箱体才能与发射线圈140耦合充电，立式箱体上还可以设置有传输电缆，传输电缆的一端与第一充电模块110连接，传输电缆的另一端与发射线圈140连接，传输电缆可以使得发射线圈140延伸至立式箱体外部，从而靠近车辆200实现耦合充电，而采样处理模块300设置在发射线圈140或者接收线圈250的一侧，当车辆200靠近充电桩100进行充电，采样处理模块300能够与发射线圈140或者接收线圈250耦合，充电桩100通过发射线圈140发射检测信号，如图1所示，采样处理模块300设置在接收线圈250的一侧，能够采集发射线圈140发射的检测信号，或者如图2所示，采样处理模块300设置在发射线圈140的一侧，接收线圈250与发射线圈140以及采样处理模块300均耦合，因此接收线圈250接收发射线圈140的检测信号后产生响应电流，此动作能够被采样处理模块300感应。

当发射线圈140与接收线圈250的相对位置准确配对，采样处理模块300检测的信号作为基准信号，当出现位置偏差，检测的信号与基准信号存在偏差，即可得知发射线圈140与接收线圈250的相对位置是否准确配对，根据检测信号反馈的情况，充电桩100能够得知发射线圈140与接收线圈250位置是否存在偏差，若存在偏差，充电桩100不会进行充电输出，只有发射线圈140与接收线圈250准确配对，充电桩100才会为车辆200充电，从而提高充电效率，节省电能耗费。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，采样处理模块300包括依次连接的采样线圈310、电平信号生成单元320、电压跟随单元330以及稳压单元340。

其中，电平信号生成单元320可以在常规的交流信号转电平信号的芯片中进行选取，电压跟随单元330可以包括比较器、电阻R1以及电阻R2，比较器的其一输入端分别与电阻R1的一端、电阻R2的一端连接，电阻R1的另一端与电平信号生成单元320的输出端连接，电阻R2的另一端接地，比较器的输出端分别与比较器的另一输入端以及稳压单元340连接，稳压单元340可以采用稳压管D1，稳压管D1的阴极与比较器的输出端连接，稳压管D1的阳极接地，经过采样处理模块300形成到位检测信号，输出至充电桩100中。

在本实用新型的一些实施例中，当采样处理模块300设置在车辆200上，即采样线圈310设置在接收线圈250一侧，车辆200无线充电检测装置还包括与充电桩100连接的第一无线通信模块120以及与车辆200连接的第二无线通信模块220，采样处理模块300与第二无线通信模块220连接，采样处理模块300能够与发射线圈140耦合形成到位检测信号，其中，第一无线通信模块120能够与第二无线通信模块220均可以采用蓝牙芯片、wifi芯片等，第一无线通信模块120能够与第二无线通信模块220相互通信，第二无线通信模块220能够将到位检测信号输送至第一无线通信模块120中，从而被充电桩100获取。

具体地，第一充电模块110与外部交流市电连接，第一控制模块130可以由MCU或者CPU及其外围电路构成，第一控制模块130分别与第一无线通信模块120以及第一充电模块110连接以能够根据到位检测信号控制第一充电模块110运行，第一控制模块130能够控制第一充电模块110对外部交流市电进行处理，从而为车辆200充电，第一控制模块130还能控制第一充电模块110的启停，第一控制模块130定时间隔控制第一充电模块110产生电流，电流经过发射线圈140形成检测信号，需要说明的是，此处对电流参数控制，降低检测信号功率，在不耗费过多电能的情况下，定时间隔发送检测信号，以供采样线圈310获取来判断是否到位。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，第一充电模块110包括依次连接的继电单元111、整流单元112、斩波单元113以及逆变单元114，逆变单元114与发射线圈140连接，第一控制模块130与继电单元111连接以能够控制继电单元111通断，第一控制模块130与斩波单元113连接以控制斩波单元113运行，第一控制模块130与逆变单元114连接以控制逆变单元114运行。

具体地，继电单元111可以在常规的继电开关中选取，整流单元112可以由四个二极管构成全桥整流电路，斩波单元113可以是由开关管、电感、二极管以及电容等电子元件构成升压斩波电路、降压斩波电路、升降压斩波电路等，逆变单元114可以是由四个开关管构成的H桥逆变电路，第一控制模块130分别与斩波单元113的开关管、逆变单元114的开关管连接，第一控制模块130可以通过斩波单元113调节充电电压的幅值，第一控制模块130可以通过逆变单元114调节频率，在发射线圈140与接收线圈250准确配对后，第一控制模块130控制继电单元111闭合，从而形成充电输出。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，第一充电模块110还包括过流检测单元115，过流检测单元115与整流单元112的输出端连接，第一控制模块130与过流检测单元115连接。

过流检测单元115可以采用电阻形成分压检测电路，当电流过大，第一控制模块130可以控制继电单元111断开，以防止损坏后方部件。

在本实用新型的一些实施例中，车辆200上设置有第二充电模块210、第二控制模块230、电性检测模块240以及储能模块260，第二充电模块210分别与接收线圈250以及储能模块260连接，电性检测模块240分别与第二充电模块210以及储能模块260连接以检测充电信息，第二控制模块230分别与电性检测模块240以及第二无线通信模块220连接。

其中，储能模块260可以是蓄电池，第二控制模块230可以由MCU或者CPU及其外围电路构成，第二充电模块210可以由四个二极管构成全桥整流电路，从而为蓄电池充电，而第二控制模块230能够将充电信息反馈至第一控制模块130，第一控制模块130控制第一充电模块110运行，以调节充电参数，使得充电桩100能够为车辆200稳定充电。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，电性检测模块240包括电压检测单元241以及电流检测单元242，电压检测单元241与第二充电模块210的输出端连接以检测充电电压，电流检测单元242与第二充电模块210的输出端连接以检测充电电流，第二控制模块230分别与电压检测单元241以及电流检测单元242连接。

电压检测单元241可以由电阻构成分压检测电路，也可以在电压采样芯片选择，同样地，电流检测单元242可以由电阻构成分压检测电路，也可以在电流采样芯片选择，电压检测单元241可以检测储能模块260的电压以判断电量的多少，防止过充，电流检测单元242可以检测充电电流，防止充电电流过大。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种车辆无线充电检测装置，设置在充电桩与车辆之间，其特征在于，包括采样处理模块，能够与所述充电桩的发射线圈或者所述车辆的接收线圈耦合形成到位检测信号，所述采样处理模块能够反馈到位检测信号至所述充电桩。

2.根据权利要求1所述的一种车辆无线充电检测装置，其特征在于：所述采样处理模块包括依次连接的采样线圈、电平信号生成单元、电压跟随单元以及稳压单元。

3.根据权利要求1所述的一种车辆无线充电检测装置，其特征在于：还包括与充电桩连接的第一无线通信模块以及与车辆连接的第二无线通信模块，所述采样处理模块设置在所述车辆上并且所述采样处理模块与所述第二无线通信模块连接，所述采样处理模块能够与所述发射线圈耦合形成到位检测信号，所述第一无线通信模块能够与所述第二无线通信模块相互通信。

4.根据权利要求3所述的一种车辆无线充电检测装置，其特征在于：所述充电桩上设置有第一充电模块以及第一控制模块，所述第一充电模块与所述发射线圈连接，所述第一控制模块分别与所述第一无线通信模块以及所述第一充电模块连接以能够根据到位检测信号控制所述第一充电模块运行。

5.根据权利要求4所述的一种车辆无线充电检测装置，其特征在于：所述第一充电模块包括依次连接的继电单元、整流单元、斩波单元以及逆变单元，所述逆变单元与所述发射线圈连接，所述第一控制模块与所述继电单元连接以能够控制所述继电单元通断，所述第一控制模块与所述斩波单元连接以控制斩波单元运行，所述第一控制模块与所述逆变单元连接以控制所述逆变单元运行。

6.根据权利要求5所述的一种车辆无线充电检测装置，其特征在于：所述第一充电模块还包括过流检测单元，所述过流检测单元与所述整流单元的输出端连接，所述第一控制模块与所述过流检测单元连接。

7.根据权利要求5所述的一种车辆无线充电检测装置，其特征在于：所述车辆上设置有第二充电模块、第二控制模块、电性检测模块以及储能模块，所述第二充电模块分别与所述接收线圈以及所述储能模块连接，所述电性检测模块分别与所述第二充电模块以及所述储能模块连接以检测充电信息，所述第二控制模块分别与所述电性检测模块以及第二无线通信模块连接。

8.根据权利要求6所述的一种车辆无线充电检测装置，其特征在于：所述电性检测模块包括电压检测单元以及电流检测单元，所述电压检测单元与所述第二充电模块的输出端连接以检测充电电压，所述电流检测单元与所述第二充电模块的输出端连接以检测充电电流，所述第二控制模块分别与所述电压检测单元以及所述电流检测单元连接。

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