一種應用于停車場的無線充電系統的制作方法

本實用新型涉及電動汽車技術領域，尤其涉及一種應用于停車場的無線充電系統。

背景技術：

在停車場這種公共集中停車的場合，無線充電樁可以在無人管理的情況下，按照電動汽車發出的充電指令，自動實現對車輛的充電，給人們帶來了方便。

但現有停車場的無線充電系統仍存在的如下問題：雖然停車位數量眾多，但是其利用率具有不確定性和隨機性，如電動汽車不一定集中停放，或者不一定同時需求充電，或者每輛車在其整個停放過程中也不會始終處于充電狀態，因此如果每個停車位都安裝一個無線充電樁，這不僅會造成建設和投資成本費用的增加，而且還會造成其工作使用效率低下、維護成本高等缺點，而如果只在某些車位安裝無線充電樁，這樣又可能會限制停放車輛類型，而且使停車場在高峰期無法做到最大化合理利用。

技術實現要素：

因此，針對上述問題，本實用新型實施例提供了一種應用于停車場的無線充電系統，對現有停車場的無線充電系統進行改進，通過實現無線充電樁和發射線圈有效分離和重新組合，實現對不同車位上電動汽車的充電需要，同時達到無線充電樁安裝數量少、工作可靠性高、維護成本低、使用效率高的目的。

本實用新型實施例提供了一種應用于停車場的無線充電系統，所述無線充電系統包括：滑動導軌、無線充電樁、發射線圈、發射線圈插頭連接裝置、發射線圈插頭電池控制裝置、車載功率接收裝置和控制裝置；

所述滑動導軌位于每一排或每一列停車位的一側，且所述滑動導軌上與各停車位對應的位置均設置有所述發射線圈插頭連接裝置、所述發射線圈插頭電池控制裝置，以及至少兩個所述無線充電樁；

所述無線充電樁無線充電樁滑動的設置于所述滑動導軌上，并被控制裝置所驅動；

所述發射線圈位于每個停車位所對應的地面下，用于與所述無線充電樁連接，為所述電動汽車充電；

所述發射線圈插頭連接裝置位于所述滑動導軌上與各停車位對應的位置，包括插頭、電磁銜鐵和彈簧，所述插頭固定連接在所述電磁銜鐵上，并與所述發射線圈相連；所述彈簧的一端與所述電磁銜鐵連接，另一端與所述滑動導軌連接；所述發射線圈插頭連接裝置用于控制所述插頭與所述無線充電樁底部的插座的連接和斷開；

所述發射線圈插頭電池控制裝置位于所述滑動導軌上，與所述電磁銜鐵通電連接，用于控制所述電磁銜鐵的通斷電；

所述車載功率接收裝置位于電動汽車中，用于與所述發射線圈通訊連接后為電動汽車充電；

所述控制裝置，用于控制所述無線充電樁在所述滑動導軌上移動。

進一步地，所述無線充電樁的底部的中間位置設置有一個兩相插座，底部沿所述滑動導軌內側對應的兩側設置有至少兩個滑輪，用于根據所述控制裝置的控制在所述滑動導軌上移動，并與所述發射線圈連接，為所述電動汽車充電。

進一步地，所述無線充電樁，具體用于根據所述控制裝置的控制在自身電機的驅動下，在所述滑動導軌上移動至發送充電請求的電動汽車所在停車位對應的位置后，與所述發射線圈連接，為電動汽車充電。

進一步地，所述發射線圈插頭電池控制裝置，具體用于當任一所述無線充電樁未充電且所述控制裝置未控制任一所述無線充電樁移動時，為所述電磁銜鐵通電，使所述電磁銜鐵連同所述插頭被拉低至所述滑動導軌的底部；當所述控制裝置控制所述無線充電樁移動至相應停車位對應的滑動導軌上的位置后，控制相對應的所述電磁銜鐵斷電，以由所述電磁銜鐵連同所述插頭在所述彈簧的拉力下被拉起，并插入到相應的所述無線充電樁底部的插座中。

本實用新型有益效果如下：

本實用新型實施例提供了一種應用于停車場的無線充電系統，通過實現無線充電樁和功率發射線圈有效分離和重新組合，實現對不同車位上電動汽車的充電需要，同時達到無線充電樁安裝數量少、工作可靠性高、維護成本低、使用效率高的效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1所示為本實用新型實施例一所述的一種應用于停車場的無線充電系統的結構示意圖；

圖2所示為本實用新型實施例一中的無線充電樁的底部示意圖；

圖3所示為本實用新型實施例一中的發射線圈插頭連接裝置的結構示意圖；

圖4所示為本實用新型實施例一中的控制裝置的結構示意圖；

圖5所示為本實用新型實施例一中的無線充電樁內部結構示意圖；

符號說明如下：

10、無線充電系統，11、滑動導軌，12、無線充電樁，13、發射線圈，14、發射線圈插頭連接裝置，15、發射線圈插頭電池控制裝置，16、控制裝置，31、插頭，32、電磁銜鐵，33、彈簧。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型實施例提供了一種應用于停車場的無線充電系統，如圖1所示，其為本實用新型實施例一所述的一種應用于停車場的無線充電系統10的結構示意圖，所述無線充電系統10包括：滑動導軌11、無線充電樁12、發射線圈13、發射線圈插頭連接裝置14、發射線圈插頭電池控制裝置15、車載功率接收裝置和控制裝置16。

進一步地，對所述無線充電系統10的各個部分進行詳細說明：

所述滑動導軌11位于每一排或每一列停車位的一側，且所述滑動導軌11上與各停車位對應的位置均設置有所述發射線圈插頭連接裝置14及所述發射線圈插頭電池控制裝置15，以及至少兩個所述無線充電樁12。

所述無線充電樁滑動的設置于所述滑動導軌上，并被控制裝置16所驅動.

具體地，所述無線充電樁的底部的中間位置設置有一個兩相插座，底部沿所述滑動導軌11內側對應的兩側設置有至少兩個滑輪，用于根據所述控制裝置16的控制在所述滑動導軌11上移動，并與所述發射線圈13連接，為所述電動汽車充電，其中，無線充電樁12的底部示意圖可如圖2所示。

所述發射線圈13位于每個停車位所對應的地面下，用于與所述無線充電樁12連接，為所述電動汽車充電。

如圖3所示，為發射線圈插頭連接裝置14的結構示意圖，所述發射線圈插頭連接裝置14位于所述滑動導軌11上與各停車位對應的位置，包括插頭31、電磁銜鐵32和彈簧33，所述插頭31固定連接在所述電磁銜鐵32上，并與所述發射線圈13相連；所述彈簧33的一端與所述電磁銜鐵32連接，另一端與所述滑動導軌11連接；所述發射線圈插頭連接裝置14用于控制所述插頭31與所述無線充電樁12底部的插座的連接和斷開。

所述發射線圈插頭電池控制裝置15位于所述滑動導軌11上，與所述電磁銜鐵32通電連接，用于控制所述電磁銜鐵32的通斷電。需要說明的是，所述發射線圈插頭電池控制裝置15可電池和電池控制單元，本實用新型實施例對此不作贅述。

所述車載功率接收裝置位于電動汽車中，用于與所述發射線圈13通訊連接后為電動汽車充電，需要說明的是，由于該車載功率接收裝置位于電動汽車中，因此未在圖1中示出。

所述控制裝置16，用于控制所述無線充電樁12在所述滑動導軌11上移動。

也就是說，本實用新型實施例提供的一種應用于停車場的無線充電系統，通過實現無線充電樁和功率發射線圈有效分離和重新組合，實現對不同車位上電動汽車的充電需要，同時達到無線充電樁安裝數量少、工作可靠性高、維護成本低、使用效率高的效果。

下面對本實用新型實施例所述的一種應用于停車場的無線充電系統10的工作原理進行說明。

如圖4所示，為控制裝置的結構示意圖，本實用新型所述的一種應用于停車場的無線充電系統的主要控制主體是控制裝置，其管理對象類主要包括無線充電樁、地面通信控制單元、功率發送控制單元、充電車位、電動汽車BMS單元（BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，電池管理系統）、車載通信控制單、充電用戶以及發射線圈插頭電池控制裝置等，具體地各個管理對象的關系如圖4所示。其中，控制裝置可以配置管理各個對象屬性，具備增加、刪除、查詢管理對象及修改管理對象屬性的功能。

具體地，在初始狀態，即當任一所述無線充電樁未充電且所述控制裝置未控制任一所述無線充電樁移動時，發射線圈插頭電池控制裝置為所述電磁銜鐵通電，使所述電磁銜鐵連同所述插頭被拉低至所述滑動導軌的底部，以便于在無線充電樁接收到控制裝置的控制指令時順利移動；在所述控制裝置控制所述無線充電樁移動至相應停車位對應的滑動導軌上的位置后，控制相對應的所述電磁銜鐵斷電，以由所述電磁銜鐵連同所述插頭在所述彈簧的拉力下被拉起，并插入到相應的所述無線充電樁底部的插座中。

舉一個例子說明充電用戶停車充電的過程，例如，當電動汽車停到相應停車位時，充電用戶會向控制裝置發送充電請求，控制裝置根據該充電請求，向對應的空閑的無線充電樁發送移動控制指令，控制無線充電樁在自身電機的驅動下移動到停車位對應的滑動導軌的相應位置，之后向該停車位對應的發射線圈插頭電池控制裝置發送斷電控制指令，使得所述電磁銜鐵連同所述插頭在所述彈簧的拉力下被拉起，并插入到相應的所述無線充電樁底部的插座中，從而實現與發射線圈連接，實現將高頻電流轉換為高頻交流磁場，再通過磁耦合，被車載接收線圈接收，最終經過一系列的變換完成對電動汽車的蓄電池充電。

需要說明的是，在所述發射線圈的插頭插入到無線充電樁底部的插座中后會反饋一個成功信息給后臺管理系統中的控制裝置，為后面的汽車充電做好準備。

另外，需要說明的是，無線充電樁在滑動導軌上精確移位可以通過壓力傳感器來確定。由于壓力傳感器精度高、體積小、靈敏度高、可靠性高、頻率效應高、無活動部件等優點，可以實時動態測量無線充電樁移動的距離，保證其精準到達預定待充電的停止位置。

再有，需要說明的是，無線充電樁內部結構可如圖5所示，無線充電樁主要包含有源功率因數校正（APFC）、高頻逆變（DC/AC）、濾波和諧振補償網絡等部分，是無線充電功率發射的主電路、控制電路、通訊電路的硬件載體。無線充電樁從電網獲得50Hz交流電，經過功率因數校正后，變換為直流電，后經過DC/AC高頻逆變，再經過濾波和諧振補償后，產生高頻正玄交流電，傳送給功率發射線圈，形成空間高頻交流磁場，通過磁場耦合，被車載功率接收線圈接收，并通過諧振補償和濾波后，整流為直流電，從而通過BMS協議實現完成對電池的充電。

較佳地，控制裝置可以根據查詢管理的功能，對電動汽車達到停車位的優先順序、以及其電動汽車BMS單元的電池容量SOC狀態等信息進行實施獲取，依據這些信息作為先決判斷條件，移動無線充電樁，使其按照相應指示移動到對應的停車位，通過與停車位下的發射線圈相連接，智能和人性化地完成對電動汽車的蓄電池充電。

例如，如圖1所示，當電動汽車1到達停車位A1，隨后電動汽車2到達停車位A2時，由于停車位A1，A2均屬于無線充電樁12（A1）的服務范圍，因此，根據到達停車位的優先順序，先對電動汽車1進行充電。

再例如，如圖1所示，當電動汽車1到達停車位A1，隨后電動汽車2到達停車位A2時，且確定電動汽車2的電池容量SOC狀態較低，則先對電動汽車2進行充電。

也就是說，為實現無線充電樁充電的智能化和人性化，本實用新型的控制裝置會根據判斷條件，對需充電的電動汽車劃分優先等級。

進一步地，本實用新型實施例所述的無線充電系統還可以實現無線充電樁的性能測試，具體地，當無線充電樁正常充電工作時，地面通信控制單元和車載通信控制單元主動實時向控制裝置上報性能測量數據，控制裝置也可以給需要上報的性能測量項設置告警閾值范圍，當性能測量項的值超過或低于閾值時會產生性能故障告警。控制裝置根據告警信息，主動切斷有故障的無線充電樁的充電工作，并將其移位到維修區域，使其不耽誤其它性能良好的無線充電樁移位和工作，同時，還發出指令選擇空閑無線充電樁移位到當前停車位，進而代替有故障的無線充電樁重新工作。這樣能夠保證無線充電樁的工作性能始終處于最佳狀態，可大大避免無線充電系統因硬件故障帶來的不利影響。

本實用新型采樣了智能的靈活的無線充電裝置，滿足停車場內所有電動汽車最大化的充電需求，這樣既可以減少了無線無線充電樁的數量，實現其建設成本低廉化和工作高效化，又可以根據車輛達到的優先順序和其電池容量SOC狀態等條件做出判斷，實現充電服務智能化和人性化，另外，還可以解決當其中某個無線充電樁出現故障時，其它空閑無線充電樁及時代替其工作，排除單個無線充電樁因為故障影響充電功能的不利情況，以致使客戶出行不便或因此造成的損失。

也就是說，本實用新型實施例提供的一種應用于停車場的無線充電系統，通過實現無線充電樁和功率發射線圈有效分離和重新組合，實現對不同車位上電動汽車的充電需要，同時達到無線充電樁安裝數量少、工作可靠性高、維護成本低、使用效率高的效果。

盡管已描述了本實用新型的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本實用新型范圍的所有變更和修改。