電動汽車無線充電裝置及充電方法與流程

本發明涉及充電裝置技術領域，特別是涉及一種電動汽車無線充電裝置及充電方法。

背景技術：

在當代社會中，隨著人們對環保和節能的意識逐漸加強，電動汽車開始變得普遍。一般電動汽車的充電時間較長，且需要手動連接充電裝置，尤其在雨天操作充電裝置危險性較高，因此無線充電技術可以規避該風險并簡化手動操作步驟。

電動汽車的無線充電主要采用電磁感應方式，一般包含電能發射線圈和電能接收線圈，在充電時，需要將兩線圈進行對準，由于汽車停車位置的不確定性，因此，一次性使兩線圈對準非常困難，影響充電的效率。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：為了克服現有技術中電能發射線圈和電能接收線圈不易對準的不足，本發明提供一種電動汽車無線充電裝置及充電方法。

本發明解決其技術問題所要采用的技術方案是：一種電動汽車無線充電裝置，包括車輛判定裝置、尋位裝置、地面電能發射裝置和車載電能接收裝置，

所述車輛判定裝置包括設置在充電車位a上的超聲波傳感器；

所述尋位裝置包括車載激光發射器、第一激光接收器、第二激光接收器、導軌平臺和帶動導軌平臺轉動的聯動裝置，所述導軌平臺上設有導軌，所述導軌一端連接帶動導軌轉動的導軌電機，所述導軌上設有沿導軌軸向移動的載物臺，所述第二激光接收器設置在所述載物臺上；所述聯動裝置包括第一齒輪、第二齒輪、齒輪電機和轉動輪，所述導軌平臺一端通過所述轉動輪轉動連接在所述第一齒輪的旋轉中心，所述齒輪電機固定連接在所述導軌平臺另一端的下方，且所述第二齒輪連接在所述齒輪電機的軸端，所述第一齒輪與第二齒輪嚙合；所述地面電能發射裝置設置在所述載物臺上，所述車載電能接收裝置設置在所述汽車的底部。本發明中的聯動裝置一方面實現導軌平臺繞一轉軸軸向轉動，因此可以使第一激光接收器掃過的面積為圓或者圓環形，使調整的范圍更大，通過導軌的轉動可以調整載物臺在圓或者圓環徑向上的位置，可以實現較大范圍的對準，并且對準速度快。通過第一齒輪和第二齒輪的相互嚙合實現運動，可以使導軌平臺的運動范圍覆蓋整個充電車位，導軌平臺的移動也更加平穩，通過電機配合齒輪的運動效率高，可以控制導軌平臺的移動精度，使尋址更加精確。

進一步，為了擴大信號的接收面積，所述第二激光接收器有多個，所述多個第二激光接收器排成一排，且排列方向與所述導軌的軸線垂直；所述第一激光接收器為多個，且所述多個第一激光接收器沿導軌的軸線方向排布。

一種電動汽車無線充電方法，其特征在于：包括上述的充電裝置，并包括以下步驟：

步驟1：電動汽車駛入自動充電車位a，駕駛員按下車載充電按鈕，電動汽車上的車載激光發射器發射激光；

步驟2：判定是否有電動汽車駛入充電車位a：

電動汽車駛入自動充電車位a，充電車位a上的超聲波傳感器自動測得電動汽車底盤距超聲波傳感器的距離，若超聲波傳感器測得電動汽車底盤距超聲波傳感器的距離小于其事先設定的距離值a，且測定的汽車停留時間大于其事先設定值b時，即判別自動充電車位a上有電動汽車駛入，此時自動充電裝置開始動作；

步驟3：自動充電裝置動作順序：

齒輪電機啟動，帶動第一齒輪轉動，從而使相互嚙合的第一齒輪以轉動輪為旋轉中心沿第二齒輪周向轉動，從而帶動導軌平臺作旋轉移動，當第一激光接收器接收到車載激光發射器發出的激光信號，第一激光接收器向單片機傳遞信號，單片機控制齒輪電機停止轉動；同時，導軌電機開始啟動，從而帶動載物臺沿導軌移動，當第二激光接收器接收到車載激光發射器發射的激光信號，第二激光接收器向單片機傳遞信號，單片機控制導軌電機停止轉動，從而實現地面電能發射裝置和車載電能接收裝置的自動對準，充電線圈開始工作，進行充電。地面電能發射裝置包括電能發射線圈，車載電能接收裝置包括電能接收線圈。

本發明的有益效果是：本發明提供的一種電動汽車無線充電裝置及充電方法，本裝置的地面部分和車載部分為相互獨立的兩個控制系統，彼此相互配合完成工作，實現電能發射線圈和電能接收線圈的自動自準，從而提高無線充電的效率，具有結構簡單，對準速度快，不受汽車停車位置的限制。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1是本發明最佳實施例的結構示意圖；

圖2是充電裝置應用結構示意圖；

圖3是導軌平臺的結構示意圖；

圖4是嚙合齒輪的結構示意圖。

圖中：1、車載充電按鈕，2、車載激光發射器，3、第二激光接收器，4、第一激光接收器，5、超聲波傳感器，6、導軌電機，7、齒輪電機，8、導軌平臺，9、載物臺，10、發射線圈，11、接收線圈，12、第一齒輪，13、第二齒輪，14、轉動輪，15、汽車。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作詳細的說明。此圖為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

如圖1-4所示，本發明的一種電動汽車無線充電裝置，包括車輛判定裝置、尋位裝置、地面電能發射裝置和車載電能接收裝置，地面電能發射裝置包括電能發射線圈10，車載電能接收裝置包括電能接收線圈11，電能接收線圈11放置于汽車15底部。

所述車輛判定裝置包括設置在充電車位a上的超聲波傳感器5；

所述尋位裝置包括車載激光發射器2、第一激光接收器4、第二激光接收器3、導軌平臺8和帶動導軌平臺8轉動的聯動裝置，所述導軌平臺8上設有導軌，所述導軌一端連接帶動導軌轉動的導軌電機6，所述導軌上設有沿導軌軸向移動的載物臺9，所述第二激光接收器3設置在所述載物臺9上；所述聯動裝置包括第一齒輪12、第二齒輪13、齒輪電機7和轉動輪14，所述導軌平臺8一端通過所述轉動輪14轉動連接在所述第一齒輪12的旋轉中心，所述齒輪電機7固定連接在所述導軌平臺8另一端的下方，且所述第二齒輪13連接在所述齒輪電機7的軸端，所述第一齒輪12與第二齒輪13嚙合；所述地面電能發射裝置的電能發射線圈10設置在所述載物臺9上，所述車載電能接收裝置設置在所述汽車15的車底。本發明中的聯動裝置一方面實現導軌平臺8繞一轉軸軸向轉動，因此可以使第一激光接收器4掃過的面積為圓或者圓環形，使調整的范圍更大，通過導軌的轉動可以調整載物臺9在圓或者圓環徑向上的位置，可以實現較大范圍的對準，并且對準速度快。第一齒輪12為一個大的盤形齒輪，轉動輪14位于第一齒輪12的旋轉中心，第二齒輪13為一個小齒輪，第二齒輪13繞著第一齒輪12周向轉動，形成一個行星齒輪組，第二齒輪13自傳的同時還繞著第一齒輪12公轉。

進一步，為了擴大信號的接收面積，所述第二激光接收器3有多個，所述多個第二激光接收器3排成一排，且排列方向與所述導軌的軸線垂直；所述第一激光接收器4為多個，且所述多個第一激光接收器4沿導軌的軸線方向排布。

一種電動汽車無線充電方法，其特征在于：包括上述的充電裝置，并包括以下步驟：

步驟1：電動汽車15駛入自動充電車位a，駕駛員按下車載充電按鈕1，電動汽車15上的車載激光發射器2發射激光；

步驟2：判定是否有電動汽車15駛入充電車位a：

電動汽車15駛入自動充電車位a，充電車位a上的超聲波傳感器5自動測得電動汽車15底盤距超聲波傳感器5的距離，若超聲波傳感器5測得電動汽車15底盤距超聲波傳感器5的距離小于其事先設定的距離值a，且測定的汽車15停留時間大于其事先設定值b時，即判別自動充電車位a上有電動汽車15駛入，此時自動充電裝置開始動作；

步驟3：自動充電裝置動作順序：

齒輪電機7啟動，帶動第一齒輪12轉動，從而使相互嚙合的第一齒輪12以轉動輪14為旋轉中心沿第二齒輪13周向轉動，從而帶動導軌平臺8作旋轉移動，當第一激光接收器4接收到車載激光發射器2發出的激光信號，第一激光接收器4向單片機傳遞信號，單片機控制齒輪電機7停止轉動；同時，導軌電機6開始啟動，從而帶動載物臺9沿導軌移動，當第二激光接收器3接收到車載激光發射器2發射的激光信號，第二激光接收器3向單片機傳遞信號，單片機控制導軌電機6停止轉動，從而實現電能發射線圈10和電能接收線圈11的自動對準，充電線圈開始工作，進行充電。

以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關的工作人員完全可以在不偏離本發明的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。