CN107707033B - 一种无线充电装置及*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无线充电装置及***，无线充电装置包括多个路面充蓄电单元；所述路面充蓄电单元包括壳体、太阳能电池板、透明面板、蓄电池、逆变器和无线充电模块；所述透明面板覆盖在壳体的开口上，所述蓄电池和所述逆变器设置在壳体内；所述蓄电池与所述太阳能电池板连接，用于储存太阳能转换的电能；所述无线充电模块通过逆变器与所述蓄电池连接；多个所述路面充蓄电单元的壳体之间并排铺设并且相互贴靠，路面充蓄电单元的透明面板的顶面形成路面。其利用路面面积进行光伏发电、利用无线充电技术随时随地为电动载具或智能穿戴设备提供充电服务，提高了电动载具或智能穿戴设备等电器的续航能力。

Description

一种无线充电装置及***
技术领域
本发明涉及电池充电技术领域，尤其是涉及一种无线充电装置及***。
背景技术
目前在国家不断加大对新能源领域开发利用的背景之下，各种电动载具的发展方兴未艾。然而众多电动车由于续航能力差和充电时间久，并且，充电用电源设置少、不灵活和普遍，导致使用体验不佳，无法进行大面积的推广和使用。
智能手机、智能手表等智能穿戴设备为生活带来了很多的便利，但是同样因为电源续航差，以及充电用电源并非随时随地普遍设置，且充电时间久成为这类设备的共同瓶颈。
现有的电动载具或智能设备的充电技术，无论是有线充电还是无线充电，都是局限在固定位置下的充电。固定位置有分布范围小和分布密度稀疏的缺陷，不能满足人们对电动载具或智能穿戴设备长时间续航的需求。
我国的公路在无车经过时长期经受太阳直射，却只能转化为路面的内能，只是增加了路面温度。这部分太阳能既不能利用起来，又常成为事故的导火索。有数据显示，我国夏季近三分之一的车祸直接或间接由路面温度过高导致。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线充电装置及***，以解决现有技术中存在的充电用电源并非随时随地普遍设置从而制约电动载具或智能设备等新能源设备的快速发展的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种无线充电装置，包括多个路面充蓄电单元；
所述路面充蓄电单元包括壳体、太阳能电池板、透明面板、蓄电池、逆变器和无线充电模块；
所述壳体为盒体状，上方设置有接收阳光的开口；
所述透明面板覆盖在壳体的开口上，所述太阳能电池板贴附在所述透明面板的底面上；
所述蓄电池和所述逆变器设置在壳体内；
所述蓄电池与所述太阳能电池板连接，用于储存太阳能转换的电能；
所述无线充电模块通过逆变器与所述蓄电池连接，用于将蓄电池中的电能无线传输给被充电的设备；
所述壳体中还填充有用于透明面板在外界压力下保持结构完整和稳定的弹性填充物；
多个所述路面充蓄电单元的壳体之间并排铺设并且相互贴靠，路面充蓄电单元的透明面板的顶面形成路面。
进一步地，所述无线充电模块为环形感应线圈，所述环形感应线圈设置在所述壳体侧壁的顶面上；
所述壳体侧壁的顶面上设置有环形凹槽，所述环形感应线圈埋设在环形凹槽内，环形凹槽内靠近其口沿处设置有用于将环形感应线圈密封设置环形凹槽内的密封件。
进一步地，所述弹性填充物为橡胶沥青材料。
橡胶沥青具有高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性、抗水损坏性等性能的橡胶沥青填充在壳体内，当透明面板受到压力时，橡胶沥青会产生微弱的弹性形变，此时既吸收了路面因为外界压力产生的各种应力，又保证了路面结构的完整性和稳定性。
进一步地，所述透明面板由透明的钢化玻璃或者有机玻璃制成。
进一步地，所述透明面板的顶面设置有防滑波纹。
其中，透明面板直接与行人或车辆等接触，具有强度高、韧性适中、透光性好、绝缘性好以及防滑等优点。
进一步地，所述太阳能电池板外包裹有用于防水的塑料薄膜。
进一步地，所述壳体横截面形状为矩形或者正六边形。
多个路面充蓄电单元并排铺设在路面上时，壳体为规则的矩形或正六边形，此时可以在原有的路面上进行覆盖铺设，也可以用作路基地砖直接进行铺设形成一条新的道路。
进一步地，所述壳体的上端面围绕所述开口设置有环形的安装槽；安装槽内设置有环形套筒，环形套筒底部与所述安装槽之间设置有螺旋弹簧或者橡胶弹簧，环形套筒顶部伸出所述安装槽，所述透明面板固定设置在所述环形套筒顶部；所述透明面板与所述壳体上的环形端面之间保持间隔，避免透明面板受压时直接触碰到壳体。
进一步地，所述环形套筒与所述安装槽内壁之间设置有用于两者密封的密封装置。
进一步地，所述无线充电装置还包括处理器、充电管理单元和无线充电开关；
所述充电管理单元连接在所述蓄电池与所述太阳能电池板之间，并与所述处理器连接，用于根据处理器的控制指令，接受源于所述太阳能电池板的供电，为所述蓄电池充电；
所述无线充电开关设置在所述蓄电池与所述无线充电模块之间，并与所述处理器连接，用于根据处理器的控制指令控制蓄电池与所述无线充电模块之间的连通，即所述无线充电模块的电能输出。
进一步地，所述充电管理单元为光伏控制器。
进一步地，所述蓄电池为可充放电的锂电池。
另外，本发明还公开了一种带有上述无线充电装置的无线充电***，所述无线充电***包括无线通讯模块，所述无线充电装置通过无线通讯模块与手机连接。
手机通过成熟或者简单的APP程序与无线充电装置的处理器连接，通过处理器控制无线充电模块的开启或者关闭，APP程序中设置有付费模块，可以根据付费情况，处理器自动计算所输出的电量。
进一步地，所述无线充电***还可以设置有IC卡读/写装置，IC卡读/写装置与所述无线充电装置的处理器连接。
用户在使用时，可以通过IC充值卡来实现付费充电，所冲电量根据IC卡的付费多少自己计量。
采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的一种无线充电装置及***，结构简单，使用方便，便于推广应用。其利用路面面积进行光伏发电、利用无线充电技术随时随地为电动载具或智能穿戴设备提供充电服务，提高了电动载具或智能穿戴设备等电器的续航能力。
本发明的优点在于：1.维修方便，当某个单元出现问题时，可以单独置换有问题的道路单元即可。2.不受雨雪天气影响，可以正常工作。3.电能直接供给路上的电器，不接入电网，不参与调度，非常便民。4.只要安装有配套的接受端，电器就能接受充电，无论电器处于运动还是静置状态。5.路面单元可以独立使用，嵌入现成的路面中就能实现完整功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的一种无线充电装置的组件示意图；
图2为本发明实施例1中路面充蓄电单元的结构示意图；
图3为本发明实施例1提供的一种无线充电装置中壳体局部的俯视图；
图4为本发明实施例1中路面充蓄电单元另一种实施方式的局部剖视图；
图5为本发明实施例1提供的一种无线充电装置的电路原理图；
图6为本发明实施例2提供的一种无线充电***的结构示意图。
附图标记：
1-车载感应线圈；2-路面；10-路面充蓄电单元；11-太阳能电池板；12-壳体；12a-环形凹槽；12b-安装槽；13-塑料薄膜；14-透明面板；15-弹性填充物；16-环形套筒；17-螺旋弹簧；20-无线充电模块；21-逆变器；30-蓄电池；40-处理器；41-充电管理单元；42-无线充电开关。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，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发明中的具体含义。
下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。
实施例1
如图1所示，本实施例提供的一种无线充电装置，包括多个路面充蓄电单元10；多个路面充蓄电单元10并排排列，其上表面形成路面2。
路面充蓄电单元10铺设在道路上，用于吸收太阳能并转换成电能；
如图2所示，路面充蓄电单元10包括壳体12、太阳能电池板11、透明面板14、、蓄电池30、逆变器21和无线充电模块20；
壳体12为盒体状，上方设置有接收阳光的开口；
壳体12的开口上覆盖有透明面板14；太阳能电池板11贴附在透明面板14的底面上；
蓄电池30和逆变器21设置在壳体12内；
蓄电池30与太阳能电池板11连接，用于储存太阳能转换的电能；
无线充电模块20通过逆变器21与蓄电池30连接，用于将蓄电池30中的电能无线传输给被充电的设备。
其中，无线充电模块20可以设置在壳体内。
而优选地，所述无线充电模块20为环形感应线圈，所述环形感应线圈设置在所述壳体12侧壁的顶面上；如图3所示，所述壳体12的顶面上设置有环形凹槽12a，无线充电模块20的环形感应线圈埋设在环形凹槽12a内；
更为优选地，在环形凹槽12a内靠近其口沿上设置有用于将环形感应线圈密封设置的密封件(未示出，密封件形式很多，例如密封橡胶填充物、弹性胶圈或者弹性密封盖)，由此更加有效地防止灰尘或者雨水进入；
多个所述路面充蓄电单元的壳体12之间并排铺设并且相互贴靠，路面充蓄电单元的透明面板14的顶面形成路面2；
所述壳体12中还填充有用于透明面板14路面在外界压力下保持结构完整和稳定的弹性填充物15。
优选地，所述弹性填充物15为橡胶沥青材料。
橡胶沥青具有高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性、抗水损坏性等性能的橡胶沥青填充在壳体12内，当透明面板14受到压力时，橡胶沥青会产生微弱的弹性形变，此时既吸收了路面因为外界压力产生的各种应力，又保证了路面结构的完整性和稳定性。
而所述透明面板14由透明的钢化玻璃或者有机玻璃制成。
所述透明面板14的顶面设置有防滑波纹。
其中，透明面板14直接与行人或车辆等接触，具有强度高、韧性适中、透光性好、绝缘性好以及防滑等优点。
其中，所述壳体12为矩形或者正六边形。多个路面充蓄电单元并排铺设在路面上时，壳体12为规则的矩形或正六边形，此时可以在原有的路面上进行覆盖铺设，也可以用作路基地砖直接进行铺设形成一条新的道路。
多个路面充蓄电单元10并排铺设在路面上时，壳体12为正六边形，壳体如地砖一般铺设在路面上，壳体上面覆盖玻璃盖板等透明面板，由此整齐而美观。同时，正六边形的设置本身可以承受较大的侧向冲击力，最大程度地保证路面充蓄电单元10能够长期使用过程中壳体不发生变形和损坏。
更为优选地，如图3和4所示，所述壳体12的上端面围绕所述开口设置有环形的安装槽12b；安装槽12b内设置有环形套筒16，环形套筒16底部与所述安装槽12b之间设置有螺旋弹簧17或者橡胶弹簧，环形套筒16顶部伸出所述安装槽12b，所述透明面板14固定设置在所述环形套筒16顶部；螺旋弹簧或者橡胶弹簧的弹性系数与弹性填充物的弹性系数基本一致。
所述透明面板14与所述壳体12上的环形端面之间保持间隔，该间隔优选地为5-20mm；当作为路面的透明面板受到压力变形时，作为刚性较大的壳体变形较小，而中间的弹性填充物变形较大，此时透明面板的周边与壳体的上方口沿搭接部位变形较大，局部的变形和局部应力较大很容易导致透明面板的破碎，而本发明通过上述设置，使得透明面板与壳体之间保持弹性搭接状态，螺旋弹簧或者橡胶弹簧的弹性系数与弹性填充物的弹性系数基本一致，从而消除了透明面板局部较大变形和应力集中，减少了其破碎概率。
所述环形套筒16与所述安装槽12b内壁之间设置有用于两者密封的弹性密封装置。
所述太阳能电池板外包裹有用于防水的塑料薄膜13。防止雨水进入安装凹槽内，浸泡并造成天阳能电池板短路烧毁。
无线充电模块20设置在壳体上顶面，当车辆在路面上行驶时，无线充电模块20与车辆或者智能终端的距离更近，中间的障碍物更少，充电效果更佳，同时也不占用城市空间。
参照图1和5所示，无线充电装置还包括处理器40、充电管理单元41和无线充电开关42；处理器40、充电管理单元41和无线充电开关42可以设置在每个路面充蓄电单元10的壳体内，也可以在多个路面充蓄电单元10壳体外统一设置。所述充电管理单元41连接在所述蓄电池30与所述太阳能电池板之间，并与所述处理器40连接，用于根据处理器40的控制指令，接受源于所述太阳能电池板的供电，为所述蓄电池30充电；
所述无线充电开关42设置在所述蓄电池30与所述无线充电模块20之间，并与所述处理器40连接，用于根据处理器40的控制指令控制蓄电池30与所述无线充电模块20之间的连通，即所述无线充电模块20的电能输出。
电动汽车经过时，车载感应线圈1与无线充电模块20发生电磁感应，实现电能的无线传输，车载感应线圈1与车上的车载电池连接，并为车载电池快速充电。
其中，优选地，所述充电管理单元41为光伏控制器。
所述蓄电池30为可充放电的锂电池。
本发明提供的一种无线充电装置，结构简单，使用方便，便于推广应用。其利用路面面积进行光伏发电、利用无线充电技术随时随地为电动载具或智能穿戴设备提供充电服务，提高了电动载具或智能穿戴设备等电器的续航能力。
实施例2
另外本发明还公开了一种带有上述无线充电装置的无线充电***。
如图6所示，无线充电***包括无线通讯模块，处理器通过无线通讯模块与手机连接。
手机通过成熟或者简单的APP程序与处理器连接，通过处理器控制无线充电模块的开启或者关闭，APP程序中设置有付费模块，可以根据付费情况，处理器40自动计算所输出的电量。
无线充电***还可以设置有IC卡读/写装置，IC卡读/写装置与处理器40连接。
用户在使用时，可以通过IC充值卡来实现付费充电，所冲电量根据IC卡的付费多少自己计量。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种无线充电装置，其特征在于，包括：多个路面充蓄电单元；
所述路面充蓄电单元包括壳体、太阳能电池板、透明面板、蓄电池、逆变器和无线充电模块；
所述壳体为盒体状，上方设置有接收阳光的开口；
所述透明面板覆盖在壳体的开口上，所述太阳能电池板贴附在所述透明面板的底面上；
所述蓄电池和所述逆变器设置在壳体内；
所述蓄电池与所述太阳能电池板连接，用于储存太阳能转换的电能；
所述无线充电模块通过逆变器与所述蓄电池连接；
所述壳体中还填充有用于透明面板在外界压力下保持结构完整和稳定的弹性填充物；
多个所述路面充蓄电单元的壳体之间并排铺设并且相互贴靠，路面充蓄电单元的透明面板的顶面形成路面；
所述壳体横截面形状为矩形或者正六边形；
所述壳体的上端面围绕所述开口设置有环形的安装槽；安装槽内设置有环形套筒，环形套筒底部与所述安装槽之间设置有螺旋弹簧或者橡胶弹簧，环形套筒顶部伸出所述安装槽，所述透明面板固定设置在所述环形套筒顶部；所述透明面板与所述壳体上的环形端面之间保持间隔，避免透明面板受压时直接触碰到壳体。
2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述无线充电模块为环形感应线圈，所述环形感应线圈设置在所述壳体侧壁的顶面上；
所述壳体侧壁的顶面上设置有环形凹槽，所述环形感应线圈埋设在环形凹槽内，环形凹槽内靠近其口沿处设置有用于将环形感应线圈密封设置在环形凹槽内的密封件。
3.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述弹性填充物为橡胶沥青材料；
所述透明面板由透明的钢化玻璃或者有机玻璃制成；
所述透明面板的顶面设置有防滑波纹。
4.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述太阳能电池板外包裹有用于防水的塑料薄膜。
5.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述无线充电装置还包括处理器、充电管理单元和无线充电开关；
所述充电管理单元连接在所述蓄电池与所述太阳能电池板之间，并与所述处理器连接，用于根据处理器的控制指令，接受源于所述太阳能电池板的供电，为所述蓄电池充电；
所述无线充电开关设置在所述蓄电池与所述无线充电模块之间，并与所述处理器连接，用于根据处理器的控制指令控制蓄电池与所述无线充电模块之间的连通，即所述无线充电模块的电能输出。
6.根据权利要求5所述的无线充电装置，其特征在于，所述充电管理单元为光伏控制器；
所述蓄电池为可充放电的锂电池。
7.一种带有权利要求1-6任一项所述的无线充电装置的无线充电***，其特征在于，所述无线充电***包括无线通讯模块，无线充电装置通过无线通讯模块与手机连接。
8.根据权利要求7所述的无线充电***，其特征在于，所述无线充电***设置有IC卡读/写装置，IC卡读/写装置与所述无线充电装置的处理器连接。
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