CN112277670A - 电动自行车智能无线充电装置 - Google Patents

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李建贵
陈晨
聂辉
朱郭福
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Abstract

公开了一种电动自行车智能无线充电装置，该无线充电装置的伸缩支架(2)垂直设置在地下，直线电机(1)控制伸缩支架2的伸缩，旋转电机(3)固定在伸缩支架(2)上端，外壳(6)与旋转电机(3)的转轴连接，初级线圈(7)设置在外壳6内。该无线充电装置位置检测器(4)用于测量踏板到初级线圈的距离以及踏板倾斜角度。控制器根据位置检测器(4)的信号生成控制直线电机(1)和旋转电机(3)的控制信号，直线电机(1)和旋转电机(3)根据该控制信号将伸缩支架(2)调整到合适高度，并将外壳(6)及其内的初级线圈(7)旋转至与次级线圈(5)平行的位置。本发明解决了电动自行车倾斜放置时充电效率低的问题。

Description

电动自行车智能无线充电装置
技术领域
本发明涉及一种电动自行车智能无线充电装置。
背景技术
无线充电技术源于无线电能传输技术，由于充电器与用电设备之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电设备可以做到无导电接点外露。现有的无线充电技术主要应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等小功率充电的领域。
随着新能源时代的到来，电动自行车在日常生活中显得越来越重要。电动自行车由蓄电池提供能量，具有无排放污染、噪声小、维修以及运行成本低等优点，在环保和节能上具有不可比拟的优势。目前，现有的电动自行车都采取有线方式充电。这种有线充电方式存在导线老化、插座插拔引起的漏电和接触火花等安全隐患。虽然专利文献CN110014890A公开了一种电动自行车无线充电***，避免了传统有线充电方式存在的安全隐患，提高了充电安全性，但没有考虑到电动自行车摆放倾斜、充电距离等因素对充电效率的影响。现有技术无线充电装置的充电距离固定，无法灵活适应不同型号的电动自行车的无线充电，当发射端和接收端两部分出现较大偏移时，充电效率就会明显下降，当需要大功率传送电力时，须在基础设施建设和电力设备方面加大投入。
发明内容
本发明提供一种电动自行车智能无线充电装置，解决因无线充电装置的充电距离固定，无法灵活适应不同型号的电动自行车的无线充电的问题。
根据本发明实施例的一方面，提供一种电动自行车智能无线充电装置，包括直线电机、伸缩支架、旋转电机、位置检测器、外壳、初级线圈和控制器，所述伸缩支架垂直设置在地下，所述直线电机连接所述伸缩支架以控制器其在竖直方向的伸缩，所述旋转电机固定在所述伸缩支架上端，所述外壳与所述旋转电机的转轴连接，所述初级线圈水平设置在所述外壳内，所述位置检测器设置在所述外壳上表面以测量电动自行车安装有次级线圈的机壳相对所述外壳的距离以及倾斜角度，所述控制器根据所述位置检测器的信号生成控制所述直线电机和所述旋转电机的控制信号，所述直线电机和所述旋转电机根据该控制信号将所述伸缩支架调整到设定高度，并将所述外壳及其内的所述初级线圈旋转至与电动自行车上的所述次级线圈平行的位置。
本发明可以根据不同型号的电动自行车对无线充电装置初级线圈的位置进行调节，使初级线圈与电动自行车上的次级线圈保持平行，解决因电动自行车倾斜时对充电效率影响的问题。此外，将无线充电装置安置于地下，减少了占地面积，同时避免行人、车辆意外撞伤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1为本发明一实施例提供的一种电动自行车智能无线充电装置示意图。
图2为本发明一实施例提供的电动自行车智能无线充电装置和电动自行车相对位置示意图。
图3为本发明一实施例提供的一种电动自行车示意图。
具体实施方式
本发明的电动自行车智能无线充电装置设置在地下，可以节约土地的使用。该无线充电装置能根据其上方电动自行车的位置调整发射端初级线圈的高度和角度，使初级线圈与电动自行车上的次级线圈平行并保持合适的间距。
如图1-图3所示，所述无线充电装置包括直线电机1、伸缩支架2、旋转电机3、位置检测器4、外壳6、初级线圈7和控制器。伸缩支架2垂直设置在地下，直线电机1连接伸缩支架2以控制其伸缩。旋转电机3固定在伸缩支架2上端，外壳6与旋转电机3的转轴连接，初级线圈7水平设置在外壳6内，由旋转电机3驱动外壳6及其内的初级线圈7旋转。
电动自行车4内的次级线圈5水平设置机壳9内。位置检测器4设置在外壳6上表面，用于测量电动自行车安装有次级线圈5的机壳9相对外壳6的距离以及倾斜角度。位置检测器4可采用超声波位移传感器，其主要采用直接反射的检测模式，被检测物反射传感器发射的声波信号并被传感器探头接收，实现位移测量与位置定位。多个超声波位移传感器均匀分布在外壳6上，发射声波至踏板，接受机壳9反射回的声波，通过测量发射与反射声波的时间差，计算出机壳9与外壳6的垂直距离。若所有超声波位移传感器所测距离相等，表明机壳9与外壳6平行，即发射端初级线圈7与接收端次级线圈5平行；若所有超声波位移传感器所测距离不相等，则发射端初级线圈7与接收端次级线圈5不平行，通过角度算法，可计算得到二者相对斜角。
位置检测器4的信号通过有线或无线的方式传递给所述控制器，所述控制器根据位置检测器4的信号生成控制直线电机1和旋转电机3的控制信号，直线电机1和旋转电机3根据该控制信号将伸缩支架2调整到合适高度，并将外壳6及其内的初级线圈7旋转至与次级线圈5平行的位置。
初级线圈7和次级线圈5都将用绝缘材料包裹，减小雨水等的环境因素的干扰。电网的电能经过变频器给初级线圈7供电，电动自行车内的次级线圈5得到感应电能，经过整流器后给电池充电。整个充电过程由所述控制器控制，当所述控制器接收到用户的充电请求后，控制无线充电***供电。
所述无线充电装置具有无线通信功能，能将充电状态下的电压、电流、温度等数据实时传送给电动自行车上的监测设备。电动自行车的所述监测设备可以实时获取充电时电动自行车的电池电压、充电电流、温度等信息，并将电动自行车的充电状态参数上传至云端服务器，云端服务器将电动自行车的电池状态参数与预设正常范围值对比，同时将电池充电状态实时反馈给移动终端(如手机、平板电脑)，车主可以在移动终端APP上看到电动自行车充电电流、电压、充电量等信息。

Claims (3)

1.一种电动自行车智能无线充电装置，其特征在于，包括直线电机(1)、伸缩支架(2)、旋转电机(3)、位置检测器(4)、外壳(6)、初级线圈(7)和控制器，伸缩支架(2)垂直设置在地下，直线电机(1)连接伸缩支架(2)以控制器其在竖直方向的伸缩，旋转电机(3)固定在伸缩支架(2)上端，外壳(6)与旋转电机(3)的转轴连接，初级线圈(7)水平设置在外壳(6)内，位置检测器(4)设置在外壳(6)上表面以测量电动自行车安装有次级线圈(5)的机壳(9)相对外壳(6)的距离以及倾斜角度，所述控制器根据位置检测器(4)的信号生成控制直线电机(1)和旋转电机(3)的控制信号，直线电机(1)和旋转电机(3)根据该控制信号将伸缩支架(2)调整到设定高度，并将外壳(6)及其内的初级线圈(7)旋转至与电动自行车上的次级线圈(5)平行的位置。
2.根据权利要求1所述的电动自行车智能无线充电装置，其特征在于，初级线圈(7)用绝缘材料包裹。
3.根据权利要求1所述的电动自行车智能无线充电装置，其特征在于，位置检测器(4)为超声波位移传感器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114242414A (zh) * 2021-12-23 2022-03-25 桔充充(杭州)新能源有限公司 一种用于两轮电动车的无线充电线圈

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010025951A1 (de) * 2010-07-02 2012-01-05 Paul Vahle Gmbh & Co. Kg Induktive Ladestation
CN104795872A (zh) * 2015-05-17 2015-07-22 李俊娇 一种可伸缩式电动汽车无线充电装置
CN106233573A (zh) * 2014-02-28 2016-12-14 庞巴迪无接触运行有限责任公司 具有感应功率传输台的感应功率传输装置
CN107856572A (zh) * 2017-12-14 2018-03-30 伽行科技（北京）有限公司 一种汽车智能无线充电***及其充电方法
CN108146257A (zh) * 2016-06-13 2018-06-12 米格威有限责任公司 一种自动定位无线电力传输***及方法
CN111251915A (zh) * 2020-03-30 2020-06-09 哈尔滨理工大学 一种用于电动汽车的高效率无线电能传输控制装置
CN111619374A (zh) * 2020-05-31 2020-09-04 华中科技大学 一种电动汽车无线充电装置及***
DE102019107493A1 (de) * 2019-03-25 2020-10-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ladeanordnung zum Laden einer Batterie eines elektrisch betreibbaren Kraftrads, Kraftrad sowie Fahrzeugständer für ein Kraftrad

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010025951A1 (de) * 2010-07-02 2012-01-05 Paul Vahle Gmbh & Co. Kg Induktive Ladestation
CN106233573A (zh) * 2014-02-28 2016-12-14 庞巴迪无接触运行有限责任公司 具有感应功率传输台的感应功率传输装置
CN104795872A (zh) * 2015-05-17 2015-07-22 李俊娇 一种可伸缩式电动汽车无线充电装置
CN108146257A (zh) * 2016-06-13 2018-06-12 米格威有限责任公司 一种自动定位无线电力传输***及方法
CN107856572A (zh) * 2017-12-14 2018-03-30 伽行科技（北京）有限公司 一种汽车智能无线充电***及其充电方法
DE102019107493A1 (de) * 2019-03-25 2020-10-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ladeanordnung zum Laden einer Batterie eines elektrisch betreibbaren Kraftrads, Kraftrad sowie Fahrzeugständer für ein Kraftrad
CN111251915A (zh) * 2020-03-30 2020-06-09 哈尔滨理工大学 一种用于电动汽车的高效率无线电能传输控制装置
CN111619374A (zh) * 2020-05-31 2020-09-04 华中科技大学 一种电动汽车无线充电装置及***

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114242414A (zh) * 2021-12-23 2022-03-25 桔充充(杭州)新能源有限公司 一种用于两轮电动车的无线充电线圈

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