CN114243949B - 防爆无线充电***及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种防爆无线充电***及方法，该无线充电***包括无线连接的充电发射端及充电接收端，还包括：储液容器，所述储液容器顶部设置有开口，所述充电发射端设置于所述储液容器内部，所述充电接收端移动吊装于所述储液容器顶部，所述充电接收端的输出端电性连接一用电设备；其中，所述储液容器、所述充电接收端和所述用电设备中至少一者设置为可升降的，以能够使所述充电接收端没入液位以下并与所述充电发射端电磁耦接。通过本申请，提供无线充电装置一安全的工作环境，隔绝易燃易爆环境，并可有效实现散热效果。

Description

防爆无线充电***及方法

技术领域

本申请涉及无线充电领域，特别是涉及基于无线电能传输技术的防爆无线充电***及方法。

背景技术

煤炭是我国的一种重要能源，然而煤矿安全问题一直制约着我国煤炭工业的发展。众所周知，煤矿井下的易燃易爆气体、液体及粉尘在与空气(氧化剂)混合达到一定浓度的情况下，在一定的温度或者点火能量下就可能剧烈燃烧发生***。井下***环境中电气设备无线充电的难题主要是由于井下电气设备引燃***混合物，其成因主要有以下两方面：一是电气设备产生的火花、电弧；二是电气设备表面(即是***混合物相接触的表面)发热。所以，在***危险区域内，所有的电气应使用防爆电器。尤其是对于煤矿井下的空气中，在瓦斯及煤尘含量达到一定浓度的条件下，如果产生的电火花、电弧或局部热效应达到点燃能量，就会燃烧或***，这对煤矿井下是极其危险和不利的，因此对于煤矿井下的电气设备的防爆性能更为严格。

无线电能传输技术是通过空间电磁场耦合进行电能传输的无接触式充电技术，它使电气设备彻底摆脱了有线电缆的束缚，极大地便捷了设备的维护和管理。基于磁耦合谐振的无线电能传输技术具有传输距离较大、传输效率高、电磁辐射较低、穿透性、非接触性、无电线连接、无拉弧打火现象等特性，安全性大大提高。

虽然无线电能传输技术没有裸露的电极，但是在工作过程中仍然存在电磁场，易燃易爆气体在电磁场中依然存在***的可能性，或者是进入金属异物、金属粉尘导致的次生风险，即金属在电磁场中产生涡流加热，从而引燃气体。目前针对将无线电能传输技术应用在煤矿等存在危险性易燃易爆气体或粉尘环境中，解决电气设备充电的难题，尚未提出行之有效的、彻底的安全解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于无线电能传输技术的防爆无线充电***及方法，以满足煤矿下安全充电的需求，将显著提高煤矿安全生产的技术保障水平。

第一方面，本申请实施例提供了一种防爆无线充电***，包括无线连接的充电发射端及充电接收端，具体的，还包括：

储液容器，所述储液容器顶部设置有开口，所述充电发射端设置于所述储液容器内部，所述充电接收端移动吊装于所述储液容器顶部，所述充电接收端的输出端电性连接一用电设备；具体的，所述充电接收端通过一支撑杆固定电性连接所述用电设备，所述用电设备为移动机器人或其他煤矿井下用移动电动设备。

其中，所述储液容器、所述充电接收端和所述用电设备中至少一者设置为可升降的，以能够使所述充电接收端没入液位以下并与所述充电发射端电磁耦接。

在其中一些实施例中，该***还包括：

传感器控制器，通信连接所述充电发射端；具体的，所述传感器控制器与所述充电发射端通过通讯线缆连接实现串口通信。

液位传感器，固定设置于所述储液容器内并电性连接所述传感器控制器，所述液位传感器监测储液容器中的液位并发送液位信号至所述传感器控制器；

温度传感器，固定设置于所述储液容器内并电性连接所述传感器控制器，所述温度传感器监测所述储液容器中的温度并发送温度信号至所述传感器控制器；

所述传感器控制器接收所述液位信号及所述温度信号并与一预设安全液位及一设定温度范围进行比较，输出一达标信号或不达标信号至所述充电发射端，所述充电发射端根据所述达标信号或不达标信号判断启动或停止无线充电，以保证所述储液容器内的液位和温度满足预设条件。若所述储液容器中液位未达到预设安全液位或液体温度过高则进行报警，从而提醒工作人员检查异常情况或补充液体。

在其中一些实施例中，该***还包括：

隔爆箱，设置于所述储液容器下部、内部或集成于所述充电发射端，所述传感器控制器设置于所述隔爆箱内部。

在其中一些实施例中，该***还包括：

升降装置，固定设置于所述储液容器底部，所述升降装置用于控制所述储液容器同步上升或下降。

在其中一些实施例中，该***还包括：

升降装置，固定设置于所述用电设备上，所述升降装置用于控制所述用电设备及所述充电接收端上升或下降。

在其中一些实施例中，所述充电发射端进一步包括：

发射端功率变换器，电性连接一供电电源，所述发射端功率变换器用于接收所述供电电源的输入并转换为高频交流电输出；具体的，所述供电电源为供电电网或设置于所述隔爆箱内且电性连接所述充电发射端的开关电源。可选的，所述充电发射端通过防爆软管并经电源线缆连接所述供电电源；

发射端线圈，电性连接所述发射端功率变换器并电磁耦接所述充电接收端的接收端线圈；

发射端控制器，电性连接所述发射端功率变换器并通信连接所述传感器控制器；

发射端通信模块，电性连接所述发射端控制器并无线连接所述充电接收端的接收端通信模块。

在其中一些实施例中，所述充电接收端进一步包括：

接收端线圈，电磁耦接所述发射端线圈，所述接收端线圈用于通过磁场耦合拾取所述发射端线圈的高频交流电；

接收端功率变换器，电性连接所述接收端线圈并电性连接所述用电设备，所述接收端功率变换器用于接收所述高频交流电并转换为直流电供给所述用电设备；

接收端控制器，电性连接所述接收端功率变换器以控制所述接收端功率变换器接收所述高频交流电后转换为用电设备所需的直流电；

接收端通信模块，电性连接所述接收端控制器并无线连接所述发射端通信模块。

在其中一些实施例中，所述发射端通信模块和所述接收端通信模块基于但不限于RF通信(Radio Frequency Communication)、载波通信、光通信或水声通信进行无线通信。

在其中一些实施例中，所述充电发射端和充电接收端均采用防爆结构。

在其中一些实施例中，所述液位传感器和温度传感器均采用防水防爆型传感器。

在其中一些实施例中，所述充电发射端与所述供电电源、所述液位传感器和温度传感器与所述传感器控制器之间的连接线缆外部均设置有防爆管，从而适用于***性气体或粉尘环境。

第二方面，本申请实施例提供了一种防爆无线充电方法，采用如上所述的防爆无线充电***，该方法包括：

达标信号获取步骤，通过所述传感器控制器接收所述温度信号和液位信号，并根据所述温度信号和/或所述液位信号输出一达标信号或不达标信号至所述发射端控制器；

充电信号获取步骤，所述发射端控制器接收所述充电接收端或一后台服务器发出的启动充电信号或停止充电信号；

无线充电步骤，所述发射端控制器根据所述达标信号、不达标信号、所述启动充电信号和/或所述停止充电信号控制所述充电发射端启动或停止无线充电。

在其中一些实施例中，所述达标信号获取步骤进一步包括：

温度监测信号判断步骤，通过所述传感器控制器接收所述温度信号，并将所述温度信号与一设定温度范围进行比较，判断是否满足所述设定温度范围；

液位监测信号判断步骤，通过所述传感器控制器接收所述液位信号，并将所述液位信号与一预设安全液位进行比较，判断是否达到所述预设安全液位；

达标信号发送步骤，若所述温度信号满足所述设定温度范围且所述液位信号达到所述预设安全液位，则所述传感器控制器输出所述达标信号至所述发射端控制器；

不达标信号发送步骤，若所述温度信号不满足所述设定温度范围或所述液位信号未达到所述预设安全液位，则所述传感器控制器输出所述不达标信号至所述发射端控制器。

在其中一些实施例中，所述无线充电步骤进一步包括：

无线充电启动步骤，若所述发射端控制器接收到所述达标信号及所述启动充电信号，则控制所述充电发射端启动无线充电；

无线充电关闭步骤，若所述发射端控制器接收到所述不达标信号或所述停止充电信号，则控制所述充电发射端停止无线充电。

相比于相关技术，本申请实施例提供的防爆无线充电装置，通过将无线充电***放置于防爆不可燃液体环境下工作，从而将正常工作或事故状态下可能产生的火花、电弧与周围环境中的***性气体或粉尘隔开，隔绝易燃易爆环境，另外，利用防爆不可燃液体作为散热介质，可以将所述防爆无线充电装置在充电时产生的热量通过液体逸散开。通过液位传感器及温度传感器监测储液容器内液位和温度的安全性，满足易燃易爆环境下的安全充电需求。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的防爆无线充电***的示意图；

图2是根据本申请实施例的防爆无线充电***的结构框图；

图3是根据本申请实施例的防爆无线充电方法的流程图；

图4是根据本申请优选实施例的防爆无线充电方法的流程图。

其中：

1、储液容器；2、充电发射端；3、充电接收端；4、用电设备；5、支撑杆；6、隔爆箱；

7、供电电源；8、传感器控制器；9、液位传感器；10、温度传感器；

11、升降装置；21、发射端功率变换器；22、发射端线圈；

23、发射端控制器；24、发射端通信模块；31、接收端线圈；

32、接收端功率变换器；33、接收端控制器；34、接收端通信模块。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

术语“中心”、“横向”、“纵向”、“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。

异物检测(Foreigner Object Detect，FOD)，是指无线充电过程中进入金属异物的检测发热情况是由于金属异物放在电磁场发射区域内，因为电磁场会在金属异物内产生涡电流，因而加热此金属异物，导致引燃气体而发生次生危害。

基于如上所述，为了确保矿用电气设备的安全，实现煤矿下安全充电、杜绝电气设备的外壳失去耐爆性能或隔爆性能(也称为失爆)的发生，本申请实施例人提出一种防爆无线充电装置，包括无线连接的充电发射端2及充电接收端3，此外还包括储液容器1、隔爆箱6及供电电源7等结构，具体的，图1是根据本申请实施例的防爆无线充电装置的结构示意图，下面参考图1对该装置的具体结构进行展开描述：

储液容器1，储液容器1为箱体结构，储液容器1顶部设置有开口，充电发射端2设置于储液容器1内部，充电接收端3移动吊装于储液容器1顶部，充电接收端3的输出端电性连接一用电设备4；具体的，如图1所示，充电接收端3通过一支撑杆5固定电性连接用电设备4，支撑杆5内部中空以便于放置线缆，用电设备4为移动机器人或其他煤矿井下用移动电动设备。其中，储液容器1、充电接收端3和用电设备4中至少一者设置为可升降的，以能够使充电接收端3没入液位以下并与充电发射端2电磁耦接，其中，充电发射端2和充电接收端3均采用防爆结构，从而避免充电发射端2和充电接收端3与***性混合物短时接触情况下，从而使充电发射端2和充电接收端3在正常运行或认可的过载和故障情况下均不能点燃周围的***性混合物。可选的，本申请实施例的储液容器1中的液体可以是水或其他具有非易燃易爆等矿用安全特性且不影响充电过程的液体，如液压油，在此基础上，将水替换为其他符合矿用安全需求且不影响充电过程的液体均属于本申请实施例的保护范围。考虑到水等液体有隔离、散热的作用，因此本实施例将此类液体用于将电气设备与***混合物相接触的表面隔绝开。无线电能传输技术在工作时会加热耦合面之间的金属物质，由于水的存在可以将煤矿内***性气体或粉尘排开，若有金属异物存在也不会与***性气体或粉尘直接接触，同时水可以将热量散开，保证温度不会过高，避免金属异物引燃气体的可能性，可隔绝无线充电的金属异物产生的次生危害。

隔爆箱6，设置于储液容器1下部或内部；隔爆箱6内部设置有供电电源7，供电电源7电性连接充电发射端2；具体的，充电发射端2通过防爆软管并经电源线缆连接供电电源7；隔爆箱6内部还设置有传感器控制器8，该传感器控制器8通信连接充电发射端2；具体的，传感器控制器8与充电发射端2通过通讯线缆连接实现串口通信。需要说明的是，本实施例的供电电源7配置为开关电源，但本实施例的供电电源7也可以配置为供电电网，直接电性连接充电发射端2；为进一步简化结构，隔爆箱6也可以集成于充电发射端2内部。

储液容器1内还固定设置有液位传感器9及温度传感器10。其中，液位传感器9，设置于储液容器1内并电性连接传感器控制器8，温度传感器10设置于储液容器1内并电性连接传感器控制器8，温度传感器10监测储液容器1中的温度并发送温度信号至传感器控制器8。

液位传感器9用于监测储液容器1中的液位并发送液位信号至传感器控制器8，温度传感器10用于监测储液容器1中的温度并发送温度信号至传感器控制器8，传感器控制器8接收液位信号及温度信号并与一预设安全液位及一设定温度范围进行比较后输出一达标信号或一不达标信号至充电发射端2，充电发射端2根据该达标信号或不达标信号判断启动或停止无线充电，以保证储液容器1内的液位和温度满足预设条件。若储液容器1中液位未达到预设安全液位或液体中温度过高则进行报警，从而提醒工作人员检查异常情况或补充液体。可选的，预设安全液位设置为满足充电发射端2和充电接收端3均完全沉浸于液体中，设定温度范围可根据实际工作环境需求适应性调整。进一步，该设定温度范围为通过试验获得的设备正常工作过程中的最高温升，若采集到的温度信号高于该设定温度范围，则判定为由于引入金属异物等导致的不正常温升，则应停止充电，举例而非限制，若液体介质为水，则设定温度范围应低于100℃。

具体的，若储液容器1中液位未达到预设安全液位或温度不满足设定温度范围其中任一种情况存在，则传感器控制器8发送不达标信号至充电发射端2，防爆无线充电装置禁止启动充电工作；若储液容器1中液位达到预设安全液位及温度满足设定温度范围两种情况均存在时，则传感器控制器8发送达标信号至充电发射端2，允许正常启动充电工作。具体的，液位传感器9和温度传感器10通过防爆软管并经信号线连接传感器控制器8。可选的，液位传感器9和温度传感器10均采用防水防爆型传感器。

储液容器1底部固定设置有升降装置11，以通过升降装置11控制储液容器1同步上升或下降。可选的，升降装置11设置为电动丝杠升降装置、电动液压剪叉升降装置或其他可实现电动升降的机械设备。基于此，本申请实施例的防爆无线充电***充电时，通过升降装置11抬高储液容器1，充电接收端3浸入储液容器1并没入液体与充电发射端2对准后发送开始充电信号至充电发射端2，以启动充电发射端2进行无线充电；充电完成时，充电接收端3发送停止充电信号至充电发射端，以停止无线充电，升降装置11控制储液容器1下降。

基于上述液位传感器9及温度传感器10进一步确保防爆无线充电***工作环境的安全性。另外，基于温度传感器10，当储液容器1内有金属异物落入时，本申请实施例可以有效减小金属异物导致的次生危害，减小金属异物的发热对无线充电过程的影响；具体的，当金属异物发热严重时，可通过温度传感器10检测到储液容器1内的发热情况，举例但不限于，如若超过80℃，则实时控制防爆无线充电充电发射端2停止工作，从而关闭发热源头，满足易燃易爆环境下的安全充电需求。

基于上述结构，本申请实施例将无线充电***放置于防爆不可燃液体环境下工作，从而将正常工作或事故状态下可能产生的火花、电弧与周围环境中的***性气体或粉尘隔开，隔绝易燃易爆环境，另外，利用防爆不可燃液体作为散热介质，可以将防爆无线充电***在充电时产生的热量通过液体逸散开。

图2是根据本申请实施例的防爆无线充电***的结构框图。参考图2所示，充电发射端2具体包括：发射端功率变换器21，电性连接供电电源7，发射端功率变换器21用于接收供电电源7的输入并转换为高频交流电输出；发射端线圈22，电性连接发射端功率变换器21并电磁耦接充电接收端3的接收端线圈31；发射端控制器23，电性连接发射端功率变换器21、通信连接传感器控制器8；发射端通信模块24，电性连接发射端控制器23并无线连接充电接收端3的接收端的接收端通信模块34。充电接收端3具体包括：接收端线圈31，电磁耦接发射端线圈22，接收端线圈31用于通过磁场耦合拾取发射端线圈22的高频交流电；接收端功率变换器32，电性连接接收端线圈31并电性连接用电设备4，接收端功率变换器32用于接收高频交流电并转换为直流电供给用电设备4；接收端控制器33，电性连接接收端功率变换器32以控制接收端功率变换器32接收高频交流电后转换为用电设备4所需的直流电；接收端通信模块34，电性连接接收端控制器并无线连接发射端的发射端通信模块24。可选的，发射端通信模块24和接收端通信模块34为基于但不限于RF通信、载波通信、光通信、水声通信等进行无线通信。

基于上述结构，本申请实施例的充电发射端2通过发射端功率变换器21将供电电源7的输入转换为高频交流电后激励发射端线圈22进行无线充电；接收端线圈31通过磁场耦合拾取能量后通过接收端功率变换器32将高频交流电转换为直流电供给用电设备4；发射端控制器23产生一控制信号控制发射端功率变换器21的功率传输，并与传感器控制器8经串行通信进行信息交互，相应的，接收端控制器33产生另一控制信号控制功率变换器32。充电接收端3通过接收端通信模块34和发射端通信模块24与充电发射端2进行信号传输，以完成充电发射端2与充电接收端3之间的信息交互及控制信号交互，如开始充电信号和停止充电信号，从而保证充电工作的安全性及稳定性，前述的不达标信号、达标信号、开始充电信号和停止充电信号具体由发射端控制器23接收并进行处理。

在其中一些实施例中，本申请的升降装置11也可以固定设置于用电设备4上，升降装置11用于控制用电设备4及充电接收端3上升或下降。可选的，此处的升降装置11可以是用电设备4与其吊装装置之间的基于丝杠或液压原理的电动升降装置，也可以是供用电设备4与其吊装装置之间的直线执行机构等，在此并不限制。基于此，本申请实施例的防爆无线充电***充电时，通过升降装置11控制用电设备4及充电接收端3下降至充电接收端3浸入储液容器1并没入液体与充电发射端2对准，以进行无线充电；充电完成时，则反之。

另外，基于本申请实施例，将支撑杆5设置为可伸缩结构，实现充电接收端3的升降控制也可以实现同样的技术效果，此类变形也属于本申请的保护范围。

在其中一些实施例中，充电发射端2与供电电源7、液位传感器9和温度传感器10与传感器控制器8之间的连接线缆外部均设置有防爆管，从而适用于***性气体或粉尘环境。

基于如上实施例的防爆无线充电***，本实施例还提供了一种防爆无线充电方法。图3是根据本申请实施例的防爆无线充电方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

达标信号获取步骤S1，通过传感器控制器8接收温度信号和液位信号，并根据温度信号和/或液位信号输出一达标信号或不达标信号至发射端控制器23；

充电信号获取步骤S2，发射端控制器23接收充电接收端3发出的启动充电信号或停止充电信号；进一步的，该启动充电信号或停止充电信号也可以有一通信连接的后台服务器发出的，从而实现本***的远程智能控制。

无线充电步骤S3，发射端控制器23根据达标信号、不达标信号、启动充电信号和/或停止充电信号控制充电发射端2启动或停止无线充电。

需要说明的是，正常情况下，本申请实施例的防爆无线充电***的充电发射端2处于待机状态，等待工作指令，温度传感器10和液位传感器9实时监测储液容器1内的温度和液位。

通过上述步骤，本申请实施例的传感器控制器8通过温度信号和液位信号根据预设安全液位和设定温度范围判断储液容器1中的温度和液位是否满足无线充电***的安全工作环境，从而判断启动或停止无线充电，从而保证工作环境的安全性。

在其中一些实施例中，达标信号获取步骤S1进一步包括：

温度监测信号判断步骤S101，通过传感器控制器8接收温度信号，并将所述温度信号与一设定温度范围进行比较，判断是否满足设定温度范围；进一步，该设定温度范围为通过试验获得的设备正常工作过程中的最高温升，若采集到的温度信号高于该设定温度范围，则判定为由于引入金属异物等导致的不正常温升，则应停止充电，举例而非限制，若液体介质为水，则设定温度范围应低于100℃。

液位监测信号判断步骤S102，通过传感器控制器8接收液位信号，并将液位信号与一预设安全液位进行比较，判断是否达到预设安全液位；

达标信号发送步骤S103，若温度信号满足设定温度范围且液位信号达到预设安全液位，则传感器控制器8输出达标信号至发射端控制器23；

不达标信号发送步骤S104，若温度信号不满足设定温度范围或液位信号未达到预设安全液位，则传感器控制器8输出不达标信号至发射端控制器23。

在其中一些实施例中，无线充电步骤S3进一步包括：

无线充电启动步骤S301，若发射端控制器23接收到所述达标信号及启动充电信号，则控制充电发射端2启动无线充电；

无线充电关闭步骤S302，若发射端控制器23接收到所述不达标信号和/或停止充电信号，则控制充电发射端2停止无线充电。

通过上述步骤，若储液容器1中的温度和液位均不满足设定温度范围和预设安全液位，则本申请实施例的发射端控制器23即使接收到充电接收端3的启动充电信号也不会启动无线充电；而当储液容器1中的温度和温度均符合预设条件，且发射端控制器23接收到启动充电信号，充电发射端2才会启动无线充电。

下面通过优选实施例对本申请实施例进行描述和说明。

图4是根据本申请优选实施例的防爆无线充电方法的流程图。如图4所示，该防爆无线充电方法包括如下步骤：

步骤S401：充电发射端2处于待机状态，等待工作指令。

步骤S402：温度传感器10和液位传感器9持续监测储液容器1中的温度和液位情况，并将温度信号和液位信号传送给传感器控制器8，传感器控制器8根据温度信号和/或液位信号基于设定温度范围和预设安全液位判断防爆无线充电***是否能启动工作；

若温度或液位不符合预设条件，传感器控制器8发送一不达标信号至发射端控制器23，发射端控制器23即使接收到充电接收端3发送的开始充电信号也不启动工作，同时发出报警信号提醒工作人员检查故障或恢复液位，并返回步骤S401。

步骤S403：若温度和液位均符合预设条件，传感器控制器8发送一达标信号至发射端控制器23，发射端控制器23进一步判断是否接收来自充电接收端3的到启动充电信号，具体的，充电接收端3与充电发射端2对准后发出启动充电信号；

步骤S404：若发射端控制器23接收到启动充电信号，则启动无线充电，充电发射端2与充电接收端3进入正常的无线充电状态，否则返回步骤S401；

步骤S405：发射端控制器23判断是否接收到停止充电信号，若接收到该停止充电信号，则控制充电发射端2停止无线充电，返回步骤S401，否则，继续充电。

步骤S406：在防爆无线充电***工作过程中，温度传感器10、液位传感器9是持续监测储液容器1内状态的，一旦出现温度过高或液位不达标的情况，传感器控制器8实时将状态信息发送给发射端控制器23，发射端控制器23立即停止无线充电。

在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的控制器模块中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

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。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种防爆无线充电***，包括无线连接的充电发射端及充电接收端，其特征在于，还包括：

储液容器，所述储液容器顶部设置有开口，所述充电发射端设置于所述储液容器内部，所述充电接收端移动吊装于所述储液容器顶部，所述充电接收端的输出端电性连接一用电设备；

传感器控制器，通信连接所述充电发射端，并电性连接一液位传感器、温度传感器，以接收所述液位传感器的液位信号及所述温度传感器的温度信号；

其中，所述储液容器、所述充电接收端和所述用电设备中至少一者设置为可升降的，以能够使所述充电接收端没入液位以下并与所述充电发射端电磁耦接，所述传感器控制器接收所述液位信号及所述温度信号并与一预设安全液位及一设定温度范围进行比较，输出一达标信号或不达标信号至所述充电发射端，所述充电发射端根据所述达标信号或不达标信号判断启动或停止无线充电。

2.根据权利要求1所述的防爆无线充电***，其特征在于，还包括：

所述液位传感器固定设置于所述储液容器内并电性连接所述传感器控制器，所述液位传感器监测储液容器中的液位并发送液位信号至所述传感器控制器；

所述温度传感器固定设置于所述储液容器内并电性连接所述传感器控制器，所述温度传感器监测所述储液容器中的温度并发送温度信号至所述传感器控制器。

3.根据权利要求2所述的防爆无线充电***，其特征在于，还包括：

隔爆箱，设置于所述储液容器下部、内部或集成于所述充电发射端，所述传感器控制器设置于所述隔爆箱内部。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的防爆无线充电***，其特征在于，还包括：

升降装置，固定设置于所述储液容器底部，所述升降装置用于控制所述储液容器同步上升或下降。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的防爆无线充电***，其特征在于，还包括：

升降装置，固定设置于所述用电设备上，所述升降装置用于控制所述用电设备及所述充电接收端上升或下降。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的防爆无线充电***，其特征在于，所述充电发射端进一步包括：

发射端功率变换器，电性连接一供电电源；

发射端线圈，电性连接所述发射端功率变换器并电磁耦接所述充电接收端的接收端线圈；

发射端控制器，电性连接所述发射端功率变换器并通信连接所述传感器控制器；

发射端通信模块，电性连接所述发射端控制器并无线连接所述充电接收端的接收端通信模块。

7.根据权利要求6所述的防爆无线充电***，其特征在于，所述充电接收端进一步包括：

接收端线圈，电磁耦接所述发射端线圈；

接收端功率变换器，电性连接所述接收端线圈并电性连接所述用电设备；

接收端控制器，电性连接所述接收端功率变换器；

接收端通信模块，电性连接所述接收端控制器并无线连接所述发射端通信模块。

8.一种防爆无线充电方法，采用如权利要求1至7中任一项所述的防爆无线充电***，其特征在于，包括：

达标信号获取步骤，通过所述传感器控制器接收所述温度信号和液位信号，并根据所述温度信号和/或所述液位信号输出一达标信号或不达标信号至所述发射端控制器；

充电信号获取步骤，所述发射端控制器接收所述充电接收端或一后台服务器发出的启动充电信号或停止充电信号；

无线充电步骤，所述发射端控制器根据所述达标信号、不达标信号、所述启动充电信号和/或所述停止充电信号控制所述充电发射端启动或停止无线充电。

9.根据权利要求8所述的防爆无线充电方法，其特征在于，所述达标信号获取步骤进一步包括：

温度监测信号判断步骤，通过所述传感器控制器接收所述温度信号，并将所述温度信号与一设定温度范围进行比较，判断是否满足所述设定温度范围；

液位监测信号判断步骤，通过所述传感器控制器接收所述液位信号，并将所述液位信号与一预设安全液位进行比较，判断是否达到所述预设安全液位；

达标信号发送步骤，若所述温度信号满足所述设定温度范围且所述液位信号达到所述预设安全液位，则所述传感器控制器输出所述达标信号至所述发射端控制器；

不达标信号发送步骤，若所述温度信号不满足所述设定温度范围或所述液位信号未达到所述预设安全液位，则所述传感器控制器输出所述不达标信号至所述发射端控制器。

10.根据权利要求9所述的防爆无线充电方法，其特征在于，所述无线充电步骤进一步包括：

无线充电启动步骤，若所述发射端控制器接收到所述达标信号及所述启动充电信号，则控制所述充电发射端启动无线充电；

无线充电关闭步骤，若所述发射端控制器接收到所述不达标信号和/或所述停止充电信号，则控制所述充电发射端停止无线充电。