CN118003923A - 新能源车辆无线充电方法、***及车库无线充电*** - Google Patents
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Abstract
本发明属于新能源车辆无线充电技术领域,具体涉及新能源车辆无线充电方法、***及车库无线充电***,方法包括:接收充电请求;根据所述充电请求生成循迹路径,带动无线充电发射装置水平搜索移动;通过定位检测装置检测所述无线充电发射装置是否与所述无线充电接收装置的投影中心重合,当二者的投影中心重合时输出上升定位指令;由所述搬运装置带动所述无线充电发射装置上升搜索移动,使所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置处于有效充电距离内;所述无线充电发射装置向所述无线充电接收装置发送充电能量,以对所述新能源车辆进行充电。本发明提高了充电效率和灵活性,且覆盖面大,实现快速、高效的无线充电效果。
Description
技术领域
本发明属于新能源车辆无线充电技术领域,具体涉及新能源车辆无线充电方法、***及车库无线充电***。
背景技术
随着新能源汽车的发展,全球的新能源汽车购买量越来越庞大,充电问题日益突出;而随着新能源汽车的发展,无线充电技术也越发成熟,相比有线充电方式,无线充电在便捷性、安全性、可靠性等方面具有显著的优势。
在充电时,需要将无线充电发射装置搬运至靠近或处于无线充电接收装置的正下方位置,如果无线充电发射装置与无线充电接收装置上下位置错位或相距较远时,将影响无线充电的效率和充电质量。
但是,由于汽车的厂家不同,汽车型号不同,导致安装在汽车底盘上的无线充电接收装置的位置不同,而现有的车库无线充电***中,通常采用固定轨迹对无线充电发射器进行搬运,例如:通过单一轨道或定点搬运等,存在搬运灵活性低以及搬运覆盖范围不全面的问题,从而影响无线充电的效率和充电质量。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供新能源车辆无线充电方法、***及车库无线充电***,以解决现有技术的搬运灵活性低以及搬运范围不全面的问题。
本发明其中一方案提供了一种新能源车辆无线充电方法,包括:
接收新能源车辆发出的充电请求,所述充电请求包括车辆位置信息;
根据所述充电请求生成循迹路径,由搬运装置基于循迹路径带动无线充电发射装置向所述新能源车辆的无线充电接收装置水平搜索移动;
通过定位检测装置检测所述无线充电发射装置是否与所述无线充电接收装置的投影中心重合,当二者的投影中心重合时所述定位检测装置输出上升定位指令;
由所述搬运装置执行所述上升定位指令,所述搬运装置带动所述无线充电发射装置向所述无线充电接收装置上升搜索移动;
通过定位检测装置检测所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置之间是否处于有效充电距离内,当所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置处于有效充电距离内时,所述定位检测装置输出定位完成指令;
基于所述定位完成指令,所述无线充电发射装置向所述无线充电接收装置发送充电能量,所述无线充电接收装置接收所述充电能量,以对所述新能源车辆进行充电。
在本方案中,通过定位检测装置获取车辆上的无线充电接收装置的坐标位置信息,以使搬运装置根据该坐标位置信息将无线充电发射装置搬运至该坐标位置的正下方,以使无线充电发射装置与无线充电接收装置上下对位且靠近设置,从而大大的提高了对车辆进行无线充电的效率;同时提高了对无线充电发射装置的搬运灵活性以及搬运范围,使其搬运范围覆盖车辆底盘,从而实现将无线充电发射装置搬运至该坐标位置的正下方,且靠近无线充电接收装置,以实现快速、高效的无线充电效果。
在本发明其中一个方案中,所述充电请求还包括:
车辆标识,所述车辆标识为车辆的车架号或车牌号码,用于能够识别并区分不同的车辆;
充电需求,所述充电需求为车辆的充电功率、电池容量或充电模式,用于所述无线充电发射装置向所述无线充电接收装置进行充电操作;
认证授权信息,所述认证授权信息包括认证信息与授权信息,用于验证车辆是否有资格进行充电操作。
在本方案中,车辆标识为车辆的唯一标识符,以便***能够识别并区分不同的车辆;充电需求用于指定进行充电操作,含车辆的具体充电需求信息,至少包括期望的充电功率、电池容量、充电模式,有助于***根据车辆的需求进行合适的充电操作;认证授权信息,用于验证车辆是否有资格进行充电操作,并确保只有经过授权的用户才能访问充电设备。
在本发明其中一个方案中,所述根据所述充电请求生成循迹路径,具体包括:
解析所述充电请求,获取目标坐标的信息;
获取所述无线充电发射装置的位置信息,输出为起始坐标的信息;
基于路径规划算法,计算从起始坐标到目标位置的目标路径;
根据所述路径规划算法的若干个目标坐标点,生成循迹路径。
在本方案中,能够根据充电请求和发射装置位置信息,实时生成适应不同需求和场景的循迹路径。这使得***更加灵活,能够适应不同车辆和充电设备的布局,提高了***的适应性和可用性,提高充电效率、节省时间,并为充电操作提供更好的自动化支持。
在本发明其中一个方案中,所述定位检测装置包括第一检测模块和第二检测模块,所述第一检测模块用于检测所述无线充电发射装置是否与所述无线充电接收装置的投影中心重合,所述第二检测模块用于检测所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置之间是否处于有效充电距离内;
所述第一检测模块包括:
检测线圈,所述检测线圈设置有三个,呈等边三角形分布于所述无线充电发射装置底部;
电压采集电路,所述电压采集电路分别与各所述检测线圈电连接,用于分别采集各所述检测线圈的负载电压的变化。
在本方案中,通过监测检测线圈上的负载电压变化,可以判断无线充电发射装置是否与无线充电接收装置的投影中心重合,当负载电压变化最小或达到特定状态时,可以确定两者的投影中心是否重合。
在本发明其中一个方案中,所述通过定位检测装置检测所述无线充电发射装置是否与所述无线充电接收装置的投影中心重合,具体包括:
针对所述检测线圈设置不同的初始负载电压,并计算各所述检测线圈的预测负载电压;
所述无线充电发射装置沿所述循迹路径时,实时采集所述检测线圈的实时负载电压;
将各所述检测线圈的所述实时负载电压与所述预测负载电压进行比较,输出比较结果;
基于所述比较结果计算所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置的偏移程度,根据所述偏移程度输出为投影中心是否重合的判定结果。
在本方案中,通过设置不同的初始负载电压、计算预测负载电压和实时负载电压采集,可以实现对无线充电发射装置和接收装置之间投影中心位置的精确检测。这有助于确保装置的准确定位和对齐,提高充电效率,同时提高无线充电***的定位准确性和自动化程度,提高充电效率,减少能量损耗。
在本发明其中一个方案中,所述第二检测模块包括定位线圈、接收定位部和电磁传感器,接收定位部设置在对应的车辆无线充电接收装置的下方,所述定位线圈与所述电磁传感器电连接;
所述检测所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置之间是否处于有效充电距离内包括:
向所述定位线圈通电,以形成定位检测磁场;
由所述电磁传感器实时检测所述定位线圈在所述无线充电发射装置上升过程中的电动势,输出为电动势变化值;
基于所述电动势变化值,计算所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置的相对间距。
在本方案中,通过精确检测有效充电距离,可以确保无线充电发射装置和接收装置之间处于最佳充电距离内。这有助于提高充电效率,减少能量损耗,并加快充电速度。
在本发明其中一个方案中还指出了一种新能源车辆无线充电***,用于如上多个方案任意一项所述的新能源车辆无线充电方法,包括:
指令接收模块,用于接收新能源车辆发出的充电请求,所述充电请求包括车辆位置信息;
水平循迹模块,用于根据所述充电请求生成循迹路径,由搬运装置基于循迹路径带动无线充电发射装置向所述新能源车辆的无线充电接收装置水平搜索移动;
水平检测模块,通过定位检测装置检测所述无线充电发射装置是否与所述无线充电接收装置的投影中心重合,当二者的投影中心重合时所述定位检测装置输出上升定位指令;
垂直循迹模块,用于通过所述搬运装置执行所述上升定位指令,所述搬运装置带动所述无线充电发射装置向所述无线充电接收装置上升搜索移动;
垂直检测模块,用于通过定位检测装置检测所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置之间是否处于有效充电距离内,当所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置处于有效充电距离内时,所述定位检测装置输出定位完成指令;
无线充电模块,用于基于所述定位完成指令,所述无线充电发射装置向所述无线充电接收装置发送充电能量,所述无线充电接收装置接收所述充电能量,以对所述新能源车辆进行充电。
在本发明其中一个方案中还指出了一种车库无线充电***,可用于如上述多个方案任意一项所述的新能源车辆无线充电方法,包括:
停车板,安装有电源;其中,所述电源用于向用电设备提供用电;
搬运装置,包括第一滑动机构、第二滑动机构和转动机构,所述第一滑动机构安装在所述停车板上,所述第二滑动机构通过所述转动机构与所述第一滑动机构连接;
无线充电组件,包括无线充电发射装置、无线充电接收装置和定位检测装置,所述无线充电发射装置和所述定位检测装置安装在所述第二滑动机构上,且所述无线充电发射装置和所述定位检测装置分别与所述电源电连接,所述无线充电接收装置安装在新能源车辆上;
其中,定位检测装置用于获取新能源车辆上的无线充电接收装置的坐标位置信息,所述无线充电发射装置用于向所述无线充电接收装置发送充电能量;所述无线充电接收装置用于接收所述充电能量,以对所述新能源车辆进行充电。
在本发明其中一个方案中,所述搬运装置还设置有升降台,所述升降台设置在所述搬运装置与所述无线充电发射装置之间。
在本发明其中一个方案中,所述停车板的两侧对称设置有定位机构,所述定位机构包括前定位块和后定位块,所述前定位块固定安装在所述停车板上,所述后定位块与所述停车板滑动连接,所述前定位块与所述后定位块之间的距离大于所述新能源车辆的车轮直径的2/3。
在本方案中,通过在停车板的两侧对称设置有搬运装置,搬运装置包括前定位块和后定位块,由于车辆的车轮均为圆形设置,开至停车板上时,仅有最迟点与停车板接触,通过前定位块与所述后定位块之间的距离大于所述车辆的车轮直径的2/3,从而实现对车轮进行固定,具体的,在车辆开上停车板上时,通过前定位块对车辆的车轮进行限位,从而防止车辆行进距离超限,避免定位检测装置探测不全面,同时防止充电过程中发生移动,由于后定位块与停车板滑动连接,通过滑动后定位块与前定位块配合使用,从而实现对车辆的车轮前后进行限位,提高充电的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。
图1表示本发明其中一实施例的新能源车辆无线充电方法的流程示意图;
图2表示本发明其中一实施例的根据所述充电请求生成循迹路径的流程示意图;
图3表示本发明其中一实施例的判断投影中心是否重合的流程示意图;
图4表示本发明其中一实施例的判断是否处于有效充电距离内的流程示意图;
图5表示本发明其中一实施例的新能源车辆无线充电***的结构示意图;
图6表示本发明其中一实施例的车库无线充电***的结构示意图;
图7表示本发明其中一实施例的搬运装置的立体结构的结构示意图。
附图标号:1、停车板,11、电源,12、前定位块,13、后定位块,14、护栏,15、倾斜面,16、凹槽;
2、搬运装置,21、第一滑动机构,211、第一导轨,212、第一滑块,213、第一驱动件,22、第二滑动机构,221、第一导轨,222、第一滑块,223、第一驱动件,23、转动机构。
31、无线充电发射装置,32、定位检测装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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作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。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,若全文中出现的“和/或”或者“及/或”,其含义包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
请参照图1,本发明其中一实施例提供了一种新能源车辆无线充电方法,包括:
S10、接收新能源车辆发出的充电请求,所述充电请求包括车辆位置信息;
S20、根据所述充电请求生成循迹路径,由搬运装置基于循迹路径带动无线充电发射装置向所述新能源车辆的无线充电接收装置水平搜索移动;
S30、通过定位检测装置检测所述无线充电发射装置是否与所述无线充电接收装置的投影中心重合,当二者的投影中心重合时所述定位检测装置输出上升定位指令;
S40、由所述搬运装置执行所述上升定位指令,所述搬运装置带动所述无线充电发射装置向所述无线充电接收装置上升搜索移动;
S50、通过定位检测装置检测所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置之间是否处于有效充电距离内,当所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置处于有效充电距离内时,所述定位检测装置输出定位完成指令;
S60、基于所述定位完成指令,所述无线充电发射装置向所述无线充电接收装置发送充电能量,所述无线充电接收装置接收所述充电能量,以对所述新能源车辆进行充电。
在本实施例中,通过定位检测装置获取车辆上的无线充电接收装置的坐标位置信息,以使搬运装置根据该坐标位置信息将无线充电发射装置搬运至该坐标位置的正下方,以使无线充电发射装置与无线充电接收装置上下对位且靠近设置,从而大大的提高了对车辆进行无线充电的效率;同时提高了对无线充电发射装置的搬运灵活性以及搬运范围,使其搬运范围覆盖车辆底盘,从而实现将无线充电发射装置搬运至该坐标位置的正下方,且靠近无线充电接收装置,以实现快速、高效的无线充电效果。
在本发明其中一个实施例中,所述充电请求还包括:
车辆标识,所述车辆标识为车辆的车架号或车牌号码,用于能够识别并区分不同的车辆;
充电需求,所述充电需求为车辆的充电功率、电池容量或充电模式,用于所述无线充电发射装置向所述无线充电接收装置进行充电操作;
认证授权信息,所述认证授权信息包括认证信息与授权信息,用于验证车辆是否有资格进行充电操作。
在本实施例中,车辆标识为车辆的唯一标识符,以便***能够识别并区分不同的车辆;充电需求用于指定进行充电操作,含车辆的具体充电需求信息,至少包括期望的充电功率、电池容量、充电模式,有助于***根据车辆的需求进行合适的充电操作;认证授权信息,用于验证车辆是否有资格进行充电操作,并确保只有经过授权的用户才能访问充电设备。
请参照图2,在本发明其中一个实施例中,所述根据所述充电请求生成循迹路径,具体包括:
S21、解析所述充电请求,获取目标坐标的信息;
S22、获取所述无线充电发射装置的位置信息,输出为起始坐标的信息;
S23、基于路径规划算法,计算从起始坐标到目标位置的目标路径;
S24、根据所述路径规划算法的若干个目标坐标点,生成循迹路径。
在本实施例中,能够根据充电请求和发射装置位置信息,实时生成适应不同需求和场景的循迹路径。这使得***更加灵活,能够适应不同车辆和充电设备的布局,提高了***的适应性和可用性,提高充电效率、节省时间,并为充电操作提供更好的自动化支持。
在本发明其中一个实施例中,所述定位检测装置包括第一检测模块和第二检测模块,所述第一检测模块用于检测所述无线充电发射装置是否与所述无线充电接收装置的投影中心重合,所述第二检测模块用于检测所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置之间是否处于有效充电距离内;
所述第一检测模块包括:
检测线圈,所述检测线圈设置有三个,呈等边三角形分布于所述无线充电发射装置底部;
电压采集电路,所述电压采集电路分别与各所述检测线圈电连接,用于分别采集各所述检测线圈的负载电压的变化。
在本实施例中,通过监测检测线圈上的负载电压变化,可以判断无线充电发射装置是否与无线充电接收装置的投影中心重合,当负载电压变化最小或达到特定状态时,可以确定两者的投影中心是否重合。
请参照图3,在本发明其中一个实施例中,所述通过定位检测装置检测所述无线充电发射装置是否与所述无线充电接收装置的投影中心重合,具体包括:
S31、针对所述检测线圈设置不同的初始负载电压,并计算各所述检测线圈的预测负载电压;
S32、所述无线充电发射装置沿所述循迹路径时,实时采集所述检测线圈的实时负载电压;
S33、将各所述检测线圈的所述实时负载电压与所述预测负载电压进行比较,输出比较结果;
S34、基于所述比较结果计算所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置的偏移程度,根据所述偏移程度输出为投影中心是否重合的判定结果。
在本实施例中,通过设置不同的初始负载电压、计算预测负载电压和实时负载电压采集,可以实现对无线充电发射装置和接收装置之间投影中心位置的精确检测。这有助于确保装置的准确定位和对齐,提高充电效率,同时提高无线充电***的定位准确性和自动化程度,提高充电效率,减少能量损耗。
请参照图4,在本发明其中一个实施例中,所述第二检测模块包括定位线圈、接收定位部和电磁传感器,接收定位部设置在对应的车辆无线充电接收装置的下方,所述定位线圈与所述电磁传感器电连接;
所述检测所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置之间是否处于有效充电距离内包括:
S51、向所述定位线圈通电,以形成定位检测磁场;
S52、由所述电磁传感器实时检测所述定位线圈在所述无线充电发射装置上升过程中的电动势,输出为电动势变化值;
S53、基于所述电动势变化值,计算所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置的相对间距。
在本实施例中,通过精确检测有效充电距离,可以确保无线充电发射装置和接收装置之间处于最佳充电距离内。这有助于提高充电效率,减少能量损耗,并加快充电速度。
请参照图5,在本发明其中一个实施例中还指出了一种新能源车辆无线充电***,用于如上多个实施例任意一项所述的新能源车辆无线充电方法,包括:
指令接收模块100,用于接收新能源车辆发出的充电请求,所述充电请求包括车辆位置信息;
水平循迹模块200,用于根据所述充电请求生成循迹路径,由搬运装置基于循迹路径带动无线充电发射装置向所述新能源车辆的无线充电接收装置水平搜索移动;
水平检测模块300,通过定位检测装置检测所述无线充电发射装置是否与所述无线充电接收装置的投影中心重合,当二者的投影中心重合时所述定位检测装置输出上升定位指令;
垂直循迹模块400,用于通过所述搬运装置执行所述上升定位指令,所述搬运装置带动所述无线充电发射装置向所述无线充电接收装置上升搜索移动;
垂直检测模块500,用于通过定位检测装置检测所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置之间是否处于有效充电距离内,当所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置处于有效充电距离内时,所述定位检测装置输出定位完成指令;
无线充电模块600,用于基于所述定位完成指令,所述无线充电发射装置向所述无线充电接收装置发送充电能量,所述无线充电接收装置接收所述充电能量,以对所述新能源车辆进行充电。
请参照图6、图7,在本发明其中一个实施例中还指出了一种车库无线充电***,可用于如上述多个实施例任意一项所述的新能源车辆无线充电方法,包括:
停车板1,安装有电源11;其中,所述电源11用于向用电设备提供用电;
搬运装置2,包括第一滑动机构21、第二滑动机构22和转动机构23,所述第一滑动机构21安装在所述停车板1上,所述第二滑动机构22通过所述转动机构23与所述第一滑动机构21连接;
无线充电组件,包括无线充电发射装置31、无线充电接收装置和定位检测装置32,所述无线充电发射装置31和所述定位检测装置32安装在所述第二滑动机构22上,且所述无线充电发射装置31和所述定位检测装置32分别与所述电源11电连接,所述无线充电接收装置安装在车辆上;
其中,定位检测装置32用于获取车辆上的无线充电接收装置的坐标位置信息,所述无线充电发射装置31用于向所述无线充电接收装置发送充电能量;所述无线充电接收装置用于接收所述充电能量,以对所述车辆进行充电。
在本实施例中,通过定位检测装置32获取车辆上的无线充电接收装置的坐标位置信息,以使搬运装置2根据该坐标位置信息将无线充电发射装置31搬运至该坐标位置的正下方,以使无线充电发射装置31与无线充电接收装置上下对位且靠近设置,从而大大的提高了对车辆进行无线充电的效率;同时通过第一滑动机构21、第二滑动机构22和转动机构23极大的提高了对无线充电发射装置31的搬运灵活性,从而实现快速、高效的无线充电效果。
在其中一个实施例中,还包括控制***,用于控制充电***的运行。
当汽车入位后,控制***接收到充电请求后,触发搬运装置2进行工作,定位检测装置32开始探测汽车上无线充电接收装置的坐标位置,若探测到无线充电发射器时,就会向控制***发送该坐标位置信息,控制***根据坐标位置信息驱动搬运装置2搬运无线充电发射装置31移动至无线充电发射装置31的下方,在此过程中,同时第一滑动机构21、第二滑动机构22和转动机构23配合运动,在上述过程中,定位检测装置32不断探测停车板1上待充电汽车的无线充电发射装置31装置的位置,以确保发送给控制***的坐标位置信息为最靠近无线充电接收装置的位置从而提高无线充电效率。
定位检测装置32在电动汽车停放后自动感应汽车的无线充电信号接收端的位置,将信号传送至控制***,控制***控制滑动平台移动无线充电装置到接收端正下方。在充电完成或接收到取车指令后自动终止充电并结算。
电源11还包括充电桩,充电桩上设置有显示触摸屏,充电桩设置在停车板1上,待充电汽车入位后,车主下车在显示触摸屏进行车主账户登记操作,显示触摸屏用于实时显示必要的信息,如远程操作二维码、付费二维码、充电模式、已充电量、花费市电量、当前市电价格、停车时长、总花费金额等等。若需要充电结束,可通过在显示触摸屏上结束充电,此时,控制***控制搬运装置2将无线充电发射装置31自动复位,并停止向无线充电接收装置发射充电能量(或充满后自动复位和停止发送充电能量)。
无线充电发射装置31包括无线充电发射线圈,无线充电接收装置包括无线充电接收线圈;无线充电接收线圈与无线充电发射线圈形成了完整的电能传输***,用于对车辆进行无线充电。
在其中一个实施例中,定位检测装置32包括能够输出交变电流的通电单线圈和电磁传感器线圈,对应的车辆设置有接收定位部,接收定位部设置在无线充电接收装置的下方;通电单线圈与接收定位部形成定位检测***,且定位检测***完全独立于上述电能传输***。通电单线圈周围的磁场在交变电流的作用下发生变化,因磁场变化会产生感应电动势,通过判断感应电动势的强弱而知晓车辆相对于无线充电部的位置是否准确。通过利用电磁感应原理,通过检测感应电动势以达到对无线充电部的精准定位的目的。通过上述定位检测***,可以准确判断无线充电发射装置31和无线充电接收装置的对准程度,这样既有效保护了整套无线充电设备,有能够使得无线充电接收线圈和无线充电发射线圈充分耦合,以提高充电效率。无线充电发射线圈和通电单线圈,无线充电发射线圈用于向车辆的无线充电接收线圈传递电能,以实现充电目的;通电单线圈通入小电流,用于供电磁传感器感应出电动势,从而通过电动势的强弱判断无线充电发射装置31与无线充电接收装置对位准确。
本发明中,接收定位部可以包括电磁传感器线圈。也就是说,接收定位部是通过电磁感应线圈原理来实现其工作,在电磁传感器线圈的周围放置电磁传感器,当通电单线圈中的电流按一定规律变化时,通电单线圈周围的磁场会发生变化,电磁传感器中将感应出一定的电动势,通过对感应电动势的检测处理便可以准确判断电磁传感器相对于通电单线圈的位置,即判断出无线充电发射线圈相对于无线充电接收线圈的位置。
根据需要,定位检测装置32还可以为现有的传感器,以对无线充电接收装置的位置进行探测。
根据需要,定位检测装置32整合设置于无线充电发射装置31的上表面中央位置;以提高无线充电效果。
根据需要,搬运装置2还设置有升降台,所述升降台设置在转动机构23与第一滑块212之间,无线充电发射装置31的上表面还设置有第二传感器,所述第二传感器用于测量与所述车辆底部之间的距离信息,以使控制***根据所述距离信息控制所述升降台驱动无线充电发射装置31与车辆接触,从而提供无线充电效果。
通过升降台的顶升作业,能够将无线充电发射线圈顶升到与无线充电接收线圈距离接近的位置,无线充电接收线圈的磁感应面与无线充电发射线圈的磁感应面相互平行,充电时,无线充电接收线圈与无线充电发射线圈靠近,提高电磁感应的磁场强度,用来达到最高效的无线充电效果。
请参阅图7,在其中一个实施例中,所述第一滑动机构21包括:
第一导轨211,安装在所述停车板1上;
第一滑块212,与所述第一导轨211滑动连接,所述转动机构23安装在所述第一滑块212上;
第一驱动件213,用于驱动所述第一滑块212在所述第一导轨211上滑动。
在本实施例中,通过将第一导轨211安装在停车板1上,转动机构23安装在第一滑块212上,并通过第一驱动件213驱动第一滑块212在第一导轨211上滑动,从而实现对无线充电发射装置31进行搬运,以使第一传感器和无线充电发射装置31在车辆底部运动,探测并将无线充电发射装置31搬运至无线充电接收装置的正下方并靠近无线充电接收装置进行发送充电能量。
根据需要,第一导轨211上设置有风琴罩,且风琴罩的一端与第一滑块212连接,从而实现对第一导轨211和第一滑块212防尘防屑。
其中,第一驱动件213的末端连接有丝杆,第一驱动件213的丝杆与第一滑块212螺纹啮合传动。
请参阅图7,在其中一个实施例中,第二滑动机构22包括:
第二导轨221,安装在所述转动机构23上,所述第二导轨221设置在所述停车板1的上方,且所述第二导轨221与所述停车板1之间具有预设间距;
第二滑块222,与所述第二导轨221滑动连接,所述无线充电发射装置31安装在所述第二滑块222上;
第二驱动件223,用于驱动所述第二滑块222在所述第二导轨221上滑动。
在本实施例中,通过将第二导轨221安装在转动机构23上,且第二导轨221与所述停车板1之间具有预设间距,无线充电发射装置31安装在第二滑块222上,并通过第二驱动件223驱动第二滑块222在第二导轨221上滑动,从而实现对无线充电发射装置31进行多方向搬运的效果,同时由于转动机构23安装在第一滑块212上,通过转动机构23对第二导轨221进行转向,从而实现对无线充电发射装置31进行多角度搬运的效果,提高搬运灵活性,以使第一传感器和无线充电发射装置31在车辆底部运动,探测并将无线充电发射装置31搬运至无线充电接收装置的正下方并靠近无线充电接收装置进行发送充电能量。
其中,第二驱动件223的末端连接有丝杆,第二驱动件223的丝杆与第二滑块222螺纹啮合传动。第一驱动件213、第二驱动件223可以为电机。
请参阅图6,在其中一个实施例中,所述停车板1的两侧对称设置有搬运装置2,所述搬运装置2包括前定位块12和后定位块13,所述前定位块12固定安装在所述停车板1上,所述后定位块13与所述停车板1滑动连接,所述前定位块12与所述后定位块13之间的距离大于所述车辆的车轮直径的2/3。
在本实施例中,通过在停车板1的两侧对称设置有搬运装置2,搬运装置2包括前定位块12和后定位块13,由于车辆的车轮均为圆形设置,开至停车板1上时,仅有最迟点与停车板1接触,通过前定位块12与所述后定位块13之间的距离大于所述车辆的车轮直径的2/3,从而实现对车轮进行固定,具体的,在车辆开上停车板1上时,通过前定位块12对车辆的车轮进行限位,从而防止车辆行进距离超限,避免定位检测装置32探测不全面,同时防止充电过程中发生移动,由于后定位块13与停车板1滑动连接,通过滑动后定位块13,与前定位块12配合使用,从而实现对车辆的车轮前后限位,提高安全性。
根据需要,还设置有气缸,气缸的驱动端与后定位块13连接,在充电时,控制***控制气缸工作,以使后定位块13与前定位块12配合,对车辆的车轮进行限位,并在充电介绍后,控制***控制气缸复位,以使车辆驶出停车板1。
请参阅图6,在其中一个实施例中,所述停车板1的两侧还设置有护栏14,所述护栏14的一端设置有导向段,所述导向段的形状呈弧形设置。
在本实施例中,通过在停车板1的两侧设置护栏14,护栏14的一端设置有呈弧形状的导向段,以防止车辆开至停车板1上时,车轮与停车板1脱轨。
请参阅图6,在其中一个实施例中,所述停车板1的一端设置有倾斜面15,且所述倾斜面15与所述导向段设置在同一端,所述前定位块12设置在远离所述倾斜面15的停车板1一端。
在本实施例中,通过在停车板1的一端设置倾斜面15,倾斜面15与所述护栏14的导向段设置在同一端,从而便于车辆行进至停车板1上进行无线充电,且前定位块12设置在远离所述倾斜面15的停车板1一端,通过前定位块12对车辆的车轮进行限位,从而防止车辆行进距离超限,避免定位检测装置32探测不全面,同时防止充电过程中发生移动。
请参阅图6,在其中一个实施例中,所述停车板1上设置有凹槽16,所述第一滑动机构21安装在所述凹槽16内,所述凹槽16从靠近所述倾斜面15的位置沿所述护栏14的长度方向延伸设置,且所述凹槽16设置在两护栏14之间,两所述搬运装置2分别设置在所述凹槽16的两侧,且所述搬运装置2设置在所述凹槽16的长度范围内。
在本实施例中,通过在停车板1上设置凹槽16,且第一滑动机构21安装在凹槽16内,减少第一滑动机构21的占用空间。
在其中一个实施例中,还包括:用于将所述充电能量转化为直流电输入至所述车辆的蓄能电池进行充电的充电驱动装置,所述充电驱动装置安装在所述车辆上,且所述充电驱动装置与所述无线充电接收器电连接。
在本实施例中,通过将充电驱动装置与无线充电接收器电连接,且充电驱动装置安装在车辆上,从而实现对车辆进行无线充电。其中,直流电为直流电压或者直流电流。
在上述实施方式的基础上,还包括:与所述发射线圈相连,用于检测充电过程中干扰充电异物并生成异物检测结果的异物检测装置。
进一步的,在上述充电***中,还包括:
与所述异物检测装置相连,用于根据异物检测结果生成异物报警信号的异物报警装置。
其中,若有异物进入到无线充电发射线圈与无线充电接收线圈之间,对能量传输具有一定的干扰作用,例如,金属或者动物等异物闯入能量传输空间内,异物报警装置进行报警。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种新能源车辆无线充电方法,其特征在于,包括:
接收新能源车辆发出的充电请求,所述充电请求包括车辆位置信息;
根据所述充电请求生成循迹路径,由搬运装置基于循迹路径带动无线充电发射装置向所述新能源车辆的无线充电接收装置水平搜索移动;
通过定位检测装置检测所述无线充电发射装置是否与所述无线充电接收装置的投影中心重合,当二者的投影中心重合时所述定位检测装置输出上升定位指令;
由所述搬运装置执行所述上升定位指令,所述搬运装置带动所述无线充电发射装置向所述无线充电接收装置上升搜索移动;
通过定位检测装置检测所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置之间是否处于有效充电距离内,当所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置处于有效充电距离内时,所述定位检测装置输出定位完成指令;
基于所述定位完成指令,所述无线充电发射装置向所述无线充电接收装置发送充电能量,所述无线充电接收装置接收所述充电能量,以对所述新能源车辆进行充电。
2.如权利要求1所述的新能源车辆无线充电方法,其特征在于,所述充电请求还包括:
车辆标识,所述车辆标识为车辆的车架号或车牌号码,用于能够识别并区分不同的车辆;
充电需求,所述充电需求为车辆的充电功率、电池容量或充电模式,用于所述无线充电发射装置向所述无线充电接收装置进行充电操作;
认证授权信息,所述认证授权信息包括认证信息与授权信息,用于验证车辆是否有资格进行充电操作。
3.如权利要求1或2所述的新能源车辆无线充电方法,其特征在于,所述根据所述充电请求生成循迹路径,具体包括:
解析所述充电请求,获取目标坐标的信息;
获取所述无线充电发射装置的位置信息,输出为起始坐标的信息;
基于路径规划算法,计算从起始坐标到目标位置的目标路径;
根据所述路径规划算法的若干个目标坐标点,生成循迹路径。
4.如权利要求1所述的新能源车辆无线充电方法,其特征在于,所述定位检测装置包括第一检测模块和第二检测模块,所述第一检测模块用于检测所述无线充电发射装置是否与所述无线充电接收装置的投影中心重合,所述第二检测模块用于检测所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置之间是否处于有效充电距离内;
所述第一检测模块包括:
检测线圈,所述检测线圈设置有三个,呈等边三角形分布于所述无线充电发射装置底部;
电压采集电路,所述电压采集电路分别与各所述检测线圈电连接,用于分别采集各所述检测线圈的负载电压的变化。
5.如权利要求4所述的新能源车辆无线充电方法,其特征在于,所述通过定位检测装置检测所述无线充电发射装置是否与所述无线充电接收装置的投影中心重合,具体包括:
针对所述检测线圈设置不同的初始负载电压,并计算各所述检测线圈的预测负载电压;
所述无线充电发射装置沿所述循迹路径时,实时采集所述检测线圈的实时负载电压;
将各所述检测线圈的所述实时负载电压与所述预测负载电压进行比较,输出比较结果;
基于所述比较结果计算所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置的偏移程度,根据所述偏移程度输出为投影中心是否重合的判定结果。
6.如权利要求4所述的新能源车辆无线充电方法,其特征在于,所述第二检测模块包括定位线圈、接收定位部和电磁传感器,接收定位部设置在对应的车辆无线充电接收装置的下方,所述定位线圈与所述电磁传感器电连接;
所述检测所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置之间是否处于有效充电距离内包括:
向所述定位线圈通电,以形成定位检测磁场;
由所述电磁传感器实时检测所述定位线圈在所述无线充电发射装置上升过程中的电动势,输出为电动势变化值;
基于所述电动势变化值,计算所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置的相对间距。
7.一种新能源车辆无线充电***,其特征在于,用于如上述权利要求1-6任意一项所述的新能源车辆无线充电方法,包括:
指令接收模块,用于接收新能源车辆发出的充电请求,所述充电请求包括车辆位置信息;
水平循迹模块,用于根据所述充电请求生成循迹路径,由搬运装置基于循迹路径带动无线充电发射装置向所述新能源车辆的无线充电接收装置水平搜索移动;
水平检测模块,通过定位检测装置检测所述无线充电发射装置是否与所述无线充电接收装置的投影中心重合,当二者的投影中心重合时所述定位检测装置输出上升定位指令;
垂直循迹模块,用于通过所述搬运装置执行所述上升定位指令,所述搬运装置带动所述无线充电发射装置向所述无线充电接收装置上升搜索移动;
垂直检测模块,用于通过定位检测装置检测所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置之间是否处于有效充电距离内,当所述无线充电发射装置与所述无线充电接收装置处于有效充电距离内时,所述定位检测装置输出定位完成指令;
无线充电模块,用于基于所述定位完成指令,所述无线充电发射装置向所述无线充电接收装置发送充电能量,所述无线充电接收装置接收所述充电能量,以对所述新能源车辆进行充电。
8.一种车库无线充电***,其特征在于,可用于如上述权利要求1-6任意一项所述的新能源车辆无线充电方法,包括:
停车板,安装有电源;其中,所述电源用于向用电设备提供用电;
搬运装置,包括第一滑动机构、第二滑动机构和转动机构,所述第一滑动机构安装在所述停车板上,所述第二滑动机构通过所述转动机构与所述第一滑动机构连接;
无线充电组件,包括无线充电发射装置、无线充电接收装置和定位检测装置,所述无线充电发射装置和所述定位检测装置安装在所述第二滑动机构上,且所述无线充电发射装置和所述定位检测装置分别与所述电源电连接,所述无线充电接收装置安装在新能源车辆上;
其中,定位检测装置用于获取新能源车辆上的无线充电接收装置的坐标位置信息,所述无线充电发射装置用于向所述无线充电接收装置发送充电能量;所述无线充电接收装置用于接收所述充电能量,以对所述新能源车辆进行充电。
9.如权利要求8所述的车库无线充电***,其特征在于,所述搬运装置还设置有升降台,所述升降台设置在所述搬运装置与所述无线充电发射装置之间。
10.如权利要求8所述的车库无线充电***,其特征在于,所述停车板的两侧对称设置有定位机构,所述定位机构包括前定位块和后定位块,所述前定位块固定安装在所述停车板上,所述后定位块与所述停车板滑动连接。
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