CN205334245U - 一种电动汽车无线充电全自动对准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动汽车无线充电全自动对准装置，包括：与信号发射组件结构对应的信号接收组件，信号接收组件与信号发射组件信号连接；与信号接收组件电连接的单片机控制器；与单片机控制器电连接的步进电机。本装置通过单片机控制器控制步进电机在水平方向上移动、搜索，直至信号接收组件可以接收到信号发射组件发射的信号为止，信号接收组件将信号发送至单片机控制器，单片机控制器根据信号强弱控制步进电机在水平方向上移动，最终控制步进电机移动到信号最强的位置。本方案中的单片机控制器可以根据信号强弱自动控制步进电机移动到正确位置，无需车主主动将电动汽车停靠在精确的位置上，从而提高电动汽车无线充电器的对准精度。

Description

一种电动汽车无线充电全自动对准装置

技术领域

本实用新型涉及一种无线充电领域，尤其涉及一种电动汽车无线充电全自动对准装置。

背景技术

电动汽车无线充电器作为一种新型充电装置已经逐步进入消费者视野。电动汽车无线充电器通常采用共振方式传输电能，即电动汽车无线充电器和电动汽车分别通过各自携带的共振线圈传递电能。安装于电动汽车无线充电器上的共振线圈为电能输出端，安装于电动汽车上的共振线圈为电能接收端。与传统充电方式不同，无线充电方式无需接入充电电线，操作更加灵活、便捷。但是，现有的电动汽车无线充电器一般要求待充电电动汽车底部的共振线圈和无线充电器上的共振线圈基本对准，并且两者间距离越近，电动汽车的充电效率越高。因此，现有技术中的对准过程需要车主精确的将电动汽车停放在对应位置，导致对准的难度大、精度差，同时，降低了用户体验度。

实用新型内容

本实用新型提供一种电动汽车无线充电全自动对准装置，以解决现有技术中电动汽车无线充电器对准精度差的技术问题。

本实用新型提供一种电动汽车无线充电全自动对准装置，所述电动汽车安装有信号发射组件，所述电动汽车无线充电全自动对准装置包括：

与信号发射组件结构对应的信号接收组件，所述信号接收组件与所述信号发射组件信号连接；

单片机控制器，所述单片机控制器与所述信号接收组件电连接；

步进电机，所述步进电机与所述单片机控制器电连接，其中，所述步进电机包括X方向步进电机和Y方向步进电机。

优选的，所述电动汽车无线充电全自动对准装置还包括共振线圈托盘，所述信号接收组件安装于所述共振线圈托盘上，其中，所述信号发射组件包括5个信号接收单元，所述5个信号中的1个安装于共振线圈托盘盘面的中心，其余4个信号接收单元均匀分布于所述共振线圈托盘盘面的四周。

优选的，所述步进电机还包括Z方向步进电机。

优选的，所述电动汽车无线充电全自动对准装置还包括红外障碍识别装置，所述红外障碍识别装置与所述单片机控制器电连接。

优选的，所述信号接收组件还包括角度处理元件。

优选的，所述信号接收组件为红外信号接收组件。

优选的，所述信号接收组件为电磁波信号接收组件。

优选的，所述信号接收组件为激光信号接收组件。

本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本实用新型提供一种电动汽车无线充电全自动对准装置，所述电动汽车安装有信号发射组件，所述电动汽车无线充电全自动对准装置包括：与信号发射组件结构对应的信号接收组件，所述信号接收组件与所述信号发射组件信号连接；单片机控制器，所述单片机控制器与所述信号接收组件电连接；步进电机，所述步进电机与所述单片机控制器电连接，其中，所述步进电机包括X方向步进电机和Y方向步进电机。本电动汽车无线充电全自动对准装置通过单片机控制器控制步进电机在水平方向上移动、搜索，直至信号接收组件可以接收到信号发射组件发射的信号为止，此时，信号接收组件将接收到的信号持续发送至单片机控制器，单片机控制器根据接收到的信号的强弱控制步进电机在水平方向上移动，其中，水平方向包括X方向和Y方向。最终单片机控制器控制步进电机移动到信号最强的位置，即完成整个全自动对准过程。由以上电动汽车无线充电全自动对准装置的工作过程可知，本方案中的单片机控制器可以根据信号强弱自动控制步进电机移动到正确位置，无需车主主动将电动汽车停靠在精确的位置上，从而提高电动汽车无线充电器的对准精度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

图1是本实用新型实施例中提供的一种电动汽车无线充电全自动对准装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中提供的一种共振线圈托盘的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中提供的另一种电动汽车无线充电全自动对准装置的结构示意图；

符号表示：

11-信号接收组件，111-信号接收单元，112-角度处理元件，12-单片机控制器，13-步进电机，131-X方向步进电机，132-Y方向步进电机，133-Z方向步进电机，14-共振线圈托盘，15-红外障碍识别装置。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。

请参考图1，所示为本实用新型实施例中提供的一种电动汽车无线充电全自动对准装置的结构示意图。

由图1可知，本实用新型提供一种电动汽车无线充电全自动对准装置，所述电动汽车安装有信号发射组件，所述电动汽车无线充电全自动对准装置包括：与信号发射组件结构对应的信号接收组件11，所述信号接收组件与所述信号发射组件信号连接；单片机控制器12，所述单片机控制器12与所述信号接收组件11电连接；步进电机13，所述步进电机13与所述单片机控制器12电连接，其中，所述步进电机13包括X方向步进电机131和Y方向步进电机132。

本电动汽车无线充电全自动对准装置的工作原理为：设置于电动汽车上的信号发射组件持续发射信号，单片机控制器12控制步进电机13在水平方向上移动、搜索，直至信号接收组件11可以接收到信号发射组件发射的信号为止，此时，信号接收组件11接收信号发射组件发射的信号，并将接收到的信号持续发送至单片机控制器12，单片机控制器12根据接收到的信号的强弱控制步进电机13在水平方向上移动，其中，水平方向包括X方向和Y方向。最终单片机控制器控制步进电机移动到信号最强的位置，即完成整个全自动对准过程。

单片机控制器12接收信号接收组件11发送的信号后，确定信号已经进入搜索范围，单片机控制器12提取并记录上述原始信号强度，并进一步控制步进电机13移动预设量值的位移，此时，再提取信号接收组件11发送的信号强度，将上述调整强度与原始强度作对比，从而判断步进电机13移动的正确性，最终通过一次次调整位置完成整个全自动对准过程。

由以上电动汽车无线充电全自动对准装置的工作过程可知，本方案中的单片机控制器12可以根据信号强弱自动控制步进电机13移动到正确位置，无需车主主动将电动汽车停靠在精确的位置上，从而提高电动汽车无线充电器的对准精度。

请参考图2，所示为本实用新型实施例中提供的一种共振线圈托盘的结构示意图。

由图2可知，所述电动汽车无线充电全自动对准装置还包括共振线圈托盘14，所述信号接收组件11安装于所述共振线圈托盘14上，其中，所述信号发射组件11包括5个信号接收单元111，所述5个信号接收单元111中的1个安装于共振线圈托盘14盘面的中心，其余4个信号接收单元111均匀分布于所述共振线圈托盘14盘面的四周，也可以是5个信号接收单元111均均匀分布于所述共振线圈托盘14盘面的四周。信号接收单元111的分布方式这里不做具体限定，只要是可以实现与信号发射组件的信号传递即可。

相对应的，信号发射组件位于车身底部托盘上，且与所述信号接收组件11相对应，信号发射组件也包括5个信号发射单元，所述5个信号发射单元均匀分布于车身底部托盘的中心和四周。

通常情况下，当车主的电动汽车停靠在设置于地面上的无线充电器的上方时，车主打开充电开关，信号发射组件开始发射信号。由于此时的车身与无线充电器偏移量较大，因此单片机控制器12需通过控制X方向步进电机和Y方向步进电机，在水平面上进行大范围信号搜索，使得至少一个信号接收单元111接收到信号。确定信号进入搜索范围后，单片机控制器12控制X方向步进电机和Y方向步进电机，在水平面上利用精细定位算法作范围收缩，逐渐逼近信号发射组件，最终，使得车身底部托盘上的5个信号发射单元与无线充电器上的5个信号接收单元111完全重合，从而实现信号发射组件与信号接收组件的高精度对准。

请参考图3，所示为本实用新型实施例中提供的另一种电动汽车无线充电全自动对准装置的结构示意图。

由图3可知，所述步进电机还包括Z方向步进电机133。由于某些充电方式不仅需要水平方向上的精确对准，还需要垂直方向上间距较小才可以实现较高的充电效率，因此，单片机控制器12可以控制Z方向步进电机133上下移动，以便信号接收组件11更靠近信号发射组件，提高本电动汽车无线充电全自动对准装置的充电效率。

进一步，所述电动汽车无线充电全自动对准装置还包括红外障碍识别装置15，所述红外障碍识别装置15与所述单片机控制器12电连接。本实施例中的红外障碍识别装置15由二极管组成，当单片机控制器12控制Z方向步进电机133在垂直方向移动时，红外障碍识别装置15连续识别电动汽车无线充电全自动对准装置与电动车车底的距离，并将所述距离值发送至单片机控制器12，单片机控制器12根据所述距离值调整Z方向步进电机13的移动速度。当所述距离值到达预设距离时，红外障碍识别装置15向单片机控制器12发送障碍识别信号，单片机控制器12接收到障碍识别信号后，控制Z方向步进电机13停止运动，以防Z方向步进电机13由于移动速度过快或者移动距离过大而造成电动汽车无线充电全自动对准装置的损坏。

进一步，所述信号接收组件11还包括角度处理元件112，所述角度处理元件112分别与5个信号接收单元111电连接。与信号接收组件11相对应的，信号发射组件也包括角度处理元件，所述角度处理元件分别与5个信号发射单元电连接。

本实施例中的角度处理元件112可以为收发二极管角度处理元件，或其他可以实现角度处理的元器件。一般的，信号发射组件的发射角度以及信号接收组件11的接收角度均偏大，因此，可以利用角度处理元件112，将上述发射角度和接收角度控制在小角度范围内，从而进一步提高本电动汽车无线充电全自动对准装置的对准精度和对准效率。

本实施例中，所述信号接收组件11可以为红外信号接收组件、激光信号接收组件、电磁波信号接收组件或热辐射信号接收组件，当然，也可以是其他可以实现全自动对准的其他组件。与信号接收组件11相对应的，安装于电动汽车车身上的信号发射组件也可以对应为红外信号发射组件、激光信号发射组件、电磁波信号发射组件或热辐射信号发射组件。

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种电动汽车无线充电全自动对准装置，所述电动汽车安装有信号发射组件，其特征在于，所述电动汽车无线充电全自动对准装置包括：

与信号发射组件结构对应的信号接收组件(11)，所述信号接收组件与所述信号发射组件信号连接；

单片机控制器(12)，所述单片机控制器(12)与所述信号接收组件(11)电连接；

步进电机(13)，所述步进电机(13)与所述单片机控制器(12)电连接，其中，所述步进电机(13)包括X方向步进电机(131)和Y方向步进电机(132)。

2.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电全自动对准装置，其特征在于，

所述电动汽车无线充电全自动对准装置还包括共振线圈托盘(14)，所述信号接收组件(11)安装于所述共振线圈托盘(14)上，其中，所述信号发射组件(11)包括5个信号接收单元(111)，所述5个信号接收单元(111)中的1个安装于共振线圈托盘(14)盘面的中心，其余4个均匀分布于所述共振线圈托盘(14)盘面的四周。

3.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电全自动对准装置，其特征在于，所述步进电机还包括Z方向步进电机(133)。

4.根据权利要求3所述的电动汽车无线充电全自动对准装置，其特征在于，所述电动汽车无线充电全自动对准装置还包括红外障碍识别装置(15)，所述红外障碍识别装置(15)与所述单片机控制器(12)电连接。

5.根据权利要求2所述的电动汽车无线充电全自动对准装置，其特征在于，所述信号接收组件(11)还包括角度处理元件(112)，所述角度处理元件(112)分别与5个信号接收单元(111)电连接。

6.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电全自动对准装置，其特征在于，所述信号接收组件(11)为红外信号接收组件。

7.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电全自动对准装置，其特征在于，所述信号接收组件(11)为电磁波信号接收组件。

8.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电全自动对准装置，其特征在于，所述信号接收组件(11)为激光信号接收组件。