CN105119355A - 一种用于电动汽车的智能无线充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电动汽车的智能无线充电装置，包括无线充电发射装置和无线充电接收装置；无线充电发射装置包括充电控制器、发射线圈、电缆、第一通信装置、第一位置传感器；无线充电接收装置包括微处理器、接收线圈、电磁转换装置、蓄电池组、第二通信装置、第二位置传感器。其通过设置第一位置传感器和第二位置传感器获取发射线圈和接收线圈的位置信息，当所述发射线圈和接收线圈的位置匹配时，充电控制器与微处理器进行信号通信，发射线圈与接收线圈耦合，并通过电磁转换装置的开通与闭合来实现蓄电池组的充电。本充电装置在充电时可以实现智能控制，电能转换效率高，充电方式简单，充电时间短。

Description

一种用于电动汽车的智能无线充电装置

技术领域：

本发明属于电动汽车技术领域，具体是涉及一种用于电动汽车的智能无线充电装置。

背景技术：

近些年，世界各国都在提倡节能环保，随着我国汽车销量的逐年增加，汽车的碳排放量也越来越高，汽车行业的研究重心也逐渐转向低碳领域，电动汽车相比较以汽油为动力的传统汽车，在环境保护和节约能源等方面显示着突出的优势。对于低碳环保的电动汽车，充电装置是不可或缺的，它能够将电网的电能向电动汽车车载蓄电池内转化，为电动汽车提供动力。

传统的有线充电装置是通过充电插座从电网获取电能，充电电路直接与蓄电池组固定连接，充电插座和电缆中的带电导体裸露在外，容易发生接触不良，产生火花，产生安全隐患，需要人工手动将充电机与汽车电池连接，充电的灵活性低。无线充电是利用电磁场或电磁波进行能量传递的一种技术，即将变压器原边、副边绕组分别置于汽车外部和汽车内部，通过高频磁场耦合的作用进行电能传输，由于它完全绝缘可以避免高压触电危险，全密封可以避免短路和漏电危险，便于自动化操作，无机械磨损和相应的维护问题，可适应多种恶劣环境和天气，但是现有的无线充电装置电能转换效率低，充电时间长，充电次数频繁。

发明内容：

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中用于电动汽车的无线充电装置电能转换效率低、充电时间长、使用不方便，从而提出一种用于电动汽车的智能无线充电装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于电动汽车的智能无线充电装置，包括：无线充电发射装置和无线充电接收装置。

所述无线充电发射装置包括充电控制器、发射线圈、电缆、第一通信装置、第一位置传感器，所述发射线圈通过所述电缆与电网连接，所述第一位置传感器设置在所述发射线圈上，所述发射线圈、所述第一位置传感器、所述第一通信装置分别与所述充电控制器连接。

所述无线充电接收装置位于电动汽车底部，所述无线充电接收装置包括微处理器、接收线圈、电磁转换装置、蓄电池组、第二通信装置、第二位置传感器，所述接收线圈与所述发射线圈耦合，所述接收装置与所述电磁转换装置连接，所述电磁转换装置与所述蓄电池组连接，所述第二位置传感器设置在所述接收线圈上，所述电磁转换装置、所述蓄电池组、所述第二通信装置、所述第二位置传感器分别与所述微处理器连接。

所述充电控制器通过所述第一通信装置、所述第二通信装置与所述微处理器进行通信。

作为上述技术方案的优选，还包括散热装置，所述散热装置分别设置在所述发射线圈和所述接收线圈上，用于对所述发射线圈和所述接收线圈进行散热。

作为上述技术方案的优选，所述电缆与所述发射线圈之间设置有计费器，所述计费器与所述充电控制器连接。

作为上述技术方案的优选，所述电磁转换装置与所述蓄电池组之间设置有稳压装置。

作为上述技术方案的优选，所述微处理器与所述蓄电池组的电池管理系统连接，用于获取所述蓄电池组的电量及充电状态信息。

作为上述技术方案的优选，所述第一通信装置包括第一信号发射装置，第一信号接收装置，所述第二通信装置包括第二信号发射装置和第二信号接收装置。

作为上述技术方案的优选，所述微处理器通过所述第一信号发射装置、所述第一信号接收装置、所述第二信号发射装置、所述第二信号接收装置与所述充电控制器进行通信。

本发明的有益效果在于：其通过设置第一位置传感器和第二位置传感器获取发射线圈和接收线圈的位置信息，当所述发射线圈和接收线圈的位置匹配时，充电控制器与微处理器进行信号通信，发射线圈与接收线圈耦合，并通过电磁转换装置的开通与闭合来实现蓄电池组的充电。本充电装置在充电时可以实现智能控制，电能转换效率高，充电方式简单，充电时间短。

附图说明：

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1为本发明一个实施例的一种用于电动汽车的智能无线充电装置结构示意图；

图2为本发明一个实施例的一种用于电动汽车的智能无线充电装置结构框图；

图3为本发明一个实施例的一种用于电动汽车的智能无线充电装置工作原理流程图。

图中符号说明：

1-无线充电发射装置，2-无线充电接收装置，3-充电控制器，4-发射线圈，5-电缆，6-第一通信装置，7-第一位置传感器，8-电动汽车，9-微处理器，10-接收线圈，11-电磁转换装置，12-蓄电池组，13-第二通信装置，14-第二位置传感器，15-散热装置，16-计费器。

具体实施方式：

如图1、图2所示，本发明的用于电动汽车的智能无线充电装置，包括无线充电发射装置1和无线充电接收装置2。

所述无线充电发射装置1埋设于地下或者道路旁边，所述无线充电发射装置1包括充电控制器3、发射线圈4、电缆5、第一通信装置6、第一位置传感器7，所述发射线圈4通过所述电缆5与电网连接，所述第一位置传感器7设置在所述发射线圈4上，所述第一位置传感器7用于获取所述发射线圈4的位置，所述发射线圈4、所述第一位置传感器7、所述第一通信装置6分别与所述充电控制器3连接。

所述无线充电接收装置2位于电动汽车8底部，所述无线充电接收装置2包括微处理器9、接收线圈10、电磁转换装置11、蓄电池组12、第二通信装置13、第二位置传感器14，所述接收线圈10与所述发射线圈4耦合，所述接收线圈10与所述电磁转换装置11连接，所述电磁转换装置11与所述蓄电池组12连接，所述第二位置传感器14设置在所述接收线圈10上，所述第二位置传感器14用于获取所述接收线圈10的位置信息，所述电磁转换装置11、所述蓄电池组12、所述第二通信装置13、所述第二位置传感器14分别与所述微处理器9连接。

所述充电控制器3通过所述第一通信装置6、所述第二通信装置13与所述微处理器9进行通信。

所述电动汽车的智能无线充电装置还包括散热装置15，所述散热装置15分别设置在所述发射线圈4和所述接收线圈10上，用于对所述发射线圈4和所述接收线圈10进行散热。

所述电缆5与所述发射线圈4之间设置有计费器16，所述计费器16与所述充电控制器3连接。

所述电磁转换装置11与所述蓄电池组12之间设置有稳压装置，用于防止损坏所述蓄电池组。

所述微处理器9与所述蓄电池组12的电池管理系统连接，用于获取所述蓄电池组12的电量及充电状态信息。

所述第一通信装置6包括第一信号发射装置，第一信号接收装置，所述第二通信装置13包括第二信号发射装置和第二信号接收装置。

所述微处理器9通过所述第一信号发射装置、所述第一信号接收装置、所述第二信号发射装置、所述第二信号接收装置与所述充电控制器3进行通信。

所述微处理器9通过所述第二信号发射装置、所述第二信号接收装置与远程服务中心进行通信。

工作原理：

如图3所示，所述微处理器9通过电池管理系统获取所述蓄电池组12的电量，若电量低于一定值需要充电时，通过第一位置传感器7和第二位置传感器14分别获取发射线圈4和接收线圈10的位置信息，通过调节装置等调节所述发射线圈4与所述接收线圈10的位置，使得所述发射线圈4正对所述接收线圈10，提高线圈的耦合效果，所述微处理器9通过第二通信装置13发送充电信号给第一通信装置6，所述充电控制器3通过所述第一通信装置6接收充电信号，并控制所述电缆5给所述发射线圈4供电，控制所述计费器16开始计费，所述发射线圈4与所述接收线圈10进行耦合，所述接收线圈10接收高频能量，所述微处理器9控制所述电磁转换装置11开通，使得所述接收线圈10的能量通过稳压装置给所述蓄电池组12供电，知道所述微处理器9通过电池管理系统获取的蓄电池组12的电量已满时，所述微处理器9控制所述电磁转换装置11闭合，切断所述接收线圈10给所述蓄电池组12供电，所述微处理器9通过第二通信装置13发送断电信号给第一通信装置6，所述充电控制器3通过所述第一通信装置6接收断电信号，并控制所述电缆5停止给所述发射线圈4供电，控制所述计费器16停止计费，并把电费信息通过第一通信装置6发送给第二通信装置13，所述微处理器9接收所述电费信息，通过网络付费等方式进行付费，完成电动汽车的无线充电过程。在电动汽车蓄电池组12充电的同时，打开所述散热装置15，分别对所述发射线圈4和所述接收线圈10进行散热。

本实施例所述用于电动汽车的智能无线充电装置，包括无线充电发射装置和无线充电接收装置；无线充电发射装置包括充电控制器、发射线圈、电缆、第一通信装置、第一位置传感器；无线充电接收装置包括微处理器、接收线圈、电磁转换装置、蓄电池组、第二通信装置、第二位置传感器。其通过设置第一位置传感器和第二位置传感器获取发射线圈和接收线圈的位置信息，当所述发射线圈和接收线圈的位置匹配时，充电控制器与微处理器进行信号通信，发射线圈与接收线圈耦合，并通过电磁转换装置的开通与闭合来实现蓄电池组的充电。本充电装置在充电时可以实现智能控制，电能转换效率高，充电方式简单，充电时间短。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种用于电动汽车的智能无线充电装置，其特征在于，包括：无线充电发射装置和无线充电接收装置；

所述无线充电发射装置包括充电控制器、发射线圈、电缆、第一通信装置、第一位置传感器，所述发射线圈通过所述电缆与电网连接，所述第一位置传感器设置在所述发射线圈上，所述发射线圈、所述第一位置传感器、所述第一通信装置分别与所述充电控制器连接；

所述无线充电接收装置位于电动汽车底部，所述无线充电接收装置包括微处理器、接收线圈、电磁转换装置、蓄电池组、第二通信装置、第二位置传感器，所述接收线圈与所述发射线圈耦合，所述接收线圈与所述电磁转换装置连接，所述电磁转换装置与所述蓄电池组连接，所述第二位置传感器设置在所述接收线圈上，所述电磁转换装置、所述蓄电池组、所述第二通信装置、所述第二位置传感器分别与所述微处理器连接；

所述充电控制器通过所述第一通信装置、所述第二通信装置与所述微处理器进行通信。

2.根据权利要求1所述的用于电动汽车的智能无线充电装置，其特征在于，还包括：散热装置，所述散热装置分别设置在所述发射线圈和所述接收线圈上，用于对所述发射线圈和所述接收线圈进行散热。

3.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车的智能无线充电装置，其特征在于：所述电缆与所述发射线圈之间设置有计费器，所述计费器与所述充电控制器连接。

4.根据权利要求1所述的用于电动汽车的智能无线充电装置，其特征在于：所述电磁转换装置与所述蓄电池组之间设置有稳压装置。

5.根据权利要求1所述的用于电动汽车的智能无线充电装置，其特征在于：所述微处理器与所述蓄电池组的电池管理系统连接，用于获取所述蓄电池组的电量及充电状态信息。

6.根据权利要求1所述的用于电动汽车的智能无线充电装置，其特征在于，包括：所述第一通信装置包括第一信号发射装置，第一信号接收装置，所述第二通信装置包括第二信号发射装置和第二信号接收装置。

7.根据权利要求6所述的用于电动汽车的智能无线充电装置，其特征在于，包括：所述微处理器通过所述第一信号发射装置、所述第一信号接收装置、所述第二信号发射装置、所述第二信号接收装置与所述充电控制器进行通信。