一种具有辅助定位功能的电动汽车无线充电系统技术方案

本实用新型专利技术是一种具有辅助定位功能的电动汽车无线充电系统，包括变压器单元、第一整流滤波单元、逆变器单元、原边耦合线圈单元、副边耦合线圈单元、GPS辅助系统、第二整流滤波单元、汽车蓄电池、充电检测装置、控制单元；变压器单元原边连接电网，给第一整流滤波单元提供电源，第一整流滤波单元的输出端连接到逆变器单元，将信号再次转变成交流信号输出；GPS辅助系统将原边耦合线圈单元和副边耦合线圈单元中线圈的相对位置反馈给控制单元，使控制单元将原副边线圈调整至处于功率传输效率最高的传输位置。本实用新型专利技术利用GPS辅助系统能够很好的解决无线充电系统原副线圈定位和功率传输效率低的问题。

Electric automobile wireless charging system with auxiliary positioning function

The utility model is a kind of auxiliary positioning function of electric vehicle wireless charging system, including transformer unit, the first rectifier filter unit, inverter unit, primary side and secondary side coil coupling unit coupling coil unit, GPS auxiliary system, second rectifier filter unit, a car battery, charging detection device and a control unit; the original transformer unit the edge connected to the electric grid to provide power to the first rectifier filter unit, the first output rectifier filter unit is connected to the inverter unit, the signal again into the AC signal output; GPS auxiliary system feedback the relative position of the primary coil coupling coil unit and side coupling coil unit to the control unit, the control unit will first side in the transmission coil are adjusted to the position of the highest power transmission efficiency. The utility model utilizes the GPS auxiliary system to solve the problems of the former coil positioning and the low power transmission efficiency of the wireless charging system.

【技术实现步骤摘要】
一种具有辅助定位功能的电动汽车无线充电系统
本技术涉及一种具有辅助定位功能电动汽车无线充电系统，属于电动汽车技术充电领域。
技术介绍
全球能源逐渐枯竭，并且，环境恶化日益严重，低碳经济逐渐成为我国经济发展的主旋律，人们要不断开发节约能源、低碳环保的出行方式，而以化石燃料为动力源的汽车并不能达到环保节约的要求，但在电能被广泛利用的今天，电动汽车可以说是一个很好的发展方向。相比于燃油汽车，电动汽车的动力为车载电源，目前电动汽车的车载电源多为多组串联或者并联起来的蓄电池，这也是为了保障电动汽车的续航能力。相对于燃油汽车对资源的消耗和对环境的污染，电动汽车将电能这种清洁能源作为直接动力，对环境的影响也比燃油汽车小很多，前景一片广阔。电动汽车的组成包括:电力驱动、控制系统、驱动力传动等机械系统完成既定任务的工作装置等。电力驱动、控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。内燃机汽车将化石燃料的化学能转变为机械能，而电动汽车的电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能。目前应用最广泛的电动汽车车载电源是铅酸蓄电池，但铅酸蓄电池由于能量低，充电速度慢，寿命短，逐渐不能满足电动汽车对于续航能力的需求，因此逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池等，这些新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。电动汽车充电站是指为电动汽车充电的站点，与现在的加油站相似。然而电动汽车要想逐步发展起来，电动汽车充电站是其发展中重要的环节之一，如果电动汽车的续航能力无法得到保证，那么这也将是阻碍其发展的一大弊端。传统的电动汽车充电多为接插式充电，但是有线充电有很多弊端，比如不能再较为恶劣的天气条件下进行，并且存在高压触电的危险，并且充电时间较长，给人们生活安全带来不便和隐患。因此，无接触式电动汽车充电技术得以发展。目前，虽然能实现无线充电，但是存在很多问题，如:充电装置复杂，电能转换效率低下，电能损耗大等。其中，电动汽车充电位置的定位就是一个较大的问题，只有正确定位，才能保证最大功率的无线充电，是损耗最小，效率最快。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种具有辅助定位功能的电动汽车无线充电系统，该系统能够很好的解决无线充电系统原副线圈定位的问题。为了实现以上目的，本技术的技术方案如下：一种具有辅助定位功能的电动汽车无线充电系统，包括变压器单元、第一整流滤波单元、逆变器单元、原边耦合线圈单元、副边耦合线圈单元、GPS辅助系统、第二整流滤波单元、汽车蓄电池、充电检测装置、报警装置、充电检测状态显示单元、控制单元；变压器单元的原边连接电网，变压器单元的副边连接第一整流滤波单元的输入端，第一整流滤波单元的输出端连接逆变器单元的输入端，逆变器单元的输出端连接原边耦合线圈单元；副边耦合线圈单元连接第二整流滤波单元的输入端，第二整流滤波单元的输出端连接汽车蓄电池；汽车蓄电池与充电检测装置连接；原边耦合线圈单元、副边耦合线圈单元分别与GPS辅助系统连接；GPS辅助系统与控制单元连接，控制单元与第二整流滤波单元、充电检测装置、报警装置、充电检测状态显示单元、副边耦合线圈单元、逆变器单元连接。所述充电检测装置包括感应线圈、交直流转换单元、第一AD转换单元、第二AD转换单元；感应线圈、交直流转换单元、第一AD转换单元依次连接；第二AD转换单元与汽车蓄电池连接。所述GPS辅助系统将原边耦合线圈单元和副边耦合线圈单元的相对位置反馈给控制单元，控制单元通过调整副边耦合线圈的位置使原边耦合线圈和副边耦合线圈的中心处于同一垂直于地面的直线上。所述变压器单元、第一整流滤波单元、逆变器单元、原边耦合线圈单元设置在充电站；所述副边耦合线圈单元、GPS辅助系统、第二整流滤波单元、汽车蓄电池、充电检测装置、报警装置、充电检测状态显示单元、控制单元设置在汽车上。所述的控制单元包括MSP430单片机，以及与该单片机分别连接的无线信号发射器、使副边耦合线圈移动的机械结构；所述的逆变器单元包含功率逆变器和无线信号接收器；无线信号发射器、无线信号接收器、功率逆变器依次连接。与现有技术相比，本技术利用GPS辅助系统能够很好的解决电动汽车无线充电过程中原副线圈定位不准造成的功率传输效率低的问题，同时采用具有两路检测信号的充电检测装置检测电动汽车充电状态，利用独特的感应线圈检测副边线圈状态，精确判断电动汽车充电状态，具有报警功能，使电动汽车无线充电安全可靠。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术充电检测装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图1-2对本技术作进一步说明。本技术包括变压器单元、第一整流滤波单元、逆变器单元、原边耦合线圈单元、充电检测状态显示单元、副边耦合线圈单元、GPS辅助系统、第二整流滤波单元、电动汽车蓄电池、充电检测装置、充电报警装置和控制单元。变压器单元：变压器原边连接电网，变压器单元的副边连接第一整流滤波单元的输入端，给第一整流滤波单元提供电源；第一整流滤波单元：第一整流滤波单元的输出端连接逆变器单元的输入端，并且滤去电源信号的谐波；逆变器单元的输出端连接原边耦合线圈单元，将去除滤波的直流信号再次转变成交流信号输出；副边耦合线圈单元连接第二整流滤波单元的输入端，第二整流滤波单元的输出端连接汽车蓄电池；第二整流滤波单元将原边线圈传输的交流电整流为直流电传输；汽车蓄电池与充电检测装置连接；原边耦合线圈单元、副边耦合线圈单元分别与GPS辅助系统连接；GPS辅助系统与控制单元连接，控制单元与第二整流滤波单元、充电检测装置、报警装置、充电检测状态显示单元、副边耦合线圈单元、逆变器单元连接。充电检测装置包括感应线圈、交直流转换单元、第一AD转换单元、第二AD转换单元；感应线圈、交直流转换单元、第一AD转换单元依次连接；第二AD转换单元与汽车蓄电池连接。GPS辅助系统将原边耦合线圈和副边耦合线圈的相对位置反馈给控制单元，进而能够使得原边耦合线圈和副边耦合线圈中心处于同一垂直于地面的直线上，实现能量传输效率的最大化。变压器单元、第一整流滤波单元、逆变器单元、原边耦合线圈单元设置在充电站；所述副边耦合线圈单元、GPS辅助系统、第二整流滤波单元、汽车蓄电池、充电检测装置、报警装置、充电检测状态显示单元、控制单元设置在汽车上。其中，本技术为了保证充电效率采用了GPS辅助系统：通过GPS定位辅助系统，将位于充电站的原边耦合线圈单元（发射线圈）和位于汽车的副边耦合线圈单元（接收线圈）的相对位置反馈给控制单元，GPS辅助系统检测原边和副边线圈的位置，并将位置比较后得出的位置调整信息通过无线局域网络传送至控制单元，控制单元通过与副边耦合线圈单元连接的机械单元调整副边耦合线圈单元的位置，进而调整原边耦合线圈单元和副边耦合线圈单元的位置，直到原边和副边线圈的位置重合，进而将原副边线圈处于功率传输效率最高的传输位置。充电检测装置：检测副边线圈单元的感应电流和感应电压值，并将检测的交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有辅助定位功能的电动汽车无线充电系统，其特征在于：包括变压器单元、第一整流滤波单元、逆变器单元、原边耦合线圈单元、副边耦合线圈单元、GPS辅助系统、第二整流滤波单元、汽车蓄电池、充电检测装置、报警装置、充电检测状态显示单元、控制单元；变压器单元的原边连接电网，变压器单元的副边连接第一整流滤波单元的输入端，第一整流滤波单元的输出端连接逆变器单元的输入端，逆变器单元的输出端连接原边耦合线圈单元；副边耦合线圈单元连接第二整流滤波单元的输入端，第二整流滤波单元的输出端连接汽车蓄电池；汽车蓄电池与充电检测装置连接；原边耦合线圈单元、副边耦合线圈单元分别与GPS辅助系统连接；GPS辅助系统与控制单元连接，控制单元与第二整流滤波单元、充电检测装置、报警装置、充电检测状态显示单元、副边耦合线圈单元、逆变器单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有辅助定位功能的电动汽车无线充电系统，其特征在于：包括变压器单元、第一整流滤波单元、逆变器单元、原边耦合线圈单元、副边耦合线圈单元、GPS辅助系统、第二整流滤波单元、汽车蓄电池、充电检测装置、报警装置、充电检测状态显示单元、控制单元；变压器单元的原边连接电网，变压器单元的副边连接第一整流滤波单元的输入端，第一整流滤波单元的输出端连接逆变器单元的输入端，逆变器单元的输出端连接原边耦合线圈单元；副边耦合线圈单元连接第二整流滤波单元的输入端，第二整流滤波单元的输出端连接汽车蓄电池；汽车蓄电池与充电检测装置连接；原边耦合线圈单元、副边耦合线圈单元分别与GPS辅助系统连接；GPS辅助系统与控制单元连接，控制单元与第二整流滤波单元、充电检测装置、报警装置、充电检测状态显示单元、副边耦合线圈单元、逆变器单元连接。2.根据权利要求1所述的一种具有辅助定位功能的电动汽车无线充电系统，其特征在于：所述充电检测装置包括感应线圈、交直流转换单元、第一AD转换单元、第二AD转换单元；感应线圈、交直流转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡昌松，王军华，郭玮，
申请(专利权)人：武汉珞森源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42