一种矿用蓄电池牵引车无线充电系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种煤矿井下矿用蓄电池牵引车的无线充电系统及其控制方法，该系统由在巷道内布设的一定数量的充电车位、由控制主机、控制输出继电器及三相交流接触器、无线充电电源调制设备组成的无线充电智能管理控制设备、由全控整流电路、车载智能控制终端及蓝牙无线通信设备组成的车载无线充电接收智能管理控制设备、位于蓄电池牵引车车体顶部的无线充电接收线圈和车辆射频卡、无线充电发射线圈及其升降设备、射频卡读卡器和车辆位置检测摄像头组成。当蓄电池牵引车进入充电车位后系统设备可自动通过无线充电方式对蓄电池充电，充电时无需拆卸电池，工作量小，安全性好，建设运维费用少，自动化程度高。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用蓄电池牵引车无线充电系统及其控制方法
本专利技术属于无线充电领域，特别涉及一种用于煤矿井下的矿用蓄电池牵引车无线充电系统及其控制方法。技术背景矿用蓄电池牵引车也称矿用电瓶车，是可以在煤矿井下有瓦斯环境下用于运输煤炭、设备、物料、矸石及人员等的设备，车辆蓄电池需要拆卸下来进行充电，其传统充电方式需要在专用的充电硐室内完成，不仅开拓成本高，而且需要在硐室内设有独立的通风系统、氢气检测装置、防水防火、防高温、防触电等要求，维护、使用非常不便。
技术实现思路
本专利技术的目的是实现一种用于煤矿井下的矿用蓄电池牵引车无线充电系统及其控制方法，该系统充电及其控制设备在井下巷道中装设，通过无线方式对矿用蓄电池牵引车进行自动智能充电，无需拆卸电池及开拓专门的充电硐室，减少工作量及开拓费用，也无需设置独立的通风、氢气检测、散热、防水防火防触电等设备，使用方便、维护量小。为实现这一目标，本专利技术采用如下的技术方案：本专利技术是实现一种用于煤矿井下矿用蓄电池牵引车的无线充电系统及其控制方法，该系统包括充电车位、无线充电智能管理控制设备、车载无线充电接收智能管理控制设备、无线充电接收线圈和车辆射频卡、无线充电发射线圈及其升降设备、射频卡读卡器和车辆位置检测摄像头，其中，所述的充电车位布设在煤矿井下不影响车辆正常通行的巷道内，数量根据需要布设；所述的无线充电接收线圈和车辆射频卡装设于矿用蓄电池牵引车车体顶部；所述的无线充电发射线圈及其升降设备、射频卡读卡器和车辆位置检测摄像头装设在对应充电车位上方的巷道顶部；所述的无线充电智能管理控制设备包括控制主机、控制输出继电器及三相交流接触器、无线充电电源调制设备；所述的车载无线充电接收智能管理控制设备包括全控整流电路、车载智能控制终端及蓝牙无线通信设备。车辆位置检测摄像头实时获取充电车位区域图像信息，并传输给无线充电智能管理控制设备的控制主机，控制主机对图像信息进行处理，判断充电车位是否有车辆；当充电车位无车辆时，控制主机输出控制信号，通过控制输出继电器及三相交流接触器使无线充电电源调制设备处于断电状态；当充电车位有车辆时，控制主机通过射频卡读卡器获取车辆编码信息，车辆信息正确时，控制主机通过控制输出继电器发出控制信号，启动无线充电发射线圈的升降设备，将无线充电发射线圈下降贴近位于车体顶部的无线接收线圈，再通过控制输出继电器及三相交流接触器使无线充电电源调制设备电源接通，将三相工频交流转换成单相高频交流后通入无线充电发射线圈产生高频激励，利用高频磁耦合谐振原理，车载无线充电接收智能管理控制设备的无线充电接收线圈输出高频交流，经全控整流电路和车载智能控制终端对蓄电池充电及检测控制，充电完成时车载智能控制终端通过蓝牙无线通信将信息传输给无线充电智能管理控制设备的控制主机，控制主机通过控制输出继电器发出控制信号，断开该车位的无线充电电源调制设备电源，并启动无线充电发射线圈的升降设备，将无线充电发射线圈升起，无线充电工作结束。与目前的矿用蓄电池牵引车充电方式相比，本专利技术的优点是采用非接触式无线充电方式对车辆蓄电池进行充电，无需拆卸电池，减少工作量，避免了充电时产生火花、氢气、火灾、人身触电等安全威胁，建设及运行维护费用少，自动化程度高，有助于实现矿井生产现代化。附图说明图1是矿用蓄电池牵引车无线充电系统的构成图。图2是无线充电智能管理控制设备的构成图。图3是车载无线充电接收智能管理控制设备的构成图。图中：1-充电车位；2-无线充电智能管理控制设备；3-车载无线充电接收智能管理控制设备；4-无线充电接收线圈；5-车辆射频卡；6-无线充电发射线圈；7-升降设备；8-射频卡读卡器；9-车辆位置检测摄像头；201-控制主机；202-控制输出继电器；203-三相交流接触器；204-无线充电电源调制设备；205-三相交流电源；301-全控整流电路；302-车载智能控制终端；303-蓝牙无线通信设备；304-蓄电池。具体实施方式下面结合附图说明本专利技术的实施方式。如图1所示，本专利技术的煤矿井下矿用蓄电池牵引车的无线充电系统及其控制方法，系统包括在煤矿井下不影响车辆正常通行的巷道内布设的一定数量的充电车位1、无线充电智能管理控制设备2、车载无线充电接收智能管理控制设备3、位于矿用蓄电池牵引车车体顶部的无线充电接收线圈4、车辆射频卡5、无线充电发射线圈6及其升降设备7、对应充电车位上方设有射频卡读卡器8和车辆位置检测摄像头9；如图2所示，无线充电智能管理控制设备2包括控制主机201、控制输出继电器202及三相交流接触器203、无线充电电源调制设备204、三相交流电源205；如图3所示，车载无线充电接收智能管理控制设备3包括全控整流电路301、车载智能控制终端302、蓝牙无线通信设备303及蓄电池304。本专利技术的煤矿井下矿用蓄电池牵引车的无线充电系统的控制方法：系统开始工作时，车辆位置检测摄像头9实时获取充电车位1区域图像信息，并传输给无线充电智能管理控制设备2的控制主机201，控制主机201经过图像信息处理，判断充电车位1是否有需要充电的矿用蓄电池牵引车；当充电车位1没有需要充电的矿用蓄电池牵引车时，控制主机201输出控制信号，通过控制输出继电器202及三相交流接触器203使无线充电电源调制设备204处于断电状态；当充电车位1有需要充电的矿用蓄电池牵引车时，控制主机201通过射频卡读卡器8读取车辆顶部安装的车辆射频卡5的车辆编码信息，车辆信息正确时，控制主机201通过控制输出继电器202发出控制信号，启动无线充电发射线圈的升降设备7，将无线充电发射线圈6下降贴近位于车体顶部的无线接收线圈3，再通过控制输出继电器202及三相交流接触器203使无线充电电源调制设备204的电源接通，将三相交流电源205转换成单相高频交流后通入无线充电发射线圈6产生高频激励，利用高频磁耦合谐振原理，车载无线充电接收智能管理控制设备3的无线充电接收线圈4输出高频交流，经全控整流电路301和车载智能控制终端302对车辆蓄电池304进行充电及检测控制，充电完成时车载智能控制终端302通过蓝牙无线通信设备303将信息传输给无线充电智能管理控制设备2的控制主机201，控制主机201通过控制输出继电器202发出控制信号，断开该车位的无线充电电源调制设备204的电源，同时启动无线充电发射线圈的升降设备7，将无线充电发射线圈6升起，无线充电工作结束。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿井下矿用蓄电池牵引车的无线充电系统，其特征包括：充电车位、无线充电智能管理控制设备、车载无线充电接收智能管理控制设备、无线充电接收线圈和车辆射频卡、无线充电发射线圈及其升降设备、射频卡读卡器和车辆位置检测摄像头，其中，所述的充电车位布设在煤矿井下不影响车辆正常通行的巷道内，数量根据需要布设；所述的无线充电接收线圈和车辆射频卡装设于矿用蓄电池牵引车车体顶部；所述的无线充电发射线圈及其升降设备、射频卡读卡器和车辆位置检测摄像头装设在对应充电车位上方的巷道顶部；所述的无线充电智能管理控制设备包括控制主机、控制输出继电器及三相交流接触器、无线充电电源调制设备；所述的车载无线充电接收智能管理控制设备包括全控整流电路、车载智能控制终端及蓝牙无线通信设备。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下矿用蓄电池牵引车的无线充电系统，其特征包括：充电车位、无线充电智能管理控制设备、车载无线充电接收智能管理控制设备、无线充电接收线圈和车辆射频卡、无线充电发射线圈及其升降设备、射频卡读卡器和车辆位置检测摄像头，其中，所述的充电车位布设在煤矿井下不影响车辆正常通行的巷道内，数量根据需要布设；所述的无线充电接收线圈和车辆射频卡装设于矿用蓄电池牵引车车体顶部；所述的无线充电发射线圈及其升降设备、射频卡读卡器和车辆位置检测摄像头装设在对应充电车位上方的巷道顶部；所述的无线充电智能管理控制设备包括控制主机、控制输出继电器及三相交流接触器、无线充电电源调制设备；所述的车载无线充电接收智能管理控制设备包括全控整流电路、车载智能控制终端及蓝牙无线通信设备。2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下矿用蓄电池牵引车的无线充电系统的控制方法，其特征是，首先在系统开始工作时，车辆位置检测摄像头实时获取充电车位区域图像信息，并传输给无线充电智能管理控制设备的控制主机，控制主机经过图像信息处理，判断充电车位是否有需要充电的矿用蓄电池牵引...

【专利技术属性】
技术研发人员：董海波，廖红梅，李童童，王朝艳，张秀月，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32