电动汽车自动无线充电收发系统技术方案

本发明专利技术公开了电动汽车自动无线充电收发系统包括无线充电发射装置以及电动汽车无线充电接收装置，无线充电发射装置可以通过定位装置获取电动汽车无线充电接收装置的位置信息，通过电机驱动实现横向、纵向平面移动以及垂直升降，达到无线充电装置自动对准、无需驾驶者每次充电都将车辆准确停靠在无线充电装置正上的功能，非常的方便快捷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线充电
，涉及电动汽车无线充电技术，尤其涉及一种用于电动汽车自动无线充电收发系统。
技术介绍
随着我国汽车工业的迅速发展，我国的汽车保有量越来越多，进一步加剧了我国的石油资源短缺。因此发展新能源汽车是实现我国能源安全、环境保护以及中国汽车工业实现跨越式、可持续发展的需要。近年来，国家正对电动汽车出台了一系列的相关政策，并正在逐步普及。但电动汽车的普及也遇到了自身的缺陷所困，其中电动汽车的充电则是驾驶者们遇到的一个大难题。随着无线充电技术的发展以及各大车厂对电动汽车的投入，使电动汽车无线充电技术得到了高速的发展。如在有些电动公交车的停靠点的地底下埋置了无线充电发射线圈，该方式不但要求公交司机准确将公交车停靠在无线充电发射线圈正上方，使电动公交车底部的接收线圈与埋置地底下的无线充电发射线圈正对齐，这不但不能解决传统有线充电的麻烦，同时还制造了一些麻烦。这种要求驾驶者每次充电都需要将车辆准确停靠在无线充电装置正上方的麻烦，对于大多数的驾驶者而言这显然不是一个好的技术发展。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足，提出了无线充电装置自动对准、无需驾驶者每次充电都将车辆准确停靠在无线充电装置正上方的电动汽车自动无线充电收发系统。本专利技术用于解决上述问题主要是通过以下技术方案解决的：电动汽车自动无线充电收发系统，包括无线充电发射装置以及电动汽车无线充电接收装置，所述无线充电发射装置包括电源管理模块、高频能量转换模块、发射线圈、定位检测收发模块、通讯及控制模块、存储模块以及横向、纵向移动及垂直升降控制驱动模块；所述电动汽车无线充电接收装置包括接收线圈、定位标签以及整流输出配电管理模块；所述电源管理模块采用全桥整流滤波稳压电路构成，用于给无线充电发射装置内的模块提供相应的供电电源；所述通讯及控制模块产生频率范围为10KHz～90KHz的高频方波信号；并将信号输送给高频能量转换模块；所述高频能量转换模块由高频振荡电路、功率放大电路和谐振调谐电路构成，用于将通讯及控制模块输入的高频方波转换成高频电磁能量；所述发射线圈采用绝缘导线环绕形成线圈，通过导线与所述高频能量转换模块相连接，用于发射来自高频能量转换模块的高频电磁能量；所述定位检测收发模块向定位标签发送脉冲信号，并接收来自定位标签反馈的脉冲信号，通用于计算出当前无线充电接收线圈的位置信息；所述通讯及控制模块根据定位检测收发模块计算的位置信息产生相应的控制信号输送至横向、纵向移动和垂直升降控制驱动模块；所述横向、纵向移动和垂直升降控制驱动模块采用电机驱动控制集成电路，根据控制信号驱动横向、纵向和垂直方向的三路电极，带动无线充电发射装置的平面移动，实现发射线圈与接收线圈中心对齐；之后再调整无线充电发射装置的垂直升降，实现发射线圈与接收线圈紧密耦合；所述接收线圈采用绝缘导线环绕形成线圈，通过导线与整流输出配电管理模块相连接，用于接收来自发射线圈发射的高频能量；所述整流输出配电管理模块采用高频整流桥电路将来自无线充电接收线圈的高频AC电流整流稳压成电动汽车电池充电所需电压。在所述横向、纵向移动和垂直升降控制驱动模块还设有角度传感器，用于检测各方向移动和升降的角度并计数，得出各方向的移动和升降距离，并将每一步的移动方向、距离及升降距离信息存入存储模块；所述电动汽车电池充满电后，所述通讯及控制模块读取存储模块中存储的无线充电发射装置每一步的移动方向、距离及升降距离信息，并发送给横向、纵向移动和垂直升降控制驱动模块，控制无线充电发射装置自动回位。所述无线充电发射装置还包括自动避障检测模块，所述自动避障检测模块采用红外检测原理。所述无线充电发射装置还包括线圈电流电压采集模块，所述线圈电流电压采集模块采用A/D采集电路，将发射线圈发射中通过的电流和产生的电压转换成通讯及控制模块所需的数字信号，发送给通讯及控制模块，用于计算当前的充电效率。所述无线充电发射装置还包括第一无线收发模块，所述电动汽车无线充电接收装置还包括第二无线收发模块；所述第一无线收发模块与所述第二无线收发模块集成短距离通信和无线通信模块；所述整流输出配电管理模块通过电流采集电路实时采集当前电池的充电电量需求信息，并将所述信息通过第二无线收发模块发送至第一无线收发模块。有益效果：本专利技术的电动汽车自动无线充电收发系统，通过控制无线充电发射装置的移动，实现了电动汽车无线充电接收装置和无线充电发射装置的准确对准，节省了驾驶者每次充电都需要将车辆准确停靠在无线充电装置正上方的麻烦，节省了能源，保障了充电安全。同时，在大多停车区可不做任何改动下，轻松实现电动汽车无线充电，驾驶者可通过手机即可控制和监测当前电动汽车的充电状态，具有非常广泛的应用前景。附图说明：图1为与本专利技术实施例一致的电动汽车自动无线充电收发系统示意图。图中，1、电力输送控制柜；2、电力线；3、无线充电发射装置；4、电动汽车无线充电接收装置。图2为与本专利技术实施例一致的电动汽车自动无线充电收发系统的原理图。图中，5、AC市电；6、电力输送控制模块；7、电源管理模块；8、通讯及控制模块；9、高频能量转换模块；10、线圈电流电压采集模块；11、第一无线收发模块；12、横向、纵向移动及垂直升降控制驱动模块；13、存储模块；14、自动避障检测模块；15、定位检测收发模块；16、发射线圈；17、接收线圈；18、定位标签；19、整流输出配电管理模块；20、第二无线收发模块；21、电动车电池。具体实施方式：以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。如图1所示，本专利技术的电动汽车自动无线充电收发系统主要包括电力输送控制柜1，电力线2，无线充电发射装置3以及电动汽车无线充电接收装置4。电力输送控制柜1与无线充电发射装置3通过电力线2相连接，用于交流市电的输送；电动汽车无线充电接收装置4安装在汽车前、后端底部的两轮之间。如图2所示，电力输送控制柜1包括AC市电5、电力输送控制模块6、通信模块；无线充电发射装置3包括电源管理模块7、通讯及控制模块8、高频能量转换模块9、线圈电流电压采集模块10、第一无线收发模块11、横向、纵向移动及垂直升降控制驱动模块12、存储模块13、自动避障检测模块14、定位检测收发模块15以及发射线圈16；电动汽车无线充电接收模块4包括接收线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
电动汽车自动无线充电收发系统，包括无线充电发射装置以及电动汽车无线充电接收装置，其特征在于：所述无线充电发射装置包括电源管理模块、高频能量转换模块、发射线圈、定位检测收发模块、通讯及控制模块、存储模块以及横向、纵向移动及垂直升降控制驱动模块；所述电动汽车无线充电接收装置包括接收线圈、定位标签以及整流输出配电管理模块；所述电源管理模块采用全桥整流滤波稳压电路构成，用于给无线充电发射装置内的模块提供相应的供电电源；所述通讯及控制模块产生频率范围为10KHz～90KHz的高频方波信号；并将信号输送给高频能量转换模块；所述高频能量转换模块由高频振荡电路、功率放大电路和谐振调谐电路构成，用于将通讯及控制模块输入的高频方波转换成高频电磁能量；所述发射线圈采用绝缘导线环绕形成线圈，通过导线与所述高频能量转换模块相连接，用于发射来自高频能量转换模块的高频电磁能量；所述定位检测收发模块向定位标签发送脉冲信号，并接收来自定位标签反馈的脉冲信号，通用于计算出当前无线充电接收线圈的位置信息；所述通讯及控制模块根据定位检测收发模块计算的位置信息产生相应的控制信号输送至横向、纵向移动和垂直升降控制驱动模块；所述横向、纵向移动和垂直升降控制驱动模块采用电机驱动控制集成电路，根据控制信号驱动横向、纵向和垂直方向的三路电极，带动无线充电发射装置的平面移动，实现发射线圈与接收线圈中心对齐；之后再调整无线充电发射装置的垂直升降，实现发射线圈与接收线圈紧密耦合；所述接收线圈采用绝缘导线环绕形成线圈，通过导线与整流输出配电管理模块相连接，用于接收来自发射线圈发射的高频能量；所述整流输出配电管理模块采用高频整流桥电路将来自无线充电接收线圈的高频AC电流整流稳压成电动汽车电池充电所需电压。...

【技术特征摘要】
1.电动汽车自动无线充电收发系统，包括无线充电发射装置以及电动汽车
无线充电接收装置，其特征在于：所述无线充电发射装置包括电源管理模块、高
频能量转换模块、发射线圈、定位检测收发模块、通讯及控制模块、存储模块以
及横向、纵向移动及垂直升降控制驱动模块；所述电动汽车无线充电接收装置包
括接收线圈、定位标签以及整流输出配电管理模块；
所述电源管理模块采用全桥整流滤波稳压电路构成，用于给无线充电发射装
置内的模块提供相应的供电电源；
所述通讯及控制模块产生频率范围为10KHz～90KHz的高频方波信号；并
将信号输送给高频能量转换模块；
所述高频能量转换模块由高频振荡电路、功率放大电路和谐振调谐电路构成，
用于将通讯及控制模块输入的高频方波转换成高频电磁能量；
所述发射线圈采用绝缘导线环绕形成线圈，通过导线与所述高频能量转换模
块相连接，用于发射来自高频能量转换模块的高频电磁能量；
所述定位检测收发模块向定位标签发送脉冲信号，并接收来自定位标签反馈
的脉冲信号，通用于计算出当前无线充电接收线圈的位置信息；
所述通讯及控制模块根据定位检测收发模块计算的位置信息产生相应的控
制信号输送至横向、纵向移动和垂直升降控制驱动模块；所述横向、纵向移动和
垂直升降控制驱动模块采用电机驱动控制集成电路，根据控制信号驱动横向、纵
向和垂直方向的三路电极，带动无线充电发射装置的平面移动，实现发射线圈与
接收线圈中心对齐；之后再调整无线充电发射装置的垂直升降，实现发射线圈与
接收线圈紧密耦合；
所述接收线圈采用绝缘导线环绕形成线圈，通过导线与整流输出配电管理模
块相连接，用于接收来自发射线圈发射的高频能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：田光宇，张健，吴文平，任晨佳，
申请(专利权)人：江苏天行健汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32