无线电能传输耦合区保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于无线供电领域，尤其涉及无线电能传输耦合区保护装置，保护装置包括控制电路、与控制电路相连的升降系统、位于升降系统上方的接触传感模块，所述升降系统包括升降电路、传动装置、连接接触传感模块和传动装置的升降机构，所述传动装置与升降电路相连。本实用新型专利技术的保护装置达到完全自动，无需人为操作，节省人力，同时不影响无线电能传输效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于无线供电领域，尤其涉及无线电能传输耦合区保护装置。
技术介绍
无线充电，又称作感应充电、非接触式感应充电，是利用近场感应，也就是电感耦合，由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。在进行无线电能传输的时候，主要根据发射线圈与接收线圈之间产生均匀的高频交变磁场，根据电磁感应原理，电场能量变转换为磁场能量向外发射，由此原理而设计的无线电能传输装置为用电设备充电带来新的变革。比如将无线供电技术应用在小功率用电器上，如手机、Ipad等便携式设备，或应用在大功率用电器上，如汽车等。但是在无线电能传输装置工作时，发射端和接收端之间会产生能量耦合区，此耦合区有对人体或者其他事物有一定的损伤。
技术实现思路
为解决现有技术中生物或其他物体误入耦合区域的问题，本技术提供无线电能传输耦合区保护装置，能够在无线电能传输过程中，对耦合区域误入生物或者其他物体起到保护作用。为解决上述技术问题，本技术提供的无线电能传输耦合区保护装置，其特殊之处在于：所述保护装置包括控制电路、与控制电路相连的升降系统、位于升降系统上方的接触传感模块2，所述升降系统包括升降电路、传动装置、连接接触传感模块2和传动装置的升降机构，所述传动装置与升降电路相连。进一步地，所述传动装置为直线电机3、所述升降机构为X型可伸缩支架4，所述保护装置还包括固定在地面上的底座5，X型可伸缩支架4下方的其中一个端点与直线电机3的端部轴接，下方的另一个端点与底座5轴接，X型可伸缩支架4上方的两个端点均固定在接触传感模块2的下方。进一步地，所述保护装置的外侧设置有包围接触传感模块2和底座5的可伸缩保护层6，其上端的两侧分别与接触传感模块2两侧相连，下端的两侧分别与底座5两侧相连。进一步地，所述升降电路、控制电路、直线电机3均固定在底座5上方，直线电机3与升降电路相连。进一步地，所述X型可伸缩支架4采用碳纤维材质。进一步地，所述保护装置位于无线充电桩发射线圈的外围，无线充电桩发射线圈上方设置有异物检测装置。进一步地，所述控制电路包括主控模块、与主控模块以及无线充电桩分别进行信息交互的通信模块，其中，主控模块输出端与升降电路的输入端相连，接触传感模块2、异物检测装置分别与通信模块的输入端相连。进一步地，所述控制电路还包括与主控模块输出端相连的报警模块。进一步地，在底座5上方设置有存放控制电路的整体电路存放盒1。本技术与现有技术相比，其有益之处在于：对裸露在外的无线电能传输耦合区进行隔离保护，防止人员或动物误入造成伤害；同时升降机构与可伸缩保护外层均不是金属材质，不影响无线电能传输。该装置达到完全自动，无需人为操作，节省人力。本技术并不影响无线电能传输效率。附图说明图1是本技术保护装置的原理示意图；图2是本技术保护装置中升降机构展开示意图；图3是本技术保护装置中升降机构收缩示意图。标记说明：1、整体电路存放盒，2、接触传感模块，3、直线电机，4、X型可伸缩支架，4-1、端点A，4-2、端点B，4-3、端点C，4-4、端点D，4-5、交叉点，5、底座，6、可伸缩保护层、7、滑槽。具体实施方式结合附图1-3，对本技术的具体实施方式进行详细说明。实施例1：在本实施例中的保护装置位于无线充电桩发射线圈的外围，将无线充电桩发射线圈包围在保护装置内部，在无线充电桩发射线圈的上方设置有异物检测装置。保护装置的底部为固定在地面上的底座5，顶部设置升降支架，保护装置包括控制电路、升降系统、位于升降系统上方的接触传感模块2，其中接触传感模块2位于升降支架上侧。控制电路包括主控模块、与主控模块以及无线充电桩分别进行信息交互的通信模块，升降系统内设置有升降电路，主控模块输出端与升降电路的输入端相连，接触传感模块2、异物检测装置分别与通信模块的输入端相连。在本实施例中控制电路被放置在整体电路存放盒1内存放，整体电路存放盒1则固定在底座5上方。主控模块的功能是处理通信模块传来的信息并传给其他各模块。接触传感模块2用来感应充电设备，异物检测装置用来检测无线电能传输耦合区内是否有异物位于无线充电桩发射线圈之上。所述升降系统还包括传动装置、连接接触传感模块2和传动装置的升降机构，所述传动装置与升降电路相连。在本实施例中传动装置为直线电机3，升降机构为X型可伸缩支架4，直线电机3能够将升降电路中的电能直接转换成直线运动机械能，X型可伸缩支架4在机械能的作用下实现伸展和压缩，伴随X型可伸缩支架4的伸展和压缩实现接触传感模块2的升降。在本实施例中，X型可伸缩支架4分为4个端点，端点A4-1、端点B4-2、端点C4-3、端点D4-4，并且端点A和端点B在同一水平面，端点C和端点D在同一水平面，端点B和端点C的连线与端点A和端点D的连线交叉形成交叉点4-5。4个端点关于交叉点4-5中心对称。根据附图2-3，端点C与直线电机3的伸缩杆端部轴接，直线电机3固定在底座5上，并且在直线电机的伸缩杆完全伸出的状态下，在底座上对应伸缩杆下方设置有滑槽7，端点C在直线电机3的伸缩杆伸出或回缩的状态下，沿着滑槽7来回移动。在本实施例中端点A以及端点B分别安装在接触传感模块2的两侧，端点C安装在底座5上，不论X型可伸缩支架4发生何种形变，端点A始终位于端点D的正上方，端点B始终位于端点C的正上方，端点B、端点C分别与其固定点实现轴接的连接方式，在接触传感模块2也设置有滑槽，该滑槽与底座上的滑槽在同一竖直面，供端点A来回移动。X型可伸缩支架4采用碳纤维材质，这样的材质轻便，有利于升降并且不导电，不会对无线电能传输产生干扰。直线电机3与X型可伸缩支架4的连接方式，可以在确保X型可伸缩支架4在直线电机3的带动下上升或下降，而直线电机3由升降电路控制。本实施例的工作原理为：若在无线电能传输耦合区内有异物，异物检测装置将检测到的异物信号通过通讯模块将此信息发送给主控模块，主控模块通过升降电路控制升降系统内的X型可伸缩支架4执行下降动作或控制升降电路不工作，同时通过通信模块控制充电桩断电；反之，若在无线电能传输耦合区内无异物，则异物检测装置通过通讯模块将此信息送给主控模块，主控模块命令升降系统做上升动作。接触传感模块2位于X型可伸缩支架4的上端。当X型可伸缩支架4上升过程中，接触传感模块2接触到物体，就会通过通讯模块将接触状态以信息的形式送达主控模块，主控模块传达停止工作指令给升降电路，之后升降系统停止工作。在本实施例提供的保护装置适合于各种大功率无线电能传输装置的耦合区，下面以汽车无线电能传输过程为例来具体说明保护装置的使用。图2为无线电能传输耦合区保护装置工作时的场景，此时升降机构处于伸展状态，图3为无线电能传输耦合区保护装置不工作时的场景，此时升降机构处于收缩状态。给汽车无线电能传输的保护过程如下：汽车停在充电桩上准备充电但未开始充电之前，此时异物检测装置工作，检测耦合区内是否有异物。若有，则将检测到的信息传给主控模块，主控模块命令升降电路不工作，从而使直线电机3不工作，从而使升降支架不做上升动作，同时主控模块通本文档来自技高网...

【技术保护点】
无线电能传输耦合区保护装置，其特征在于：所述保护装置包括控制电路、与控制电路相连的升降系统、位于升降系统上方的接触传感模块（2），所述升降系统包括升降电路、传动装置、连接接触传感模块（2）和传动装置的升降机构，所述传动装置与升降电路相连。

【技术特征摘要】
1.无线电能传输耦合区保护装置，其特征在于：所述保护装置包括控制电路、与控制电路相连的升降系统、位于升降系统上方的接触传感模块（2），所述升降系统包括升降电路、传动装置、连接接触传感模块（2）和传动装置的升降机构，所述传动装置与升降电路相连。2.如权利要求1所述的无线电能传输耦合区保护装置，其特征在于：所述传动装置为直线电机（3）、所述升降机构为X型可伸缩支架（4），所述保护装置还包括固定在地面上的底座（5），X型可伸缩支架（4）下方的其中一个端点与直线电机（3）的端部轴接，下方的另一个端点与底座（5）轴接，X型可伸缩支架（4）上方的两个端点均固定在接触传感模块（2）的下方。3.如权利要求2所述的无线电能传输耦合区保护装置，其特征在于：所述保护装置的外侧设置有包围接触传感模块（2）和底座（5）的可伸缩保护层（6），其上端的两侧分别与接触传感模块（2）两侧相连，下端的两侧分别与底座（5）两侧相连。4.如权利要求2所述的无线电能传输耦合区保...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦来磊，徐宝华，黄勇华，张福元，
申请(专利权)人：中惠创智无线供电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37