电动自行车无线充电线圈校准系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电动自行车无线充电线圈校准系统及方法，该校准系统包括位于充电系统上的发射端装置和位于电动自行车上的接收端装置，发射端装置包括发射端支座、运动机构、发射端控制单元和安装有无线充电线圈的发射平台，运动机构设于发射端支座上，并在其上进行上下、横向及纵向运动，发射平台安装于运动机构上，发射平台中心设有信号发射器，以向接收端装置发送校准信号；接收端装置包括接收端支座、接收端控制单元和安装有无线充电线圈的接收平台，接收平台安装于接收端支座上，接收平台中心和四周布设有多个信号接收器，以接收校准信号。该校准系统及方法有利于校准充电系统与电动自行车的无线充电线圈之间的相对位置，提高无线充电效率。

Calibration system and method of wireless charging coil for electric bicycle

The invention relates to an electric bicycle wireless charging coil calibration system and method, the calibration system comprises a transmitting end device on the charging system and a receiving end device on the electric bicycle, the transmitting end device comprises a transmitting end support, a motion mechanism, a transmitting end control unit and a transmitting platform equipped with a wireless charging coil, and the motion mechanism is arranged on the transmitting end support, The transmitting platform is installed on the moving mechanism, and the center of the transmitting platform is equipped with a signal transmitter to send a calibration signal to the receiving end device; the receiving end device includes the receiving end support, the receiving end control unit and the receiving platform installed with a wireless charging coil, and the receiving platform is installed on the receiving end support, the receiving platform center and the fourth A plurality of signal receivers are arranged around to receive the calibration signal. The calibration system and method are conducive to the calibration of the relative position between the charging system and the wireless charging coil of the electric bicycle, and improve the wireless charging efficiency.

【技术实现步骤摘要】
电动自行车无线充电线圈校准系统及方法
本专利技术涉及电动自行车无线充电
，具体涉及一种电动自行车无线充电线圈校准系统及方法。
技术介绍
随着无线充电技术的发展，越来越多的电子产品和电动汽车支持无线充电技术，电动自行车的无线充电系统也备受重视。电动自行车无线充电系统改善了现有有线充电的弊端，具有便捷、可靠、安全、环境适应性强等优点。无线传输电能的原理是通过发射线圈与接收线圈之间形成磁场耦合。磁耦合式无线电能传输系统要求两个线圈之间的距离合适且位置要对准后才可高效传输电能，若有偏差则会影响耦合效果，影响传输效率。专利CN109050306A是通过移动带有发射线圈的可移动小车的方式使两个线圈对准，在通过加小功率充电不断改变小车高度的方式测量充电功率的大小。对于电动自行车下方空间远小于电动汽车下方的空间，在小空间内小车不太可能准确移动到要求位置。且对于电动自行车，在下方是不太可能放置一个小车来移动无线充电线圈的位置。专利CN108973737A是通过图像处理技术，通过人的主动行为或者自动泊车系统改变电动汽车（接收线圈）的位置实现对准，使用的技术成本高，且对于电动自行车来说不适用，使用者根据反馈信息主动的改变电动自行车的位置精确度达不到要求。在现有的技术方案中，虽然可以通过机械控制线圈位置来实现线圈的对准，但是这种方法存在机械寿命及成本问题。由于充电发射端是嵌入在地下，维修不太方便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电动自行车无线充电线圈校准系统及方法，该校准系统及方法有利于校准充电系统与电动自行车的无线充电线圈之间的相对位置，提高无线充电效率。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种电动自行车无线充电线圈校准系统，包括位于充电系统上的发射端装置和位于电动自行车上的接收端装置，所述发射端装置包括发射端支座、运动机构、发射端控制单元和安装有无线充电线圈的发射平台，所述运动机构设于发射端支座上，所述发射平台安装于运动机构上，以在其带动下进行上下、横向及纵向运动，所述发射平台中心设有信号发射器，以向接收端装置发送校准信号，所述发射端控制单元的输入、输出端分别与信号发射器、运动机构电性连接；所述接收端装置包括接收端支座、接收端控制单元和安装有无线充电线圈的接收平台，所述接收平台安装于接收端支座上，所述接收平台中心和四周布设有多个信号接收器，以接收校准信号，所述接收端控制单元的输入端分别与各信号接收器电性连接，所述发射端控制单元与接收端控制单元通过无线网络连接。进一步地，所述发送端支座上设有轨道槽，所述运动机构包括沿横向设置的丝杆、用于驱动丝杆转动的丝杆电机、与丝杆配合以沿丝杆长度方向进行横向移动的滑台、用于驱动滑台及丝杆整体进行纵向移动的电动推杆以及沿纵向设置的纵向杆，所述丝杆电机设于丝杆一端以驱动丝杆转动，所述纵向杆穿过所述滑台并与其转动连接，以支撑滑台并限制滑台的转动，使滑台沿丝杆只能进行横向滑移，所述电动推杆设于纵向杆一端，并驱动滑台进行纵向移动，所述丝杆、纵向杆两端均设有滚轮，以在轨道槽上运动；所述滑台上设有升降机构，所述发射平台安装于升降机构上，以进行上下运动。进一步地，所述发送端支座上设有轨道槽，所述运动机构包括横向运动机构、纵向运动机构和设于两者之上以在两者带动下进行横向和纵向运动的滑台，所述横向运动机构、纵向运动机构设于发射端支座上，以在其上进行横向和纵向运动，所述滑台上设有升降机构，所述发射平台安装于升降机构上，以进行上下运动；所述横向运动机构主要由沿纵向设置的横向运动杆、用于驱动横向运动杆转动的第一电机、由横向运动杆带动旋转以在轨道槽上进行横向运动的滚轮组成，所述横向运动杆穿过所述滑台并与其转动连接，以在横向运动机构工作时带动滑台进行横向运动；所述纵向运动机构主要由沿横向设置的纵向运动杆、用于驱动纵向运动杆转动的第二电机、由纵向运动杆带动旋转以在轨道槽上进行纵向运动的滚轮组成，所述纵向运动杆穿过所述滑台并与其转动连接，以在纵向运动机构工作时带动滑台进行纵向运动。进一步地，所述接收平台的中心位置设有1个信号接收器B0，前后左右四个象限点上对称设有4个信号接收器B1、B2、B3、B4。本专利技术还提供了一种电动自行车无线充电线圈校准方法，包括以下步骤：步骤S1、当电动自行车停到充电系统上时，充电系统检测到充电需求，激活校准系统，位于充电系统上的发射端装置和位于电动自行车上的接收端装置通信配对；步骤S2、发射端装置的信号发射器发出校准信号；步骤S3、接收端装置的各信号接收器接收到校准信号，接收端控制单元根据测距原理计算出信号发射器分别到各信号接收器的距离，求出发射平台与接收平台的相对位置信息，并通过无线网络传输给发射端控制单元；步骤S4、发射端控制单元判断相对位置信息是否满足设定的位置要求，是则校准结束，可以进行充电，否则根据接收到的相对位置信息，控制运动机构带动发射平台进行相应距离的上下、横向及纵向运动，，然后返回步骤S2，重新测距。进一步地，所述接收平台的中心位置设有1个信号接收器B0，前后左右四个象限点上对称设有4个信号接收器B1、B2、B3、B4，信号接收器B0、B1、B2、B3、B4接收到信号发射器A0发出的校准信号，接收端控制单元根据测距原理计算出信号发射器A0分别到信号接收器B0、B1、B2、B3、B4的距离d0、d1、d2、d3、d4，据此判断信号发射器A0所处接收平台的象限位置：当d1、d4均小于d2、d3时，A0位于第一象限，通过d0、d1、d4求得发射平台与接收平台的相对位置信息；当d1、d2均小于d3、d4时，A0位于第二象限，通过d0、d1、d2求得发射平台与接收平台的相对位置信息；当d2、d3均小于d1、d4时，A0位于第三象限，通过d0、d2、d3求得发射平台与接收平台的相对位置信息；当d3、d4均小于d1、d2时，A0位于第四象限，通过d0、d3、d4求得发射平台与接收平台的相对位置信息。相较于现有技术，本专利技术的有益效果是：提供了一种电动自行车无线充电线圈校准系统及方法，利用发射平台上的信号发射器和接收平台上的信号接收器进行测距，求得发射平台与接收平台的相对位置信息，据此控制发射平台进行相应运动，校准充电系统与电动自行车的无线充电线圈之间的相对位置，实现无线充电线圈充电位置校准，提供无线充电效率，具有很强的实用性和广阔的应用前景。附图说明图1是本专利技术实施例的校准系统中发射端装置的前视图。图2是本专利技术实施例的校准系统中发射端装置的上视图。图3是本专利技术实施例的校准系统中接收端装置的前视图。图4是本专利技术实施例的校准系统中接收端装置的上视图。图5是本专利技术实施例的校准方法的实现流程图。图6是本专利技术实施例中信号发射器A0处于接收平台第三象限的示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术提供一种电动自行车无线充电线圈校准系统，如图1、2、3、4所示，包括位于充电系统上的发射端装置和位于电动自行车上的接收端装置，所述发射端装置包括发射端支座1、运动机构、发射端控制单元2和安装有无线充电线圈3的发射平台4，所述运动机构设于发射端支座1上，所述发射平台4安装于运动机构上，以在其带动下进行上下、横向及纵向运动，所述发射平台4中心设有信号发射器A0，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动自行车无线充电线圈校准系统，其特征在于，包括位于充电系统上的发射端装置和位于电动自行车上的接收端装置，所述发射端装置包括发射端支座、运动机构、发射端控制单元和安装有无线充电线圈的发射平台，所述运动机构设于发射端支座上，所述发射平台安装于运动机构上，以在其带动下进行上下、横向及纵向运动，所述发射平台中心设有信号发射器，以向接收端装置发送校准信号，所述发射端控制单元的输入、输出端分别与信号发射器、运动机构电性连接；所述接收端装置包括接收端支座、接收端控制单元和安装有无线充电线圈的接收平台，所述接收平台安装于接收端支座上，所述接收平台中心和四周布设有多个信号接收器，以接收校准信号，所述接收端控制单元的输入端分别与各信号接收器电性连接，所述发射端控制单元与接收端控制单元通过无线网络连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动自行车无线充电线圈校准系统，其特征在于，包括位于充电系统上的发射端装置和位于电动自行车上的接收端装置，所述发射端装置包括发射端支座、运动机构、发射端控制单元和安装有无线充电线圈的发射平台，所述运动机构设于发射端支座上，所述发射平台安装于运动机构上，以在其带动下进行上下、横向及纵向运动，所述发射平台中心设有信号发射器，以向接收端装置发送校准信号，所述发射端控制单元的输入、输出端分别与信号发射器、运动机构电性连接；所述接收端装置包括接收端支座、接收端控制单元和安装有无线充电线圈的接收平台，所述接收平台安装于接收端支座上，所述接收平台中心和四周布设有多个信号接收器，以接收校准信号，所述接收端控制单元的输入端分别与各信号接收器电性连接，所述发射端控制单元与接收端控制单元通过无线网络连接。2.根据权利要求1所述的电动自行车无线充电线圈校准系统，其特征在于，所述发送端支座上设有轨道槽，所述运动机构包括沿横向设置的丝杆、用于驱动丝杆转动的丝杆电机、与丝杆配合以沿丝杆长度方向进行横向移动的滑台、用于驱动滑台及丝杆整体进行纵向移动的电动推杆以及沿纵向设置的纵向杆，所述丝杆电机设于丝杆一端以驱动丝杆转动，所述纵向杆穿过所述滑台并与其转动连接，以支撑滑台并限制滑台的转动，使滑台沿丝杆只能进行横向滑移，所述电动推杆设于纵向杆一端，并驱动滑台进行纵向移动，所述丝杆、纵向杆两端均设有滚轮，以在轨道槽上运动；所述滑台上设有升降机构，所述发射平台安装于升降机构上，以进行上下运动。3.根据权利要求1所述的电动自行车无线充电线圈校准系统，其特征在于，所述发送端支座上设有轨道槽，所述运动机构包括横向运动机构、纵向运动机构和设于两者之上以在两者带动下进行横向和纵向运动的滑台，所述横向运动机构、纵向运动机构设于发射端支座上，以在其上进行横向和纵向运动，所述滑台上设有升降机构，所述发射平台安装于升降机构上，以进行上下运动；所述横向运动机构主要由沿纵向设置的横向运动杆、用于驱动横向运动杆转动的第一电机、由横向运动杆带动旋转以在轨道槽上进行横向运动的滚轮组成，所述横向运动杆穿过所述滑台并与其转动连接，以在横向运动机构工作时带动滑台进行横向运动；所述纵向运动机构主要由沿横向设置的纵向...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓生，孔毅鹏，田源，黄靖，林抒毅，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：福建,35