一种电动汽车无线充电装置的制作方法

本实用新型涉及无线充电领域，具体涉及电动汽车的无线充电装置。

背景技术：

目前，电动汽车的应用越来越广泛，为解决能源问题和环境问题提供了很大帮助。而无线充电技术在电动汽车上的应用存在诸多技术问题。如电动汽车在停车位中的具体位置不同，会导致无线充电发射线圈和接收线圈对位不准确，造成充电效率低下，甚至无法进行充电，紧靠驾驶员每次停车时调整电动汽车的停放位置进行对位存在很大困难。

技术实现要素：

为了解决现有电动汽车无线充电装置在充电时发射线圈与接收线圈对位不准确的技术问题，本实用新型提供了一种新的电动汽车无线充电装置。

本实用新型的电动汽车无线充电装置安装于电动汽车停车位处，包括电源；控制器，所述控制器与电源连接；发射线圈，所述发射线圈与控制器连接，用于向电动汽车上的接收线圈发送能量；对位检测单元，所述对位检测单元与控制器连接，用于检测发射线圈和接收线圈之间是否对位准确；机械模块，所述机械模块与控制器连接，所述发射线圈固定在机械模块上，所述机械模块用于在控制器的控制下带动发射线圈在X轴、Y轴或Z轴方向运动；地下腔室，所述地下腔室设置在停车位地面以下，所述发射线圈和机械模块位于地下腔室内。

当电动汽车行驶至安装有本实用新型无线充电装置的停车位处时，无线充电装置启动后发射线圈向电动汽车上的接收线圈传输电能，对位检测单元用于检测发射线圈和接收线圈是否对位准确，并将检测结果反馈给控制器。控制器可根据检测结果驱动机械模块在X轴、Y轴或Z轴方向带动发射线圈与电动汽车接收线圈对位准确。本实用新型的无线充电装置实现了发射线圈与接收线圈自动对位功能，显著提高了无线充电效率，缩短了充电时间，且操作便捷。

优选情况下，本实用新型的电动汽车无线充电装置还包括射频识别模块，所述射频识别模块与控制器连接。

优选情况下，所述对位检测单元为霍尔传感器。

优选情况下，所述机械模块包括X向滑轨、相互平行设置的两个Y向滑轨和Z向滑轨，以及第一电机、第二电机和第三电机；所述X向滑轨和Y向滑轨均沿水平方向设置，且X向滑轨的两端分别设置在两个Y向滑轨上，并可在第一电机的驱动下沿Y向滑轨的长度方向移动；所述Z向滑轨沿竖直方向设置在X向滑轨上，并可在第二电机的驱动下沿X向滑轨的长度方向移动；所述Z向滑轨上设置有用于固定发射线圈的夹持结构，所述夹持机构可在第三电机的带动下沿Z向滑轨的长度方向移动。

优选情况下，本实用新型的电动汽车无线充电装置还包括冷却系统，所述冷却系统包括相互连接的储液罐、循环泵和冷却管道。

优选情况下，所述地下腔室包括底壁、侧壁和盖板，所述冷却管道至少埋设在所述底壁和侧壁中。

优选情况下，所述盖板正对所述电动汽车。

优选情况下，本实用新型的电动汽车无线充电装置还包括用于显示充电信息的显示屏，所述显示屏分别与所述电源和控制器连接。

优选情况下，本实用新型的电动汽车无线充电装置还包括金融结算模块，所述金融结算模块分别与所述电源和控制器连接。

优选情况下，所述控制器为控制箱，位于停车位地面以上。

附图说明

图1为本实用新型的原理图；

图2为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型的电动汽车无线充电装置包括控制器101、电源102、发射线圈103、机械模块104和对位检测单元。所述控制器101与电源 102连接，所述电源102可以为市电，所述电源102为整个无线充电装置提供电能。所述发射线圈103与控制器102连接，所述发射线圈用于向电动汽车200发送特定频率的无线充电信号。具体的，所述无线充电模式可以是磁共振，采用A4WP标准，共振频率为6.78MHz。也可以采用WPC Qi标准的大功率无线充电模式，工作频率为100KHz~200KHz。

对位检测单元（图中未示出）与控制器101连接，用于检测发射线圈和接收线圈之间是否对位准确。具体的，所述对位检测单元可以为霍尔传感器，所述霍尔传感器可以设置在发射线圈和电动汽车接收线圈201之间的某一位置上，霍尔传感器通过将发射线圈和接收线圈之间的磁场强度信号转变成电信号传输给控制器101，控制器根据该电信号即可判断发射线圈和接收线圈之间的磁场强度，从而判断发射线圈和接收线圈之间是否对位准确。所述霍尔传感器检测磁场强度的原理为本领域技术人员公知，本领域技术人员可以选择现有常用的霍尔传感器，并根据实际情况设置霍尔传感器的安装位置，本实用新型不做具体限定。

机械模块104与控制器101连接，所述发射线圈103设置在机械模块104上，具体为设置在机械模块104的上端。所述机械模块104用于在控制器101的控制下带动发射线圈103在X轴、Y轴或Z轴方向运动，从而调整发射线圈和接收线圈之间的相对位置，以达到对位准确的目的。具体的，可以将发射线圈103和接收线圈201之间对位准确后的磁场强度作为临界值录入到控制器101中。初始情况下，霍尔传感器检测到发射线圈和接收线圈对位出现偏差时，机械模块104带动发射线圈103运动，当霍尔传感器检测到磁场强度达到或接近上述临界值时，控制器101发出指令控制机械模块104停止运动。此时，发射线圈103和接收线圈201达到最佳匹配状态，充电效率高。

所述机械模块104可以为现有技术中常用的，只要能接收控制器的指令带动发射线圈在X轴、Y轴或Z轴方向运动即可。如本实用新型的一种具体的实施方式，所述机械模块104采用三轴滑轨结构，包括X向滑轨41、相互平行设置的两个Y向滑轨42和Z向滑轨43，以及第一电机、第二电机和第三电机（图中未示出）。所述X向滑轨41和Y向滑轨42在水平方向设置，所述Z向滑轨43沿垂直于水平方向的竖直方向设置。所述第一电机、第二电机和第三电机分别与控制器连接。所述X向滑轨41的两端分别设置在两个Y向滑轨上，并可在第一电机的驱动下沿Y向滑轨的长度方向移动，即沿Y轴方向移动。所述Z向滑轨43下端固定在X向滑轨上，并可在第二电机的驱动下沿X向滑轨的长度方向移动，即沿X轴方向移动。所述发射线圈103设置在Z向滑轨43的上端，具体的，所述Z向滑轨上设置有用于固定发射线圈的夹持结构（图中未示出），所述夹持机构可在第三电机的带动下沿Z向滑轨43的长度方向运用，即沿Z轴方向运动。所述控制器101控制第一电机、第二电机和第三电机的方法，以及第一电机、第二电机和第三电机驱动X向滑轨、Y向滑轨和Z向滑轨的方法为本领域技术人员公知，此处不再赘述。

进一步，本实用新型的无线充电装置还包括射频识别模块105，所述射频识别模块105与控制器101连接。相应的，所述电动汽车200上设置有RFID（射频识别）标签。当电动汽车200驶入停车位上时，首先射频识别模块105与RFID标签202进行通讯连接，射频识别模块105对车辆身份进行识别，车辆身份认真成功后，启动无线充电装置，发射线圈才会传输无线充电信号。优选所述射频识别模块105的工作频率为433MHz，该频率下的通讯距离可以达到0.5m-5m，以便准确识别到电动车辆。

进一步，本实用新型的无线充电装置的部分设置在停车位地面以下，无线充电装置包括地下腔室，所述地下腔室包括底壁301、侧壁302和盖板303，所述底壁301、侧壁302和盖板303均可为混凝土制成。具体的，所述机械模块104和发射线圈103设置在地下腔室中，并位于盖板303以下。所述盖板303正对所述电动汽车200，即盖板303为与发射线圈103和接收线圈201之间。所述盖板303由非金属材料制成，以免影响无线充电信号传输。所述无线充电装置还包括冷却系统，用于对无线充电装置进行降温，包括相互连接的储液罐（图中未示出）、循环泵305和冷却管道304，所述储液罐中存储有冷却液，工作时冷却液在循环泵305的带动下在冷却管道304中循环流动，以达到降温的目的，所述循环泵为冷却液的流动提供动力。具体的，所述射频识别模块可以设置在盖板303的下表面。

进一步，所述无线充电装置还包括用于显示充电信息的显示屏106，所述显示屏106分别与电源102和控制器101连接。

进一步，所述无线充电装置还包括金融结算模块107，所述金融结算模块107分别与所述电源102和控制器101连接。所述金融结算模块用于根据充电时长和输入的实时电价计算充电费用。

具体的，本实用新型的控制器可以为设置在停车位底面以上的控制箱，方便检修维护。

当电动车辆驶入安装有本实用新型无线充电装置的停车位上时，本实用新型无线充电装置可以首先对待充电车辆进行身份验证，通过验证后启动无线充电发射线圈向电动汽车的接收线圈传输充电信号。此时对位检测单元检测发射线圈和接收线圈之间的磁场强度信号，进而判断发射线圈和接收线圈是否对位准确。如没有对位准确则启动机械模块带动发射线圈在水平和竖直方向运动，以达到对位准确，使充电效率最大化。本实用新型通过自动检测并调整发射线圈在X轴、Y轴和Z轴方向的位置，实现了发射线圈和接收线圈之间自动对位。应用广泛，适用于不同型号的电动车辆。且操作便捷，充电效率高。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“轴向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的特征和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。