一种电动汽车无线充电系统及无线充电方法与流程

本发明属于无线充电技术领域，特别涉及一种电动汽车无线充电系统及无线充电方法。

背景技术：

目前是新能源与环境问题越来越被重视的时代，在现有的技术中传统汽车排放大量的有害物质，污染环境，并且使用的能源为不可再生能源，近几年新能源汽车越来越多，减少了环境的污染，是未来发展的一大趋势，纯电动汽车可以实现零排放，纯电动汽车使用的是电能，在行驶中无废气排出不污染环境，纯电动汽车因为没有发动机、变速箱和油箱等设备，因此减少了电动汽车的重量，提高了能源利用率。

电动汽车也存在缺点，因为其充电时间慢，续航短，现有的充电桩很少，而且现有的充电桩大都是带有充电枪头的充电桩，有的固定在地面上，有的固定在墙面上，这种露天的有充电枪头的充电桩，雨雪天气充电安全性相当小，而且充电桩固定在地面上和墙壁上由占据了很大的空间，为停车带来了一定的麻烦，现在的无线充电桩大多数都不能改变充电功率，不能让其一最快的充电速度充满电，现在充电一般实用刷卡或是投币相当的麻烦，在这个智能的物联网时代，应该让充电智能化。

技术实现要素：

为了解决上述问题本发明提供一种电动汽车无线充电系统及无线充电方法，该无线充电系统不仅将充电装置安装在停车位下，解决了充电桩占据地面空间的问题，而且使用的是电磁感应电力传输，还可以实用移动终端在线控制充电和在线支付，还可以改变电磁感应线圈之间的距离来改变充电速度，提高充电效率。

本发明具体为一种电动汽车无线充电系统，所述电动汽车无线充电系统包括电力发射装置、电力接收装置、服务器、二维码和移动终端，其中：

所述电力发射装置用于将市电变为高频电磁能，并将所述高频电磁能传递到所述电力接收装置，所述电力接收装置用于接收所述高频电磁能，并将所述高频电磁能转换为电能，所述电力接收装置将所述电能传输至所述电动汽车电池组进行存储；

所述服务器是对所述电力发射装置和所述电力接收装置进行监控，并向所述移动终端发送实时充电消息和所述电池组的充电情况；

所述移动终端是用于扫描所述二维码与所述服务器连接对所述充电过程实时监控，并实现自动扣费；

进一步的，所述电力发射装置包括电力发射线圈、电动伸缩支架、单片机模块、检测模块、信号传递接收模块和充电电路，所述充电电路与市电连接，所述充电电路对市电进行整流、滤波和逆变后变为稳定的高频交流电，所述充电电路将所述稳定的高频交流电输入所述电力发射线圈，所述电力发射线圈将所述高频交流电变为高频电磁能，所述电动伸缩支架由电动机和伸缩支架组成，所述电动机与所述单片机模块连接，由所述单片机模块供电，所述电动机控制所述伸缩支架的伸缩，所述电力发射线圈固定在在所述伸缩支架上，所述单片机与所述充电电路连接，所述信号传递接收模块和所述检测模块均与所述单片机模块电性相连。

进一步的，所述电力接收装置包括电力接收线圈、整流滤波电路、车载检测器、无线传递模块、控制模块和电池组，所述电力接收线圈与所述电力发射线圈进行耦合，所述电力接收线圈感应所述电力发射线圈发射的高频电磁能，并将所述高频电磁能传递到所述整流滤波电路，所述整流滤波电路将所述高频电磁能转换为电能，所述整流滤波电路将所述电能传递到所述电池组并存储起来，所述控制模块是充电开关，分为手动充电开关和自动充电开关，若打开手动充电开关，所述电力接收线圈感应接收到的所述高频电磁能才会被传递到所述整流与滤波电路，若选择所述自动充电开关时，所述电力接收线圈感应到电磁波就会传输到所述整流滤波电路为所述电池组充电，所述车载检测器输入端与所述电池组与所述整流滤波电路连接，所述车载检测器输出端与所述无线传递接收模块连接，所述无线传递模块与充电用户的移动终端无线连接。

进一步的，所述服务器包括显示屏、报警器、通信模块和中央处理器模块，所述移动终端扫描所述二维码后，所述移动终端就会与所述服务器通过无线网进行连接，当所述移动终端与所述服务器连接后，所述服务器会向所述移动终端发送充电选择，可选择充电电压、充电电流、充电时间和规定时间内所要达到的充电电量，选择确定后，所述服务器会连接控制所述市电向所述电力发射装置供电，所述检测模块会检测所述电力发射装置中所述充电电路的电压、电流和功率，通过所述信号传递接收模块将检测到的物理量传递到所述中央处理器模块，所述中央处理器模块对充电电压、电流和功率与用户选择的进行比较计算后，通过通信模块向所述信号传递接收模块发送指令，所述信号传递接收模块将送到的信号传递到所述单片机，所述单片机分析处理后控制所述电动机转动从而带动所述伸缩支架的伸缩，改变所述电力发射线圈与所述电力接收线圈的位置，改变充电电压、电流和功率。

进一步的，以用户选择的电压、电力流或功率进行充电，所述车载检测器会检测充电的电压、电流、功率和所述电池组的温度，通过比较检测确定是否是所述电池组所能承受的充电电压、电流和功率，并将检测到的数据通过所述移动终端传输到所述服务器，所述服务器根据接收到的信息进行调整，直至所述电池组可以接受的电压、电流和功率，调整过后所述检测模块将检测到的信号通过所述传递接收模块传递传输到所述服务器，所述中央处理器模块将模拟信号经过滤波放大处理之后，将模拟信号传递到所述显示屏进行输出显示，所述服务器将得到的新的物理量通过所述通信模块传递到所述移动终端。

进一步的，所述车载检测器会始终检测所述电池组的温度，通过移动终端传输到所述服务器，所述服务器将温度与阈值比较，若大于阈值，所述服务器将控制所述电力发射装置与市电断开停止充电，降温后调整功率继续充电，同时检测模块对所述电力发射装置进行实时检测，并把检测到的信息传递到所述服务器，所述服务器对所述信息传递接收模块传递来的信息进行比较分析，若比较得出充电故障时，所述服务器会立刻断开市电连接，所述报警器报警通知工作人员维修，修好之后将继续充电。

进一步的，当充电完成时，所述通信模块会向所述移动终端发送信息通知充电已完成，并自动扣费，所述服务器会控制所述充电电路与市电断开，结束充电。

进一步的，所述电力发射装置被设置于地面以下，可以为专用的电动汽车充电场所，也可以在停车场内设定电动汽车充电停车位，所述电力发射装置被置于所述充电停车位地面下方。

进一步的，所述电力发射线圈和所述电力接收线圈均为电磁感应线圈，所述电动机为步进电机。

更进一步的，所述无线网可以是cdpd、gsm或cdma等公用网信息平台，所述移动终端可以是手机、平板或电脑，所述服务器为一智能pc。

更进一步的，根据电磁感应定律，互感系数的大小取决于两个线圈的几何形状、大小、相对位置和各自匝数以及它们周围介质的磁导率，改变两线圈的距离和相对位置都将改变两线圈的互感系数，会引起感应电流大小。

本发明还涉及一种电动汽车无线充电方法，所述电动汽车无线充电方法的充电步骤如下：

步骤1：所述电动充电汽车停在所述充电停车位上，并打开所述充电开关；

步骤2：用所述移动终端扫描所述二维码，所述移动终端通过所述无线网与所述服务器连接；

步骤3：所述服务器通过所述无线网向所述移动终端发送充电项目选择，选择确定后，所述服务器控制市电与所述电力发射装置中所述充电电路连接进行充电；

步骤4：所述检测模块会检测所述电力发射装置中所述充电电路的电压、电流和功率，通过所述信号传递接收模块将检测到的物理量传递到所述中央处理器模块；

步骤5：所述中央处理器模块对充电电压、电流和功率与用户选择的进行比较计算后，通过通信模块向所述信号传递接收模块发送指令，所述信号传递接收模块将送到的信号传递到所述单片机；

步骤6：所述单片机分析处理后控制所述电动机转动从而带动所述伸缩支架的伸缩，改变所述电力发射线圈与所述电力接收线圈的位置，改变充电电压、电流和功率与用户选择的相等；

步骤7：所述车载检测器会检测充电的电压、电流、功率和所述电池组的温度，通过比较检测确定是否是所述电池组所能承受的充电电压、电流和功率并传递到所述服务器；

若能承受，所述充电系统继续充电；

若不能承受，所述服务器根据接收到的信息进行调整，直至所述电池组可以接受的最大充电电压、电流和功率后继续充电；

步骤8：所述车载检测器检测所述电池组的温度，并通过所述无线传递模块所述移动终端传递到所述服务器，所述服务器将温度与阈值进行比较，看是否大于阈值；

若大于温度阈值，所述服务器立刻控制充电模块断开与市电的连接，停止充电，降温后调整充电电流继续充电；若不大于温度阈值继续充电；

步骤9：所述中央处理器模块将接收到的模拟信号经过滤波放大处理之后，将模拟信号传递到所述显示屏进行输出显示；

步骤10：所述服务器将得到的物理量通过无线网传递到所述移动终端；

步骤11：所述服务器对所述信息传递模块传递来的信息进行比较分析，看是否发生充电故障：若充电正常则继续充电，若发生充电故障，进入步骤12；

步骤12：所述服务器立马断开所述电力发射装置与所述市电的连接，所述报警器响，通知工作人员进行检查维修，维修正常后，继续充电；

步骤13：所述车载检测器通过电压、电流等检测充电是否完成；

若未完成，继续充电；若充电完成，所述通信模块会向所述移动终端发送信息通知充电已完成，并自动扣费，所述服务器会控制所述充电电路与市电断开，结束充电。

附图说明

图1为本发明一种电动汽车无线充电系统的结构示意图；

图2为本发明一种电动汽车无线充电方法的工作流程图。

图中：1、电力发射装置；2、电力接收装置；3、服务器；4、充电停车位；5、二维码；6、移动终端；7、电动伸缩支架；101、电力发射线圈；102、充电电路；103、检测模块；104、信号传递接收模块；105、单片机；201、电力接收线圈；202、整流滤波电路；203、电池组；204、控制模块；205、车载检测器；206、无线传递模块；301、中央处理器模块；302、显示屏；303、通信模块；304、报警器；701、伸缩支架；702、电动机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种电动汽车无线充电系统及无线充电方法的具体实施方式做详细阐述。

如图1所示，本发明具体为一种电动汽车无线充电系统，所述电动汽车无线充电系统包括电力发射装置1、电力接收装置2、服务器3、二维码5和移动终端6，其中：

所述电力发射装置1用于将市电变为高频电磁能，并将所述高频电磁能传递到所述电力接收装置2，所述电力接收装置2用于接收所述高频电磁能，并将所述高频电磁能转换为电能，所述电力接收装置将所述电能传输至所述电动汽车电池组203进行存储；

所述服务器3是对所述电力发射装置1和所述电力接收装置2进行监控，并向所述移动终端6发送实时充电消息和所述电池组203的充电情况；

所述移动终端6是用于扫描所述二维码5与所述服务器3连接对所述充电过程实时监控，并实现自动扣费；

进一步的所述电力发射装置1包括电力发射线圈101、电动伸缩支架7、单片机模块105、检测模块103、信号传递接收模块104和充电电路102，所述充电电路102与市电连接，所述充电电路102对市电进行整流、滤波和逆变后变为稳定的高频交流电，所述充电电路102将所述稳定的高频交流电输入所述电力发射线圈101，所述电力发射线圈101将所述高频交流电变为高频电磁能，所述电动伸缩支架7由电动机702和伸缩支架701组成，所述电动机701与所述单片机模块105连接，由所述单片机模块105供电，所述电动机702控制所述伸缩支架701的伸缩，所述电力发射线圈101固定在在所述伸缩支架701上，所述单片机105与所述充电电路102连接，所述信号传递接收模块104和所述检测模块103均与所述单片机模块105电性相连。

进一步的所述电力接收装置包括电力接收线圈201、整流滤波电路202、车载检测器205、无线传递模块206、控制模块204和电池组203，所述电力接收线圈201与所述电力发射线圈101进行耦合，所述电力接收线圈201感应所述电力发射线圈101发射的高频电磁能，并将所述高频电磁能传递到所述整流滤波电路202，所述整流滤波电路202将所述高频电磁能转换为电能，所述整流滤波电路202将所述电能传递到所述电池组203并存储起来，所述控制模块204是充电开关，分为手动充电开关和自动充电开关，若打开手动充电开关，所述电力接收线圈201感应接收到的所述高频电磁能才会被传递到所述整流与滤波电路202，若选择所述自动充电开关时，所述电力接收线圈201感应到电磁波就会传输到所述整流滤波电路202为所述电池组203充电，所述车载检测器205输入端与所述电池组203与所述整流滤波电路202连接，所述车载检测器205输出端与所述无线传递接收模块206连接，所述无线传递模块206与充电用户的移动终端6无线连接。

进一步的所述服务器3包括显示屏302、报警器304、通信模块303和中央处理器模块301，所述移动终6端扫描所述二维码5后，所述移动终端6就会与所述服务器3通过无线网进行连接，当所述移动终端6与所述服务器3连接后，所述服务器3会向所述移动终端6发送充电选择，可选择充电电压、充电电流、充电时间和规定时间内所要达到的充电电量，选择确定后，所述服务器3会连接控制所述市电向所述电力发射装置1供电，所述检测模块103会检测所述电力发射装置1中所述充电电路的电压、电流和功率，通过所述信号传递接收模块104将检测到的物理量传递到所述中央处理器模块301，所述中央处理器模块301对充电电压、电流和功率与用户选择的进行比较计算后，通过通信模块303向所述信号传递接收模块104发送指令，所述信号传递接收模块104将送到的信号传递到所述单片机105，所述单片机105分析处理后控制所述电动机702转动从而带动所述伸缩支架701的伸缩，改变所述电力发射线圈101与所述电力接收线圈201的位置，改变充电电压、电流和功率。

进一步的以用户选择的电压、电力流或功率进行充电，所述车载检测器205会检测充电的电压、电流、功率和所述电池组的温度，通过比较检测确定是否是所述电池组203所能承受的充电电压、电流和功率，并将检测到的数据通过所述移动终端6传输到所述服务器3，所述服务器3根据接收到的信息进行调整，直至所述电池组203可以接受的电压、电流和功率，调整过后所述检测模块103将检测到的信号通过所述传递接收模块104传递传输到所述服务器3，所述中央处理器模块301将模拟信号经过滤波放大处理之后，将模拟信号传递到所述显示屏进行输出显示，所述服务器将得到的新的物理量通过所述通信模块传递到所述移动终端6。

进一步的所述车载检测器205会始终检测所述电池组203的温度，通过移动终端6传输到所述服务器3，所述服务器3将温度与阈值比较，若大于阈值，所述服务器3将控制所述电力发射装置1与市电断开停止充电，降温后调整功率继续充电，同时所述检测模块103对所述电电力发射装置1进行实时检测，并把检测到的信息传递到所述服务器3，所述服务器对所述信息传递接收模块104传递来的信息进行比较分析，若比较得出充电故障时，所述服务器3会立刻断开市电连接，所述报警器304报警通知工作人员维修，修好之后将继续充电。

进一步的当充电完成时，所述通信模块会303向所述移动终端发送信息通知充电已完成，并自动扣费，所述服务器3会控制所述充电电路102与市电断开，结束充电。

进一步的所述电力发射装置1被设置于地面以下，可以为专用的电动汽车充电场所，也可以在停车场内设定电动汽车充电停车位4，所述电力发射装置1被置于所述充电停车位4地面下方。

进一步的所述电力发射线圈101和所述电力接收线圈201均为电磁感应线圈，所述电动机702为步进电机。

更进一步的所述无线网可以是cdpd、gsm或cdma等公用网信息平台，所述移动终端6可以是手机、平板或电脑，所述服务器3为一智能pc。

更进一步的根据电磁感应定律，互感系数的大小取决于两个线圈的几何形状、大小、相对位置和各自匝数以及它们周围介质的磁导率，改变两线圈的距离和相对位置都将改变两线圈的互感系数，会引起感应电流大小。

如图2所示，本发明还涉及一种电动汽车无线充电方法，所述电动汽车无线充电方法的充电步骤如下：

步骤1：所述电动充电汽车停在所述充电停车位4上，并打开所述充电开关；

步骤2：用所述移动终端6扫描所述二维码5，所述移动终端3通过所述无线网与所述服务器3连接；

步骤3：所述服务器3通过所述无线网向所述移动终端6发送充电项目选择，选择确定后，所述服务器3控制市电与所述电力发射装置1中所述充电电路102连接进行充电；

步骤4：所述检测模块103会检测所述电力发射装置1中所述充电电路102的电压、电流和功率，通过所述信号传递接收模块104将检测到的物理量传递到所述中央处理器模块301；

步骤5：所述中央处理器模块301对充电电压、电流和功率与用户选择的进行比较计算后，通过所述通信模块303向所述信号传递接收模块104发送指令，所述信号传递接收模块104将送到的信号传递到所述单片机105；

步骤6：所述单片机105分析处理后控制所述电动机702转动从而带动所述伸缩支架701的伸缩，改变所述电力发射线圈101与所述电力接收线圈201的位置，改变充电电压、电流和功率与用户选择的相等；

步骤7：所述车载检测器205会检测充电的电压、电流、功率和所述电池组的温度，通过比较检测确定是否是所述电池组203所能承受的充电电压、电流和功率并传递到所述服务器3；

若能承受，所述充电系统继续充电；

若不能承受，所述服务器3根据接收到的信息进行调整，直至所述电池组203可以接受的最大充电电压、电流和功率后继续充电；

步骤8：所述车载检测器205检测所述电池组的温度，并通过所述无线传递模块所述移动终端6传递到所述服务器3，所述服务器3将温度与阈值进行比较，看是否大于阈值；

若大于温度阈值，所述服务器3立刻控制充电电路102断开与市电的连接，停止充电，降温后调整充电电流继续充电；

若不大于温度阈值继续充电；

步骤9：所述中央处理器模块301将接收到的模拟信号经过滤波放大处理之后，将模拟信号传递到所述显示屏302进行输出显示；

步骤10：所述服务器3将得到的物理量通过无线网传递到所述移动终端6；

步骤11：所述服务器3对所述信息传递接收模块104传递来的信息进行比较分析，看是否发生充电故障：若充电正常则继续充电，若发生充电故障，进入步骤12；

步骤12：所述服务器3立马断开所述充电发射装置1与所述市电的连接，所述报警器304响，通知工作人员进行检查维修，维修正常后，继续充电；

步骤13：所述车载检测器205通过电压、电流等检测充电是否完成；

若未完成，继续充电；

若充电完成，所述通信模块303会向所述移动终端6发送信息通知充电已完成，并自动扣费，所述服务器3会控制所述充电电路与市电断开，结束充电。

最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。