车载无线充电装置及新能源汽车的制作方法

1.本实用新型涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种车载无线充电装置及一种新能源汽车。


背景技术：

2.无线充电通常采用磁耦合的方式进行无线电能的传输。为了保证磁链的耦合性，需要求车载侧的无线充电装置与地面侧预埋的无线充电装置的在水平方向对准，还要求车载侧的无线充电装置与地面在垂直方向的离地间距在一定范围内。
3.现有无线充电通方案中，主要将着重点聚焦于将地面侧无线充电发射装置对准车载侧无线充电装置及将车载侧无线充电装置对准地面侧无线充电装置这两个方面。但是，无论是将地面侧无线充电发射装置对准车载侧无线充电装置，还是将车载侧无线充电装置对准地面侧无线充电装置，均需要增加额外的设备 (如，增加电机、增加结构)来实现水平方向的前、后、左、右移动对准，从而导致地面设备结构复杂、成本高昂、可维护性差，经济效益较差。
4.随着自动驾驶技术的发展，车载侧无线充电装置与地面侧无线充电装置的对准，已经可以通过自主泊车功能来实现；然而，现有技术中反而缺少了对垂直方向对准需求的考虑。因此，在保证磁链耦合性的前提下，如何实现车载侧的无线充电接收装置的离地间距的一致性是目前亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种体积小，重量轻的车载无线充电装置及新能源汽车，可使车载无线充电模块在垂直方向的离地间距在一定范围内，保证无线充电的有效实施。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种车载无线充电装置，包括测距模块、控制器模块、车载无线充电模块及通讯模块，所述测距模块与所述控制器模块连接，所述控制器模块与悬架模块、车载无线充电模块及通讯模块连接；所述测距模块测量车载无线充电模块与地面之间的距离信号并将所述距离信号发送至所述控制器模块，所述控制器模块通过通讯模块向外发送报文信息，所述控制器模块向车载无线充电模块发送启动信号以使所述车载无线充电模块接收并将外部的无线高频电能转换为直流电能。
7.作为上述方案的改进，所述控制器模块通过通信线与所述测距模块、车载无线充电模块及通讯模块连接。
8.作为上述方案的改进，所述控制器模块内配置有can总线协议、i2c总线协议及spi总线协议。
9.作为上述方案的改进，所述通讯模块通过无线通讯方式进行对外通讯。
10.作为上述方案的改进，所述测距模块为超声波测距仪或激光测距仪。
11.相应地，本实用新型还提供了一种新能源汽车，包括车体模块、车轮模块、悬架模
块、车架模块及上述车载无线充电装置，所述控制器模块、测距模块、车载无线充电模块及通讯模块分别设于所述车架模块上；所述车轮模块与车架模块之间通过悬架模块连接，所述控制器模块与悬架模块连接，所述控制器模块向悬架模块发送调节信号以使所述悬架模块调节所述车架模块与地面之间的距离。
12.作为上述方案的改进，所述控制器模块通过通信线与所述悬架模块连接。
13.作为上述方案的改进，所述悬架模块为电磁悬架或空气悬架。
14.实施本实用新型的有益效果在于：
15.本实用新型创造性地将具有不同功能的模块(测距模块、控制器模块、车载无线充电模块及通讯模块)连接在一起，以形成具有距离测量功能的车载无线充电装置，可实时测量车载无线充电装置与地面之间的实际距离，方便控制器模块根据实际距离启动充电操作流程，适应性强，可实现无线充电功能跨车型跨平台的大规模推广应用；
16.进一步，将车载无线充电装置可应用于新能源汽车中，依托新能源汽车的悬架模块，带动放置了车载无线充电装置的车架模块做垂直移动，不需要额外增加运动部件(复用悬架模块的功能即可，经济性好)，保证了车载无线充电模块的离地间距的一致性。
附图说明
17.图1是本实用新型车载无线充电装置的结构示意图；
18.图2是本实用新型新能源汽车的结构示意图。
具体实施方式
19.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
20.在保证磁链耦合性的前提下，为了减小车载无线充电装置的体积和重量，要求车载侧的无线充电装置的离地间距尽可能的小，从而实现正常充电；但是，为了保证行车的通过性，避免电池等敏感部件被磕碰，要求车载侧的无线充电装置的离地间距不能过小。因此，在实际应用中，还需要保证车载侧的无线充电装置与地面在垂直方向的离地间距在一定范围内。
21.参见图1，图1显示了本实用新型车载无线充电装置100的具体结构，其包括测距模块1、控制器模块2、车载无线充电模块3及通讯模块4，所述测距模块1与所述控制器模块2连接，所述控制器模块2与悬架模块3、车载无线充电模块4及通讯模块5连接；
22.所述测距模块1测量车载无线充电模块3与地面之间的距离信号并将所述距离信号发送至所述控制器模块2，所述控制器模块2通过通讯模块4向外部的地面无线充电模块5发送报文信息以使所述地面无线充电模块5将电网的电能转换为向外发送的无线高频电能，所述控制器模块2向车载无线充电模块3发送启动信号以使所述车载无线充电模块3接收并将外部的无线高频电能转换为直流电能。
23.在实际应用过程中，可将所述测距模块1、控制器模块2、车载无线充电模块3及通讯模块4固定于新能源汽车的车架模块上，并将控制器模块2与新能源汽车的悬架模块连接。
24.充电时，先通过自主泊车功能实现车载无线充电模块3与外部的地面无线充电模
块4的对准；然后，通过测距模块1测量车载无线充电模块3与地面之间的距离信号并将所述距离信号发送至所述控制器模块2；所述控制器模块2接收测距模块1发送来的距离信号，并以此判定车载无线充电模块3的离地间距是否符合预期，如果符合预期，则启动无线充电操作流程，如果不符合预期，则通过悬架模块调节所述车载无线充电模块3与地面之间的距离，直到车载无线充电模块3的离地间距符合预期，则启动无线充电操作流程；启动无线充电操作流程后，所述控制器模块2通过通讯模块4向外部的地面无线充电模块5 发送报文信息以使所述地面无线充电模块5将电网的电能转换为向外发送的无线高频电能，同时，所述控制器模块2向车载无线充电模块3发送启动信号以使所述车载无线充电模块3接收并将无线高频电能转换为直流电能，进行充电操作。
25.因此，本实用新型通过测距模块1即可实时测量车载无线充电模块3与地面之间的实际距离，并结合新能源汽车自带的悬架模块自动调节车载无线充电模块3与地面之间的距离，使得控制器模块2可根据实际距离启动充电操作流程，以实现无线充电不拘泥于某些拥有特定离地间距的特定车型，实现无线充电功能跨车型跨平台的大规模推广应用。
26.进一步，所述控制器模块2通过通信线与所述测距模块1、车载无线充电模块3及通讯模块4连接。相应地，所述控制器模块2内配置有can总线协议、 i2c总线协议及spi总线协议，使得控制器模块2与所述测距模块1、车载无线充电模块3及通讯模块4之间通过但不限于can、i2c及spi等通信协议实现信息交互。
27.另外，所述通讯模块4通过无线通讯方式与所述地面无线充电模块5进行通讯。具体地，所述通讯模块4可通过但不限于蓝牙、wifi等无线通讯方式将控制器报文信息发送到地面无线充电模块5。
28.为了更好地测量车载无线充电模块3与地面之间的距离，所述测距模块1 优选为超声波测距仪或激光测距仪，但不以此为限制。
29.需要说明的是，所述测距模块1、控制器模块2、车载无线充电模块3、通讯模块4及地面无线充电模块5为现有设备，本实用新型创新性地将具有不同功能的模块连接在一起，以形成具有特定功能的车载无线充电装置，从而实现了车载无线充电模块在垂直方向的离地间距在一定范围内，进一步保证了无线充电的有效实施。
30.参见图2，图2显示了本实用新型新能源汽车的具体结构，其包括车体模块 6、车轮模块9、悬架模块8、车架模块7及车载无线充电装置(参见图1)，所述控制器模块2、测距模块1、车载无线充电模块3及通讯模块4分别设于所述车架模块7上。
31.所述车轮模块9与车架模块7之间通过悬架模块8连接，所述控制器模块1 与悬架模块8连接，所述控制器模块1向悬架模块8发送调节信号以使所述悬架模块8调节所述车架模块7与地面之间的距离。
32.如图2所示，所述悬架模块8的一端与车轮模块9刚性连接，另一端与车架模块7刚性连接；其中，所述车轮模块9用于支撑车体模块6及车架模块7，所述车架模块7用于固定所述控制器模块2、测距模块1、车载无线充电模块3 及通讯模块4，所述悬架模块8可以为电磁悬架或空气悬架，其通过但不局限于电磁悬架或者空气悬架等方式实现向上或者向下运动，以调节车架模块7的离地间距，从而实现车载无线充电模块3与地面之间的距离调节。
33.充电时，先通过自主泊车功能实现车载无线充电模块3与地面无线充电模块的对准；然后，通过测距模块1测量车载无线充电模块3与地面之间的距离信号并将所述距离信
号发送至所述控制器模块2；所述控制器模块2接收测距模块1发送来的距离信号，并以此判定车载无线充电模块3的离地间距是否符合预期，如果符合预期，则启动无线充电操作流程，如果不符合预期，则通过悬架模块8调节所述车载无线充电模块3与地面之间的距离，直到车载无线充电模块3的离地间距符合预期，则启动无线充电操作流程；启动无线充电操作流程后，所述控制器模块2通过通讯模块4向地面无线充电模块5发送报文信息以使所述地面无线充电模块5将电网的电能转换为向外发送的无线高频电能，同时，所述控制器模块2向车载无线充电模块3发送启动信号以使所述车载无线充电模块3接收并将无线高频电能转换为直流电能，进行充电操作。
34.进一步，所述控制器模块2通过通信线与所述悬架模块8连接。所述控制器模块2与所述悬架模块8之间通过但不限于can、i2c及spi等通信协议实现信息交互。
35.由上可知，本实用新型依托新能源汽车的悬架模块8带动放置了车载无线充电装置的车架模块7做垂直移动，不需要额外增加运动部件(复用悬架模块的功能即可，经济性好)，保证了车载无线充电模块3的离地间距的一致性。
36.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。