一种基于激光测距的自适应电动汽车无线供电移动平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种可以自动调节电能发射线圈与电动汽车底部之间距离，以及水平角度的可移动式无线供电装置。
【背景技术】
[0002]世界第一台电动汽车要早于燃料汽车，由于当时技术的限制，燃料汽车取代了电动车，成为人们的交通工具。随着私家车的普及，燃料汽车尾气排放对环境污染的问题日益突出。国际上先后出台了几种限制汽车尾气排放量的措施，然而这些办法并不能从根本上解决尾气环境污染问题。于是随着科技的发展，人们把目光从燃料汽车重新转移回了电动汽车。
[0003]目前电动汽车有两种充电方式，接触式与非接触式。市面上大多采用充电粧接触式充电和埋在地下的无线充电车位方式对电动汽车进行供电，然而就目前来看，上述的供电装置在普及方面不仅需要相当大的经济投入，而且工程量也十分巨大。即便上述装置在我国的主要城市地区可以快速得到普及，在我国相对落后地区甚至乡村、偏远山区仍然需要相当漫长的岁月才能得到普及，这给电动汽车的持有者带来了极大的不便，在某种程度上也减缓的电动汽车的普及。
[0004]就接触式充电而言，由于电动车和充电粧之间存在物理连接，所以会有电弧、电火花等现象，在潮湿的环境下存在安全隐患。采用非接触充电方式对电动车进行充电，可以有效地避免上述弊端。目前，非接触充电方式有电磁感应耦合方式和电磁共振耦合方式两种。两种方式的核心部件，均为电能的发射端与电能的接收端。由于两种无线电能传输方式基于的原理略有不同，故两者的接收、发射端的组成结构也稍有不同，但相同的是，接收、发射端之间的距离、水平角度都对电能传输效率有着极大的影响。一般说来，距离越近效率越高;接收端与发射端之间越趋于平行，电能传输效率越高。但由于电磁感应式充电方式对于耦合传输距离的要求十分苛刻，且最佳传输距离最大只有几厘米，在应用起来十分不方便；电磁共振式充电方式的能量传输距离在将近一米的范围内也能保持较高的能量传输效率，在无线充电领域相比电磁感应方式更加方便灵活，故具有可观的应用前景。
[0005]目前市面上的无线供电装置的发射线圈为不可活动的，当设备的发射线圈表面与电动车底面的距离过大，或者发射线圈表面与电动车底面不平行时，供电设备的发射线圈与电动汽车的接收线圈之间能量的传输效率就会大大降低，进而使电动汽车的无线能量传输效率大打折扣。
[0006]综上所述，目前市面上应用于电动汽车无线供电的装置存在以下问题:供电装置固定在地面上或地面下，普及建设这种装置不仅成本高、工程量大，更重要的是建设周期漫长，尤其在乡村等落后偏远地区，这样就给电动车充电带来极大的不便;供电装置的发射线圈与车底的距离及角度不可调节，在供电装置的发射线圈与电动车接收线圈不平行时以及距离较大时就进行无线供电，会极大降低无线电能传输的效率，浪费了国家的电力资源。
【发明内容】
[0007]针对上述市面上无线充电装置存在的问题，本发明提供一种高效的无线供电可移动平台。该平台可以实现电动汽车无线供电端自由移动，使充电场所更加便利，而且可以自动调节充电装置的上表面与电动汽车的底盘之间的距离且使两者自动平行，大大提升了无线供电的能量传输效率。
[0008]为解决上述问题，本发明采取如下技术方案:
[0009]一种基于激光测距原理的自适应电动汽车无线供电移动平台，结构包括:无线电能发射线圈25、市电接口 6、工作指示灯61、风扇10、供电管理电路70，其特征在于，结构还有:驱动电路7，装置底座9的下表面的一端装有拉杆套鞘8、另一端有滚轮4，拉杆套鞘8的内部装有可伸缩拉杆3，装置底座9内部底面的左右对称位置上安装有参数相同的第一可伸缩承重杆5和第二可伸缩承重杆51，并且装置底座9通过第一可伸缩承重杆5和第二可伸缩承重杆51与第一活动体I的下表面相连，第一活动体I的内部嵌有第二活动体2，第一承重旋转轴13、第二承重旋转轴131参数相同，且一端固定在第二活动体2内部，另一端与第一活动体I相连且能在第一活动体I内自由旋转，在第一活动体I的上表面有第三激光测距模块11，在第二活动体2的上表面有第一激光测距模块21和第二激光测距模块22，其中第一激光测距模块21和第二激光测距模块22的参数相同，第二活动体2的上表面和装置底座9的下表面均有散热孔;所述的市电接口 6和工作指示灯61位于装置底座9的侧面，无线电能发射线圈25位于第二活动体2的内部且其上表面与第二活动体2的上表面平行且中心重合;所述的第一活动体I为空心扁环柱体结构，第二活动体2是嵌在第一活动体I内部的柱体结构，且能随着第一承重旋转轴13、第二承重旋转轴131在第一活动体内自由旋转，第一活动体I和第二活动体2高度相同，且初始状态时上表面共面，第二活动体2的上表面的形状为圆形去掉两处位置对称、大小相同的弓形后剩余的形状，第二活动体2的下表面的外围形状、周长均与上表面的相同，但中心为圆形镂空，风扇10装在镂空位置正下方;所述的第一承重旋转轴13和第二承重旋转轴131的中心轴线在同一条直线上且所在直线与第二活动体2的中心轴线垂直相交，交点是第二活动体2的中心轴线的中点，第一承重旋转轴13、第二承重旋转轴131的中心轴线所在的直线还与第一激光测距模块21、第二激光测距模块22之间的连线相互垂直。
[0010]本发明中的驱动电路7可以采取如下结构，结构包括:控制单元71、第一电机控制电路72、第二电机控制电路73、第一电机74、第二电机75、第三电机76和第四电机77;其中控制单元71通过不同的I/O 口分别与第一激光测距模块21、第二激光测距模块22、第三激光测距模块11、第一电机控制电路72、第二电机控制电路73相连，第一电机控制电路72还与第一电机74、第二电机75相连，第二电机控制电路73还与第三电机76、第四电机77相连。
[0011]本发明中的供电管理电路70可以采用任何现有技术的电动汽车无线充电装置中所采用的供电管理电路，也可以采用如下结构，结构包括:整流滤波电路701、高频逆变电路702、降压电路703、反馈电路704;其中，降压电路703和高频逆变电路702分别与整流滤波电路701相连，降压电路703还与工作指示灯61和风扇10相连，高频逆变电路702还与反馈电路704、发射线圈25以及驱动电路7中的控制单元71相连，反馈电路704还与驱动电路7中的控制单元71相连。
[0012]本发明中的无线电能发射线圈25优选采用蜂房式绕制方式。
[0013]有益效果:
[0014]1、本发明平台采用类似拉杆箱结构，实现装置便携、灵活移动，使电动汽车无线充电不受场合限制。
[0015]2、本发明平台具有两个可活动体，可实现发射线圈与车底面之间距离、水平角度的调节。从两个关键方面进彳丁调节，可大大提尚电能传输效率。
[0016]3、本发明采用激光测距方式来实现距离测量，使得测距精度大大提高。
[0017]4、本发明平台中第一、二活动体在功能实现上是独立的，这使得发明平台的灵活性大大增强。
[0018]5、本发明的发射线圈采用蜂房式绕制方式，可有效抑制线圈寄生电容，大大提高发射线圈电能传输效率。
【附图说明】
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[0019]图1为本发明的驱动电路和供电管理电路的连接关系示意图。
[0020]图2为本发明装置初始状态上表面示意图。
[0021 ]图3为本发明装置的底面示意图。
[0022]图4为本发明装置的水平角度调节时的侧面示意图。
[0023]图5为本发明装置的垂直高度调节时的侧面示意图。
[0024]图6为本发明装置的垂直高度和水平角度同时调节时的侧面示意图。
[0025]图7为本发明装置中发射线圈结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]本发明平台中的所有激光测距模块均采用德国西克公司的短量程激光测距传感器模块，在下文有关激光测距模块的描述中，将不再重复说明；本发明平台中的控制单元芯片采用STC89C5