一种防止充电桩能量打偏装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种充电粧安全装置，尤其是涉及一种防止充电粧能量打偏装置。
【背景技术】
[0002]无线充电汽车是利用无线感应充电装置给电动汽车充电，所用的无线感应方式包括电磁感应、磁共振、电场耦合等，除上述方式外，太阳能、大功率激光和无线电波，比如微波也可以为电动汽车充电。
[0003]一般电动汽车无线充电系统包括电动汽车和无线充电粧，充电粧需要用大功率对汽车进行充电。为了高效率工作，无线充电粧发射的能量需要精准无误的发射到安装在汽车上的接收器的能量接收器上，使接收器获取尽可能多的能量给电动汽车充电。因此本实用新型提供了一种装置能够使能量准确发射与接收，减少能量损失，提高充电的效率。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种防止充电粧能量打偏装置。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种防止充电粧能量打偏装置，包括汽车端装置和充电粧端装置；所述汽车端装置包括汽车控制器、第一无线射频发射电路和能量接收器；所述能量接收器包括内圈激光接收器和外圈激光接收器，内圈激光接收器和外圈激光接收器上均分布有若干能量接收头；所述能量接收头包括依次相连的光学校准原件、光敏元件和放大器电路；内圈激光接收器的放大器电路与汽车的蓄电池相连；所述汽车控制器包括两路ADC电路和汽车主控芯片；所述汽车主控芯片通过两路ADC电路分别与内圈激光接收器的放大器电路和外圈激光接收器的放大器电路相连；所述汽车主控芯片与第一无线射频发射电路相连。
[0006]所述充电粧端装置包括充电粧控制器、电机驱动电路、电机、高能定向电磁波发射器和第二无线射频发射电路，所述高能定向电磁波发射器、第二无线射频发射电路和电机驱动电路均与充电粧控制器相连，所述高能定向电磁波发射器与电机相连，电机连接电机驱动电路；所述充电粧控制器包含有充电粧主控芯片。
[0007]所述高能定向电磁波发射器安装在充电粧的靠外侧，所述能量接收器安装在车体外壳的靠外侧，两者安装位置相对应；所述第一无线射频发射电路与第二无线射频发射电路无线通信。
[0008]进一步地，所述两路ADC电路为汽车主控芯片内设的ADC电路。
[0009]进一步地，所述充电粧主控芯片和汽车主控芯片均选自STM32、MSP430、PLC、FPGA或DSP控制芯片。
[0010]进一步地，所述汽车控制器和充电粧控制器还包含各自的电源电路和晶振电路，所述电源电路和晶振电路均与各自的主控芯片相连。
[0011]进一步地，所述高能定向电磁波发射器为激光发射器，能量接收器为与激光发射器对应的激光接收器。
[0012]本实用新型的有益效果是:通过本装置能够实时精确判断出充电粧的能量是否打偏，并且通过电动汽车与充电粧的通信，能够自动调整无线充电粧上的高能定向电磁波发射器的发射方向，使之能够将能量精确发射到接收器上，能量的精准发射能够使能量有效被利用来进行充电，防止了能量的浪费。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型防止能量打偏装置结构框图；
[0014]图2为能量接收器与高能定向电磁波发射器的位置关系示意图；
[0015]图3为本实用新型的激光能量接收器组成的示意图；
[0016]图4为本实用新型的激光接收头的结构框图；
[0017]图5为汽车控制器结构框图；
[0018]图中，内圈激光接收器1、外圈激光接收器2、能量接收头3。
【具体实施方式】
[0019]以下参照附图，对本实用新型作进一步说明。
[0020]如图1所示，本实用新型一种防止充电粧能量打偏装置，包括:汽车端装置与充电粧端装置。
[0021]所述汽车端装置包括汽车控制器、第一无线射频发射电路和能量接收器，所述能量接收器和第一无线射频发射电路与汽车控制器相连；所述能量接收器与汽车的蓄电池相连，为蓄电池充电。
[0022]所述充电粧端装置包括充电粧控制器、电机驱动电路、电机、高能定向电磁波发射器和第二无线射频发射电路；所述高能定向电磁波发射器、第二无线射频发射电路和电机驱动电路均与充电粧控制器相连；所述高能定向电磁波发射器与电机相连，电机连接电机驱动电路。
[0023]所述第一无线射频发射电路与第二无线射频发射电路无线通信；所述高能定向电磁波发射器安装在充电粧的靠外侧，所述能量接收器安装在车体外壳的靠外侧，如图2所示，两者安装位置相对应，实现定向的能量交换。
[0024]本实用新型的汽车端装置的所有用电设备的能量来源都是蓄电池存储的电能。充电粧端装置的电源的能量来源可以是市电或者特殊的为充电粧设计的电源设备，所述电源为充电粧端检测装置的各个模块直接或间接供电。
[0025]本实例中的所述高能定向电磁波发射器为激光发射器；能量接收器为对应的激光接收器；
[0026]如图3所示，所述能量接收器包括内圈激光接收器I和外圈激光接收器2，内圈激光接收器I和外圈激光接收器2上均分布有若干能量接收头3，用于接收充电粧端激光发射器发射的激光。
[0027]如图4所示，能量接收头3结构包括依次相连的光学校准原件、光敏元件和放大器电路；激光经过光学透镜校准，被光敏元件接收，如光电二极管接收光照后，随光强不同会产生相应强度的光生电流，经过放大器电路放大电信号；内圈激光接收器I的放大器电路与蓄电池相连，为蓄电池充电。
[0028]如图5所示，汽车控制器包括两路ADC电路和汽车主控芯片；所述汽车主控芯片通过两路ADC电路分别与内圈激光接收器I和外圈激光接收器2相连，即分别与内圈激光接收器I和外圈激光接收器2的放大器电路相连；将内圈激光接收器I和外圈激光接收器2输出的电能的模拟量转换为主控芯片可识别的数字量；所述主控芯片与第一无线射频发射电路相连。
[0029]所述两路ADC电路可以是汽车主控芯片内设的ADC电路。
[0030]所述充电粧控制器包含有充电粧主控芯片；所述充电粧主控芯片和汽车主控芯片均可采用STM32、MSP430、PLC、FPGA, DSP等控制芯片，控制芯片均采用现有的算法代码，不用专门开发软件。
[0031]所述汽车控制器和充电粧控制器还包含各自的电源电路和晶振电路，所述电源电路和晶振电路均与各自的主控芯片相连；所述电源电路为主控芯片供电；所述晶振电路为主控芯片提供时钟信号。
[0032]本实用新型所用的无线充电方式为激光充电，此外还可以使用磁共振的、电磁感应、电场耦合、无线电波等无线充电方式，使用的高能定向电磁波发射器和能量接收器分别为各自的能量发射装置和能量接收装置，比如高能定向电磁波发射器还可以是微波发射器、电磁波发射电路等能量发射设备，能量接收器为与之对应的微波接收器、电磁波接收电路等能将电磁波、无线电波等转换为电能的设备。
[0033]工作原理如下:
[0034](I)汽车进入无线充电区域，正常情况下，高能定向电磁波发射器发射的高能定向电磁波发送到能量接收器的内圈激光接收器I上；
[0035](2)内圈激光接收器I将电磁波转换为电能，给蓄电池充电，通过第一 ADC电路将内圈激光接收器I接收到的电能模拟量转化为汽车主控芯片可识别的数字量，汽车主控芯片接收到该信号则为正常充电，并且通过第一无线发射电路将正常充电信号发送给充电粧；如果外圈激光接收器2接收到电磁波，外圈激光接收器2将电磁波转换为电能，通过第二 ADC电路将外圈激光接收器2接收到的电能模拟量转化为汽车主控芯片可识别的数字量，一旦汽车主控芯片接收到该第二 ADC电路发送的信号则为非正常充电，高能定向电磁波发射器方向偏离；汽车主控芯片通过第一无线发射电路将该非正常充电信号发送给充电粧，充电粧控制器通过第二无线射频发射模块接收该信号，充电粧控制器通过总线控制电机驱动电路，电机驱动电路控制电机转向从而转动高能定向电磁波发射器，使发射器对准内圈激光接收器I。
【主权项】
1.一种防止充电粧能量打偏装置，其特征在于，包括汽车端装置和充电粧端装置；所述汽车端装置包括汽车控制器、第一无线射频发射电路和能量接收器；所述能量接收器包括内圈激光接收器(I)和外圈激光接收器(2)，内圈激光接收器(I)和外圈激光接收器(2)上均分布有若干能量接收头(3);所述能量接收头(3)包括依次相连的光学校准原件、光敏元件和放大器电路；内圈激光接收器(I)的放大器电路与汽车的蓄电池相连；所述汽车控制器包括两路ADC电路和汽车主控芯片；所述汽车主控芯片通过两路ADC电路分别与内圈激光接收器(I)的放大器电路和外圈激光接收器(2)的放大器电路相连；所述汽车主控芯片与第一无线射频发射电路相连； 所述充电粧端装置包括充电粧控制器、电机驱动电路、电机、高能定向电磁波发射器和第二无线射频发射电路，所述高能定向电磁波发射器、第二无线射频发射电路和电机驱动电路均与充电粧控制器相连，所述高能定向电磁波发射器与电机相连，电机连接电机驱动电路；所述充电粧控制器包含有充电粧主控芯片； 所述高能定向电磁波发射器安装在充电粧的靠外侧，所述能量接收器安装在车体外壳的靠外侧，两者安装位置相对应；所述第一无线射频发射电路与第二无线射频发射电路无线通信。2.根据权利要求1所述一种防止充电粧能量打偏装置，其特征在于，所述两路ADC电路为汽车主控芯片内设的ADC电路。3.根据权利要求1所述一种防止充电粧能量打偏装置，其特征在于，所述充电粧主控芯片和汽车主控芯片均选自STM32、MSP430、PLC、FPGA或DSP控制芯片。4.根据权利要求1所述一种防止充电粧能量打偏装置，其特征在于，所述汽车控制器和充电粧控制器还包含各自的电源电路和晶振电路，所述电源电路和晶振电路均与各自的主控芯片相连。5.根据权利要求1所述一种防止充电粧能量打偏装置，其特征在于，所述高能定向电磁波发射器为激光发射器，能量接收器为与激光发射器对应的激光接收器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种防止充电桩能量打偏装置，包括汽车端装置和充电桩端装置；所述汽车端装置包括汽车控制器、第一无线射频发射电路和能量接收器；所述能量接收器包括内圈激光接收器和外圈激光接收器，内圈激光接收器和外圈激光接收器上均分布有若干能量接收头；所述充电桩端装置包括充电桩控制器、电机驱动电路、电机、高能定向电磁波发射器和第二无线射频发射电路。通过本装置能够实时精确判断出充电桩的能量是否打偏，并且通过电动汽车与充电桩的通信，能够自动调整无线充电桩上的高能定向电磁波发射器的发射方向，使之能够将能量精确发射到接收器上，能量的精准发射能够使能量有效被利用来进行充电，防止了能量的浪费。
【IPC分类】H02J17/00, H02J7/00, B60L11/18
【公开号】CN204652059
【申请号】CN201520402647
【发明人】王栋, 李帜, 朱建良
【申请人】杭州南江机器人股份有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月11日