一种无线供电方式的气体、液体传输对接控制装置的制作方法

本实用新型涉及无线能量、载波信号传输及智能控制技术领域，特别是一种无线供电方式的气体、液体传输对接控制装置。

背景技术：

无线充电技术已经日趋成熟，在手机应用领域，特别是苹果全系手机的标配，小米、华为等品牌高端产品也内置有无线充电，用户对这一新技术的方便性和安全性已经取得普遍认可。而且，现在的无线充电系统架构，在完成无线能量传输的同时，可以通过非常低的成本，实现带内载波通讯。

气液体的输送，除了短距离、固定位置的供应和接收可以通过固定管道传输外；大部分的使用情况，还是以相对小量、一个供应端多个接收端的场景实现(比如汽车运输燃气、燃油到多个接收端现场)。不管是通过什么储存和运输方式，从发送端、转移到运输装置、再转移到接收端，至少需要两次的输送过程。因为很多气液体具有腐蚀性、污染性、挥发性，每次完成输送之后，一定需要确保输送数量不易过多，以免溢出，并且保证发送和接收容器处于关闭状态后，再分离对接口，以免气液体逸出。

现有的气液体输送控制基本上都是通过人来判定输送状态和控制输送速度，很难做到准确控制，更无法精确控制。具体原因如下：1，输送管道基本都是不透明的，人无法通过肉眼识别气液体的传输状态；2，因为传输时间普遍较长，一般监控者很难做到全过程专注；3，很多气液体有危险性或者有刺激性，监督者不希望长时间站得很近；4，机械式的阀门很难做到精确控制；由于以上这些原因，经常会看到要么气液体已经完成输送了，监控者还不知道，要么气液体输送还没有结束就关断输送，或者完成输送之后输送端和接收端两边阀门还没有关紧，造成气液体溢出，带来危险性和浪费。而且，如果输送端只需要输送一定数量气液体到接收端情况下，现有的模式只能靠监控者经验判断，就更难做到准确定量转移。即使是有些电子控制的阀门，因为输送端和接收端两边是分开独立控制，没法做到输送原边和接收副边的信息交互，很难做到同步控制，更无法实时进行差异化控制需求。而且，这种电子控制的阀门，因为两边都需要完整的能量供应和复杂控制系统，成本比较昂贵，也不易于维护。

基于上述，提供一种只在输送端原边需要能量，在需要气液体传输的时候，通过无线供电的方式，启动接收端副边工作，并且，能实现输送端原边精准控制输送气液体到副边接收端的量，还能在输送量达到设定值时，能有效关闭原边、副边电磁阀门，防止气液体泄露的设备显得尤为必要。

技术实现要素：

为了克服现有气液体输送中存在的弊端，本实用新型提供了只有在输送端接口和接收端接口完全对接完成后，输送端原边才通过无线供电的方式，提供能量给接收端副边，从而启动副边的副边控制器工作，在具体输送动作启动之前，能自动先进行原、副边参数和传输需求设定的同步，原副边控制器都设计有NVM(非易失存储器)，每次输送气液体结束或者中断后，都实时存储当前状态数据，每次输送动作启动之后，如果发现输送端和接收端两边数据有不同，以原边的控制需求和副边的检测参数进行重新计算，副边输送管道内安装有液位和压力传感器，具有实时检测输送量和输送速度的功能，液位和压力传感器将检测到的信号输入副边控制器后，副边控制器通过与自身系统预设置的输送需求进行比对，通过特定算法，转化为控制副边电磁阀开关的动作指令，同时，将检测到的信号按照固定速率通过带内载波的方式，传输到原边线圈，原边控制器通过解调线圈内的信号，使用与副边控制器相同的算法，对原边电磁阀进行同步控制，从而实现了原副边输送控制的一致性，由此达到了确保气液体输送量能得到精确控制，不多不少，而且完成输送之后，分离输送端和接收端对接口前，发送和接收管道的电磁阀都处于关闭状态，保证了分离后气液体不会溢出的一种无线供电方式的气体、液体传输对接控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种无线供电方式的气体、液体传输对接控制装置，其特征在于包括原边气液体输送管道、原边电磁阀、原边控制器、发射端线圈、磁传感器、原边对接口、副边对接口、接收端线圈、副边控制器、副边电磁阀、液位传感器、压力传感器、副边气液体输送管道，原边电磁阀的一端和原边气液体输送管道连接，原边电磁阀的另一端和原边对接口一端连接，原边电磁阀的开、关由原边控制器控制，原边控制器为圆环板型，原边控制器套在原边气液体输送管道的外侧，并固定在原边控制器盒内，原边控制器盒固定在原边对接口上，原边对接口的外圈外固定有发射端线圈，发射端线圈与原边控制器通过导线连接，原边对接口的另一端内圈有两个非对称安装的磁传感器，磁传感器与原边控制器通过导线连接，副边电磁阀的一端和副边气液体输送管道连接，副边电磁阀的另一端和副边对接口一端连接，副边电磁阀的开关由副边控制器控制，副边控制器为圆环板型，副边控制器套在副边气液体输送管道的外面，并固定在副边控制盒内，副边控制器盒固定在副边对接口上，副边对接口的外圈固定有接收端线圈，接收端线圈与副边控制器连接，副边对接口另一端的内圈安装有两个永磁体，原副边对接口通过旋紧固定，原副边对接口通过旋紧固定后，副边两个永磁体和原边两个磁传感器位置对应，副边气液体管道内安装有液位传感器和压力传感器，液位传感器、压力传感器分别和副边控制器通过导线连接。

所述原边控制器安装在原边控制器盒内后，能达到全防水要求，原边控制器由外部电源提供工作能量，根据使用场景不同，电源可以使用电池、直流电以及交流电，原边控制器具有启停按钮，使用者可以通过启停按钮控制气液体的传输开始和紧急制动，原边控制器还具有蜂鸣器和LED指示灯，可以提供声光提示，方便使用者了解当前状态，原边控制器通过安装在原边对接口内圈的线圈模组，实现能量发射到副边，并通过自身的调制解调电路，实现和副边的带内载波通讯，原边控制器通过安装在原边对接口另一端外圈的两个磁传感器，能确定原副边对接口是否已经连接并固定到位，两个非对称性安装的磁传感器能确保检测原副边对接口是否已经连接并固定到位的精确性。

所述副边控制器安装在副边控制器盒内，副边控制器的工作能量，由原边线圈模组通过电磁耦合原理，无线传输到副边线圈模组，副边线圈模组接收到耦合能量之后，通过自身整流电路，将接收到的交流能量转化为副边控制器可以使用的直流电源，副边控制器经安装在副边气液体管道内的液位传感器、压力传感器，可以准确感知副边气液体管道内的气液传输进度参数，副边控制器带有LED指示灯，可以直观地提示和原边的对接以及副边气液体的各种传输状态。

所述原副边对接口的旋紧螺纹具有到位锁定机构，确保原副边对接口旋转到位，旋紧螺纹为单圈锁紧方式，避免因为旋紧圈数过多，磁传感器检测到原副边对接口已经对接到位，实际旋转圈数不够、原副边对接口还没对接到位，而导致原副边对接口密封不良，后续输送中气液体泄漏的可能性。

本实用新型有益效果是：本实用新型使用时，在原边气液体输送管道、原边电磁阀、原边控制器、发射端线圈、磁传感器、原边对接口、副边对接口、接收端线圈、副边控制器、副边电磁阀、液位传感器、压力传感器、副边气液体输送管道的共同作用下，在原边对接口、副边对接口完全对接完成后，原边才通过无线供电的方式，提供能量给副边，从而启动副边的副边控制器工作，在具体原边输送端输送动作启动之前，能自动先进行原、副边控制器参数和传输需求设定的同步，副边输送管道内安装有液位和压力传感器，具有实时检测气液输送量和输送速度的功能，液位和压力传感器将检测到的信号输入副边控制器后，副边控制器与自身系统预设置的输送需求进行比对，通过特定算法，转化为控制副边电磁阀开关的动作指令，同时，将检测到的信号按照固定速率通过带内载波的方式，传输到原边控制器，原边控制器与副边控制器使用相同算法，对原边电磁阀进行同步控制，从而实现了原副边输送控制的一致性(当气液体传输中原副边控制器设置的数据达到一致时，代表副边气液体输送管道内气液体量达到设定的需要，原边控制器与副边控制器就会同时关闭原、副边电磁阀)，由此达到了确保气液体输送量能得到精确控制，不多不少，而且完成输送之后，分离输送端和接收端对接口前，发送和接收管道的电磁阀都处于关闭状态，保证了分离后气液体不会溢出。基于上述，所以本实用新型具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的原边控制器和发射端线圈模组、原边电磁阀之间的示意框图。

图3是本实用新型的副边控制器和接收端线圈模组、副边电磁阀之间的示意框图。

图4是本实用新型的原边对接口结构示意图。

图5是本实用新型的副边对接口结构示意图。

图6是本实用新型的原副边旋紧固定结构剖面示意以及固定卡位装置的局部放大示意图。

图7是本实用新型原边输送管道、原边电磁阀、原边控制器盒、原边对接口、副边对接口、副边控制器盒、副边电磁阀、副边气液体输送管道的结构示意图。

图8是本实用新型磁传感器、永磁铁、原边输送管道、原边电磁阀、原边控制器盒、原边对接口、副边对接口、副边控制器盒、副边电磁阀、副边气液体输送管道的剖面结构示意图。

图1中：101是原边输送管道、102是原边电磁阀、103是原边控制器盒、104是原边控制器、105是启停开关、106是声光提醒装置、107是原边对接口、108是发射端线圈、109是磁传感器、111是副边对接口、112是副边控制器、113是副边控制器盒、114是副边电磁阀、115是副边液位传感器、116是副边压力传感器、117是接收端线圈、118是永磁铁、119是LED指示灯、120是副边气液体输送管道。图2中：201是原边控制器主控芯片、202是电源输入电路、203是发射端线圈模组、204是线圈模组驱动电路、205是调制解调电路、206是原边电磁阀、207是电磁阀驱动电路、208是参数设定电路、209是非易失存储器、210是启停开关电路、211是磁传感器电路、212是蜂鸣器电路、213是LED指示灯电路。图3中：301是副边控制器芯片、302是接收端线圈模组、303是整流电路、304是线性降压电路、305是调制解调电路、306是副边电磁阀、307是电磁阀驱动电路、308是非易失存储器、309是LED指示灯、310是液位传感器电路、311是压力传感器电路。图4中：401是原边发射器线圈模组、402是原边输送管道、403是线圈模组防水隔离装置、404是原边磁传感器、405是公螺纹旋紧装置。图5中：501是副边接收器线圈模组、502是副边输送管道、503是线圈模组防水隔离装置、504是副边永磁铁、505是母螺纹旋紧装置。图6中：601是公螺纹、602是母螺纹、603是固定卡位装置。图7中：101是原边输送管道、102是原边电磁阀、103是原边控制器盒、107是原边对接口、111是副边对接口、113是副边控制器盒、114是副边电磁阀、120是副边气液体输送管道。图8中：109是磁传感器、118是永磁铁、101是原边输送管道、102是原边电磁阀、103是原边控制器盒、107是原边对接口、111是副边对接口、113是副边控制器盒、114是副边电磁阀、120是副边气液体输送管道。

具体实施方式

图1、7、8中所示，一种无线供电方式的气体、液体传输对接控制装置，包括原边气液体输送管道101、原边电磁阀102、原边控制器盒103、原边控制器104、启停开关105、声光提醒装置106、原边对接口107、发射端线圈108、磁传感器109、副边对接口111、副边控制器112、副边控制器盒113、副边电磁阀114、液位传感器115、压力传感器116、接收端线圈117、永磁铁118、LED指示灯119、副边气液体输送管道120，原边电磁阀102的一端和原边气液体输送管道101连接，原边电磁阀102的另一个端和原边对接口107一端连接，原边电磁阀102的开、关由原边控制器104控制，原边控制器104为圆环板型，原边控制器104套在原边气液体输送管道101的外面，并固定在原边控制器盒103内，原边控制器盒103固定在原边对接口107上，原边对接口107的外圈固定有发射端线圈108，发射端线圈108与原边控制器104通过导线连接，原边对接口107的另一端内圈安装有两个非对称的磁传感器109，磁传感器109与原边控制器104通过导线连接，副边电磁阀114的一端和副边气液体输送管道120连接，副边电磁阀114的另一端和副边对接口111连接，副边电磁阀114的开、关由副边控制器112控制，副边控制器112为圆环板型，副边控制器112套在副边气液体输送管道120的外面，并固定在副边控制盒113内，副边控制器盒113固定在副边对接口111上，副边对接口111的外圈固定有接收端线圈117，接收端线圈117与副边控制器113通过导线连接，副边对接口111另一端的内圈安装有两个永磁体118，原副边对接口107、111通过旋紧固定，原副边对接口107、111通过旋紧固定后，副边两个永磁体118和原边两个磁传感器109位置对应，副边气液体管道内安装有液位传感器115和压力传感器116，液位传感器115和压力传感器116分别和副边控制器112通过导线连接。

图1、7、8中所示，在气液体输出端原边对接口107和气液体接收端副边对接口111完全对接完成后，原边通过无线供电的方式，提供能量给副边，从而启动副边控制器112工作，在具体输送动作启动之前，先进行原副边控制器参数和传输需求设定的同步，副边输送管道内安装有液位传感器115和压力传感器116，液位传感器115和压力传感器116具有实时检测管道内气液体输送量和输送速度的功能，液位和压力传感器将检测到的信号输入副边控制器112后，副边控制器112与自身系统预设置的输送需求进行比对，通过其内部电路特定的算法，转化为控制副边电磁阀114开、关的动作指令，同时，副边控制器112将检测到的信号按照固定速率通过带内载波的方式，传输到原边控制器104，原边控制器104与副边控制器112使用相同算法，对原边电磁阀102进行同步开、关控制，从而实现了原副边气液体输送控制的一致性。

图1、2、7、8中所示，原边控制器104包括原边控制器主控芯片201、电源输入电路202、线圈模组驱动电路204、调制解调电路205、电磁阀驱动电路207、参数设定电路208、非易失存储器209、启停开关电路210、磁传感器电路211、蜂鸣器电路212、LED指示灯电路213。203是发射端线圈模组、206是原边电磁阀。原边控制器104通过全防水机构设计，固定在原边控制器盒103内，原边控制器芯片201由外部电源输入电路202提供工作能量，根据使用场景不同，可以使电池、直流电或者交流电，原边电磁阀206的动作，由电磁阀驱动电路207带动，原边控制器带有启停开关电路210，使用者可以控制传输开始和紧急关闭原边电磁阀门206，原边控制器芯片201连接有蜂鸣器212和LED指示灯213，可以提供声光提示，方便使用者了解当前状态，原边控制器芯片201带有线圈模组驱动电路204，通过驱动安装在原边对接口内圈的发射端线圈模组203，实现能量发射到副边，原边控制器芯片201连接调制解调电路205，实现和副边的带内载波通讯，原边控制器芯片201经磁传感器电路211连接安装在原边对接口外圈的磁传感器109，能确定原副边对接口是否已经连接并固定到位，为了确保检测精确性，本装置设计有两个磁传感器109，而且并非对称性安装，每次传输动作的具体参数，储存在非易失存储器209内，参数修改通过参数设置电路208实现，由一定权限的系统管理员通过特定装置完成，操作者平时无法修改，原边控制器芯片201也只能读取里面的数据。

图1、3、7、8中所示，副边控制器112包括副边控制器芯片301、整流电路303、线性降压电路304、调制解调电路305、电磁阀驱动电路307、非易失存储器308、LED指示灯309、液位传感器电路310、压力传感器电路311。302是接收端线圈模组、306是副边电磁阀。副边控制器112通过全防水机构设计，固定在副边控制器盒113内，副边控制器112的工作能量，由原边线圈模组108通过电磁耦合原理，无线传输到副边线圈模组302，副边线圈模组302安装在副边对接口111的内圈，副边线圈模组302接收到耦合能量之后，通过整流电路303将交流能量转化为直流能量，直流能量的一部分，通过一个线性降压电路304转化为副边控制器芯片301可以使用的直流能量，另一部分直接连接到副边电磁阀306，配合电磁阀驱动电路307，实现电磁阀306的开关执行，副边控制器芯片301和副边气液体管道120内的液位传感器电路310、压力传感器电路311连接，可以准确感知副边气液体管道内气液体的传输进度参数，副边控制器芯片301与LED指示灯309连接，可以直观地提示和原边的对接以及副边气液体的各种传输状态，副边控制器芯片301也连接有非易失存储器308，记忆每次输送的需求参数，确保每次传输的一致性，当传输因为特殊原因中断的情况下，也可以通过对非易失存储器308内的数据读取，判定中断前的传输动作和状态，方便传输的可靠性和延续性。

图1、4、7、8中所示，原边对接口具有公螺纹405，原边对接口107为内凸型结构。401是原边发射器线圈模组，402是原边输送管道、403是线圈模组防水隔离装置、404是原边磁传感器，外圈安装有线圈模组401，线圈模组401放置在防水隔离装置403内部，防水隔离装置403需要是宽温度范围的防腐蚀性材料，确保原边输送管道402内的液体不会和线圈401直接接触，原边对接口107内圈带磁传感器404，为了确保检测精确性，本装置设计有两个磁传感器404，并非对称性安装，原边对接口107的公螺纹405就在原边对接口107内凸部分的外壁上。

图1、5、7、8所示，副边对接口111具有母螺纹505，副边对接口111为内凹型结构。501是副边接收器线圈模组、502是副边输送管道、503是线圈模组防水隔离装置、504是副边永磁铁，501外圈安装有线圈模组，线圈模组501放置在防水隔离装置503内部，防水隔离装置503需要是宽温度范围的防腐蚀性材料，确保副边输送管道502内的液体不会和线圈501直接接触，原边对接口111内圈带永磁铁504，为了确保检测精确性，本装置设计有两个永磁铁，并非对称性安装，与原边对接口107内的磁传感器404，在原副边旋紧的状态下，位置一一对应，副边对接口111的母螺纹405就在副边对接口111内凹部分的内壁上。

图1、5、6、7、8中所示，601是公螺纹、602是母螺纹、603是固定卡位装置，公螺纹601在原边对接口107内凸的外侧，母螺纹602在副边对接口111内凹的内侧，在螺纹的最尽头位置设计了固定卡位装置603，当用户拧动到尽头后卡扣不仅能增加固定稳定性同时能让用户感觉已经到位，从而提高用户体验，原边对接口的磁传感器109和副边对接口的永磁铁504位置对应，确保在气液体传输的时候，对接口接触良好，不容易脱落，此后，原副边的电磁阀可以启动开启动作。

图1、2、3、4、5、6、7、8中所示，本实用新型使用时，在原边对接口107、副边对接口111完全对接完成后，原边才通过发射端线圈108无线供电的方式，提供能量给副边，从而启动副边的副边控制器112工作，在具体原边输送端输送动作启动之前，能自动先进行原、副边控制器104、112参数和传输需求设定的同步，副边输送管道120内安装有液位和压力传感器115、116，具有实时检测气液输送量和输送速度的功能，液位和压力传感器115、116将检测到的信号输入副边控制器112后，副边控制器112与自身系统预设置的输送需求进行比对，通过特定算法，转化为控制副边电磁阀114开、关的动作指令，同时，将检测到的信号按照固定速率通过带内载波的方式，传输到原边控制器104，原边控制器104与副边控制器112使用相同算法，对原边电磁阀102进行同步控制，从而实现了原副边输送控制的一致性(当气液体传输中原副边控制器设置的数据达到一致时，代表副边气液体输送管道内气液体量达到设置的需要，原边控制器104与副边控制器112就会同时关闭原、副边电磁阀102、114)，由此达到了确保气液体输送量能得到精确控制，不多不少，而且完成输送之后，分离输送端和接收端对接口前，发送和接收电磁阀102、114都处于关闭状态，保证了分离后气液体不会溢出。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。