移動(dòng)充電裝置及其充電系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種移動(dòng)充電裝置及其充電系統(tǒng)，包含位于充電站的電能發(fā)生裝置、電動(dòng)車(chē)以及移動(dòng)充電裝置。所述的移動(dòng)充電裝置包括信號(hào)接收單元，通過(guò)檢測(cè)電能接收裝置中信號(hào)發(fā)射單元發(fā)出的紅外信號(hào)以確定電動(dòng)車(chē)充電的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車(chē)的無(wú)線充電功能。通過(guò)本發(fā)明，可有效避免障礙物對(duì)移動(dòng)充電裝置在定位電動(dòng)車(chē)充電位置過(guò)程中的干擾，實(shí)現(xiàn)充電裝置的快速定位，極大地提高了充電的靈活性，對(duì)未來(lái)新能源汽車(chē)的發(fā)展具有重要意義。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
移動(dòng)充電裝置及其充電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車(chē)電池?zé)o線充電技術(shù)領(lǐng)域。具體地說(shuō)，是關(guān)于一種移動(dòng)充電裝置及其充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，環(huán)保節(jié)能的電動(dòng)汽車(chē)憑借其環(huán)境友好、噪音低、能源利用效率高等優(yōu)勢(shì)，受到社會(huì)越來(lái)越多的關(guān)注。然而在其普及的過(guò)程當(dāng)中仍然面臨一些問(wèn)題。其中，充電問(wèn)題尤其突出，并且已經(jīng)成為電動(dòng)汽車(chē)推廣的一大難題，急待解決。
[0003]針對(duì)電動(dòng)車(chē)充電問(wèn)題，目前已經(jīng)提出了多種無(wú)線電能傳輸技術(shù)，其能有效克服傳統(tǒng)供電存在的設(shè)備移動(dòng)靈活性差，環(huán)境不美觀，容易產(chǎn)生接觸火花，供電線暴露等問(wèn)題，繼而消除了傳統(tǒng)供電方式存在的安全隱患問(wèn)題，使整個(gè)供電過(guò)程更加安全。目前，無(wú)線輸電大致可分為，電磁感應(yīng)式，電磁輻射式和電磁共振式；電磁感應(yīng)式傳輸距離近，效率低；電磁輻射式傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸效率低，傳輸功率為毫瓦級(jí);磁耦合諧振式可以在幾米的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效能量傳輸。
[0004]無(wú)線充電技術(shù)的使用，極大的方便了電動(dòng)車(chē)的充電，尤其近年來(lái)出現(xiàn)的充電機(jī)器人的技術(shù)，使得電動(dòng)車(chē)不必在停放至某一個(gè)固定的充電的位置，只要駛?cè)肽骋粎^(qū)域內(nèi)，充電機(jī)器人就可以自行檢測(cè)并移動(dòng)到電動(dòng)車(chē)的位置，以將充電粧的電能傳輸給電動(dòng)車(chē)的充電電池。而如何能夠使充電機(jī)器人快速準(zhǔn)確地檢測(cè)到電動(dòng)車(chē)的充電位置成為目前比較突出的問(wèn)題。在現(xiàn)有技術(shù)中，一種檢測(cè)方式是通過(guò)安裝在移動(dòng)機(jī)器人側(cè)面的攝像頭來(lái)獲取電動(dòng)車(chē)的停放位置，從而引導(dǎo)機(jī)器人移動(dòng)到該位置，但采用這種檢測(cè)方式時(shí)，一旦電動(dòng)車(chē)周?chē)嬖谡系K物遮擋了機(jī)器人攝像頭的視線，則無(wú)法準(zhǔn)確的檢測(cè)到電動(dòng)車(chē)的停放位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種為電動(dòng)車(chē)充電的可移動(dòng)充電裝置，通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)方案，可通過(guò)使用紅外探測(cè)技術(shù)快速準(zhǔn)確的移動(dòng)充電裝置到電動(dòng)車(chē)停泊位置，并通過(guò)監(jiān)測(cè)電動(dòng)車(chē)充電電池的實(shí)時(shí)充電裝置，找到充電最佳位置。
[0006]提供一種電動(dòng)汽車(chē)移動(dòng)充電系統(tǒng)，一種電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電系統(tǒng)，包括位于充電場(chǎng)站的電能發(fā)生裝置、置于電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)的電能接收裝置和移動(dòng)充電裝置，其中所述電能接收裝置包括電池充電控制器、電能接收單元、充電電池和無(wú)線數(shù)據(jù)通訊模塊，進(jìn)一步包括信號(hào)發(fā)射單元，所述的信號(hào)發(fā)射單元受觸發(fā)發(fā)送位置信號(hào);所述的移動(dòng)充電裝置包括:車(chē)輪，位于所述移動(dòng)充電裝置底部；電能接收端，通過(guò)連接充電電纜接收來(lái)自電能發(fā)生裝置的電能；電能輸出端，安裝在所述移動(dòng)充電裝置的頂部向電動(dòng)車(chē)提供充電電能;信號(hào)接收單元，接收所述信號(hào)發(fā)射單元發(fā)送的位置信號(hào)以確定電動(dòng)車(chē)及電動(dòng)車(chē)電能接收裝置的位置;短程通訊單元，與電動(dòng)車(chē)所述的無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊進(jìn)行通訊。其特征在于，進(jìn)一步包括控制單元，所述控制單元根據(jù)來(lái)自所述信號(hào)接收單元發(fā)送的檢測(cè)信號(hào)移動(dòng)所述移動(dòng)充電裝置到達(dá)所述電動(dòng)車(chē)充電電池的位置，并根據(jù)所述短程通訊單元所傳送的所述充電電池狀態(tài)信息移動(dòng)所述電能輸出端。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述的電動(dòng)汽車(chē)移動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的移動(dòng)充電裝置的信號(hào)接收單元是由安裝在所述移動(dòng)充電裝置表面的多個(gè)紅外接收管組成。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述的電動(dòng)汽車(chē)移動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的電能接收裝置的信號(hào)發(fā)射單元是由安裝在所述電能接收裝置底部的多個(gè)紅外發(fā)射管以及若干條引導(dǎo)線組成。
[0009 ]通過(guò)本發(fā)明提供的可移動(dòng)充電裝置，充電裝置可快速準(zhǔn)確地找到電動(dòng)汽車(chē)的電池充電位置，尤其在充電場(chǎng)站中有多個(gè)電動(dòng)車(chē)停放的密集環(huán)境下，能夠透過(guò)障礙物準(zhǔn)確地找到待充電的電動(dòng)車(chē)的位置，極大地提高了充電的靈活性。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的一種移動(dòng)充電裝置及其充電系統(tǒng)的示意圖；
[0011]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的電動(dòng)汽車(chē)電能接收裝置的示意圖；
[0012]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的電能接收裝置中信號(hào)發(fā)射單元的示意圖；
[0013]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的移動(dòng)充電裝置的示意圖；
[0014]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的移動(dòng)充電裝置頂部示意圖；
[0015]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的移動(dòng)充電裝置底部示意圖；
[0016]圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的移動(dòng)充電裝置信號(hào)接收單元的示意圖；
[0017]圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的移動(dòng)充電裝置進(jìn)入充電位置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下，參照【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的一種移動(dòng)充電裝置及其充電系統(tǒng)的示意圖，其中包含位于充電站的電能發(fā)生裝置、電動(dòng)車(chē)101以及移動(dòng)充電裝置200。
[0020]圖2是依據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車(chē)101底部構(gòu)造的示意圖。如圖所示，電動(dòng)車(chē)101包括電能接收裝置。電能接收裝置包括電池充電控制器102、電能接收單元103、充電電池104、車(chē)載無(wú)線數(shù)據(jù)通訊單元105以及信號(hào)發(fā)射單元106。電能接收單元103輸出端連接電池充電控制器102的輸入端，電池充電控制器102第一輸出端連接充電電池104，電池充電控制器102第二輸出端連接車(chē)載無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元105。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電池充電控制器102通過(guò)CAN總線與電池進(jìn)行通訊。電池充電控制器102包括CPU、測(cè)量電路、整流電路以將拾取線圈的高頻交流電進(jìn)行整流。信號(hào)發(fā)射單元106包括安裝在所述電能接收裝置底部的多個(gè)紅外發(fā)射管107以及若干條引導(dǎo)線108。
[0021]本發(fā)明的實(shí)施例中，所述電能接收單元103設(shè)置在電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)上，電能接收單元103采用磁耦合方式通過(guò)接收線圈能量發(fā)射單元產(chǎn)生的高頻電磁能，通過(guò)拾取線圈將其轉(zhuǎn)化為高頻電能，經(jīng)充電控制器整流穩(wěn)壓后給電池充電。
[0022]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的電能接收裝置中信號(hào)發(fā)射單元106的示意圖。如圖所示，所述信號(hào)發(fā)射單元106由多個(gè)紅外發(fā)射管107以及若干條引導(dǎo)線108組成，安裝在所述電能接收裝置的底部，發(fā)射紅外信號(hào)引導(dǎo)所述移動(dòng)充電裝置200移動(dòng)靠近所述電能接收目.0
[0023]圖4是根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)充電裝置200的示意圖。如圖所示，移動(dòng)充電裝置200包括本體201、信號(hào)接收單元202以及位于本體201底部的車(chē)輪203。車(chē)輪可采用萬(wàn)向輪的形式，使移動(dòng)充電裝置更加靈活。
[0024]移動(dòng)充電裝置200包括電能輸入端204，其通過(guò)電纜線連接至電能發(fā)生裝置，例如固定在充電站里的充電粧。為方便移動(dòng)充電裝置200的移動(dòng)，電纜線可采用可伸縮的電纜線，即在一定范圍內(nèi)是可隨著移動(dòng)充電裝置的移動(dòng)而變換長(zhǎng)度。
[0025]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的移動(dòng)充電裝置200頂部的示意圖，其中包括電能輸出端205和信號(hào)接收單元202。在一個(gè)實(shí)施例中，所述的電能輸出端205為充電線圈。如圖6所示，移動(dòng)充電裝置200底部包括短程通訊單元206以及控制器207。在一個(gè)實(shí)施例中，該短程通訊單元206可以與電動(dòng)車(chē)內(nèi)的移動(dòng)無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元105進(jìn)行信息的傳遞，包括電池S0C、電池充電電流建議值、電池電壓、溫度、車(chē)輛識(shí)別碼、車(chē)輛輪間距、充電要求時(shí)間等等?？刂破?07控制上述各單元模塊以及與電動(dòng)車(chē)和電能發(fā)生裝置的溝通。
[0026]圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的移動(dòng)充電裝置信號(hào)200接收單元202的示意圖。信號(hào)接收單元202由多個(gè)紅外接收管208組成，安裝于所述的移動(dòng)充電裝置200表面上，用于檢測(cè)信號(hào)發(fā)射單元106發(fā)出的紅外信號(hào)。
[0027]在本發(fā)明的實(shí)施例中，當(dāng)電動(dòng)車(chē)進(jìn)入充電區(qū)域需要完成充電工作時(shí)，電動(dòng)車(chē)駕駛員按下車(chē)內(nèi)充電按鈕，將充電請(qǐng)求信號(hào)以及電池信息通過(guò)安裝在所述電動(dòng)車(chē)101底部的車(chē)載無(wú)線數(shù)據(jù)通訊單元105發(fā)送至所述移動(dòng)充電裝置200的短程通訊單元206。同時(shí)，安裝在所述電能接收裝置的信號(hào)發(fā)射單元106開(kāi)始工作，紅外發(fā)射管107處于常亮狀態(tài)，豎直向下照射并發(fā)出具有一定指向性的紅外信號(hào)光線。
[0028]短程通訊單元206獲取電動(dòng)車(chē)充電電池的狀態(tài)信息，包括電池型號(hào)、當(dāng)前電能儲(chǔ)備、所需要的電能、充電電流建議值等，并將與電池相關(guān)的信息傳遞給電能發(fā)生裝置。電能發(fā)生裝置根據(jù)所接收的電動(dòng)車(chē)電池相關(guān)信息，調(diào)整分配將被提供給電動(dòng)車(chē)的電能輸出量。
[0029]在電動(dòng)車(chē)充電電池的狀態(tài)信息確定之后，安裝在所述移動(dòng)充電裝置200表面上的信號(hào)接收單元202開(kāi)始工作，并檢測(cè)紅外發(fā)射管107發(fā)射出的紅外信號(hào)光線。如圖8所示，當(dāng)紅外接收管208受到紅外發(fā)射管107照射時(shí)，可以觸發(fā)感應(yīng)信號(hào)，并通過(guò)所述信號(hào)接收單元202將感應(yīng)信號(hào)指令傳遞給移動(dòng)充電裝置200。感應(yīng)信號(hào)指令傳遞完成之后，控制器207進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析，通過(guò)確定移動(dòng)充電裝置200當(dāng)前時(shí)刻受到照射而觸發(fā)感應(yīng)信號(hào)的紅外接收管208的數(shù)目以及位置這兩方面信息，來(lái)獲取當(dāng)前移動(dòng)充電裝置200相對(duì)于電能接收單元103中接收線圈的位置信息。在得到相關(guān)位置信息之后，控制器207控制車(chē)輪203帶動(dòng)移動(dòng)充電裝置200向電動(dòng)車(chē)101方向移動(dòng)。當(dāng)所述移動(dòng)充電裝置200移動(dòng)至所述電動(dòng)車(chē)電能接收裝置的電能接收單元103接收線圈的位置之后，移動(dòng)充電裝置200通過(guò)電能輸出端205與電能接收單元103間的無(wú)線對(duì)接，實(shí)現(xiàn)電能傳送。
[0030]電動(dòng)車(chē)101充電工作完成之后，信號(hào)發(fā)射單元106中的紅外發(fā)射管停止工作，位于所述移動(dòng)充電裝置200表面上的信號(hào)接收單元202的紅外接收管失去照射光線，不觸發(fā)信號(hào)，移動(dòng)充電裝置200返回至原始位置并完成整個(gè)充電工作流程。
[0031]以上對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的思想的范圍內(nèi)，可做出若干變形和修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電系統(tǒng)，包括位于充電場(chǎng)站的電能發(fā)生裝置、 置于電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)的電能接收裝置和移動(dòng)充電裝置，其中所述電能接收裝置包括電池充電控制器、電能接收單元、充電電池和無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊，進(jìn)一步包括信號(hào)發(fā)射單元，所述的信號(hào)發(fā)射單元受觸發(fā)發(fā)送位置信號(hào)； 所述的移動(dòng)充電裝置包括: 車(chē)輪，位于所述移動(dòng)充電裝置底部； 電能接收端，通過(guò)連接充電電纜接收來(lái)自電能發(fā)生裝置的電能； 電能輸出端，安裝在所述移動(dòng)充電裝置的頂部向電動(dòng)車(chē)提供充電電能； 信號(hào)接收單元，接收所述信號(hào)發(fā)射單元發(fā)送的位置信號(hào)以確定電動(dòng)車(chē)及電動(dòng)車(chē)電能接收裝置的位置； 短程通訊單元，與電動(dòng)車(chē)所述的無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊進(jìn)行通訊。 其特征在于，進(jìn)一步包括控制單元，所述控制單元根據(jù)來(lái)自所述信號(hào)接收單元發(fā)送的檢測(cè)信號(hào)移動(dòng)所述移動(dòng)充電裝置到達(dá)所述電動(dòng)車(chē)充電電池的位置，并根據(jù)所述短程通訊單元所傳送的所述充電電池狀態(tài)信息移動(dòng)所述電能輸出端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)移動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的移動(dòng)充電裝置的信號(hào)接收單元是由安裝在所述移動(dòng)充電裝置表面的多個(gè)紅外接收管組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車(chē)移動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的電能接收裝置的信號(hào)發(fā)射單元是由安裝在所述電能接收裝置底部的多個(gè)紅外發(fā)射管以及若干條引導(dǎo)線組成。
【文檔編號(hào)】H02J50/00GK105932754SQ201610547528
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年7月12日
【發(fā)明人】關(guān)天宇
【申請(qǐng)人】戴姆勒股份公司