移动充电装置及其充电系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种移动充电装置及其充电系统，包含位于充电站的电能发生装置、电动车以及移动充电装置。所述的移动充电装置包括信号接收单元，通过检测电能接收装置中信号发射单元发出的红外信号以确定电动车充电的位置，实现对电动车的无线充电功能。通过本发明，可有效避免障碍物对移动充电装置在定位电动车充电位置过程中的干扰，实现充电装置的快速定位，极大地提高了充电的灵活性，对未来新能源汽车的发展具有重要意义。
【专利说明】
移动充电装置及其充电系统
技术领域
[0001]本发明涉及电动汽车电池无线充电技术领域。具体地说，是关于一种移动充电装置及其充电系统。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展，环保节能的电动汽车凭借其环境友好、噪音低、能源利用效率高等优势，受到社会越来越多的关注。然而在其普及的过程当中仍然面临一些问题。其中，充电问题尤其突出，并且已经成为电动汽车推广的一大难题，急待解决。
[0003]针对电动车充电问题，目前已经提出了多种无线电能传输技术，其能有效克服传统供电存在的设备移动灵活性差，环境不美观，容易产生接触火花，供电线暴露等问题，继而消除了传统供电方式存在的安全隐患问题，使整个供电过程更加安全。目前，无线输电大致可分为，电磁感应式，电磁辐射式和电磁共振式；电磁感应式传输距离近，效率低；电磁辐射式传输距离远，传输效率低，传输功率为毫瓦级;磁耦合谐振式可以在几米的范围内实现高效能量传输。
[0004]无线充电技术的使用，极大的方便了电动车的充电，尤其近年来出现的充电机器人的技术，使得电动车不必在停放至某一个固定的充电的位置，只要驶入某一区域内，充电机器人就可以自行检测并移动到电动车的位置，以将充电粧的电能传输给电动车的充电电池。而如何能够使充电机器人快速准确地检测到电动车的充电位置成为目前比较突出的问题。在现有技术中，一种检测方式是通过安装在移动机器人侧面的摄像头来获取电动车的停放位置，从而引导机器人移动到该位置，但采用这种检测方式时，一旦电动车周围存在障碍物遮挡了机器人摄像头的视线，则无法准确的检测到电动车的停放位置。
【发明内容】
[0005]鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种为电动车充电的可移动充电装置，通过本发明的技术方案，可通过使用红外探测技术快速准确的移动充电装置到电动车停泊位置，并通过监测电动车充电电池的实时充电装置，找到充电最佳位置。
[0006]提供一种电动汽车移动充电系统，一种电动汽车无线充电系统，包括位于充电场站的电能发生装置、置于电动汽车内的电能接收装置和移动充电装置，其中所述电能接收装置包括电池充电控制器、电能接收单元、充电电池和无线数据通讯模块，进一步包括信号发射单元，所述的信号发射单元受触发发送位置信号;所述的移动充电装置包括:车轮，位于所述移动充电装置底部；电能接收端，通过连接充电电缆接收来自电能发生装置的电能；电能输出端，安装在所述移动充电装置的顶部向电动车提供充电电能;信号接收单元，接收所述信号发射单元发送的位置信号以确定电动车及电动车电能接收装置的位置;短程通讯单元，与电动车所述的无线数据通信模块进行通讯。其特征在于，进一步包括控制单元，所述控制单元根据来自所述信号接收单元发送的检测信号移动所述移动充电装置到达所述电动车充电电池的位置，并根据所述短程通讯单元所传送的所述充电电池状态信息移动所述电能输出端。
[0007]根据本发明的另一方面，所述的电动汽车移动充电系统，其特征在于，所述的移动充电装置的信号接收单元是由安装在所述移动充电装置表面的多个红外接收管组成。
[0008]根据本发明的另一方面，所述的电动汽车移动充电系统，其特征在于，所述的电能接收装置的信号发射单元是由安装在所述电能接收装置底部的多个红外发射管以及若干条引导线组成。
[0009 ]通过本发明提供的可移动充电装置，充电装置可快速准确地找到电动汽车的电池充电位置，尤其在充电场站中有多个电动车停放的密集环境下，能够透过障碍物准确地找到待充电的电动车的位置，极大地提高了充电的灵活性。
【附图说明】
[0010]图1是根据本发明实施方案示出的一种移动充电装置及其充电系统的示意图；
[0011]图2是根据本发明实施方案示出的电动汽车电能接收装置的示意图；
[0012]图3是根据本发明实施方案示出的电能接收装置中信号发射单元的示意图；
[0013]图4是根据本发明实施方案示出的移动充电装置的示意图；
[0014]图5是根据本发明实施方案示出的移动充电装置顶部示意图；
[0015]图6是根据本发明实施方案示出的移动充电装置底部示意图；
[0016]图7是根据本发明实施方案示出的移动充电装置信号接收单元的示意图；
[0017]图8是根据本发明实施方案示出的移动充电装置进入充电位置的运动状态示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下，参照【附图说明】本发明的优选实施方式。
[0019]图1是根据本发明实施方案示出的一种移动充电装置及其充电系统的示意图，其中包含位于充电站的电能发生装置、电动车101以及移动充电装置200。
[0020]图2是依据本发明的电动车101底部构造的示意图。如图所示，电动车101包括电能接收装置。电能接收装置包括电池充电控制器102、电能接收单元103、充电电池104、车载无线数据通讯单元105以及信号发射单元106。电能接收单元103输出端连接电池充电控制器102的输入端，电池充电控制器102第一输出端连接充电电池104，电池充电控制器102第二输出端连接车载无线数据通信单元105。根据本发明的实施例，电池充电控制器102通过CAN总线与电池进行通讯。电池充电控制器102包括CPU、测量电路、整流电路以将拾取线圈的高频交流电进行整流。信号发射单元106包括安装在所述电能接收装置底部的多个红外发射管107以及若干条引导线108。
[0021]本发明的实施例中，所述电能接收单元103设置在电动汽车底盘上，电能接收单元103采用磁耦合方式通过接收线圈能量发射单元产生的高频电磁能，通过拾取线圈将其转化为高频电能，经充电控制器整流稳压后给电池充电。
[0022]图3是根据本发明实施方案示出的电能接收装置中信号发射单元106的示意图。如图所示，所述信号发射单元106由多个红外发射管107以及若干条引导线108组成，安装在所述电能接收装置的底部，发射红外信号引导所述移动充电装置200移动靠近所述电能接收目.0
[0023]图4是根据本发明的移动充电装置200的示意图。如图所示，移动充电装置200包括本体201、信号接收单元202以及位于本体201底部的车轮203。车轮可采用万向轮的形式，使移动充电装置更加灵活。
[0024]移动充电装置200包括电能输入端204，其通过电缆线连接至电能发生装置，例如固定在充电站里的充电粧。为方便移动充电装置200的移动，电缆线可采用可伸缩的电缆线，即在一定范围内是可随着移动充电装置的移动而变换长度。
[0025]图5是根据本发明实施方案示出的移动充电装置200顶部的示意图，其中包括电能输出端205和信号接收单元202。在一个实施例中，所述的电能输出端205为充电线圈。如图6所示，移动充电装置200底部包括短程通讯单元206以及控制器207。在一个实施例中，该短程通讯单元206可以与电动车内的移动无线数据通信单元105进行信息的传递，包括电池S0C、电池充电电流建议值、电池电压、温度、车辆识别码、车辆轮间距、充电要求时间等等。控制器207控制上述各单元模块以及与电动车和电能发生装置的沟通。
[0026]图7是根据本发明实施方案示出的移动充电装置信号200接收单元202的示意图。信号接收单元202由多个红外接收管208组成，安装于所述的移动充电装置200表面上，用于检测信号发射单元106发出的红外信号。
[0027]在本发明的实施例中，当电动车进入充电区域需要完成充电工作时，电动车驾驶员按下车内充电按钮，将充电请求信号以及电池信息通过安装在所述电动车101底部的车载无线数据通讯单元105发送至所述移动充电装置200的短程通讯单元206。同时，安装在所述电能接收装置的信号发射单元106开始工作，红外发射管107处于常亮状态，竖直向下照射并发出具有一定指向性的红外信号光线。
[0028]短程通讯单元206获取电动车充电电池的状态信息，包括电池型号、当前电能储备、所需要的电能、充电电流建议值等，并将与电池相关的信息传递给电能发生装置。电能发生装置根据所接收的电动车电池相关信息，调整分配将被提供给电动车的电能输出量。
[0029]在电动车充电电池的状态信息确定之后，安装在所述移动充电装置200表面上的信号接收单元202开始工作，并检测红外发射管107发射出的红外信号光线。如图8所示，当红外接收管208受到红外发射管107照射时，可以触发感应信号，并通过所述信号接收单元202将感应信号指令传递给移动充电装置200。感应信号指令传递完成之后，控制器207进行相关数据分析，通过确定移动充电装置200当前时刻受到照射而触发感应信号的红外接收管208的数目以及位置这两方面信息，来获取当前移动充电装置200相对于电能接收单元103中接收线圈的位置信息。在得到相关位置信息之后，控制器207控制车轮203带动移动充电装置200向电动车101方向移动。当所述移动充电装置200移动至所述电动车电能接收装置的电能接收单元103接收线圈的位置之后，移动充电装置200通过电能输出端205与电能接收单元103间的无线对接，实现电能传送。
[0030]电动车101充电工作完成之后，信号发射单元106中的红外发射管停止工作，位于所述移动充电装置200表面上的信号接收单元202的红外接收管失去照射光线，不触发信号，移动充电装置200返回至原始位置并完成整个充电工作流程。
[0031]以上对本发明的优选实施实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的思想的范围内，可做出若干变形和修改。
【主权项】
1.一种电动汽车无线充电系统，包括位于充电场站的电能发生装置、 置于电动汽车内的电能接收装置和移动充电装置，其中所述电能接收装置包括电池充电控制器、电能接收单元、充电电池和无线数据通信模块，进一步包括信号发射单元，所述的信号发射单元受触发发送位置信号； 所述的移动充电装置包括: 车轮，位于所述移动充电装置底部； 电能接收端，通过连接充电电缆接收来自电能发生装置的电能； 电能输出端，安装在所述移动充电装置的顶部向电动车提供充电电能； 信号接收单元，接收所述信号发射单元发送的位置信号以确定电动车及电动车电能接收装置的位置； 短程通讯单元，与电动车所述的无线数据通信模块进行通讯。 其特征在于，进一步包括控制单元，所述控制单元根据来自所述信号接收单元发送的检测信号移动所述移动充电装置到达所述电动车充电电池的位置，并根据所述短程通讯单元所传送的所述充电电池状态信息移动所述电能输出端。2.根据权利要求1所述的电动汽车移动充电系统，其特征在于，所述的移动充电装置的信号接收单元是由安装在所述移动充电装置表面的多个红外接收管组成。3.根据权利要求2所述的电动汽车移动充电系统，其特征在于，所述的电能接收装置的信号发射单元是由安装在所述电能接收装置底部的多个红外发射管以及若干条引导线组成。
【文档编号】H02J50/00GK105932754SQ201610547528
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】关天宇
【申请人】戴姆勒股份公司