壁挂电能发射装置和汽车无线充电系统的制作方法

1.本技术属于汽车无线充电技术领域，尤其涉及一种壁挂电能发射装置和汽车无线充电系统。


背景技术：

2.随着新能源汽车产业的发展，汽车无线充电技术越来越被重视。目前的汽车无线充电技术通常是利用电磁感应原理设计，通过激励线圈激励发射磁芯产生磁场，再利用感应磁芯在发射磁芯的磁场中被磁化，进而使得绕在感应磁芯的感应线圈产生电流，实现无线充电。
3.目前的无线充电技术中，发射磁芯通常设置在地面，感应磁芯在汽车上，汽车移动进行充电时，两者在水平方向上相对移动，达到在竖直方向上对位的位置时进行充电。
4.目前的感应磁芯和发射磁芯较难对位，且两者存在较大间距，导致充电效率较低。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种壁挂电能发射装置和汽车无线充电系统，能方便的进行对位，且无间距，能提高充电效率。
6.为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了如下的技术方案：
7.第一方面，本技术提供一种壁挂电能发射装置，所述壁挂电能发射装置用于设置在距离地面预设高度处，且所述壁挂电能发射装置在水平方向上可弹性形变，汽车进行充电时，所述壁挂电能发射装置用于与汽车上的车载电能接收装置接触并抵持，且所述壁挂电能发射装置处于压缩状态。
8.一种实施方式中，所述壁挂电能发射装置还包括壁挂支架，所述壁挂支架用于安装在支撑面上，所述壁挂支架的延伸方向与地面呈夹角，所述壁挂电能发射装置安装在所述壁挂支架上，且所述壁挂电能发射装置在所述壁挂支架上的位置可调节。
9.一种实施方式中，所述壁挂支架在不同位置设有多个第一安装部，所述壁挂电能发射装置包括第二安装部，所述第二安装部与所述第一安装部安装固定，所述第二安装部可在不同位置处与所述第一安装部安装，以调节所述壁挂电能发射装置相对所述壁挂支架的位置。
10.一种实施方式中，所述壁挂电能发射装置包括接触件和变形件，所述接触件用于与所述车载电能接收装置接触，所述变形件设置在所述接触件远离所述车载电能接收装置的一侧；所述接触件包括第一充电面，所述汽车需进行充电时，所述汽车移动，以使所述车载电能接收装置与所述第一充电面接触，所述接触件朝向所述变形件的方向移动，所述变形件被压缩，所述汽车停止移动以进行充电。
11.一种实施方式中，所述变形件包括内置弹性机构和外部弹性护套，所述外部弹性护套与所述接触件连接，所述内置弹性机构设置在所述外部弹性护套内，所述内置弹性机构为可伸缩结构。
12.一种实施方式中，所述接触件和所述变形件围合一容纳腔，所述壁挂电能发射装置包括第一磁芯和第一线圈，所述第一磁芯和所述第一线圈设置在所述容纳腔，所述第一线圈绕设在所述第一磁芯上，所述第一磁芯包括第一磁表面，所述第一磁表面与所述第一充电面齐平。
13.一种实施方式中，所述壁挂电能发射装置还包括绝缘盖板，所述绝缘盖板设置在所述接触件背向所述变形件的表面，且所述绝缘盖板位于比所述第一充电面更靠近所述变形件的位置，所述绝缘盖板开设有通孔，所述第一磁表面通过所述通孔露出。
14.一种实施方式中，所述通孔的数量为两个，所述第一磁表面的数量为两个，两个所述第一磁表面各通过一所述通孔露出，两个所述第一磁表面间隔设置。
15.一种实施方式中，所述绝缘盖板与所述第一充电面的间隔距离为0.2mm－2mm。
16.第二方面，本技术还提供一种汽车无线充电系统，包括车载电能接收装置和如第一方面各种实施方式中任一项所述的壁挂电能发射装置，汽车充电时，所述车载电能接收装置与所述壁挂电能发射装置接触并抵持。
17.本技术的壁挂电能发射装置，通过设置在支撑面上，并与地面具有预设高度，与相同高度的车载电能接收装置接触并抵持，由于车载电能接收装置和壁挂电能发射装置距离地面的高度一致，汽车只要控制水平方向上车载电能接收装置和壁挂电能发射装置正对即可实现充电的对位，不需要额外再调整位置，能方便的进行对位，且壁挂电能发射装置处于压缩状态，使得车载电能接收装置和壁挂电能发射装置之间保持抵持，紧密接触无间距的状态，能提高充电效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是一种实施方式的汽车无线充电系统的示意图；
20.图2是图1的汽车无线充电系统使用时的示意图；
21.图3a和图3b是车载电能接收装置分别安装在车头和车尾时进行充电的示意图；
22.图4a－图4d是汽车进行无线充电的过程示意图；
23.图5a和图5b是壁挂电能发射装置的示意图；
24.图6是一种实施方式的汽车无线充电系统的内部结构示意图。
25.附图标记说明：
26.100－车位，101－地面，102－行驶指示标志，103－车轮定位墩，105－道路，110－支架，111－支撑面；
27.200－汽车，201－车头，202－车尾；
28.10－壁挂电能发射装置，11－接触件，12－变形件，13－绝缘盖板，14－第二安装部，15－第一磁表面，16－接线防护罩，17－连接线，18－第一磁芯，181－磁芯一，182－磁芯二，183－磁芯三，185－第一线圈；
29.20－壁挂电力电子控制单元；
30.30－壁挂支架；
31.40－车载电能接收装置，42－第二磁表面，49－第二磁芯，491－磁芯四，492－磁芯五，493－磁芯六，495－第二线圈；
32.50－车载电力电子控制单元。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
34.请参考图1和图2，本技术实施例提供一种汽车无线充电系统，包括车载电能接收装置40和本技术实施例提供的壁挂电能发射装置10。壁挂电能发射装置10安装在距离地面101预设高度处。汽车200充电时，车载电能接收装置40与壁挂电能发射装置10接触并抵持。
35.具体的，壁挂电能发射装置10安装在墙面、支架110的侧面等支撑面111上，与地面101不接触，而是具有一预设高度，车载电能接收装置40安装在汽车200的车头201或车尾202，与地面101同样具有预设高度，该预设高度根据不同的车型而设置，具体数值不做限定。壁挂电能发射装置10用于提供电能，车载电能接收装置40用于接收壁挂电能发射装置10提供的电能，并将电能传输至汽车200内的蓄电池。壁挂电能发射装置10和车载电能接收装置40之间通过无线传输电能，实现无线充电。
36.汽车无线充电系统还包括壁挂电力电子控制单元20和车载电力电子控制单元50。壁挂电力电子控制单元20亦可安装在支撑面111上，并与壁挂电能发射装置10电连接，用于控制壁挂电能发射装置10。车载电力电子控制单元50安装在汽车200上，并与车载电能接收装置40电连接，用于控制车载电能接收装置40。
37.当汽车200停车在车位100时，可在车位100布置本技术的汽车无线充电系统，在车位100的一端的支撑面111上设置壁挂电能发射装置10，并根据汽车200的高度调整壁挂电能发射装置10相对于地面101的高度，使得壁挂电能发射装置10的高度和车载电能接收装置40的高度一致。在车位100的地面101上还可设行驶指示标志102和车轮定位墩103等，可指示汽车200行驶方向以及定位汽车200停车位100置。汽车200的车轮与车轮定位墩103接触而停车，由于车载电能接收装置40和壁挂电能发射装置10距离地面101的高度一致，汽车200只要控制水平方向上车载电能接收装置40和壁挂电能发射装置10正对即可实现充电的对位，不需要额外再调整位置，能方便的进行对位，且车载电能接收装置40和壁挂电能发射装置10之间无间距，能提高充电效率。
38.请继续参考图1和图2，车位100的一端可设置支架110，支架110包括大致为竖直方向的支撑面111，支撑面111朝向车位100的方向。
39.壁挂电能发射装置10可在水平方向上具有弹性，当汽车200充电时，车载电能接收装置40与壁挂电能发射装置10接触，并施加压力，使得壁挂电能发射装置10在水平方向上被压缩，从而使得壁挂电能发射装置10和车载电能接收装置40能够抵持而始终保持紧密接触的状态，确保充电的稳定和高效率。
40.另外，由于壁挂电能发射装置10和车载电能接收装置40相接触的面大致为竖直方
向的表面，而竖直方向的表面上不会沉积异物，使得汽车200充电时，无需检测和清理异物的动作。
41.请继续参考图1和图2，本技术实施例的壁挂电能发射装置10用于设置在距离地面101预设高度处，且壁挂电能发射装置10在水平方向上可弹性形变，汽车200进行充电时，壁挂电能发射装置10用于与汽车200上的车载电能接收装置40接触并抵持，且壁挂电能发射装置10处于压缩状态。
42.根据前述说明，壁挂电能发射装置10和车载电能接收装置40距离地面101的高度一致，只需将汽车200行驶至车载电能接收装置40与壁挂电能发射装置10接触即可充电。壁挂电能发射装置10距离地面101的预设高度根据汽车200的不同车型可进行调整，具有广泛的适用性。
43.车载电能接收装置40用于设置在汽车200的车头201或车尾202。
44.当车载电能接收装置40设置在汽车200的车头201时，如图2和图3a所示，汽车200从道路105上行驶到车位100停车进行充电时，车头201首先进入车位100，并行驶至车头201的车载电能接收装置40与壁挂电能发射装置10接触并抵持而保持紧密接触的状态。
45.当车载电能接收装置40设置在汽车200的车尾202时，如图3b所示，汽车200从道路105上行驶到车位100停车进行充电时，车尾202首先进入车位100，并行驶至车尾202的车载电能接收装置40与壁挂电能发射装置10接触并抵持而保持紧密接触的状态。
46.图4a－图4d示出了汽车200充电过程的多个状态，其中车载电能接收装置40设置在车头201。
47.具体的，如图4a所示，根据汽车200上的车载电能接收装置40的相对于地面101的高度，手动或自动调整壁挂电能发射装置10相对于地面101的高度，使得车载电能接收装置40和壁挂电能发射装置10的高度一致。
48.如图4b所示，汽车200驶入车位100，使得车载电能接收装置40和壁挂电能发射装置10逐渐邻近。
49.如图4c所示，汽车200车轮与车轮定位墩103即将接触，车载电能接收装置40和壁挂电能发射装置10开始接触。
50.如图4d所示，汽车200车轮与车轮定位墩103接触，停车，汽车200带动车载电能接收装置40施加给壁挂电能发射装置10压力，使得壁挂电能发射装置10在水平方向上被压缩，车载电能接收装置40和壁挂电能发射装置10处于抵持状态，保持紧密接触。
51.本技术的壁挂电能发射装置10，通过设置在支撑面111上，并与地面101具有预设高度，与相同高度的车载电能接收装置40接触并抵持，由于车载电能接收装置40和壁挂电能发射装置10距离地面101的高度一致，汽车200只要控制水平方向上车载电能接收装置40和壁挂电能发射装置10正对即可实现充电的对位，不需要额外再调整位置，能方便的进行对位，且壁挂电能发射装置10处于压缩状态，使得车载电能接收装置40和壁挂电能发射装置10之间保持抵持，紧密接触无间距的状态，能提高充电效率。
52.请参考图1和图2，壁挂电能发射装置10还包括壁挂支架30，壁挂支架30用于安装在支撑面111上，壁挂支架30的延伸方向与地面101呈夹角，壁挂电能发射装置10安装在壁挂支架30上，且壁挂电能发射装置10在壁挂支架30上的位置可调节。
53.壁挂支架30可通过螺接、卡接、粘接等方式固定在支撑面111上，壁挂支架30可为
两个并列沿竖直方向延伸，壁挂电力电子控制单元20也可设置在支撑面111上，可位于壁挂支架30远离地面101的一端。
54.请参考图1和图5b，壁挂支架30在不同位置设有多个第一安装部，壁挂电能发射装置10包括第二安装部14，第二安装部14与第一安装部安装固定，第二安装部14可在壁挂支架30的不同位置处与第一安装部安装，以调节壁挂电能发射装置10相对壁挂支架30的位置。
55.第一安装部可为安装孔位，第二安装部14可为具有安装孔位的板状件，第一安装部的安装孔位和第二安装部14的安装孔位可通过螺栓等紧固件连接固定，以使壁挂电能发射装置10安装在壁挂支架30上，并根据所需的安装高度与不同的安装孔位配合，实现高度的调节。具体可根据车载电能接收装置40的高度，手动调整壁挂电能发射装置10在壁挂支架30上的位置，并使得壁挂电能发射装置10和车载电能接收装置40对位；也可通过电机等驱动结构将壁挂电能发射装置10移动到壁挂支架30上与车载电能接收装置40对位的位置，电机等驱动结构还可与任意可行的传动结构连接，可通过传动结构调整壁挂电能发射装置10的位置。
56.请参考图1、图5a和图5b，壁挂电能发射装置10包括接触件11和变形件12，接触件11用于与车载电能接收装置40接触，变形件12设置在接触件11远离车载电能接收装置40的一侧。接触件11包括第一充电面，汽车200需进行充电时，汽车200移动，以使车载电能接收装置40与第一充电面接触，接触件11朝向变形件12的方向移动，变形件12被压缩，汽车200停止移动以进行充电。第一充电面大致为竖直面，车载电能接收装置40上对应设有第二充电面，第一充电面和第二充电面平行，两者接触时进行充电。
57.变形件12包括内置弹性机构(图中未示出)和外部弹性护套，外部弹性护套与接触件11连接，内置弹性机构设置在外部弹性护套内，内置弹性机构为可伸缩结构。内置弹性机构具体可为弹簧、液压缸、气压缸等结构，在压力下可收缩并具有回复原状的弹性力，撤去压力后又可回复原状。外部弹性护套作为变形件12的外壳，在变形件12变形时始终包裹在外部，并可进行对应的伸缩，可保护内部的器件。
58.接触件11的侧面设有可开合的接线防护罩16，连接线17的一端与接触件11连接，并被接线防护罩16罩住，连接线17的另一端连接至壁挂电力电子控制单元20。变形件12背向接触件11的表面设有第二安装部14，第二安装部14用于与壁挂支架30连接固定。
59.请参考图5a、图5b和图6，接触件11和变形件12围合一容纳腔，壁挂电能发射装置10包括第一磁芯18和第一线圈185，第一磁芯18和第一线圈185设置在容纳腔，第一线圈185绕设在第一磁芯18上，第一磁芯18包括第一磁表面15，第一磁表面15与第一充电面齐平。
60.第一磁芯18可包括沿一直线依次连接的磁芯一181、磁芯二182和磁芯三183，第一线圈185绕设在磁芯二182外周，第一磁表面15可为磁芯一181和磁芯三183的两个表面。第一充电面为磁芯一181和磁芯三183的两个齐平共面的第一磁表面15。
61.类似的，车载电能接收装置40可包括第二磁芯49和第二线圈495，第二磁芯49包括沿一直线依次连接的磁芯四491、磁芯五492和磁芯六493，第二线圈495绕设在磁芯五492外周，第二磁表面42可为磁芯四491和磁芯六493的两个表面。
62.充电时，磁芯一181的第一磁表面15和磁芯四491的第二磁表面42接触，磁芯三183的第一磁表面15和磁芯六493的第二磁表面42接触，第一线圈185通电激发第一磁芯18磁化
而产生磁场，第二磁芯49在第一磁芯18的磁场中也被磁化，进而使得第二线圈495产生电流，第二线圈495的电流导入汽车200的蓄电池可实现充电。
63.请参考图5a和图5b，壁挂电能发射装置10还包括绝缘盖板13，绝缘盖板13设置在接触件11背向变形件12的表面，且绝缘盖板13位于比第一充电面更靠近变形件12的位置，绝缘盖板13开设有通孔，第一磁表面15通过通孔露出。
64.绝缘盖板13比第一充电面更靠近变形件12，也就是说，第一充电面突出于绝缘盖板13。设置绝缘盖板13，可隔绝接触件11和变形件12内部的其他金属器件对磁场的影响，同时第一充电面突出于绝缘盖板13，能够保证第一充电面与壁挂电能发射装置10的接触不受绝缘盖板13的影响，绝缘盖板13还可保护接触件11和变形件12内部的元器件。
65.可选的，通孔的数量为两个，第一磁表面15的数量为两个，两个第一磁表面15各通过一通孔露出，两个第一磁表面15间隔设置。
66.可选的，绝缘盖板13与第一充电面的间隔距离为0.2mm－2mm。设置此间距，一方面可吸收制造公差和组装公差，另一方面，第一充电面不至于突出于绝缘盖板13过高或过低，避免造成对充电效率的影响。
67.以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。