[發明專利]基于高頻磁共振耦合的共享電單車無線充電裝置及方法

有效

• 申請號: 201711459858.4
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108110838B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 呂富勇;李春輝;晁博;李鵬生;祖旭明;徐鑫;劉雨亭;唐慶庚;曹冰;江鴻
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: B60L53/12
• 分類號: B60L53/12;B60L53/126;B60L53/31;B60L53/60;H02J50/12;H02J7/00
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

1.一種基于高頻磁共振耦合的共享電單車無線充電裝置，包括電單車、無線充電位、充電站、監控終端和云端服務器，所述電單車內設有無線充電接入模塊、充電器、蓄電池、無線電能接收模塊、定位模塊和電能監控模塊；所述無線充電位設有無線電能發送模塊和無線充電匹配模塊；無線充電位和監控終端均位于充電站內，所述無線充電接入模塊與電能監控模塊連接，電能監控模塊與無線電能接收模塊和定位模塊連接，無線電能接收模塊與充電器連接，充電器與蓄電池連接，定位模塊和監控終端均與云端服務器通信連接，無線充電匹配模塊與無線電能發送模塊連接，無線充電位與監控終端連接，當充電時，無線充電接入模塊與無線充電匹配模塊相匹配，無線電能發送模塊與無線電能接收模塊耦聯。

2.根據權利要求1所述的基于高頻磁共振耦合的共享電單車無線充電裝置，其特征在于：無線電能發送模塊和無線電能接收模塊內設有互相耦合的線圈，通過線圈實現高頻磁場能和電能的相互轉換。

3.根據權利要求2所述的基于高頻磁共振耦合的共享電單車無線充電裝置，其特征在于：所述充電站內設有多個無線充電位，多個無線充電位通過監控終端與云端服務器進行管理。

4.根據權利要求3所述的基于高頻磁共振耦合的共享電單車無線充電裝置，其特征在于：所述監控終端設有人機交互界面。

5.根據權利要求4所述的基于高頻磁共振耦合的共享電單車無線充電裝置，其特征在于：所述電單車上設有顯示屏，顯示屏與定位模塊和電能監控模塊連接，用于顯示當前電量和附近充電站位置。

6.一種基于高頻磁共振耦合的共享電單車無線充電方法，該方法采用權利要求5所述裝置，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：用戶開啟電單車，電單車啟動，定位模塊將電單車的位置信息發送至云端服務器，通過監控終端查找最近的充電站，并在電單車的顯示屏上顯示當前臨近的站點分布；

步驟二：用戶騎行電動車，騎行過程中，電量監控模塊監控蓄電池的電量，若電量過低，則將車子駛入最近的可充電的站點；若車子電量正常，當騎行到目的地附近時，根據車子提示的站點，進入站點將車停放到合適的無線充電位；

步驟三：當車子駛入充電位，無線充電接入模塊向無線充電位發出充電接入申請，監控終端獲取電單車信息，通過無線充電匹配模塊與無線充電接入模塊匹配連接；

步驟四：無線充電位開啟無線電能發送裝置，電能通過線圈以磁共振耦合方式傳輸到無線電能接收模塊，傳遞能量，同時，獲取車子的電量信息，并將該無線充電位設定為車位忙碌；

步驟五：電單車通過無線電能接收模塊接收電能，通過充電器為蓄電池充電；

步驟六：當電量監控模塊檢測到充電完成后，電單車給無線充電位發送充電結束命令，無線充電位接收到命令后停止無線充電發送裝置，并將該車電量充滿信息傳送給監控終端保存，由監控終端將信息傳送給服務器；若有用戶申請用車，并將車合法取走，無線充電位將設定為空閑，若無用戶申請用車，無線充電位將維持為忙碌狀態；

步驟七：充電過程中，若有用戶申請用車，云端服務器收到用車申請后，給監控終端發送信息，進入步驟八；如無用戶申請用車，進入步驟六；

步驟八：監控終端根據電單車的電量信息，當電量大于30%或者電量滿時，監控終端向無線充電位發送啟用電單車命令，無線充電位向電單車發送啟用車子命令并關閉無線電能發送裝置停止充電，同時向監控終端回復成功執行，并將無線充電位標注為空閑狀態；當電量小于30%時，監控終端給云端服務器回復電單車缺電信息。