[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

本發明公開了一種基于高頻磁共振耦合的共享電單車無線充電裝置及方法，本發明的裝置包括，電動自行車、無線充電位、充電站監控終端和云端服務器。電動自行車內搭載無線充電接入系統、充電器、無線電能接收裝置、定位模塊和監控模塊，無線充電位內配備無線電能發送模塊和無線充電匹配模塊。本發明的方法是通過無線充電接入系統通過收發線圈以磁共振耦合的方式來給電單車進行充電，免去了人工接入有線充電的麻煩，降低了人力維護成本，充電距離遠，縮短充電周期，自動化程度高，方便人們綠色出行、低碳出行。

技術領域

本發明專利涉及基于高頻磁共振耦合的共享電單車無線充電裝置及方法，屬于充電控制技術領域。

背景技術

共享經濟的理念起源于2008年的美國硅谷，隨后這一浪潮席卷全國，共享單車在校園初次誕生，由于共享單車存在費力，只適合短距離騎行的不足，共享電單車應運而生。傳統的共享電單車充電采用有線充電的方式，通過插拔充電器實現充電樁與電單車的物理連接對電單車進行充電，數量龐大的電單車通過人工插拔充電器來給電單車充電對維護人員來說是巨大的工作量，不僅增加人工監督與維護成本，而且也導致某些電單車沒及時充電給使用者帶來不便。若采用更換電池的方法，電池組拆卸復雜，笨重不易移動。無論是人工接入的有線充電，還是更換電池組，都不能較好的解決充電問題。

發明內容

本發明為了解決現有技術中存在的問題，提供一種基于高頻磁共振耦合的共享電單車無線充電裝置及方法，充電方便。

為了達到上述目的，本發明提出的技術方案為：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。

對上述技術方案的進一步設計為：所述充電站監控終端是一個嵌入式監控系統，擁有簡潔的人機交互操作界面；

所述云端服務器負責管理所有充電站，與充電站的監控終端采用網絡通信，獲取每一個充電站的充電監控情況。

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。電能監控模塊用于對無線電能接收模塊和蓄電池進行電池電量的檢測。

無線充電接入系統和無線充電匹配系統實現電動車與充電位之間通信和傳達信息。

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。

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。

采用上述裝置的基于高頻磁共振耦合的共享電單車無線充電方法，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；