[發明專利]一種具有收藏和糾偏功能的電動汽車無線充電系統及方法

有效

• 申請號: 201811318985.7
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109383314B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 侯雨雷;張國興;隨永祥;鄭雪山;張繼永;曾達幸
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B60L53/12
• 分類號: B60L53/12;H02J50/10;H02J50/90
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 于琪

本發明公開了一種具有收藏和糾偏功能的電動汽車無線充電系統及方法，包括地下凹坑層、并聯機構、收藏覆蓋裝置、地面層、初級線圈、次級線圈和電動汽車。并聯機構固定于地下凹坑層，初級線圈放置于并聯機構上方。收藏覆蓋裝置與地面平行，能夠水平移動，實現對無線充電發射出口的開閉。次級線圈固定于電動汽車后方下側。當汽車停在充電裝置上方，收藏覆蓋裝置開啟，初級線圈在并聯機構作用下，自動對準次級線圈。當充電完畢，初級線圈在并聯機構作用下，收藏到地面以下，收藏覆蓋裝置將發射出口關閉。本發明能夠自動實現電動汽車無線充電過程的收藏和糾偏，有效提高電動汽車無線充電效率，使充電過程更加便捷。

技術領域

本發明屬于電動汽車技術領域，具體涉及一種具有收藏和糾偏功能的電動汽車無線充電系統及方法。

背景技術

以霧霾為代表的空氣污染日益嚴峻，作為空氣污染的重要來源，燃油汽車產生的尾氣排放問題是亟待解決的技術難題。電動汽車無需消耗燃油，可實現零排放，能夠有效降低空氣污染來源，是未來汽車發展的必然趨勢。當前電動汽車受到電池技術的限制，電動汽車續航里程往往不大，時常需要頻繁充電。傳統有線充電技術充電過程往往需要拖拽電纜，充電插口極易產生電火花，在雨雪等天氣下有漏電風險，有線充電方式充電過程較為繁雜且安全性不高。

以感應耦合式充電技術為代表的電動汽車無線充電解決方案，能夠有效避免傳統有線充電過程中遇到的各種難題，使電動汽車充電過程變得更加安全、高效和便捷。感應耦合式充電技術需要借助分離式變壓器初、次級線圈之間的電磁場進行能量傳輸，因此，合理的分離式變壓器初、次級線圈之間的氣隙是影響充電效率的關鍵因素。同時，在按照電動汽車需求設計初、次級線圈以及充電系統初、次級電路結構情況下，電路中的電感和電容均依據特定充電氣隙計算得到，且已設置到充電電路中。然而實際使用中，電動汽車采用直接停靠方式進行充電時，受到車輛載重、停靠偏差等因素的影響，初、次級線圈之間往往存在方位和角度的偏差，使兩側之間的氣隙往往無法達到預設值。實際情況下，電動汽車充電系統中的電器元件往往無法實時更換，不僅大大降低電動汽車無線充電效率，而且充電過程的發熱和漏電等安全性問題也逐漸凸顯。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術缺陷，提供一種具有收藏和糾偏功能的電動汽車無線充電系統及方法，目的是使電動汽車在感應耦合充電方式下，具有較好的安全性和較高的充電效率。

具體地，本發明提供一種具有收藏和糾偏功能的電動汽車無線充電系統，其包括地下凹坑層、并聯機構組件、收藏覆蓋裝置、線圈位姿識別裝置、地面層、充電系統以及電動汽車，

所述地下凹坑層設置在所述地面層下方，所述電動汽車放置于所述地面層上，所述并聯機構組件包括定平臺、動平臺以及連接所述定平臺和動平臺的并聯機構，所述定平臺固定在所述地下凹坑層上，所述并聯機構為多自由度并聯機構，

所述充電系統包括充電裝置、初級線圈和次級線圈，所述初級線圈放置于所述動平臺上并能夠跟隨所述動平臺移動或旋轉，所述次級線圈固定于所述電動汽車的底盤后方，

所述收藏覆蓋裝置放置于所述地面層下方，所述收藏覆蓋裝置的配置用于打開或覆蓋所述電動汽車的充電出口，

所述線圈位姿識別裝置包括雙目攝像頭、靶標、控制單元以及數據分析單元，所述雙目攝像頭放置于所述動平臺上方，所述靶標位于所述次級線圈的表面，所述數據分析單元用于將所述雙目攝像頭采集到的所述次級線圈位置進行數據分析和計算并與所述控制單元進行通訊并輸出并聯機構移動副需要移動的長度，所述控制單元用于根據所述數據分析單元上傳的并聯機構移動副需要移動的長度對并聯機構移動副進行驅動。

優選地，所述初級線圈與所述次級線圈均為圓環狀。

優選地，所述并聯機構為六自由度并聯機構，所述六自由度并聯機構包括六個支鏈以及六個驅動電機，每個支鏈均通過運動副連接。

優選地，所述地下凹坑層到地面層的距離大于所述并聯機構放置初級線圈后的高度。