一种可自适应调整充电原边方位的无线充电方法及装置与流程

1.本发明属于无线充电技术领域，具体涉及一种可自适应调整充电原边方位的无线充电方法及装置。


背景技术：

2.电动汽车具有高能效和低污染气体排放的特点，在节能减排、减少人类对传统化石能源依赖方面具备很大的优势。目前电动汽车的发展受制于充电设施建设不完善、充电存在较多问题等因素，电动汽车主要采用的有线充电方式存在充电不灵活、用户体验差、里程焦虑、环境适应性差、电池体积庞大等问题。
3.基于磁耦合无线电能传输原理的电动汽车无线充电技术为解决电动汽车充电问题提供了新的思路，无线充电的优势如下：（1）无连接器和线缆的磨损，更加安全可靠。传统有限充电设施需要线缆和充电插头，充电插头和线缆在不断拔插使用的过程中容易磨损，为防止老化故障还需要定期更换连接器和线缆。无线充电可以有效避免上述安全隐患，并节约运维成本。
4.（2）充电更加便利，无需驾驶人员手动拖拽插拔电缆，可以实现“无感”充电，整个充电过程可以无需人为介入，用户体验较好。
5.（3）可以全天候使用，多种恶劣环境和天气，即使在雷雨天气下使用也无触电危险。
6.（4）可实现无人值守的自动充电，可有效支撑自动驾驶的全程无人化操作，是配合自动驾驶技术的最佳充电方案。
7.目前主流的无线充电技术主要存在以下几个方面不足：充电位置精度要求较高。目前无线充电通常采用原边固定的方式，需要副边相对原边的距离和角度满足具体范围要求，否则会影响充电效果，甚至无法进行电能传输，但是目前还没有针对副边相对原边的距离和角度满足具体范围要求，由此使得充电效率不高，目前峰值效率为90%左右，而传统充电的效率在95%左右。


技术实现要素：

8.为解决现有技术中带有的不足，本发明的目的在于，提供的一种可自适应调整充电原边方位的无线充电方法及装置，通过将充电原边线圈安装于充电桩端部，而将充电副边线圈安装在待充电的电动汽车的头部或尾部，在待充电的电动汽车行驶去充电桩执行充电后，当充电副边线圈靠近充电原边线圈时，充电原边线圈1的信号接收器就会自动感应到充电副边线圈的信号发射器发出的信号，启动充电原边线圈，充电原边线圈启动后，首先进行位置校正，完成位置校正后，充电原边线圈周配备的激光测距模块开始测量每条边与副边电能接收板之间距离，并根据测量数据进行角度校正，充电原边线圈完成位置矫正及角度校正后，充电原边线圈与充电副边线圈继续执行电能传输过程，直至充电结束；实现了针对副边相对原边的距离和角度满足具体范围要求，由此使得充电效率高，能让充电效率为
95%以上。
9.本发明运用如下的技术方案。
10.一种可自适应调整充电原边方位的无线充电方法，包括如下步骤：步骤1：将充电原边线圈安装于充电桩端部，而将充电副边线圈安装在待充电的电动汽车的头部或尾部；步骤2：在待充电的电动汽车行驶去充电桩执行充电后，当充电副边线圈靠近充电原边线圈时，充电原边线圈的信号接收器就会自动感应到充电副边线圈的信号发射器发出的信号，启动充电原边线圈；步骤3：充电原边线圈启动后，首先进行位置校正；步骤4：完成位置校正后，充电原边线圈四周配备的激光测距模块开始测量每条边与副边电能接收板之间距离，并根据测量数据进行角度校正；步骤5：充电原边线圈完成位置矫正及角度校正后，充电原边线圈与充电副边线圈3继续执行电能传输过程，直至充电结束。
11.优选地，所述启动充电原边线圈的方法，包括：所述信号接收器自动感应到充电副边线圈的信号发射器发出的信号后，就会将该信号发送到控制器中，控制器接收到该信号后，就通过显示屏显示启动充电原边线圈的消息，现场工作者看到该消息后，就启动充电原边线圈来执行对充电副边线圈的充电操作。
12.优选地，所述步骤3具体包括：待充电的电动汽车停止运行，在充电副边线圈稳定的情况下，通过充电原边线圈上的视觉识别模块，将原边充电线圈移动至能进行有效电能传输的范围内。
13.优选地，所述通过充电原边线圈上的视觉识别模块，将原边充电线圈移动至能进行有效电能传输的范围内的方法包括：通过视觉识别模块将采集到的充电副边线圈的图像信息传动到控制器中，控制器再把该图像信息传送到显示屏上显示，现场工作者通过该图像信息来经由控制连接件来全方位的移动原边充电线圈，直至将原边充电线圈移动至能进行有效电能传输的范围内。
14.优选地，将原边充电线圈移动至能进行有效电能传输的范围内的判定方法能够是：图像信息中的充电副边线圈的部分在显示屏的屏幕上所占的区域面积最大的时候，就判定为此时原边充电线圈就移动至能进行有效电能传输的范围内。
15.优选地，所述角度校正完成的判据为四个激光测距模块所测得的距离数值一致。
16.优选地，所述步骤4具体包括：所述激光测距模块把测量的每条边与副边电能接收板之间距离传送到控制器中，控制器根据比较测量的每条边与副边电能接收板之间距离来判断是否为所述角度校正完成的判据，如果不是，就经由控制连接件来全方位的移动原边充电线圈1，直至达到符合所述角度校正完成的判据为止。
17.一种可自适应调整充电原边方位的无线充电装置，包括：充电原边线圈与充电副边线圈；所述充电原边线圈用于安装于充电桩端部，而充电副边线圈用于安装在待充电的电动汽车的头部或尾部；充电副边线圈的边缘上设有信号发射器，充电原边线圈的边缘上设有信号接收器
和视觉识别模块。
18.优选地，所述充电原边线圈的四周均设有激光测距模块。
19.优选地，所述激光测距模块、信号接收器、显示屏和视觉识别模块均同控制器连接。
20.优选地，所述充电原边线圈安装于充电桩端部的结构包括：所述充电桩与充电原边线圈通过若干连接件连接；所述若干连接件顺序首尾相连，每个连接件均包括尾部的万向接头和首部的伸缩杆。
21.本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过将充电原边线圈安装于充电桩端部，而将充电副边线圈安装在待充电的电动汽车的头部或尾部，在待充电的电动汽车行驶去充电桩执行充电后，当充电副边线圈靠近充电原边线圈时，充电原边线圈的信号接收器就会自动感应到充电副边线圈的信号发射器发出的信号，启动充电原边线圈，充电原边线圈启动后，首先进行位置校正，完成位置校正后，充电原边线圈周配备的激光测距模块开始测量每条边与副边电能接收板之间距离，并根据测量数据进行角度校正，充电原边线圈完成位置矫正及角度校正后，充电原边线圈与充电副边线圈继续执行电能传输过程，直至充电结束；实现了针对副边相对原边的距离和角度满足具体范围要求，由此使得充电效率高，能让充电效率为95%以上。
附图说明
22.图1是本发明中所述充电装置原副边示意图；图2是本发明中所述充电原边线圈的结构图；图3是本发明中所述可自适应调整充电原边方位的无线充电方法的部分流程图。
具体实施方式
23.本发明属于无线充电技术，应用于各类无小型车的无线充电领域，现阶段的应用领域主要包括无人驾驶场地物流小车、自动售卖车、消杀无人车等等。具有防水、安全、高效充电、智能识别、充电操作的流程简化等功能性特点。针对同类型的新能源汽车，可根据不同的产品需求，定向开发与之相匹配的发射/接收模块，满足实际使用需求。
24.下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。
25.如图3所示，本发明所述的一种可自适应调整充电原边方位的无线充电方法，包括如下步骤：步骤1：将充电原边线圈1安装于充电桩2端部，而将充电副边线圈3安装在待充电的电动汽车4的头部或尾部，如图1所示；步骤2：在待充电的电动汽车4行驶去充电桩2执行充电后，当充电副边线圈3靠近充电原边线圈1时，充电原边线圈1的信号接收器就会自动感应到充电副边线圈3的信号发射器发出的信号，启动充电原边线圈1；本发明优选但非限制性的实施方式中，所述启动充电原边线圈1的方法，包括：所述信号接收器自动感应到充电副边线圈3的信号发射器发出的信号后，就会将
该信号发送到控制器中，控制器接收到该信号后，就通过显示屏显示启动充电原边线圈1的消息，现场工作者看到该消息后，就启动充电原边线圈1来执行对充电副边线圈3的充电操作。
26.步骤3：充电原边线圈1启动后，首先进行位置校正；本发明优选但非限制性的实施方式中，所述步骤3具体包括：待充电的电动汽车4停止运行，在充电副边线圈3稳定的情况下，通过充电原边线圈1上的如图2所示的视觉识别模块5，将原边充电线圈1移动至能进行有效电能传输的范围内。
27.本发明优选但非限制性的实施方式中，所述通过充电原边线圈1上的如图2所示的视觉识别模块5，将原边充电线圈1移动至能进行有效电能传输的范围内的方法包括：通过视觉识别模块5将采集到的充电副边线圈3的图像信息传动到控制器中，控制器再把该图像信息传送到显示屏上显示，现场工作者通过该图像信息来经由控制连接件来全方位的移动原边充电线圈1，直至将原边充电线圈1移动至能进行有效电能传输的范围内。
28.本发明优选但非限制性的实施方式中，将原边充电线圈1移动至能进行有效电能传输的范围内的判定方法能够是：图像信息中的充电副边线圈3的部分在显示屏的屏幕上所占的区域面积最大的时候，就判定为此时原边充电线圈1就移动至能进行有效电能传输的范围内。这样就初步让原边充电线圈1能对充电副边线圈3执行有效的电能传输。
29.步骤4：完成位置校正后，充电原边线圈14周配备的激光测距模块6开始测量每条边与副边电能接收板之间距离，并根据测量数据进行角度校正；本发明优选但非限制性的实施方式中，所述角度校正完成的判据为四个激光测距模块所测得的距离数值一致。
30.本发明优选但非限制性的实施方式中，所述步骤4具体包括：所述激光测距模块6把测量的每条边与副边电能接收板之间距离传送到控制器中，控制器根据比较测量的每条边与副边电能接收板之间距离来判断是否为所述角度校正完成的判据，如果不是，就经由控制连接件来全方位的移动原边充电线圈1，直至达到符合所述角度校正完成的判据为止。
31.步骤5：充电原边线圈完成位置矫正及角度校正后，充电原边线圈1与充电副边线圈3继续执行电能传输过程，直至充电结束。
32.本发明所述的一种可自适应调整充电原边方位的无线充电装置，包括：充电原边线圈1与充电副边线圈3；所述充电原边线圈1用于安装于充电桩2端部，而充电副边线圈3用于安装在待充电的电动汽车4的头部或尾部；充电副边线圈3的边缘上设有信号发射器，充电原边线圈1的边缘上设有信号接收器和视觉识别模块5。
33.本发明优选但非限制性的实施方式中，所述充电原边线圈1的四周均设有激光测距模块6。
34.本发明优选但非限制性的实施方式中，所述激光测距模块、信号接收器、显示屏和视觉识别模块5均同控制器连接。所述视觉识别模块5能够是摄像头。控制器能够是plc、ic
芯片或者单片机。
35.本发明优选但非限制性的实施方式中，所述充电原边线圈1安装于充电桩2端部的结构包括：所述充电桩2与充电原边线圈1通过若干连接件连接；所述若干连接件顺序首尾相连，每个连接件均包括尾部的万向接头和首部的伸缩杆。万向接头和伸缩杆能够保证全方位和各个行程上的所述充电原边线圈1的调节。
36.本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过将充电原边线圈安装于充电桩端部，而将充电副边线圈安装在待充电的电动汽车的头部或尾部，在待充电的电动汽车行驶去充电桩执行充电后，当充电副边线圈靠近充电原边线圈时，充电原边线圈1的信号接收器就会自动感应到充电副边线圈的信号发射器发出的信号，启动充电原边线圈，充电原边线圈启动后，首先进行位置校正，完成位置校正后，充电原边线圈周配备的激光测距模块开始测量每条边与副边电能接收板之间距离，并根据测量数据进行角度校正，充电原边线圈完成位置矫正及角度校正后，充电原边线圈与充电副边线圈继续执行电能传输过程，直至充电结束；实现了针对副边相对原边的距离和角度满足具体范围要求，由此使得充电效率高，能让充电效率为95%以上。
37.本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可运用整体硬件实施例、整体软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可运用在一个或若干式中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。本技术实施例中的方案可以运用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言java和直译式脚本语言javascript等。
38.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序命令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序命令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程消息处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程消息处理设备的处理器执行的命令产生用于实现在流程图一个流程或若干流程和／或方框图一个方框或若干方框中指定的功能的装置。
39.这些计算机程序命令也可存储在能引导计算机或其他可编程消息处理设备以指定方式运行的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的命令产生包括命令装置的制造品，该命令装置实现在流程图一个流程或若干流程和／或方框图一个方框或若干方框中指定的功能。
40.这些计算机程序命令也可装载到计算机或其他可编程消息处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，以此在计算机或其他可编程设备上执行的命令提供用于实现在流程图一个流程或若干流程和／或方框图一个方框或若干方框中指定的功能的步骤。
41.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利条件意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的全体变更和修改。
42.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利条件及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。