一种电动自行车无线充电装置的制作方法

1.本发明涉及无线充电技术领域，具体涉及一种电动自行车无线充电装置。


背景技术：

2.无线充电技术源于无线电能传输技术，由于充电器与用电设备之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电设备可以做到无导电接点外露。现有的无线充电技术主要应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等小功率充电的领域。
3.随着新能源时代的到来，电动自行车在日常生活中显得越来越重要。电动自行车由蓄电池提供能量，具有无排放污染、噪声小、维修以及运行成本低等优点，在环保和节能上具有不可比拟的优势。目前，现有的电动自行车都采取有线方式充电。这种有线充电方式存在导线老化、插座插拔引起的漏电和接触火花等安全隐患。
4.公开号cn110014890a公开了一种电动自行车无线充电系统，涉及电动自行车无线充电技术领域，包括云端服务器、充电车棚和充电桩，所述充电车棚采用互联网方式通过云端服务器进行集中管理，所述充电车棚包括若干个充电桩和一个集中管理器，所述集中管理器通过无线实时接收各个充电桩的充电过程数据，所述充电桩固定设置于充电车棚内的地面上，所述电动自行车充电线圈为与电动自行车电池连接的感应副线圈，充电设备与电动车电池之间无需导线连接，避免了传统充电方式由于导线老化、插座插拔引起的漏电和接触火花，避免触电和火灾等安全隐患，提高了充电安全性，充电时只需将电动自行车停靠在一定的受电范围内即可进行充电，使用方便。
5.上述专利虽然避免了传统有线充电方式存在的安全隐患，提高了充电安全性，但没有考虑到电动自行车摆放倾斜、充电距离等因素对充电效率的影响，同时无线充电在充电时容易出现过热，导致充电效率下降，且在下雨天气进行充电，雨水容易对充电造成干扰或导致充电设备进水损坏。


技术实现要素：

6.为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种电动自行车无线充电装置，通过复位弹簧的张力推动支撑板向上移动，支撑板推动波纹管与电池箱接触的部分进行收缩，同时远离电池箱的部分，通过顶升弹簧的张力推动顶杆保持对波纹管的推力从而使波纹管进行扩张，从而对电池箱倾斜的顶端相贴，使波纹管的顶部与电池箱内部的输出线圈平行，减少输出线圈与输入线圈之间偏移角度对无线电能传输的影响，提高电能传输的效率。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
8.一种电动自行车无线充电装置，包括开设在地面的凹坑和输出线圈，所述凹坑底部固定连接有电动升降杆，所述电动升降杆输出端固定连接有移动板，所述移动板顶部固定连接有波纹管，所述波纹管顶部开口内固定连接有固定板，所述输出线圈固定连接在固定板上；所述波纹管内部固定连接有支撑板，所述支撑板顶部外侧圆周阵列有多组滑套，多
组所述滑套内壁顶部均滑动连接有顶杆，所述滑套内部设置有顶升弹簧，所述顶升弹簧的两端分别与滑套底部和顶杆相抵；所述支撑板顶部固定连接有散热组件，所述散热组件用于对输出线圈进行散热。
9.作为本发明进一步的方案：所述散热组件包括固定架，所述固定架顶部内壁设置有散热扇，所述固定板上开设有多组通孔，所述波纹管顶部外壁开设有多组排气孔，所述移动板上开设有进气槽。
10.作为本发明进一步的方案：所述凹坑一侧固定连接有进气管，所述进气管远离凹坑的一端固定连接有进气罩，所述进气罩底部开设有进气孔。
11.作为本发明进一步的方案：所述移动板顶部固定连接有滑杆，所述滑杆顶部滑动连接在支撑板上，所述滑杆外壁套设有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与移动板和支撑板相抵。
12.作为本发明进一步的方案：所述复位弹簧的弹性大于顶升弹簧的弹性。
13.作为本发明进一步的方案：所述凹坑顶部固定连接有放置板，所述放置板上开设有与凹坑相连通的通槽，所述波纹管顶部固定连接有密封板，所述密封板底部与放置板顶部相贴，所述密封板的直径大于通槽的直径。
14.作为本发明进一步的方案：所述通槽内壁固定连接有挡板，所述波纹管中段外壁固定连接有密封环，所述密封环与挡板配合。
15.作为本发明进一步的方案：所述波纹管外壁固定连接有向下倾斜的挡雨罩，所述挡雨罩位于排气孔上侧。
16.作为本发明进一步的方案：所述波纹管为弹性橡胶材质。
17.本发明的有益效果：
18.1、本发明中，通过复位弹簧的张力推动支撑板向上移动，支撑板推动波纹管与电池箱接触的部分进行收缩，同时远离电池箱的部分，通过顶升弹簧的张力推动顶杆保持对波纹管的推力从而使波纹管进行扩张，从而对电池箱倾斜的顶端相贴，使波纹管的顶部与电池箱内部的输出线圈平行，减少输出线圈与输入线圈之间偏移角度对无线电能传输的影响，提高电能传输的效率。
19.2、本发明中，通过散热扇在波纹管内壁对输出线圈进行散热，减少输出线圈充电发热，提高电能传输的效果。
20.3、本发明中，通过密封板与放置板相贴，在不使用的状态下，对凹坑进行防护，避免雨水杂物等进入到凹坑内，提高对波纹管的防护，同时通过波纹管在上升移动使用时，通过密封环移动与挡板相贴，推动挡板弯曲，呈倾斜坡度，避免充电使用时，雨水进入到凹坑内部。
21.4、本发明中，通过挡雨罩在排气孔上方对排气孔排出的空气进行阻隔，使排出的空气形成伞状气幕向下吹动，避免下雨时，雨水被吹到波纹管外壁附着，提高对波纹管的保护。
附图说明
22.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
23.图1是本发明主视结构示意图；
24.图2是本发明滑套内部结构示意图；
25.图3是本发明图1中a部分结构示意图；
26.图4是本发明中输出线圈和固定板连接结构示意图；
27.图5是本发明中放置板结构示意图。
28.图中：1、凹坑；2、输出线圈；3、电动升降杆；301、移动板；3011、进气槽；302、滑杆；303、复位弹簧；4、波纹管；401、支撑板；402、排气孔；403、密封板；404、密封环；5、固定板；501、通孔；6、滑套；601、顶杆；602、顶升弹簧；7、散热组件；701、固定架；702、散热扇；703、挡雨罩；8、放置板；801、通槽；802、挡板；9、进气管；901、进气罩；902、进气孔。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
30.如图1-图5所示，一种电动自行车无线充电装置，包括开设在地面的凹坑1和输出线圈2，凹坑1内壁设置防护板或者通过混凝土进行浇铸防护，凹坑1底部固定连接有电动升降杆3，电动升降杆3输出端固定连接有移动板301，移动板301顶部固定连接有波纹管4，波纹管4顶部开口内固定连接有固定板5，输出线圈2固定连接在固定板5上；波纹管4内部固定连接有支撑板401，支撑板401顶部外侧圆周阵列有多组滑套6，多组滑套6内壁顶部均滑动连接有顶杆601，滑套6内部设置有顶升弹簧602，顶升弹簧602的两端分别与滑套6底部和顶杆601相抵；支撑板401顶部固定连接有散热组件7，散热组件7用于对输出线圈2进行散热，散热组件7包括固定架701，固定架701顶部内壁设置有散热扇702，固定板5上开设有多组通孔501，波纹管4顶部外壁开设有多组排气孔402，移动板301上开设有进气槽3011，凹坑1一侧固定连接有进气管9，进气管9远离凹坑1的一端固定连接有进气罩901，进气罩901底部开设有进气孔902，启动散热扇702，散热扇702通过移动板301上的进气槽3011从凹坑1内吸入空气，然后通过多组通孔501吹出到输出线圈2上，对输出线圈2进行散热，避免输出线圈2充电功率下降，提高无线充电的稳定性，同时通过进气罩901底部的进气孔902从外界吸入空气，通过进气管9送入到凹坑1内。
31.如图1所示，移动板301顶部固定连接有滑杆302，滑杆302顶部滑动连接在支撑板401上，滑杆302外壁套设有复位弹簧303，复位弹簧303的两端分别与移动板301和支撑板401相抵，复位弹簧303的弹性大于顶升弹簧602的弹性，在波纹管4向上移动时，通过复位弹簧303的张力使支撑板401推动波纹管4上半部分的一部分向上收缩，同时对顶杆601施加推力，从而使顶杆601通过顶升弹簧602的张力与顶杆601相抵，顶杆601推动波纹管4的部分向上扩张移动，从而使波纹管4上的密封板403与电池箱完全相贴，同时当充电完成后，波纹管4复位时，通过复位弹簧303的张力，使波纹管4进行回弹复位。
32.如图1和图5所示，上述的凹坑1顶部固定连接有放置板8，放置板8上开设有与凹坑1相连通的通槽801，波纹管4顶部固定连接有密封板403，密封板403底部与放置板8顶部相贴，密封板403的直径大于通槽801的直径，在波纹管4充电完成后进行复位时，通过密封板403与放置板8相贴，对通槽801进行密封，避免无线充电装置不使用时，雨水杂物进入到凹
坑1中。
33.如图1、图3和图5所示，上述的通槽801内壁固定连接有挡板802，波纹管4中段外壁固定连接有密封环404，密封环404与挡板802配合，波纹管4从凹坑1移出进行无线充电时，波纹管4带动密封环404向上移动，密封环404向上移动与挡板802相抵，挡板802为橡胶材质，从而被密封环404推动向上弯曲，形成倾斜的坡度，避免雨水通过通槽801进入到凹坑1内部。
34.如图1和图3所示，上述的波纹管4外壁固定连接有向下倾斜30
°
的挡雨罩703，挡雨罩703位于排气孔402上侧，排气孔402吹出的热气通过挡雨罩703阻挡，呈向下倾斜向外吹散，吹出的热气形成伞形气幕在波纹管4外侧，在下雨时，通过伞形气幕对外界吹过来的雨水进行阻隔，避免雨水附着聚集在波纹管4外壁上，在波纹管4复位时，进入到凹坑1内，提高无线充电装置的安全性。
35.本发明中，波纹管4为弹性橡胶材质，便于波纹管4进行收缩扩张。
36.本发明的工作原理：使用者使用时，将电动自行车推行到放置板8上，电动自行车底部的电池箱位置移动到通槽801上方，然后启动电动升降杆3，电动升降杆3通过移动板301带动波纹管4向上移动，波纹管4顶部的密封板403移动与电池箱底部相贴，减小输出线圈2与电池箱的距离，从而减小无线电能传输的损耗，提高传输效率，此时启动输出线圈2，通过电磁感应原理，输出线圈2与电池箱内的输入线圈进行能量耦合实现能量的传递；从而实现将交流市电经全桥整流电路变换成直流电对电池箱进行充电，当电动自行车在放置板8上停放倾斜时，也会导致电池箱内的输入线圈呈现倾斜状态，当输入线圈与输出线圈2之间倾斜的偏移角度小于75
°
时，偏移角度的大小对电能传输效率的影响非常小；偏移角度大于75
°
时，随着偏移角度的增大，传输效率急剧减小，几乎成直线下降；在d＝0.2m的条件下(d为传输距离)，偏移角度小于60
°
时，随着偏移角度的增大，传输效率几乎不受影响；偏移角度大于60
°
时，随着偏移角度的增大，传输效率开始下降，但是与d＝0.05m，d＝0.1m时相比，下降趋势较缓；在d＝0.3m的条件下，从偏移角度为40
°
左右开始，传输效率下降速度开始加快，但与d＝0.2m时相比，下降趋势更加平缓；以上分析说明，传输距离越大，偏移角度对磁耦合谐振式无线电能传输的影响越小，反而言之，传输距离越小，偏移角度对磁耦合谐振式无线电能传输的影响越大；因此通过波纹管4在上升的过程中，波纹管4顶部的密封板403一侧先与电池箱底部倾斜底端相接触，然后电动升降杆3继续推动波纹管4，此时通过滑杆302外壁套设的复位弹簧303的张力，推动波纹管4上半部分位于电池箱底部相接处的下方局部收缩，同时波纹管4上密封板403远离与电池箱接触的其他位置，通过滑套6内的顶升弹簧602的张力，使顶杆601保持对波纹管4的一个推力，从而推动波纹管4未与电池箱接触的上半部分进行向上移动扩张与电池箱向上倾斜的部分相贴，实现波纹管4顶部与电池箱平行，从而使波纹管4顶部内的输出线圈2与电池箱内部的输入线圈平行，从而减小偏移角度对无线电能的传输，提高传输效率。
37.本发明中，线圈偏移角度的影响，选自：
38.线圈偏移角度对无线电能传输特性的影响《工矿自动化》北华航天工业学院机电工程学院作者：康会峰2018年第44卷第6期。
39.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进
等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：
1.一种电动自行车无线充电装置，包括开设在地面的凹坑(1)和输出线圈(2)，其特征在于，所述凹坑(1)底部固定连接有电动升降杆(3)，所述电动升降杆(3)输出端固定连接有移动板(301)，所述移动板(301)顶部固定连接有波纹管(4)，所述波纹管(4)顶部开口内固定连接有固定板(5)，所述输出线圈(2)固定连接在固定板(5)上；所述波纹管(4)内部固定连接有支撑板(401)，所述支撑板(401)顶部外侧圆周阵列有多组滑套(6)，多组所述滑套(6)内壁顶部均滑动连接有顶杆(601)，所述滑套(6)内部设置有顶升弹簧(602)，所述顶升弹簧(602)的两端分别与滑套(6)底部和顶杆(601)相抵；所述支撑板(401)顶部固定连接有散热组件(7)，所述散热组件(7)用于对输出线圈(2)进行散热。2.根据权利要求1所述的一种电动自行车无线充电装置，其特征在于，所述散热组件(7)包括固定架(701)，所述固定架(701)顶部内壁设置有散热扇(702)，所述固定板(5)上开设有多组通孔(501)，所述波纹管(4)顶部外壁开设有多组排气孔(402)，所述移动板(301)上开设有进气槽(3011)。3.根据权利要求2所述的一种电动自行车无线充电装置，其特征在于，所述凹坑(1)一侧固定连接有进气管(9)，所述进气管(9)远离凹坑(1)的一端固定连接有进气罩(901)，所述进气罩(901)底部开设有进气孔(902)。4.根据权利要求1所述的一种电动自行车无线充电装置，其特征在于，所述移动板(301)顶部固定连接有滑杆(302)，所述滑杆(302)顶部滑动连接在支撑板(401)上，所述滑杆(302)外壁套设有复位弹簧(303)，所述复位弹簧(303)的两端分别与移动板(301)和支撑板(401)相抵。5.根据权利要求1所述的一种电动自行车无线充电装置，其特征在于，所述复位弹簧(303)的弹性大于顶升弹簧(602)的弹性。6.根据权利要求1所述的一种电动自行车无线充电装置，其特征在于，所述凹坑(1)顶部固定连接有放置板(8)，所述放置板(8)上开设有与凹坑(1)相连通的通槽(801)，所述波纹管(4)顶部固定连接有密封板(403)，所述密封板(403)底部与放置板(8)顶部相贴，所述密封板(403)的直径大于通槽(801)的直径。7.根据权利要求6所述的一种电动自行车无线充电装置，其特征在于，所述通槽(801)内壁固定连接有挡板(802)，所述波纹管(4)中段外壁固定连接有密封环(404)，所述密封环(404)与挡板(802)配合。8.根据权利要求1所述的一种电动自行车无线充电装置，其特征在于，所述波纹管(4)外壁固定连接有向下倾斜的挡雨罩(703)，所述挡雨罩(703)位于排气孔(402)上侧。9.根据权利要求1所述的一种电动自行车无线充电装置，其特征在于，所述波纹管(4)为弹性橡胶材质。

技术总结
本发明公开了一种电动自行车无线充电装置，属于无线充电领域，一种电动自行车无线充电装置，包括开设在地面的凹坑和输出线圈，所述凹坑底部固定连接有电动升降杆，所述电动升降杆输出端固定连接有移动板，所述移动板顶部固定连接有波纹管，所述波纹管内部固定连接有支撑板，所述支撑板顶部外侧圆周阵列有多组滑套，多组所述滑套内壁顶部均滑动连接有顶杆，所述滑套内部设置有顶升弹簧，所述顶升弹簧的两端分别与滑套底部和顶杆相抵，通过顶升弹簧的张力推动顶杆保持对波纹管的推力从而使波纹管进行扩张，使波纹管的顶部与电池箱内部的输出线圈平行，减少输出线圈与输入线圈之间偏移角度对无线电能传输的影响，提高电能传输的效率。效率。效率。


技术研发人员：邹伟民 康书文 张维民 邹嘉逸 吉跃华
受保护的技术使用者：江苏传艺钠离子电池研究院有限公司
技术研发日：2023.04.18
技术公布日：2023/7/6