新能源汽车全自动无线充电系统及方法与流程

1.本发明涉及新能源充电设备技术领域，是一种新能源汽车全自动无线充电系统及方法。


背景技术：

2.随着化石能源的日益紧缺，新能源汽车由于节能环保且可利用电网“谷电”充电稳定电网峰谷差，目前发展前景广泛，逐步在全球范围内广泛推广应用。
3.但新能源汽车的充电效率低，充电时间较长，充电区域受限，需人工进行专业充电桩或固定地点充电。目前虽然部分城市或加油加气站开展充电桩建设，但都因投资较大，土地面积受限，建设较为麻烦，建设和使用成本均较高。
4.且现有的充电方式需要安装充电枪和线路，通过人工连接新能源汽车的充电口之后才可以进行充电，不够方便快捷。
5.比如，公开号为cn213973651u，名称为“一种新能源汽车充电系统”的中国实用新型专利中，公开了一种新能源汽车充电系统，包括停车台，所述停车台的顶端设置有移动板，所述停车台的一侧设置有充电桩，所述充电桩的正面设置有显示屏，所述充电桩的一侧设置有充电窗口，所述充电窗口的内部设置有挡板，所述移动板的下端连接有伸缩杆，所述伸缩杆的下端连接有套筒，所述套筒的外侧设置有第一弹簧，所述移动板的一端连接有连接杆，所述连接杆的一端连接有移动齿块，所述移动齿块的一侧连接有齿轮，所述齿轮的上端连接有第一传动带，所述第一传动带的一端连接有第一转轮，所述第一转轮的一侧连接有第二传动带，所述第二传动带的一端连接有第二转轮，所述第二转轮的下端连接有与挡板相连接的绳索，所述充电窗口的内部一侧设置有充电枪插孔，所述充电枪插孔的内部设置有充电枪，所述充电枪插孔内部顶端连接有第二弹簧，所述第二弹簧的一端连接有移动块，所述移动块的下端设置有限位块，所述限位块的下端设置有与移动块相连接的固定杆，所述固定杆的一端连接有转轮。该新能源汽车充电系统虽然通过设置转轮改变了原有的充电枪头悬挂固定方式，提高了充电固定时的稳定性，防止人们将充电枪头乱丢的情况，但是，其必须使用充电枪进行充电，充电的效率和便捷性均有待进一步提高。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种新能源汽车全自动无线充电系统及方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有的充电方式需要安装充电枪和线路，不够方便快捷的问题。
7.本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种新能源汽车全自动无线充电系统，包括位置检测模块、电源控制模块、发电模块和受电模块；其中，位置检测模块用于检测待充电新能源汽车的位置，确保待充电新能源汽车停靠在合适的位置；其中，电源控制模块用于对充电电源的电压、频率、充电状态进行控制；其中，发电模块连接有发电线圈，用于通过电磁感应向受电模块传输电能；
其中，受电模块连接有受电线圈，用于通过电磁感应将发电线圈传输的电能转换成可以供电池进行充电的电能。
8.下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：上述电源控制模块可包括电路控制组件，用于对电源的电压进行控制和对整个电路进行保护。
9.上述电源控制模块还可包括变频组件，用于将充电电源的频率控制在合适的范围之内。
10.上述电源控制模块还可包括电压检测组件，用于实时反馈充电量并判断待充电新能源汽车的电池是否已经充满电。
11.还可包括费控检测模块，用于对充电的费用进行计量和控制。
12.上述受电模块可设有整流、滤波、稳压电路，用于通过转换处理后得到与新能源汽车充电电池相匹配的电压向新能源汽车充电。
13.还可设有升降机构，升降机构设置在待充电新能源汽车的底盘上，受电线圈设置在升降机构上。
14.本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种新能源汽车全自动无线充电方法，包括以下步骤：提供一种新能源汽车全自动无线充电系统，该新能源汽车全自动无线充电系统为上述的一种新能源汽车全自动无线充电系统；当待充电新能源汽车驶入停车场时，利用新能源汽车全自动无线充电系统的电源控制模块、位置检测模块、费控检测模块来判定充电信号，当检测到电源电压正常、停靠位置正常且需要付费使用的情况下已完成费用支付时，电源控制模块控制新能源汽车全自动无线充电系统对待充电新能源汽车进行充电；电压检测组件实时反馈充电量，待充电新能源汽车的电池充满电后电源控制模块自动断电。
15.本发明采用电磁感应原理，将线圈进行能量感应传递实现能量传输，将50hz交流电通过变频器转变为合适频率的交流电输送至发电线圈，受电线圈通过电磁感应方式获得电能，然后经整流、滤波、稳压电路得到与新能源汽车充电电池相匹配的电压后向新能源汽车充电。本发明可以装设于超市、小区、写字楼等各处停车场，实现随停随充功能，其利用位置传感器、受电线圈、发电线圈、变频器、滤波器、整流器、稳压器等部件或者模块实现新能源汽车的充电，整个系统通过电磁感应、变频等手段实现新能源汽车全自动无线充电功能，可以在需要为新能源汽车提供充电服务的停车场推广应用。本发明结构简单，成本低，可以实现无接触式充电，无需连接充电器和充电线路，可以提升充电效率，使充电更加方便快捷。
附图说明
16.附图1为本发明实施例的结构示意图。
17.附图2为本发明实施例的工作流程图。
18.附图中的编码分别为：1为交流电源，2为电路控制组件，3为变频组件，4为电压检测组件，5为位置检测模块，6为停车场，7为发电线圈，8为费控检测模块。
具体实施方式
19.本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
20.在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
21.下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：实施例1：如附图1、2所示，该新能源汽车全自动无线充电系统，包括位置检测模块5、电源控制模块、发电模块和受电模块；其中，位置检测模块5包括设置在停车场6四周的摄像头或者传感器，用于检测待充电新能源汽车的位置，确保待充电新能源汽车停靠在合适的位置；其中，电源控制模块与发电模块电连接，用于对充电电源的电压、频率、充电状态进行控制；电源控制模块包括电路控制组件2，电路控制组件2用于对电源的电压进行控制和对整个电路进行保护；电源控制模块还可包括变频组件3，用于将充电电源的频率控制在合适的范围之内，变频组件3可以是变频器等现有成熟的电气元器件，通过面板可以对频率进行灵活调节；电源控制模块还可包括电压检测组件4，用于实时反馈充电量并判断待充电新能源汽车的电池是否已经充满电。其中，发电模块连接有发电线圈7，发电线圈7嵌入在停车场6车位内，用于通过电磁感应向受电模块传输电能；其中，受电模块连接有受电线圈，受电线圈设置在待充电新能源汽车的底盘上，用于通过电磁感应将发电线圈7传输的电能转换成可以供电池进行充电的电能。
22.在本发明实施例中，该新能源汽车全自动无线充电系统还可包括费控检测模块8，用于对充电的费用进行计量和控制。该模块为可选模块，当该新能源汽车全自动无线充电系统装设在私人别墅或者其它提供免费充电的场所时，可以不设置费控检测模块8，或者停用费控检测模块8。费控检测模块8可连接移动终端，通过现有的微信或者支付宝等移动终端支付软件扫码的方式进行费用支付，进一步提高了操作的便捷性。
23.在本发明实施例中，该新能源汽车全自动无线充电系统的受电模块设有整流、滤波、稳压电路，用于通过转换处理后得到与新能源汽车充电电池相匹配的电压向新能源汽车充电。整个受电模块与待充电新能源汽车随车自带的充电装置并联连接。
24.在本发明实施例中，该新能源汽车全自动无线充电系统还可设有升降机构，升降机构设置在待充电新能源汽车的底盘上，受电线圈设置在升降机构上。通过这样设置可以对受电线圈的高度进行调节，从而调节受电线圈和发电线圈7之间的距离，进一步提高充电效率。
25.工作时，将系统接入220v/50hz的交流电源1，交流电通过电路控制组件2对电源的电压进行控制并对整个电路进行保护，之后通过变频组件3将充电电源的频率控制在合适的范围之内，再通过电压检测组件4实时反馈充电量并判断待充电新能源汽车的电池是否已经充满电，如果检测到已经充满电则断开电源。
26.本发明实施例的新能源汽车全自动无线充电装置主要采用电磁感应原理，将线圈进行能量感应传递实现能量传输。使用时，将新能源汽车加装电磁感应充电，在底盘安装受电线圈作为接收端，在具备市电电源的各处停车场6车位下安装发电线圈7作为发射端。系统工作前通过位置检测、电压检测、费控检测等方式确定是否满足充电条件，当满足充电条
件时系统开始工作。系统工作时将50hz交流电通过变频器转变为合适频率的交流电输送至发电线圈7，受电线圈通过电磁感应方式获得电能，然后经整流、滤波、稳压电路得到与新能源汽车充电电池相匹配的电压后向新能源汽车充电。
27.本发明实施例设计了一种新能源汽车全自动无线充电系统，可以装设于超市、小区、写字楼等各处停车场6，实现随停随充功能。其利用位置传感器、受电线圈、发电线圈7、变频器、滤波器、整流器、稳压器等部件或者模块实现新能源汽车的充电，整个系统通过电磁感应、变频等手段实现新能源汽车全自动无线充电功能，可以在需要为新能源汽车提供充电服务的停车场6推广应用。与现有的充电装置相比，本发明实施例结构简单，成本低，可以实现无接触式充电，无需连接充电器和充电线路，可以提升充电效率，使充电更加方便快捷。
28.实施例2：如附图1、2所示，该新能源汽车全自动无线充电系统一种新能源汽车全自动无线充电方法，包括以下步骤：提供一种新能源汽车全自动无线充电系统，该新能源汽车全自动无线充电系统为上述的一种新能源汽车全自动无线充电系统；当待充电新能源汽车驶入停车场6时，利用新能源汽车全自动无线充电系统的电源控制模块、位置检测模块5、费控检测模块8来判定充电信号，当检测到电源电压正常、停靠位置正常且需要付费使用的情况下已完成费用支付时，电源控制模块控制新能源汽车全自动无线充电系统对待充电新能源汽车进行充电；电压检测组件4实时反馈充电量，待充电新能源汽车的电池充满电后电源控制模块自动断电。
29.本发明实施例的新能源汽车全自动无线充电装置主要采用电磁感应原理，将线圈进行能量感应传递实现能量传输。系统工作前通过位置检测、电压检测、费控检测等方式确定是否满足充电条件，当满足充电条件时系统开始工作。系统工作时将50hz交流电通过变频器转变为合适频率的交流电输送至发电线圈7，受电线圈通过电磁感应方式获得电能，然后经整流、滤波、稳压电路得到与新能源汽车充电电池相匹配的电压后向新能源汽车充电。本发明实施例可以在需要为新能源汽车提供充电服务的停车场6推广应用，与现有的充电装置相比，本发明实施例结构简单，成本低，可以实现无接触式充电，无需连接充电器和充电线路，可以提升充电效率，使充电更加方便快捷。
30.以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

技术特征：
1.一种新能源汽车全自动无线充电系统，其特征在于包括位置检测模块、电源控制模块、发电模块和受电模块；其中，位置检测模块用于检测待充电新能源汽车的位置，确保待充电新能源汽车停靠在合适的位置；其中，电源控制模块用于对充电电源的电压、频率、充电状态进行控制；其中，发电模块连接有发电线圈，用于通过电磁感应向受电模块传输电能；其中，受电模块连接有受电线圈，用于通过电磁感应将发电线圈传输的电能转换成可以供电池进行充电的电能。2.根据权利要求1所述的新能源汽车全自动无线充电系统，其特征在于电源控制模块包括电路控制组件，用于对电源的电压进行控制和对整个电路进行保护。3.根据权利要求1或2所述的新能源汽车全自动无线充电系统，其特征在于电源控制模块还包括变频组件，用于将充电电源的频率控制在合适的范围之内。4.根据权利要求1或2所述的新能源汽车全自动无线充电系统，其特征在于电源控制模块还包括电压检测组件，用于实时反馈充电量并判断待充电新能源汽车的电池是否已经充满电。5.根据权利要求1或2所述的新能源汽车全自动无线充电系统，其特征在于还包括费控检测模块，用于对充电的费用进行计量和控制。6.根据权利要求3所述的新能源汽车全自动无线充电系统，其特征在于还包括费控检测模块，用于对充电的费用进行计量和控制。7.根据权利要求1或2或6所述的新能源汽车全自动无线充电系统，其特征在于受电模块设有整流、滤波、稳压电路，用于通过转换处理后得到与新能源汽车充电电池相匹配的电压向新能源汽车充电。8.根据权利要求1或2或6所述的新能源汽车全自动无线充电系统，其特征在于还设有升降机构，升降机构设置在待充电新能源汽车的底盘上，受电线圈设置在升降机构上。9.根据权利要求7所述的新能源汽车全自动无线充电系统，其特征在于还设有升降机构，升降机构设置在待充电新能源汽车的底盘上，受电线圈设置在升降机构上。10.一种新能源汽车全自动无线充电方法，其特征在于包括以下步骤：提供一种新能源汽车全自动无线充电系统，该新能源汽车全自动无线充电系统为权利要求1至权利要求9任意一项所述的一种新能源汽车全自动无线充电系统；当待充电新能源汽车驶入停车场时，利用新能源汽车全自动无线充电系统的电源控制模块、位置检测模块、费控检测模块来判定充电信号，当检测到电源电压正常、停靠位置正常且需要付费使用的情况下已完成费用支付时，电源控制模块控制新能源汽车全自动无线充电系统对待充电新能源汽车进行充电；电压检测组件实时反馈充电量，待充电新能源汽车的电池充满电后电源控制模块自动断电。

技术总结
本发明涉及新能源充电设备技术领域，是一种新能源汽车全自动无线充电系统及方法，其包括位置检测模块、电源控制模块、发电模块和受电模块；位置检测模块用于检测待充电新能源汽车的位置，确保待充电新能源汽车停靠在合适的位置；电源控制模块用于对充电电源的电压、频率、充电状态进行控制；其中，发电模块连接有发电线圈，用于通过电磁感应向受电模块传输电能；受电模块连接有受电线圈，用于通过电磁感应将发电线圈传输的电能转换成可以供电池进行充电的电能。本发明结构简单，成本低，可以实现无接触式充电，无需连接充电器和充电线路，可以提升充电效率，使充电更加方便快捷。使充电更加方便快捷。使充电更加方便快捷。


技术研发人员：李建鑫 徐涛 郭继辉 季绍明 路英 马凯凯 靳帅强 李庆阳 唐寅
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/6/28