一种无线充电系统功率发射模块顶升装置

1.本发明涉及无线充电技术领域，具体涉及一种无线充电系统功率发射模块顶升装置。


背景技术：

2.电动汽车无线充电系统可以使电动汽车在停车场无线充电，该技术不仅可以大幅度提高车辆的续驶里程，而且还可以大幅度降低车载动力电池的数量。在电动汽车无线充电技术中，无线电能传输结构对系统的性能及建设成本起到重要的影响，系统性能包括供电效率、最大传输能力、空气间隔、抗偏移能力、耐久度、电磁辐射强度、对环境影响等多个方面，这些方面都影响系统的传输效率。通过对磁耦合机构进行合理的设计，可以极大改善上述性能。
3.现有技术中，电动汽车上的接收线圈与车底预埋的发射线圈磁耦合进行无线充电，该充电方式存在传输距离较远的问题，因此发射线圈和接收线圈之间会产生松耦合，导致传输效率降低。为提高效率，通常会采用增大线圈体积的方式增大功率密度，但这样又会导致磁耦合机构的重量增加，进而增加建设成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：针对现有技术中为提高电动汽车磁耦合式无线充电系统传输效率，需要增大线圈体积，导致建设成本增加的问题，提供一种无线充电系统功率发射模块顶升装置。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
6.一种无线充电系统功率发射模块顶升装置，包括升降支架，所述升降支架顶部设有水平的支撑板，所述支撑板上铺设有发射线圈，还包括驱动电机，所述驱动电机用于驱动所述升降支架上升或下降。
7.采用前述技术方案的本发明，当需要对电动汽车进行无线充电时，通过驱动电机控制升降支架上升，带动发射线圈上升靠近汽车上的接收线圈，实现贴合式的磁耦合无线充电，有效地提高了线圈之间耦合系数，保障无线充电的效率达到较高水平，相比于现有技术中为提高电动汽车磁耦合式无线充电系统传输效率，需要增大线圈体积，导致建设成本增加的问题，本发明通过顶升装置实现线圈之间贴合式的无线充电，保证了较高的充电效率，且不需要增大线圈体积和磁耦合机构的重量，降低了建设成本。
8.进一步的，所述发射线圈上设有接近开关，还包括控制模块，所述接近开关用于检测所述发射线圈与设于车底的接收线圈的间距，所述控制模块用于基于所述接近开关的检测结果控制所述驱动电机调节所述升降支架的升降高度，当给汽车充电时，升降支架带动发射线圈上升，当其与接收线圈的间距到位时，接近开关触发并发出反馈信号，控制模块接收该反馈信号控制驱动电机停止运行。
9.进一步的，所述升降支架包括至少两根等长的旋转臂，地面上设有与所述旋转臂
同等数量的第一铰接件，所述支撑板下表面上设有与所述旋转臂同等数量的第二铰接件，任一所述旋转臂的两端分别与所述第一铰接件和第二铰接件铰接，任意两根所述旋转臂相互平行，在升降支架上升或下降的过程中，所有旋转臂均保持平行，使得支撑板始终处于水平状态，确保发射线圈保持水平。
10.进一步的，所述驱动电机的输出轴与任一所述旋转臂固定连接，且所述输出轴与所述旋转臂和第一铰接件的铰接轴同轴，如此设置，使得驱动电机可以精确控制旋转臂的转动角度，进而精确控制升降高度。
11.进一步的，所述驱动电机为伺服电机或步进电机，均可实现精确控制转动角度的功能。
12.进一步的，当所述升降支架降至最低位置时，所述升降支架、支撑板和发射线圈均位于待充电车辆底部预设的地坑内，还包括盖设于所述地坑开口处的可开合的防护罩，在不进行无线充电时，闭合防护罩以起到保护功能，避免异物进入装置，可有效规避异物造成的风险。
13.进一步的，所述防护罩包括固定于所述开口的固定罩和可沿水平滑动的滑动罩，所述滑动罩可滑动至收合于所述固定罩上方，所述防护罩用于滑动以打开或关闭所述地坑的开口，使用滑动式防护罩，滑动罩沿水平滑动即可实现防护罩的开合，易于安装，且占用空间小。
14.进一步的，所述滑动罩位于所述发射线圈上方且滑动连接于所述地坑两个相对的侧壁上，两个所述侧壁上各设有一条导轨，所述滑动罩相对的两边上均设有滑轮，所述滑轮嵌装于所述导轨内，结构简单有效，易于实现。
15.进一步的，所述滑动罩上与所述地坑边缘接触的前端下部设有一排毛刷，所述毛刷与所述发射线圈相接触，在防护罩打开时毛刷跟随滑动罩移动，对发射线圈表面进行清洁，扫除发射线圈上的微小异物。
16.相比于现有技术，本发明的有益效果为：通过顶升装置实现线圈之间贴合式的无线充电，保证了较高的充电效率，且不需要增大线圈体积和磁耦合机构的重量，降低了建设成本。
附图说明：
17.图1为本发明收折状态示意图；
18.图2为本发明展开状态示意图；
19.图3为发射线圈示意图。
20.图中标记：1-支撑板，2-发射线圈，3-滑动罩，4-毛刷，5-第一铰接件，6-第二铰接件，7-旋转臂，8-固定罩，9-地坑，10-接近开关。
具体实施方式
21.下面结合附图，对本发明作详细的说明。
22.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
23.本实施例提供一种无线充电系统功率发射模块顶升装置，包括升降支架，升降支架顶部设有水平的支撑板1，支撑板1上铺设有发射线圈2，还包括驱动电机，驱动电机用于驱动升降支架上升或下降；
24.发射线圈2为常见的q型线圈，其上设有接近开关10，还包括控制模块，接近开关10用于检测所述发射线圈2与设于车底的接收线圈的间距，所述控制模块用于基于所述接近开关10的检测结果控制所述驱动电机调节所述升降支架的升降高度；
25.升降支架包括至少两根等长的旋转臂7，地面上设有与旋转臂7同等数量的第一铰接件5，支撑板1下表面上设有与旋转臂7同等数量的第二铰接件6，任一旋转臂7的两端分别与第一铰接件5和第二铰接件6铰接，任意两根旋转臂7相互平行；
26.驱动电机的输出轴与任一旋转臂7固定连接，且输出轴与旋转臂7和第一铰接件5的铰接轴同轴；
27.驱动电机为伺服电机或步进电机；
28.当升降支架降至最低位置时，升降支架、支撑板1和发射线圈2均位于待充电车辆底部预设的地坑9内，还包括盖设于地坑9开口处的可开合的防护罩；
29.防护罩包括固定于开口的固定罩8和可沿水平滑动的滑动罩3，滑动罩3可滑动至收合于固定罩8上方，防护罩3用于滑动以打开或关闭地坑9的开口；
30.该滑轨式防护罩能够保护人身安全，避免造成安全意外，保证在规定的使用期限内有足够的强度、稳定性、耐磨性、耐腐蚀、抗高低温性和抗疲劳性，同时考虑到汽车行驶时的压力，还具备机械强度大，抗拉力强，不怕外力撞击的技术特点；
31.滑动罩3位于发射线圈2上方且滑动连接于地坑9两个相对的侧壁上，两个侧壁上各设有一条导轨，滑动罩3相对的两边上均设有滑轮，滑轮嵌装于导轨内；
32.滑动罩3上与地坑9边缘接触的前端下部设有一排毛刷4，毛刷4与发射线圈2相接触。
33.采用前述技术方案的本发明，当需要对电动汽车进行无线充电时，滑动罩3滑动至固定罩8上方，防护罩打开，驱动电机启动，控制旋转臂7转动带动支撑板1上升，带动发射线圈2上升靠近汽车上的接收线圈，当其与接收线圈的间距到位时，接近开关10触发并发出反馈信号，控制模块接收该反馈信号控制驱动电机停止运行，之后进行贴合式的磁耦合无线充电；充满电之后，控制模块控制驱动电机反转，带动旋转臂7反转至升降支架、支撑板1和发射线圈2均收合于地坑9内，滑动罩3滑出以关闭防护罩。
34.使用本顶升装置可有效提高线圈之间耦合系数，保障无线充电的效率达到较高水平，相比于现有技术中为提高电动汽车磁耦合式无线充电系统传输效率，需要增大线圈体积，导致建设成本增加的问题，本发明通过顶升装置实现线圈之间贴合式的无线充电，保证了较高的充电效率，且不需要增大线圈体积和磁耦合机构的重量，降低了建设成本。
35.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。