[发明专利]无线充电线圈对准机构

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车无线充电领域，特别是一种通过X向驱动机构、Y向驱动机构、Z向举升机构以及传感器及电控组件构成空间三自由度移动的无线充电线圈对准机构。

背景技术

近年来，随着电力电子技术的不断发展，无线充电系统的效率和功率不断提高，应用范围不断扩大。无线充电，目前主要的一个应用是电动汽车领域。由于电池技术瓶颈，相比较于内燃机汽车，电动汽车存在续航时间短、成本高昂等短期内无法解决的问题。利用无线充电技术可以避开电池的技术问题。通过在地下铺设发射线圈，电动汽车底盘固定接收线圈，电动汽车在停车位上可以实现充电。但是汽车在停车过程中两侧线圈容易发生偏移，导致传输效率和功率下降。

基于以上背景，我们希望设计一种使两侧线圈自动对准的机构，实现两侧线圈自动对准功能，提高充电功率和效率。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供无线充电线圈对准机构，具有空间移动能力，在汽车停车充电的过程中实现两侧线圈的自动对准，并具有一定的抗压能力，可以保护线圈不被汽车压坏。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术来实现的，本发明包括初级线圈、次级线圈、次级侧线圈保护壳体、初级侧线圈保护壳体、X向驱动机构、Y向驱动机构、Z向举升机构、连接支架、底座、电控及传感器组件；

次级侧线圈保护壳体包括次级侧壳盖和次级侧壳体，次级侧壳盖与次级侧壳体紧扣在一起，次级侧壳体内放置次级侧线圈；

初级侧线圈保护壳体包括初级侧壳盖、初级侧壳体、异形支承板和支承桥，支承桥与初级侧壳体底面固定，异形支撑板与支承桥固定，初级侧壳盖与初级侧壳体紧扣，初级侧壳体内放置初级侧线圈；

X向驱动机构包括X向步进电机、X向联轴器、X向丝杆、铜螺母、X向连接块、X向滑轨、X向滑块、壳体支承座、垫片，垫片固定于Y向驱动机构下层滑轨的滑块上，两条滑轨相互平行地固定于垫片上，X向滑块置于两条滑轨上，壳体支承座固结于两个滑块上，X向丝杆置于垫片上并与联轴器连接，X向步进电机通过X向联轴器控制X向丝杆，X连接块通过铜螺母固定于X向丝杆，壳体支承座与X连接块固定，保护装置固定于壳体支承座上；

Y向驱动机构包括Y向步进电机、Y向联轴器、Y向丝杠、铜螺母、Y向连接块、Y向滑轨、Y向滑块、中间支承座，滑槽固定于中间支承座上，各两个滑块分别置于两个滑轨上，Y向形丝杆固定于中间支承座上并与联轴器连接，Y向步进电机通过Y向联轴器控制Y向丝杠，Y连接块通过铜螺母固定于Y向丝杠上并与X向滑轨固定；

Z向举升机构包括双侧X形起降架、推杆电机、连接轴、底座、固定铰支、单侧滑移铰支，X形起降架每一侧通过一个固定铰支座与一个滑移铰支座固定于底座，推杆电机通过固定铰支座固定于底座，推杆电机通过连接轴与X形起降架中点相连接，X形起降架上侧通过固结有固定铰支与滑移铰支的连接支架与上层Y向驱动机构连接；

电控及传感器组件包括单片机、视觉识别模块，单片机用于控制推杆电机与步进电机；视觉成像模块安装于初级侧，通过视觉处理技术实现初级侧线圈与次级侧线圈的对准。

进一步地，在本发明中，X向丝杆、Y向丝杠均为T形丝杆。

更进一步地，在本发明中，双层滑轨与相应丝杠通过滑块与垫片连接。

在本发明中，保护装置内特殊设计的异形支承板和异形支撑桥用于承受较大压力。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明与现有技术相比，本发明克服了传统电动汽车无线充电装置初次级侧线圈不可自动对准的不足之处，通过三自由度的移动结构实现了汽车停车时初次级侧线圈的自动对准。同时通过设计特殊形状的异性支撑板提高了初级侧线圈的耐压程度，防止被汽车轮胎压坏。本发明可以更好的适应电动汽车进行无线充电的工况。

附图说明

图1为本发明的无线充电线圈对准机构结构示意图；

图2为本发明X向和Y向驱动机构示意图；

图3为本发明Z向举升机构及连接支架与底座结构示意图；

图4为本发明初级侧线圈保护壳体结构示意图；