[发明专利]一种无线充电对准装置及系统

说明书

本发明提供一种无线充电对准装置及系统，包括安装座，安装在所述安装座上的扇形对准组件，用于传输电能的感应线圈，可移动地安装在扇形对准组件上用于承载感应线圈的线圈基板，用于为所述线圈基板提供动力的动力组件，所述线圈基板与所述动力组件之间通过连接件连接，用于检测碰撞接触位置的碰撞信号采集组件，用于实现电气控制的控制器，所述控制器根据所述碰撞信号采集组件采集的碰撞信号确定碰撞位置，根据所述碰撞位置控制动力组件带动所述线圈基板转动，直至所述感应线圈的法线方向转动至所述碰撞位置所在方向以完成对准操作，通过感应线圈可转动辅助对准，不再要求充电装置有精确的位置要求，使得感应线圈的法线方向重合即可完成对准。

技术领域

本发明涉及电能传输领域，特别涉及一种无线充电对准装置及系统。

背景技术

随着科学技术不断发展，各种机器人越来越多的走进各个领域。其中移动机器人是一大类，移动机器人摆脱了线缆的束缚，可以更大范围，更灵活的完成指定的任务。移动机器人的能源通常由两种方式解决，燃料供能或者电池供电。比如波士顿动力的大狗机器人，就是使用内燃机发电，再供给机器人使用。其缺点是能源转换效率低，同时噪声较大，还有尾气排放。使用电池供能是现在移动机器人大多数的选择，其中以锂电池为主。电池供能的优点是能源转换效率高，超过90％，噪声小，无污染，可以室内使用。缺点是能量密度低导致续航时间短，充电也需时间，不能像汽车加油一样瞬间完成。所以高密度储能电池和充电技术是未来的研究方向。

一般机器人充电都需要电源线缆连接，随着技术发展，无线充电技术越来越成熟，无线充电主要有电磁感应，电场耦合，空间谐振等几种方式，最成熟应用的还是电磁感应方式。电磁感应式的无线充电主要通过送电线圈和受电线圈的电磁感应来传递能量，其中送电线圈和受电线圈的对接角度是决定电能传输好坏的最主要因素。

移动机器人本身不一定采用非常昂贵精准的导航设备，很多机器人在位置定位上只要求定位的精度在10cm之内即可，这样对无线充电时线圈的对准带来很大的麻烦。同时机器人对准的过程中需要不断的调整位姿，这样也需要较长时间才能较好的对准，而且还不能确定就是最好的对准角度。比如大多差动轮式底盘的充电接口都选择在头部或者是尾部，在微调充电角度时基本都是要求有微小的侧移的动作，这对机器人来说非常麻烦。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种无线充电对准装置及系统，在进行无线充电时候，通过碰撞位置调整线圈的角度实现，实现快速对准，得到最高效率的充放电位置，操作方便。

第一方面，本发明提供一种无线充电对准装置，所述装置包括：

安装座；

安装在所述安装座上的扇形对准组件；

用于传输电能的感应线圈；

可移动地安装在所述扇形对准组件上用于承载所述感应线圈的线圈基板；

用于为所述线圈基板提供动力的动力组件，所述线圈基板与所述动力组件之间通过连接件连接；

用于检测碰撞接触位置的碰撞信号采集组件；

用于实现电气控制的控制器；

所述控制器根据所述碰撞信号采集组件采集的碰撞信号确定碰撞位置，根据所述碰撞位置控制动力组件带动所述线圈基板转动，直至所述感应线圈的法线方向转动至所述碰撞位置所在方向以完成对准操作。

可选地，所述扇形对准组件包括半圆柱型侧壁，所述线圈基板为矩形板，所述矩形板的四角分别设有滑轮，所述滑轮抵靠在所述半圆柱型侧壁的内壁上。

可选地，所述半圆柱型侧壁内侧平行设有两条轨道，所述轨道沿所述半圆柱型侧壁内侧延伸设置，所述滑轮与所述轨道配合转动。

可选地，所述线圈基板的材料为铁氧体材料。