[实用新型]一种自动定位无线电力传输系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及充电系统、对电动汽车进行无线充电以及以无线方式从多种电力贮存设备获取电力，具体涉及一种自动定位无线电力传输系统。

背景技术

无线充电器在该技术领域为人所熟知。然而，无线充电需要将两个线圈(一个在传送端，一个在接收端)进行对准。例如，在对电动汽车进行无线充电时，始终需要以新的方式将两个线圈对准，以改善充电效率。常见的将两个线圈对准的方式包括在地面内或地面以上安装固定式收发器，然后把汽车开到收发器的上方。尽管固定式收发器具有很多优秀的性能，却也存在一些劣势。例如，线圈尺寸必须做到很大，才能对对准不良进行容差，而且两个线圈之间的距离也很远。大尺寸线圈和线圈之间的较远距离降低了充电效率，并增加了电磁辐射的强度。之前曾有人尝试过减少对准不良情况的发生。美国专利5,498,948号，以全部引用的方式结合在文本中，使用装在固定传输器上的可调式机械臂对两个线圈的对准进行控制。该方法技术复杂，灵活性不高。美国专利5,617,003A号，以全部引用的方式结合在文本中，使用具有类似概念的可移动式机械臂对传输线圈的位置进行调整。美国专利5,654,621A号，以全部引用的方式结合在文本中，使用埋藏在地下的固定式机械臂将线圈对准。美国专利申请公开20140132207号，以全部引用的方式结合在文本中，对对准不良情况进行检测并调整车辆的位置以将线圈对准。这些解决方案都有复杂、缺乏灵活性的问题。因此，对可以自动调整耦合线圈位置，对电动车辆进行无线充电的更优秀的设备及方法的需求是可观的。

此处所有引用的专利、申请及文献均以全部引用的方式结合在文本中。此外，如果此处所引用引文中的定义或者术语使用与本文中所提供的术语定义不一致或相反，则本文中所提供的定义被视为有效，引文中的术语定义被视为无效。实施例可能会力求满足所述意愿中的一个或者多个。尽管当前的实施例可能避免所述意愿中的一个或者多个，需要理解的是实施例的某些方面并不一定必须避免这些意愿。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供与可以自主调整位置的无线电力传输系统进行双向无线电力传输的设备及方法。该电力传输系统备有一个被配置为可以自主、自由地移动并改变移动方向的移动式机壳。在一个实施例中，移动式机壳上装有一个第一收发器，被配置为可以进行无线电力传送，或者可以进行无线电力接收，或者既可无线传送也可无线接收。在另一个实施例中，有一个与移动式机壳进行连接的基站，第一收发器安装在移动式机壳上。

在当前实用新型中的一个实施例中，可以预见到的电力传输系统也可能包括至少一个传感器，用于检测需要传送电力的目标上第二收发器的位置或形状，以及一个用于导出检测到的位置数据的逻辑电路。该电力传输系统可以包括至少一个连接式追踪器，被配置为可以连接至目标的第二收发器较近的位置，传感器对连接式追踪器进行感知，以检测第二收发器的位置。

可以进一步预见到电力传输系统可能包括一个通信模块，被配置为可以识别目标的制造商规格，并将收发器的位置数据、状态、指令等进行导出。电力传输系统也可能与通信网络进行连接，比如互联网。随后无线传输系统即可水平移动第一收发器(通过移动式机壳的运动)、水平抬升第一收发器、斜转第一收发器、或者执行这三种动作/功能的任意组合，以根据检测到的位置数据对自身位置进行调整。

在这一实施例的另一个方面，电力传输系统自动将第一收发器与需要电力的目标上的第二收发器进行对准。电力传输系统可以自主地将第一收发器向第二收发器进行移动或者自主地将第二收发器向第一收发器进行移动。随后无线传输系统即可水平移动第二收发器、水平抬升第二收发器、斜转第二收发器、或者执行这三种动作/功能的任意组合，以根据检测到的第一收发器的位置数据对自身位置进行调整。也可以预见到电力传输系统在电力传送完成后，自动地使第一收发器或第二收发器远离目标进行移动。

在一个替代实施例中，可以预见到第一收发器被配置为通过检测并计算出第二收发器线圈中心的位置，或者检测至少两个事先连接在第二收发器附近的可拆卸式追踪器的位置，与第二收发器进行对准。可以进一步预见到，电力传输系统可以将耦合距离缩短至15cm之内。在另一个实施例中，电力传输系统可以将耦合距离缩短至20cm之内。在另一个实施例中，电力传输系统可以将耦合距离缩短至10cm之内。在一个进一步的实施例中，电力传输系统可以将耦合距离缩短至5cm之内。