[发明专利]基于非接触式电能传输系统的信息交互装置及方法

说明书

本发明提供了一种基于非接触式能量传输系统的信息交互装置和方法，用以解决现有技术中非接触式能量传输系统位置偏移及由此引起的待机损耗大、电能传输效率低的问题。所述基于非接触式能量传输系统的信息交互装置，包括采集与处理模块、通信模块和控制模块，通过采集与处理模块采集信息，通过通信模块传输信息，通过控制模块对所采集的信息生成控制信息并输出对应的驱动信号。本发明有效地减小了非接触式能量传输系统的待机损耗，节省了充电时间，同时实现了充电电池过压过流保护，可以避免非接触能量传输系统在能量发送端和能量接收端发生较大偏移时仍进行低效率电能传输的工作状态，实现系统高效能量传输。

技术领域

本发明属于电能传输领域，具体涉及一种基于非接触式电能传输系统的信息交互装置及方法。

背景技术

非接触式电能传输，是指通过发射器将电能转换为其他形式的中继能量(如电磁场能、激光、微波及机械波等)，隔空传输一段距离后，再通过接收器将中继能量转换为电能，实现无线电能传输。目前，借助高频电磁场实现电能发射端向负载端无线供电的感应电能传输技术因其便利性已成功应用于电动汽车、有轨电车以及无人搬运车等无线充电等场合。

现有技术中，基于高频电磁场的非接触式电能传输，通过安装于地面的电能传输端与安装于各种移动交通工具或设备底盘的接收端来进行。但是，无论是对于有固定运行轨迹的有轨电车还是运行灵活的电动汽车以及无人搬运小车，都存在安装于车体底部的电能接收线圈与安装于地面电能传输侧线圈位置偏移问题，进而导致磁场耦合效果以及电能传输效率下降。

发明内容

为了提高非接触式电能传输的效率，克服传输线圈位置偏移导致磁场耦合效果不好的问题，本发明提供了一种基于非接触式电能传输系统的信息交互装置及方法，有效地减少非接触式能量传输系统的待机损耗，提高能量传输效率的同时，节省充电时间。考虑到实际应用中可能存在的干扰和安全问题，采用红外和WIFI相结合的方式，提高了系统的冗余程度和能量传输的稳定性。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

本发明提供了一种基于非接触式能量传输系统的信息交互装置，所述非接触式能量传输系统包括能量接收电路、能量发射电路，所述基于非接触式能量传输系统的信息交互装置包括：采集与处理模块、通信模块、以及控制模块；

所述采集与处理模块，与所述能量接收电路和所述通信模块相连，用于采集能量接收电路中指定位置处采集数据，并对采集数据进行处理得到控制信号，发送给通信模块；

所述通信模块，还与所述控制模块相连，用于将所述采集数据和控制信号传输到控制模块；

所述控制模块，还与所述能量发射电路相连，用于对所述采集数据和控制信号进行运算处理，生成驱动信号并开始充电，完成能量接收电路与能量发射电路的信息交互。

上述方案中，所述装置还包括：电源模块；所述电源模块用于给所述信息交互装置供电。

上述方案中，所述通信模块包括车载子模块和地面子模块；

所述车载子模块与所述采集与处理模块相连，用于接收采集数据与控制信号；所述地面子模块与所述控制模块相连，用于将采集数据与控制信号发送给所述控制模块；

当车辆驶向充电线圈时，所述车载子模块与所述地面子模块通过红外和WIFI完成信息传输，同时在信息传输的过程中完成车载线圈与充电线圈的精准定位。

上述方案中，所述采集与处理模块进一步用于采集输出电压的第一模拟信号、输出电流的第二模拟信号并转换为对应的第一数字信号和第二数字信号作为采集数据，并用于对所述第一数字信号和第二数字信号进行数据处理得到控制信号，并将所述采集数据和控制信号发送给所述通信模块。

上述方案中，所述控制模块进一步用于根据所述采集数据与控制信号生成并输出驱动信号，驱动能量发射电路向所述接收模块传输能量。