[发明专利]一种基于5G的新能源汽车的无线充电对位系统

权利要求书

1.一种基于5G的新能源汽车的无线充电对位系统，所述无线充电对位系统包括汽车上的无线充电接收器、无线充电桩、安装于所述无线充电桩与所述无线充电接收器配合充电的无线充电发射器和供汽车停车充电的充电区，其特征在于，所述无线充电对位系统还包括根据所述无线充电桩的使用情况引导所述汽车进入相应区域进行充电的充电指引模块、生成使所述无线充电发射器移动至与所述无线充电接收器相配合充电的位移指令的自动识别模块和控制所述无线充电桩各部件进行预定轨道移动的智能驱动模块；

所述充电指引模块包括检测所述充电区内所述无线充电桩的使用情况的监测组件、识别并记录所述汽车的信息数据的摄像组件、基于所述监测组件和所述摄像组件发送的信息进行分析处理进而生成相应指令的云服务器和等待区内设置的至少一个显示所述云服务器发送的相应指令进而引导所述汽车移动的指引终端装置；所述摄像组件、监测组件和指引终端装置分别通过信息交流组件与所述云服务器信号连接；

所述智能驱动模块为通过所述无线充电桩的控制装置接收所述智能识别模块发送的控制信号进而控制所述无线充电桩上相应的电器装置，所述控制装置分别与所述无线充电桩的所述电器装置电气连接；

所述无线充电桩包括由伸缩驱动装置控制能够水平位移的伸缩部件、由升降驱动装置控制能够垂直升降的升降部件和由旋转驱动装置控制能够相对于地面旋转的部件，其中所述升降部件竖直方向的两端分别通过连接元件连接所述伸缩部件和所述旋转部件，所述旋转部件未连接所述升降部件的另一端通过固定元件固定于所述地面；

所述无线充电桩还包括为空腔结构的机壳、为所述无线充电发射器传输电能的电导线、和将所述电导线进行及时回收存放进而避免所述电导线在所述空腔结构的机壳内乱绕的微型卷扬机，其中所述无线充电桩的前端通过安装座安装所述无线充电发射器，所述空腔结构放置为无线充电发射器传输电能电导线；

所述机壳包括所述伸缩部件、所述升降部件和所述旋转部件，其中所述伸缩部件的其中一端通过所述安装座安装所述无线充电发射器，所述伸缩部件的另一端与所述升降部件的其中一端通过连接件连接，所述升降部件的另一端与所述旋转部件通过连接件连接，所述伸缩部件包括至少两个空腔外壳，所述空腔外壳之间通过至少一个伸缩驱动装置连接，所述伸缩驱动装置为线性电机，所述升降部件为至少两个空腔壳体之间通过至少一个升降驱动装置连接，进而控制所述无线充电桩在垂直方向的升降，所述升降部件的另一端与所述旋转部件通过固定座固定连接，所述空腔外壳由塑性复合材料制造而成；

所述旋转部件包括与地面接触的下端面，位于下端面上方的中部面和位于所述中部面上端的上端面，所述下端面与所述中部面通过侧壳体密封连接形成一个空腔区，所述上端面通过伺服电机与所述侧壳体相配合做旋转运动，所述上端面垂直地面的方向的中部开设有凹槽，所述凹槽内容置有与所述凹槽相配合的连接杆的其中一端，所述连接杆固定与所述凹槽内，中部板的中部开设有供连接杆穿过的穿孔，所述空腔区安装有伺服电机即旋转驱动装置，所述伺服电机的电机轴的端部设有供所述连接杆的另一端插入的插槽，所述连接杆与所述伺服电机连接的一端即连接杆端部为多边形结构，所述插槽以及所述连接杆端部的截面同为相适配的多边形，目的是为了实现伺服电机驱动连接杆转动，所述连接杆的其中一端与所述上端面连接，另一端与所述插槽插接，所述连接杆与插槽插接的端部截面为多边形，所述连接杆的另一端位于伺服电机的电机轴的插槽内，并且所述伺服电机可顺时针旋转，也可逆时针旋转，所述伺服电机受所述控制装置控制其旋转方向和角度，所述伺服电机运行时，所述伺服电机驱动所述连接杆转动，进而所述连接杆带动所述上端面进行旋转运动，所述升降部件的另一端通过固定元件连接与所述旋转部件的上端面，所述旋转部件的电机轴通过所述连接杆与所述上端面连接，所述旋转部件通过所述伺服电机驱动其旋转进而带动所述伸缩部件和所述升降部件进行旋转；

所述自动识别模块包括安装于所述无线充电桩上的充电追踪器、安装于所述汽车上的汽车追踪器、在所述充电区内发射红外线并接收被反射的红外线的反射信号的光学定位跟踪模块、安装于所述汽车上对所述光学定位跟踪模块发射的红外线进行反射的反射组件和根据所述充电追踪器和所述汽车追踪器的位置信息进行分析处理生成相应控制指令并发送至所述无线充电桩的导航服务器；

在等候充电的队列中，任务紧急充电汽车的优先级大于闲时充电汽车，对于优先级别高的任务优先安排，同一优先级的任务，按照任务生成时间依次安排，设置最大并行任务数为当前停车场所拥有的无线充电桩数量，当前任务数超过最大并行任务数时，将超出任务放入等候队列，所述云服务器的处理单元生成任务、建立任务队列和按照任务的状态信息以及优先级别排序，所述处理单元将当前的任务队列按照排好的顺序逐一为任务安排车辆和路径，并通过发送单元发送至所述指引终端装置和所述无线充电桩，所述无线充电桩接收到任务时将自身状态设置为占用，任务完成后将自身状态设置为闲置，并实时上报自身状态与任务类型，所述汽车根据相应的指令有序进入相应的充电区进行无线充电；

所述光学定位跟踪模块通过红外线的发射与反射接收所述汽车在充电过程中的运动情况进而及时调整所述无线充电发射器的位置移动，在汽车充电过程中所述定位跟踪模块开启工作，并对所述充电区内充电的汽车进行位移判断避免在无线充电过程中，所述汽车的运动造成所述无线充电发射器与所述无线充电接收器的位置不匹配进而影响所述汽车的充电，所述汽车上安装有包括至少三个共面不共线的红外线被动反射球的反射组件，所述反射组件对所述光学定位跟踪模块发射的红外线进行反射，所述导航服务器会接收所述光学定位跟踪模块发送的信号，所述光学定位跟踪模块在所述汽车工作过程中实时追踪和采集所述汽车的位置改变信息，在所述光学定位跟踪模块检测到所述汽车的位置改变信息时，所述光学定位跟踪模块发送相关信号至所述导航服务器，所述导航服务器重新接收所述汽车追踪器和所述充电追踪器目前的坐标信号并进行重新的途径规划，所述导航服务器根据所述汽车追踪器和所述充电追踪器坐标系之间的配准关系，求二者的相配接所发生的位移变化信息，并生成调整信号发送至无线充电移动桩的控制装置,所述无线充电移动桩的所述控制装置根据所述调整信号控制其各驱动装置驱动相应部件的相对位移，进而所述控制装置根据所述调整信号调整其各部分对应的驱动装置的执行器末端到相应的目标位置。