[发明专利]一种电动汽车动态调节无线充电系统及其控制方法

权利要求书

1.一种电动汽车动态调节无线充电系统，其特征在于，包括信息采集单元、电子控制单元和执行单元；

所述信息采集单元包括：磁场传感器、雷达传感器、距离传感器和OBD车速端口；磁场传感器安装在车底盘前部，用于采集行驶路面无线充电线圈电磁信息；雷达传感器斜向下安装在车底盘前部，用于检测行驶路面是否存在障碍物；距离传感器安装在无线充电车载接收板下端，用于测量无线充电车载接收板与地面距离；汽车车速通过OBD车速端口读取；

所述电子控制单元以80C55单片机为主体，主要包括输入模块、运算模块、充电控制模块、避障模块、升降控制模块和输出模块；

所述输入模块用于接收信息采集单元提供的车速信号、各传感器采集到的信号，并将原始信号信息传递给运算模块；

所述运算模块根据输入模块传递的各类信号，在单片机中算出行驶路面上的电磁场信息、是否有障碍物、无线充电车载接收板与地面距离，并将这些数据传递给充电控制模块、升降控制模块和避障模块；

所述充电控制模块根据运算模块的计算的行驶路面上的电磁场信息，判断是否驶入可动态无线充电区域，车载充电装置是否开启，并向升降控制模块发出信号；

所述避障模块根据运算模块计算的车速、障碍物数据以及无线充电车载接收板与地面距离，确定避障方案：充电装置何时升高及升高可用的最大时间；充电装置何时下降再次减小无线充电气隙提高无线充电效率，实现动态调节下高效率动态无线充电，并向升降控制模块发出信号；

所述升降控制模块根据充电控制模块和避障模块传递的信号，综合分析决定升降机构是否工作，实现减小无线充电气隙提高无线充电效率，并向输出模块发出控制指令；

所述输出模块将电子控制单元分析计算的综合信息以单片机I/O端口电信号的形式传输到执行单元，实现电信号的控制；

所述执行单元用于实现充电线路的开闭和二级剪型升降机构的升降调节。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车动态调节无线充电系统，其特征在于，所述执行单元由充电线路开关和控制二级剪型升降机构的单片机组成，接收电子控制单元的指令完成相应动作；

所述充电线路开关是在单片机控制下，通过单片机I/O端口输出电平信号在三级管的开关作用下控制继电器，形成以继电器控制无线充电设备的电路，执行指令；

所述二级剪型升降机构是由单片机控制下的电动推杆驱动的剪型升降结构组成，通过单片机I/O端口输出高低电平的电信号在三级管的开关作用下控制继电器，在继电器控制下驱动电动推杆水平伸长或缩短，再由剪型机构将水平方向长度变化转化为竖直运方向的高度变化，完成无线充电车载接收板的升降，实现动态调节。

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车动态调节无线充电系统，其特征在于，当执行单元接收到指令时，单片机的I/O端口输出高电平，在NPN三极管的作用下接通继电器线圈电路，使继电器具有磁效应吸合常开开关，接通外部执行电路；反之，单片机的I/O端口输出低电平，在NPN三极管的作用下断开继电器线圈电路，继电器吸合状态下的常开开关断开，从而断开外部执行电路，外部执行电路开闭，完成相应的动作实现动态调节。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车动态调节无线充电系统，其特征在于，所述二级剪型升降机构的上端固定并安装在车底盘上，二级剪型升降机构的下端连接无线充电车载接收板，上下端连接方式为右侧采用固定铰链，左侧采用滑块，并安装在滑块槽内，上端滑块与固定铰链之间用电动推杆连接。