[发明专利]一种用电设备智能充电接入系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种用电设备智能充电接入系统及其控制方法，该系统包括：智能插座、高频电源、高频电能发射端、高频电能接收端、车载充电机和服务器。智能插座用于测量交流输入侧的电参数，并上传至服务器，对系统进行一级保护；高频电源用于将工频电转换成高频电至发射端，并监测电流和红外传感器信息，对系统进行二级保护；发射端用于产生高频电磁波传送至接收端；接收端用于接收高频电磁波，并将高频能量输送至车载充电机；车载充电机用于将高频能量转换为电池充电电压；服务器用于对用电设备进行充电调度、状态监控以及对异常状态的应答。本发明在智能插座和高频电源形成了两级保护机制，为系统的智能、自动安全运行提供了保障。

技术领域

本发明涉及智能用电技术领域，特别涉及一种移动式用电设备的智能充电接入系统及其控制方法。

背景技术

电能的应用给人类带来了巨大的发展，传统的输电方式是通过金属导线实现点对点的直接传输，输电线已经分布在人们生活的各个角落。虽然这种固有的导线传输方式在现代社会占据了不可替代的作用，但是这一方式也存在诸如接触火花、滑动磨损、碳积累及带电导体裸露等问题，这些问题限制了导线输电在一些特殊领域的应用：(1)在化工、矿井等易燃易爆场合，有线方式极易因金属触点的摩擦而引起火花，引发安全事故；(2)在无人自动搬运车领域，智能搬运车无论是换电池、地面刷板接触或充电杆伸缩式，均需要人力、物力直接接触；(3)在智能电网领域，无人值守的变电站、高压输电线路的巡检机器人装置的有线充电，在户外条件下则易导致短路的故障。

目前，智能插座技术和无线电能传输技术的理论研究趋于完善，其相关应用领域也在不断拓宽，不少行业已经出现了成熟的产品，作为潜在的发展领域，将智能插座技术、无线电能传输技术与物联网的有机结合的应用潜力巨大。

发明内容

发明目的：为了克服用电设备现有充电、换电技术中存在的不足，本发明目的在于提供一种用电设备智能充电接入系统及其控制方法，通过系统内部各结构间分工合作，相互协调，实现用电设备智能充电，解决供电导线占用大量内部空间的问题，有效节约用电设备传统供电方式中蓄电池更换的时间。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用电设备智能充电接入系统，包括智能插座、高频电源、高频电能发射端、高频电能接收端、车载充电机和服务器；所述智能插座接入工频供电系统，用于对交流输入侧的电参数进行测量并将测量结果通过无线方式传送给服务器，根据接收的服务器的指令控制电路的通断；所述高频电源接入所述智能插座，用于将工频电源转换成高频电流传送至所述高频电能发射端，以及用于对主功率回路电流参数进行检测并将检测结果通过无线方式传送给服务器，根据接收的服务器的指令控制电源工作状态；所述高频电源还与设于高频电能发射端的红外传感器相连，用于根据红外传感器的信号控制电源工作状态；所述高频电能发射端用于将高频电能通过线圈结构产生的高频电磁波传送至所述高频电能接收端；所述高频电能接收端接收高频电磁波能量并输送至所述车载充电机；所述车载充电机用于将高频能量转换成供电池充电的直流稳定电压；所述服务器用于根据接收到的数据信息进行判断，根据判断结果向所述智能插座或高频电源发送控制指令。

作为优选，所述车载充电机，还用于监控充电电压、电流及功率，并将测量结果通过无线方式传送给服务器；以及在检测到电池电量不足时，将信息上传至服务器；服务器在接收到电池电量不足的信息时，进行充电调度，发送充电位置信息至车载充电机。

作为优选，所述智能插座包括单片机处理模块、无线通信模块、电参数测量模块、供电模块、时钟模块和继电器模块；所述电参数测量模块用于测量工频电交流输入侧的电能信息并将结果传递至所述单片机处理模块；所述单片机处理模块用于对采集的电能信息进行模数转换，并通过所述无线通信模块传输给所述服务器，以及接收来自服务器的切断充电指令，向所述继电器模块发送切断充电的指令；所述供电模块用于将工频电转换为直流电，为所述智能插座供电。