阅读说明：本技术 一种具有无线充电功能的平衡车 (Balance car with wireless function of charging ) 是由 臧传美 于 2019-12-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有无线充电功能的平衡车,包括车体、用于控制车体移动的控制板、与控制板电连接的用于给车体供电的电池组、与控制板电连接用于发给控制板信号使控制板控制车体移动到充电器上的位置模块、用于给电池组充电的无线充电系统；所述电池组包括电芯和电量检测模块,所述电池组还包括保护线路板,所述位置模块包括用于获取充电器位置的第一位置信号交互模块,所述控制板上电连有障碍检测模块。本发明能够实现自动的给平衡车进行无线充电,当电池组内的电量检测模块检测到电量低于预设阈值时主动将低电量信号传递给控制板。(The invention discloses a balance car with a wireless charging function, which comprises a car body, a control panel, a battery pack, a position module and a wireless charging system, wherein the control panel is used for controlling the car body to move; the battery pack comprises an electric core and an electric quantity detection module, the battery pack further comprises a protection circuit board, the position module comprises a first position signal interaction module used for acquiring the position of the charger, and the control board is electrically connected with an obstacle detection module. The invention can realize automatic wireless charging of the balance car, and actively transmits a low-power signal to the control panel when the power detection module in the battery pack detects that the power is lower than the preset threshold value.)

一种具有无线充电功能的平衡车

技术领域

本发明属于平衡电动车领域，更具体的说涉及一种具有无线充电功能的平衡车。

背景技术

随着社会经济的进步，人们活动的范围不断扩大，私家车保有量也在不断增加。私家车数量的不断攀升导致其对于城市道路造成严重拥堵，给出行带来众多不便；同时，汽车排放的尾气也对环境造成了严重污染。因此，在一定的活动区域里面，人们迫切需要一种环保、方便的交通工具，电动平衡车应运而生，其不仅可以实现驾驶人员的手动操作，同时增加了体感驾驶自动行驶方式，增加驾驶乐趣。

目前平衡车充电都需要人为的接插式充电，使用繁琐，如果使用人忘记充电，平衡车电量低而无法出行，本方案的智能无线充电系统可以自动进行充电，并且采用无线充电方式，无需人为操作，提高平衡车的使用便捷性和智能性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有无线充电功能的平衡车。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种具有无线充电功能的平衡车，其特征在于：包括车体；控制板，用于控制车体移动；电池组，与控制板电连接，用于给车体供电；位置模块，与控制板电连接，用于发给控制板信号，使控制板控制车体移动到充电器上；无线充电系统，用于给电池组充电。

进一步地，所述电池组包括电芯和电量检测模块。

进一步地，所述电池组还包括保护线路板。

进一步地，所述位置模块包括用于获取充电器位置的第一位置信号交互模块。

进一步地，所述控制板上电连有障碍检测模块。

进一步地，所述车体的左右两侧均固定有固定板，所述固定板上设有将固定板上下贯穿的滑槽，所述固定板的上侧面固定有固定块，所述固定块的上侧面固定有驱动电机，所述驱动电机的转动轴上固定有穿过固定块的驱动螺杆，所述驱动螺杆上螺纹连接有驱动螺母，驱动螺母上固定有挡水板。

进一步地，所述车体上设有用于控制电机转动的控制按钮。

进一步地，所述无线充电系统包括线圈，用于接收电磁信号并转化为交流电压信号；整流器，用于将交流电压信号转化为直流电压信号；电压调节器，用于将整流器输出的直流电压信号的电压转化为电池充电电压；无线充电控制器，用于控制整流器和电压调节器的工作，蓝牙单元，用于与充电器交互充电信息。

进一步地，所述线圈的两端与所述整流器输入端连接，所述整流器的控制端与所述无线充电控制器连接，所述整流器的输出端与所述电压调节器连接，所述电压调节器的控制端与所述无线充电控制器连接，所述电压调节器的输出端与电池连接，所述蓝牙单元与所述无线充电控制器连接。

综上所述，本发明的有益效果：当电池组内的电量检测模块检测到电量低于预设阈值时主动将低电量信号传递给控制板，控制板收到低电量信号时主动开启第一位置信息交互模块，第一位置信息交互模块唤醒第二位置信息交互模块，唤醒成功后两模块将所在位置信息传递给控制板,控制板经计算后规划出行驶轨迹并控制平衡车行进部件(车轮)主动行驶到充电器位置自行完成充电。

附图说明

图1为本发明的控制系统示意图。

图2为本发明发射装置与接收装置的结构框图。

图3为本发明发射装置与接收装置的电路示意图。

图4为本发明发射装置与接收装置立体结构示意图。

图5为图4的上视图。

图6为图5中A-A处的截面图。

附图标记1、挡水板；2、固定块；3、驱动电机；4、固定板；5、车轮；6、控制按钮；7、车身；8、发射装置；9、滑槽；10、驱动螺杆；11、驱动螺母。

具体实施方式

参照图1至图6对本发明一种具有无线充电功能的平衡车的实施例做进一步说明。

一种具有无线充电功能的平衡车，包括车体，车体包括车身7、行进部件（车轮5）、操控部件（手扶、腿控杆）；控制板，用于控制车体上的车轮5移动；电池组，与控制板电连接，用于给车体供电，电池组包括电芯、电量检测模块、保护线路板，保护线路板具有电芯均衡功能，电芯电压检测、安全检测、故障处理等功能，电量检测模块用来计算表征电量的SOC等参数，并将这些参数传递给控制板（主控单元）；位置模块，与控制板电连接，用于发给控制板信号，使控制板控制车体移动到充电器上；无线充电系统，用于给电池组充电；

位置模块包括用于获取充电器位置的第一位置信号交互模块。

控制板上电连有障碍检测模块，障碍检测模块包括障碍检测传感器，例如，超声波障碍检测传感器、红外线障碍检测传感器等，用来检测平衡车行进过程中周围的阻挡物，将障碍信号传输给控制板，控制板根据周围障碍物情况实时规划行进路径。

充电器与平衡车配套使用、至少包含第二位置信息交互模块等，无线充电系统包括发射装置和接收装置，发射装置设置于地面上，接收装置设置于双轮平衡车的下壳体，该接收装置与电池组电性连接，发射装置设置于地面上，其上面可以有遮挡物，也可以没有；当需要充电时，其踏板底端的接收装置与该地面上设置的发射装置建立无线连接，即可开始充电，其中，电池组可以采用锂电池组实现。

当电池组内的电量检测模块检测到电量低于预设阈值时主动将低电量信号传递给控制板，控制板收到低电量信号时主动开启第一位置信息交互模块，第一位置信息交互模块唤醒第二位置信息交互模块，唤醒成功后两模块将所在位置信息传递给控制板,控制板经计算后规划出行驶轨迹并控制平衡车行进部件(车轮)主动行驶到充电器位置自行完成充电。

其中，位置模块中位置信息的确定可由GPS等定位系统实现，将GPS定位系统获得的平衡车当前位置与充电器当前位置信息通过第一位置信息交互模块传递给控制器，第一位置信息交互模块和第二位置信息交互模块可以是无线收发装置，或者带定位功能的无线收发装置。第二位置信息交互模块可以直接将充电器位置信息发送给平衡车控制器，也可以通过发给第一位置信息交互模块，由第一位置信息交互模块发送给平衡车控制器。

平衡车无线充电系统包括，线圈2，整流器，电压调节器，无线充电控制器，蓝牙单元2，其中线圈2接受电磁信号，并转化为交流信号，整流器用来将线圈2接收到的交流电压信号转化为直流电压信号，电压调节器将整流器输出的直流电压信号转化为电池对应地充电电压，无线充电控制器控制电压调节器和整流器的正常工作，以及相关的参数调整。还具有蓝牙单元2，用于与充电器通信，完成充电过程中的信息交互。平衡车无线充电系统即为接收装置，也即图1中的磁能转换电能模块。

其中无线充电控制器与平衡车控制器可以为同一个控制器，也可是一个单独的控制器，并且无线充电控制器与平衡车控制器之间进行通信。蓝牙单元2也可以是其他的无线通信单元，比如WI-FI、Zig-Bee等无线通信单元，在一个实施例中可以利用蓝牙单元2完成接收充电器位置信息的功能。

线圈2的两端与整流器输入端连接，整流器的控制端与无线充电控制器连接，整流器的输出端与电压调节器连接，电压调节器的控制端与无线充电控制器连接，电压调节器的输出端与电池连接。蓝牙单元2与无线充电控制器连接。

如图3所示，线圈T2串联有电阻R2和电容C3，整流器由二极管D6,D7,D8,D9，以及电容C4构成，D6与D7串联，D8与D9串联，电阻R2连接在线圈T2与D6、D7之间，电容C3连接在线圈T2与D8、D9之间。电压调节单元由电感L2、二极管D10、电容C6以及MOS管S6构成。L2的第一端连接整流器，L2的第二端连接D10第一端和S6第一端，S6的第二端与C6第二端连接，D10的第二端与C6第一端连接，电池与C6并联连接。无线充电控制器由无线充电控制芯片构成，蓝牙单元2有蓝牙芯片2构成，无线充电芯片控制S6的断开与闭合，并检测电路中是否产生故障。

充电器系统包括，线圈1，驱动器，AC/DC转换器，充电器控制器，蓝牙单元1，其中AC/DC转换器用来将220V交流电压转化为直流电压，驱动器将直流电压转化为线圈1需要的高频电压信号，线圈1根据高频的电压信号转化为电磁信号，并发射出去。蓝牙单元1与平衡车无线充电系统中的蓝牙单元2通信，完成充电过程中的信息交互。充电器系统即为发射装置，也即图1中的电能转换磁能模块。

线圈1的两端与驱动器输出端连接，驱动器的控制端与充电器控制器连接，驱动器的输入端与AC/DC转换器连接，AC/DC转换器的控制端与充电器控制器连接，AC/DC的输入端与220V家用交流电源连接。蓝牙单元1与充电器控制器连接，在一个例子中蓝牙单元1可以发送充电器位置信息给蓝牙单元2。

如图3所示，线圈T1串联有电阻R1和电容C2，驱动器由MOS管S2、S3、S4、S5以及二极管D5构成，S2与S3串联，S4与S5串联，电阻R1连接在线圈T2与S2、S3之间，电容C2连接在线圈T1与S4、S5之间，二极管D5与S2连接。AC/DC转换器由变压器T1、二极管D1、D2、D3、D4、电容C1、电感L1以及MOS管S1构成。L1的第一端连接驱动器，L1的第二端连接D3第一端和C1第一端，S1的第一端与L1第一端连接，C1的第一端与L1第二端连接，C1的第二端与S1的第二端连接，D1与D2串联，D3与D4串联，TI第一端连接D1，T1的第二端连接D4，TI第三端第四端连接220V交流电源。充电器控制器由充电器控制芯片构成，蓝牙单元1由蓝牙芯片1构成，充电器控制芯片控制S1、S2、S3、S4、S5的断开与闭合，并检测电路中是否产生故障。

无线充电系统利用电磁感应原理，充电器产生电磁信号，平衡车无线充电系统接受电磁信号，并将电磁信号转化为电压信号输送给电池，实现无线充电过程。

当平衡车根据控制板规划的行驶轨迹主动行驶到充电器位置时，平衡车无线充电系统的蓝牙单元和充电器系统的蓝牙单元进行信息交互，交互的内容包括，型号匹配，电池电量，请求充电的电流等信息，确认完成后进行无线充电过程，在这个过程中蓝牙单元也实时的进行通信，确保无线充电的正常进行，直到完成充电。

充电完成后平衡车可以发出提示，或者关闭整个系统，防止电量的损耗。

平衡车车体的左右两侧均固定有固定板4，固定板4上设有将固定板4上下贯穿的滑槽9，固定板4的上侧面固定有固定块2，固定块2的上侧面固定有驱动电机3，驱动电机3的转动轴上固定有穿过固定块2的驱动螺杆10，驱动螺杆10上螺纹连接有驱动螺母11，驱动螺母11上固定有挡水板1，车体的踏板上设有用于控制电机转动的控制按钮6，当在路上出线洒水车时，通过移动脚将控制按钮6按住，从而通过控制板驱动驱动电机3转动，从而将挡水板1上升，挡住洒水车洒出来的水，当脚离开控制按钮6后，驱动板驱动驱动电机3反向转动，带动挡水板1回到原位，另外平衡车移动到充电位置时，驱动板驱动驱动电机3继续反向转动，从而将挡水板1的下侧面与地面接触，平衡车稳固的放置在地面上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。