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原文传递一种智能无线充电小车系统及其充电方法

专利名称：	一种智能无线充电小车系统及其充电方法
摘要：	本发明实施例公开一种智能无线充电小车系统及其充电方法，涉及无线充电技术应用领域可以提高充电自动化程度。包括无线充电小车及充电站；小车包括车体，车体上设有第一主控制器模块、循迹检测模块、避障模块、第一GPS定位模块、第一无线传输模块、驱动电源模块、DS2438电源监测模块及L298N电机驱动模块；所述车体底盘上设有所述无线充电接收模块，所述无线接收模块通过整流滤波电路与所述驱动电源模块连接；所述充电站设有充电平台、门禁电动升降杆及第二主控制器模块，所述充电平台上设有第二GPS定位模块及与所述无线充电接收模块配合充电的无线充电发射模块。本发明适用于玩具电动小车及自动搬运小车，或智能交通工具科研中。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	菏泽学院
发明人：	孔令杰
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910297327.2
公开号：	CN110091734A
代理机构：	北京市广友专利事务所有限责任公司
代理人：	祁献民
分类号：	B60L53/12(2019.01);B;B60;B60L;B60L53
申请人地址：	274000 山东省菏泽市大学路2269号
主权项：	1.一种智能无线充电小车系统，包括无线充电小车及充电站；所述小车包括车体，所述车体上设有第一主控制器模块、循迹检测模块、避障模块、第一GPS定位模块、第一无线传输模块、驱动电源模块、DS2438电源监测模块及L298N电机驱动模块，所述循迹检测模块、避障模块及第一GPS定位模块分别与所述第一主控制器模块输入端连接，所述第一主控制器模块的输出端与所述L298N电机驱动模块连接，用于驱动小车行走，所述驱动电源模块为小车提供动力能源，所述第一无线传输模块内置或连接于所述第一主控制器模块，所述DS2438电源监测模块分别与所述驱动电源模块及第一主控制器模块连接；所述车体底盘上设有所述无线充电接收模块，所述无线接收模块通过整流滤波电路与所述驱动电源模块连接；所述充电站设有充电平台、门禁电动升降杆及第二主控制器模块，所述充电平台上设有第二GPS定位模块及与所述无线充电接收模块配合充电的无线充电发射模块，所述第二主控制器模块的输出端通过第一继电器模块与所述无线充电发射模块连接，所述第二主控制器模块输入端连接有第二GPS定位模块及VD108B车辆检测器模块，所述VD108B车辆检测器模块设置于所述门禁电动升降杆上，所述第二主控制器模块输出端还与所述门禁电动升降杆的驱动电机通过第二继电器模块连接，所述第二主控制器模块还内置或连接有第二无线传输模块；所述第一主控制器模块与第二主控制器模块分别为STC89C52单片机控制模块；所述第一主控制器模块还连接有人机交互模块。 2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车体上还设有光敏电阻模块、PCF8951AD/DA转换模块、舵机及太阳能电池板，所述光敏电阻模块通过所述PCF8951 AD/DA转换模块与所述第一主控制器模块的输入端连接，所述舵机与所述第一主控制器模块的输出端连接，所述太阳能电池板连接与所述舵机的输出轴上。 3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车体上还设有DHT11温湿度传感器模块、DS1302时钟模块及LCD12864液晶显示模块，所述温湿度传感器模块及DS1302时钟模块分别与所述第一主控制器模块输入端连接，所述LCD12864液晶显示模块与所述第一主控制器模块输出端连接。 4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车体上还设有光敏电阻传感器模块、第三继电器模块及照明模块，所述光敏电阻传感器模块与所述第一主控制器模块输入端连接，所述第一主控制器模块输出端通过所述第三继电器模块与照明模块连接。 5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一主控制器模块输出端分别还设有蜂鸣器报警模块及语音播报模块。 6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述小车包括四个车轮，每个车轮上设有驱动电机，所述驱动电机与所述L298N电机驱动模块分别连接。 7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述小车到充电站之间的轨道或路径两侧设黑线标识，所述循迹检测模块包括至少两组红外光电传感器，在车体的底盘两侧前后各设有一组，所述红外光电传感器包括发射器与接收器，所述发射器与接收器朝向路面设置。 8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述充电平台包括转盘，所述转盘连接有第一驱动电机，所述驱动电机与所述第二主控制器模块连接，所述转盘包括多个充电区，每个充电区上设有所述无线充电发射模块，在转盘上、位于充电区底部设有水平伸缩导轨，所述充电区通过滑块安装在所述水平伸缩导轨上，所述滑块上设有第二驱动电机，在所述充电区底部还设有称重传感器模块，所述称重传感器模块与所述第二主控制器模块连接；所述门禁电动升降杆上还设有朝向充电区的超声波测距模块，所述超声波测距模块与所述第二主控制器模块连接。 9.一种智能无线充电小车系统自动充电的方法，其特征在于，包括步骤：通过DS2438电源监测模块实时监测小车驱动电源模块的剩余电量，并将剩余电量信息发送至第一主控制器模块；第一主控制器模块根据反馈的剩余电量信息判定小车是否需要充电；若判定小车需要充电，则通过第一无线传输模块向充电站的第二主控制器模块发送位置请求信号；所述第二控制器模块接收到所述位置请求信号后，从第二GPS定位模块上获取充电站的位置信息并发送给第一主控制器模块；同时，第一主控器模块获取第一GPS定位模块发送的小车当前的位置信息；第一主控制器模块根据获取的充电站及小车当前的位置信息生成导航路径，控制L298N电机驱动模块驱动小车按所述导航路径行走；通过所述循迹检测模块实时检测所述小车运行轨迹并发送给第一主控器模块进行及时调整，以保证所述小车不偏离运行轨道路线；同时通过所述避障模块对行驶路线上的障碍物进行躲避； VD108B车辆检测器模块实时检测是否有目标物体靠近充电站的门禁杆；当小车到达充电站门禁杆时，VD108B车辆检测器模块检测到门禁杆目标范围内的小车，输出脉冲信号至第二主控制器模块；所述第二主控制器模块基于所述脉冲信号控制第二继电器模块驱动升降杆电机转动，将升降杆升起；控制第一继电器模块打开无线充电发射模块，当小车驶入充电平台上的无线充电发射模块的地感线圈感应范围内时，第一主控制器模块控制L298N电机驱动模块关闭以停车，并打开所述无线接收模块与所述无线充电发射模块配合产生电流；所述无线接收模块通过整流滤波电路对所述电流进行处理后为所述驱动电源模块充电。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述第二主控制器模块基于所述脉冲信号控制第二继电器模块驱动升降杆电机转动，将升降杆升起之后，还包括；第二主控制器模块控制第一驱动电机驱动转盘转动，以使第一充电区对准第一小车驶入方向，并控制第二驱动电机驱动第一水平伸缩导轨伸出；第一小车驶入所述第一充电区上，设置于所述第一充电区底部的称重传感器模块将监测到的第一充电区上的重量变化信息发送至第二主控制器模块；第二主控制器模块根据所述重量变化信息确定第一充电区的状态是否为占用状态；当确定第一充电区的状态为占用，则控制第一驱动电机驱动转盘旋转至第二充电区对准来车方向；所述第二充电区为空闲状态当VD108B车辆检测器模块检测到有第二小车驶入时，控制第二驱动电机驱动第二水平伸缩机构伸出，以使第二小车驶入第二充电区。
所属类别：	发明专利