用于车辆无线充电系统的电磁场控制系统及方法技术方案

本文提供一种电磁场控制系统和方法。电磁场控制系统包括磁场传感器，其设置在使用无线充电系统进行电力充电的车辆中或附近，并被配置为检测电磁场的大小。输出控制器基于电磁场的规定值与由磁场传感器检测的电磁场的大小之间的比较，调整无线充电系统的功率发送侧的输出功率。因此，控制从车辆无线充电系统输出的电磁场的大小在安全范围内。

【技术实现步骤摘要】
用于车辆无线充电系统的电磁场控制系统及方法
本专利技术涉及电磁场控制系统和方法。更具体地，本专利技术涉及用于车辆无线充电系统的电磁场控制系统和方法，其将从诸如电动车辆和混合动力车辆这样的、要求对电池充电的车辆的无线充电系统输出的电磁场的大小控制在安全范围内。
技术介绍
通常，电动车辆具有由作为功率源的电池功率驱动的驱动马达。混合动力电动车辆也包括作为功率源的引擎。进一步地，电动车辆通过当启动或加速车辆时，使用由电池功率操作的马达的辅助功率而具有改善的燃料效率。特别地，电动车辆包括具有电池和由电池功率驱动的马达并且使用马达扭矩作为功率源的电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、增程式电动车辆(RE-EV)等等。换句话说，电动车辆包括以上所述的三种形式的车辆以及具有电池和通过使用电池功率用作功率源的马达的所有车辆。已经开发了可适于要求大量功率的应用的技术，例如，应用于电动车辆、插件混合动力车辆等等的电池充电。在电动车辆中，要求对高容量电池频繁地充电，以用于驱动，并且当前通常使用有线充电，其中用于传输电力的插头被插到车辆的充电入口。然而，为了解决有线充电具有的不方便问题，正在积极地研究无线充电。无线充电技术基于使用电磁感应或谐振发送和接收电力。为了实施无线充电，在功率发送侧和功率接收侧两者中都要求具有线圈的无线充电装置。特别地，在用于对电动车辆或插入式混合动力车辆充电的无线充电装置中，由于要求传输大量的电力以减少高容量电池的电池充电时间，因此可产生不良的电磁波(例如，电磁场)，其可不利地影响人类身体、相邻电磁器械等等。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供用于车辆无线充电系统的电磁场控制系统以及方法，其控制车辆无线充电系统的功率发送侧的输出功率，以用于更有效地充电，同时最小化在车辆无线充电系统内生成的不良电磁波的不利影响。特别地，本专利技术提供电磁场控制系统，其可包括：磁场传感器，其邻近可使用无线充电系统充电的车辆设置或者设置在车辆内，并被配置为检测电磁场的大小；以及输出控制器，其被配置为基于电磁场的规定值与由磁场传感器检测的电磁场的大小之间的比较，调整无线充电系统的功率发送侧的输出功率。在本专利技术的示例性实施例中，磁场传感器可被实施为霍尔效应传感器。磁场传感器可设置在车辆的底板上以及可选地，磁场传感器可设置在由指导方针界定的多个区域中，所述指导方针用于建立所述车辆附件或所述车辆中的可允许的电磁场。输出控制器可被配置为调整功率发送侧的输出功率，以观察(例如，遵照)关于对安装有磁场传感器的多个区域中的每一个界定的、电磁场的可允许大小的指导方针。另外，磁场传感器可安装在车辆内的座椅的头枕、座椅靠背、座垫以及脚支撑部分当中的至少一个位置中。输出控制器可被配置为使用电磁场的规定值以及由磁场传感器检测的电磁场的大小之间的差异，对无线充电系统的功率发送侧的输出功率执行比例-积分-导数(PID)控制。进一步地，当在磁场传感器的操作中出现错误时，输出控制器可被配置为将无线充电系统的功率发送侧的输出功率减小为小于规定水平。另外，在开始无线充电系统的充电操作之前打开电磁控制系统，并且在终止无线充电系统的充电操作之后关闭电磁控制系统。本专利技术的示例性实施例可进一步包括处理器，其包括模拟数字转换模块，其被配置为将从磁场传感器输出的电磁场检测信号转换为数字值，以及单元转换模块，其被配置为将由模拟数字转换模块转换的数字值转换为基于可与电磁场的规定值比较的单元的值。特别地，处理器可被配置为将由单元转换模块转换的值提供给输出控制器。本专利技术的示例性实施例可进一步包括就座传感器，其设置在车辆的座椅中并被配置为检测乘客是否坐在座椅上(例如，被配置为检测座椅上的移动或压力)。另外，就座传感器可设置在车辆的座椅中或邻近车辆的座椅，并且，输出控制器可被配置为使用由设置在乘客占用的座椅中的磁场传感器检测的电磁场的大小，调整无线充电系统的功率发送侧的输出功率，所述座椅由就座传感器检测。输出控制器可进一步被配置为通过将电磁场的规定值与电磁场的大小当中的最大值比较来调整无线充电系统的功率发送侧的输出功率，其中电磁场由设置在乘客占用的座椅中的磁场传感器检测，所述座椅由就座传感器检测。此外，本专利技术提供一种电磁场控制方法，其可包括：电磁场检测操作，其中磁场传感器可被配置为检测邻近可使用无线充电系统充电的车辆的电磁场或者在车辆内或外部的电磁场；以及控制操作，其中输出控制器可被配置为基于电磁场的规定值与在电磁场检测操作中检测的电磁场的大小之间的比较，调整无线充电系统的功率发送侧的输出功率。在本专利技术的示例性实施例中，电磁场检测操作可包括检测由指导方针界定的多个区域中的电磁场，所述指导方针建立可允许邻近车辆或在车辆内的电磁场。此外，控制操作可包括调整功率发送侧的输出功率，以观察(例如，遵照)关于对电磁场被检测的多个区域中的每一个界定的、电磁场的可允许大小的指导方针。本专利技术的实施例可进一步包括就座检测操作，其中就座检测器可被配置为检测乘客是否坐在车辆的座椅上。电磁场检测操作可包括检测车辆的座椅中的电磁场，并使用在乘客占用的座椅中检测到的电磁场的大小，调整无线充电系统的功率发送侧的输出功率，其中在就座检测操作中座椅被检测。根据以上所述的电磁场控制系统和方法，当对电动车辆或混合动力电动车辆内的电池充电时，能够通过将对电磁场的暴露限制为小于工业标准或指导方针推荐的电磁场的最大可允许水平来最小化对附近人们或附近电磁装置的不利影响。此外，能够在安全电磁场暴露极限内进行最大功率传输。进一步地，根据电磁场控制系统和方法，可对每个乘客乘坐的座椅通过磁场传感器检测电磁场的大小，并且，无线充电系统可被操作用于将电磁场的检测大小维持在安全范围内。因此，可最大化充电效率，同时可防止就座的乘客受到电磁场的不利影响。具体地，由于电磁场控制系统和方法可基于由就座传感器检测到的占用座椅中电磁场的大小当中的最大值来调整功率发送侧的输出功率，因此占用座椅中电磁场的大小可被维持为小于电磁场的规定值，从而能够进行有效的控制。根据电磁场控制系统和方法，电磁场控制系统可在开始无线充电系统的充电操作之前启动操作，并可在终止无线充电系统的无线操作之后终止操作。因此，可安全地执行无线充电系统的充电操作。附图说明本专利技术的以上和其他目的、特征和其他优点将从以下结合随附附图的详细描述被更加清楚地理解，其中：图1为示出根据本专利技术的示例性实施例的电磁场控制系统的方框图；图2到图4示出安装根据本专利技术的示例性实施例的电磁场控制系统的示例；图5为示出根据本专利技术的示例性实施例的电磁场控制系统的方框图；图6示出其中安装根据本专利技术的另一示例性实施例的电磁场控制系统的磁场传感器和就座传感器的示例；图7为示出其中安装根据本专利技术的各种示例性实施例的电磁场控制系统的磁场传感器的位置的视图；以及图8为示出根据本专利技术的各种示例性实施例的电磁场控制系统的控制方法的视图。具体实施方式应当理解，如本文中使用的术语“车辆”或“车”或其他相似的术语包括机动车辆，通常例如包括运动型多用途车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用汽车的客运汽车，包括各种船艇和舰船等的船只，航空器，以及包括混合动力车、电动车、插件混合动力车、氢动力车和其他替代燃料汽车(比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁场控制系统，包括：磁场传感器，其被设置在使用无线充电系统充电的车辆中或附近，并被配置为检测电磁场的大小；以及输出控制器，其被配置为基于电磁场的规定值与由所述磁场传感器检测的所述电磁场的大小之间的比较，调整所述无线充电系统的功率发送侧的输出功率。

【技术特征摘要】
2015.11.02 US 14/930,1471.一种电磁场控制系统，包括：磁场传感器，其被设置在使用无线充电系统充电的车辆中或附近，并被配置为检测电磁场的大小；以及输出控制器，其被配置为基于电磁场的规定值与由所述磁场传感器检测的所述电磁场的大小之间的比较，调整所述无线充电系统的功率发送侧的输出功率。2.根据权利要求1所述的电磁场控制系统，其中所述磁场传感器为霍尔效应传感器。3.根据权利要求1所述的电磁场控制系统，其中所述磁场传感器被设置在所述车辆的底板上。4.根据权利要求1所述的电磁场控制系统，其中所述磁场传感器被设置在由指导方针界定的多个区域中，所述指导方针用于建立所述车辆附件或所述车辆中的可允许的电磁场，并且，所述输出控制器被配置为调整所述功率发送侧的输出功率，以满足关于对安装有所述磁场传感器的所述多个区域中的每一个界定的、电磁场的可允许的大小的所述指导方针。5.根据权利要求1所述的电磁场控制系统，其中所述磁场传感器安装在所述车辆内座椅的头枕、座椅靠背、座垫以及脚支撑部分中的至少一个位置。6.根据权利要求1所述的电磁场控制系统，其中所述输出控制器被配置为使用电磁场的所述规定值与由所述磁场传感器检测的所述电磁场的大小之间的差异，对所述无线充电系统的所述功率发送侧的输出功率执行比例-积分-导数(PID)控制。7.根据权利要求1所述的电磁场控制系统，其中所述输出控制器被配置为当在所述磁场传感器的操作中出现错误时，将所述无线充电系统的所述功率发送侧的所述输出功率减小为小于规定水平。8.根据权利要求1所述的电磁场控制系统，其中所述电磁控制系统在开始所述无线充电系统的充电操作之前打开，并且在终止所述无线充电系统的所述充电操作之后关闭。9.根据权利要求1所述的电磁场控制系统，其中所述控制器包括：模拟数字转换模块，其被配置为将从所述磁场传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·刘易斯，
申请(专利权)人：现代自动车美国技术研究所，现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：美国,US