一种车辆无线充电对位偏差检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车辆无线充电对位偏差检测装置和方法，涉及无线充电领域，装置包括主控制器、光发射器驱动模块、一个光发射器、光感应器阵列、测量电路和对位偏差计算模块；本发明专利技术通过主控制器控制光发射器驱动模块，以控制安装于地面的光发射器发射光信号，测量电路通过检测安装于充电车辆底盘的光感应器阵列的输出值，确定最大输出光感应器在光感应器阵列中的位置，进而计算出对位偏差，本发明专利技术解决了驾驶员在泊车过程中无法观察到接收线圈和发射线圈的相对位置，导致无法准确评估并修正无线充电对位偏差的问题，结构简单、环境适应性强、检测精度高。

A Detection Device and Method of Vehicle Radio Charging Alignment Deviation

The invention discloses a device and method for detecting the alignment deviation of vehicle wireless charging, which relates to the field of wireless charging. The device comprises a main controller, a light emitter driving module, a light emitter, an optical sensor array, a measuring circuit and a calculation module of alignment deviation. The main controller controls the light emitter driving module to control the light emitter emission mounted on the ground. Optical signal, measuring circuit determines the position of the maximum output optical sensor in the optical sensor array by detecting the output value of the optical sensor array mounted on the chassis of the charging vehicle, and then calculates the alignment deviation. The invention solves the problem that the driver can not observe the relative position of the receiving coil and the radiation coil during parking process, which leads to the inaccuracy of evaluating and correcting the wireless charging pair. The problem of bit deviation has simple structure, strong environmental adaptability and high detection accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种车辆无线充电对位偏差检测装置和方法
本专利技术涉及无线充电领域，尤其是一种车辆无线充电对位偏差检测装置和方法。
技术介绍
电动汽车是当前汽车工业领域的热门研究和发展方向，近几年在世界范围内得到了快速发展和推广应用。无线充电具有非接触、使用方便、即停即充、安全可靠等优点，能够给用户提供良好的用户体验。然而无线充电技术在使用过程还面临着一些亟待解决的问题，其中一个比较关键的问题是无线充电线圈对位偏差检测问题。充电线圈对位不准将大大降低充电效率，偏移过大时甚至会导致无法充电。目前，用于电动汽车的无线充电装置，由于电能接收线圈安装在车辆底盘上，电能发射线圈安装于地面，驾驶员在泊车过程中无法观察到接收线圈和发射线圈的相对位置，导致无法准确评估并修正无线充电对位偏差。因此，亟待一种非接触式的无线充电对位偏差检测方法。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的是提供一种结构简单、环境适应性强、检测精度高的一种车辆无线充电对位偏差检测装置。为此，本专利技术的第二个目的是提供一种结构简单、环境适应性强、检测精度高的一种车辆无线充电对位偏差检测方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种车辆无线充电对位偏差检测装置，应用于车辆无线充电，包括：主控制器、光发射器驱动模块、一个光发射器、光感应器阵列、测量电路和对位偏差计算模块；所述主控制器的输出端连接所述光发射器驱动模块的输入端，所述光发射器驱动模块的输出端连接所述光发射器的输入端，所述光感应器阵列的输出端连接所述测量电路的输入端，所述主控制器的输出端连接所述测量电路的输入端，所述测量电路的输出端连接所述对位偏差计算模块的输入端，所述对位偏差计算模块的输出端连接所述主控制器的输入端。进一步地，所述光发射器安装于地面发射线圈，所述光感应器阵列安装于充电车辆底盘的接收线圈，或者，所述光发射器安装于充电车辆底盘，所述光感应器阵列安装于地面发射线圈。进一步地，所述光感应器阵列所述光感应器阵列的行数为2M+1，所述光感应器阵列的列数为2N+1，其中M、N为正整数，代表光感应器的个数。进一步地，所述光发射器安装于所述地面发射线圈或充电车辆底盘的接收线圈的中心位置，所述光感应器阵列安装于所述充电车辆底盘的接收线圈或者地面发射线圈的中心位置，或者所述光感应器阵列安装于所述地面发射线圈或充电车辆底盘的接收线圈的中心位置，所述光发射器安装于所述充电车辆底盘的接收线圈或者地面发射线圈的中心位置。进一步地，所述光发射器包括红外发射器或激光发射器，相应的，所述光感应器阵列包括红外传感器或激光传感器。进一步地，所述光感应器阵列的形状圆形或多边形。进一步地，还包括显示模块，所述显示模块的输入端与所述主控制器的输出端连接，所述显示模块的输出端与车辆显示系统的输入端连接。进一步地，还包括声音提示模块，所述声音提示模块的输入端与所述主控制器的输出端连接，所述声音提示模块的输出端与车载音响系统连接。第二方面，本专利技术提供一种车辆无线充电对位偏差检测方法，包括如下步骤：接收无线充电对位完成信号；光发射器发送光信号；测量电路检测光感应器阵列输出信号并找出输出信号最大值对应的光感应器；根据所述输出信号最大值对应的光感应器计算对位偏差。进一步地，所述步骤根据所述输出信号最大值对应的光感应器计算对位偏差具体为：记所述输出信号最大值对应的光感应器为(i,j)，其中i和j分别为所述光感应器在所述光感应器阵列的行数和列数，车辆的行偏移量为：[i－(M+1)]×L；车辆的列偏移量为：[i－(N+1)]×L；其中M、N为正整数，代表光感应器的个数，L为所述光感应器阵列相邻两个感应器的中心距离。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过主控制器控制光发射器驱动模块制安装于地面的光发射器发射光信号，测量电路通过检测安装于充电车辆底盘的光感应器阵列的输出值，确定最大输出光感应器在光感应器阵列中的位置，进而计算出对位偏差，本专利技术解决了驾驶员在泊车过程中无法观察到接收线圈和发射线圈的相对位置，导致无法准确评估并修正无线充电对位偏差的问题，结构简单、环境适应性强、检测精度高。附图说明图1是本专利技术中一种车辆无线充电对位偏差检测装置一具体实施例的结构示意图；图2是本专利技术中一种车辆无线充电对位偏差检测装置一具体实施例中光发射器和光感应器阵列布置示意图；图3是本专利技术中一种车辆无线充电对位偏差检测装置另一种具体实施例的结构示意图；图4是本专利技术中一种车辆无线充电对位偏差检测方法中一种具体实施例的流程图；图5a是本专利技术中一种车辆无线充电对位偏差检测装置一具体实施例中当地面发射线圈和接收线圈对齐时光感应器阵列的示意图；图5b是本专利技术中一种车辆无线充电对位偏差检测装置一具体实施例中当地面发射线圈和接收线圈未对齐时光感应器阵列的示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图1所示，图1为本专利技术中一种车辆无线充电对位偏差检测装置一具体实施例的结构示意图，包括：主控制器、光发射器驱动模块、一个光发射器、光感应器阵列、测量电路和对位偏差计算模块；所述光发射器安装于地面发射线圈，所述光感应器阵列安装于充电车辆底盘的接收线圈，所述主控制器的输出端连接所述光发射器驱动模块的输入端，所述光发射器驱动模块的输出端连接所述光发射器的输入端，所述光感应器阵列的输出端连接所述测量电路的输入端，所述主控制器的输出端连接所述测量电路的输入端，所述测量电路的输出端连接所述对位偏差计算模块的输入端，所述对位偏差计算模块的输出端连接所述主控制器的输入端。在其他的实施例中，所述光发射器也可以安装于充电车辆底盘的充电接收线圈，光感应器阵列安装于地面发射线圈。当车辆完成对位后，主控制器控制光发射器驱动模块控制安装于地面的光发射器发射光信号，测量电路通过检测安装于充电车辆底盘的光感应器阵列的输出值，确定最大输出光感应器在光感应器阵列中的位置，进而计算出对位偏差。为了方便计算，如图2所示，本实施例中光发射器1安装于所述地面发射线圈2的中心位置，光感应器阵列3安装于所述充电车辆底盘4的接收线圈的中心位置，光感应器阵列的行数为2M+1，所述光感应器阵列的列数为2N+1，位于左上角的光感应器的坐标记为(1,1)，位于右下角的光感应器的坐标记为(2M+1,2N+1)，其中M、N为正整数，代表光感应器的个数。此时，光感应器中心位置为(M+1，N+1)与发生器1对齐。光发射器1也可以安装于所述充电车辆底盘4的接收线圈的中心位置，光感应器阵列3安装于地面发射线圈2的中心位置，原理同上。如图5a所示，光感应器阵列的形状为矩形，光感应器阵列的行方向记为x方向、列方向记为y方向，最大输出的光感应器的坐标位置记为(xm，yn)，当地面发射线圈和接收线圈对齐时，m＝M+1，n＝N+1。如图5b所示，当地面发射线圈和接收线圈未对齐时，通过m、n的值和以及相邻两个光感应器的间隔可以计算出发射线圈和接收线圈的偏移值，即得到对位偏差。光发射器包括但不限于红外发射器或激光发射器等，相应的，所述光感应器阵列包括但不限于红外传感器或激光传感器。光感应器阵列的形状并不限制于矩形，也可以圆形或其他多边形，原理同上，不再赘述。如图3所示，在另一个实施例中还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆无线充电对位偏差检测装置，应用于车辆无线充电，其特征在于，包括：主控制器、光发射器驱动模块、一个光发射器、光感应器阵列、测量电路和对位偏差计算模块；所述主控制器的输出端连接所述光发射器驱动模块的输入端，所述光发射器驱动模块的输出端连接所述光发射器的输入端，所述光感应器阵列由光感应器组成，所述光感应器阵列的输出端连接所述测量电路的输入端，所述主控制器的输出端连接所述测量电路的输入端，所述测量电路的输出端连接所述对位偏差计算模块的输入端，所述对位偏差计算模块的输出端连接所述主控制器的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种车辆无线充电对位偏差检测装置，应用于车辆无线充电，其特征在于，包括：主控制器、光发射器驱动模块、一个光发射器、光感应器阵列、测量电路和对位偏差计算模块；所述主控制器的输出端连接所述光发射器驱动模块的输入端，所述光发射器驱动模块的输出端连接所述光发射器的输入端，所述光感应器阵列由光感应器组成，所述光感应器阵列的输出端连接所述测量电路的输入端，所述主控制器的输出端连接所述测量电路的输入端，所述测量电路的输出端连接所述对位偏差计算模块的输入端，所述对位偏差计算模块的输出端连接所述主控制器的输入端。2.根据权利要求1所述的一种车辆无线充电对位偏差检测装置，其特征在于，所述光发射器安装于地面发射线圈，所述光感应器阵列安装于充电车辆底盘的接收线圈，或者，所述光发射器安装于充电车辆底盘的充电接收线圈，所述光感应器阵列安装于地面发射线圈。3.根据权利要求1所述的一种车辆无线充电对位偏差检测装置，其特征在于，所述光感应器阵列所述光感应器阵列的行数为2M+1，所述光感应器阵列的列数为2N+1，其中M、N为正整数，代表光感应器的个数。4.根据权利要求2所述的一种车辆无线充电对位偏差检测装置，其特征在于，所述光发射器安装于所述地面发射线圈或充电车辆底盘的接收线圈的中心位置，所述光感应器阵列安装于所述充电车辆底盘的接收线圈或者地面发射线圈的中心位置，或者所述光感应器阵列安装于所述地面发射线圈或充电车辆底盘的接收线圈的中心位置，所述光发射器安装于所述充电车辆底盘的接收线圈或者地面发射线圈的中心位置。...

【专利技术属性】
技术研发人员：田勇，林雅文，田劲东，向利娟，钱令军，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44