无线充电装置及其线圈切换方法、相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种无线充电装置及其线圈切换方法、充电站和智能车库，所述装置包括相位检测模块和至少两个无线充电发射线圈/无线充电接收线圈，无线充电发射线圈/无线充电接收线圈按照预设间距平行设置；所述充电站和智能车库均包括上述无线充电装置。与现有技术相比，本发明专利技术提供的无线充电装置及其线圈切换方法、充电站和智能车库，可以保证与无线充电发射线圈/无线充电接收线圈对应的无线充电接收线圈/无线充电发射线圈的位置发生变化时，无线充电发射线圈/无线充电接收线圈与其对应的无线充电接收线圈/无线充电发射线圈的间距均可以达到设定的无线充电距离，可以按照最大功率传输效率进行电能传输。

Wireless charging device and coil switching method and related device thereof

The invention relates to a wireless charging device and coil switching method, charging station and intelligent garage, which comprises a phase detection module and at least two wireless charging transmitter / receiver coil wireless charging, wireless charging Wireless charging receiver / transmitter coil coil according to the preset distance is arranged in parallel; the charging station and intelligent garage are including the wireless charging device. Compared with the prior art, the invention provides a wireless charging device and coil switching method, charging station and intelligent garage, can ensure that the wireless charging coil / wireless charging receiver and wireless charging coil corresponding emission receiving coil / wireless charging transmitter coil position changes, distance wireless charging Wireless charging Wireless charging coil transmitting / receiving the coil and the corresponding receiver coil / wireless charging transmitter coil can achieve wireless charging set distance, can be carried out in accordance with the maximum electric power transmission efficiency of power transmission.

【技术实现步骤摘要】
无线充电装置及其线圈切换方法、相关装置
本专利技术涉及电动汽车充电
，具体涉及一种无线充电装置及其线圈切换方法、相关装置。
技术介绍
无线电能传输技术能有效克服传统供电存在的设备移动灵活性差、环境不美观、容易产生接触火花、供电线暴露等问题，继而消除了传统供电方式存在的安全隐患问题，使整个供电过程更加安全。目前，无线输电大致可分为：电磁感应式、电磁辐射式和磁耦合谐振式；电磁感应式传输距离近、效率低；电磁辐射式传输距离远，传输效率低，传输功率为毫瓦级；而磁耦合谐振式可以在几米的范围内实现高效能量传输。磁耦合谐振式无线充电方式主要包括无线充电发射线圈和无线充电接收线圈。其中，无线充电发射线圈设置在地面下，无线充电接收线圈设置在电动汽车的车辆底盘大恨。但是，由于不同车型的电动汽车车辆底盘的高度的变化会使谐振频率随之变化，导致电能传输效率降低并影响电动汽车的动力电池的充电效率。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决磁耦合谐振式无线输电方式对不同车辆底盘高度的电动汽车充电的充电功率、充电效率低的技术问题。本专利技术提供了一种无线充电装置及其线圈切换方法，同时还提供了包含该无线充电装置的电动汽车、充电站和车库。第一方面，本专利技术中第一种无线充电装置的技术方案是：所述装置包括：至少两个无线充电发射线圈，所述无线充电发射线圈按照第一预设间距平行设置；所述各无线充电发射线圈中分别设置有用于控制无线充电发射线圈通断的第一开关，该第一开关用于依据设定的第一无线充电距离择一导通所选定的无线充电发射线圈。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述无线充电发射线圈按照磁耦合谐振方式进行电能传输。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述装置还包括第一相位检测模块；所述第一相位检测模块，用于检测所述各无线充电发射线圈向无线充电接收线圈供电时的谐振电压与谐振电流的相位差，并控制所述相位差最小的无线充电发射线圈向所述无线充电接收线圈供电。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述第一相位检测模块包括第一线圈切换单元、第一相位计算单元和第一相位比较单元；所述第一线圈切换单元，用于控制所述各无线充电发射线圈依次向所述无线充电接收线圈供电；所述第一相位计算单元，用于检测所述各无线充电发射线圈向所述无线充电接收线圈供电时的谐振电压和谐振电流，并计算所述谐振电压和谐振电流的相位差；所述第一相位比较单元，用于比较所述各无线充电发射线圈的相位差，并控制所述相位差最小的无线充电发射线圈向所述无线充电接收线圈供电。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述无线充电发射线圈的第一预设间距与第一间距的偏差小于第一偏差阈值；其中，所述第一间距为所述无线充电发射线圈对应的无线充电接收线圈的间距。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述无线充电发射线圈的第二间距与第三间距的偏差小于第二偏差阈值；其中，所述第二间距为所述无线充电发射线圈及与其对应的无线充电接收线圈的间距；所述第三间距为所述无线充电发射线圈及与其对应的无线充电接收线圈同轴放置时的最佳传输距离。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述第二偏差阈值为3cm。第二方面，本专利技术中第二种无线充电装置的技术方案是：所述装置包括：至少两个无线充电接收线圈，所述无线充电接收线圈按照第二预设间距平行设置；所述各无线充电接收线圈中分别设置有用于控制无线充电接收线圈通断的第二开关，该第二开关用于依据设定的第二无线充电距离择一导通所选定的无线充电接收线圈。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述无线充电接收线圈按照磁耦合谐振方式进行电能传输。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述装置还包括第二相位检测模块；所述第二相位检测模块，用于检测所述各无线充电接收线圈向负载供电时的谐振电压与谐振电流的相位差，并控制所述相位差最小的无线充电接收线圈向所述负载供电。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述第二相位检测模块包括第二线圈切换单元、第二相位计算单元和第二相位比较单元；所述第二线圈切换单元，用于控制所述各无线充电接收线圈依次向所述负载供电；所述第二相位计算单元，用于检测所述各无线充电接收线圈向所述负载供电时的谐振电压和谐振电流，并计算所述谐振电压和谐振电流的相位差；所述第二相位比较单元，用于比较所述各无线充电接收线圈的相位差，并控制所述相位差最小的无线充电接收线圈向所述负载供电。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述无线充电接收线圈的第二预设间距与第四间距的偏差小于第三偏差阈值；其中，所述第四间距为所述无线充电接收线圈对应的无线充电发射线圈的间距。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述无线充电接收线圈的第五间距与第六间距的偏差小于第四偏差阈值；其中，所述第五间距为所述无线充电接收线圈及与其对应的无线充电发射线圈的间距；所述第六间距为所述无线充电接收线圈及与其对应的无线充电发射线圈同轴放置时的最佳传输距离。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述第四偏差阈值为3cm。第三方面，本专利技术中一种电动汽车的技术方案是：所述电动汽车包括动力电池充电接口和上述第二种技术方案所述的无线充电装置；所述无线充电装置设置在所述电动汽车的底盘上并与所述动力电池充电接口连接，用于与设置在预设供电区域的无线充电发射线圈产生磁耦合谐振对所述电动汽车的动力电池充电。第四方面，本专利技术中第一种多线圈充电装置的工作线圈切换方法的技术方案是：所述多线圈充电装置包括上述第一种技术方案所述的无线充电装置，所述工作线圈切换方法包括：控制各无线充电发射线圈依次向无线充电接收线圈供电；检测所述各无线充电发射线圈向所述无线充电接收线圈供电时的谐振电压和谐振电流，并计算所述谐振电压和谐振电流的相位差；比较所述各无线充电发射线圈的相位差，并控制所述相位差最小的无线充电发射线圈向所述无线充电接收线圈供电。第五方面，本专利技术中第二种多线圈充电装置的工作线圈切换方法的技术方案是：所述多线圈充电装置包括上述第二种技术方案所述的无线充电装置，所述工作线圈切换方法包括：控制各无线充电接收线圈依次向负载供电；检测所述各无线充电接收线圈向所述负载供电时的谐振电压和谐振电流，并计算所述谐振电压和谐振电流的相位差；比较所述各无线充电接收线圈的相位差，并控制所述相位差最小的无线充电接收线圈向所述负载供电。第六方面，本专利技术中一种充电站的技术方案是：所述充电站包括电动汽车充电位和上述第一种技术方案所述的无线充电装置；所述无线充电装置设置在所述电动汽车充电位，用于与设置在电动汽车上的无线充电接收线圈产生磁耦合谐振向所述动力电池充电。第七方面，本专利技术中一种智能车库的技术方案是：所述充电站包括停车位和上述第一种技术方案所述的无线充电装置；所述无线充电装置设置在所述停车位，用于与设置在电动汽车上的无线充电接收线圈产生磁耦合谐振向所述动力电池充电。与现有技术相比，上述技术方案至少具有以下有益效果：1、本专利技术提供的第一种无线充电装置，包括多个按照预设间距平行设置的无线充电发射线圈，可以保证与无线充电发射线圈对应的无线充电接收线圈位置发生变化时，无线充电发射线圈与该无线充电接收线圈的间距均可以达到设定的无线充电距离，即可以按照最大功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线充电装置，其特征在于，所述装置包括：至少两个无线充电发射线圈，所述无线充电发射线圈按照第一预设间距平行设置；所述各无线充电发射线圈中分别设置有用于控制无线充电发射线圈通断的第一开关，该第一开关用于依据设定的第一无线充电距离择一导通所选定的无线充电发射线圈。

【技术特征摘要】
1.一种无线充电装置，其特征在于，所述装置包括：至少两个无线充电发射线圈，所述无线充电发射线圈按照第一预设间距平行设置；所述各无线充电发射线圈中分别设置有用于控制无线充电发射线圈通断的第一开关，该第一开关用于依据设定的第一无线充电距离择一导通所选定的无线充电发射线圈。2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述无线充电发射线圈按照磁耦合谐振方式进行电能传输。3.根据权利要求1或2所述的无线充电装置，其特征在于，所述装置还包括第一相位检测模块；所述第一相位检测模块，用于检测所述各无线充电发射线圈向无线充电接收线圈供电时的谐振电压与谐振电流的相位差，并控制所述相位差最小的无线充电发射线圈向所述无线充电接收线圈供电。4.根据权利要求3所述的无线充电装置，其特征在于，所述第一相位检测模块包括第一线圈切换单元、第一相位计算单元和第一相位比较单元；所述第一线圈切换单元，用于控制所述各无线充电发射线圈依次向所述无线充电接收线圈供电；所述第一相位计算单元，用于检测所述各无线充电发射线圈向所述无线充电接收线圈供电时的谐振电压和谐振电流，并计算所述谐振电压和谐振电流的相位差；所述第一相位比较单元，用于比较所述各无线充电发射线圈的相位差，并控制所述相位差最小的无线充电发射线圈向所述无线充电接收线圈供电。5.根据权利要求1或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：范金焰，
申请(专利权)人：上海蔚来汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31