将无线电力传输到电动车辆的方法和装置与电动车辆制造方法及图纸

本申请涉及将无线电力传输到电动车辆的方法和装置与电动车辆。由无线充电装置执行的对电动车辆(EV)进行无线电力传输(WPT)的方法可包括：通过无线充电装置检测安装在无线充电装置中的发送板与安装在EV中的接收板之间的对齐状态；通过无线充电装置，根据所检测的对齐状态，对在发送板中包括的发送线圈或在接收板中包括的接收线圈的匝数进行控制；以及在完成对发送线圈或接收线圈的匝数的控制之后，通过无线充电装置对EV执行WPT。

Methods and devices for transmitting radio power to electric vehicles and electric vehicles

This application relates to a method and device for transmitting radio power to an electric vehicle and an electric vehicle. The method of wireless power transmission (WPT) for electric vehicles (EV) implemented by the wireless charging device may include: detecting the alignment state between the transmitting board installed in the wireless charging device and the receiving board installed in the EV through the wireless charging device; and including the transmitting coil included in the transmitting board or the receiving board according to the alignment state detected by the wireless charging device. The number of turns of receiving coil is controlled, and after controlling the number of turns of transmitting coil or receiving coil, WPT is performed on EV through wireless charging device.

【技术实现步骤摘要】
将无线电力传输到电动车辆的方法和装置与电动车辆相关申请的交叉引用本申请要求于2017年10月16日向韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请No.10-2017-0134084和2018年9月12日向KIPO提交的韩国专利申请No.10-2018-0108778的优先权，两者的全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及用于将无线电力传输到电动车辆(EV)的方法和装置，更具体地，涉及用于通过控制发送线圈或接收线圈的匝数来将无线电力传输到EV，以便解决输出电压的劣化或磁感(magneticinductance)的损耗的方法和装置。
技术介绍
电动车辆(EV)充电系统可以被定义为使用能量存储设备的电力或商用电源的电网对安装在EV中的高压电池充电的系统。根据EV的类型，EV充电系统可以具有各种形式。例如，EV充电系统可被分类为使用充电电缆的导电型或非接触式无线电力传输(WPT)型(也称为“感应型”)。当对EV无线充电时，安装在EV中的车辆组件(VA)中的接收线圈与位于充电站或充电桩中的地面组件(GA)中的发送线圈形成感应谐振耦合。然后，电力从GA传输到VA，以通过感应谐振耦合对EV的高压电池充电。在WPT系统中，发送板(transmissionpad)和接收板(receptionpad)的等效电路可以由变压器实现。以这种方式实现的变压器具有比通常的转换器型变压器大得多的气隙，并且具有非常低的耦合系数。由于漏电感Llk与磁化电感Lm相比相对较大，因此难以将电力传输到输出。因此，分别在初级板和次级板(即发送板和接收板)中设置至少一个电容器，以使初级板和次级板与至少一个电容器的电感谐振。然而，在发送板和接收板之间未对准的情况下，磁化电感(magnetizationinductance)和漏电感可能波动。这可能导致无法达到谐振，从而降低传输到输出的电压和电流并降低整体效率。已经提出了各种类型的线圈结构，包括具有圆形形状的圆形线圈和具有两个D形线圈的“DD”线圈。然而，当发送和接收板由具有不同形状的线圈(例如，用于发送板的圆形线圈和用于接收板的DD线圈)组成时，可能发生传输到输出的电压和电流减小以及整体效率降低的问题。
技术实现思路
本公开的实施方式提供了一种用于通过控制发送板和/或接收板的至少一个线圈的匝数来对EV执行WPT的方法，该方法由用于向EV无线传输电力的装置执行。本公开的实施方式还提供了一种用于通过控制发送板和/或接收板的至少一个线圈的匝数来对EV执行WPT的装置。本公开的实施方式还提供了一种能够控制发送板和/或接收板的至少一个线圈的匝数的EV。根据本公开的实施方式，一种由无线充电装置执行的对电动车辆(EV)进行无线电力传输(WPT)的方法，可以包括：通过无线充电装置检测安装在无线充电装置中的发送板与安装在EV中的接收板之间的对齐状态；通过无线充电装置，根据检测到的对齐状态，控制包括在发送板中的发送线圈或包括在接收板中的接收线圈的匝数；以及在完成对发送线圈或接收线圈的匝数的控制之后，通过无线充电装置对EV执行WPT。对齐状态的检测可以包括根据地面与接收板之间的垂直距离来检测接收板的Z类别。该方法可以进一步包括控制发送线圈或接收线圈的匝数的同时控制连接到发送线圈或接收线圈的至少一个开关。该至少一个开关可以包括连接到发送线圈或接收线圈的输入节点和输出节点以及将发送线圈或接收线圈分割为预定比率的至少一个分割节点的至少一个第一开关；以及被配置为断开或接通至少一个分割节点的至少一个第二开关。当根据检测到的对齐状态，发送板的中心轴与接收板的中心轴之间的偏差大于或等于预设阈值时，或者当发送线圈和接收线圈的各自形状彼此不同时，可以执行对发送线圈或接收线圈的匝数的控制。该方法可以进一步包括：当执行发送线圈或接收线圈的匝数的控制时，当接收线圈的输出电压小于预设阈值时，控制至少一个开关以减小匝数比，该匝数比表示发送线圈中的匝数与接收线圈中的匝数之比。当接收板的Z类别不同于预定类别时，可以执行发送线圈或接收线圈的匝数的控制。该方法可以进一步包括：当执行发送线圈或接收线圈中的匝数的控制时，当接收板的Z类别大于预定类别时，控制至少一个开关以增加发送线圈或接收线圈中的匝数。该方法可以进一步包括进一步控制至少一个开关以减小匝数比。此外，根据本公开的实施方式，一种对电动车辆(EV)执行无线电力传输(WPT)的装置，该装置包括至少一个处理器和存储可由至少一个处理器执行的指令的存储器，其中至少一个处理器可被配置为：检测安装在无线充电装置中的发送板与安装在EV中的接收板之间的对齐状态；根据检测到的对齐状态，控制包括在发送板中的发送线圈或包括在接收板中的接收线圈的匝数；以及在完成对发送线圈或接收线圈中的匝数的控制之后对EV执行WPT。该至少一个处理器可以被进一步配置为根据地面与接收板之间的垂直距离来检测接收板的Z类别。该至少一个处理器可以被进一步配置为控制发送线圈或接收线圈的匝数的同时控制连接到发送线圈或接收线圈的至少一个开关。该至少一个开关可以包括：连接到发送线圈或接收线圈的输入节点和输出节点以及将发送线圈或接收线圈分割为预定比率的至少一个分割节点的至少一个第一开关；以及被配置为断开或接通至少一个分割节点的至少一个第二开关。该至少一个处理器可以被进一步配置为当根据检测到的对齐状态，发送板的中心轴与接收板的中心轴之间的偏差大于或等于预设阈值时，或者当发送线圈和接收线圈的各自形状彼此不同时，控制发送线圈或接收线圈的匝数。该至少一个处理器可以被进一步配置为当接收线圈的输出电压小于预设阈值时，控制至少一个开关以减小匝数比，该匝数比表示发送线圈中的匝数与接收线圈中的匝数之比。该至少一个处理器可以被进一步配置为当接收板的Z类别不同于预定类别时，控制发送线圈或接收线圈中的匝数。该至少一个处理器可以被进一步配置为当接收板的Z类别大于预定类别时，控制至少一个开关以增加发送线圈或接收线圈中的匝数。此外，根据本公开的实施方式，EV可以包括：接收板，包括接收线圈，电磁耦合到在安装在无线充电装置中的发送板中所包括的发送线圈，接收板被配置为无线地接收电力；连接到接收线圈的至少一个开关，至少一个开关被配置为控制接收线圈的匝数；车辆组件(VA)控制器，被配置为监测指示EV的状态的参数并且通过与地面组件(GA)通信来控制接收板的输出功率水平；以及无线电力传输(WPT)控制器，被配置为通过检测发送板和接收板之间的对齐状态来控制至少一个开关。该至少一个开关可以包括：连接到发送线圈或接收线圈的输入节点和输出节点以及将发送线圈或接收线圈分割为预定比率的至少一个分割节点的至少一个第一开关；以及被配置为打开或关闭至少一个分割节点的至少一个第二开关。根据本文描述的通过控制线圈中的匝数将无线电力传输到EV的方法和装置，可以控制发送线圈或接收线圈的匝数和发送线圈与接收线圈之间的匝数比，从而可以补偿诸如线圈的电感或接收线圈的输出电压之类的参数。特别地，当发送板与接收板未对准或者各种类型的发送和接收线圈不同时，可以通过控制发送线圈或接收线圈的匝数以及发送线圈和接收线圈之间的匝数比来优化WPT效率。附图说明通过参考附图详细描述本公开的实施方式，本公开的实施方式将变得更加明白，其中：图1是示出应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由无线充电装置执行的对电动车辆进行无线电力传输的方法，所述方法包括：由所述无线充电装置检测所述无线充电装置中安装的发送板与所述电动车辆中安装的接收板之间的对齐状态；由所述无线充电装置，根据所检测的对齐状态，对在所述发送板中包括的发送线圈或在所述接收板中包括的接收线圈的匝数进行控制；以及在对所述发送线圈或所述接收线圈的匝数的控制完成之后，由所述无线充电装置对所述电动车辆执行所述无线电力传输。

【技术特征摘要】
2017.10.16 KR 10-2017-0134084;2018.09.12 KR 10-2011.一种由无线充电装置执行的对电动车辆进行无线电力传输的方法，所述方法包括：由所述无线充电装置检测所述无线充电装置中安装的发送板与所述电动车辆中安装的接收板之间的对齐状态；由所述无线充电装置，根据所检测的对齐状态，对在所述发送板中包括的发送线圈或在所述接收板中包括的接收线圈的匝数进行控制；以及在对所述发送线圈或所述接收线圈的匝数的控制完成之后，由所述无线充电装置对所述电动车辆执行所述无线电力传输。2.根据权利要求1所述的方法，其中，检测所述对齐状态包括：根据地面与所述接收板之间的垂直距离来检测所述接收板的Z类别。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在控制所述发送线圈或所述接收线圈的匝数时对连接到所述发送线圈或所述接收线圈的至少一个开关进行控制。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述至少一个开关包括：至少一个第一开关，连接到所述发送线圈的输入节点和输出节点或所述接收线圈的输入节点和输出节点并且连接到以预定比率分割所述发送线圈或所述接收线圈的至少一个分割节点；以及至少一个第二开关，被配置为断开或者接通所述至少一个分割节点。5.根据权利要求3所述的方法，其中，对所述发送线圈或所述接收线圈的匝数的控制在根据所检测的对齐状态所述发送板的中心轴与所述接收板的中心轴之间的偏差大于或等于预设阈值时执行，或者在所述发送线圈和所述接收线圈的各自形状彼此不同时执行。6.根据权利要求5所述的方法，当执行所述发送线圈或所述接收线圈的匝数的控制时，进一步包括：当所述接收线圈的输出电压小于预设阈值时，控制所述至少一个开关来减小表示所述发送线圈的匝数与所述接收线圈的匝数之比的匝数比。7.根据权利要求3所述的方法，其中，当所述接收板的Z类别不同于预定类别时，执行所述发送线圈或所述接收线圈的匝数的控制。8.根据权利要求7所述的方法，当执行所述发送线圈或所述接收线圈的匝数的控制时，进一步包括：当所述接收板的所述Z类别大于所述预定类别时，控制所述至少一个开关来增加所述发送线圈或所述接收线圈的匝数。9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：进一步控制所述至少一个开关来减小匝数比。10.一种用于对电动车辆执行无线电力传输的装置，所述装置包括至少一个处理器和存储能由所述至少一个处理器执行的指令的存储器，其中，所述至少一个处理器被配置为：检测无线充电装置中安装的发送板与所述电动车辆中安装的接收板之间的对齐状态；根据所检测的对齐状态，对在所述发送板中包括的发送线圈或在所述接收板中包括的接收线圈的匝数进行控制；以及在对...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宇宁，金钟弼，
申请(专利权)人：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：韩国,KR