用于车辆充电的充电线圈定位和数据编码磁体阵列制造技术

本公开涉及用于车辆充电的充电线圈定位和数据编码磁体阵列。充电设施包括初级线圈、磁体和控制器，所述磁体相对于所述初级线圈而按照使得所述磁体产生的场能够用于相对于所述初级线圈定位车辆的图案被布置。所述磁体中的一些磁体具有用于对关于所述初级线圈的标识的数据进行编码的预定义极性特征。所述控制器被配置为从所述车辆接收或者向所述车辆提供关于所述预定义极性特征的信息。

Charging coil positioning and data-coded magnet array for vehicle charging

【技术实现步骤摘要】
用于车辆充电的充电线圈定位和数据编码磁体阵列
本公开涉及用于辅助定位用于车辆充电的初级线圈和次级线圈的磁体阵列，其中，所述磁体阵列用于对所述磁体阵列中的数据进行编码。
技术介绍
某些电气化车辆或可替代动力车辆可包括用于给电机提供电力以驱动车轮的牵引电池。这些车辆还可包括用于驱动车轮的发动机。通过再生制动或充电操作，电力可被捕获并储存在牵引电池中。某些充电操作可包括感应充电，在感应充电中，安装在车辆上的次级线圈布置装置与充电站的初级线圈布置装置耦合，以用于所述次级线圈布置装置与所述初级线圈布置装置之间的电力传输。这种电力传输要求线圈相对于彼此而被正确地定位。此外，因为充电站具有多个初级线圈布置装置，所以，这种能量传输要求充电站和车辆针对哪一个初级线圈布置装置将被使用达成一致。
技术实现思路
一种充电设施包括初级线圈、磁体和控制器，所述磁体相对于所述初级线圈而按照使得所述磁体产生的场能够用于相对于所述初级线圈定位车辆的图案被布置，其中，所述磁体中的一些磁体具有用于对关于所述初级线圈的标识的数据进行编码的预定义极性特征，所述控制器被配置为从所述车辆接收关于所述预定义极性特征的信息或者向所述车辆提供关于所述预定义极性特征的信息。一种充电设施包括初级线圈、电磁体和控制器，所述电磁体相对于所述初级线圈而按照使得所述电磁体产生的场能够被车辆用于相对于所述初级线圈定位所述车辆的图案被布置，所述控制器被配置为通过所述电磁体中的一些电磁体的极性或极性变化来对关于所述初级线圈的标识的数据进行编码。一种车辆包括次级线圈、磁体和控制器，所述磁体相对于次级线圈而按照使得所述磁体产生的场能够用于相对于所述次级线圈定位充电设施的初级线圈的图案被布置，所述磁体中的一些磁体具有用于对关于所述车辆的标识的数据进行编码的预定义极性特征，所述控制器被配置为从充电设施接收关于所述预定义极性特征的信息或者向充电设施提供关于所述预定义极性特征的信息。根据本专利技术的一个实施例，其中，所述磁体中的其它磁体具有用于对关于所述车辆的充电性能的数据进行编码的另一预定义极性特征。根据本专利技术的一个实施例，其中，所述控制器还被配置为：从所述充电设施接收关于所述另一预定义极性特征的信息或者向所述充电设施提供关于所述另一预定义极性特征的信息。根据本专利技术的一个实施例，其中，所述磁体为永磁体。根据本专利技术的一个实施例，其中，所述磁体为电磁体。附图说明图1是车辆电力系统的一部分的平面示意图。图2是示出图1中的车辆接近选定的一个充电站的电池充电设施的平面示意图。图3A、图3B和图3C是另一电池充电设施的一部分的平面示意图。图4是另一车辆电力系统的一部分的平面示意图。图5A和图5B是另一车辆电力系统的一部分的平面示意图。具体实施方式在此描述了本公开的多种实施例。然而，所公开的实施例仅仅为示例性的，并且其它实施例可采用未被明确示出或描述的各种替代形式。附图无需按比例绘制；可夸大或缩小一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为具有限制性，而仅仅是作为用于教导本领域普通技术人员以多种方式利用本专利技术的代表性基础。本领域普通技术人员将理解的是，参照任一附图示出并描述的各种特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征组合，以产生未被明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，针对特定应用或实施方式，可期望与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改。所公开的处理、方法、逻辑或策略可传递给处理设备、控制器或计算机和/或由处理设备、控制器或计算机实现，所述处理设备、控制器或计算机可包括任何现有可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，处理、方法、逻辑或策略可以以多种形式被存储为可由控制器或计算机执行的数据和指令，所述多种形式包括但不限于信息被永久存储在各种类型的制造物品(可包括持久性不可写存储介质，诸如ROM设备)上，以及信息被可变地存储在可写存储介质(诸如软盘、磁带、CD、RAM设备以及其它磁性介质和光学介质)上。所述处理、方法、逻辑或策略也可以在软件可执行对象中实现。可选地，它们可以全部或部分地利用适当的硬件组件(诸如，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或者其它硬件组件或设备)或硬件、软件和固件组件的组合来实现。参照图1，车辆10可包括次级线圈12、电力电子器件14、牵引电池16、电机18、磁力仪20和控制器22。(实线表示电力流路径。虚线表示通信路径。)通过感应充电从次级线圈12接收的电力可由电力电子器件14调节并被传递到牵引电池16用于储存。然后牵引电池16可向电机18提供这些电力以驱动车辆10的车轮(未示出)。磁力仪20相对于次级线圈12而放置，使得通过磁力仪20探测到的来自与初级线圈(在下文将进一步详细讨论)关联的磁体的磁场可被控制器22用于识别(例如)次级线圈12与初级线圈之间的相对位置，以及识别所述初级线圈并将所述初级线圈与其它初级线圈区分开。参照图2，示出了车辆10接近电池充电设施26。电池充电设施26包括多个分开的初级线圈(以初级线圈28、30、32表示)、电源34、控制器36和分别与初级线圈28、30、32相关联的数个永磁体阵列38、40、42。(与图1相同，实线表示电力流路径，虚线表示通信路径。)如本领域已知的，控制器36可命令电源34向选定的初级线圈28、30、32中的一个(或更多个)提供电力。这个命令可由来自车辆10的请求等引起。针对多个初级线圈28、30、32，车辆10和控制器36需要识别哪个初级线圈将用于充电用途。因此，车辆10和电池充电设施26可交换关于初级线圈28、30、32中的哪个初级线圈将被使用的通信。例如，控制器36可以向车辆10指示将使用初级线圈30(如果被这样标记，则能便于对车辆10的驾驶员可见)，或响应于驾驶员的输入，车辆10可向控制器36指示打算使用初级线圈30。如下文进一步详细讨论的，永磁体阵列38、40、42用作各种磁性路标以辅助引导车辆朝向对应的初级线圈，同时传送关于对应的初级线圈和/或电池充电设施26的充电性能的数据。在此例中，永磁体阵列38包括安装于地面内的多个永磁体(以“N”和“S”表示)，所述多个永磁体被布置为按递减顺序排列成行以使得靠近初级线圈28的行比距离初级线圈28较远的行具有更少的永磁体。假如诸如车辆10的车辆具有探测磁场的能力(诸如，与永磁体阵列38相关联的磁力仪20)，则沿着磁场数减少或净磁场强度减小的方向移动可以被解释为向初级线圈28移动，而沿着磁场数增加或净磁场强度增加的方向移动可以被解释为远离初级线圈28。即，永磁体阵列38的布置能辅助相对于初级充电线圈28而引导/定位车辆。(可由控制器36或其它传输源通过无线通信路径或其它通信路径将有关永磁体阵列38的预期布置的数据通信到车辆10。)当永磁体阵列38的永磁体的相对位置可作为用于车辆定位的磁场引导时，永磁体的极性可对关于初级线圈28的各种数据编码。在图2的示例中，离初级线圈28最远的永磁体的行具有北-南-北“NSN”的磁性特征；离初级线圈28最近的永磁体的行具有南“S”的磁性特征；在最远的行和最近的行之间的永磁体的行具有北-北“NN”的磁性特征。这些极性数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电设施，包括：初级线圈；磁体，相对于所述初级线圈而按照使得所述磁体产生的场能够用于相对于所述初级线圈定位车辆的图案被布置，其中，所述磁体中的一些磁体具有用于对关于所述初级线圈的标识的数据进行编码的预定义极性特征；控制器，被配置为从所述车辆接收关于所述预定义极性特征的信息或者向所述车辆提供关于所述预定义极性特征的信息。

【技术特征摘要】
2017.07.13 US 15/648,4971.一种充电设施，包括：初级线圈；磁体，相对于所述初级线圈而按照使得所述磁体产生的场能够用于相对于所述初级线圈定位车辆的图案被布置，其中，所述磁体中的一些磁体具有用于对关于所述初级线圈的标识的数据进行编码的预定义极性特征；控制器，被配置为从所述车辆接收关于所述预定义极性特征的信息或者向所述车辆提供关于所述预定义极性特征的信息。2.如权利要求1所述的充电设施，其中，所述磁体中的其它磁体具有用于对关于所述充电设施的充电性能的数据进行编码的另一预定义极性特征。3.如权利要求2所述的充电设施，其中，所述控制器还被配置为：从所述车辆接收关于所述另一预定义极性特征的信息或者向所述车辆提供关于所述另一预定义极性特征的信息。4.如权利要求2所述的充电设施，其中，所述充电性能包括最大充电率。5.如权利要求2所述的充电设施，其中，所述充电性能包括线圈类型。6.如权利要求2所述的充电设施，其中，所述充电性能包括快...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·W·贝尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US