电动汽车的无线充电系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提出了一种电动汽车的无线充电系统及其控制方法。其中，电动汽车的无线充电系统的地面无线充电装置，包括：地面端功率线圈，地面端功率线圈包括发射线圈和异物检测装置，异物检测装置用于检测发射线圈的无线充电路径上是否存在异物；地面控制器，地面控制器与地面端功率线圈相连，以在异物检测装置检测到无线充电路径上存在异物时，进行异物预警操作和/或上报异物预警信号。该装置可以实时检测地面端功率线圈上的无线充电路径上影响无线电能传输的金属异物和产生的涡流效应，提高无线充电系统的安全性。

Wireless Charging System of Electric Vehicle and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
电动汽车的无线充电系统及其控制方法
本专利技术涉及汽车
，特别涉及一种电动汽车的无线充电系统及其控制方法。
技术介绍
相较于充电桩一类的接触式充电方式，无线充电系统中供电端与电动汽车不需要直接的电气连接，而且无线充电系统可以实现各类智能的自动化控制与交互，各新能源整车企业越来越重视无线充电系统的开发与应用。现有技术中，无线充电技术的基本类型有电磁感应、磁共振、电场耦合、微波谐振等，当前电动汽车通常采用电磁感应方式进行无线电能传输。存在以下问题：在无线充电的耦合场内的金属异物可能会被加热，从而导致安全事故的发生。
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，本专利技术的第一个目的在于提出一种地面无线充电装置。该装置可以实时检测地面端功率线圈上的无线充电路径上影响无线电能传输的金属异物和产生的涡流效应，提高无线充电系统的安全性。本专利技术的第二个目的在于提出一种车载无线充电装置。本专利技术的第三个目的在于提出一种电动汽车的无线充电系统。本专利技术的第四个目的在于提出一种无线充电系统的控制方法。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面实施例公开了一种地面无线充电装置，包括：地面端功率线圈，所述地面端功率线圈包括发射线圈和异物检测装置，所述异物检测装置用于检测所述发射线圈的无线充电路径上是否存在异物；地面控制器，所述地面控制器与所述地面端功率线圈相连，以在所述异物检测装置检测到所述无线充电路径上存在异物时，进行异物预警操作和/或上报异物预警信号。根据本专利技术实施例的地面无线充电装置，可以通过异物检测装置实时检测地面端功率线圈上的无线充电路径上影响无线电能传输的金属异物和产生的涡流效应，并在检测到异物时进行异物预警操作和/或上报异物预警信号，从而提高无线充电系统的安全性。在一些示例中，所述异物检测装置包括多个异物检测线圈，所述异物检测线圈呈多排多列布置。在一些示例中，所述地面端功率线圈还包括：活体检测装置，用于检测所述发射线圈的无线充电路径上是否存在活体，其中，所述地面控制器还用于在所述发射线圈的无线充电路径上存在活体时，进行活体预警操作和/或上报活体预警信号。在一些示例中，所述活体检测装置包括微波雷达。在一些示例中，所述地面端功率线圈还包括多个无线射频标签，所述多个无线射频标签呈多排多列布置，所述多个无线射频标签用于发送无线射频信号。本专利技术的第二方面的实施例公开了一种车载无线充电装置，所述车载无线充电装置设置在电动汽车上，所述车载无线充电装置与地面无线充电装置通信，所述车载无线充电装置包括：车载端功率线圈，所述车载端功率线圈包括接收线圈和定位检测装置，所述接收线圈用于利用电磁感应接收由地面无线充电装置的发射线圈发送的电能，所述定位检测装置用于检测所述地面无线充电装置的多个无线射频标签发送的射频信号，以根据所述多个无线射频标签发送的射频信号判断所述车载无线充电装置相对所述地面无线充电装置是否处于标准充电位置；车载端控制器，所述车载控制器与所述车载端功率线圈相连，以在所述车载无线充电装置相对所述地面无线充电装置未处于标准充电位置时，进行位置调整操作指示和/或上报所述位置调整操作指示。根据本专利技术实施例的车载无线充电装置，可以通过定位检测装置判断车载无线充电装置相对于地面无线充电装置是否处于标准充电位置，并在未处于标准充电位置时，进行位置调整操作指示和/或上报位置调整操作指示，从而实现地面端和车载端功率线圈的精准对位，提高充电效率。本专利技术的第三方面的实施例公开了一种电动汽车的无线充电系统，包括上述第一方面所述的地面无线充电装置和第二方面所述的车载充电装置。根据本专利技术实施例的电动汽车的无线充电系统，可以实时检测地面端功率线圈上的无线充电路径上影响无线电能传输的金属异物和产生的涡流效应，提高无线充电系统的安全性，并可以实现地面端和车载端功率线圈的精准对位，提高充电效率。本专利技术的第四方面的实施例公开了一种电动汽车的无线充电系统的控制方法，包括以下步骤：地面端功率线圈的异物检测装置检测发射线圈的无线充电路径上是否存在异物；地面控制器在所述异物检测装置检测到所述无线充电路径上存在异物时，进行异物预警操作和/或上报异物预警信号。根据本专利技术实施例的电动汽车的无线充电系统的控制方法，可以通过异物检测装置实时检测地面端功率线圈上的无线充电路径上影响无线电能传输的金属异物和产生的涡流效应，并在检测到异物时进行异物预警操作和/或上报异物预警信号，从而提高无线充电系统的安全性。在一些示例中，还包括：活体检测装置检测所述发射线圈的无线充电路径上是否存在活体；所述地面控制器在所述发射线圈的无线充电路径上存在活体时，进行活体预警操作和/或上报活体预警信号。在一些示例中，还包括：车载端功率线圈的定位检测装置检测所述地面无线充电装置的多个无线射频标签发送的射频信号；根据所述多个无线射频标签发送的射频信号判断所述车载无线充电装置相对所述地面无线充电装置是否处于标准充电位置；车载端控制器在所述车载无线充电装置相对所述地面无线充电装置未处于标准充电位置时，进行位置调整操作指示和/或上报所述位置调整操作指示。本专利技术附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，图1是根据本专利技术一个实施例的地面无线充电装置结构框图；图2是根据本专利技术一个实施例的地面无线充电装置示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的异物、位置检测天线板示意图；图4是根据本专利技术一个实施例的异物检测工作流程；图5是根据本专利技术一个实施例的活体检测工作流程；图6是根据本专利技术一个实施例的车载无线充电装置的结构框图；图7是根据本专利技术一个实施例的车载无线充电装置示意图；图8是根据本专利技术一个实施例的位置检测工作流程；图9为根据本专利技术一个实施例的电动汽车的无线充电系统结构框图；图10是根据本专利技术一个实施例的电动汽车的无线充电系统的主功率拓扑图；图11是根据本专利技术一个实施例的电动汽车的无线充电系统的控制方法流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。以下结合附图描述根据本专利技术实施实例的电动汽车的无线充电系统及其控制方法。图1是根据本专利技术一个实施例的地面无线充电装置结构框图。如图1所示，本专利技术实施例的地面无线充电装置100，包括：地面端功率线圈110，地面端功率线圈110包括发射线圈111和异物检测装置112，异物检测装置112用于检测发射线圈111的无线充电路径上是否存在异物，异物检测装置112包括多个异物检测线圈，异物检测线圈呈多拍多列布置；地面控制器120，地面控制器120与地面端功率线圈110相连，以在异物检测装置112检测到无线充电路径上存在异物时，进行异物预警操作和/或上报异物预警信号。具体地，结合图2，地面控制器120内含有防雷电路、断路器、智能电表、接触器、散热风扇、指示灯、显示器等辅助装置，接入的市电经过辅助电源输出低压电源供整个地面控制器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地面无线充电装置，其特征在于，包括：地面端功率线圈，所述地面端功率线圈包括发射线圈和异物检测装置，所述异物检测装置用于检测所述发射线圈的无线充电路径上是否存在异物；地面控制器，所述地面控制器与所述地面端功率线圈相连，以在所述异物检测装置检测到所述无线充电路径上存在异物时，进行异物预警操作和/或上报异物预警信号。

【技术特征摘要】
1.一种地面无线充电装置，其特征在于，包括：地面端功率线圈，所述地面端功率线圈包括发射线圈和异物检测装置，所述异物检测装置用于检测所述发射线圈的无线充电路径上是否存在异物；地面控制器，所述地面控制器与所述地面端功率线圈相连，以在所述异物检测装置检测到所述无线充电路径上存在异物时，进行异物预警操作和/或上报异物预警信号。2.根据权利要求1所述的地面无线充电装置，其特征在于，所述异物检测装置包括多个异物检测线圈，所述异物检测线圈呈多排多列布置。3.根据权利要求1或2所述的地面无线充电装置，其特征在于，所述地面端功率线圈还包括：活体检测装置，用于检测所述发射线圈的无线充电路径上是否存在活体，其中，所述地面控制器还用于在所述发射线圈的无线充电路径上存在活体时，进行活体预警操作和/或上报活体预警信号。4.根据权利要求3所述的地面无线充电装置，其特征在于，所述活体检测装置包括微波雷达。5.根据权利要求1所述的地面无线充电装置，其特征在于，所述地面端功率线圈还包括多个无线射频标签，所述多个无线射频标签呈多排多列布置，所述多个无线射频标签用于发送无线射频信号。6.一种车载无线充电装置，其特征在于，所述车载无线充电装置设置在电动汽车上，所述车载无线充电装置与地面无线充电装置通信，所述车载无线充电装置包括：车载端功率线圈，所述车载端功率线圈包括接收线圈和定位检测装置，所述接收线圈用于利用电磁感应接收由地面无线充电装置的发射线圈发送的电能，所述定位检测装置用于检测所述地面无线充电装置的多个无线射频标签发送的射频...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泓泽，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11