确定感应式电力传输系统的初级绕组结构与次级绕组结构之间的相对位姿的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于确定感应式电力传输系统(2)的初级绕组结构(18)与次级绕组结构(21)之间的相对位姿的系统，其中，所述系统至少包括用于确定相对位姿的第一位姿确定装置，其中，相对位姿能够由第一位姿确定装置确定，其中，所述系统包括用于修正通过第一位姿确定装置进行的位姿确定的至少一个修正装置，其中，位姿确定的修正是可调的。

The system and method of determining the relative position between the primary winding structure and the secondary winding structure of induction power transmission system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定感应式电力传输系统的初级绕组结构与次级绕组结构之间的相对位姿的系统和方法
本专利技术涉及一种确定感应式电力传输系统的初级绕组结构与次级绕组结构之间的相对位姿的系统和方法。
技术介绍
文件GB2542182A公开了一种用于确定尤其是对车辆的感应式电力传输的系统的初级和次级绕组结构之间的相对位置和取向的系统。期望将车辆定位在所谓的充电位姿(充电位置和/或取向)，其中，可传输期望的、例如最大的量的电力，尤其是以最佳效率传输。为了将车辆定位在这种充电位姿中，期望将关于实际相对位姿的信息提供给车辆的驾驶员，例如通过在车辆侧显示器上显示此类信息。特别是在车辆接近充电单元的最后阶段期间，驾驶员通常不可能在视觉上确定所述相对位姿。变化的环境因素可能会以不希望的方式影响相对位姿确定，例如因为准确度降低。由此，尽管实际的相对位姿没有改变，但相对位姿确定的结果可能会由于变化的环境因素而变化。例如，在GB2542182A中描述的方法依赖于对发送的信号的评估。这些信号可例如受诸如金属物体或铁磁性材料(例如钢筋混凝土)的环境因素和其它类型的因素干扰。此外，所述因素可能在感应式电力传输的系统的整个使用寿命中变化。
技术实现思路
存在下述技术问题：提供一种用于确定感应式电力传输系统的初级和次级绕组结构之间的相对位姿的系统和方法，其中，最小化由于环境影响因素而导致的相对位姿确定中的误差，特别是在所述环境影响因素在系统的整个使用寿命中发生变化、例如在车辆向充电单元的连续接近之间发生变化的情况下。具有权利要求1和15的特征的主题提供了对所述技术问题的解决方案。本专利技术的其它优势由从属权利要求的主题提供。本专利技术的主要思想是提供相对位姿确定的修正，其中，特别是在系统的整个使用寿命或运行时间中，该修正是可调的。提出了一种用于确定用于特别是向车辆的感应式电力传输的系统的初级绕组结构和次级绕组结构之间的相对位姿的系统。感应式电力传输系统可包括具有初级绕组结构的初级单元和具有次级绕组结构的次级单元。车辆可包括具有用于接收由初级单元的初级绕组结构产生的交变电磁场的次级绕组结构的次级单元。如果初级绕组结构被通电或被供给工作电流，则初级绕组结构产生交变电磁场。初级单元可包括生成用于感应式电力传输的交变电磁场的构件的全部或子集。相应地，次级单元可包括接收用于感应式电力传输的交变电磁场并提供相应的输出电压的构件的全部或子集。初级单元可由感应式电力传输垫提供。感应式电力传输垫可安装在路线或停车位的表面上，或者也可集成在这种表面内。本专利技术可特别地应用于向任何陆地车辆、例如轨道约束车辆、例如有轨车辆(例如电车)的感应式能量传输的领域。特别地，本专利技术涉及向道路机动车辆、例如个人(私人)乘用车或公共交通工具(例如公共汽车)的感应式能量传输的领域。在下文中，可参照初级侧坐标系和次级侧坐标系。初级侧坐标系可以是初级绕组结构的坐标系，其中，次级侧坐标系可以是次级绕组结构的坐标系。初级侧坐标系可包括第一轴线，其也可称为纵向轴线，其中，第一轴线可以是初级绕组结构的纵向轴线或平行于该轴线延伸。也可称为横向轴线的第二轴线可以是初级绕组结构的横向轴线或平行于该轴线延伸。也可称为竖直轴线的第三轴线可垂直于第一轴线和第二轴线定向。第三轴线可平行于期望的功率传输方向定向，即从初级单元向次级单元。如果从初级单元指向次级单元，则竖直轴线可从底部向顶部定向。次级侧坐标系也可包括第一轴线，其可称为纵向轴线，其中，第一轴线可以是次级绕组结构的纵向轴线或平行于所述轴线延伸。次级绕组结构的第二轴线可称为横向轴线，其中，第二轴线可以是次级绕组结构的横向轴线或平行于该轴线延伸。第三轴线可称为次级绕组结构的竖直轴线，并且可垂直于次级绕组结构的第一轴线和第二轴线定向。次级绕组结构的第三轴线可平行于期望的功率传输方向定向。在下文中，可沿着第一轴线测量长度，可沿着第二轴线测量宽度，并且可沿着第三轴线测量高度。指示方向的方向性表述，例如“上”、“下”、“前”、“旁”，可与相应坐标系的上述纵向、横向和竖直轴线相关。初级侧坐标系的原点可对应于初级绕组结构的几何中心。相应地，次级侧坐标系的原点可对应于次级绕组结构的几何中心。初级和/或次级绕组结构可包括至少一个子绕组结构。子绕组结构可由绕组结构的至少一个区段提供。特别地，子绕组结构可提供回路或线圈，其中，该回路或线圈由绕组结构的一个或多于一个区段提供。绕组结构可沿着相应坐标系的纵向轴线延伸。优选地，绕组结构包括沿纵向轴线延伸的多个子绕组结构。在这种情况下，绕组结构的相继的子绕组结构可沿着所述纵向轴线彼此相邻地布置。彼此相邻可意味着子绕组的中心轴线、特别是对称轴线彼此间隔开，例如沿着纵向轴线以预定距离彼此间隔开。回路或线圈可以是圆形、椭圆形或矩形。绕组结构可包括至少一个沿着纵向轴线延伸的绕组区段和至少一个沿着相应坐标系的横向轴线延伸的绕组区段。由此，绕组结构、特别是每个子绕组结构可由大致或完全平行于纵向轴线延伸的区段和大致或完全平行于横向轴线延伸的区段提供。特别地，每个子绕组可由两个大致或完全平行于纵向延伸的区段和两个大致或完全平行于横向轴线延伸的区段提供。所述系统至少包括用于确定初级绕组结构与次级绕组结构之间的相对位姿的第一位姿确定装置。相对位姿表示相对位置和/或取向。例如可以将相对位姿确定为次级绕组结构在公共坐标系中的位置和/或取向。优选地，公共坐标系由次级侧坐标系提供。然而，替代地，公共坐标系例如可以是初级侧坐标系或相对于初级侧坐标系在位置上固定且在方向上固定的坐标系。但是，也可使用其它常见的参考坐标系。相对位姿可由一个或两个以上参数表示。所述系统可例如包括至少一个评估单元，特别是至少一个初级侧评估单元和/或至少一个次级侧评估单元。评估单元可例如包括微控制器或由微控制器提供。在本专利技术的上下文中，表述“次级侧”可表示相应的元件布置成相对于次级侧坐标系固定就位。特别是，可以知道次级侧元件与次级侧坐标系的位置。另外，表述“次级侧”可表示相应的元件可以是次级单元的一部分。此外，表述“初级侧”可表示相应的元件布置成相对于初级侧坐标系固定就位。特别是，初级侧元件在初级侧坐标系中的位置和方向是已知的。另外，表述“初级侧”可表示相应的元件是初级单元的一部分。此外，初级和次级绕组结构之间的相对位姿可由第一位姿确定装置确定。第一位姿确定装置可例如包括GB2542182A中公开的用于确定相对位置和/或取向的系统或由其提供，尤其是根据权利要求1至15中要求保护的系统。由此，通过引用将GB2542182A的公开内容全文并入本专利技术的说明书，特别是权利要求的主题。然而，第一相对位姿确定装置不限于GB2542182A中公开的系统。特别地，配置成能够确定初级和次级绕组结构之间的相对位姿的任何系统或装置都可用作第一相对位姿确定装置。根据本专利技术，所述系统包括用于修正通过第一位姿确定装置进行的位姿确定的至少一个修正装置。此外，位姿确定的修正是可调的，特别是在所提出的系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定感应式电力传输系统(2)的初级绕组结构(18)与次级绕组结构(21)之间的相对位姿的系统，其中，所述系统至少包括用于确定相对位姿的第一位姿确定装置，其中，相对位姿能够由第一位姿确定装置确定，/n其特征在于，/n所述系统包括用于修正通过第一位姿确定装置进行的位姿确定的至少一个修正装置，其中，位姿确定的修正是可调的。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171009 GB 1716513.51.一种用于确定感应式电力传输系统(2)的初级绕组结构(18)与次级绕组结构(21)之间的相对位姿的系统，其中，所述系统至少包括用于确定相对位姿的第一位姿确定装置，其中，相对位姿能够由第一位姿确定装置确定，
其特征在于，
所述系统包括用于修正通过第一位姿确定装置进行的位姿确定的至少一个修正装置，其中，位姿确定的修正是可调的。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，通过第一位姿确定装置能够确定未修正的位姿，其中，使用至少一个位姿修正值能够确定修正后的位姿，其中，所述至少一个位姿修正值能够由修正装置调整。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，使用参数化的位姿确定函数能够确定相对位姿，其中，参数化的位姿确定函数的至少一个参数能够由修正装置调整。


4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于确定参考相对位姿的至少一个参考位姿确定装置，其中，位姿确定的修正能够根据参考相对位姿来确定。


5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述至少一个参考位姿确定装置包括至少一个次级绕组结构位姿确定装置，其中，参考相对位姿能够根据次级绕组结构位姿来确定。


6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于确定次级绕组结构的轨迹的至少一个次级绕组结构轨迹确定装置，其中，次级绕组结构位姿能够根据轨迹信息来确定。


7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于确定参考相对位姿的至少一个参考位姿确定装置，其中，根据参考相对位姿和由第一位姿确定装置确定的相对位姿能够确定结果位姿。


8.根据权利要求5-7中任一项所述的系统，其特征在于，次级绕组结构位姿能够根据至少一个车辆动态参数来确定。


9.根据权利要求4-8中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于确定次级绕组结构的轨迹的至少一个次级绕组结构轨迹确定装置，其中，所述系统包括用于确定由第一位姿确定装置确定的相对位姿的轨迹的至少一个相对位姿轨迹确定装置，其中，根据轨迹信息确定将参考相对位姿和由第一位姿确定装置确定的相对位姿转换到公共参考坐标系中的坐标转换。


10.根据权利要求4-9中任一项所述的系统，其特征在于，如果检测到...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·科贝尔，S·索蒂里欧，
申请(专利权)人：庞巴迪无接触运行有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE