一种电动车无线充电系统线圈对位方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动车无线充电系统线圈对位方法。该方法首先对无线充电系统接收线圈施加交流激励，在充电区域内产生具有特定几何特征的交变磁场。然后利用平面线圈阵列检测无线充电系统接收线圈产生的磁场。根据不同线圈所得感应电压通过插值算法重建充电区域感应电压分布图像，结合激励磁场的几何特征，计算接收线圈的方向与位置，并将对应信息实时显示在车载显示设备上，为电动汽车无线充电系统线圈对位过程提供参考，指导驾驶员调整泊车方向和位置。本发明专利技术将有助于提高电动汽车无线充电系统的对位精度和充电效率。电系统的对位精度和充电效率。电系统的对位精度和充电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电动车无线充电系统线圈对位方法


[0001]本专利技术涉及机动车无线充电领域，特别是一种电动车无线充电系统线圈对位方法。
技术背景
[0002]电动汽车作为一种清洁能源交通工具备受人们青睐，近几年内其研究和发展十分迅速并得到广泛的推广与应用。无线充电具有非接触、便捷灵活和安全可靠等特点，解决了传统有线充电方式存在的诸多弊端。然而，无线充电对位偏差会极大影响充电效率，偏差过大时会导致无法充电。目前主流的设计方案中，电动汽车无线充电装置的接收线圈一般安装在汽车底盘。在缺乏辅助的条件下，驾驶员很难实现泊车时将接收线圈精准地对齐无线充电装置的发射线圈。因此，电动车无线充电线圈对位方法具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种检测可靠性强，对位时间短的电动车无线充电系统线圈对位方法。
[0004]本专利技术的技术解决方案是：一种电动车无线充电系统线圈对位方法，其特征在于，所述方法包含充电区域车辆驶入检测、无线充电系统线圈对位偏差检测；所述充电区域车辆驶入检测是指：检测充电区域内是否存在车辆和检测充电区域内车辆是否需要进行无线充电两步；所述无线充电系统线圈对位偏差检测是指：依托于对位偏差检测装置，本方法可以检测无线充电系统中车载接收线圈和地面发射线圈的对位偏差。
[0005]上述方法中，所述的检测充电区域内是否存在车辆的步骤由激光雷达扫描停车位实现；激光雷达每间隔一段时间对停车位区域进行全区域扫描，地面终端根据激光雷达的测量结果，判断停车位上是否有车辆泊入。r/>[0006]所述的检测充电区域内车辆是否需要进行无线充电的步骤是在发现车辆驶入充电区域后，地面终端向车载终端发送配对请求并询问是否进行无线充电。
[0007]所述的对位偏差检测装置包括平面线圈阵列、感应电压测量模块、对位偏差计算模块和可视化显示模块。
[0008]一种电动车无线充电系统线圈对位方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1：激光雷达对停车位区域进行全区域扫描，地面终端根据激光雷达的检测结果，计算停车位区域的高度信息，判断是否有车辆驶入停车位；步骤2：如步骤1检测结果为无车辆驶入，无线充电系统低功率待机；如步骤1检测结果为有车辆驶入，地面终端向车载终端发送配对请求并询问是否进行无线充电，如车载终端回复确认进行无线充电，执行步骤3，否则无线充电系统保持低功率待机；步骤3：对位偏差检测装置包括平面线圈阵列、感应电压测量模块、对位偏差计算
模块和可视化显示模块；感应电压测量模块实时采集平面线圈阵列所有子线圈的感应电压，将感应电压数据传输至对位偏差计算模块进行后续计算，在可视化显示模块上显示对位偏差图像和相关文字信息；步骤4：根据步骤3获得对位偏差信息，完成无线充电系统接收线圈和无线充电系统发射线圈的对位。
[0009]所述步骤1中需要提前获得标定数据，即在停车位无车辆时，通过激光雷达记录此时停车位的平面信息，完成高度标定并记录在地面终端中；以及在无线充电系统发射线圈和无线充电系统接收线圈间无异物时，对准无线充电系统发射线圈与无线充电系统接收线圈，由感应电压测量模块测量此时平面线圈阵列的电压信号并设置为原始基础数据。
[0010]所述步骤3线圈对位过程中，对无线充电系统接收线圈进行激励，并基于平面线圈阵列获得的感应电压数据通过插值算法获得感应电压分布图像，并且利用轮廓识别算法获得激励磁场的几何特征，通过比较无线充电系统发射线圈与无线充电系统接收线圈对准时的电磁图像，获得无线充电系统接收线圈的方向与位置，完成接收线圈的对位。
[0011]本专利技术提出了一种电动车无线充电系统线圈对位方法，该方法对无线充电系统接收线圈施加激励产生交变磁场，通过感应电压测量模块实时检测平面线圈阵列所有子线圈的感应电压，使用插值算法重建高分辨率的感应电压分布图像，计算接收线圈方向和位置并在显示设备上显示出来。
[0012]本专利技术的有益效果是：1、该方法可靠性强，环境适应性强，特别与光学方法相比，该方法不会因为电动车底部污渍和泥垢而影响检测，不会受到光线影响。2、可以实现电动车无线充电系统对位偏差的实时检测，从而缩短车载接收线圈与无线充电系统发射线圈准确对位所需时间，检测精度高，实时性强，偏差方向和位置可视化，能够实时准确提供对位偏差情况，从而减少对位时间，提高无线充电效率。3、兼容性好，该方法只依赖无线充电系统接收线圈的电磁场特征实现位置检测，故发射线圈和接收线圈的安装位置对本方法不造成影响。
附图说明
[0013]图1为本专利技术流程图。
[0014]图2为本专利技术中对位偏差检测装置架构示意图。
[0015]图3为本专利技术中对位偏差检测示意图。
具体实施方式
[0016]参见图1－3，无线充电系统接收线圈1，无线充电系统发射线圈2，平面线圈阵列3，多路切换模块4，感应电压测量模块5，对位偏差计算模块6，可视化显示模块7，地面控制柜8。
[0017]参见图1－3，一种电动车无线充电系统线圈对位方法，包含充电区域车辆驶入检测、无线充电系统线圈对位偏差检测；充电区域车辆驶入检测是指：检测充电区域内是否存在车辆和检测充电区域内车辆是否需要进行无线充电两步；无线充电系统线圈对位偏差检测是指：依托于对位偏差检测装置，本方法可以检测无线充电系统中车载接收线圈和地面发射线圈的对位偏差。
[0018]步骤1：激光雷达对停车位区域进行全区域扫描，地面终端根据激光雷达的检测结果，计算停车位区域的高度信息，判断是否有车辆驶入停车位。
[0019]需要提前获得标定数据，即在停车位无车辆时，通过激光雷达记录此时停车位的平面信息，完成高度标定并记录在地面终端中；以及在无线充电系统发射线圈2和无线充电系统接收线圈1间无异物时，对准无线充电系统发射线圈2与无线充电系统接收线圈1，由感应电压测量模块5测量此时平面线圈阵列3的电压信号并设置为原始基础数据。
[0020]步骤2：如步骤1检测结果为无车辆驶入，无线充电系统低功率待机；如步骤1检测结果为有车辆驶入，地面终端向车载终端发送配对请求并询问是否进行无线充电，如车载终端回复确认进行无线充电，执行步骤3，否则无线充电系统保持低功率待机。
[0021]步骤3：对位偏差检测装置包括平面线圈阵列3、感应电压测量模块5、对位偏差计算模块6和可视化显示模块7；感应电压测量模块5实时采集平面线圈阵列3所有子线圈的感应电压，将感应电压数据传输至对位偏差计算模块6进行后续计算，在可视化显示模块7上显示对位偏差图像和相关文字信息。线圈对位过程中，对无线充电系统接收线圈1进行激励，激励信号为100 kHz的正弦信号，并基于平面线圈阵列3获得的感应电压数据通过插值算法获得感应电压分布图像，并且利用轮廓识别算法获得激励磁场的几何特征，几何特征包括成像区域内感应电压分布图像在前、后、左、右方向的轮廓特征点以及根据特征点计算的中心坐标。通过比较无线充电系统发射线圈2与无线充电系统接收线圈1对准时的电磁图像，获得无线充电系统接收线圈1的方向与位置，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动车无线充电系统线圈对位方法，其特征在于，所述方法包含充电区域车辆驶入检测、无线充电系统线圈对位偏差检测；所述充电区域车辆驶入检测是指：检测充电区域内是否存在车辆和询问充电区域内车辆是否需要进行无线充电两步；所述无线充电系统线圈对位偏差检测是指：依托于对位偏差检测装置，本方法可以检测无线充电系统中车载接收线圈和地面发射线圈的对位偏差。2.根据权利要求1所述的一种电动车无线充电系统线圈对位方法，其特征在于所述的检测充电区域内是否存在车辆的步骤由激光雷达扫描停车位实现；激光雷达每间隔一段时间对停车位区域进行全区域扫描，地面终端根据激光雷达的测量结果，判断停车位上是否有车辆泊入。3.根据权利要求1所述的一种电动车无线充电系统线圈对位方法，其特征在于所述的检测充电区域内车辆是否需要进行无线充电的步骤是在发现车辆驶入充电区域后，地面终端向车载终端发送配对请求并询问是否进行无线充电。4.根据权利要求1所述的一种电动车无线充电系统线圈对位方法，其特征在于所述的对位偏差检测装置包括平面线圈阵列（3）、感应电压测量模块（5）、对位偏差计算模块（6）和可视化显示模块（7）。5.根据权利要求1所述的一种电动车无线充电系统线圈对位方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1：激光雷达对停车位区域进行全区域扫描，地面终端根据激光雷达的检测结果，计算停车位区域的高度信息，判断是否有车辆驶入停车位；步骤2：如步骤1检测结果为无车辆驶入，无线充电系统低功率待机；如步骤1检测结果为有车辆驶入，地面终端向车载终端发送配对请...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙冬，韩晓娟，张文彪，高金玉，张天铭，朴永鑫，王启刚，王宏星，贾春毅，高子宸，刘明魁，
申请(专利权)人：国网吉林省电力有限公司通化供电公司，
类型：发明
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