电动汽车无线充电设备的自动对准方法、系统及装置、控制终端 |
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| 申请号 | CN201710855010.7 | 申请日 | 2017-09-20 | 公开(公告)号 | CN107516947A | 公开(公告)日 | 2017-12-26 |
| 申请人 | 江西爱驰亿维实业有限公司; | 发明人 | 谷峰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种电动 汽车 无线充电设备的自动对准方法、系统及装置、控制终端，包括获取车载侧无线受电设备的 位置 信息；根据所述位置信息生成控制信息；所述控制信息用于令动 力 机构驱动地面侧无线送电设备移动至所述车载侧无线受电设备的送电位置处；发送所述控制信息至所述动力机构。本发明的电动汽车无线充电设备的自动对准方法、系统及装置、控制终端能够实现地面侧无线送电设备和车载侧无线受电设备之间的高 精度 对准，从而提高无线充电时的 电能 转换效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电动汽车无线充电设备的自动对准方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 电动汽车无线充电设备的自动对准方法、系统及装置、控制终端 技术领域[0001] 本发明涉及电动汽车充电的技术领域，特别是涉及一种电动汽车无线充电设备的自动对准方法、系统及装置、控制终端。 背景技术[0002] 电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。近年来，随着电池技术和电机技术的快速发展，电动汽车的技术越来越成熟。同时，由于限牌、补贴等相关政策导向，直接或间接的刺激了电动汽车市场的发展，越来越多的人选择购买电动汽车作为出行工具，使得电动汽车的家用保有量处于持续上升的趋势。 [0003] 伴随着电动汽车的大量普及，电动汽车无线充电也受到越来越多的关注。电动汽车无线充电是通过埋于地面下的供电导轨以高频交变磁场的形式将电能传输给运行在地面上一定范围内的车辆接收端电能拾取机构，进而给车载储能设备供电，可使电动汽车搭载少量电池组，延长其续航里程，同时使得电能补给变更加安全、便捷。因此，电动汽车无线充电简单方便，即停即充，无需手动操作，没有线缆拖拽，大大提高了用户体验，且不受气候条件的影响，在雨雪天气都可以安全充电。 [0004] 现有技术中，地面侧无线送电设备和车载侧无线受电设备之间的对准精度主要依靠车辆的移动，即通过车辆的前后左右移动来实现地面侧无线送电设备和车载侧无线受电设备之间的对准。由于车辆移动的灵敏度不够，导致地面侧无线送电设备和车载侧无线受电设备之间的对准精度差，进而影响无线充电时的电能转换效率。 发明内容[0005] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电动汽车无线充电设备的自动对准方法、系统及装置、控制终端，能够实现地面侧无线送电设备和车载侧无线受电设备之间的高精度对准，从而提高无线充电时的电能转换效率。 [0006] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电动汽车无线充电设备的自动对准方法，包括以下步骤：获取车载侧无线受电设备的位置信息；根据所述位置信息生成控制信息；所述控制信息用于令动力机构驱动地面侧无线送电设备移动至所述车载侧无线受电设备的送电位置处；发送所述控制信息至所述动力机构。 [0007] 于本发明一实施例中，所述位置信息包括到达所述车载侧无线受电设备中心处的距离、所述车载侧无线受电设备所在方位。 [0008] 于本发明一实施例中，所述送电位置处位于所述车载侧无线受电设备的正对面。 [0009] 对应地，本发明提供一种电动汽车无线充电设备的自动对准系统，包括获取模块、生成模块和发送模块； [0010] 所述获取模块用于获取车载侧无线受电设备的位置信息； [0011] 所述生成模块用于根据所述位置信息生成控制信息；所述控制信息用于令动力机构驱动地面侧无线送电设备移动至所述车载侧无线受电设备的送电位置处； [0012] 所述发送模块用于发送所述控制信息至所述动力机构。 [0013] 于本发明一实施例中，所述位置信息包括到达所述车载侧无线受电设备中心处的距离、所述车载侧无线受电设备所在方位。 [0014] 同时，本发明还提供一种控制终端，包括通信器、处理器及存储器； [0015] 所述通信器用于获取车载侧无线受电设备的位置信息以及发送控制信息至动力机构； [0016] 所述存储器用于存储计算机程序； [0017] 所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述控制终端执行上述电动汽车无线充电设备的自动对准方法。 [0018] 最后，本发明还提供一种电动汽车无线充电设备的自动对准装置，设置在地面侧无线送电设备上，包括上述的控制终端、动力机构和位置探测设备； [0019] 所述位置探测设备用于获取车载侧无线受电设备的位置信息并发送至所述控制终端； [0020] 所述动力机构用于根据所述控制终端发送来的控制信息，驱动所述地面侧无线送电设备移动至所述车载侧无线受电设备的送电位置处。 [0021] 于本发明一实施例中，还包括滚动机构，设置在所述地面侧无线送电设备底部，用于在所述动力机构的驱动下带动所述地面侧无线送电设备移动至所述车载侧无线受电设备的送电位置处。 [0023] 于本发明一实施例中，所述动力机构采用驱动电机。 [0024] 如上所述，本发明的电动汽车无线充电设备的自动对准方法、系统及装置、控制终端，具有以下有益效果： [0025] (1)通过地面侧无线送电设备的自动前后左右移动，大幅度提高地面侧无线送电设备和车载侧无线受电设备之间的对准精度； [0026] (2)保证了无线充电的电能转换率； [0028] 图1显示为本发明的电动汽车无线充电设备的自动对准方法于一实施例中的流程图； [0029] 图2显示为本发明的电动汽车无线充电设备的自动对准系统于一实施例中的结构示意图； [0030] 图3显示为本发明的控制终端于一实施例中的结构示意图； [0031] 图4显示为本发明的电动汽车无线充电设备的自动对准装置于一实施例中的结构示意图。 [0032] 元件标号说明 [0033] 1 电动汽车无线充电设备的自动对准系统 [0034] 11 获取模块 [0035] 12 生成模块 [0036] 13 发送模块 [0037] 3 控制终端 [0038] 31 通信器 [0039] 32 处理器 [0040] 33 存储器 [0041] 4 电动汽车无线充电设备的自动对准装置 [0042] 41 控制终端 [0043] 42 动力机构 [0044] 43 位置探测设备 具体实施方式[0045] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0046] 需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。 [0047] 本发明的电动汽车无线充电设备的自动对准方法、系统及装置、控制终端通过地面侧送电设备的移动来实现地面侧无线送电设备和车载侧无线受电设备之间的高精度对准，从而提高无线充电时的电能转换效率，无需手动操作，用户体验佳。 [0048] 如图1所示，于一实施例中，本发明的电动汽车无线充电设备的自动对准方法包括以下步骤： [0049] 步骤S1、获取车载侧无线受电设备的位置信息。 [0050] 具体地，位置探测设备获取车载侧无线受电设备的位置信息，并传送至控制终端。优选地，所述位置信息包括到达所述车载侧无线受电设备中心处的距离、所述车载侧无线受电设备所在方位。也就是说，所示位置信息是车载侧无线受电设备相对于地面侧无线送电设备的相对位置，即相对距离和方位信息。 [0051] 步骤S2、根据所述位置信息生成控制信息；所述控制信息用于令动力机构驱动地面侧无线送电设备移动至所述车载侧无线受电设备的送电位置处。 [0052] 具体地，控制终端获取车载侧无线受电设备的位置信息之后，根据自身与车载侧受电设备之间的距离和方位关系，设定地面侧送电设备的移动路线，从而根据预设算法生成对应的控制信息，以令动力机构驱动地面侧无线送电设备移动至所述车载侧无线受电设备的送电位置处。需要说明的是，根据已知路线生成控制信息为本领域成熟的现有技术，故在此不再赘述。 [0053] 例如，地面侧送电设备在A位置处，车载侧受电设备在B位置处，设定AB之间的线段即为地面侧送电设备的移动路线，则生成对应的控制信息以令动力机构驱动地面侧无线送电设备从A位置处沿AB之间的线段移动至所述车载侧无线受电设备所在的B位置处。如AB之间相距5米，B位于A的正北侧，则驱动所述地面侧送电设备沿正北方向移动5米即可。 [0054] 优选地，所述送电位置处位于所述车载侧无线受电设备的正对面。当所述车载侧受电设备和地面侧送电设备的中心点正相对时，电能转换效率最高。 [0055] 步骤S3、发送所述控制信息至所述动力机构。 [0056] 具体地，通过有线或无线的方式将所述控制信息发送至所述动力机构，以使动力机构执行对应的操作。 [0057] 如图2所示，于一实施例中，本发明的电动汽车无线充电设备的自动对准系统1包括获取模块11、生成模块12和发送模块13。 [0058] 获取模块11用于获取车载侧无线受电设备的位置信息。 [0059] 具体地，位置探测设备获取车载侧无线受电设备的位置信息，并传送至控制终端。优选地，所述位置信息包括到达所述车载侧无线受电设备中心处的距离、所述车载侧无线受电设备所在方位。也就是说，所示位置信息是车载侧无线受电设备相对于地面侧无线送电设备的相对位置，即相对距离和方位信息。 [0060] 生成模块12与获取模块11相连，用于根据所述位置信息生成控制信息；所述控制信息用于令动力机构驱动地面侧无线送电设备移动至所述车载侧无线受电设备的送电位置处。 [0061] 具体地，控制终端获取车载侧无线受电设备的位置信息之后，根据自身与车载侧受电设备之间的距离和方位关系，设定地面侧送电设备的移动路线，从而根据预设算法生成对应的控制信息，以令动力机构驱动地面侧无线送电设备移动至所述车载侧无线受电设备的送电位置处。需要说明的是，根据已知路线生成控制信息为本领域成熟的现有技术，故在此不再赘述。 [0062] 例如，地面侧送电设备在A位置处，车载侧受电设备在B位置处，设定AB之间的线段即为地面侧送电设备的移动路线，则生成对应的控制信息以令动力机构驱动地面侧无线送电设备从A位置处沿AB之间的线段移动至所述车载侧无线受电设备所在的B位置处。如AB之间相距5米，B位于A的正北侧，则驱动所述地面侧送电设备沿正北方向移动5米即可。 [0063] 优选地，所述送电位置处位于所述车载侧无线受电设备的正对面。当所述车载侧受电设备和地面侧送电设备的中心点正相对时，电能转换效率最高。 [0064] 发送模块13与生成模块12相连，用于发送所述控制信息至所述动力机构。 [0065] 具体地，通过有线或无线的方式将所述控制信息发送至所述动力机构，以使动力机构执行对应的操作。 [0066] 需要说明的是，应理解以上系统的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。 [0067] 例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digitalsingnalprocessor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器 (CentralProcessingUnit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。 [0068] 如图3所示，于一实施例中，本发明的控制终端3包括通信器31、处理器32及存储器33。 [0069] 所述通信器31用于获取车载侧无线受电设备的位置信息以及发送控制信息至动力机构。 [0070] 优选地，所述通信器31采用有线或无线的方式进行数据通信。 [0071] 所述存储器33用于存储计算机程序。所述存储器33包括ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 [0072] 所述处理器32与所述通信器31和所述存储器33相连，用于执行所述存储器33存储的计算机程序，以使所述控制终端执行上述电动汽车无线充电设备的自动对准方法。 [0073] 优 选地 ，所 述处 理器 32 可以 是通 用处 理器 ，包 括中 央处 理 器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGateArray，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。 [0074] 如图4所示，于一实施例中，本发明的电动汽车无线充电设备的自动对准装置4设置在地面侧无线送电设备上，包括上述的控制终端41、动力机构42和位置探测设备43。动力机构42和位置探测设备43均与控制终端41相连。 [0075] 所述位置探测设备43用于获取车载侧无线受电设备的位置信息并发送至所述控制终端。 [0076] 优选地，所述位置探测设备采用激光雷达或超声波测距仪。其中，激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是向目标发射探测信号，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当处理后就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。超声波测距仪利用超声波检测距离，比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。 [0077] 所述动力机构43用于根据所述控制终端41发送来的控制信息，驱动所述地面侧无线送电设备移动至所述车载侧无线受电设备的送电位置处。 [0078] 优选地，所述动力机构43采用驱动电机。 [0079] 所述控制终端41的结构和原理如上所述，故在此不再赘述。 [0080] 于本发明一实施例中，本发明的电动汽车无线充电设备的自动对准装置4还包括滚动机构(图中未示出)，设置在所述地面侧无线送电设备底部，用于在所述动力机构43的驱动下带动所述地面侧无线送电设备移动至所述车载侧无线受电设备的送电位置处。 [0081] 综上所述，本发明的电动汽车无线充电设备的自动对准方法、系统及装置、控制终端通过地面侧无线送电设备的自动前后左右移动，大幅度提高地面侧无线送电设备和车载侧无线受电设备之间的对准精度；保证了无线充电的电能转换率；操作简单方便，无需手动操作，没有线缆拖拽，大大提高了用户体验。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。 [0082] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。 |
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