CN109050324A - 基于电磁位置检测的电动汽车充电系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电磁位置检测的电动汽车充电系统及其控制方法，该系统在电动汽车中设置信号接收电路与车载控制器，将发射导轨设置为多段导轨式。每段导轨设置有无线能量发射线圈、信号发生电路和控制电路。汽车驶入导轨，信号接收电路接收到高频激励信号并将其送到车载控制器。车载控制器将信号处理之后发送至控制电路，控制电路控制能量发射线圈的开关状态。一种应用于该系统的控制方法包括以下步骤：S1：导轨发送信号；S2：汽车接收信号；S3：信号经过车载控制器处理后传至控制电路；S4：控制电路控制能量发射线圈开闭状态。本发明的显著效果为：实现了电动汽车的动态智能充电，避免能源浪费，使得电动车充电更加高效。

Description

基于电磁位置检测的电动汽车充电系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及电动汽车无线充电技术领域，具体涉及一种基于电磁位置检测的电动汽车充电系统及其控制方法。

背景技术

传统汽车工业已经发展到了技术成熟的程度，新型的电动汽车在近年来随着电力技术的进步，渐渐地展现出了其广阔的发展前景。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。现阶段电动汽车应用最广泛的车载电源是蓄电池。

随着电动汽车数量的激增，其续航能力不足、充电时间长、基础设施不完善、不能支持远距离出行等缺陷不断显现出来。为了解决这些问题，常见的手段有设置充电站或者增大蓄电池容量等。但是因为接触式充电方法充电时间长、且充电站占地面积大、维护成本高和蓄电池工艺难以在短时间内大幅改进等原因，电动汽车续航不足的问题仍不能得到较好的解决。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提出了一种基于电磁位置检测的电动汽车充电系统及其控制方法。实现了通过无线电能传输技术向电动汽车充电，更实现了在电动车在行驶情况下的动态智能充电。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于电磁位置检测的电动汽车充电系统，其关键在于：在电动汽车车身中设置信号接收电路和车载控制器，所述信号接收电路包含信号接收线圈和信号解调电路；将电动汽车无线充电的发射导轨设置为多段导轨分段排列形式，每段导轨设置有无线能量发射线圈、信号发生电路和控制电路，所述控制电路还设置有无线通信模块；所述信号发生电路包含信号源、信号调制电路和两组信号发射线圈；所述两组信号发射线圈分别设置在无线能量发射线圈的前后两端，所述信号发生电路通过两组信号发射线圈向外发射高频激励信号，当电动汽车驶入导轨时，所述信号接收电路接收到高频激励信号并将其传送到车载控制器中，车载控制器将高频激励信号处理之后，通过无线通信的方式发送至控制电路，所述控制电路根据所收到控制消息完成导轨内无线能量发射线圈的开关状态的控制。

可选的，所述信号发生电路中信号源产生电流信号，经过信号调制电路调制之后传至信号发射线圈，最终由信号发射线圈产生电磁信号。

可选的，所述信号接收电路设置在所述电动汽车的底盘上。

一种应用于上述系统的控制方法，其关键在于包括以下步骤：

S1：信号发生电路向外发送电磁信号；

S2：电动汽车驶入导轨，信号接收电路收到位于导轨前端的信号发射线圈发送的电磁信号，并将其传至车载控制器；

S3：车载控制器将所接收到的信号处理过后传送至控制电路；

S4：控制电路打开导轨内的无线能量发射线圈；

S5：电动汽车驶出导轨，信号接收电路收到位于导轨后端的信号发射线圈发送的电磁信号，并将其传至车载控制器；

S6：车载控制器将所接收到的信号经过分析传至控制电路；

S5：控制电路关闭导轨内的无线能量发射线圈。

可选的，所述车载控制器通过无线通信方式向控制电路收发信息。

可选的，所述信号调制电路向信号发射线圈输入高频激励信号，产生高频激励电磁场。

本发明的显著效果是：通过无线电能传输的方式，实现了电动汽车行驶过程中的实时充电，不仅解决了电动汽车蓄电池容量有限，电动汽车续航不足的问题，还实现了电动汽车的动态智能充电，避免了通电导轨设置过长或者通电导轨开通过多导致的能源浪费的问题，使得整个充电过程更加高效节能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明所提出系统示意图；

图2为信号发生电路和信号接收电路工作原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本实施例实现了一种基于电磁感应的电动车无线充电系统，如图1所示，该系统在电动汽车1车身中设置信号接收电路2和车载控制器3，所述信号接收电路2包含信号接收线圈和信号解调电路。将电动汽车1无线充电的发射导轨设置为多段导轨分段排列形式，每段导轨5设置有无线能量发射线圈、信号发生电路4和控制电路6，控制电路6还设置有无线通信模块。所述信号发生电路4包含信号源、信号调制电路和两组信号发射线圈，且两组信号发射线圈分别设置在无线能量发射线圈的前后两端。信号发生电路4通过两组信号发射线圈向外发射高频激励信号，当电动汽车1驶入导轨5时，所述信号接收电路2接收到高频激励信号并将其传送到车载控制器3中，车载控制器3将高频激励信号处理之后，通过无线通信的方式发送至控制电路6，所述控制电路6根据所收到控制消息完成导轨5内无线能量发射线圈的开关状态的控制。

其中，信号发生电路4和信号接收电路2的工作原理如图2所示。信号源产生电流信号，经过信号调制电路调制之后传至信号发射线圈，最终由信号发射线圈产生电磁信号。信号接收线圈通过与信号发射线圈产生耦合，接收到电磁信号，再将信号通过信号解调电路之后发送给车载控制器3。

可选地，所述信号接收电路2设置在所述电动汽车1的底盘上。

应用于本发明系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：信号发生电路4向外发送电磁信号；

S2：电动汽车1驶入导轨5，信号接收电路2收到位于导轨5前端的信号发射线圈发送的电磁信号，并将其传至车载控制器3；

S3：车载控制器3将所接收到的信号处理过后传送至控制电路6；

S4：控制电路6打开导轨5内的无线能量发射线圈；

S5：电动汽车1驶出导轨5，信号接收电路2收到位于导轨5后端的信号发射线圈发送的电磁信号，并将其传至车载控制器3；

S6：车载控制器3将所接收到的信号经过分析传至控制电路6；

S5：控制电路6关闭导轨5内的无线能量发射线圈。

可选的，所述车载控制器3通过无线通信方式向控制电路6收发信息。

可选的，所述信号调制电路向信号发射线圈输入高频激励信号，产生高频激励电磁场，避免了信号发射、接收线圈对能量发射、接收线圈产生干扰。

综上所述，本发明通过无线电能传输的方式，实现了电动汽车1行驶过程中的实时充电，不仅解决了电动汽车1蓄电池容量有限，电动汽车1续航不足的问题，还实现了电动汽车1的动态智能充电，避免了通电导轨5设置过长或者通电导轨5开通过多从而导致的能源浪费的问题，使得整个充电过程更加高效节能。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种基于电磁位置检测的电动汽车充电系统，其特征在于：在电动汽车车身中设置信号接收电路和车载控制器，所述信号接收电路包含信号接收线圈和信号解调电路；将电动汽车无线充电的发射导轨设置为多段导轨分段排列形式，每段导轨设置有无线能量发射线圈、信号发生电路和控制电路，所述控制电路还设置有无线通信模块；所述信号发生电路包含信号源、信号调制电路和两组信号发射线圈；所述两组信号发射线圈分别设置在无线能量发射线圈的前后两端，所述信号发生电路通过两组信号发射线圈向外发射高频激励信号，当电动汽车驶入导轨时，所述信号接收电路接收到高频激励信号并将其传送到车载控制器中，车载控制器将高频激励信号处理之后，通过无线通信的方式发送至控制电路，所述控制电路根据所收到控制消息完成导轨内无线能量发射线圈的开关状态的控制。

2.根据权利要求1所述的基于电磁位置检测的电动汽车充电系统，其特征在于：所述信号发生电路中信号源产生电流信号，经过信号调制电路调制之后传至信号发射线圈，最终由信号发射线圈产生电磁信号。

3.根据权利要求1所述的基于电磁位置检测的电动汽车充电系统，其特征在于：所述信号接收电路设置在所述电动汽车的底盘上。

4.如权利要求1所述的基于电磁位置检测的电动汽车充电系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：信号发生电路向外发送电磁信号；

S2：电动汽车驶入导轨，信号接收电路收到位于导轨前端的信号发射线圈发送的电磁信号，并将其传至车载控制器；

S3：车载控制器将所接收到的信号处理过后传送至控制电路；

S4：控制电路打开导轨内的无线能量发射线圈；

S5：电动汽车驶出导轨，信号接收电路收到位于导轨后端的信号发射线圈发送的电磁信号，并将其传至车载控制器；

S6：车载控制器将所接收到的信号经过分析传至控制电路；

S5：控制电路关闭导轨内的无线能量发射线圈。

5.根据权利要求4所述的基于电磁位置检测的电动汽车充电系统的控制方法，其特征在于：所述车载控制器通过无线通信方式向控制电路收发信息。

6.根据权利要求4所述的基于电磁位置检测的电动汽车充电系统的控制方法，其特征在于：所述信号调制电路向信号发射线圈输入高频激励信号，产生高频激励电磁场。