CN111055700A - 一种路面车辆动态充电系统及其无线充电发射装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种路面车辆动态充电系统中的无线充电发射装置，包括路段控制器、排布于路段地面的多个发射线圈及其供电控制器；路段控制器中存储有各个发射线圈的位置，并与各个供电控制器连接，路段控制器用于获取路面行驶车辆的车辆位置，若车辆行驶在路段控制器所在路段的范围内，则将路段内位于车辆的接收线圈耦合范围内的发射线圈的供电控制器确定为待启动供电控制器，启动待启动供电控制器以便为车辆充电。本申请有效实现了行车过程中的不停车充电，并可采用分路段充电控制，从而降低了设备成本，提高了充电控制效率。本申请还公开了一种路面车辆动态充电系统及其控制方法，也具有上述有益效果。

Description

一种路面车辆动态充电系统及其无线充电发射装置

技术领域

本申请涉及无线供电技术领域，特别涉及一种路面车辆动态充电系统及其无线充电发射装置和控制方法。

背景技术

随着我国对新能源技术的大力推广，电动车辆如今已经得到了广泛应用和长足发展。

电动车辆的充电是新能源应用中的一个重要问题。为了令电动车辆的充电过程更加便利，利用铺设于路面上的相关设备而实现行车过程中的动态充电，已经成为了当前本领域中的重要研究热点和发展趋势。相比于利用充电桩的固定站点式充电，路面行车过程中的动态充电可以有效节省大量充电时间，并令用户避免了由充电桩分布不足、分布地址有限而带来的困扰。然而，现有技术中的路面动态充电技术尚不成熟，普遍存在着控制流程复杂、设备成本高等问题。

可见，采用何种路面车辆动态充电技术，以便有效提高充电效率并节省设备成本，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种路面车辆动态充电系统及其无线充电发射装置和控制方法，以便有效地提高充电效率并节省设备成本。

为解决上述技术问题，本申请提供一种路面车辆动态充电系统中的无线充电发射装置，包括路段控制器、排布于路段地面的多个发射线圈及其供电控制器；

所述路段控制器中存储有各个所述发射线圈的位置，并与各个所述供电控制器连接，所述路段控制器用于获取路面行驶车辆的车辆位置，若所述车辆行驶在所述路段控制器所在路段的范围内，则将所述路段内位于所述车辆的接收线圈耦合范围内的所述发射线圈的所述供电控制器确定为待启动供电控制器，启动所述待启动供电控制器以便为所述车辆充电。

本申请还提供了一种路面车辆动态充电系统，包括设于车载侧的无线充电接收装置以及多个设于不同路段地面侧的如上所述的无线充电发射装置；

所述无线充电接收装置包括接收控制器、与所述接收控制器连接的车载定位装置、用于与所述发射线圈谐振耦合拾取能量的所述接收线圈以及与所述接收线圈的输出端连接的功率变换器；所述功率变换器的输出端与车载供电电池连接；所述路段控制器和所述接收控制器均包括无线通信模块，以便所述接收控制器将所述车辆位置发送至所述路段控制器。

可选地，各个所述无线充电发射装置的所述路段控制器均与监控终端组网连接，用于向所述监控终端发送充电状态数据，并接收所述监控终端发送的控制指令。

可选地，所述路段控制器还包括定位模块，用于获取所述路段控制器的安装位置，以便所述路段控制器根据所述安装位置以及预设的各个所述发射线圈在所述路段中的相对位置，生成各个所述发射线圈的位置。

可选地，所述路段控制器还用于：

获取其他所述路段控制器的安装位置，确认相邻路段控制器，以便在所述车辆驶离所述路段控制器所在路段时，向行车方向上的所述相邻路段控制器发送提示信息。

可选地，所述路段控制器具体用于：

根据p_r＝p_c+d_cr计算所述车辆的所述接收线圈的位置，将满足条件d_tr＝|p_t-p_r|＜δ的所述发射线圈的所述供电控制器确定为所述待启动供电控制器；

其中，p_r为所述接收线圈的位置，p_c为所述车辆位置，d_cr为所述车载定位装置与所述接收线圈的预设相对距离，p_t为所述发射线圈的位置，d_tr为所述接收线圈与所述发射线圈的相对距离，δ为预设距离阈值。

可选地，所述路段控制器还用于：

在所述启动所述待启动供电控制器以便为所述车辆充电之前，与所述接收控制器进行无线通信，获取所述接收控制器所在车辆的充电需求信息，并发送至所述待启动供电控制器，以便所述待启动供电控制器依据所述充电需求信息配置充电输出功率。

可选地，所述路段控制器还用于：

在所述获取所述接收控制器所在车辆的充电需求信息之前，获取所述车辆的车辆参数信息，判断所述车辆是否为授权车辆，若是，则继续与所述接收控制器进行无线通信，若否，则停止与所述接收控制器的无线通信。

可选地，所述路段控制器还用于：

与所述接收控制器进行无线通信，获取所述接收控制器所在车辆的车速，以便根据所述车速和所述路面车辆动态充电系统的通信延时时间调整所述预设距离阈值。

本申请还提供了一种路面车辆动态充电控制方法，应用于如上所述的任一种路面车辆动态充电系统中的所述路段控制器，包括：

获取所述接收控制器所在车辆的车辆位置；

判断所述车辆是否行驶在所述路段控制器所在路段的范围内；

若是，则将所述路段内位于所述接收线圈耦合范围内的所述发射线圈的所述供电控制器确定为所述待启动供电控制器；

启动所述待启动供电控制器以便为所述车辆充电。

本申请所提供的路面车辆动态充电系统中的无线充电发射装置，包括路段控制器、排布于路段地面的多个发射线圈及其供电控制器；所述路段控制器中存储有各个所述发射线圈的位置，并与各个所述供电控制器连接，所述路段控制器用于获取路面行驶车辆的车辆位置，若所述车辆行驶在所述路段控制器所在路段的范围内，则将所述路段内位于所述车辆的接收线圈耦合范围内的所述发射线圈的所述供电控制器确定为待启动供电控制器，启动所述待启动供电控制器以便为所述车辆充电。

可见，相比于现有技术，本申请所提供的路面车辆动态充电系统中的无线充电发射装置，可分别设于地面的各个路段内，通过实时获取车辆位置信息，而启动对应位置处的发射线圈的供电控制器，从而启动能量传输工作为车辆充电，由此实现了行车过程中的不停车充电，省去了充电桩的寻找时间和充电等待时间，极大地方便了用户使用。同时，本申请可采用分路段充电控制，由各路段控制器对本路段内的发射线圈统一进行有序的管理控制，既节省了路段内相关控制设备和无线通信设备的使用数量，降低了设备成本，也避免了各供电控制器与车辆侧的频繁直接通信，提高了充电控制效率。本申请所提供的路面车辆动态充电系统及其控制方法同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。

图1为本申请所提供的一种路面车辆动态充电的应用场景图；

图2为本申请所提供的一种路面车辆动态充电系统中无线充电发射装置的结构框图；

图3为本申请所提供的一种路面车辆动态充电系统的结构框图；

图4为本申请所提供的又一种路面车辆动态充电的应用场景图；

图5为本申请所提供的一种路面车辆动态充电控制方法的流程图；

图6为本申请所提供的又一种路面车辆动态充电控制方法的流程图。

具体实施方式

本申请的核心在于提供一种路面车辆动态充电系统及其无线充电发射装置和控制方法，以便有效地提高充电效率并节省设备成本。

为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1和图2，图1为本申请所提供的一种路面车辆动态充电的应用场景图；图2为本申请所提供的一种路面车辆动态充电系统中无线充电发射装置的结构框图。

如图1所示，本申请所提供的路面车辆动态充电系统中的无线充电发射装置2可分别设于地面的多个路段内，当配备了对应无线充电接收装置1的车辆行驶在某一路段内时，该路段内的无线充电发射装置2便可启动无线充电工作，为该车辆的车载电池进行充电。

需要说明的是，在进行路段划分时，本领域技术人员可以根据应用时的地形、线路角度、周边障碍物等实际情况而自行设计各个路段的长度等。此外，如图2所示，各个路段间可以不连续铺设，以便更加灵活地适应不同地形地貌。实际上，特别是对于一些公交车等采用固定运行线路的车辆，本领域技术人员可以根据车载动力电池的续航能力等为两个相邻路段设计一定的间隔距离，将车辆运行线路划分为多个不连续的路段，并实现整个长距离运行线路的分段监管。

如图2所示，本申请所提供的路面车辆动态充电系统中的无线充电发射装置2包括路段控制器21、排布于路段地面的多个发射线圈22及其供电控制器23；

路段控制器21中存储有各个发射线圈22的位置，并与各个供电控制器23连接，路段控制器21用于获取路面行驶车辆的车辆位置，若车辆行驶在路段控制器21所在路段的范围内，则将路段内位于车辆的接收线圈13耦合范围内的发射线圈22的供电控制器23确定为待启动供电控制器，启动待启动供电控制器以便为车辆充电。

具体地，本申请对路面不同区域进行了路段划分，每个路段内设置一个无线充电发射装置2，而每个无线充电发射装置2中由一个路段控制器21进行管理控制。当装载有无线充电接收装置1的车辆行驶到路面上的对应路段时，该路段的无线充电发射装置1即可在路段控制器21的控制作用下向无线充电接收装置1传递能量，为车辆充电。

本申请所提供的每个无线充电发射装置2中都设有一个路段控制器21和多个发射线圈22，每个发射线圈22都设有对应的供电控制器23以便在路段控制器21的管控下控制对应发射线圈22的发射能源的输入。其中，一个供电控制器23可以对一个或者多个发射线圈22进行控制，而不同路段范围内的无线充电发射装置2可以设置不同数量的发射线圈22。

供电控制器23是无线充电发射的功率变换部分，当启动后，它可根据谐振拓扑频率控制系统的工作频率，将供电电源输入的电能逆变输出至所连接的发射线圈22，由发射线圈22将能量以电磁耦合的形式传输至车辆上的接收线圈13。所说的供电电源具体可以来自电网、道路侧边的风力发电储能或者光伏发电储能等，供电控制器23可采用对应的电源输入接口与供电电源连接。

供电控制器23的功率变换的启动具体是由路段控制器21进行控制的。作为一种优选实施例，路段控制器21与各个供电控制器23间的通信具体可采用便捷的CAN总线通信方式。当然，本领域技术人员也可以采用RS485、光纤通信、网络通信等其他方式，本申请对此并不进行限定。

路段控制器21是整个路段内的控制核心，它可以通过与车载侧的控制器(即图2中的接收控制器11)进行无线通信而获取车辆的相关信息，即车辆位置，以便根据车辆位置确定出待启动供电控制器，从而启动待启动供电控制器，由相应的发射线圈22发射能量为车辆充电。

其中，各路段控制器21与接收控制器11间的无线通信具体可以为WiFi、RF433、DSRC或者5G网络等通信方式，本领域技术人员可以自行选择实时性高、抗干扰能力强的通信方式，本申请对此并不进行限定。当然，容易理解的是，可以根据所选用的无线通信方式的有效通信距离来设定单个路段的长度，并可以进一步结合发射线圈22的尺寸确定本路段内发射线圈22的数量。

容易理解的是，路段内的各个发射线圈22是依次排布在路面上的，路段控制器21预先存储有本路段内各个发射线圈22的安装位置，从而可将其与车辆位置进行对比，以便确定出位于接收线圈13的耦合范围内的发射线圈22，则，这些发射线圈22对应的供电控制器23即为待启动供电控制器。

本申请中，在一个路段内，路段控制器21对整个路段内所有的供电控制器23进行控制，因而接收控制器11只需与路段控制器21进行信息交互，各个供电控制器23无需配置无线通信模块，无需与接收控制器11进行信息交互。由此，可极大地减少接收控制器11的交互工作负担，并有效减少了无线通信模块的配备需求，减低设备成本。

概括而言，无线充电发射装置2的供电控制器23的正常工作过程可分为待机、启动、充电三个状态，无线充电接收装置1的接收线圈13的正常工作过程可分为充电和非充电两个状态。

车辆在行驶过程中，接收控制器11不断向无线通信范围内各路段的路段控制器21发送车辆位置。车辆所在路段的路段控制器21在检测到车辆行驶在本路段范围内后，便进一步比较车辆位置以及该路段内各个发射线圈22的安装位置，从而确定出位于接收线圈13耦合范围内的发射线圈22(可称为待启动发射线圈)，而对应的供电控制器23即可被确定为待启动供电控制器。路段控制器21向待启动供电控制器发送启动指令，令待启动供电控制器由待机状态转换为启动状态。

其中，处于所说的待机状态的供电控制器23并未对接入的供电电源启动功率变换，只有用于与路段控制器21进行通信等的基本电路在工作。当接收到启动指令后，供电控制器23启动功率变换电路，发射线圈22便开始发射电磁能量，此时的供电控制器23处于启动状态。若已经启动的发射线圈22与车辆的接收线圈13在耦合范围之内，则该发射线圈22便于接收线圈13便通过电磁耦合而产生能量传输，将能量传入接收线圈13所在的车辆侧。此时，供电控制器23和接收线圈处于充电状态。

由于车辆是在路面上动态行驶的，因此，随着车辆移动，接收线圈13和发射线圈22的相对位置关系在发生变化。当两者间的距离不在耦合范围内时，发射线圈22便无法再在接收线圈13中感应出电流，因此发射线圈22发射的能量将无法传递至接收线圈13，供电控制器由充电状态变为启动状态，接收线圈13由充电状态转变为非充电状态(在无其他发射线圈22对接收线圈13进行充电的情况下)。

容易理解的是，为了节省能源，当接收线圈13不在发射线圈的耦合范围内之后，路段控制器21可进一步将已经启动的供电控制器23关闭。当接收到路段控制器21发送的关闭指令后，供电控制器23将关闭功率变换电路，切换为待机状态。

可见，本申请所提供的路面车辆动态充电系统中的无线充电发射装置，可分别设于地面的各个路段内，通过实时获取车辆位置信息，而启动对应位置处的发射线圈的供电控制器，从而启动能量传输工作为车辆充电，由此实现了行车过程中的不停车充电，省去了充电桩的寻找时间和充电等待时间，极大地方便了用户使用。同时，本申请可采用分路段充电控制，由各路段控制器对本路段内的发射线圈统一进行有序的管理控制，既节省了路段内相关控制设备和无线通信设备的使用数量，降低了设备成本，也避免了各供电控制器与车辆侧的频繁直接通信，提高了充电控制效率。

请参考图3，图3为本申请所提供的一种路面车辆动态充电系统的结构框图。如图3所示，本申请所提供的一种路面车辆动态充电系统包括设于车载侧的无线充电接收装置1以及多个设于不同路段地面侧的如上所述的无线充电发射装置2；

无线充电接收装置1包括接收控制器11、与接收控制器连接的车载定位装置12、用于与发射线圈22谐振耦合拾取能量的接收线圈13以及与接收线圈的输出端连接的功率变换器14，功率变换器14的输出端与车载供电电池连接；路段控制器21和接收控制器11均包括无线通信模块，以便接收控制器11将车辆位置发送至路段控制器21。

如图3所示，安装于车辆上的无线充电接收装置1包括有接收线圈13，它可以在与发射线圈22电磁耦合的过程中拾取能量，以便拾取来的能量经功率变换器14功率变换后存储在车载供电电池中，实现对车辆的充电。无线充电接收装置1中的接收控制器11同样具有无线通信模块，并与车载定位装置12以CAN总线等方式连接，用于与各个路段控制器21进行无线通信，将车载定位装置12的定位结果即车辆位置发送至各路段控制器21。

需要说明的是，当前市售的车辆中一般都会提供车载定位服务，即车辆中已经安装了定位装置，则此时便可以将车中已经配置的定位装置作为本申请中所说的车载定位装置12。具体可将接收控制器11连接至车辆CAN总线，以便与定位装置实现CAN总线通信。一般地，通过车辆CAN总线，也同时实现了与车辆的整车控制器、电池管理系统、车辆自动驾驶系统的连接，由此可进一步获取更多的车辆信息。

其中，所说的车载定位装置12具体可以为GPS、北斗或者脉冲测距系统等，本领域技术人员可以自行选择并设置实现，本申请对此并不进行限定。当然，定位精度越高，得到的控制效果越准确。可令定位精度的数量级远小于发射线圈22在行车方向上的长度尺寸，以便精确控制位于接收线圈13耦合范围内的发射线圈22的位置和数量。

可见，本申请所提供的路面车辆动态充电系统中，利用设于各个路段地面范围内的无线充电发射装置2，可与车辆中的无线充电接收装置1实时交互而获取车辆位置信息，从而启动对应位置处的发射线圈22的供电控制器23，启动能量传输工作为车辆充电，由此实现了行车过程中的不停车充电，省去了充电桩的寻找时间和充电等待时间，极大地方便了用户使用。同时，本申请采用了分路段充电控制，由各路段控制器21对本路段内的发射线圈22统一进行有序的管理控制，既节省了路段内相关控制设备和无线通信设备的使用数量，降低了设备成本，也避免了各供电控制器23与车辆侧的频繁直接通信，提高了充电控制效率。

本申请所提供的路面车辆动态充电系统，在上述实施例的基础上：

请参考图4，图4为本申请所提供的又一种路面车辆动态充电的应用场景图。如图4所示，作为一种优选实施例，各个无线充电发射装置2的路段控制器21均与监控终端3组网连接，用于向监控终端3发送充电状态数据，并接收监控终端3发送的控制指令。

具体地，各个无线充电发射装置2与监控终端3可通过组网技术形成网络连接拓扑进行网络通信。各个路段控制器21可将充电状态数据发送至监控终端3以便用户查看。

所说的充电状态数据具体可以包括从接收控制器11处获取到的车辆位置等信息、当前已启动的发射线圈22或者供电控制器23的ID信息、从供电控制器23处获取到的状态信息(例如供电实时功率、充电时长等)；也可以包括路段控制器21和各供电控制器23健康状态检测得到的故障信息，以便进行故障示警；还可以包括供电电源输入侧的电量计量装置得到的电量消耗信息等；此外，本申请所提供的路面车辆动态充电系统还可以进一步增设一些地面的辅助设备，例如路面异物检测设备、活体保护设备等，并将相关信息在监控终端3进行显示。

另一方面，用户可以通过监控终端3向某个路段的路段控制器21发送控制命令，例如停机指令，以便工作人员对该路段内的无线充电发射装置2进行检修等维护工作。由于采用分段控制，因此某个路段的检修并不会影响其他路段的无线充电发射装置对车辆的充电工作。

当然，容易理解的是，监控终端3与各个路段控制器21在进行数据信息交互之前，还需要进行组网通信中的握手操作和心跳校验操作。

作为一种优选实施例，路段控制器21还包括定位模块，用于获取路段控制器21的安装位置，以便路段控制器21根据安装位置以及预设的各个发射线圈22在路段中的相对位置，生成各个发射线圈22的位置。

具体地，如前所述，各路段控制器21存储有本路段内各个发射线圈22的位置，而优选地，所说的各个发射线圈22的位置具体可由路段控制器21的定位模块生成。具体地，在该路段控制器21安装后，可利用定位模块对路段控制器21的安装位置进行定位，进而根据本路段内发射线圈22的数量以及安装间隔(即在路段中的相对位置)确定各个发射线圈22的具体位置。

作为一种优选实施例，路段控制器21还用于：

获取其他路段控制器21的安装位置，确认相邻路段控制器，以便在车辆驶离路段控制器21所在路段时，向行车方向上的相邻路段控制器发送提示信息。

具体地，各路段控制器21可以进一步与行车方向上的相邻路段控制器进行信息交互，该相邻路段控制器可以在接收到提示信息后再启用无线通信模块与车辆上的接收控制器11进行无线通信，而在其他时间内关闭无线通信模块，以便进一步降低功耗。

作为一种优选实施例，路段控制器21具体用于：

根据p_r＝p_c+d_cr计算车辆的接收线圈13的位置，将满足条件d_tr＝|p_t-p_r|＜δ的发射线圈22的供电控制器23确定为待启动供电控制器；

其中，p_r为接收线圈13的位置，p_c为车辆位置，d_cr为车载定位装置12与接收线圈13的预设相对距离，p_t为发射线圈22的位置，d_tr为接收线圈13与发射线圈22的相对距离，δ为预设距离阈值。

具体地，在路段控制器21获取到车辆位置p_c时，可以进一步根据车载定位装置12与接收线圈13间的预设相对距离d_cr得到接收线圈13的位置(更确切地，可以为线圈中心的位置)p_r，进而将与接收线圈13的相对距离小于预设距离阈值δ的发射线圈22确定为待启动发射线圈，对应的供电控制器确定为待启动供电控制器。

需要说明的是，理论上，所说的预设距离阈值δ可以为接收线圈13与发射线圈22能够产生耦合时的最大相对距离d。但实际中，容易理解的是，由于通信延时问题的存在，当路段控制器21启动待启动供电控制器时，车辆实际上已经偏离了路段控制器21所接收到的车辆位置，因此，可将预设距离阈值δ取为比最大相对距离d大的某个预设值，以便最大限量地保证有(甚至有足够数量的)发射线圈22为接收线圈13充电。

作为一种优选实施例，路段控制器21还用于：

在启动待启动供电控制器以便为车辆充电之前，与接收控制器11进行无线通信，获取接收控制器11所在车辆的充电需求信息，并发送至待启动供电控制器，以便待启动供电控制器依据充电需求信息配置充电输出功率。

如前所述，本申请所提供的路面车辆动态充电系统中，接收控制器11可连接至车辆CAN总线，获取车辆的充电需求信息(例如需求电压、需求电流、需求功率等)，并发送至路段控制器21，以便路段控制器21将充电需求信息发送至待启动供电控制器，由待启动供电控制器在启动后按照充电需求信息输出对应的充电功率。

由此，路段控制器21的一次完整的工作过程可分为无线通信交互、充电决策、充电参数配置、充电启动控制、充电数据交互、充电关闭控制这几个阶段。其中，路段控制器21在与接收控制器11的无线通信交互阶段中获取充电需求信息和车辆位置，在充电决策阶段确定待启动供电控制器，在充电参数配置阶段将充电需求信息发送至待启动供电控制器，在充电启动控制阶段启动已确定的待启动供电控制器，并在充电数据交互阶段获取发射线圈22为车辆充电时的充电状态数据，上传至监控终端3，直至在充电关闭控制阶段关闭已启动的供电控制器23。

作为一种优选实施例，路段控制器21还用于：

在获取接收控制器11所在车辆的充电需求信息之前，获取车辆的车辆参数信息，判断车辆是否为授权车辆，若是，则继续与接收控制器11进行无线通信，若否，则停止与接收控制器11的无线通信。

具体地，路段控制器21在与车辆建立了无线通信后，可先对车辆进行充电授权鉴定，识别该车辆上是否配备有对应的无线充电接收装置1，若有，则为拥有充电授权的车辆，可以继续进行无线通信以便完成无线充电；若没有，则为没有充电授权的车辆，需要停止无线通信。

所说的车辆参数信息具体可以包括以下任意一种或者任意组合：无线通信协议版本、供电功率等级、接收线圈类型、谐振拓扑类型、接收线圈机械气隙等。

作为一种优选实施例，路段控制器21还用于：

与接收控制器11进行无线通信，获取接收控制器11所在车辆的车速，以便根据车速和路面车辆动态充电系统的通信延时时间调整预设距离阈值δ。

具体地，考虑到如前所述的实际应用中的通信延时问题，本申请中的接收控制器11在与路段控制器21进行信息交互时，具体还可将车速发送至路段控制器21，以便路段控制器21结合车速与通信延时时间来即时调整预设距离阈值δ，以确保启动的发射线圈22的数量保持合理，尽量降低无功损耗和能量辐射。容易理解的是，车速越大，预设距离阈值δ也越大，启动的发射线圈22就越多；车速越小，预设距离阈值δ也越小，启动的发射线圈22就相对较少。

作为一种优选实施例，路段控制器21的无线通信模块为多信道无线通信模块；

路段控制器21还用于：

在车辆驶离路段控制器21所在路段后，注销为接收控制器11分配的无线通信信道。

具体地，由于路面行驶的车辆通常较多，因此，有必要采用多信道无线通信实现路段控制器21与多个接收控制器11间的同时通信。同时，当车辆驶离了某个路段控制器21所在的路段后，路段控制器21要即时进行资源释放，以便重复利用无线通信信道继续与下一个即将驶入路段的车辆接收控制器11进行通信。

下面对本申请所提供的路面车辆动态充电控制方法进行介绍。

请参考图5，图5为本申请所提供的一种路面车辆动态充电控制方法的流程图，应用于如上所述的任一种路面车辆动态充电系统中的路段控制器21，主要包括以下步骤：

步骤51：获取接收控制器所在车辆的车辆位置。

步骤52：判断车辆是否行驶在路段控制器21所在路段的范围内；若是，则进入步骤53。

步骤53：将路段内位于接收线圈13耦合范围内的发射线圈22的供电控制器23确定为待启动供电控制器；将路段内位于接收线圈13耦合范围外的已启动的供电控制器23确定为待关闭供电控制器；进入步骤54。

步骤54：启动待启动供电控制器以便为车辆充电，并关闭待关闭供电控制器。

可见，本申请所提供的路面车辆动态充电控制方法，利用设于各个路段地面范围内的无线充电发射装置2，与车辆中的无线充电接收装置1实时交互而获取车辆位置信息，从而启动对应位置处的发射线圈22的供电控制器23，启动能量传输工作为车辆充电，由此实现了行车过程中的不停车充电，省去了充电桩的寻找时间和充电等待时间，极大地方便了用户使用。同时，本申请采用了分路段充电控制，由各路段控制器21对本路段内的发射线圈22统一进行有序的管理控制，既节省了路段内相关控制设备和无线通信设备的使用数量，降低了设备成本，也避免了各供电控制器23与车辆侧的频繁直接通信，提高了充电控制效率。

本申请所提供的路面车辆动态充电控制方法，在上述实施例的基础上：

作为一种优选实施例，在启动待启动供电控制器以便为车辆充电之后，还包括：

获取充电过程中的充电状态信息；

将充电状态信息发送至与各个无线充电发射装置2的路段控制器21组网连接的监控终端。

作为一种优选实施例，在路段控制器21安装后，还包括：

调用定位模块获取路段控制器21的安装位置；

根据安装位置以及预设的各个发射线圈22在路段中的相对位置，生成各个发射线圈22的位置。

作为一种优选实施例，本申请所提供的路面车辆动态充电控制方法还包括：

在车辆驶离路段控制器21所在路段时，向行车方向上的相邻路段控制器发送提示信息；

其中，相邻路段控制器由路段控制器21预先根据获取到的其他路段控制器的安装位置而确定。

作为一种优选实施例，将路段内位于接收线圈13耦合范围内的发射线圈22的供电控制器23确定为待启动供电控制器具体包括：

根据p_r＝p_c+d_cr计算车辆的接收线圈13的位置；

将满足条件d_tr＝|p_t-p_r|＜δ的发射线圈22的供电控制器23确定为待启动供电控制器；

其中，p_r为接收线圈13的位置，p_c为车辆位置，d_cr为车载定位装置12与接收线圈13的预设相对距离，p_t为发射线圈22的位置，d_tr为接收线圈13与发射线圈22的相对距离，δ为预设距离阈值。

作为一种优选实施例，在启动待启动供电控制器以便为车辆充电之前，还包括：

与接收控制器11进行无线通信，获取接收控制器11所在车辆的充电需求信息；

将充电需求信息发送至待启动供电控制器，以便待启动供电控制器依据充电需求信息配置充电输出功率。

作为一种优选实施例，在获取接收控制器11所在车辆的充电需求信息之前，还包括：

获取车辆的车辆参数信息；

判断车辆是否为授权车辆；

若是，则继续与接收控制器11进行无线通信；

若否，则停止与接收控制器11的无线通信。

作为一种优选实施例，本申请所提供的路面车辆动态充电控制方法，在将满足条件d_tr＝|p_t-p_r|＜δ的发射线圈22的供电控制器23确定为待启动供电控制器之前，还包括：

与接收控制器11进行无线通信，获取接收控制器11所在车辆的车速；

根据车速和路面车辆动态充电系统的通信延时时间调整预设距离阈值δ。

作为一种优选实施例，路段控制器21的无线通信模块为多信道无线通信模块，在车辆驶离路段控制器21所在路段后，还包括：

注销为接收控制器11分配的无线通信信道。

请参考图6，图6为本申请所提供的又一种路面车辆动态充电控制方法的流程图，应用于如上所述的任一种路面车辆动态充电系统中的路段控制器21，主要包括以下步骤：

步骤61：为接收控制器11分配无线通信信道。

步骤62：获取接收控制器11所在车辆的车辆参数信息。

步骤63：判断车辆是否为授权车辆；若是，则进入步骤64；若否，则进入步骤69。

步骤64：获取接收控制器11所在车辆的充电需求信息、车辆位置和车速。

步骤65：判断车辆是否行驶在路段控制器21所在路段的范围内；若是，则进入步骤66；若否，则进入步骤69。

步骤66：根据车速和路面车辆动态充电系统的通信延时时间调整预设距离阈值δ。

步骤67：根据d_tr＝|p_t-p_r|＜δ，将路段内位于接收线圈13耦合范围内的发射线圈22的供电控制器23确定为待启动供电控制器；将路段内位于接收线圈13耦合范围外的已启动的供电控制器23确定为待关闭供电控制器。

步骤68：根据充电需求信息启动待启动供电控制器以便为车辆充电，并关闭待关闭供电控制器；进入步骤64。

步骤69：注销为接收控制器11分配的无线通信信道。

本申请所提供的路面车辆动态充电控制方法的具体实施方式与上文所描述的路面车辆动态充电系统中的无线充电发射装置可相互对应参照，这里就不再赘述。

本申请中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的装置相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见装置部分说明即可。

还需说明的是，在本申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、系统、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、系统、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、系统、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的系统及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种路面车辆动态充电系统中的无线充电发射装置，其特征在于，包括路段控制器、排布于路段地面的多个发射线圈及其供电控制器；

所述路段控制器中存储有各个所述发射线圈的位置，并与各个所述供电控制器连接，所述路段控制器用于获取路面行驶车辆的车辆位置，若所述车辆行驶在所述路段控制器所在路段的范围内，则将所述路段内位于所述车辆的接收线圈耦合范围内的所述发射线圈的所述供电控制器确定为待启动供电控制器，启动所述待启动供电控制器以便为所述车辆充电。

2.一种路面车辆动态充电系统，其特征在于，包括设于车载侧的无线充电接收装置以及多个设于不同路段地面侧的如权利要求1所述的无线充电发射装置；

所述无线充电接收装置包括接收控制器、与所述接收控制器连接的车载定位装置、用于与所述发射线圈谐振耦合拾取能量的所述接收线圈以及与所述接收线圈的输出端连接的功率变换器；所述功率变换器的输出端与车载供电电池连接；所述路段控制器和所述接收控制器均包括无线通信模块，以便所述接收控制器将所述车辆位置发送至所述路段控制器。

3.根据权利要求2所述的路面车辆动态充电系统，其特征在于，各个所述无线充电发射装置的所述路段控制器均与监控终端组网连接，用于向所述监控终端发送充电状态数据，并接收所述监控终端发送的控制指令。

4.根据权利要求2所述的路面车辆动态充电系统，其特征在于，

所述路段控制器还包括定位模块，用于获取所述路段控制器的安装位置，以便所述路段控制器根据所述安装位置以及预设的各个所述发射线圈在所述路段中的相对位置，生成各个所述发射线圈的位置。

5.根据权利要求4所述的路面车辆动态充电系统，其特征在于，所述路段控制器还用于：

获取其他所述路段控制器的安装位置，确认相邻路段控制器，以便在所述车辆驶离所述路段控制器所在路段时，向行车方向上的所述相邻路段控制器发送提示信息。

6.根据权利要求2所述的路面车辆动态充电系统，其特征在于，所述路段控制器具体用于：

根据p_r＝p_c+d_cr计算所述车辆的所述接收线圈的位置，将满足条件d_tr＝|p_t-p_r|＜δ的所述发射线圈的所述供电控制器确定为所述待启动供电控制器；

其中，p_r为所述接收线圈的位置，p_c为所述车辆位置，d_cr为所述车载定位装置与所述接收线圈的预设相对距离，p_t为所述发射线圈的位置，d_tr为所述接收线圈与所述发射线圈的相对距离，δ为预设距离阈值。

7.根据权利要求6所述的路面车辆动态充电系统，其特征在于，所述路段控制器还用于：

在所述启动所述待启动供电控制器以便为所述车辆充电之前，与所述接收控制器进行无线通信，获取所述接收控制器所在车辆的充电需求信息，并发送至所述待启动供电控制器，以便所述待启动供电控制器依据所述充电需求信息配置充电输出功率。

8.根据权利要求7所述的路面车辆动态充电系统，其特征在于，所述路段控制器还用于：

在所述获取所述接收控制器所在车辆的充电需求信息之前，获取所述车辆的车辆参数信息，判断所述车辆是否为授权车辆，若是，则继续与所述接收控制器进行无线通信，若否，则停止与所述接收控制器的无线通信。

9.根据权利要求6至8任一项所述的路面车辆动态充电系统，其特征在于，所述路段控制器还用于：

与所述接收控制器进行无线通信，获取所述接收控制器所在车辆的车速，以便根据所述车速和所述路面车辆动态充电系统的通信延时时间调整所述预设距离阈值。

10.一种路面车辆动态充电控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至9任一项所述的路面车辆动态充电系统中的所述路段控制器，包括：

获取所述接收控制器所在车辆的车辆位置；

判断所述车辆是否行驶在所述路段控制器所在路段的范围内；

若是，则将所述路段内位于所述接收线圈耦合范围内的所述发射线圈的所述供电控制器确定为所述待启动供电控制器；

启动所述待启动供电控制器以便为所述车辆充电。

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