充电线圈位置检测装置、线圈偏移检测方法、装置及基建端和车载端制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种充电线圈位置检测装置、线圈偏移检测方法、装置及基建端和车载端，其中，所述充电线圈位置检测装置包括m个检测单元，每一所述检测单元包括沿第一方向上平行排列的n个检测线圈，相邻检测线圈的绕向相反；m个检测单元沿第二方向平行排列以形成电磁感应区域；当对所述电磁感应区域加载磁场时，每一所述检测单元生成电流或电压信号，以供计算所述待检测充电线圈的位置使用；m、n的取值为正整数，且n的取值为大于或等于2的正整数。本发明专利技术有利于提高无线充电系统中原副线圈的位置精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车无线充电领域，尤其涉及充电线圈位置检测装置、线圈偏移检测方法、装置及基建端和车载端。
技术介绍
随着化石能源逐渐枯竭和环境污染日益加剧，人类正在寻求更加绿色清洁的替代能源及节能环保的生活方式。为缓解传统汽车对化石能源的依赖程度并减小尾气的排放量，电动汽车是一种较好的解决方案。电动汽车将电能转化为确定力，具有零排放、零污染的特点，可以大大降低对化石能源的依赖程度，减小尾气的排放量。电动汽车逐渐成为机动车辆未来发展的重要方向，目前许多国家政府都在大力支持和推广发展电动汽车。目前，电动汽车充电主要采用的是有线充电和无线充电两种方式。有线充电虽然效率较高，但是充电过程不灵活，需要反复插拔充电电缆，存在滑动磨损、导线老化及接触电火花等安全隐患。另外在场地安装方面，充电站的修建与传统加油站类似，受建设场地制约，建设成本很大。无线充电可以克服上述缺点，采用一个原副边完全分离、无电气连接的变压器，利用原副边的互相磁场耦合实现电能透过空气在原副边之间进行传输。显然，去掉电动汽车与充电电源的直接电气连接，实现电能的无线传输，则可以使电动汽车在行进过程中频繁充电，并减少在充电过程的人工操作环节。所以，无线电能传输是在当前电动汽车蓄电池储能能力不足、体积重量庞大、造价昂贵的背景下，实现“分布式充电”的有效解决方案。无线充电可以降低电动汽车成本、缩短电池充电时间、提高充电安全性，使电动汽车的使用更为便捷舒适。无线充电系统中的松耦合的变压器，原边线圈与副边线圈之间的间隙非常大，利用原边线圈与副边线圈的磁感应与谐振的方式实现电能传输。原边线圈与副边线圈的相对位置非常重要，如果原边或者副边的线圈偏移过大，会导致充电效率降低，甚至无法电能传输。
技术实现思路
本专利技术提供一种充电线圈位置检测装置、线圈偏移检测方法、装置及无线充电系统，旨在提高无线充电系统对金属异物检测的灵敏度。为实现上述目的，本专利技术提供一种充电线圈位置检测装置，所述充电线圈位置检测装置包括m个检测单元，每一所述检测单元包括沿第一方向上平行排列的n个检测线圈，相邻检测线圈的绕向相反；m个检测单元沿第二方向平行排列以形成电磁感应区域；当对所述电磁感应区域加载磁场时，每一所述检测单元生成电流或电压信号，以供计算所述待检测充电线圈的位置使用；其中，m、n的取值为正整数，且n的取值为大于或等于2的正整数。优选地，m个所述检测单元均匀排列。优选地，其特征在于，n个所述检测线圈的形状和尺寸相同，且排列均匀。优选地，从所述检测单元的一端开始，两两检测线圈为一组，每组内的两个检测线圈的面积相等。为实现上述目的，本专利技术还提供一种基于上述充电线圈位置检测装置的线圈偏移检测方法，所述线圈偏移检测方法包括：获取所述充电线圈位置检测装置置于磁场中时各个检测单元的电压或电流；根据各个检测单元的电压或电流与各个检测单元的电压的对应的设定电压或电流的取值范围，确定电压或电流不在其相应的取值范围内的检测单元；在确定出的检测单元的个数大于0时，确定待检测充电线圈的位置偏移预设位置，否则，确定待检测充电线圈处于预设位置。优选地，所述根据各个检测单元的电压或电流与各个检测单元的电压的对应的设定电压或电流的取值范围，确定电压或电流不在其相应的取值范围内的检测单元的步骤具体包括：根据待检测充电线圈的预设位置、电磁感应区域的位置以及磁场的强度计算出，各个检测单元的电压或电流的取值范围；将获取的各个检测单元的电压或电流值分别与对应的取值范围的最大值和最小值进行比较；当获取的各个检测单元的电压或电流值大于对应取值范围的最大值或小于最小值时，确定该检测单元的电压或电流值不在其相应的取值范围。为实现上述目的，本专利技术还提供一种基于上述充电线圈位置检测装置的线圈偏移检测装置，所述线圈偏移检测装置包括：获取模块，用于获取所述充电线圈位置检测装置置于磁场中时各个检测单元的电压或电流；确定模块，用于根据各个检测单元的电压或电流与各个检测单元的电压的对应的设定电压或电流的取值范围，确定电压或电流不在其相应的取值范围内的检测单元；判断模块，用于在确定出的检测单元的个数大于0时，确定待检测充电线圈的位置偏移预设位置，否则，确定待检测充电线圈处于预设位置。优选地，所述确定模块包括：计算单元，用于根据待检测充电线圈的预设位置、电磁感应区域的位置以及磁场的强度计算出，各个检测单元的电压或电流的取值范围；比较单元，用于将获取的各个检测单元的电压或电流值分别与对应的取值范围的最大值和最小值进行比较；确定单元，用于当获取的各个检测单元的电压或电流值大于对应取值范围的最大值或小于最小值时，确定该检测单元的电压或电流值不在其相应的取值范围。为实现上述目的，本专利技术还提供一种基建端，包括发射线圈、充电线圈位置检测装置，和线圈偏移检测装置；所述充电线圈位置检测装置设置在所述发射线圈表面。为实现上述目的，本专利技术还提供一种车载端，包括接收线圈、充电线圈位置检测装置，和线圈偏移检测装置；所述充电线圈位置检测装置设置在所述接收线圈表面。此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种无线充电系统，包括基建端和车载端，所述基建端的发射线圈表面敷设有充电线圈位置检测装置，所述基建端包括线圈偏移检测装置；或者；所述车载端的接收线圈表面敷设有充电线圈位置检测装置，所述车载端包括线圈偏移检测装置；其中，所述充电线圈位置检测装置包括m个检测单元，每一所述检测单元包括沿第一方向上平行排列的n个检测线圈，相邻检测线圈的绕向相反；m个检测单元沿第二方向平行排列以形成电磁感应区域；当对所述电磁感应区域加载磁场时，每一所述检测单元生成电流或电压信号，以供计算所述待检测充电线圈的位置使用；所述线圈偏移检测装置包括：加载模块，用于从待检测充电线圈向所述充电线圈位置检测装置的电磁感应区域加载磁场；获取模块，用于获取所述充电线圈位置检测装置置于磁场中时各个检测单元的电压或电流；确定模块，用于根据预置的所述充电线圈位置检测装置上各个检测单元的电压或电流的取值范围，确定出获取到的检测单元的电压或电流不在其相应的取值范围内的检测单元；判断模块，用于在确定出的检测单元的个数大于0时，确定待检测充电线圈的位置偏移预设位置，否则，确定待检测充电线圈处于预设位置。优选地，所述无线充电系统还包括显示装置，所述显示装置与所述线圈偏移检测装置电连接，用于显示获取的所述充电线圈位置检测装置的各检测单元的电流或电压值的分布图，和显示计算的所述充电线圈位置检测装置的各个检测单元的电压或电流的取值范围分布图。本专利技术通过将m个由n个检测线圈组成的检测单元沿同一方向排列，形成m*n的电磁感应区域，然后在待检测充电线圈的位置向电磁感应区域加载磁场，从而可以获取由电磁感应区生成的当前的电流或电压值；通过理想的或预设的磁场加载位置，可以计算出电流或电压值的理想范围；如果当前的电流或电压值在理想范围内，说明待检测充电线圈的位置符合充电要求无需变动，当当前的电流或电压值不在理想范围内时，说明待检测充电线圈的位置偏移了预设位置，应当调整；如此设置有利于提高检测待充检测电线圈位置的精度，有利于提高无线充电效率。附图说明图1为本专利技术充电线圈位置检测装置一实施例中各个检测线圈排列的结构示意图；图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电线圈位置检测装置，其特征在于，包括m个检测单元，每一所述检测单元包括沿第一方向上平行排列的n个检测线圈，同一所述检测单元的相邻检测线圈的绕向相反；m个检测单元沿第二方向平行排列以形成电磁感应区域；当对所述电磁感应区域加载磁场时，每一所述检测单元生成电流或电压信号，以供计算所述待检测充电线圈的位置使用；m、n的取值为正整数，且n的取值为大于或等于2的正整数。

【技术特征摘要】
1.一种充电线圈位置检测装置，其特征在于，包括m个检测单元，每一所述检测单元包括沿第一方向上平行排列的n个检测线圈，同一所述检测单元的相邻检测线圈的绕向相反；m个检测单元沿第二方向平行排列以形成电磁感应区域；当对所述电磁感应区域加载磁场时，每一所述检测单元生成电流或电压信号，以供计算所述待检测充电线圈的位置使用；m、n的取值为正整数，且n的取值为大于或等于2的正整数。2.如权利要求1所述的充电线圈位置检测装置，其特征在于，m个所述检测单元均匀排列。3.如权利要求1所述的充电线圈位置检测装置，其特征在于，n个所述检测线圈的形状和尺寸相同，且排列均匀。4.如权利要求1所述的充电线圈位置检测装置，其特征在于，从所述检测单元的一端开始，两两检测线圈为一组，每组内的两个检测线圈的面积相等。5.一种基于如权利要求1-4任一项所述的充电线圈位置检测装置的线圈偏移检测方法，其特征在于，所述线圈偏移检测方法包括：获取所述充电线圈位置检测装置置于磁场中时各个检测单元的电压或电流；根据各个检测单元的电压或电流与各个检测单元对应的设定电压或电流的取值范围，确定电压或电流不在其相应的取值范围内的检测单元；在确定出的检测单元的个数大于0时，确定待检测充电线圈的位置偏移预设位置，否则，确定待检测充电线圈处于预设位置。6.如权利要求5所述的线圈偏移检测方法，其特征在于，所述根据各个
\t检测单元的电压或电流与各个检测单元对应的设定电压或电流的取值范围，确定电压或电流不在其相应的取值范围内的检测单元的步骤具体包括：根据待检测充电线圈的预设位置、电磁感应区域的位置、磁场的形式、以及磁场的强度计算出，各个检测单元的电压或电流的取值范围；将获取的各个检测单元的电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴坤，张永辉，曹生辉，金亮亮，罗勇，刘俊强，赵勇，
申请(专利权)人：中兴新能源汽车有限责任公司，中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42