[发明专利]无线充电定位设备和定位方法

说明书

本发明公开了无线充电定位设备和定位方法,无线充电定位设备包括：安装在发射端的发射端检测系统和安装在接收端的接收端检测系统；所述发射端检测系统包括依次联通的：信号发生器、驱动器、发射电路和检测发射线圈；在所述发射电路中具有至少一个发射回路；在每个所述发射回路中，连接一个所述检测发射线圈；所述接收端检测系统包括：联通的检测接收线圈和检测电路；所述检测电路具有至少一个接收回路，每个所述接收回路中连接一个所述检测接收线圈；在处于工作范围内时，所述检测发射线圈和所述检测接收线圈之间产生互感。本发明的无线充电定位设备和定位方法，能够实现对无线充电时的对准判断。

技术领域

本发明涉及充电领域，尤其涉及无线充电定位设备和定位方法。

背景技术

大功率无线充电作为电动汽车一种理想的供电方式，以其安全方便和自动化程度高等优势在近年来得到了快速的发展和广泛的应用。在无线充电时发射线圈与接收线圈需要尽量对准以获得最大的耦合系数，实现最大的能量传输效率。因此在电动汽车一般会配置对准检测系统为车辆的驾驶员或自动驾驶系统提供线圈对准引导，现有技术对准一般采用发射功率和接收功率的差来判断是否对齐，这种方式误差较大，受环境影响也比较大。也有一些方案中，安装摄像头来进行对齐的辅助，但是这种方式中，摄像头的工作环境不易保证，且成本高。

发明内容

本发明提供一种无线充电定位设备和定位方法，能够提供无线充电时的对准判断。

无线充电定位设备，包括：安装在发射端的发射端检测系统和安装在接收端的接收端检测系统；所述发射端检测系统包括依次联通的：信号发生器、驱动器、发射电路和检测发射线圈；在所述发射电路中具有至少一个发射回路；在每个所述发射回路中，连接一个所述检测发射线圈；所述接收端检测系统包括：联通的检测接收线圈和检测电路；所述检测电路具有至少一个接收回路，每个所述接收回路中连接一个所述检测接收线圈；在处于工作范围内时，所述检测发射线圈和所述检测接收线圈之间产生互感。

优选的，每个所述发射回路中还包括：与所述检测发射线圈串联连接的发射回路开关和发射回路电容；每个所述接收回路中还包括：与所述检测接收线圈串联连接的接收回路开关和接收回路电容。

优选的，以三维直角坐标系为基础定义X维度、Y维度和Z维度；以两个发射回路或者三个发射回路作为一组，同一组中的所述检测发射线圈的朝向在X维度、Y维度和Z维度上不重复；以两个接收回路或者三个接收回路作为一组，同一组中的所述检测接收线圈的朝向在X维度、Y维度和Z维度上不重复。

本发明的定位方法，包括前置步骤、定位步骤，其中，所述前置步骤包括：将发射端所在充电区域划分为多个虚拟的网格；建立理论互感系数M’的特征库，所述特征库包括：检测接收线圈处于每个所述网格时，与检测发射线圈之间的理论互感系数M’；所述定位步骤包括：获取检测接收线圈与检测发射线圈之间的互感系数M；将互感系数M与所述特征库比较，比较结果相同或处于允许误差范围内时，通过特征库映射理论互感系数M’对应的网格作为基础网格，通过该基础网格确定当前检测接收线圈所处的位置。

优选的吗，所述理论互感系数M’的获取方式为：

其中，

μ₀：真空磁导率；

r₁：检测发射线圈的半径；

r₂：检测接收线圈的半径；

n₁：检测发射线圈的绕组匝数；

n₂：检测接收线圈的绕组匝数；

l：检测发射线圈和检测接收线圈之间的距离；

h：检测发射线圈和检测接收线圈之间的高度差。