本實用新型涉及無線充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動汽車無線充電對準系統(tǒng)及車輛端裝置。

背景技術(shù)：

電動汽車以其節(jié)能、零污染、高效率的優(yōu)點，被世界各國科學家和工業(yè)界普遍認為是二十一世紀重要的交通工具。其中，電動汽車充電站與充電網(wǎng)絡(luò)是電動汽車規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

采用無線充電的方式對電動汽車進行充電，對電動汽車的推廣具有重要意義。該方式需要在電動汽車的非車輛端設(shè)有充電發(fā)射線圈，在電動汽車的車輛端設(shè)有充電接收線圈。非車輛端的充電發(fā)射線圈一般設(shè)置在可進行電動汽車無線充電的固定停車位上，車輛端的充電接收線圈一般設(shè)置在電動汽車的底盤下方，該充電發(fā)射線圈與充電接收線圈對準的好壞，直接關(guān)系到電動汽車無線充電的效率，因此，解決電動汽車充電發(fā)射線圈和充電接收線圈的對準問題，是進行無線充電式電動汽車推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型提供一種有利于提高電動汽車接收線圈和發(fā)射線圈對準精度的無線充電對準系統(tǒng)及車輛端裝置。

本實用新型提供電動汽車無線充電對準系統(tǒng)至少包括位于地面的非車輛端裝置以及位于電動汽車上的車輛端裝置；所述非車輛端裝置包括：信號輸入單元、信號發(fā)射單元以及充電發(fā)射線盤，所述信號輸入單元與所述信號發(fā)射單元連接，所述信號發(fā)射單元設(shè)置于所述充電發(fā)射線盤的周圍，所述信號輸入單元用于輸入n種頻率的信號，所述信號發(fā)射單元用于發(fā)射所述n種頻率的信號，所述n為不小于3的整數(shù)；所述車輛端裝置包括：依次連接的信號接收單元、信號分離單元、中央處理單元以及語音提示單元，所述信號接收單元無線接收所述信號發(fā)射單元發(fā)出的n種頻率的信號，所述信號分離單元對所述n種頻率的信號進行分離并輸出至所述中央處理單元，所述中央處理單元對分離的信號進行處理并控制所述語音提示單元對所述電動汽車的位置進行語音提示。

本實用新型提供的所述電動汽車無線充電對準系統(tǒng)中，所述電動汽車包括位于車上的充電接收線盤，所述接收線圈用作所述信號接收單元。

本實用新型提供的所述電動汽車無線充電對準系統(tǒng)中，所述n種頻率的信號的信號頻率各不相等，所述n種頻率的范圍為100KHz-300kHz之間。

本實用新型提供的所述電動汽車無線充電對準系統(tǒng)中，所述n為4，所述信號輸入單元包括第一信號源、第二信號源、第三信號源以及第四信號源；所述信號發(fā)射單元包括第一發(fā)射線圈、第二發(fā)射線圈、第三發(fā)射線圈以及第四發(fā)射線圈，所述第一發(fā)射線圈、第二發(fā)射線圈、第三發(fā)射線圈以及第四發(fā)射線圈分別與所述第一信號源、第二信號源、第三信號源以及第四信號源連接；所述信號分離單元包括第一帶通濾波器、第二帶通濾波器、第三帶通濾波器以及第四帶通濾波器，所述第一帶通濾波器、第二帶通濾波器、第三帶通濾波器以及第四帶通濾波器分別用于分離出所述信號接收單元接收的4重頻率的信號。

本實用新型提供的所述電動汽車無線充電對準系統(tǒng)中，所述信號分離單元還包括分別與所述第一帶通濾波器、第二帶通濾波器、第三帶通濾波器以及第四帶通濾波器的輸出端連接的第一整流電路、第二整流電路、第三整流電路以及第四整流電路，所述第一整流電路、第二整流電路、第三整流電路以及第四整流電路的輸出端分別連接所述中央處理單元。

本實用新型提供的所述電動汽車無線充電對準系統(tǒng)中，所述車輛端裝置還包括限壓保護單元，所述限壓保護單元的輸入端連接所述充電接收線盤，所述限壓保護單元的輸出端連接所述信號分離單元，所述限壓保護單元用于在所述充電接收線盤在無線接收所述充電發(fā)射線盤的電力傳輸時，對所述信號分離單元、中央處理單元以及語音提示單元進行限壓保護。

本實用新型提供的所述電動汽車無線充電對準系統(tǒng)中，所述語音提示的內(nèi)容包括對所述充電接收線盤與所述充電發(fā)射線盤的相對位置的提示。

本實用新型還公開了一種車輛端裝置，其包括依次連接的信號接收單元、信號分離單元、中央處理單元以及語音提示單元，所述信號接收單元無線接收位于地面的信號發(fā)射單元發(fā)出的n種頻率的信號，所述n為不小于3的整數(shù)，所述信號分離單元對所述n種頻率的信號進行分離并輸出至所述中央處理單元，所述中央處理單元對分離的信號進行處理并控制所述語音提示單元對所述電動汽車的位置進行語音提示。

本實用新型提供的車輛端裝置中，所述電動汽車包括位于車輛上的充電接收線盤，所述接收線圈用作所述信號接收單元。所述n種頻率的信號的信號頻率各不相等，所述n為4。

本實用新型提供的電動汽車無線充電對準系統(tǒng)、對準方式及車輛端裝置中，由于在非車輛端的所述充電發(fā)射線盤周圍設(shè)有信號發(fā)射單元，在車輛端設(shè)有信號接收單元，所述信號接收單元接收n個信號發(fā)射單元發(fā)出的信號，在所述充電接收線盤與充電發(fā)射線盤未對準時，所述信號接收單元接收到的各個信號發(fā)射單元的信號的強度各不相同，待所述信號分離單元將這n種頻率的信號分離出來后，所述中央處理單元即可判斷所述充電接收線盤相對充電發(fā)射線盤的位置，因此可以控制所述語音提示單元作出所述充電接收線盤的位置提示，并告知司機，司機即可根據(jù)所述位置提示進行相應(yīng)的倒車動作。因而本實施方式提供的電動汽車無線充電對準系統(tǒng)、對準方式有利于提高電動汽車接收線圈和發(fā)射線圈對準精度；此外，由于所述對準方式是通過語音播報的方式告知司機的，司機只需要耳朵聽即可，不會分散司機觀看后視鏡倒車時的注意力，因此，該對準系統(tǒng)及對準方式也提高了電動汽車倒車的安全性。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：

圖1為本實用新型提供的一較佳實施方式的電動汽車無線充電對準系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型提供的一較佳實施方式的圖1所示電動汽車無線充電對準系統(tǒng)100的非車輛端裝置10的具體電路示意圖；

圖3為本實用新型提供的一較佳實施方式的圖1所示電動汽車無線充電對準系統(tǒng)100的車輛端裝置20的具體電路示意圖；

圖4為電動汽車倒車時的一場景圖；

圖5為本申請?zhí)峁┑碾妱悠嚐o線充電對準系統(tǒng)對準的原理說明示意圖；

圖6為所述充電接收線盤201未與所述充電發(fā)射線盤103對準時的一種場景圖。

具體實施方式

為說明本實用新型提供的帶充電功能的電動汽車無線充電對準系統(tǒng)，以下結(jié)合說明書附圖及文字說明進行詳細闡述。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，可以是兩個元件內(nèi)部的電連通；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。

如圖1所示，其為本實用新型提供的一較佳實施方式的電動汽車無線充電對準系統(tǒng)100的整體結(jié)構(gòu)示意圖，其包括位于地面的非車輛端裝置10以及位于電動汽車上的車輛端裝置20，所述非車輛端裝置10為所述車輛端裝置20無線供電，所述電動汽車無線充電對準系統(tǒng)100具有語音提示的功能，以使司機在停車過程中將電動汽車停在正確的位置。

所述非車輛端裝置10包括：信號輸入單元101、信號發(fā)射單元102以及充電發(fā)射線盤103，所述信號輸入單元101與所述信號發(fā)射單元102連接，所述信號發(fā)射單元102設(shè)置于所述充電發(fā)射線盤103的周圍，所述信號輸入單元101用于輸入n種頻率的信號，所述信號發(fā)射單元102用于發(fā)射所述n種頻率的信號，所述n為不小于3的整數(shù)。

所述車輛端裝置20包括：依次連接的信號接收單元201、信號分離單元202、中央處理單元203以及語音提示單元204，所述信號接收單元201無線接收所述信號發(fā)射單元102發(fā)出的n種頻率的信號，所述信號分離單元202對所述n種頻率的信號進行分離并輸出至所述中央處理單元203，所述中央處理單元203對分離的信號進行處理并控制所述語音提示單元204對所述電動汽車的位置進行語音提示。所述n種頻率的信號的信號頻率各不相等，所述4種頻率的范圍為100KHz-300kHz之間。

如圖2、3所示，其分別為一較佳實施方式的圖1所示電動汽車無線充電對準系統(tǒng)100的非車輛端裝置10和車輛端裝置20的具體電路示意圖。所述信號輸入單元101包括第一信號源101a、第二信號源101b、第三信號源101c以及第四信號源101d，即所述信號輸入單元101輸出4種頻率的信號f1、f2、f3、f4，且該4種頻率的信號的信號頻率f1、f2、f3、f4各不相等,在一種實施方式中，所述第一信號源101a、第二信號源101b、第三信號源101c以及第四信號源101d輸出的頻率f1、f2、f3、f4分別為150kHz、200kHz、250kHz以及300kHz。在其他實施方式中，信號輸入單元還可以輸出3種或者大于4種頻率的信號。

所述信號發(fā)射單元102包括第一發(fā)射線圈102a、第二發(fā)射線圈102b、第三發(fā)射線圈102c以及第四發(fā)射線圈102d，所述第一發(fā)射線圈102a、第二發(fā)射線圈102b、第三發(fā)射線圈102c以及第四發(fā)射線圈102d分別與所述第一信號源101a、第二信號源101b、第三信號源101c以及第四信號源101d連接。在一種實施方式中，如圖4所示，其為電動汽車倒車時的一場景圖，當所述充電發(fā)射線盤103為圓形時，以電動汽車倒車方向為A方向，則所述第一發(fā)射線圈102a、第二發(fā)射線圈102b、第三發(fā)射線圈102c以及第四發(fā)射線圈102d的位置關(guān)系優(yōu)選為：所述第一發(fā)射線圈102a、第二發(fā)射線圈102b、第三發(fā)射線圈102c以及第四發(fā)射線圈102d關(guān)于所述充電發(fā)射線盤103中心對稱，所述第二發(fā)射線圈102b以及第四發(fā)射線圈102d之間的連接線平行于所述A方向，所述第一發(fā)射線圈102a、第三發(fā)射線圈102c之間的連線垂直于所述A方向。

所述電動汽車包括位于車上的充電接收線盤，所述接收線圈用作所述信號接收單元201，在其他實施方式中，所述信號接收單元201還可以為位于所述充電接收線盤周圍的其他信號接收裝置。

所述車輛端裝置20中的所述信號分離單元202包括第一帶通濾波器202a、第二帶通濾波器202b、第三帶通濾波器202c以及第四帶通濾波器202d，所述第一帶通濾波器202a、第二帶通濾波器202b、第三帶通濾波器202c以及第四帶通濾波器202d分別用于分離出所述信號接收單元(即所述充電接收線盤)接收的4種頻率的信號f1、f2、f3、f4。所述信號分離單元202還包括分別與所述第一帶通濾波器202a、第二帶通濾波器202b、第三帶通濾波器202c以及第四帶通濾波器202d的輸出端連接的第一整流電路202e、第二整流電路202f、第三整流電路202g以及第四整流電路202h，所述第一整流電路202e、第二整流電路202f、第三整流電路202g以及第四整流電路202h的輸出端分別連接所述中央處理單元203，所述第一整流電路202e、第二整流電路202f、第三整流電路202g以及第四整流電路202h分別輸出經(jīng)過整流后的電壓并加在所述中央處理單元203上。

所述車輛端裝置20還包括限壓保護單元205，所述限壓保護單元205的輸入端連接所述充電接收線盤201，所述限壓保護單元205的輸出端連接所述信號分離單元202，所述限壓保護單元205用于在所述充電接收線盤201在無線接收所述充電發(fā)射線盤103的電力傳輸時，對所述信號分離單元202、中央處理單元203以及語音提示單元204進行限壓保護。如圖5所示，其為本申請?zhí)峁┑碾妱悠嚐o線充電對準系統(tǒng)對準的原理說明示意圖。在電動汽車倒車過程中，信號發(fā)射線圈中通有電流，此時，電動汽車上的充電接收線圈沒有接通電流，充電接收線圈在電磁感應(yīng)的作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電流，所述感應(yīng)電流經(jīng)過限壓電路、帶通濾波器以及整流單元，由交流電轉(zhuǎn)化為直流電施加在中央處理單元上，中央處理單元檢測到電壓后就會控制語音提示單元作出相應(yīng)的語音提示。圖5中僅畫出了一個信號發(fā)射線圈，其他信號發(fā)射線圈的信號檢測原理同理。本實施方式通過設(shè)置四個信號發(fā)射線圈，即有四組電壓施加在所述中央處理單元上，當檢測到四組電壓信號強度一致時，即可判斷充電發(fā)射線盤與充電接收線圈已經(jīng)對準；當檢測到四組電壓信號強度不一致時，語音提示單元會作出相應(yīng)的語音提示，例如“請往后右倒車”、“請往前左停車”等等。當充電發(fā)射線盤正常充電時，限壓電路可以限制更高的電壓進入到帶通濾波器。

如圖6所示，其為所述充電接收線盤201未與所述充電發(fā)射線盤103對準時的一種場景圖，圖中，在垂直于A方向上，所述充電接收線盤201離第三發(fā)射線圈102c較近，離第一發(fā)射線圈102a較遠；在平行于A方向上，所述充電接收線盤201離第四發(fā)射線圈102d較近，離第二發(fā)射線圈102b較遠，因此，所述充電接收線盤201接收到的第三發(fā)射線圈102c的信號強度比接收到的第一發(fā)射線圈102a的信號強度更強，所述充電接收線盤201接收到的第四發(fā)射線圈102d的信號強度比接收到的第二發(fā)射線圈102b的信號強度更強，因此，經(jīng)過所述中央處理單元203的處理后，即判斷為所述充電接收線盤201位于所述充電發(fā)射線盤103的右前方，因而，所述中央處理單元203會控制所述語音提示單元204發(fā)出表征“充電接收線盤位于充電發(fā)射線盤的右前方”或者“請往左后方倒車”的語音提示告知司機。

本實施方式提供的電動汽車無線充電對準系統(tǒng)、對準方式及車輛端裝置中，由于在非車輛端的所述充電發(fā)射線盤周圍設(shè)有信號發(fā)射單元，在車輛端設(shè)有信號接收單元，所述信號接收單元接收n個信號發(fā)射單元發(fā)出的信號，在所述充電接收線盤與充電發(fā)射線盤未對準時，所述信號接收單元接收到的各個信號發(fā)射單元的信號的強度各不相同，待所述信號分離單元將這n種頻率的信號分離出來后，所述中央處理單元即可判斷所述充電接收線盤相對充電發(fā)射線盤的位置，因此可以控制所述語音提示單元作出所述充電接收線盤的位置提示，并告知司機，司機即可根據(jù)所述位置提示進行相應(yīng)的倒車動作。因而本實施方式提供的電動汽車無線充電對準系統(tǒng)、對準方式有利于提高電動汽車接收線圈和發(fā)射線圈對準精度；此外，由于所述對準方式是通過語音播報的方式告知司機的，司機只需要耳朵聽即可，不會分散司機觀看后視鏡倒車時的注意力，因此，該對準系統(tǒng)及對準方式也提高了電動汽車倒車的安全性。

以上為本實用新型提供的電動汽車無線充電對準系統(tǒng)以及車輛端裝置的較佳實施方式，并不能理解為對本實用新型權(quán)利保護范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知曉，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可做多種改進或替換，所有的該等改進或替換都應(yīng)該在本實用新型的權(quán)利保護范圍內(nèi)，即本實用新型的權(quán)利保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求為準。