次級充電墊對準(zhǔn)方法、無線充電控制裝置和充電器操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的示例實施例總體涉及用于車輛的無線充電裝置，更具體地說，涉及能夠?qū)④囕v的次級充電墊(secondary charging pad)與充電器的初級充電墊(primarycharging pad)高效對準(zhǔn)的次級充電墊對準(zhǔn)方法、無線充電控制裝置以及充電器操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，涉及插入式混合動力車輛和電動車輛的技術(shù)得到迅速發(fā)展。這類車輛的部分驅(qū)動力或全部驅(qū)動力由蓄電池的電能提供。作為用電能對蓄電池進(jìn)行充電的方法，有充電器通過電線連接至車輛的蓄電池的插入類型和不使用插頭的無線充電類型。
[0003]無線充電類型包括磁感應(yīng)式和磁共振式。這二者中，磁感應(yīng)式能夠在約幾厘米的短距離內(nèi)以較高的效率無線傳輸功率。磁共振式已經(jīng)得到研究和發(fā)展，使得例如當(dāng)車輛接近無線充電器時，車輛的無線充電控制裝置能夠通過與無線充電器的通信來識別無線充電器并對蓄電池進(jìn)行充電。
[0004]另一方面，安裝在車輛上的次級充電墊和連接至充電器的初級充電墊必須對準(zhǔn)線圈位置，以增大無線充電效率。為此，在相關(guān)技術(shù)中已經(jīng)研究了使用光傳感器和視覺傳感器的對準(zhǔn)方法。然而，在對準(zhǔn)方法使用現(xiàn)有傳感器的情況下，大多數(shù)傳感器都暴露在無線功率傳輸環(huán)境下的強電場和磁場中，由此導(dǎo)致各種情況的誤操作或操作不善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，提供本發(fā)明的示例實施例以基本上消除由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點引起的一個或多個問題。
[0006]本發(fā)明的示例實施例提供一種次級充電墊對準(zhǔn)方法，其使用霍爾傳感器根據(jù)初級充電墊處的磁場而感應(yīng)出的信號來測量車輛的次級充電墊到初級充電墊的角度和距離，由此將初級充電墊與車輛側(cè)的次級充電墊對準(zhǔn)。
[0007]本發(fā)明的示例實施例還提供一種無線充電控制裝置，其能夠使用由充電器的初級充電墊的感測電流所引起的磁場來將次級充電墊與在車輛一側(cè)的充電器的初級充電墊對準(zhǔn)。
[0008]本發(fā)明的示例實施例還提供一種充電器的操作方法，其支持由車輛執(zhí)行的、裝載在車輛中的次級充電墊與初級充電墊的對準(zhǔn)。
[0009]在一些示例實施例中，包含次級充電墊對準(zhǔn)方法的對車輛進(jìn)行無線充電的方法包括以下步驟:由于根據(jù)施加到初級線圈的感測電流的磁場而在多個霍爾傳感器處感應(yīng)出信號，基于這些信號的大小的變化，計算多個霍爾傳感器間的中心點和設(shè)置在充電器中的初級線圈的中心點的距離，并且計算以多個霍爾傳感器的中心點為基準(zhǔn)，由初級線圈的中心點和多個霍爾傳感器之一形成的角度；以及根據(jù)計算出的角度和距離來調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向角。感應(yīng)信號可以包括電壓、電流或其組合。
[0010]這里，對車輛進(jìn)行無線充電的方法還可以包括以下步驟:在進(jìn)行計算之前，從充電器請求初級線圈信息并且從充電器接收初級線圈信息。初級線圈信息可以包括初級線圈的類型和從初級線圈傳輸?shù)墓β屎透袦y電流的大小。
[0011]這里，在計算時，可以通過比較在各霍爾傳感器處感應(yīng)出的信號的大小和模式來估計多個霍爾傳感器與初級線圈的中心點之間的距離。
[0012]這里，在計算時，可以使用多個霍爾傳感器與初級線圈的中心點之間的距離以及多個霍爾傳感器間的預(yù)設(shè)距離來計算多個霍爾傳感器的中心點與初級線圈的中心點之間的距離。
[0013]這里，在計算時，可以使用多個霍爾傳感器與次級線圈的中心點之間的預(yù)設(shè)距離以及多個霍爾傳感器間的距離來計算多個霍爾傳感器的中心點與次級線圈的中心點之間的距離。
[0014]這里，在計算時，可以使用多個霍爾傳感器的中心點與初級線圈的中心點之間的距離以及多個霍爾傳感器的中心點與次級線圈的中心點之間的距離來計算初級線圈的中心點與次級線圈的中心點之間的距離。
[0015]這里，在計算時，可以使用多個霍爾傳感器與初級線圈的中心點之間的估計距離以及多個霍爾傳感器之間的預(yù)設(shè)距離來計算以多個霍爾傳感器的中心點為基準(zhǔn)，由初級線圈的中心點和多個霍爾傳感器之一形成的角度。
[0016]這里，在計算時，可以使用多個霍爾傳感器與次級線圈的中心點之間的預(yù)沒距離以及多個霍爾傳感器間的距離來計算以多個霍爾傳感器的中心點為基準(zhǔn)，由多個霍爾傳感器的中心點與次級線圈的中心點形成的角度。
[0017]這里，在計算時，可以使用以多個霍爾傳感器的中心點為基準(zhǔn)，由初級線圈的中心點和多個霍爾傳感器形成的角度，以及以多個霍爾傳感器的中心點為基準(zhǔn)，由多個霍爾傳感器的中心點和次級線圈的中心點形成的角度，來計算以多個霍爾傳感器的中心點為基準(zhǔn)，由初級線圈的中心點和次級線圈的中心點形成的角度。
[0018]這里，對車輛進(jìn)行無線充電的方法還可以包括以下步驟:隨著車輛使用在調(diào)整操作中調(diào)整的轉(zhuǎn)向角進(jìn)行移動以及在次級線圈處感應(yīng)出的信號的大小改變，調(diào)整多個霍爾傳感器間的中心點與初級線圈的中心點之間的距離，并且調(diào)整以多個霍爾傳感器間的中心點為基準(zhǔn)，由初級線圈的中心點和多個霍爾傳感器之一形成的角度。
[0019]這里，對車輛進(jìn)行無線充電的方法還可以包括以下步驟:在調(diào)整之后，測量在次級線圈處感應(yīng)出的電壓或電流，并且根據(jù)所測得的電壓和電流來計算初級線圈與次級線圈之間的功率耦合系數(shù)為最大的點。
[0020]這里，在校正時，當(dāng)基于從充電器接收到的初級線圈信息，初級線圈的類型不同于次級線圈的類型時，可以額外地校正初級線圈的中心點與次級線圈的中心點之間的距離，以及校正以多個霍爾傳感器間的中心點為基準(zhǔn)，由初級線圈的中心點與次級線圈的中心點形成的角度。
[0021]這里，對車輛進(jìn)行無線充電的方法還可以包括以下步驟:根據(jù)調(diào)整后的距離和角度重新調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向角。重新調(diào)整的步驟還可以包括:基于調(diào)整后的距離和角度、車輛的當(dāng)前位置、車輛速度、橫擺角速度、轉(zhuǎn)向角和變速級中的一個或多個，計算轉(zhuǎn)向角以進(jìn)行重新調(diào)節(jié)。
[0022]這里，對車輛進(jìn)行無線充電的方法還可以包括以下步驟:根據(jù)轉(zhuǎn)向信息或轉(zhuǎn)向角調(diào)整方向盤。
[0023]這里，對車輛進(jìn)行無線充電的方法還可以包括以下步驟:當(dāng)在調(diào)整過程中，在次級線圈處感應(yīng)出的電壓的大小大于第一預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電壓時，基于在多個霍爾傳感器處感應(yīng)出的電壓，重新調(diào)整多個霍爾傳感器間的中心點與初級線圈的中心點之間的距離，并且重新調(diào)整以多個霍爾傳感器間的中心點為基準(zhǔn)，由初級線圈的中心點與多個霍爾傳感器之一形成的角度。
[0024]在其它示例實施例中，次級充電墊對準(zhǔn)方法包括以下步驟:監(jiān)測在被布置于車輛中的多個霍爾傳感器處感應(yīng)出的信號；基于多個霍爾傳感器的測量值，估計充電器的初級充電墊的位置；以及生成用于將位于車輛中的次級充電墊移動到初級充電墊的估計位置的移動信息和與該移動信息對應(yīng)的車輛的轉(zhuǎn)向信息中的一個。測量值可以包括電壓、電流或其組合。
[0025]這里，次級充電墊對準(zhǔn)方法還可以包括以下步驟:在生成轉(zhuǎn)向信息之前，根據(jù)由于初級充電墊的初級線圈的感測電流而在次級充電墊處感應(yīng)出的電壓和電流之一的大小，校正初級充電墊的估計位置。對初級充電墊的位置的估計可以與對初級線圈的位置的估計相同，并且對初級充電墊的估計位置的調(diào)整可以與對初級線圈的估計位置的調(diào)整相同。
[0026]這里，次級充電墊對準(zhǔn)方法還可以包括以下步驟:在監(jiān)測信號之前，從充電器接收初級線圈信息。初級線圈信息可以包括初級線圈的類型、流過初級線圈的感測電流的大小、以及從初級線圈傳輸?shù)墓β实拇笮　?br>[0027]這里，次級充電墊對準(zhǔn)方法還可以包括以下步驟:在生成轉(zhuǎn)向信息之前，使用根據(jù)初級線圈的類型而設(shè)定偏差校正值來校正初級充電墊的估計位置。
[0028]這里，次級充電墊對準(zhǔn)方法還可以包括以下步驟:在生成轉(zhuǎn)向信息之后，基于根據(jù)次級充電墊的移動而變化的多個霍爾傳感器的測量值，再次估計初級充電墊的位置，并且在再次估計初級充電墊的位置之后，分析初級充電墊與次級充電墊之間的功率耦合曲線。這可以與對初級線圈和次級線圈之間的功率耦合曲線進(jìn)行的分析相同。
[0029]這里，次級充電墊對準(zhǔn)方法還可以包括以下步驟:生成對準(zhǔn)信息和與該對準(zhǔn)信息對應(yīng)的車輛的精確轉(zhuǎn)向信息中的一個，其中對準(zhǔn)信息用于根據(jù)功率耦合曲線的分析結(jié)果，將次級充電墊對準(zhǔn)初級充電墊和次級充電墊之間的功率耦合系數(shù)為最大的點。
[0030]這里，次級充電墊對準(zhǔn)方法還可以包括以下步驟:基于轉(zhuǎn)向信息和精確轉(zhuǎn)向信息中的一個，計算車輛的轉(zhuǎn)向角。
[0031]在其它示例實施例中，無線充電控制裝置包括:測量部，監(jiān)測在被布置于車輛中的多個霍爾傳感器處感應(yīng)出的信號；估計部，其基于多個霍爾傳感器的測量值，估計充電器的初級充電墊的位置；以及生成部，其生成用于將位于車輛中的次級充電墊移動到初級充電墊的估計位置的移動信息和與該移動信息對應(yīng)的車輛的轉(zhuǎn)向信息中的一個。
[0032]這里，無線充電控制裝置還可以包括:校正部，其使用根據(jù)從充電器接收到的初級線圈信息中的初級充電墊的初級線圈的類型而預(yù)設(shè)的偏差校正值來校正初級充電墊的估計位置。
[0033]這里，無線充電控制裝置還可以包括:校正部，其根據(jù)由于初級充電墊的初級線圈的感測電流而在次級充電墊處感應(yīng)出的電壓和電流之一的大小，校正初級充電墊的估計位置。
[0034]這里，無線充電控制裝置還可以包括:分析部，其分析初級充電墊與次級充電墊之間的功率耦合曲線。在生成部生成轉(zhuǎn)向信息之后，校正部可以基于根據(jù)次級充電墊的移動而變化的多個霍爾傳感器的測量值，再次估計初級充電墊的位置。
[0035]這里，無線充電控制裝置還可以包括:調(diào)整部，其生成對準(zhǔn)信息和與該對準(zhǔn)信息對應(yīng)的車輛的精確轉(zhuǎn)向信息中的一個，其中對準(zhǔn)信息用于根據(jù)對功率耦合曲線的分析結(jié)果，將次級充電墊對準(zhǔn)初級充電墊和次級充電墊之間的功率耦合系數(shù)