用于電動(dòng)車(chē)輛充電系統(tǒng)的超聲定位的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本公開(kāi)涉及充電站以及電動(dòng)車(chē)輛和混合動(dòng)力電力車(chē)輛中的電池的充電。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著車(chē)輛推進(jìn)和電池技術(shù)的進(jìn)步，用于電池電動(dòng)車(chē)輛(BEV)和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛(PHEV)的充電方法的已經(jīng)日益普及。一些充電方法包括無(wú)線充電(比如，感應(yīng)充電)。感應(yīng)充電系統(tǒng)包括通電流的初級(jí)充電線圈。初級(jí)充電線圈在次級(jí)充電線圈中感應(yīng)出電流，這可用于給電池充電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本公開(kāi)的一種用于給車(chē)輛充電的充電系統(tǒng)，包括:充電站和車(chē)輛。所述充電站包括初級(jí)無(wú)線充電線圈、被定向成能夠檢測(cè)靠近所述初級(jí)無(wú)線充電線圈的車(chē)輛的至少一個(gè)超聲波傳感器以及第一無(wú)線通信裝置。所述車(chē)輛包括次級(jí)無(wú)線充電線圈、與所述第一無(wú)線通信裝置通信的第二無(wú)線通信裝置、車(chē)載顯示器以及至少一個(gè)控制器。所述控制器被配置為經(jīng)由所述顯示器呈現(xiàn)位置信息。所述位置信息與由所述至少一個(gè)傳感器檢測(cè)的車(chē)輛位置相對(duì)應(yīng)并且在所述第一無(wú)線通信裝置和所述第二無(wú)線通信裝置之間傳輸。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述充電系統(tǒng)還包括:目標(biāo)構(gòu)件，靠近所述殼體并且包括駕駛員目標(biāo)鎖定輔助物，所述殼體具有中心線并且所述目標(biāo)構(gòu)件從所述中心線偏移到與車(chē)輛駕駛員座位對(duì)應(yīng)的位置。
[0005]在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器還被配置為響應(yīng)于所述位置信息而協(xié)調(diào)自動(dòng)泊車(chē)事件。在一些實(shí)施例中，所述充電系統(tǒng)還包括:保持所述至少一個(gè)傳感器的殼體、支撐所述初級(jí)無(wú)線充電線圈的底座以及連接所述底座和所述殼體的連桿。所述連桿可以是長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的連桿。所述殼體可包括:在所述初級(jí)無(wú)線充電線圈的第一側(cè)的第一部分、在所述初級(jí)無(wú)線充電線圈的第二側(cè)的第二部分以及在所述初級(jí)無(wú)線充電線圈的第三側(cè)的第三部分。在該實(shí)施例中，第一傳感器被保持在所述第一部分中，第二傳感器被保持在所述第二部分中，第三傳感器被保持在所述第三部分中。一些實(shí)施例還包括從所述殼體延伸的目標(biāo)構(gòu)件，所述目標(biāo)構(gòu)件包括駕駛員目標(biāo)鎖定輔助物。所述目標(biāo)構(gòu)件從所述殼體的中心線偏移到與車(chē)輛駕駛員座位對(duì)應(yīng)的位置。
[0006]根據(jù)本公開(kāi)的用于車(chē)輛的無(wú)線充電站包括無(wú)線充電線圈。所述充電站還包括靠近所述無(wú)線充電線圈的第一殼體和被保持在所述殼體內(nèi)并且被定向成能夠檢測(cè)靠近所述無(wú)線充電線圈的車(chē)輛的第一傳感器。所述充電站還包括與所述傳感器通信的無(wú)線通信裝置，并且所述無(wú)線通信裝置被配置為將與檢測(cè)到的車(chē)輛的位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较嚓P(guān)的車(chē)輛通信裝置。
[0007]在一些實(shí)施例中，所述第一傳感器為超聲波傳感器。在一個(gè)實(shí)施例中，所述充電站還包括:第二殼體和第三殼體，被結(jié)合在所述第一殼體的相對(duì)的兩個(gè)端部，以限定大致U形的組合殼體；
[0008]第二傳感器，被保持在第二殼體內(nèi)；第三傳感器，被保持在第三殼體內(nèi)。一些實(shí)施例還包括:底座，支撐所述無(wú)線充電線圈；以及連桿，將所述殼體連接到所述底座。所述連桿為長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的連桿。一些實(shí)施例還包括從殼體延伸并且包括駕駛員目標(biāo)鎖定輔助物的目標(biāo)構(gòu)件。所述目標(biāo)構(gòu)件從所述中心線偏移到與車(chē)輛駕駛員座位對(duì)應(yīng)的位置。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，提供一種插電式車(chē)輛，包括:無(wú)線充電線圈；無(wú)線通信裝置；車(chē)載顯示器；至少一個(gè)控制器。所述至少一個(gè)控制器被配置為:經(jīng)由所述車(chē)載顯示器呈現(xiàn)位置信息。所述位置信息從相關(guān)聯(lián)的無(wú)線充電站經(jīng)由所述無(wú)線通信裝置接收，所述無(wú)線充電站包括被定向成能夠檢測(cè)靠近所述無(wú)線充電線圈的車(chē)輛的傳感器。
[0010]在一些實(shí)施例，所述至少一個(gè)控制器還被配置為:響應(yīng)于所述位置信息而協(xié)調(diào)自動(dòng)泊車(chē)事件。
[0011]根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，本公開(kāi)提供了向所述車(chē)輛提供位置信息的充電站。該位置信息可以使駕駛員能夠相對(duì)于無(wú)線充電線圈更準(zhǔn)確地放置所述車(chē)輛，以給電池進(jìn)行充電。此外，該位置信息可與自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)使用，以對(duì)靠近無(wú)線充電線圈的車(chē)輛進(jìn)行準(zhǔn)確地自動(dòng)泊車(chē)。根據(jù)本公開(kāi)的系統(tǒng)包括位于充電站上的傳感器，而不是位于所述車(chē)輛上的傳感器。因此，所述傳感器不必被設(shè)計(jì)成承受道路風(fēng)險(xiǎn)并且可降低制造的成本。
[0012]本公開(kāi)的上述優(yōu)點(diǎn)以及其他優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將從以下結(jié)合附圖具體描述的優(yōu)選的實(shí)施例中體現(xiàn)出來(lái)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是根據(jù)本公開(kāi)的用于電動(dòng)車(chē)輛的無(wú)線充電站的示意圖；
[0014]圖2是根據(jù)本公開(kāi)的包括充電站和插電式車(chē)輛的無(wú)線充電系統(tǒng)的示意圖；
[0015]圖3以流程圖的形式示出了根據(jù)本公開(kāi)的用于控制車(chē)輛充電系統(tǒng)的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解的，如參照任一附圖示出和描述的本發(fā)明的各種特征可以與在一個(gè)或更多個(gè)其他附圖中示出的特征相結(jié)合，以產(chǎn)生本公開(kāi)的未明確示出或描述的實(shí)施例。示出的特征的結(jié)合為典型應(yīng)用提供代表性實(shí)施例。然而，與本公開(kāi)的教導(dǎo)一致的特征的各種結(jié)合和變型可期望用于具體應(yīng)用或?qū)嵤┓绞健?br>[0017]可通過(guò)電池電力以及通過(guò)包括電池電力的動(dòng)力源的組合來(lái)給車(chē)輛提供動(dòng)力。例如，預(yù)期通過(guò)電池和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)兩者來(lái)給其中的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力的混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛(HEV)。在這些構(gòu)造中，電池是可再充電的，并且車(chē)輛充電器提供電力以使電池在放電之后恢復(fù)電力。
[0018]—些車(chē)輛和相關(guān)的充電站配備免提無(wú)線充電系統(tǒng)。為了使用這種系統(tǒng)給車(chē)輛充電，車(chē)輛必須相對(duì)于充電器進(jìn)行準(zhǔn)確定位。為了給車(chē)輛電池進(jìn)行有效地充電，車(chē)輛中的次級(jí)充電線圈必須被定位在初級(jí)充電線圈的特定距離和方向內(nèi)。
[0019]—種可行的方案包括:在車(chē)輛上提供被配備為檢測(cè)充電站位置的傳感器。然而，這種實(shí)現(xiàn)方式必須足夠地堅(jiān)固耐用，以能夠在存在移動(dòng)的道路雜物(包括輪胎帶動(dòng)的泥、冰或污垢)的情況下運(yùn)行。能承受這種道路風(fēng)險(xiǎn)的堅(jiān)固耐用的傳感器可能是昂貴的。
[0020]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，以示意圖的形式示出了根據(jù)本公開(kāi)的無(wú)線充電站的俯視圖。充電站被構(gòu)造為感應(yīng)充電，并且充電站包括容納在主感應(yīng)充電板12內(nèi)的初級(jí)充電線圈10。初級(jí)充電線圈10電連接到電源14。電源14向初級(jí)充電線圈10提供電流，初級(jí)充電線圈10在主感應(yīng)充電板12的周?chē)a(chǎn)生電磁場(chǎng)。當(dāng)相應(yīng)的次級(jí)線圈被放置在通電的主感應(yīng)充電板12附近時(shí)，其通過(guò)處于所述產(chǎn)生的電磁場(chǎng)內(nèi)來(lái)接收電力。在一些實(shí)施例中，主感應(yīng)充電板12可設(shè)置有鉸接裝置，以使初級(jí)充電線圈相對(duì)于車(chē)輛升高和降低，從而進(jìn)行充電。
[0021]無(wú)線充電站還包括殼體16。殼體被定位成靠近主感應(yīng)充電板12。殼體16包括具有面向主感應(yīng)充電板12的長(zhǎng)側(cè)的中心部分18。殼體16還包括從中心部分18的相對(duì)的兩個(gè)端部延伸的第一臂20和第二臂22。殼體16因而大致為U形。優(yōu)選地，中心部分18的寬度超過(guò)主感應(yīng)充電板12的寬度，使得第一臂20和第二臂22在主感應(yīng)充電板12的相對(duì)的兩側(cè)上延伸。此外，優(yōu)選地，中心部分18的寬度最好應(yīng)超過(guò)將使用充電站的任何車(chē)輛的寬度。因此，當(dāng)車(chē)輛相對(duì)于主感應(yīng)充電板12被適當(dāng)定位以進(jìn)行充電時(shí)，第一臂20和第二臂22在車(chē)輛的相對(duì)的兩側(cè)上延伸。
[0022]殼體16經(jīng)由連桿24連接到主感應(yīng)充電板12。在優(yōu)選的實(shí)施例中，連桿24為長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的連桿。連桿24可基于將使用充電站的車(chē)輛的尺寸和車(chē)輛中的次級(jí)充電線圈的位置來(lái)調(diào)節(jié)。因此，連桿用于在殼體16和主感應(yīng)充電板12之間提供合適的距離。
[0023]無(wú)線充電站還包括與殼體相關(guān)聯(lián)并且大致面向主感應(yīng)充電板12的傳感器26、28和30。在優(yōu)選的實(shí)施例中，傳感器26與中心部分18相關(guān)聯(lián)，傳感器28與第一臂20相關(guān)聯(lián)，傳感器30與第二臂22相關(guān)聯(lián)。無(wú)線充電站還包括與主感應(yīng)充電板12可操作地結(jié)合的傳感器32。因此，當(dāng)車(chē)輛接近主感應(yīng)充電板12進(jìn)行充電時(shí)，傳感器32提供指示正在靠近的車(chē)輛的第一傳感器讀數(shù)。當(dāng)車(chē)輛繼續(xù)朝合適的位置向前行進(jìn)以進(jìn)行充電時(shí)，傳感器26面向車(chē)輛的第一側(cè)，傳感器28面向車(chē)輛的第二側(cè)，傳感器30面向車(chē)輛的第三側(cè)。傳感器26提供對(duì)車(chē)輛在縱向(即，前后方向)上位置的測(cè)量，而傳感器28和30提供對(duì)車(chē)輛在橫向(即，從一側(cè)到另一側(cè)的方向)上位置的測(cè)量。因此，傳感器的組合為車(chē)輛提供了準(zhǔn)確的位置信息。
[0024]在優(yōu)選的實(shí)施例中，傳感器26、28、30和32為超聲波傳感器。這種傳感器發(fā)射超聲波，所述超聲波可被在其路徑中的物體反射。通過(guò)測(cè)量超聲波的發(fā)射和反射信號(hào)的接收之間的時(shí)間，可計(jì)算物體的距離。在一些實(shí)施例中，可以使用其它類型的傳感器，或者可以使用超聲波傳感器和其它傳感器的組合。當(dāng)然，也可以使用超過(guò)所示的四個(gè)傳感器的額外的傳感器。
[0025]傳感器26、28、30和32與處理器34通信。處理器34被配置為響應(yīng)于來(lái)自傳感器26、28、30和32的信號(hào)而計(jì)算車(chē)輛的位置，包括車(chē)輛相對(duì)于主感應(yīng)充電板12的縱向位移和橫向位移。處理器34還與無(wú)線通信裝置36通信。處理器34被配置為經(jīng)由無(wú)線通信裝置36將車(chē)輛的位置信息發(fā)送到車(chē)輛。處理器34和無(wú)線通信設(shè)備36可被保持在殼體16內(nèi)、主感應(yīng)充電板12內(nèi)或其他適當(dāng)?shù)奈恢?。通信電纜可穿過(guò)在保持在殼體16內(nèi)的組件和保持在主感應(yīng)充電板12內(nèi)的組件之間的連桿24。
[0026