用于無(wú)線車輛充電的自定位多線圈系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)總體上涉及車輛電池充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)車輛(EV)和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(PHEV)利用存儲(chǔ)在牽引電池中的能量以提供純電動(dòng)行駛里程。車輛充電站被用于為牽引電池提供能量。車輛充電站提供將能量傳輸?shù)杰囕v的牽引電池的接口。接口可以導(dǎo)電地或感應(yīng)地傳輸能量。接口通常是被插入車輛的兼容插座中的插頭。車輛駕駛員通常必須執(zhí)行人工操作以將插頭插入插座。為了啟動(dòng)充電過(guò)程，車輛充電站可能需要一些操作由車輛駕駛員來(lái)執(zhí)行。自動(dòng)化車輛充電站能減少由車輛駕駛員執(zhí)行的操作的數(shù)量，并且能夠?yàn)檐囕v駕駛員簡(jiǎn)化充電過(guò)程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]一種車輛充電系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤包括多個(gè)發(fā)射線圈，所述旋轉(zhuǎn)盤被配置為在縱向方向上移動(dòng)并繞軸線旋轉(zhuǎn)。車輛充電系統(tǒng)還包括至少一個(gè)控制器，所述至少一個(gè)控制器被配置為:在縱向方向上移動(dòng)轉(zhuǎn)盤，并且使旋轉(zhuǎn)盤繞軸線旋轉(zhuǎn)，以將從所述多個(gè)發(fā)射線圈中選擇的發(fā)射線圈與車輛接收線圈對(duì)準(zhǔn)。所述至少一個(gè)控制器還可以被配置為:響應(yīng)于車輛接收線圈的位置來(lái)移動(dòng)轉(zhuǎn)盤和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤。車輛充電系統(tǒng)還可以包括用于改變發(fā)射線圈的高度的提升機(jī)構(gòu)，并且所述至少一個(gè)控制器還可以被配置為:操作提升機(jī)構(gòu)以改變發(fā)射線圈的高度，使得所選擇的發(fā)射線圈與車輛接收線圈之間的距離被改變。所述至少一個(gè)控制器還可以被配置為:從車輛接收指示兼容的發(fā)射線圈的數(shù)據(jù)，選擇是所述多個(gè)發(fā)射線圈中的作為兼容的發(fā)射線圈的一個(gè)，并且移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤，以將兼容的發(fā)射線圈與車輛接收線圈對(duì)準(zhǔn)。車輛充電系統(tǒng)還可以包括輪胎位置檢測(cè)器，所述輪胎定位檢測(cè)器被配置為輸出在由車輛充電系統(tǒng)限定的空間內(nèi)的車輛的至少一個(gè)輪胎的位置，其中，所述至少一個(gè)控制器還被配置為基于所述至少一個(gè)輪胎的位置移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤。所述至少一個(gè)控制器還可以被配置為:從車輛接收指示車輛接收線圈的位置的數(shù)據(jù)，并且基于車輛接收線圈的位置來(lái)移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤，以將所選擇的發(fā)射線圈與車輛接收線圈對(duì)準(zhǔn)。所述至少一個(gè)控制器還可以被配置為:響應(yīng)于從車輛接收到的用于調(diào)整所選擇的發(fā)射線圈的位置的命令，根據(jù)所述命令移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤，以調(diào)整所選擇的發(fā)射線圈的位置。
[0004]一種用于操作車輛充電系統(tǒng)的方法包括:由控制器接收指示兼容的發(fā)射線圈的數(shù)據(jù)、指示輪胎位置的數(shù)據(jù)以及指示車輛接收線圈位置的數(shù)據(jù)。所述方法還包括:由控制器基于輪胎的位置和車輛接收線圈的位置命令包括兼容的發(fā)射線圈的轉(zhuǎn)盤移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，使得兼容的發(fā)射線圈與車輛接收線圈被對(duì)準(zhǔn)。所述方法還包括:由控制器命令提升機(jī)構(gòu)改變兼容的發(fā)射線圈相對(duì)于車輛接收線圈的高度，以改變兼容的發(fā)射線圈和車輛接收線圈之間的距離。所述方法還包括:由控制器接收來(lái)自車輛的定位命令，并且由控制器基于定位命令而命令旋轉(zhuǎn)盤移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。車輛接收線圈位置可以是相對(duì)于輪胎位置的。指示兼容的發(fā)射線圈的數(shù)據(jù)可以是車輛標(biāo)識(shí)符和發(fā)射線圈標(biāo)識(shí)符中的一個(gè)或更多個(gè)。
[0005]一種車輛充電系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤包括多個(gè)發(fā)射線圈，所述轉(zhuǎn)盤被配置為在縱向方向上移動(dòng)和繞軸線旋轉(zhuǎn)。車輛充電系統(tǒng)還包括至少一個(gè)控制器，所述至少一個(gè)控制器被配置為:響應(yīng)于從車輛接收的用于將選擇的發(fā)射線圈與車輛接收線圈對(duì)準(zhǔn)的定位數(shù)據(jù)，根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤。定位數(shù)據(jù)可以是相對(duì)于所選擇的發(fā)射線圈的當(dāng)前位置的。車輛充電系統(tǒng)還可以包括用于改變發(fā)射線圈的高度的提升機(jī)構(gòu)，并且定位數(shù)據(jù)可以包括高度調(diào)整，并且所述至少一個(gè)控制器還可以被配置為:根據(jù)高度調(diào)來(lái)操作提升機(jī)構(gòu)。定位數(shù)據(jù)可以是基于從選擇的發(fā)射線圈傳遞到車輛接收線圈的能量的量的。定位數(shù)據(jù)可以最大化從選擇的發(fā)射線圈傳遞到車輛接收線圈的能量的量。所述至少一個(gè)控制器還可以被配置為:最小化在縱向方向上的移動(dòng)。所述至少一個(gè)控制器還可以被配置為最小化繞軸線的旋轉(zhuǎn)。所述至少一個(gè)控制器還可以被配置為:通過(guò)在縱向方向上的最小移動(dòng)和繞軸線的最小旋轉(zhuǎn)來(lái)定位選擇的發(fā)射線圈。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是示出典型傳動(dòng)系和能量存儲(chǔ)部件的混合動(dòng)力車輛的示意圖；
[0007]圖2是示出車輛充電系統(tǒng)的示意圖；
[0008]圖3是示出用于定位輪胎位置的壓力敏感墊片的示意圖；
[0009]圖4A是示出對(duì)于具有兩個(gè)輸出狀態(tài)的傳感器的橫跨壓力敏感墊片的壓力傳感器的信號(hào)幅值的曲線圖；
[0010]圖4B是示出對(duì)于具有模擬輸出的傳感器的橫跨壓力敏感墊片的壓力傳感器的信號(hào)幅值的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]在此描述本公開的實(shí)施例。然而，應(yīng)理解的是，所公開的實(shí)施例僅為示例，并且其它實(shí)施例可采用各種可替代形式。附圖不必按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，參考任一【附圖說(shuō)明】和描述的各種特征可與一個(gè)或更多個(gè)其它附圖中說(shuō)明的特征組合以產(chǎn)生未明確說(shuō)明或描述的實(shí)施例。說(shuō)明的特征的組合提供用于典型應(yīng)用的代表實(shí)施例。然而，與本公開的教導(dǎo)一致的特征的多種組合和變型可被期望用于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓绞健?br>[0012]圖1示出了典型的插電式混合動(dòng)力車輛(PHEV)。典型的插電式混合動(dòng)力車輛12可以包括一個(gè)或更多個(gè)機(jī)械連接至混合動(dòng)力變速器16的電機(jī)14。電機(jī)14可以具有作為馬達(dá)或發(fā)電機(jī)運(yùn)行的能力。另外，混合動(dòng)力變速器16機(jī)械連接至發(fā)動(dòng)機(jī)18?；旌蟿?dòng)力變速器16還機(jī)械連接至驅(qū)動(dòng)軸20，所述驅(qū)動(dòng)軸20機(jī)械連接至車輪22。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)18被啟動(dòng)或關(guān)閉時(shí)，電機(jī)14能提供推進(jìn)和減速能力。電機(jī)14還用作發(fā)電機(jī)，并且能通過(guò)回收在摩擦制動(dòng)系統(tǒng)中通常將作為熱量損失掉的能量而提供燃料經(jīng)濟(jì)性效益。通過(guò)允許發(fā)動(dòng)機(jī)18在更有效率的速度下運(yùn)轉(zhuǎn)并允許混合動(dòng)力電動(dòng)車輛12在特定條件下以關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)18的電動(dòng)模式運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)14還可以減少車輛排放。
[0013]牽引電池或電池組24儲(chǔ)存可以被電機(jī)14使用的能量。車輛電池組24通?？梢蕴峁└唠妷篋C輸出。牽引電池24電連接至一個(gè)或更多個(gè)電力電子模塊26。當(dāng)接觸器斷開時(shí)，一個(gè)或更多個(gè)接觸器42可以將牽引電池24與其它部件隔離，而當(dāng)接觸器閉合時(shí)，一個(gè)或更多個(gè)接觸器42可以將牽引電池24連接至其它部件。電力電子模塊26還電連接至電機(jī)14，并且在牽引電池24和電機(jī)14之間提供雙向傳遞能量的能力。例如，典型的牽引電池24可以提供DC電壓，而電機(jī)14可能需要使用三相AC電流來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。電力電子模塊26可以將DC電壓轉(zhuǎn)換成三相AC電流以供電機(jī)14使用。在再生模式下，電力電子模塊26將來(lái)自用作發(fā)電機(jī)的電機(jī)14的三相AC電流轉(zhuǎn)換成與牽引電池24兼容的DC電壓。在此的描述同樣適用于純電動(dòng)車輛。對(duì)于純電動(dòng)車輛，混合動(dòng)力變速器16可以是連接至電機(jī)14的齒輪箱，而且發(fā)動(dòng)機(jī)18可以不存在。
[0014]牽引電池24除了為推進(jìn)力提供能量之外，還可以為其它的車輛電氣系統(tǒng)提供能量。典型的系統(tǒng)可以包括DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊28，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊28將牽引電池24的高電壓DC輸出轉(zhuǎn)換成與其它的車輛負(fù)載相兼容的低電壓DC供電。其它的高電壓負(fù)載(諸如壓縮機(jī)和電加熱器)46可以不使用DC/DC轉(zhuǎn)換模塊28直接連接至高電壓。低電壓系統(tǒng)可以電連接至輔助電池30 (例如，12V電池)。
[0015]車輛12可以是電動(dòng)車輛或插電式混合動(dòng)力車輛，其中，牽引電池24可以通過(guò)無(wú)線車輛充電系統(tǒng)52進(jìn)行再充電。無(wú)線車輛充電系統(tǒng)52可以包括外部電源36。外部電源36可以是到電插座的連接。外部電源36可以電連接至電動(dòng)車輛供電設(shè)備(EVSE)38。EVSE 38可以提供控制器54，控制器54提供電路和控制裝置以調(diào)節(jié)和管理電源36和車輛12之間的能量的傳遞。外部電源36可以為EVSE 38提供DC或AC電力。EVSE 38可以連接至用于將能量無(wú)線地傳遞至車輛12的接收線圈34的發(fā)射線圈40。接收線圈34可以電連接至充電器或車載電力轉(zhuǎn)換模塊32。接收線圈34可以位于車輛12的底面上。電力轉(zhuǎn)換模塊32可以調(diào)整供應(yīng)至接收線圈34的功率，從而為牽引電池24提供適當(dāng)?shù)碾妷核胶碗娏魉健ｋ娏D(zhuǎn)換模塊32可以與EVSE 38進(jìn)行接口連接，以協(xié)調(diào)對(duì)于車輛12的功率的輸送。
[0016]一個(gè)或更多個(gè)車輪制動(dòng)器44可以被提供用于使車輛12減速并且防止車輛1